KR20230048420A - 측광 장치 - Google Patents

Abstract

횡단면이 원형 또는 다각형인 도광 부재 (2) 와, 피측정물 (LS) 로부터의 광속을 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 모으는 대물 광학계 (3) 와, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사되는 광속을 복수로 분기하여 도광하는 각각 단일의 부재로 이루어지는 복수의 분기 부재 (41) 를 구비한 분기부 (4) 와, 분기부 (4) 에 있어서의 복수의 분기 부재 (41) 의 각각으로부터의 출사광을 수광함과 함께, 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 복수의 수광 센서 (51) 를 구비하고 있다.

Description

측광 장치

본 발명은, 피측정 광원의 특성을 측정하는 측광 장치에 관한 것으로, 특히, 피측정 광원으로부터 출사되는 광의 휘도나 색도를 측정하는 색채 휘도계 등의 측광 장치에 관한 것이다.

색채 휘도계 등의 측광 장치에서는, 색을 측정하기 위해, 측정광을 3 개로 분할하여 각 센서에서 수광한다. 측정광을 3 개로 분할하는 수단으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에서는, 복수의 파이버 소선이 묶여져 이루어지고, 대물 광학계로부터의 출사광이 일단측에 입사되고, 타단측에서 복수의 파이버 소선이 분할되어 있는 번들 파이버가 개시되어 있다. 이 번들 파이버에 있어서의 분할된 각 타단측에는, 각각, 번들 파이버의 타단측으로부터의 출사광을 검출하는 복수의 측색 광학계가 구비되어 있다.

또, 출원인은 특허문헌 2 에서, 도광 부재와 릴레이 광학계에 의한 광로 분기를 사용하여, 측정광을 복수로 분할하여 각 센서에서 수광하는 측광 장치를 제안하였다. 구체적으로는, 도광 부재에 의해 피측정물의 위치 불균일, 각도 불균일이 균일화된 광속을, 릴레이 광학계를 사용하여 복수의 수광 센서에 조사하는 것이다.

그런데, 측광 장치에 의한 색의 측정은, 측정 대상물 (피측정 광원) 의 피측정면에 측광 장치를 접촉시키거나, 또는 비접촉으로 가깝게 하고, 피측정면의 소정의 영역으로부터 소정의 각도 범위로 출사된 광을 측광 장치에서 수광함으로써 실시된다. 이 때, 피측정면의 발광 강도 (발광 휘도) 에, 발광 위치 및 발광 각도에 의한 불균일 (위치 불균일, 각도 불균일) 이 있으면, 그 영향을 측광 장치측에서도 받는다. 그리고, 측광 장치측에서, 상기 영향을 받아 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일이 커지면, 측정하는 위치 및 측정하는 각도의 차이에 의해 측정값의 차 (측정 오차) 가 커진다. 또한, 측정 감도의 위치 불균일이란, 피측정 광원의 피측정면의 상이한 위치로부터 동일한 방향 (예를 들어 상기 면에 수직인 방향) 으로 출사되는 각 광에 대해, 측정 감도가 상이한 것을 가리킨다. 또, 측정 감도의 각도 불균일이란, 피측정 광원의 피측정면의 동일한 위치로부터 상이한 방향으로 출사되는 각 광에 대해, 측정 감도가 상이한 것을 가리킨다.

따라서, 색의 측정에 있어서는, 측정하는 위치 및 측정하는 각도의 차이에 의한 측정 오차를 작게 하기 위해, 피측정 광원의 발광 강도의 위치 불균일 및 각도 불균일의 영향을 받기 어렵게 하여, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시키는 것이 필요해진다.

일본 특허공보 제5565458호 일본 특허출원 2018-135574호

그러나 특허문헌 1 에서는, 다수개의 파이버를 묶은 도광체를 사용하여 측정광을 도광하도록 하고 있지만, 광량 불균일을 줄여 측정 오차를 작게 하기 위해, 각 파이버를 랜덤하게 짜 넣는 것이 필요해지고, 고비용이다. 또, 파이버의 충전 정도, 굽힘의 상태, 응력의 상태 등의 제어가 어렵기 때문에, 피측정 광원의 발광 강도의 위치 불균일 및 각도 불균일의 영향을 받기 어렵게 하는 도광체의 설계가 곤란하고, 결과적으로, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시키는 것이 곤란해진다는 과제가 있다.

또, 특허문헌 2 에서 제안된 측광 장치는, 도광 부재의 출사단으로부터 출사된 광속을 릴레이 광학계에 의해, 조사 범위 R 에 조사했을 때에, 조사 범위 R 에 설치된 수광 센서의 조사 범위 R 에 대한 면적비는, 수광 센서 1 개당 약 10 ％ 정도이다. 이 때문에, 수광 센서를 4 개로 하면, 합계는 40 ％ 가 되고, 조사 범위 R 에 조사된 광속 중 60 ％ 정도를 낭비하고 있기 때문에, 광 효율이 좋지 않다는 과제가 있다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 저렴한 도광 부재를 사용한 구성으로 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시킬 수 있고, 게다가 광 효율이 좋은 측광 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 이하의 수단에 의해 달성된다.

(1) 횡단면이 원형 또는 다각형인 도광 부재와, 피측정물로부터의 광속을 상기 도광 부재의 광 입사측 단면에 모으는 대물 광학계와, 상기 도광 부재의 광 출사측 단면으로부터 출사되는 광속을 복수로 분기하여 도광하는 각각 단일의 부재로 이루어지는 복수의 분기 부재를 구비한 분기부와, 상기 분기부에 있어서의 복수의 분기 부재의 각각으로부터의 출사광을 수광함과 함께, 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 복수의 수광 센서를 구비한 측광 장치.

(2) 상기 대물 광학계는, 상기 피측정물과 도광 부재의 광 입사측 단면을 공액 관계로 하는 전항 1 에 기재된 측광 장치.

(3) 상기 복수의 수광 센서에는, 등색 함수 XYZ 에 근사한 수광 데이터를 얻기 위한 수광 센서가 포함되는 전항 1 또는 2 에 기재된 측광 장치.

(4) 상기 복수의 수광 센서에는 분광 데이터를 얻기 위한 수광 센서가 포함되는 전항 1 ∼ 3 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

(5) 상기 복수의 수광 센서에는, 상기 분기 부재로부터의 광을 광 커넥터를 통하여 수광하는 외부 측정기의 수광 센서가 포함됨과 함께, 상기 외부 측정기는 분기 부재에 대해 착탈 가능하고, 수광 센서의 수광 특성이 각각 상이한 복수의 외부 측정기 중에서 사용자에 의해 선택된 임의의 외부 측정기가 분기 부재에 대해 접속되는 전항 1 ∼ 4 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

(6) 상기 복수의 분기 부재는 각각 광 파이버에 의해 형성되는 전항 1 ∼ 5 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

(7) 상기 광 파이버는 수지제인 전항 6 에 기재된 측광 장치.

(8) 상기 도광 부재는 다각기둥 또는 다각뿔대인 전항 1 ∼ 7 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

(9) 상기 도광 부재와 복수의 분기 부재는, 공기층을 개재하지 않고 접속되어 있는 전항 1 ∼ 8 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

(10) 상기 도광 부재와 복수의 분기 부재는 일체 구조인 전항 1 ∼ 8 중 어느 하나에 기재된 측광 장치.

전항 (1) 에 기재된 발명에 의하면, 피측정물로부터의 광속은 대물 광학계에 의해 도광 부재의 광 입사측 단면에 모이고, 광 입사측 단면으로부터 도광 부재에 입사된다. 도광 부재는, 횡단면이 원형 또는 다각형이기 때문에, 복수개의 파이버를 랜덤하게 짜 넣어 도광하는 종래의 도광체에 비해, 구성이 간단하고, 저렴하다. 또, 도광 부재에 입사되는 피측정 광원으로부터의 광은, 도광 부재에 대한 입사 각도에 따른 횟수만큼 도광 부재의 측면 (광 입사측 단면 및 광 출사측 단면 이외의 면) 에서 전반사되어 도광되고, 도광 부재의 광 출사측 단면에 이르고, 광 출사측 단면으로부터 출사되어 단일의 부재로 이루어지는 복수의 분기 부재에 분기된다. 그리고, 복수의 분기 부재의 각각으로부터의 출사광은, 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 복수의 수광 센서에 의해 수광된다.

