WO2021002286A1 - 分光測定器 - Google Patents

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WO2021002286A1
WO2021002286A1 PCT/JP2020/025177 JP2020025177W WO2021002286A1 WO 2021002286 A1 WO2021002286 A1 WO 2021002286A1 JP 2020025177 W JP2020025177 W JP 2020025177W WO 2021002286 A1 WO2021002286 A1 WO 2021002286A1
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auxiliary
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克敏 ▲鶴▼谷
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コニカミノルタ株式会社
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    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/18—Generating the spectrum; Monochromators using diffraction elements, e.g. grating

Definitions

  • the present invention relates to a spectroscopic measuring instrument used for measuring the brightness and chromaticity of a light source, the spectral reflectance of an object, the color value, and the like.
  • the light to be measured from the measurement area such as a light source is guided to the incident slit as the incident portion through the optical system such as the objective lens, the aperture aperture, and the condenser relay lens, and is guided from the incident slit.
  • the optical system such as the objective lens, the aperture aperture, and the condenser relay lens
  • a device having a configuration in which an incident light to be measured is diffracted and separated by a diffraction means such as a diffraction grating and the diffracted light is received by a light receiving sensor to obtain a measured value has been conventionally known.
  • the accuracy of the light receiving sensor itself may change due to changes in the measurement environment or deterioration over time.
  • optical system components may be placed in the path from the incident part such as the incident slit or bundle fiber until the light to be measured received by the light receiving sensor is received by the light receiving sensor.
  • the optical system components will be described as follows.
  • Optical system components include dimming members such as ND filters, liquid crystal shutters, and diffusers, and optics such as infrared light cut filters and ultraviolet light cut filters that cut wavelength bands other than the measurement wavelength range (for example, 380 to 780 nm).
  • the filter can be mentioned.
  • the ND filter includes an ND filter in which a metal film (for example, chromium) is vapor-deposited on a glass substrate, an ND filter having an interference film, a color absorption filter, and the like.
  • the above-mentioned dimming member is used to enable measurement with a wide dynamic range. That is, when the spectroscopic measuring instrument is a luminance meter and the dynamic range of the light receiving sensor is narrower than the measured luminance range of the luminance meter, the dimming member is automatically or manually inserted into the optical path or the optical path according to the brightness of the object to be measured. By retracting from the light receiving intensity, the light receiving intensity is controlled, which enables measurement with a wide dynamic range.
  • the dynamic range is about 5 million times, so without a neutral density member.
  • 0.0005 ⁇ 250cd / m 2 of performed measurements of brightness range was measured in place one by dimming member e.g. transmittance of 5% ND filter in the light path ⁇ 5000 cd / m 2, the transmittance 5%
  • the dimming member may not be able to perform highly accurate measurements due to changes in transmittance due to the operating environment temperature and deterioration over time due to storage in a high temperature / high humidity environment or light exposure. For example, if the dimming member having a transmittance of 5% changes by 0.1% in the absolute value of the transmittance, the light receiving data will have an error of 2% in the relative value.
  • the ND filter of the metal vapor deposition film has the characteristic that the transmittance increases over time due to the oxidation of the film.
  • the ND filter of the interference film has a transmittance dependence on the optical path due to the inclination, and the filter inclination changes depending on the reproducibility of the advance / retreat drive to the optical path and the attitude direction of the measuring instrument, and therefore the transmittance fluctuation is large.
  • Absorption-type color filters, liquid crystal shutters, diffusers, etc. have a large change in transmittance depending on the ambient temperature, and further, the change in transmittance differs for each wavelength, which also affects the chromaticity value.
  • the dimming member but also the optical filter is likely to change the transmittance due to the environmental temperature, and it may not be possible to perform highly accurate measurement.
  • the optical system component when the accuracy of the light receiving sensor itself changes due to changes in the measurement environment or deterioration over time, there is a problem that highly accurate measurement cannot be performed.
  • the optical system component when the optical system component is interposed in the path from the incident part such as the incident slit or the bundle fiber until the light to be measured received by the light receiving sensor is received by the light receiving sensor, the optical system component may be affected by environmental conditions or deterioration over time. If the transmittance changes, there is also a problem that highly accurate measurement cannot be performed.
  • Patent Document 2 as a spectroscopic measuring instrument that effectively utilizes the 0th-order diffracted light, a diffracting means for dispersing the light to be measured, a first photoelectric conversion element for receiving the 0th-order diffracted light from the diffracting means, and a diffracting means
  • a spectroscopic measuring instrument that controls the integration time at the second photoelectric conversion element based on the light receiving output of the second photoelectric conversion element that receives the higher-order diffracted light and the 0th-order diffracted light photoelectrically converted by the first photoelectric conversion element. It is disclosed.
  • the spectroscopic measuring instrument described in Patent Document 2 controls the integration time in the light receiving sensor based on the light receiving output of the 0th-order diffracted light, and does not correct the output value of the light receiving sensor. Therefore, when the accuracy of the light receiving sensor itself changes, or when the light to be measured incident from an incident part such as an incident slit or bundle fiber is received by the light receiving sensor, the transmittance of the optical system component interposed in the path until the light is received by the light receiving sensor.
  • the present invention has been made in view of such a technical background, and when the accuracy of the light receiving sensor itself changes, or when the light to be measured incident from an incident portion such as an incident slit or a bundle fiber is received by the light receiving sensor.
  • An object of the present invention is to provide a spectroscopic measuring instrument capable of performing highly accurate measurement even when the transmittance of an optical system component interposed in a path until light is received changes due to environmental conditions, deterioration over time, or the like. To do.
  • a diffusing means that diffracts the light to be measured incident from the incident portion, a main sensor that receives the light to be measured diffracted by the diffracting means, and a light beam incident from the incident portion that reaches the main sensor.
  • Spectral measurement including one or more auxiliary sensors arranged in an optical path of a light beam that does not receive the light beam, and a correction means for correcting the output value of the main sensor based on the output value of the auxiliary sensor. vessel.
  • the correction means corrects the output value of the main sensor so that the light receiving intensity value calculated from the output value of the main sensor becomes the same as the light receiving intensity value calculated from the output value of the auxiliary sensor.
  • the spectroscopic measuring instrument according to item 1 or 2 above which includes a light receiving light amount adjusting member for adjusting the light receiving light amount of the main sensor.
  • the received light amount adjusting member is a dimming member that is arranged so as to be inserted and retracted with respect to the optical path of the light to be measured.
  • the auxiliary sensor is arranged in front of the received light amount adjusting member, and the correction means simultaneously acquires the output values of the main sensor and the auxiliary sensor and corrects the output value of the main sensor. Or the spectroscopic measuring instrument according to 4.
  • a first auxiliary sensor is arranged behind the dimming member, and the correction means acquires the output value of the main sensor in the state where the dimming member is inserted into the optical path, and is in a retracted state from the optical path.
  • the spectroscopic measuring instrument according to item 4 above wherein the output value of the first auxiliary sensor is acquired and the output value of the main sensor is corrected.
  • a second auxiliary sensor is arranged in front of the dimming member, and the correction means performs timings when acquiring the output value of the main sensor and when acquiring the output value of the first auxiliary sensor.
  • a first auxiliary sensor is arranged in front of the received light amount adjusting member, and a second auxiliary sensor is arranged in the rear, and the correction means includes the main sensor, the first auxiliary sensor, and the second auxiliary sensor.
  • the output value of the first auxiliary sensor and the second auxiliary sensor are simultaneously acquired, and the output value of the main sensor is corrected based on the rate of change from the reference value of the output value ratio of the first auxiliary sensor and the second auxiliary sensor.
  • a first auxiliary sensor is arranged behind the dimming member, and the correction means receives the output value of the main sensor and the output of the first auxiliary sensor in a state where the dimming member is inserted into the optical path.
  • the values are acquired at the same time, the output values of the first auxiliary sensor are acquired in the retracted state of the dimming member from the optical path, and based on the ratio of the acquired output values of the first auxiliary sensors,
  • the spectroscopic measuring instrument according to item 4 above which corrects the output value of the main sensor.
  • a second auxiliary sensor is arranged in front of the dimming member, and the correction means obtains the output value of the second auxiliary sensor at the same timing as the acquisition timing of the output value of the first auxiliary sensor. It is acquired twice, the temporal light intensity change rate is calculated from the ratio of the two output values of the acquired second auxiliary sensor, and the temporal light intensity change is corrected based on the calculated light intensity change rate.
  • the spectroscopic measuring instrument according to item 9 above.
  • (11) The spectrophotometer according to any one of items 1 to 10 above, wherein the auxiliary sensor receives a light flux that is not applied to the diffraction grating among the light flux incident from the incident portion.
  • the auxiliary sensor is a plurality of auxiliary sensors having different light intensity ranges that can be received.
  • the auxiliary sensor includes an optical filter having a light receiving sensitivity of standard visual sensitivity.
  • the main sensor receives the light to be measured that is incident from the incident portion and diffracted by the diffracting means.
  • the main sensor is provided based on the output value of the auxiliary sensor. The output value is corrected. Therefore, when the accuracy of the main sensor itself, which is the light receiving sensor, changes, or when the optical system component is interposed in the path of the light to be measured from the incident part such as the incident slit or the bundle fiber to the light received by the light receiving sensor.
  • the transmittance changes due to environmental conditions, deterioration over time, etc., it is possible to compensate for changes in the accuracy of the main sensor and changes in the transmittance of optical system components, and it is possible to perform highly accurate measurements. .. Moreover, since the auxiliary sensor is arranged in the optical path of the luminous flux that does not reach the main sensor, the output value of the main sensor can be corrected without affecting the measurement by the main sensor.
  • the output value of the main sensor is corrected so that the light receiving intensity value calculated from the output value of the main sensor becomes the same as the light receiving intensity value calculated from the output value of the auxiliary sensor. Therefore, it is possible to reliably compensate for changes in the accuracy of the main sensor and changes in the transmittance of the optical system components.
  • the output value of the main sensor is based on the output value of the main sensor. Since the output value is corrected, highly accurate measurement can be performed.
  • the timing of acquiring the output value of the main sensor and the timing of acquiring the output value of the first auxiliary sensor are different. It is possible to correct the change in the amount of light over time to perform more accurate measurement.
  • the timing of acquiring the output value of the main sensor and the timing of acquiring the output value of the first auxiliary sensor are different. It is possible to correct the change in the amount of light over time to perform more accurate measurement.
  • the output value of the main sensor can be corrected by the auxiliary sensor at the position where the light flux that is not applied to the diffraction grating is received among the light flux passing through the incident slit.
  • the output value of the main sensor can be corrected based on the output of the auxiliary sensor that has received the 0th diffraction order light.
  • auxiliary sensors are a plurality of auxiliary sensors having different light intensity ranges that can be received, a dynamic range can be secured with respect to the measuring instrument degree range. ..
  • the amount of light received by the auxiliary sensor can be controlled by the aperture diaphragm.
  • the amount of light received by the auxiliary sensor can be controlled by an optical filter.
  • the calculation for calculating the brightness of the object to be measured based on the output value of the auxiliary sensor becomes simple.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the basic structure of the spectroscopic measuring instrument which concerns on one Embodiment of this invention. It is a figure which shows the detailed structure of the spectroscopic part in the spectroscopic measuring instrument of FIG. It is a schematic view when the diffraction grating is seen from the front side of the diaphragm in the spectroscopic part of FIG. It is a top view of the spectroscopic part of FIG. It is a figure which shows the arrangement example of the auxiliary sensor at the time of the correction processing which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows the flowchart of the correction process which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a spectroluminometer, which is a spectrophotometer according to an embodiment of the present invention.
  • the spectroscopic measuring instrument 1 includes a light receiving optical system 100, an observation optical system 200, a measurement optical system 300, a processing circuit 600, and a correction unit 700, and the measurement optical system 300 further includes a correction unit 700. It includes a light guide unit 400 and a spectroscopic unit 500.
  • the light receiving optical system 100 receives the light beam 3 from the object 2 to be measured, which is a light source, and guides the light beam 3 to the light guide unit 400 and the observation optical system 200 of the measurement optical system 300, and the light beam from the object 2 to be measured.
  • An objective lens 101 that collects light 3 an aperture diaphragm 102 for regulating the amount of measured light arranged behind the objective lens 101 (front in the traveling direction of the light beam 3), and an aperture mirror further arranged behind the aperture diaphragm 102. It is equipped with 103.
  • the aperture mirror 103 is a mirror that is arranged in the incident optical path of the light flux 3 to the light guide unit 400 and has an aperture through which the light flux 3 focused by the objective lens 101 passes.
  • the light beam from the objective lens 101 passes through the aperture of the aperture mirror 103 and goes straight to the light guide portion 400 in the subsequent stage, but the light beam outside the light measurement area is the aperture. It is reflected by the mirror 103 and guided to the pupil of the user through a lens group including the reflection mirror 201 and the observation relay lens 202 in the observation optical system 200.
  • the user visually recognizes the object 2 to be measured and the index circle (the area that is not reflected by the aperture mirror and appears to be black to the user) from the observation optical system 200, and performs measurement positioning and focusing. Focusing focuses on the aperture mirror position by moving all or part of the lens group of the objective lens 101.
  • the aperture angle (F number) of the measurement light does not change even if the aperture diaphragm 102 is focused.
  • the hole size of the aperture mirror 103 may be changed manually or automatically.
  • the measurement angle (measurement size) can be changed by changing the hole size.
  • the light guide unit 400 in the measurement optical system 300 guides the light beam passing through the aperture of the aperture mirror 103 to the condensing lens 401 and the light beam passing through the condensing lens 401 to the incident slit 501 of the spectroscopic unit 500.
  • a shining bundle fiber 402 is provided, and in this embodiment, the outlet of the bundle fiber 402 and the incident slit 501 are shared as an incident portion.
  • the bundle fiber 402 and the incident slit 501 may be at least one of them.
  • the spectroscopic unit 500 in the measurement optical system 300 has a collimator lens 502 that makes the light beam incident from the incident slit 501 substantially parallel light, and a rectangular opening 503a arranged behind the parallel light from the collimator lens 502.
  • the aperture 503 regulates the amount of parallel light from the collimator lens 502 according to the size of the diffraction grating 504, and the imaging lens 505 images the light rays dispersed in wavelength by the diffraction grating 504 on the main sensor 506. It is what makes you.
  • the diaphragm 503 is highly reliable because it is resistant to changes in the environment and changes over time, and is not dependent on the wavelength of light or the inclination (angle of light incident).
  • the main sensor 506 includes, but is not limited to, a line sensor, and can receive light in a wavelength range of, for example, 380 to 780 nm.
  • an optical filter which is one of the received light amount adjusting members as an optical system component, for example, an infrared light cut filter 510 for cutting infrared light and an infrared light cut filter 510 behind the infrared light cut filter 510 are also received light.
  • a dimming member 520 which is one of the light amount adjusting members, is arranged. Only one of the infrared light cut filter 510 and the dimming member 520 may be arranged, or both may not be arranged. Further, the number of dimming members 520 may be one, or a plurality of dimming members 520 may be arranged in the optical path at the same time.
  • the dimming member 520 is used to enable measurement with a wide dynamic range, as described in the background technology, and is composed of an ND filter, a liquid crystal shutter, a diffuser, and the like.
  • the dimming member 520 is driven by the drive unit 521 so as to be insertable and retractable into the optical path, and is inserted into the optical path only when necessary to allow the light to be measured from the collimator lens 502 to pass through. It has become.
  • the spectroscopic unit 500 is provided with one or a plurality of auxiliary sensors A, B, and C composed of light receiving sensors.
  • one or a plurality of sensors are collectively referred to as an auxiliary sensor A, an auxiliary sensor B, and an auxiliary sensor C according to the arrangement position of the auxiliary sensors.
  • auxiliary sensors A1 to An When it is necessary to refer to a plurality of auxiliary sensors, they are described as auxiliary sensors A1 to An, auxiliary sensors B1 to Bn, and auxiliary sensors C1 to Cn.
  • auxiliary sensors A, B, and C highly reliable sensors such as silicon photodiodes (SPDs) that are resistant to changes in environmental temperature and aging are used.
  • SPDs silicon photodiodes
  • the auxiliary sensors A, B, and C are for correcting the output value of the main sensor 506 based on the output value of the auxiliary sensor, and are incident on the spectroscopic unit 500 from the light guide unit 400 and received by the main sensor 506.
  • the light has the same conditions as the light to be measured, but is arranged in the optical path of the luminous flux that does not reach the main sensor 506.
  • one or a plurality of auxiliary sensors A are arranged between the collimator lens 502 and the infrared light cut filter 510, and one or a plurality of auxiliary sensors A are arranged between the dimming member 520 and the aperture 503.
  • Auxiliary sensor B is arranged.
  • the light beam incident on the spectroscopic unit 500 is parallel to the collimator lens 502 and irradiates the diffraction grating 504.
  • the diffraction grating 504 is tilted with respect to the optical axis of the collimator lens 502, the light passing through the collimator lens 502.