이 때문에, 수광부의 각 센서는, 피측정 광원의 피측정면의 다양한 위치로부터 출사된 광 및 피측정면으로부터 다양한 각도로 출사된 광이 혼합된 광을 수광하게 된다. 그 결과, 피측정 광원의 피측정면의 발광 강도 (발광 휘도) 에 위치 불균일 및 각도 불균일이 있어도, 수광부측에서 그 영향을 받기 어렵게 할 수 있고, 이로써, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 도광 부재의 광 출사측 단면으로부터 출사되는 광속은 복수의 분기 부재에 의해 분기되어 각 수광 센서까지 도광되기 때문에, 분기 부재로부터 출사되는 광을 각 수광 센서에 의해 낭비 없이 이용할 수 있다. 이 때문에, 도광 부재의 광 출사측 단면으로부터 출사된 광속을 릴레이 광학계에 의해 조사하여 수광 센서에 수광시키는 구성의 것에 비해, 광 효율을 향상시킬 수 있다.

전항 (2) 에 기재된 발명에 의하면, 대물 광학계는, 피측정물과 도광 부재의 광 입사측 단면을 공액 관계로 하기 때문에, 피측정 광원의 피측정면의 발광 강도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 적게 할 수 있다.

전항 (3) 에 기재된 발명에 의하면, 등색 함수 XYZ 에 근사한 수광 데이터를 얻을 수 있는 측광 장치가 된다.

전항 (4) 에 기재된 발명에 의하면, 분광 데이터를 얻을 수 있는 측광 장치가 된다.

전항 (5) 에 기재된 발명에 의하면, 외부 측정기의 수광 센서에, 분기 부재로부터의 광을 광 커넥터를 통하여 수광시킴으로써, 외부 측정기를 사용할 수 있음과 함께, 수광 센서의 수광 특성이 각각 상이한 복수의 외부 측정기 중에서, 사용자는 임의의 측정기를 선택하여 사용할 수 있다.

전항 (6) 에 기재된 발명에 의하면, 복수의 분기 부재를 각각 광 파이버에 의해 용이하게 형성할 수 있다.

전항 (7) 에 기재된 발명에 의하면, 광 파이버는 수지제이기 때문에, 굽힘 용이성, 저렴, 종류가 풍부 등의 이점을 향수할 수 있다.

전항 (8) 에 기재된 발명에 의하면, 도광 부재는 다각기둥 또는 다각뿔대이기 때문에, 피측정 광원의 피측정면의 다양한 위치로부터 출사된 광 및 피측정면으로부터 다양한 각도로 출사된 광을 효율적으로 혼합할 수 있다.

전항 (9) 에 기재된 발명에 의하면, 도광 부재와 복수의 분기 부재는, 공기층을 개재하지 않고 접속되어 있기 때문에, 도광 부재의 광 출사측 단부에 이른 광을 광량 로스를 억제한 상태에서 분기부에 분기시킬 수 있다.

전항 (10) 에 기재된 발명에 의하면, 도광 부재와 복수의 분기 부재는 일체 구조이기 때문에, 도광 부재의 광 출사측 단부에 이른 광을 광량 로스를 억제한 상태에서 분기부에 분기시킬 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시의 일 형태의 측광 장치의 개략의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 2a 는, 상기 측광 장치의 도광 부재의 일 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2b 는, 상기 도광 부재의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2c 는, 상기 도광 부재의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 2d 는, 상기 도광 부재의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 도 2a 의 도광 부재의 광 입사측 단면을 측정 범위 규제 조리개측에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 4 의 (A) ∼ (C) 는, 도광 부재와 분기 부재의 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 5 의 (A) ∼ (C) 는, 도광 부재와 분기 부재의 다른 구성예를 나타내는 설명도이다.
도 6 은, 도광 부재와 분기 부재의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 7 은, 도광 부재와 분기 부재의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 8 은, 도광 부재와 분기 부재와 수광부의 개략의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 9 는, 도 8 에 있어서의 분기 부재와 수광 센서의 접속 부분의 확대도이다.
도 10 은, 분기 부재와 수광 센서의 접속 부분의 다른 구성을 나타내는 확대도이다.
도 11 은, 수광부의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 12 는, 수광부의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 13 은, 도 12 의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 14 의 (A)(B) 는, 도광 부재에 입사된 광이 도광 부재 내에서 반사되어 출사되는 모습을 설명하기 위한 설명도이다.
도 15 는, 후측 렌즈계가 없는 경우의 도광 부재에 대한 입사광의 설명도이다.
도 16 은, 후측 렌즈계가 있는 경우의 도광 부재에 대한 입사광의 설명도이다.
도 17 은, 도광 부재 (2) 의 내부에서 도광되는 광선의 광로를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 18 은, 도 2d 의 도광 부재의 내부에서 도광되는 광선의 광로를 전개하여 나타낸 설명도이다.
도 19 는, 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 수광 센서의 조합의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 20 은, 도 19 의 분광 센서에서 분광 데이터를 얻기 위한 구성의 설명도이다.
도 21 은, 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 수광 센서의 조합의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 22 는, 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 수광 센서의 조합의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 23 은, 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 수광 센서의 조합의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24 는, 도 23 의 예에 있어서 복수의 수광 센서가 각각 갖는 밴드패스 필터의 투과율을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 실시의 일 형태에 대해, 도면에 기초하여 설명하면, 이하와 같다.

도 1 은, 본 실시형태의 측광 장치 (1) 의 개략의 구성을 나타내는 설명도이다. 측광 장치 (1) 는, 도광 부재 (2) 와, 대물 광학계 (3) 와, 분기부 (4) 와, 수광부 (5) 를 가져 구성되어 있다. 상기의 측광 장치 (1) 의 구성에서는, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 으로부터 출사된 광을, 대물 광학계 (3) 를 통하여 도광 부재 (2) 에 유도하고, 도광 부재 (2) 의 내부에서 도광한 후, 분기부 (4) 를 통하여 수광부 (5) 에 유도한다. 이하, 측광 장치 (1) 를 구성하는 각 부재에 대해 설명한다.

(도광 부재)

도 2a 는, 도광 부재 (2) 의 일 구성예를 나타내는 사시도이다. 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 을 갖고, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 내부에 입사된 광을 도광하여 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사하는 광학 소자이며, 본 실시형태에서는, 유리제의 중실 (속이 찬) 로드로 구성되어 있지만, 중공 (속이 빈) 이어도 된다. 본 실시형태에서는, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 광 출사측 단면 (2b) 에 이를 때까지 횡단면이 동일한 크기의 사각형 (예를 들어 정방형) 인 사각기둥의 형상이지만, 이 형상에 한정되는 것은 아니다.

도 2b 는, 도광 부재 (2) 의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다. 또, 도 2c 는, 도광 부재 (2) 의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다. 이들 도면에 나타내는 바와 같이, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 광 출사측 단면 (2b) 에 이를 때까지 횡단면이 동일한 크기의 삼각형 (예를 들어 정삼각형) 인 삼각기둥의 형상이나, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 광 출사측 단면 (2b) 에 이를 때까지 횡단면이 동일한 크기의 육각형 (예를 들어 정육각형) 인 육각기둥의 형상 등이어도 된다. 요컨대, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 광 출사측 단면 (2b) 에 이를 때까지 횡단면이 동일한 크기의 다각형인 다각기둥의 형상이어도 된다.

또, 도 2d 는, 도광 부재 (2) 의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 이 상이한 크기의 사각형이고 횡단면도 사각형인 사각뿔대의 형상이어도 된다. 그 밖에, 도시는 하지 않지만, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 이 상이한 크기의 삼각형이고 횡단면도 삼각형인 삼각뿔대의 형상, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 이 상이한 크기의 육각형이고 횡단면도 육각형인 육각뿔대의 형상이어도 된다. 요컨대, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 이 상이한 크기의 다각형이고 횡단면도 다각형인 다각뿔대의 형상이어도 된다.

그리고 혹은, 도광 부재 (2) 는, 광 입사측 단면 (2a) 으로부터 광 출사측 단면 (2b) 에 이를 때까지 횡단면이 동일한 크기의 원형 (타원형을 포함한다) 인 원기둥의 형상이어도 된다. 혹은 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 이 상이한 크기의 원형 (타원형을 포함한다) 이고 횡단면도 원형 (타원형을 포함한다) 인 원뿔대의 형상이어도 된다.

이와 같은 구성의 도광 부재 (2) 의 내부에 광 입사측 단면 (2a) 을 통하여 입사된 광은, 광 입사측 단면 (2a) 에 대한 입사 각도에 따른 횟수만큼, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) (도광 부재 (2) 에 있어서의 공기와의 계면) 에서 전반사되어 도광되고, 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사된다. 또한, 측면 (2c) 은, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 을 연결하는 면이다.

또한, 예를 들어, 광 입사측 단면 (2a) 의 중심 (광 입사측 단면 (2a) 과 대물 광학계 (3) 의 광축의 교점) 에 수직 또는 그것에 가까운 각도로 입사되는 광에 대해서는, 도광 부재 (2) 의 내부에 광 입사측 단면 (2a) 을 통하여 입사된 후, 측면 (2c) 에서 전반사되지 않고 도광되어 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사된다. 따라서, 상기의「입사 각도에 따른 횟수」에는 0 회도 포함된다.

또한, 도광 부재 (2) 는, 예를 들어 단면이 원형 또는 다각형인 중공의 파이프 (라이트 파이프) 로 구성되어도 된다. 이 경우, 파이프의 내면에 금속으로 이루어지는 반사막을 형성함으로써, 도광 부재 (2) 에 입사된 광을 그 내면 (반사막) 에서 반사시켜 도광할 수 있다. 또, 도광 부재 (2) 를 구성하는 재료는, 유리여도 되고, 아크릴 등의 투명 수지여도 된다.

(대물 광학계)

대물 광학계 (3) 는, 피측정 광원 (LS) 의 이미지를, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 축소 형성하는 광학계이다. 이 대물 광학계 (3) 는, 피측정 광원 (LS) 측에 위치하는 전측 렌즈계 (31) 와, 도광 부재 (2) 측에 위치하는 후측 렌즈계 (32) 와, 피측정 광원 (LS) 의 1 점으로부터 출사되는 광의 확산각을 규제하는 조리개 (AP1) (측정각 규제 조리개) 와, 피측정 광원 (LS) 의 측정 범위를 규제하는 조리개 (AP2) (측정 범위 규제 조리개, 시야 조리개) 를 가져 구성되어 있다.

대물 렌즈계 (3) 의 배치에 의해, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 과 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 은, 공액의 관계로 되어 있다. 즉, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 상의 어느 점으로부터 출사된 광은, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 어느 점에 집광된다. 본 실시형태에서는, 전측 렌즈계 (31) 는, 2 장의 렌즈로 구성되어 있고, 후측 렌즈계 (32) 는, 3 장의 렌즈로 구성되어 있지만, 상기의 공액의 관계를 실현할 수 있는 구성이면 되고, 전측 렌즈계 (31) 및 후측 렌즈계 (32) 의 렌즈의 장수는 특별히 한정되지 않는다.

조리개 (AP1) 는, 전측 렌즈계 (31) 의 후측 초점 위치에 배치되어 있다. 조리개 (AP1) (개구부) 의 면 내의 각 점은, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 에서의 광의 출사 각도에 대응하고 있다. 조리개 (AP1) 의 배치에 의해, 피측정면 (LS0) 으로부터 출사되는 광의 측정 각도 (출사 각도) 를 과부족 없이 적절히 규제하여, 측정하고자 하는 각도 범위의 광만을 측정하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에서는, 조리개 (AP1) 의 개구부의 형상은 원형이지만, 직사각형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다.

조리개 (AP2) 는, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 직전에 배치되어 있다. 조리개 (AP2) (개구부) 의 면 내의 각 점은, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 상의 각 점에 대응하고 있다. 조리개 (AP2) 의 배치에 의해, 피측정 광원 (LS) 의 측정 범위 (측정 영역) 를 과부족 없이 적절히 규제하여, 측정하고자 하는 범위의 광만을 측정하는 것이 가능해진다.

도 3 은, 도 2a 의 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 을 조리개 (AP2) 측에서 보았을 때의 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 본 실시형태에서는, 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 는 원형이고, 그 직경은, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 내접원의 직경보다 약간 작게 설정되어 있다. 또한, 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 는, 직사각형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다. 또, 조리개 (AP2) 의 배치를 생략하는 것도 가능하다. 이 경우, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 의 측정 범위는, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 형상과 상사 (相似) 가 된다.

(분기부)

분기부 (4) 는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사되는 광을 수광부 (5) 에 도광하는 분광 광학계이고, 복수의 분기 부재 (41) 에 의해 구성된다. 각 분기 부재 (41) 는 이 실시형태에서는, 한정은 되지 않지만 광 파이버에 의해 구성되어 있다. 광 파이버를 구성하는 재료는, 유리여도 되고, 아크릴 등의 투명 수지여도 되지만, 원하는 형상으로 용이하게 구부릴 수 있고, 저렴하고, 종류가 풍부한 등의 관점에서 수지제의 광 파이버가 바람직하다. 또, 분기 부재 (41) 의 횡단면 형상은 원형 (타원형을 포함한다) 이어도 되고, 다각형이어도 된다.

각 분기 부재 (41) 의 도광 부재 (2) 측의 단면은, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 에 공기층을 개재하여 근접 배치되어 있어도 되지만, 공기층을 개재하지 않고 접착 또는 융착 등의 접합 방법에 의해 접속되어 있어도 된다. 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 사이에 공기층이 존재하면, 표면 반사에 의해 광량 로스가 발생한다. 광량 로스는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 과 이 면에 대향하는 분기 부재 (41) 의 면에서 각각 4 ％ 정도, 합계로 8 ％ 정도가 된다. 공기층이 존재하지 않는 경우에는 광량 로스는 거의 제로가 된다. 또한, 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 가 이간되어 있으면, 사용 환경 온도나 진동등으로 도광 부재 (2) 와 각 분기 부재 (41) 에 위치 어긋남이 발생하기 쉬워, 광량 변화가 발생하기 쉬운 점에서도, 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 는 공기층을 개재하지 않고 접합되는 것이 바람직하다.

도 4 의 (A) ∼ (C) 에, 도광 부재 (2) 와 분기부 (4) 의 일례를 나타낸다. 도 4 에 나타내는 예에서는, 동 도면의 (B) 와 같이, 도광 부재 (2) 는 횡단면 정삼각형의 중실 삼각기둥으로 이루어지고, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 에 3 개의 광 파이버제의 분기 부재 (41) 의 단부가 접착 또는 융착 등에 의해 접합 접속되어 있다. 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 과 조리개 (AP2) 의 관계는, 동 도면의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 조리개 (AP2) 측에서 보아 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 의 크기가, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 정삼각형상의 내접원과 동일한 정도이거나 약간 작게 설정되어 있다. 이 실시형태에서는, 도광 부재 (2) 의 한 변의 길이가 2.8 ㎜ 이고, 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 의 직경은 1.5 ㎜ 이다.

도 4 에 나타낸 예에 있어서, 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 의 접속부에서의 광 효율, 바꾸어 말하면 도광 부재 (2) 와 3 개의 분기 부재 (41) 의 면적 비율에 대해 설명한다.

도광 부재 (2) 의 횡단면 정삼각형의 한 변의 길이가 2.8 ㎜ 이고, 분기 부재 (41) 가 직경 1 ㎜ 인 광 파이버로 하면, 도 4 의 (C) 에 위치 관계를 나타내는 바와 같이, 3 개의 분기 부재 (41) 는 도광 부재 (2) 의 정삼각형의 광 출사측 단면 (2b) 의 범위 내에 들어가는 형태로 배치할 수 있다. 1 개의 분기 부재 (41) 당의 광 효율 (면적률) 은,

분기 부재 (41) 의 면적 (0.5² × π) ÷ 도광 부재 (2) 의 면적 (2.8 × 2.42 ÷ 2) ＝ 0.23

이 된다. 한편, 종래예에서 설명한 특허문헌 1 에 기재된 3 분기 번들 파이버의 광 효율은,

번들 충전율 (번들 직경에 대한 파이버 소선의 유효 면적비 ＝ 70 ％ 정도) ÷ 3 ＝ 0.23

이 되어, 도 4 에 나타낸 실시형태에 관련된 분기부 (4) 의 광 효율은, 3 분기 번들 파이버 타입의 것과 동일한 정도인 것을 알 수 있다. 한편, 본 실시형태 쪽이 3 분기 번들 파이버 타입보다 구성이 단순하므로, 저렴하고, 또한 광학 특성이 안정되어 있다 (물질에 의한 편차가 적다).