  • auxiliary sensors A and B are arranged at positions where the light flux shaded by the diaphragm 503, that is, the light flux that is not used for the measurement by the main sensor 506 and is wasted can be received. Further, as shown in FIGS.
  • one or a plurality of auxiliary sensors C may be arranged at positions where the 0th order light 840 diffracted by the diffraction grating 504 can be received.
  • the received light data (diffraction-1st order light 830) and the diffraction 0th order light 840 by the main sensor 506 are ordered divided by the diffraction grating 504, and have the same luminous flux under the same conditions (the characteristics depending on the object 2 to be measured are the same). is there.
  • Diffraction-1st order light 830 is acquired as spectroscopic data, but other orders are not used for measurement.
  • the auxiliary sensor C receives the light flux that is shielded and is wasted.
  • the diffraction 0th order light 840 has information on all wavelengths in the measurement wavelength range of 380 to 780 nm, and has a strong light intensity.
  • auxiliary sensors A, B, and C are illustrated at three locations as shown in FIGS. 2 and 4, it is not necessary to arrange them at all positions, and the correction processing is performed as in the embodiment described later. You can place it in the required position.
  • auxiliary sensors A1 to An, B1 to Bn, and C1 to Cn are used. It may be used to share the range range with each auxiliary sensor.
  • a plurality of each is located between the collimator lens 502 and the infrared light cut filter 510, and between the dimming member 520 and the aperture 503, around the optical path of the light to be measured 820.
  • Auxiliary sensors A1 to An and B1 to Bn are arranged respectively.
  • auxiliary sensors A1 to An and B1 to Bn may be combined with auxiliary sensors C1 to Cn at a position where the 0th order light of diffraction 840 can be received.
  • auxiliary sensors A, B, and C in order to control the amount of light received by each of the auxiliary sensors A, B, and C, as shown in FIG. 2, a mechanical diaphragm member 530 and an optical filter (not shown) are arranged in front of the auxiliary sensors A, B, and C. You may.
  • the processing circuit 600 shown in FIG. 1 is a circuit that AD-converts the light-receiving data by the main sensor 506 and the light-receiving data by the auxiliary sensors A, B, and C, and the correction unit 700 outputs the auxiliary sensors A, B, and C.
  • the output value of the main sensor 506 is corrected based on the value. The correction is performed so that the light receiving intensity value calculated from the output value of the main sensor 506 is the same as the light receiving intensity value calculated from the output values of the auxiliary sensors A, B, and C.
  • the auxiliary sensor A is arranged in front of the infrared light cut filter 510, in other words, between the collimator lens 502 and the infrared light cut filter 510.
  • the presence or absence of the dimming member 520 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • One auxiliary sensor A may be used, or a plurality of auxiliary sensors A1 to An corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • Auxiliary sensors A1 to An are equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor A.
  • the auxiliary sensor Ax which is one of the auxiliary sensors A1 to An, acquires the absolute value of the brightness and corrects the level of the output value of the main sensor 506.
  • the auxiliary sensor Ax and the main sensor 506 simultaneously receive and measure the luminous flux.
  • FIG. 6 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • step S101 the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors A1 to An is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data (light receiving data).
  • step S102 the auxiliary sensor Ax having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors A1 to An, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Ax.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Ax from the table of the output value of the auxiliary sensor Ax and the brightness value (Lv).
  • the auxiliary sensor Ax to be used in this measurement is determined from the auxiliary sensors A1 to An. Normally, the selected auxiliary sensor Ax is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506 and the auxiliary sensor Ax in this measurement is determined.
  • step S103 the main measurement is performed in step S103. Specifically, the output value of the main sensor 506 and the output value of the auxiliary sensor Ax are acquired at the same time.
  • step S104 the brightness (Lv1) of the object to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Ax. The calculation is performed based on the table of the output value and the brightness value of the auxiliary sensor Ax.
  • step S105 spectral radiance data is calculated from the output value of the main sensor 506.
  • the horizontal axis of the spectral radiance data is calculated from the pixel and wavelength table, and the vertical axis is calculated from the output value and spectral radiance table.
  • the brightness (Lv2) is calculated from the calculated spectral radiance data.
  • the output value of the main sensor 506 is corrected based on the output value of the auxiliary sensor Ax arranged in front of the infrared light cut filter 510, it exists behind the auxiliary sensor 506. Even if the transmittance of the infrared light cut filter 510 is changed due to environmental conditions, deterioration over time, etc., or even if the accuracy of the main sensor 506 is changed, it is properly corrected and the accuracy is high. Measurements can be made. Moreover, since the auxiliary sensor A is arranged in the optical path of the light flux that does not reach the main sensor 506, the output value of the main sensor 506 can be corrected without affecting the measurement by the main sensor 506.
  • the first embodiment may be applied. If the dimming member 520 is present, the transmittance of the dimming member 520 is also compensated.
  • the auxiliary sensor A is arranged in front of the dimming member 520 that is driven so as to be inserted and retracted with respect to the optical path of the light to be measured 820.
  • the number of auxiliary sensors A may be one, or a plurality of auxiliary sensors A1 to An corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the auxiliary sensor A is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor A.
  • the auxiliary sensor A acquires the absolute value of the brightness and corrects the level of the output value of the main sensor.
  • the auxiliary sensor A and the main sensor 506 simultaneously receive and measure the luminous flux.
  • FIG. 8 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • the pre-measurement is performed with the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820. That is, in step S201, the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors A1 to An is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • step S202 the auxiliary sensor Ax having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors A1 to An, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Ax.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Ax from the table of the output value of the auxiliary sensor Ax and the brightness value (Lv). Further, from the calculated approximate brightness value (Lv0), whether or not the dimming member 520 is used in the main measurement and the number of the dimming members 520 to be used are determined, and the auxiliary sensors A1 to An are used in the main measurement. Auxiliary sensor Ax to be used is determined. Normally, the selected auxiliary sensor Ax is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506 and the auxiliary sensor Ax in this measurement is determined.
  • step S204 the process proceeds to step S204 after inserting the determined number of dimming members 520 into the optical path in step S203.
  • step S204 the output value of the main sensor 506 and the output value of the auxiliary sensor Ax are acquired at the same time.
  • steps S205 to S208 and the result output processing of step S209 are performed. These processes are the correction calculation processing of steps S104 to S107 of FIG. 6 and the result output processing of step S108 described in the first embodiment. Since it is the same as, the description is omitted.
  • the accuracy change of the main sensor 506 can be compensated and the dimming member 520 is inserted in the optical path.
  • the infrared cut filter 510 is present behind the auxiliary sensor Ax, it is possible to compensate for the change in the transmittance of the infrared cut filter 510 and the change in the transmittance of the dimming member 520.
  • an auxiliary sensor is located behind the dimming member 520 that is driven so as to be inserted and retracted with respect to the optical path of the light to be measured 820, in other words, between the dimming member 520 and the aperture 503.
  • B is arranged or an auxiliary sensor C for receiving the diffraction 0th order light 840 is arranged, but in this example, the auxiliary sensor B is used.
  • the number of auxiliary sensors B may be one, or a plurality of auxiliary sensors B1 to Bn corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the auxiliary sensor B is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor B.
  • the auxiliary sensor B acquires the absolute value of the brightness and corrects the level of the output value of the main sensor 506.
  • the output value of the main sensor 506 is acquired with the dimming member 520 inserted in the optical path of the light to be measured 820, and the output value of the auxiliary sensor B is obtained with the dimming member 520 retracted from the optical path. get.
  • FIG. 10 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • the pre-measurement is performed with the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820. That is, in step S301, the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors B1 to Bn is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data. Next, in step S302, the auxiliary sensor Bx having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors B1 to Bn, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Bx.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Bx from the table of the output value of the auxiliary sensor Bx and the brightness value (Lv). Further, from the calculated approximate brightness value (Lv0), whether or not the dimming member 520 is used in the main measurement and the number of the dimming members 520 to be used are determined, and the auxiliary sensors B1 to Bn are used in the main measurement. Auxiliary sensor Bx to be used is determined. Normally, the selected auxiliary sensor Bx is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506 and the auxiliary sensor Bx in this measurement is determined.
  • step S308 the output value of the main sensor 506 and the output value of the auxiliary sensor Bx are simultaneously acquired in step S303 while the dimming member 520 is retracted from the optical path, and then the step Proceed to S308.
  • the determined number of dimming members 520 are inserted into the optical path of the light to be measured 820 in step S304, and then the output value of the main sensor 506 is set in step S305. get.
  • the output value of the auxiliary sensor Bx is acquired in step S307, and the process proceeds to step S308.