도 5 의 (A) ∼ (C) 에, 도광 부재 (2) 와 분기부 (4) 의 또 다른 예를 나타낸다. 도 5 에 나타내는 예에서는, 동 도면의 (B) 와 같이, 도광 부재 (2) 는 횡단면 정방형의 중실 정사각기둥으로 이루어지고, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 에 4 개의 광 파이버제의 분기 부재 (41) 의 단부가 접착 또는 융착 등에 의해 접합 접속되어 있다. 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 과 조리개 (AP2) 의 관계는, 동 도면의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 조리개 (AP2) 측에서 보아 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 의 크기가, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 정방형상의 내접원과 동일한 정도이거나 약간 작게 설정되어 있다. 이 실시형태에서는, 도광 부재 (2) 의 한 변의 길이가 1.5 ㎜ 이고, 조리개 (AP2) 의 개구부 (AP2a) 의 직경도 1.5 ㎜ 이다.

도 5 에 나타낸 예에 있어서, 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 의 접속부에서의 광 효율, 바꾸어 말하면 도광 부재 (2) 와 3 개의 분기 부재 (41) 의 면적 비율에 대해 설명한다.

도광 부재 (2) 의 횡단면 정방형의 한 변의 길이가 1.5 ㎜ 이고, 분기 부재 (41) 가 직경 0.75 ㎜ 인 광 파이버로 하면, 도 5 의 (C) 에 위치 관계를 나타내는 바와 같이, 4 개의 분기 부재 (41) 는 도광 부재 (2) 의 정방형의 광 출사측 단면 (2b) 의 범위 내에 들어가는 형태로 배치할 수 있다. 1 개의 분기 부재 (41) 당의 광 효율 (면적률) 은,

분기 부재 (41) 의 면적 (0.375² × π) ÷ 도광 부재 (2) 의 면적 (1.5 × 1.5) ＝ 0.20

이 된다. 한편, 종래예에서 설명한 4 분기 번들 파이버의 광 효율은, 1 분기당

번들 충전율 (번들 직경에 대한 파이버 소선의 유효 면적비 ＝ 70 ％ 정도) ÷ 4 ＝ 0.18

이 된다. 또, 특허문헌 2 와 같이, 도광 부재와 릴레이 렌즈에서 4 분기하는 경우에는, 1 분기당 10 ％ 정도로, 본 실시형태에 관련된 분기부 (4) 의 광 효율은, 종래의 4 분기 번들 파이버 타입의 것이나, 도광 부재와 릴레이 렌즈 타입의 것보다 효율이 좋다.

도 6 및 도 7 은, 도광 부재 (2) 와 분기부 (4) 의 다른 예를 나타내는 것이다. 이 예에서는, 도광 부재 (2) 와 각 분기 부재 (41) 를 동일 재료로 일체 구조로 형성한 것이다.

도 6 및 도 7 에서는, 도광 부재 (2) 는 모두 횡단면 정삼각형의 중실의 정삼각기둥으로 이루어지고, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 으로부터, 도광 부재 (2) 와 일체로 형성된 3 개의 단면 원형의 분기 부재 (41) 가 전방으로 돌출되어 있는 상태를 나타내고 있다.

도 6 에서는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 의 주연부와 분기 부재 (41) 사이에 단차가 존재하는 상태로 형성되어 있다. 한편, 도 7 에서는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 의 주연부와 분기 부재 (41) 사이에 단차는 존재하지 않고, 도광 부재 (2) 와 분기 부재 (41) 가 매끄럽게 연접된 상태로 형성되어 있다. 이와 같이 도광 부재 (2) 와 각 분기 부재 (41) 를 동일 재료로 일체 구조로 형성한 경우에도, 도광 부재 (2) 와 각 분기 부재 (41) 사이에 공기층이 존재하지 않는 경우의 이점을 향수할 수 있다.

(수광부)

수광부 (5) 는, 도 8 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 피측정 광원 (LS) 으로부터 대물 광학계 (3) 를 통하여 도광 부재 (2) 에 입사되고, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사되고, 분기부 (4) 의 복수의 분기 부재 (41) 에 의해 도광되는 광을 수광하는 것이다. 이 수광부 (5) 는, 각 분기 부재 (41) 의 출사단에 대향하여 배치된 특성이 상이한 복수의 수광 센서 (51) 로 구성되어 있다. 본 실시형태에서는, 수광부 (5) 의 복수의 센서 (51) 는, 각각, 등색 함수 X, Y, Z 에 대응하는 측정 감도를 갖고 있다.

각 수광 센서 (51) 는, 수광 소자 (52) 와, 수광 소자 (52) 전방에 배치된 광학 색 필터 (53) 로 구성되어 있다. 수광 소자 (52) 는, 예를 들어 실리콘 포토다이오드로 구성되어 있고, 광의 수광량에 따른 전기 신호가 후단의 전기 회로 (도시 생략) 에 출력된다. 수광 소자 (52) 의 수광면은, 이 예에서는 정방형 또는 장방형이지만, 수광면은, 사각형 이외의 다각형 (예를 들어 삼각형) 이어도 되고, 원형이어도 된다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 각 분기 부재 (41) 로부터 출사된 모든 광속이 광학 색 필터 (53) 를 통하여 수광 소자 (52) 에서 수광되는 것이, 광 효율이 100 ％ 가 되는 점에서 바람직하다. 또, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 분기 부재 (41) 의 직경·NA (개구수 : Numerical Aperture), 수광 소자 (52) 의 사이즈, 위치 관계 등에 따라, 각 분기 부재 (41) 로부터 출사된 모든 광속이 수광 소자 (52) 에서 수광되도록, 각 분기 부재 (41) 와 각 광학 색 필터 (53) 사이에 집광 렌즈 (55) 를 개재시켜도 된다.

도 11 은, 수광부 (5) 의 구체적인 구성을 나타내는 평면도이다. 수광부 (5) 는, 이 예에서는 4 개의 분기 부재 (41) 에 대응하여 4 개의 수광 센서 (51 (51a ∼ 51d)) 를 갖고 있다. 각 수광 센서 (51) 는 전술한 바와 같이, 수광 소자 (52) 와, 광학 색 필터 (53) 로 구성되어 있다. 각 수광 소자 (52) 는, 예를 들어 실리콘 포토다이오드로 구성되어 있고, 광의 수광량에 따른 전기 신호가 후단의 전기 회로 (도시 생략) 에 출력된다. 각 수광 소자 (52) 의 수광면 (5a) 은, 이 예에서는 정방형 또는 장방형이고, 1 개의 사각형의 네 모서리에 각각 위치하고 있다. 이 점에서, 수광부 (5) 의 복수의 수광 센서 (51) 는, 1 개의 사각형의 네 모서리에 각각 위치하는 사각형의 수광면 (5a) 을 갖고 있다고 할 수 있다. 또한, 각 수광면 (5a) 은, 사각형 이외의 다각형 (예를 들어 삼각형) 이어도 되고, 원형이어도 되는 것은 전술한 바와 같다. 또, 수광 센서 (51) 의 수는 분기 부재 (41) 의 수와 동수이다.

각 센서 (51) 의 광학 색 필터 (53) 는, 소정의 파장역의 광을 투과시키는 광학 특성을 갖고 있고, 수광 소자 (52) 보다 큰 사이즈로 형성되어, 수광 소자 (52) 의 광 입사측에 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 4 개의 센서 (51) 중, 3 개의 센서 (51) (예를 들어 센서 (51a ∼ 51c)) 의 광학 색 필터 (53) 는, 각각, 등색 함수 X, Y, Z 에 대응하는 파장역의 광을 투과시키는 광학 색 필터 (53X, 53Y, 53Z) 로 구성되어 있다. 이로써, 상기 3 개의 센서 (51) 는, 각각, 등색 함수 X, Y, Z 에 대응하는 측정 감도를 갖게 된다. 상기 3 개의 센서 (51) 의 광학 색 필터 (53X, 53Y, 53Z) 를 각각 투과한 광은, 대응하는 수광 소자 (52) 에서 수광된다. 각 수광 소자 (52) 로부터 출력되는 전기 신호를 전기 회로에서 처리함으로써, 색이나 휘도를 측정할 수 있다.