  • step S311 the correction calculation process of steps S308 to S311 and the result output process of step S312 are performed.
  • the output value of the auxiliary sensor Bx is used to calculate the brightness (Lv1) of the object 2 to be measured in step S308. Since it is the same as the correction calculation process of steps S104 to S107 and the result output process of step S108 described in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the auxiliary sensor B is arranged behind the dimming member 520, and the output value of the auxiliary sensor B acquired in a state where the dimming member 520 is retracted from the optical path of the light to be measured 820 is used. Since the output value of the main sensor 506 acquired while the dimming member 520 is inserted in the optical path is corrected, it is possible to compensate for the change in the transmittance of the dimming member 520 and the change in the accuracy of the main sensor 506, and the accuracy is high. Measurements can be made. If the infrared light cut filter 510 is present, it can be compensated for by including a change in the transmittance of the infrared light cut filter 510.
  • the auxiliary sensor B is located behind the dimming member 520 driven so as to be able to advance and retreat with respect to the optical path of the light to be measured 820, in other words, between the dimming member 520 and the aperture 503.
  • an auxiliary sensor C that receives the 0th-order diffraction light 840 is placed, but in this example, the auxiliary sensor C that receives the 0th-order diffraction light is used.
  • the number of auxiliary sensors C may be one, or a plurality of auxiliary sensors C1 to Cn corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • auxiliary sensors A arranged in front of the dimming member 520 are also used.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • Each of the auxiliary sensors C1 to Cn and A is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor C.
  • the auxiliary sensor C acquires the absolute value of the brightness and corrects the level of the output value of the main sensor 506. In addition, the auxiliary sensor A corrects the time change.
  • FIG. 12 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • the pre-measurement is performed with the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820. That is, in step S401, the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors C1 to Cn are AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • the auxiliary sensor Cx having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors C1 to Cn, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Cx.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Cx from the table of the output value of the auxiliary sensor Cx and the brightness value (Lv). Further, from the calculated approximate brightness value (Lv0), whether or not the dimming member 520 is used in the main measurement and the number of the dimming members 520 to be used are determined, and the auxiliary sensors A1 to An are used in the main measurement. The auxiliary sensor Ax to be used is determined, and the auxiliary sensor Cx is determined from the auxiliary sensors C1 to Cn. Normally, the selected auxiliary sensor Cx is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, and the auxiliary sensor Cx in this measurement is determined.
  • step S403 the output value of the main sensor 506 and the output value of the auxiliary sensor Cx are simultaneously set in step S403 while keeping the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820.
  • step S408 the determined number of dimming members 520 are inserted into the optical path in step S404, and then the output value of the main sensor 506 and the output of the auxiliary sensor Ax are output in step S405.
  • the value a1 is acquired at the same time.
  • step S406 After the dimming member 520 is retracted from the optical path in step S406, the output value a2 of the auxiliary sensor Ax and the output value b of the auxiliary sensor Cx are simultaneously acquired in step S407, and the process proceeds to step S408.
  • step S408 the brightness (Lv1) of the object to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Cx. The calculation is performed based on the table of the output value and the brightness value of the auxiliary sensor Cx.
  • step S411 the spectral radiance data is calculated from the output value of the main sensor 506, and the brightness (Lv2) is calculated from the calculated spectral radiance data.
  • step S414 the spectral radiance data is corrected by each correction coefficient over all wavelengths. Then, in step S415, the corrected spectral radiance data is output.
  • the dimming member 520 is acquired in the state of being inserted into the optical path by the output value of the auxiliary sensor Cx acquired in the state of being retracted from the optical path of the light to be measured 820.
  • the output value of the auxiliary sensor 506 is corrected, and the change in the amount of light over time due to the difference between the acquisition timing of the auxiliary sensor Cx and the acquisition timing of the output value of the main sensor 506 is measured at each timing. Since it is corrected by the time difference count (temporal change rate of light amount) which is the ratio of the values a1 and a2, more accurate measurement can be performed.
  • the infrared cut filter 510 is present behind the auxiliary sensor Ax, it is possible to compensate for the change in the transmittance of the infrared cut filter 510 and the change in the transmittance of the dimming member 520.
  • an auxiliary sensor A is arranged between the collimator lens 502 and the infrared light cut filter 510, and one auxiliary sensor B is arranged behind the infrared light cut filter 510. ..
  • the presence or absence of the dimming member 520 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the number of auxiliary sensors A may be one, or a plurality of auxiliary sensors A1 to An corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment. Since the rear auxiliary sensor B has passed through the dimming member 520, the one set to an appropriate amount of light is used.
  • auxiliary sensor B instead of the auxiliary sensor B, one auxiliary sensor C that receives the diffraction 0th order light may be used.
  • Auxiliary sensors A1 to An are equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor A. Further, at the time of shipment from the factory, a reference value (referred to as a reference auxiliary sensor ratio) of the output value ratio of the auxiliary sensor A and the auxiliary sensor B (when the auxiliary sensor C is used, the auxiliary sensor C) is stored.
  • V ⁇ standard luminosity factor
  • Lv brightness value
  • the transmittance of the infrared light cut filter 510 is set from the factory default based on the reference auxiliary sensor ratio of the auxiliary sensors A1 to An in front of the infrared light cut filter 510 and the auxiliary sensor B in the rear. It compensates for change.
  • FIG. 14 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • step S501 the received light data of the plurality of auxiliary sensors A1 to An is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • step S502 the auxiliary sensor Ax having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors A1 to An, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Ax.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Ax from the table of the output value of the auxiliary sensor Ax and the brightness value (Lv).
  • the auxiliary sensor Ax to be used in this measurement is determined from the auxiliary sensors A1 to An. Normally, the selected auxiliary sensor Ax is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, and the auxiliary sensor B in this measurement is determined.
  • step S503 the main measurement is performed in step S503. Specifically, the output values of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, and the auxiliary sensor B are acquired at the same time.
  • spectral radiance data is calculated from the output value of the main sensor 506.
  • the horizontal axis of the spectral radiance data is calculated from the pixel and wavelength table, and the other and axes are calculated from the output value and spectral radiance table.
  • the brightness (Lv2) is calculated from the calculated spectral radiance data.
  • step S507 the spectral radiance data is corrected with the rate of change calculated in step S505 over all wavelengths. Then, in step S108, the corrected spectral radiance data is output.
  • the transmittance of the infrared light cut filter 510 and the like from the factory shipment are based on the output values of the auxiliary sensor Ax in front of the infrared light cut filter 510 and the auxiliary sensor B in the rear. Since the change is corrected by the rate of change and the output value of the main sensor 506 is corrected by this rate of change, the transmittance of the infrared light cut filter 510 and the like are changed due to environmental conditions, deterioration over time, and the like. However, it is possible to perform highly accurate measurement. When the infrared light cut filter 510 does not exist and the fixed dimming member 520 is provided, the change in the transmittance of the dimming member 520 can be compensated.
  • both the infrared light cut filter 510 and the dimming member 520 are present between the auxiliary sensors A1 to An and the auxiliary sensor B, the entire infrared light cut filter 510 and the dimming member 520 are combined. It is possible to compensate for changes in transmittance and the like.
  • the auxiliary sensor A is arranged in front of the dimming member 520 that is driven so as to advance and retreat with respect to the optical path of the light to be measured 820 of the light to be measured 820, and further, the diffraction 0th order One auxiliary sensor C that receives light 840 is arranged.
  • the number of auxiliary sensors A may be one, or a plurality of auxiliary sensors A1 to An corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment. Since the auxiliary sensor C has passed through the dimming member 520, the one set to an appropriate amount of light is used.
  • the auxiliary sensor B arranged between the dimming member 520 and the aperture 503 may be used.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the auxiliary sensor A is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor A. Further, at the time of shipment from the factory, a reference value (reference auxiliary sensor ratio) of the output value ratio of the auxiliary sensors A and C is stored.
  • the change in the transmittance of the dimming member 520 from the factory is compensated based on the reference auxiliary sensor ratio of the auxiliary sensors A1 to An in front of the dimming member 520 and the auxiliary sensor C in the rear. It is a thing.
  • FIG. 16 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • step S601 the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors A1 to An is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • step S602 the auxiliary sensor Ax having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors A1 to An, and the approximate brightness value (Lv0) of the object 2 to be measured is calculated from the output value of the auxiliary sensor Ax.
  • the approximate brightness value (Lv0) is calculated by obtaining the brightness value corresponding to the output value of the auxiliary sensor Ax from the table of the output value of the auxiliary sensor Ax and the brightness value (Lv).
  • the auxiliary sensors A1 to An are used in the main measurement.