요컨대, 수광부 (5) 의 복수의 수광 센서 (51) 가, 각각, 등색 함수 X, Y, Z 에 대응하는 측정 감도를 갖고 있음으로써, 각 센서 (51) (각 수광 소자 (52)) 로부터 출력되는 전기 신호 (XYZ 의 3 자극값에 대응) 에 기초하여, 전기 회로에서, 휘도 (Lv) 나 색도 (x, y) 를 구하는 것이 가능해진다. 이로써, 색이나 휘도를 구하는 색채 휘도계 (측색계) 를 실현하는 것이 가능해진다.

또, 상기 4 개의 센서 (51) 중에서 나머지 센서 (51) (예를 들어 센서 (51d)) 의 광학 색 필터 (53) 는, 등색 함수 Y 에 대응하는 파장역의 광을 투과시키는 광학 색 필터 (53Y) 로 구성되어 있다. 상기 광학 색 필터 (53Y) 를 투과한 광을 수광하는 수광 소자 (52) 는, 예를 들어 플리커 검출용의 전기 회로와 접속되어 있다. 이로써, 상기 수광 소자 (52) 로부터 출력되는 전기 신호에 기초하여, 플리커를 검출하는 것이 가능해진다.

또한, 2 개의 광학 색 필터 (53Y) 중 일방을, 예를 들어 적외선을 투과시키는 광학 색 필터로 구성해도 된다. 이 경우, 4 종류의 광학 색 필터 (53) 가 배치되기 때문에, 4 종류의 광학 특성을 동시에 측정하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는, 4 개의 광학 색 필터 (53) 중, 3 개의 광학 색 필터 (53X, 53Y, 53Z) 의 광학 특성이 서로 상이하지만, 적어도 2 개의 광학 색 필터 (53) 의 특성이 서로 상이하면 된다 (복수의 광학 색 필터 (53) 의 전부가 동일한 특성으로 되어 있지 않으면 되고, 복수의 수광 센서 (51) 로부터 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터가 얻어지면 된다). 수광부 (5) 의 복수의 센서 (51) 가, 각각, 수광면 (5a) 이 정방형 또는 장방형인 수광 소자 (52) 와, 수광 소자 (52) 의 광 입사측에 배치되는 광학 색 필터 (53) 를 포함하고, 광학 색 필터 (53) 의 적어도 2 개의 특성이 서로 상이함으로써, 도 11 과 같이, 복수의 특성의 센서 (51) 를 간이하게 정리하여 배치하는 것이 가능해진다.

도 12 는 분기 부재 (41) 와 대향한 상태에서의 수광부 (5) 의 단면도, 도 13 은 그 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.

각 수광 센서 (51) 는, 수광 소자 (52) 보다 분기 부재 (41) 측에 광학 색 필터 (53) 가 위치하고, 또한, 수광 소자 (52) 및 광학 색 필터 (53) 가 간극을 개재하여 배치되도록, 유지 부재 (54) 의 오목부 (54a) 에 수용되어 유지된다. 오목부 (54a) 는, 광학 색 필터 (53) 의 배치측으로부터 수광 소자 (52) 의 배치 측을 향하여 개구 직경이 단계적으로 좁아지는 계단상의 형상이고, 이로써, 광학 색 필터 (53) 및 수광 소자 (52) 를 상기의 위치 관계가 되도록 오목부 (54a) 내에 수용할 수 있다.

상기의 유지 부재 (54) 는, 이웃하여 위치하는 수광 센서 (51) 를 구획하는 차광벽을 겸하고 있다. 요컨대, 이웃하는 2 개의 센서 (51) 사이에 유지 부재 (54) 가 차광벽으로서 존재하기 때문에, 이웃하는 일방의 센서 (51) 의 광학 색 필터 (53) 를 통과한 광이, 이웃하는 타방의 센서 (51) 의 수광 소자 (52) 에 입사되는 것이 방지되어, 측정 오차를 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 상기한 광학 색 필터 (53) 로는, 유리 기판에 간섭막을 형성한 간섭막 필터를 사용하는 것이 가능하다. 간섭막 필터를 사용한 경우, 간섭막에 대한 광선의 입사각에 의해 투과 특성이 변화하지만, 본 실시형태에서는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 에서, 피측정 광원 (LS) 의 특징 (위치 불균일, 각도 불균일) 은 믹싱되어 있기 때문에, 도광 부재 (2) 로부터의 출사광은 피측정 광원 (LS) 의 특징에 의존하지 않는다. 이 때문에, 간섭막 필터에 대한 입사 각도 (콘 앵글) 에 대응한 막 설계를 실시하면 된다.

간섭막 필터는 편광 의존이 있지만 (편광 조건에 따라 투과율이 상이하지만), 도광 부재 (2) 내를 통과함으로써, 편광이 믹싱되어 있으므로 (무편광으로 되어 있으므로), 피측정 광원 (LS) 의 특징 (액정 모니터는 편광광을 출사하고 있다) 에 의존하지 않는다.

또, 광학 색 필터 (53) 로서, 특정한 파장역의 광을 흡수하는 색 유리 필터, 넓은 파장역의 광을 감광시키는 ND (Neutral Density) 필터, 직선 편광판, 파장판 등을 사용하는 것도 가능하다. 또, 1 개의 수광 소자 (52) 의 광 입사측에, 복수의 광학 색 필터 (53) 를 배치해도 된다.

또한, 광학 색 필터 (53) 는, 모두 동일한 필터로 구성되어도 된다. 단, 이 경우, 복수의 센서 (51) 에서 특성을 상이하게 하기 위해, 수광 소자 (52) 로서 상이한 센서를 사용할 필요가 있다. 예를 들어, 가시광용의 실리콘 포토다이오드와, 적외광용의 InGaAs 포토다이오드를 조합하여 사용하거나, 고감도 측정이 가능한 수광 소자와, 고속 측정이 가능한 수광 소자를 조합하여 사용함으로써, 동일한 광학 색 필터 (53) 를 사용하면서 다양한 광학 특성을 동시에 측정하는 것이 가능해진다.

또한, 수광부 (5) 를 구성하는 센서 (51) 의 수는, 본 실시형태의 4 개에는 한정되지 않는다. 분기 부재 (41) 의 수에 따라, 예를 들어, 수광 센서 (51) 를 9 개 사용하여 3 행 3 열로 배치하거나, 16 개 사용하여 4 행 4 열로 배치하는 등, 보다 많은 센서 (51) 를 사용하여 적절히 배치함으로써, 보다 많은 광학 특성을 동시에 측정하는 것도 가능하다.

각 수광 센서 (31) 로부터 출력된 전기 신호로 변환된 등색 함수 XYZ 에 대응하는 수광 데이터로부터, 연산부 (도시 생략) 는 휘도 Lv 나 색도 x, y 를 연산한다. 연산 결과는 표시부에서 표시되거나, 혹은 외부의 퍼스널 컴퓨터에 송출된다.

(도광 부재에 의한 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일의 저감 효과에 대해)

다음으로, 본 실시형태의 도광 부재 (2) 를 사용함으로써, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시킬 수 있는 효과에 대해 설명한다.

본 실시형태와 같이, 다각기둥 또는 다각뿔대의 형상의 도광 부재 (2) 를 사용한 구성에서는, 상기 서술한 바와 같이, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사되어 도광 부재 (2) 의 내부에 입사된 광은, 광 입사측 단면 (2a) 에서의 입사 각도에 따른 횟수만큼, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 에서 전반사를 반복하고, 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 출사된다. 이 구성에서는, 광 출사측 단면 (2b) 의 어느 1 점을 생각하면, 상기 1 점이, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 다양한 점으로부터의 광으로 조명되어 있게 된다. 또, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 과 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 이 대물 광학계 (3) 에 의해 공액이기 때문에, 피측정 광원 (LS) 의 다양한 점으로부터의 광이, 도광 부재 (2) 및 분기 부재 (41) 를 통하여 수광부 (5) 의 각 센서 (51) 를 조명하게 된다.