  • Auxiliary sensor Ax to be used is determined. Normally, the selected auxiliary sensor Ax is also used in this measurement. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, and the auxiliary sensor C in this measurement is determined.
  • step S604 After inserting the determined number of dimming members 520 into the optical path in step S603.
  • step S604 the output values of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, and the auxiliary sensor C are acquired at the same time.
  • step S605 to S608 the correction calculation process of steps S605 to S608 and the result output process of step S609 are performed.
  • the output value of the auxiliary sensor C is used instead of the auxiliary sensor B to calculate the auxiliary sensor ratio in step S605. Since it is the same as the correction calculation process of steps S504 to S507 of FIG. 11 and the result output process of step S508 described in the fifth embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the transmittance of the dimming member 520 and the like are changed from the factory default based on the output values of the auxiliary sensor Ax arranged in front of the dimming member 520 and the auxiliary sensor C in the rear. Is corrected by the rate of change, and the output value of the main sensor 506 is corrected by this rate of change. Therefore, even if the transmittance of the dimming member 520 changes due to environmental conditions, deterioration over time, etc., the accuracy is correct. High measurement can be performed.
  • the change in the transmittance of the infrared light cut filter 510 and the dimming member 520 combined is compensated. Can be done.
  • the auxiliary sensor B is arranged behind the dimming member 520 that is driven so as to advance and retreat with respect to the optical path of the light to be measured 820.
  • the number of auxiliary sensors B may be one, or a plurality of auxiliary sensors B1 to Bn corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • the auxiliary sensor C that receives the diffraction 0th order light 840 may be used.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the auxiliary sensor B is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor B.
  • the dimming rate of the dimming member 520 is obtained and corrected from the output value ratio of the auxiliary sensor B when the dimming member 520 is inserted into the optical path and when it is retracted.
  • FIG. 18 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • step S701 the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors B1 to Bn is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • step S702 the auxiliary sensor Bx having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors B1 to Bn. Further, from the output value of the auxiliary sensor Bx, whether or not the dimming member 520 is used in the main measurement and the number of the dimming members to be used are determined, and the dimming member used in the main measurement from the auxiliary sensors B1 to Bn.
  • the auxiliary sensor Bx when there is and the auxiliary sensor By when there is no dimming member are determined.
  • the auxiliary sensor Bx and the auxiliary sensor By may be the same. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506, the auxiliary sensor Bx, and the auxiliary sensor By in this measurement is determined.
  • steps S103 to S108 of FIG. 6 are performed while keeping the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820.
  • the "auxiliary sensor Ax" in steps S103 and S104 is replaced with the "auxiliary sensor Bx”.
  • step S704 the determined number of dimming members 520 are inserted into the optical path in step S704, and then the output value of the main sensor 506 and the output of the auxiliary sensor Bx in step S705. Get the value ⁇ at the same time.
  • step S706 the dimming member 520 is retracted from the optical path in step S706, the output value ⁇ of the auxiliary sensor By is acquired in step S707.
  • step S709 spectral radiance data is calculated from the output value of the main sensor 506. Then, the brightness (Lv2) is calculated from the calculated spectral radiance data.
  • step S710 the spectral radiance data is corrected over all wavelengths with the dimming rate calculated in step S708. Then, in step S711, the corrected spectral radiance data is output.
  • the dimming rate of the dimming member 520 is obtained based on the output values of the auxiliary sensors Bx and By arranged behind the dimming member 520, and the change in the transmittance and the like is reduced. It is corrected by the light rate, and the output value of the main sensor is corrected by this dimming rate. Therefore, even if the transmittance of the dimming member 520 changes due to environmental conditions, deterioration over time, etc. High measurements can be made.
  • the auxiliary sensor B is arranged between the dimming member 520 and the diaphragm 503, which are driven so as to advance and retreat with respect to the optical path of the light to be measured 820, or the diffraction 0th order light 840.
  • the auxiliary sensor C that receives light is arranged, in this example, it is assumed that the auxiliary sensor C that receives the diffraction 0th order light 840 is used.
  • the number of auxiliary sensors C may be one, or a plurality of auxiliary sensors C1 to Cn corresponding to the dynamic range may be used as in this embodiment.
  • auxiliary sensors A1 to An arranged in front of the dimming member 520 are also used.
  • the presence or absence of the infrared light cut filter 510 does not matter, but it is not considered to be this embodiment.
  • the auxiliary sensor C is equipped with an optical filter, and the light receiving sensitivity is set to the standard luminosity factor (V ⁇ ) in order to facilitate the calculation.
  • the sensitivity may be other than the standard luminosity factor (V ⁇ ), or the optical filter may not be provided. It also has a table of the light receiving value and the brightness value (Lv) of the auxiliary sensor C.
  • the dimming rate of the dimming member 520 is obtained and corrected from the output value ratio of the auxiliary sensor C when the light to be measured 820 is inserted into the optical path and when the light is retracted. ..
  • the auxiliary sensor A corrects the time change.
  • FIG. 20 shows a flowchart of the measurement procedure.
  • the pre-measurement is performed with the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820. That is, in step S801, the light receiving data of the plurality of auxiliary sensors C1 to Cn is AD-converted by the processing circuit 600 to acquire the measurement data.
  • the auxiliary sensor Cx having the optimum sensitivity is selected from the plurality of auxiliary sensors C1 to Cn. Further, from the output value of the auxiliary sensor Cx, whether or not the dimming member 520 is used in the main measurement and the number of the dimming members 520 are used, and the auxiliary sensor Ax used in the main measurement is selected from the auxiliary sensors A1 to An.
  • the auxiliary sensor Cx when the dimming member is present and the auxiliary sensor Cy when the dimming member is not used are determined.
  • the auxiliary sensor Cx and the auxiliary sensor Cy may be the same. Further, the measurement time (accumulation time) of the main sensor 506, the auxiliary sensor Ax, the auxiliary sensor Cx, and the auxiliary sensor Cy in this measurement is determined.
  • the main measurement is performed.
  • the processes of steps S103 to S108 of FIG. 6 are performed while keeping the dimming member 520 retracted from the optical path of the light to be measured 820.
  • the "auxiliary sensor Ax" in steps S103 and S104 is replaced with the "auxiliary sensor Cx".
  • the output value of the main sensor 506 and the auxiliary sensor Ax in step S805 are acquired at the same time.
  • the output value b of the auxiliary sensor Ax and the output value ⁇ of the auxiliary sensor Cy are simultaneously acquired in step S807.
  • step S810 spectral radiance data is calculated from the output value of the main sensor 506. Then, the brightness (Lv2) is calculated from the calculated spectral radiance data.
  • step S811 the spectral radiance data is corrected over all wavelengths with the dimming rate calculated in step S809. Then, in step S812, the corrected spectral radiance data is output.
  • the dimming rate of the dimming member 520 is obtained based on the output values of the auxiliary sensors Cx and Cy arranged behind the dimming member 520, and the change in the transmittance and the like is reduced. It is corrected by the light rate, and the output value of the main sensor 506 is corrected by this dimming rate. Therefore, even if the transmittance of the dimming member 520 changes due to environmental conditions, deterioration over time, etc., the accuracy is correct. High measurement can be performed. Moreover, since the time difference coefficient, which is the ratio of the output values a and b of the auxiliary sensor Ax measured at different timings, corrects the change in the amount of light with time, the dimming rate can be measured with higher accuracy.
  • the present invention can be used when measuring the brightness and chromaticity of a light source, the spectral reflectance of an object, the color value, and the like.
  • Spectral measuring instrument 1 Spectral measuring instrument 2 Object to be measured 3 Light to be measured 100 Light receiving optical system 200 Observation optical system 300 Measuring optical system 400 Light guide part 402 Bundle fiber 500 Spectral part 501 Incident slit 502 Collimeter lens 503 Aperture 503a Opening 504 Diffraction lattice 506 Sensor 510 Infrared light cut filter 520 Dimming member 600 Processing circuit 700 Correction unit 810 Corimeter lens passing light 820 Measured light 840 Diffraction 0th order light A to C, A1 to An, B1 to Bn, C1 to Cn Auxiliary sensor

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Abstract

入射部（４０１）、（５０１）から入射した被測定光（８２０）を回折させる回折手段（５０４）と、回折手段（５０４）で回折された被測定光を受光する主センサ（５０６）と、入射部から入射した光束のうち、主センサ（５０６）に到達しない光束の光路に配置されて該光を受光する１個又は複数個の補助センサ（Ａ）～（Ｃ）と、補助センサの出力値に基づいて主センサの出力値を補正する補正手段（７００）を備えている。

Description

分光測定器
　この発明は、光源の輝度や色度、物体の分光反射率や色彩値等の測定に用いられる分光測定器に関する。
　上記のような分光測定器として、光源等の測定エリアからの被測定光を対物レンズ、開口絞り、集光リレーレンズ等の光学系を介して入射部としての入射スリットへと導き、入射スリットから入射した被測定光を回折格子等の回折手段で回折分光させ、回折された光を受光センサで受光して測定値を得る構成の装置が、従来から知られている。また、入射スリットに代え或いは入射スリットと共に、集光リレーレンズで集光された被測定光を入射位置まで導くバンドルファイバーを備えた構成の装置も知られている（例えば特許文献１及び２参照）。
　このような分光測定器では、測定環境の変化や経時劣化によって受光センサ自体の精度が変化することがある。また、入射スリットやバンドルファイバー等の入射部から入射された被測定光が受光センサで受光されるまでの経路に、光学系部品が配置される場合があるが、環境条件や経時劣化等によって光学系部品の透過率に変化が発生した場合も、精度の高い測定を行うことができない。光学系部品について説明すると、次の通りである。
　光学系部品としては、ＮＤフィルター、液晶シャッター、拡散板等の減光部材や、測定波長範囲（例えば３８０～７８０ｎｍ）以外の波長帯をカットする赤外光カットフィルターや紫外光カットフィルター等の光学フィルターを挙げることができる。なお、ＮＤフィルターには、ガラス基板に金属膜（例えばクロム）を蒸着したＮＤフィルターや、干渉膜のＮＤフィルター、色吸収フィルター等がある。
　上述した減光部材は、ダイナミックレンジの広い測定を可能にするために使用される。即ち、分光測定器が輝度計であり、輝度計の測定輝度範囲よりも受光センサのダイナミックレンジが狭い場合、被測定物の輝度に応じ、減光部材を自動又は手動で光路に挿入し或いは光路から退避させることにより受光強度を制御し、これによりダイナミックレンジの広い測定が可能となる。
　具体的には、輝度範囲が０．０００５～１０００００ｃｄ／ｍ２の測定を行う場合、受光センサが一般的なシリコンセンサであれば、ダイナミックレンジは５００万倍程度であるため、減光部材なしで０．０００５～２５０ｃｄ／ｍ２の輝度範囲の測定を行い、減光部材して例えば透過率５％のＮＤフィルターを光路に１枚配置し～５０００ｃｄ／ｍ２の測定を行い、透過率５％のＮＤフィルターを光路に２枚配置し（５％×５％＝０．２５％の透過率となる）、～１０００００ｃｄ／ｍ２の測定を行うことができる。
　しかしながら、減光部材は、使用環境温度による透過率の変化や、高温・高湿環境下の保管や光暴露等による経年劣化が生じて、精度の高い測定を行うことができなくなる場合がある。例えば、透過率５％の減光部材が、透過率の絶対値で０．１％変化しただけで、受光データは相対値で２％の誤差が生じることになる。
　また、金属蒸着膜のＮＤフィルターは膜の酸化により経年的に透過率が高くなる特徴がある。干渉膜のＮＤフィルターは、光路に対して傾きによる透過率依存があり、光路への進退駆動の再現性や測定器の姿勢方向によってフィルター傾斜が変化し、このため透過率変動が大きい。吸収型の色フィルター、液晶シャッター、拡散板等は、環境温度による透過率の変化が大きく、さらには波長毎に透過率変化が違うので、色度値にも影響する。
　減光部材だけでなく、光学フィルターも環境温度による透過率の変化が発生しやすく、やはり精度の高い測定を行うことができなくなる場合がある。
　このように、測定環境の変化や経時劣化によって受光センサ自体の精度が変化した場合、精度の高い測定を行うことができないという課題がある。あるいはまた、入射スリットやバンドルファイバー等の入射部から入射された被測定光が受光センサで受光されるまでの経路に、光学系部品が介在する場合、環境条件や経時劣化等によって光学系部品の透過率に変化が発生すると、精度の高い測定を行うことができないという課題もある。
　なお、特許文献２には、０次回折光を有効活用する分光測定器として、被測定光を分光する回折手段と、回折手段からの０次回折光を受光する第一光電変換素子と、回折手段からの高次回折光を受光する第二光電変換素子と、第一光電変換素子で光電変換された０次回折光の受光出力に基づいて、第二光電変換素子での積分時間を制御する分光測定器が開示されている。
特開２００１－２６４１６６号公報 特開２００４－３７２８２号公報
　しかしながら、特許文献２に記載の分光測定器は、０次回折光の受光出力に基づいて、受光センサでの積分時間を制御するものであって、受光センサの出力値を補正するものではない。このため、受光センサ自体の精度が変化した場合や、入射スリットやバンドルファイバー等の入射部から入射された被測定光が受光センサで受光されるまでの経路に介在される光学系部品の透過率が、環境条件や経時劣化等によって変化した場合に、精度の高い測定を行うことができないという課題に対して、解決策を提供しうるものではなかった。
　この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、受光センサ自体の精度が変化した場合や、入射スリットやバンドルファイバー等の入射部から入射された被測定光が受光センサで受光されるまでの経路に介在される光学系部品の透過率が、環境条件や経時劣化等によって変化した場合においても、精度の高い測定を行うことができる分光測定器を提供することを目的とする。
　上記目的は以下の手段によって達成される。
（１）入射部から入射した被測定光を回折させる回折手段と、前記回折手段で回折された被測定光を受光する主センサと、前記入射部から入射した光束のうち、前記主センサに到達しない光束の光路に配置されて該光束を受光する１個又は複数個の補助センサと、前記補助センサの出力値に基づいて前記主センサの出力値を補正する補正手段と、を備えた分光測定器。
（２）前記補正手段は、前記主センサの出力値から演算した受光強度値が、前記補助センサの出力値から演算した受光強度値と同じになるように、前記主センサの出力値を補正する前項１に記載の分光測定器。
（３）前記主センサの受光光量を調整するための受光光量調整部材を備えている前項１又は２に記載の分光測定器。
（４）前記受光光量調整部材は、前記被測定光の光路に対して挿入退避可能に配置される減光部材である前項３に記載の分光測定器。
（５）前記受光光量調整部材の前方に前記補助センサが配置され、前記補正手段は、前記主センサと前記補助センサの出力値を同時に取得して、前記主センサの出力値を補正する前項３又は４に記載の分光測定器。
（６）前記減光部材の後方に第１の補助センサが配置され、前記補正手段は、前記減光部材の光路への挿入状態で前記主センサの出力値を取得し、光路からの退避状態で前記第１の補助センサの出力値を取得して、前記主センサの出力値を補正する前項４に記載の分光測定器。
（７）前記減光部材の前方に第２の補助センサが配置され、前記補正手段は、前記主センサの出力値の取得時と前記第１の補助センサの出力値の取得時のそれぞれのタイミングで前記第２の補助センサの出力値を取得し、取得した前記第２の補助センサの出力値の比から時間的な光量変化率を算出し、算出された前記光量変化率に基づいて時間的な光量変化を補正する前項６に記載の分光測定器。
（８）前記受光光量調整部材の前方に第１の補助センサが、後方に第２の補助センサがそれぞれ配置され、前記補正手段は、前記主センサ、第１の補助センサ及び第２の補助センサの出力値を同時に取得し、取得された前記第１の補助センサ及び第２の補助センサの出力値比の基準値からの変化率に基づいて、前記主センサの出力値を補正する前項３または４に記載の分光測定器。
（９）前記減光部材の後方に第１の補助センサが配置され、前記補正手段は、前記減光部材の光路への挿入状態で前記主センサの出力値と前記第１の補助センサの出力値を同時に取得し、前記減光部材の光路からの退避状態で前記第１の補助センサの出力値を取得し、取得された前記第１の補助センサのそれぞれの出力値の比に基づいて、前記主センサの出力値を補正する前項４に記載の分光測定器。
（１０）前記減光部材の前方に第２の補助センサが配置され、前記補正手段は、前記第１の補助センサの出力値の取得タイミングと同じタイミングで前記第２の補助センサの出力値を２回取得し、取得された前記第２の補助センサの２回の出力値の比から時間的な光量変化率を算出し、算出された前記光量変化率に基づいて時間的な光量変化を補正する前項９に記載の分光測定器。