즉, 도 14 의 (A) 에 나타내는 바와 같이, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 중앙부의 위치 (S1) 로부터 도광 부재 (2) 에 입사된 광선도, 도 14 의 (B) 에 나타내는 바와 같이, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 단부의 위치 (S2) 로부터 도광 부재 (2) 에 입사된 광선도, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 에서 대체로 균일한 강도로 출사되고, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 의 발광 강도 (휘도) 에 위치 불균일이 있어도, 각 센서 (51) 는, 피측정면 (LS0) 의 다양한 위치의 광이 도광 부재 (2) 에 의해 혼합된 광을 수광함으로써, 피측정면 (LS0) 에 있어서의 위치 불균일의 영향을 받기 어려워진다. 이로써, 각 센서 (51) 에 있어서, 측정 감도의 위치 불균일을 저감시킬 수 있어, 안정된 측정이 가능해진다.

또, 다각기둥 또는 다각뿔대의 형상의 도광 부재 (2) 를 사용한 구성에서는, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사되는 광의 출사 각도에 따라, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 입사되는 각도가 바뀐다. 광 입사측 단면 (2a) 을 통하여 도광 부재 (2) 의 내부에 입사된 광은, 그 각도에 따른 횟수만큼, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 에서 전반사를 반복하고, 광 출사측 단면 (2b) 의 다양한 위치 (도광 부재 (2) 에 대한 입사 각도에 따른 위치) 에 도달하게 된다. 따라서, 상기와 마찬가지로 광 출사측 단면 (2b) 의 어느 1 점을 생각하면, 상기 1 점은 다양한 각도의 광으로 조명되어 있게 된다. 피측정 광원 (LS) 으로부터의 광의 출사 각도는, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 있어서의 광의 입사 각도와 대응하고 있기 때문에, 결국, 피측정 광원 (LS) 으로부터 다양한 각도로 출사된 광이, 도광 부재 (2) 및 분기 부재 (41) 를 통하여 수광부 (5) 의 각 센서 (51) 를 조명하게 된다.

즉, 도 14 의 (A)(B) 에 나타내는 0°의 입사 각도로 광 입사측 단면 (2a) 에 입사된 광선 (실선으로 나타낸다) (L1) 은, 광 입사측 단면 (2a) 에 있어서의 입사 위치가 중앙부의 위치 (S1) 여도 단부의 위치 (S2) 여도 직진하기 때문에, 광 출사측 단면 (2b) 으로부터 균일하게 출사된다. 한편, 0°가 아닌 입사 각도로 광 입사측 단면 (2a) 에 입사된 광선은 반사되기 때문에, 광 출사측 단면 (2b) 으로부터의 출사 위치에 편향을 발생시킨다. 예를 들어, 도 14 의 (A) 와 같이 광 입사측 단면 (2a) 의 중앙부의 위치 (S1) 에 각도를 갖고 입사된 광선 (파선으로 나타낸다) (L2) 은, 광 출사측 단면 (2b) 의 중앙부에 모이고, 도 14 의 (B) 와 같이 광 입사측 단면 (2a) 의 단부의 위치 (S2) 에 동일한 각도로 입사된 광선 (L2) 은, 광 출사측 단면 (2b) 의 단부에 모여 있다. 이 현상은, 도광 부재 (2) 에서의 반사 횟수가 적을수록 편향의 정도가 크고, 반사 횟수가 많을수록 편향이 완화되어 균일에 가까워진다.

이와 같이, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 의 발광 강도 (휘도) 에 각도 불균일이 있어도, 각 센서 (51) 는, 피측정면 (LS0) 으로부터 출사된 다양한 각도의 광이 도광 부재 (2) 에 의해 혼합된 광을 분기 부재 (41) 를 통하여 수광함으로써, 피측정면 (LS0) 에 있어서의 각도 불균일의 영향을 받기 어려워진다. 이로써, 각 센서 (51) 에 있어서, 측정 감도의 각도 불균일을 저감시킬 수 있어, 안정된 측정이 가능해진다.

게다가, 도광 부재 (2) 는, 단순한 다각기둥 또는 다각뿔대의 형상이기 때문에 (도 2a ∼ 도 2d 참조), 복수개의 파이버를 랜덤하게 짜 넣어 도광하는 종래의 도광체에 비해, 구성이 간단하고, 저렴하다. 따라서, 저렴한 도광 부재 (2) 를 사용한 간단한 구성으로, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시키는 효과를 얻을 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 특성이 상이한 복수의 센서 (51) 를 수광부 (5) 가 갖고 있음으로써, 색이나 휘도를 측정할 수 있기 때문에, 그와 같은 색이나 휘도의 측정을 실시하는 색채 휘도계에 있어서 상기 서술한 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 후측 렌즈계 (32) 의 유무에 따른 도광 부재 (2) 에 대한 입사 조건에 의한 믹싱 효과의 차이에 대해 설명한다.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 조리개 (AP1) 의 위치에 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 을 배치한 경우, 요컨대 후측 렌즈계 (32) 가 존재하지 않는 경우에는, 광 입사측 단면 (2a) 의 위치는, 피측정면 (LS0) 의 각도 분포 (지향성) 와 상관을 갖는다. 광 입사측 단면 (2a) 에 있어서의 입사 위치 (S3) 에는, 피측정 광원 (LS) 으로부터 상방 각도로 발하는 광선 (파선으로 나타낸다) 만이 모여 있다.

도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 대한 입사 각도는, 피측정면 (LS0) 의 공간 분포 (측정 위치) 와 상관을 갖는다. 피측정면 (LS0) 상의 점 (P1) 으로부터의 광선은, 모두 대각선 하방향에서 도광 부재 (2) 에 입사된다.

요컨대, 피측정면 (LS0) 의 공간 분포 (위치 불균일) 는, 도광 부재 (2) 에 의한 반사 횟수에 의존하며 반사 횟수가 많을수록 믹싱성이 높고, 피측정면 (LS0) 의 각도 분포 (지향성 불균일) 는, 반사 횟수에 상관없이 믹싱성은 양호하다.

한편, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 후측 렌즈계 (32) 를 사용하여, 피측정면 (LS0) 과 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 을 공액으로 한 경우, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 위치는, 피측정면 (LS0) 의 공간 분포 (측정 위치) 와 상관을 갖는다. 피측정면 (LS0) 상의 점 (P2) 으로부터의 광선은, 광 입사측 단면 (2a) 의 입사 위치 (S4) 에 모여 있다.

도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 대한 입사 각도는, 피측정면 (LS0) 의 각도 분포 (지향성) 와 상관을 갖는다. 피측정면 (LS0) 으로부터 상방 각도로 발하는 광선 (파선) 은, 모두 대각선 하방향에서 도광 부재 (2) 에 입사된다.

요컨대, 피측정면 (LS0) 의 공간 분포 (위치 불균일) 는, 도광 부재 (2) 에 의한 반사 횟수에 상관없이 믹싱성은 양호하고, 피측정면 (LS0) 의 각도 분포 (지향성 불균일) 는, 반사 횟수에 의존하며 반사 횟수가 많을수록 믹싱성이 높아진다.

상기와 같이, 도광 부재 (2) 에서의 반사 횟수가 많을수록, 믹싱 성능이 향상되는 점에서, 후측 렌즈계 (32) 의 부가적인 효과로서, 시야 조리개 사이즈보다 작게 집광되어, 작은 도광 부재 (2) 를 사용할 수 있으므로 반사 횟수가 증가하거나, 도광 부재 (2) 에 대한 입사각이 커지므로 반사 횟수가 증가한다는 효과가 있다.

덧붙여서, 액정이나 유기 EL 모니터는, RGB 표시 소자의 편차에 의해, 모니터 화면 내에서 발광 불균일이 있다. 측정 범위가 좁은 경우에는, RGB 발광 소자가 이산적으로 배열되어 있는 영향도 나오는 점에서, 측정값은, 공간 분포 (측정 위치 불균일) 의 영향을 받기 쉽다. 또, 최근의 퍼스널 컴퓨터용 모니터나, 가정용 텔레비전, 스마트폰에서는, 넓은 지향성 (배광 특성) 의 것이 많은 것도 더불어, 색채계로는, 공간 분포 (측정 위치 불균일) 의 믹싱 쪽이 보다 우선도가 높다고 할 수 있다.

도 17 은, 도광 부재 (2) 의 내부에서 도광되는 광선의 광로를 모식적으로 나타내는 설명도이다. 대물 광학계 (3) (도 1 참조) 에 의해, 피측정 광원 (LS) 의 피측정면 (LS0) 의 이미지를, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 축소 결상시킴으로써, 가는 도광 부재 (2) (광 입사측 단면 (2a) 의 내접원의 직경 D1 및 광 출사측 단면 (2b) 의 내접원의 직경 D2 가 작은 도광 부재) 를 사용하는 것이 가능해지고, 또한, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사되는 광의 출사 각도보다, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 있어서의 광의 입사 각도 θ 가 커진다 (따라서, 도광 부재 (2) 의 내부에서의 굴절각 θP 도 커진다). 도 17 로부터, 광 입사측 단면 (2a) 에 있어서의 광의 입사 각도 θ 가 클수록 (굴절각 θP 가 클수록), 또는, 직경 D1 및 D2 가 작을수록, 도광 부재 (2) 의 내부에 입사된 광의 측면 (2c) 에서의 반사 횟수는 증가하는 것을 알 수 있다.

본 실시형태에서는, D1 ＝ D2 이고, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사되어 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 입사되는 광선 중, 광축 (AX) 과의 이루는 각도 θ 가 최대가 되는 광선 (LT) 이, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 에서 반사되는 대략적인 횟수는,

(LtanθP)/D1, 또는 (LtanθP)/D2

로 나타내어진다. 단, nP 를 도광 부재 (2) 의 굴절률로 했을 때, 굴절각 θP 는, nPsinθP ＝ sinθ 를 만족하는 각도이다. 또, 상기의 광축 (AX) 은, 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 내접원의 중심과, 광 출사측 단면 (2b) 의 내접원의 중심을 잇는 축으로서, 대물 광학계 (3) 의 광축과 동축으로 한다.

전술한 바와 같이, 본 실시형태의 구성에서는, 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 의 어느 1 점을 생각했을 때에, 상기 1 점은, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사된 다양한 각도의 광으로 조명되어 있게 되어, 피측정 광원 (LS) 의 각도 불균일의 영향을 저감시킬 수 있다. 도광 부재 (2) 의 내부에서 광선이 반사되면, 광선의 각도가 반전되기 때문에, 광선의 반사 횟수가 증가하면, 보다 다양한 각도의 광으로 상기의 1 점이 조명되게 된다. 이 때문에, 보다 효과적으로, 피측정 광원 (LS) 의 각도 불균일의 영향을 저감시켜, 측정 감도의 각도 불균일을 저감시킬 수 있고, 보다 안정된 측정이 가능해진다.

또, 도광 부재 (2) 에서의 반사 횟수를 일정하게 했을 때, 굴절각 θP 가 크고, D1 또는 D2 가 작을수록, 도광 부재 (2) 의 광축 (AX) 방향의 길이 L 을 작게 할 수 있다. 이 경우, 측광 장치 (1) 의 소형화가 가능해진다.

(다각뿔대의 도광 부재를 사용했을 때의 반사 횟수에 대해)

도 18 은, 도광 부재 (2) 로서, 도 2d 에서 나타낸 다각뿔대 형상의 도광 부재 (2) 를 사용했을 때의, 도광 부재 (2) 의 내부에서 도광되는 광선의 광로를 전개하여 나타낸 설명도이다. 상기의 도광 부재 (2) 에서는, 광 입사측 단면 (2a) 및 광 출사측 단면 (2b) 의 형상은 정방형이지만, 광 출사측 단면 (2b) 의 면적이 광 입사측 단면 (2a) 의 면적보다 크다.

여기서, 다각뿔대의 형상의 도광 부재 (2) 를 사용했을 때에 내부에서 도광되는 광의 반사 횟수에 대해서는, 이하와 같이 생각할 수 있다. 즉, 다각뿔대 형상의 도광 부재 (2) 를 사용한 경우, 피측정 광원 (LS) 으로부터 출사되어 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에 입사되는 광선 중, 광축 (AX) 과의 이루는 각도 θ 가 최대가 되는 광선 (LT) 이, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 에서 반사되는 대략적인 횟수는, α/β 로 나타내어진다. 단, 도 18 에 있어서, α 는, 점 A 와 점 O 를 잇는 직선과, 광축 (AX) 이 이루는 각도 (°) 이고, β 는, 광축 (AX) 을 포함하는 단면에 있어서의 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 과 광축 (AX) 이 이루는 각도의 2 배의 각도 (°) 이다. 여기서, 점 O 는, 광축 (AX) 을 포함하는 단면에 있어서, 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 을 연장했을 때에 광축 (AX) 과 교차하는 점을 가리키고, 점 A 는, 광선 (LT) 이 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 에서 굴절된 후의 광선 (광축 (AX) 과 이루는 각은 θP) 을 연장한 직선 (파선 (LP)) 과, 중심이 점 O 이고 반경 L0 의 원이 교차하는 점이다. 구체적으로는, α 및 β 는, 이하의 관계식을 만족하는 각도가 된다. 즉,

L0sinα ＝ {L － L0(1 － cosα)}tanθP

tan(β/2) ＝ (D2 － D1)/2L

L0 ＝ D2L/(D2 － D1)

nPsinθP ＝ sinθ

이고,

L : 도광 부재 (2) 의 광축 (AX) 방향의 길이 (㎜)

θ : 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 중심에서 입사되는 광선과 광 입사측 단면 (2a) 의 법선이 이루는 각도의 최댓값 (°)

D1 : 도광 부재 (2) 의 광 입사측 단면 (2a) 의 내접원의 직경 (㎜)

D2 : 도광 부재 (2) 의 광 출사측 단면 (2b) 의 내접원의 직경 (㎜)

nP : 도광 부재 (2) 의 굴절률

이다.

α/β ＞ 1 이면, 요컨대, 광선 (LT) 의 도광 부재 (2) 의 측면 (2c) 에서의 반사 횟수가 적어도 1 회이면, 광선 (LT) 을 측면 (2c) 에서 반사시킴으로써, 피측정면 (LS0) 의 다양한 위치로부터 출사되는 광, 및 피측정면 (LS0) 으로부터 다양한 각도로 출사되는 광을 도광 부재 (2) 에서 혼합할 수 있다. 따라서, 피측정 광원 (LS) 의 위치 불균일 및 각도 불균일의 영향을 저감시켜, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 저감시킬 수 있다. 특히, α/β ＞ 2 인 것이, 광선 (LT) 을 측면 (2c) 에서 복수회 반사시켜, 피측정 광원 (LS) 의 위치 불균일 및 각도 불균일의 영향을 확실하게 저감시켜, 측정 감도의 위치 불균일 및 각도 불균일을 확실하게 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, α ≪ 1, β ≪ 1 인 경우,

α ≒ (L/L0)tanθP ＝ {(D2 － D1)/D2}/tanθP

β ≒ (D2 － D1)/L

이 되고,

α/β ≒ (LtanθP)/D2

가 된다. 요컨대, 이 경우, α/β 는, 상기 서술한 D1 ＝ D2 인 경우의, 대략적인 반사 횟수와 일치한다.

(수광부 (5) 에서의 수광 센서의 조합)

상기 서술한 바와 같이, 수광부 (5) 는 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 복수의 수광 센서 (51) 를 갖고 있다. 수광 센서 (41) 가 4 개인 경우, 3 개의 수광 센서 (51) (예를 들어 수광 센서 (51a ∼ 51c)) 가 등색 함수 X, Y, Z 에 대응하는 측정 감도를 갖고, 휘도 (Lv) 나 색도 (x, y) 를 구하는 수광 센서이고, 나머지 센서 (51) (예를 들어 센서 (51d)) 가 예를 들어 플리커를 검출하는 수광 센서인 경우에 대해서는 이미 설명하였다.

이하에서는, 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 수광 센서 (51) 의 조합의 다른 예를 나타낸다.