（１１）前記補助センサは、前記入射部から入射した光束のうち、前記回折格子へ照射されない光束を受光する前項１～１０のいずれかに記載の分光測定器。
（１２）前記補助センサは回折０次光を受光する前項１～１０のいずれかに記載の分光測定器。
（１３）前記補助センサは、それぞれ受光可能な光量範囲が異なっている複数個の補助センサである前項１～１２のいずれかに記載の分光測定器。
（１４）前記補助センサの受光光量を制御する開口絞りを備えている前項１～１３のいずれかに記載の分光測定器。
（１５）前記補助センサの受光光量を制御する光学フィルターを備えている前項１～１３のいずれかに記載の分光測定器。
（１６）前記補助センサは、受光感度が標準視感度となる光学フィルターを備えている前項１～１５のいずれかに記載の分光測定器。
　前項（１）に記載の発明によれば、主センサは、入射部から入射し回折手段で回折された被測定光を受光する。入射部から入射した光束のうち、前記主センサに到達しない光束の光路に配置されて該光を受光する１個又は複数個の補助センサが備えられ、補助センサの出力値に基づいて主センサの出力値が補正される。従って、受光センサである主センサ自体の精度が変化した場合や、入射スリットやバンドルファイバー等の入射部から入射され受光センサで受光されるまでの被測定光の経路に介在される光学系部品の透過率が、環境条件や経時劣化等によって変化した場合であっても、主センサの精度変化や、光学系部品の透過率の変化を補償することができ、精度の高い測定を行うことができる。しかも、補助センサは、主センサに到達しない光束の光路に配置されているから、主センサによる測定に影響を及ぼすことなく、主センサの出力値を補正することができる。
　前項（２）に記載の発明によれば、主センサの出力値から演算した受光強度値が、補助センサの出力値から演算した受光強度値と同じになるように、主センサの出力値が補正されるから、主センサの精度変化や、光学系部品の透過率の変化を確実に補償することができる。
　前項（３）に記載の発明によれば、主センサの受光光量を調整するための受光光量調整部材の透過率等が変化した場合であっても、補助センサの出力値に基づいて主センサの出力値が補正されるから、精度の高い測定を行うことができる。
　前項（４）に記載の発明によれば、被測定光の光路に対して挿入退避可能に配置される減光部材の透過率等が変化した場合であっても、補助センサの出力値に基づいて主センサの出力値が補正されるから、精度の高い測定を行うことができる。
　前項（５）に記載の発明によれば、受光光量調整部材の透過率変化や主センサの精度変化を一括して補正することができる。
　前項（６）に記載の発明によれば、減光部材の透過率変化や主センサの精度変化を一括して補正することができる。特に、減光部材の前方に補助センサの配置スペースを確保できない場合に有効である。
　前項（７）に記載の発明によれば、前項（６）の効果に加えて、主センサの出力値の取得時と第１の補助センサの出力値の取得時のタイミングが異なることに起因する時間的な光量変化を補正して、より精度の高い測定を行うことができる。
　前項（８）に記載の発明によれば、受光光量調整部材の環境条件や経時劣化等による透過率変化を補償でき、精度の高い測定が可能となる。
　前項（９）に記載の発明によれば、受光光量調整部材の環境条件や経時劣化等による透過率変化を補償でき、精度の高い測定が可能となる。特に、減光部材の前方に補助センサの配置スペースを確保できない場合に有効である。
　前項（１０）に記載の発明によれば、前項（９）の効果に加えて、主センサの出力値の取得時と第１の補助センサの出力値の取得時のタイミングが異なることに起因する時間的な光量変化を補正して、より精度の高い測定を行うことができる。
　前項（１１）に記載の発明によれば、入射スリットの通過光束のうち、回折格子へ照射されない光束を受光する位置の補助センサによって、主センサの出力値を補正することができる。
　前項（１２）に記載の発明によれば、回折０次光を受光した補助センサの出力に基づいて、主センサの出力値を補正することができる。
　前項（１３）に記載の発明によれば、補助センサは、それぞれ受光可能な光量範囲が異なっている複数個の補助センサであるから、測定器度範囲に対してダイナミックレンジを確保することができる。
　前項（１４）に記載の発明によれば、開口絞りにより補助センサの受光光量を制御することができる。
　前項（１５）に記載の発明によれば、光学フィルターにより補助センサの受光光量を制御することができる。
　前項（１６）に記載の発明によれば、補助センサの出力値による被測定物の輝度の算出のための計算が簡単になる。
本発明の一実施形態に係る分光測定器の基本構成の一例を示す図である。 図１の分光測定器における分光部の詳細な構成を示す図である。 図２の分光部において、回折格子を絞りの前方側から見たときの模式図である。 図２の分光部の平面図である。 第１実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第１実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第２実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第２実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第３実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第３実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第４実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第４実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第５実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第５実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第６実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第６実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第７実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第７実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。 第８実施形態に係る補正処理時の補助センサの配置例を示す図である。 第８実施形態に係る補正処理のフローチャートを示す図である。
　以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る分光測定器である分光輝度計の基本構成を示す図である。図１に示すように、分光測定器１は、受光光学系１００と、観察光学系２００と、測定光学系３００と、処理回路６００と、補正部７００を備えており、測定光学系３００はさらに導光部４００と分光部５００を備えている。
　受光光学系１００は、光源からなる被測定物２からの光束３を受光して、測定光学系３００の導光部４００及び観察光学系２００へと導くものであり、被測定物２からの光束３を集光する対物レンズ１０１と、対物レンズ１０１の後方（光束３の進行方向の前方）に配置された測定光量規制用の開口絞り１０２と、さらに開口絞り１０２の後方に配置されたアパーチャーミラー１０３を備えている。
アパーチャーミラー１０３は、光束３の導光部４００への入射光路中に配置され、対物レンズ１０１で集光された光束３を通過させる開口を備えるミラーである。対物レンズ１０１からの光束のうち、被測定物２の測光エリアからの光束はアパーチャーミラー１０３の前記開口を通過して後段の導光部４００へ直進されるが、測光エリア外の光束についてはアパーチャーミラー１０３によって反射され、観察光学系２００内の反射ミラー２０１及び観察リレーレンズ２０２を含むレンズ群を経て、使用者の瞳へ導かれる。使用者は、観察光学系２００から、被測定物２と指標円（アパーチャーミラーで反射されない領域であり、使用者は黒色と見える）を視認し、測定位置合わせとピント合わせを行う。ピント合わせは対物レンズ１０１の全群または一部のレンズ群を移動させることで、アパーチャーミラー位置に焦点を合わせる。開口絞り１０２はピント合わせを行っても測定光の開口角（Ｆナンバー）は変化しない。なお、アパーチャーミラー１０３の穴サイズは手動又は自動で変更可能に構成されても良い。穴サイズを変更することで測定角（測定サイズ）の変更ができる。
　測定光学系３００における導光部４００は、アパーチャーミラー１０３の開口部を通過した光束を集光する集光レンズ４０１と、集光レンズ４０１を通過した光束を分光部５００の入射スリット５０１へと導光するバンドルファイバー４０２を備えており、この実施形態ではバンドルファイバー４０２の出口と入射スリット５０１が入射部として共用されている。なお、バンドルファイバー４０２と入射スリット５０１は少なくとも一方のみであっても良い。
　測定光学系３００における分光部５００は、入射スリット５０１から入射された光束を概ね平行光にするコリメータレンズ５０２と、コリメータレンズ５０２からの平行光の後方に配置された、矩形の開口部５０３ａを有する絞り（図２～図４に示す）５０３と、絞り５０３の開口部５０３ａを通過した平行光を回折させる回折格子５０４と、結像レンズ５０５と、受光センサである主センサ５０６と、主センサ５０６の一部前方に配置された２次光カットフィルター５０７等を備えている。
絞り５０３は、コリメータレンズ５０２からの平行光の光量を回折格子５０４の大きさに合わせて規制するものであり、結像レンズ５０５は回折格子５０４で波長分散された光線を主センサ５０６に結像させるものである。絞り５０３は、環境変化や経時変化に強いため信頼性が高く、光の波長依存、傾き（光線入射角度）依存等も受けない。
主センサ５０６は、限定はされないがラインセンサからなり、例えば３８０～７８０ｎｍの波長範囲での受光が可能である。