도 19 에 나타낸 실시형태에서는, 도광 부재 (2) 는 한 변의 길이 1.5 ㎜ 의 단면 정방형의 정사각기둥이고, 분기부 (4) 는 직경 0.75 ㎜ 의 광 파이버제의 4 개의 분기 부재 (41) 를 구비하고, 수광부 (5) 는 4 개의 수광 센서 (51) 를 구비하고 있다. 4 개의 수광 센서 (51) 중, 3 개는, 광학 색 필터 (53) 와, 수광 소자 (52) 로 구성된 수광 센서 (51a ∼ 51c) 이고, 등색 함수 XYZ 의 수광 감도로, 색도, 휘도의 연산용으로 사용된다. 다른 1 개는, 회절 격자나 프리즘, 밴드패스 필터 등을 사용하여 분광 데이터를 취득하고, 분광 방사 휘도, 색도, 휘도의 연산용으로 사용되는 수광 센서 (51e) 이다. 또한, 도 19 에서는, 3 개의 수광 센서 (51a ∼ 51c) 를 대표하여 1 개의 수광 센서만을 도시하고 있다.

분광 데이터를 얻는 수광 센서 (51e) 는, 도 20 의 (A)(B) 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 직경 0.75 ㎜ 의 광 파이버제의 분기 부재 (41) 의 출사단을, 케이싱 (6) 에 형성한 개구 사이즈 0.4 × 0.75 ㎜ 의 입사 슬릿 (61) 에 배치하고, 입사 슬릿 (61) 으로부터의 광속을 렌즈 (62) 에서 대체로 평행광으로 하고, 600 개/㎜ 의 회절 격자 (63) 에 조사한다. 그리고, 회절 격자 (63) 에서 파장 분산된 광선을, 렌즈 (62) 에서 라인 센서로 이루어지는 수광 센서 (51e) 에 집광하여 수광한다. 수광 센서 (51e) 를 구성하는 라인 센서는, 1 소자가 0.2 × 1 ㎜ 인 셀을 100 개 구비하고, 파장 범위 380 ∼ 780 ㎚, 파장 분해능 4 ㎚ 피치, 파장 반치폭 8 ㎚ 의 분광 데이터를 취득한다.

입사 슬릿 (61) 에서의 광량 효율 (면적비) 은, 슬릿 면적 (0.4 × 0.6) ÷ 광 파이버 면적 (0.375² × π) ＝ 0.54 가 된다.

도 21 은, 복수의 수광 센서 (51) 의 또 다른 조합을 예시하는 것이다. 이 예에서는, 도광 부재 (2) 는 한 변의 길이 1.5 ㎜ 의 단면 정방형의 정사각기둥이고, 분기부 (4) 는 직경 0.75 ㎜ 의 광 파이버제의 4 개의 분기 부재 (41) 를 구비하고, 수광부 (5) 는 4 개의 수광 센서 (51) 를 구비하고 있다. 4 개의 수광 센서 (51) 는 모두 분광 센서 (51f ∼ 51i) 로 구성되고, 각 분광 센서 (51f ∼ 51i) 는, 각각 파장대가 상이한 분광 데이터를 얻도록 되어 있다. 또한, 도 21 에서는, 4 개의 수광 센서 (51f ∼ 51i) 중, 2 개는 지면 안길이 방향으로 겹쳐 있기 때문에, 2 개의 수광 센서만을 도시하고 있다.

도 22 는, 복수의 수광 센서 (51) 의 또 다른 조합을 예시하는 것이다. 이 예에서는, 도광 부재 (2) 는 한 변의 길이 1.5 ㎜ 의 단면 정방형의 정사각기둥이고, 분기부 (4) 는 직경 0.75 ㎜ 의 광 파이버제의 4 개의 분기 부재 (41) 를 구비하고, 수광부 (5) 는 4 개의 수광 센서 (51) 를 구비하고 있다. 4 개의 수광 센서 (51) 중, 3 개는, 광학 색 필터 (53) 와, 수광 소자 (52) 로 구성된 수광 센서 (51a ∼ 51c) 이고, 다른 1 개는, 외부 측정기 (593) 에 구비된 수광 센서 (51j) 이다.

외부 측정기 (593) 의 수광 센서 (51j) 는, 광 커넥터 (출구측과 입구측) (591, 592) 를 통하여 분기 부재 (41) 와 접속되고, 분기 부재 (41) 로부터 출사된 광을 광 커넥터 (591, 592) 를 통하여 수광한다. 이 실시형태에서는, 각각에 내장되는 각 수광 센서의 수광 특성이 각각 상이한 복수의 외부 측정기 (593) 가, 광 커넥터 (591, 592) 를 통하여 분기 부재 (41) 에 대해 자유롭게 착탈 가능하게 접속시킬 수 있도록 되어 있다. 사용자는 복수의 외부 측정기 (593) 중에서 임의의 외부 측정기 (593) 를 선택하여 접속시켜 사용하거나, 혹은 교환한다. 외부 측정기 (593) 로는, 예를 들어, 플리커 측정기나 폴리크로미터를 구비하는 분광 측정기를 예시할 수 있다.

도 23 은, 복수의 수광 센서 (51) 의 또 다른 조합을 예시하는 것이다. 이 예에 있어서, 도광 부재 (2) 의 형상이나 분기 부재 (41) 의 개수 (분기수) 는 임의이다.

예를 들어, 도 23 에 나타내는 바와 같이, 단면 형상이 정육각형인 정육각기둥의 도광 부재 (2) 에, 광 파이버제의 분기 부재 (41) 를 19 개 접속시키고, 각 분기 부재 (41) 에 대응하는 19 개의 수광 센서 (51) (도시 생략) 를 배치한다. 19 개의 수광 센서 (51) 는, 각각 임의의 수광 감도를 갖고 있다. 예를 들어, 도 24 의 밴드패스 필터의 투과율의 그래프에 나타내는 바와 같이, 중심 파장이 400 ㎚, 420 ㎚, …500 ㎚, …760 ㎚ 로 20 ㎚ 씩 어긋난, 모두 반치폭 30 ㎚ 의 19 종류의 밴드패스 필터를 구비함으로써, 400 ∼ 760 ㎚ 의 분광 데이터를 얻을 수 있는 구성으로 할 수 있다.

본원은, 2020년 9월 16일자로 출원된 일본 특허출원인 일본 특허출원 2020-155610호의 우선권 주장을 수반하는 것이며, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.

본 발명은, 피측정 광원으로부터 출사되는 광의 휘도나 색도를 측정하는 색채 휘도계 등에 이용 가능하다.

1 : 측광 장치
2 : 도광 부재
2a : 광 입사측 단면
2b : 광 출사측 단면
2c : 측면
3 : 대물 광학계
4 : 분기부
41 : 분기 부재
5 : 수광부
5a : 수광면
31 : 전측 렌즈계
32 : 후측 렌즈계
51 : 센서
52 : 수광 소자
53 : 광학 색 필터
AP1, AP2 : 조리개
LS : 피측정 광원

Claims (10)

1. 횡단면이 원형 또는 다각형인 도광 부재와,
   피측정물로부터의 광속을 상기 도광 부재의 광 입사측 단면에 모으는 대물 광학계와,
   상기 도광 부재의 광 출사측 단면으로부터 출사되는 광속을 복수로 분기하여 도광하는 각각 단일의 부재로 이루어지는 복수의 분기 부재를 구비한 분기부와,
   상기 분기부에 있어서의 복수의 분기 부재의 각각으로부터의 출사광을 수광함과 함께, 2 종류 이상의 상이한 특성의 데이터를 얻기 위한 복수의 수광 센서를 구비한 측광 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 대물 광학계는, 상기 피측정물과 도광 부재의 광 입사측 단면을 공액 관계로 하는 측광 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 복수의 수광 센서에는, 등색 함수 XYZ 에 근사한 수광 데이터를 얻기 위한 수광 센서가 포함되는 측광 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 수광 센서에는 분광 데이터를 얻기 위한 수광 센서가 포함되는 측광 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 수광 센서에는, 상기 분기 부재로부터의 광을 광 커넥터를 통하여 수광하는 외부 측정기의 수광 센서가 포함됨과 함께, 상기 외부 측정기는 분기 부재에 대해 착탈 가능하고, 수광 센서의 수광 특성이 각각 상이한 복수의 외부 측정기 중에서 사용자에 의해 선택된 임의의 외부 측정기가 분기 부재에 대해 접속되는 측광 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 분기 부재는 각각 광 파이버에 의해 형성되는 측광 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 광 파이버는 수지제인 측광 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도광 부재는 다각기둥 또는 다각뿔대인 측광 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도광 부재와 복수의 분기 부재는, 공기층을 개재하지 않고 접속되어 있는 측광 장치.
10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도광 부재와 복수의 분기 부재는 일체 구조인 측광 장치.

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