　この実施形態では、コリメータレンズ５０２と絞り５０３の間の光路上に、他の光学系部品が介在配置されている。この実施形態では、光学系部品として受光光量調整部材の一つである光学フィルター、例えば赤外光をカットするための赤外光カットフィルター５１０と、赤外光カットフィルター５１０の後方に、同じく受光光量調整部材の一つである減光部材５２０が配置されている。なお、赤外光カットフィルター５１０と減光部材５２０はいずれか一方のみが配置されても良いし、両方共になくてもよい。また、減光部材５２０は１個であっても良いし複数個が同時に光路に配置されても良い。
　減光部材５２０は、背景技術で説明したのと同様に、ダイナミックレンジの広い測定を可能にするために使用されるものであり、ＮＤフィルター、液晶シャッター、拡散板等から構成される。減光部材５２０は駆動部５２１により光路に対して挿入可能でかつ退避可能に駆動されるようになっており、必要時のみに光路に挿入させてコリメータレンズ５０２からの被測定光を通過させるようになっている。
　一方、赤外光カットフィルター５１０が用いられる場合は、定位置に固定され減光部材５２０のように挿入退避駆動されない。このため、減光部材５２０で生じることがある傾き再現性についての問題は生じない。なお、固定式の減光部材５２０を用いても良い。
さらにこの実施形態では、図２に示すように、分光部５００には、受光センサからなる１個又は複数個の補助センサＡ、Ｂ、Ｃが設けられている。なお、以下の説明では、補助センサの配置位置に応じて、１個又は複数個のセンサをまとめて補助センサＡ、補助センサＢ、補助センサＣと記す。また、複数の補助センサについて言及が必要なときは、補助センサＡ１～Ａｎ、補助センサＢ１～Ｂｎ、補助センサＣ１～Ｃｎと記す。
これらの補助センサＡ、Ｂ、Ｃには、シリコンフォトダイオード（ＳＰＤ）等の環境温度や経時変化に強い信頼性の高いセンサが使用されている。この補助センサＡ、Ｂ、Ｃは、補助センサの出力値に基づいて主センサ５０６の出力値を補正するためのものであり、導光部４００から分光部５００に入射し主センサ５０６が受光する被測定光と同じ条件の光であるが、主センサ５０６に到達しない光束の光路に配置されている。
　例えば、図２に示す例では、コリメータレンズ５０２と赤外光カットフィルター５１０の間に１個又は複数個の補助センサＡが配置され、減光部材５２０と絞り５０３の間に１個又は複数個の補助センサＢが配置されている。分光部５００へ入射された光束はコリメータレンズ５０２により平行とされ、回折格子５０４に照射されるが、コリメータレンズ５０２の光軸に対し回折格子５０４が傾斜しているため、コリメータレンズ５０２の通過光８１０のうち、絞り５０３の開口部５０３ａを通過した一部の光束だけが被測定光８２０として絞り回折格子５０４に照射され、回折格子面を外れる光束は、図３及び図４に示すように絞り５０３で遮光され、主センサ５０６に到達しない。補助センサＡ、Ｂは、絞り５０３で遮光される光束、つまり主センサ５０６による測定に使用されておらず無駄となっている光束を受光可能な位置に配置される。
また、図２及び図４に示すように、回折格子５０４による回折０次光８４０を受光可能な位置に、１個又は複数個の補助センサＣが配置されても良い。主センサ５０６による受光データ（回折－１次光８３０）と回折０次光８４０は、回折格子５０４で次数分割されたもので、同じ条件（被測定物２に依存する特徴が同じ）の光束である。回折－１次光８３０は分光データとして取得されるが、他の次数は測定に利用されない。換言すれば、遮光されており無駄となっている光束を補助センサＣで受光する。回折０次光８４０は測定波長範囲３８０～７８０ｎｍの全波長の情報を有し、光強度も強い。
　なお、補助センサＡ、Ｂ、Ｃの配置位置を図２及び図４のように３箇所例示したが、全ての位置に配置される必要はなく、後述する実施形態のように、補正処理に応じて必要な位置に配置すれば良い。
　補助センサＡ、Ｂ、Ｃが１つでは、主センサ５０６による測定輝度範囲に対してダイナミックレンジが不足している場合等には、複数の補助センサＡ１～Ａｎ、Ｂ１～Ｂｎ、Ｃ１～Ｃｎを用いて、各補助センサでレンジ範囲を分担しても良い。図２に示す例では、コリメータレンズ５０２と赤外光カットフィルター５１０の間と、減光部材５２０と絞り５０３の間の各位置において、被測定光８２０の光路の周囲に、それぞれ複数個ずつの補助センサＡ１～Ａｎ、Ｂ１～Ｂｎがそれぞれ配置されている。また、これらの補助センサＡ１～Ａｎ、Ｂ１～Ｂｎのうちの少なくとも１個と、回折０次光８４０を受光可能な位置の補助センサＣ１～Ｃｎの組み合わせであっても良い。
また、各補助センサＡ、Ｂ、Ｃによる受光量を制御するため、図２に示したように、補助センサＡ、Ｂ、Ｃの前段にメカ絞り部材５３０や光学フィルター（図示せず）を配置しても良い。
　図１に示す処理回路６００は、主センサ５０６による受光データや、補助センサＡ、Ｂ、Ｃによる受光データをＡＤ変換等する回路であり、補正部７００は、補助センサＡ、Ｂ、Ｃの出力値に基づいて、主センサ５０６の出力値を補正するものである。補正は、主センサ５０６の出力値から演算した受光強度値が、補助センサＡ、Ｂ、Ｃの出力値から演算した受光強度値と同じになるように行われる。
　次に、補正部７００において実行される、補助センサＡ、Ｂ、Ｃの出力値に基づく主センサ５０６の出力値の具体的な補正処理について説明する。
　［実施形態１］
　この実施形態では、図５に示すように、赤外光カットフィルター５１０の前方、換言すればコリメータレンズ５０２と赤外光カットフィルター５１０の間に補助センサＡを配置する。減光部材５２０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。補助センサＡは１個でも良いし、この実施形態のようにダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＡ１～Ａｎを使用しても良い。補助センサＡ１～Ａｎには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＡの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、補助センサＡ１～Ａｎのいずれかである補助センサＡｘで輝度の絶対値を取得し、主センサ５０６の出力値のレベルを補正する。補助センサＡｘと主センサ５０６により光束を同時に受光して測定する。
　図６に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、事前測定として、ステップＳ１０１で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データ（受光データ）を取得する。次にステップＳ１０２で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの中から感度の最適な補助センサＡｘを選択し、補助センサＡｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＡｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＡｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定する。通常は、選択された補助センサＡｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６及び補助センサＡｘの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、ステップＳ１０３で本測定を行う。具体的には、主センサ５０６の出力値と補助センサＡｘの出力値を同時に取得する。
　次いで、以下の補正演算処理を行う。先ずステップＳ１０４で、補助センサＡｘの出力値から、被測定物の輝度（Ｌｖ１）を算出する。算出は、補助センサＡｘの、出力値と輝度値のテーブルを基に行う。
　次にステップＳ１０５で、主センサ５０６の出力値から分光放射輝度データを算出する。分光放射輝度データの横軸は画素と波長のテーブルから、縦軸は出力値と分光放射輝度のテーブルから算出する。そして、算出した分光放射輝度データから、輝度（Ｌｖ２）を算出する。
　ステップＳ１０６では、ステップＳ１０４で算出した輝度（Ｌｖ１）とステップＳ１０５で算出した輝度（Ｌｖ２）から、補正係数＝Ｌｖ１÷Ｌｖ２を算出したのち、ステップＳ１０７で、分光放射輝度データを全波長に亘って補正係数で補正（補正係数を乗算）する。そして、ステップＳ１０８で、補正後の分光放射輝度データを表示装置等に出力する。
　このように、この実施形態では、赤外光カットフィルター５１０の前方に配置された補助センサＡｘの出力値に基づいて、主センサ５０６の出力値が補正されるから、補助センサ５０６の後方に存在する赤外光カットフィルター５１０の透過率が環境条件や経時劣化等によって変化していた場合や、或いは主センサ５０６の精度が変化していた場合であっても、適正に補正されて精度の高い測定を行うことができる。しかも、補助センサＡは、主センサ５０６に到達しない光束の光路に配置されているから、主センサ５０６による測定に影響を及ぼすことなく、主センサ５０６の出力値を補正することができる。
　なお、赤外光カットフィルター５１０が存在せず、固定の減光部材５２０が備えられている場合や、赤外光カットフィルター５１０の後方に固定の減光部材５２０が配置されている場合に、実施形態１を適用しても良い。減光部材５２０が存在している場合は、減光部材５２０の透過率も合わせて補償される。
　［実施形態２］
　この実施形態では、図７に示すように、被測定光８２０の光路に対して挿入退避可能に駆動される減光部材５２０の前方に補助センサＡを配置する。補助センサＡは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＡ１～Ａｎを使用しても良い。赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。補助センサＡには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＡの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、実施形態１と同様に、補助センサＡで輝度の絶対値を取得し、主センサの出力値のレベルを補正する。補助センサＡと主センサ５０６により光束を同時に受光して測定する。
　図８に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させた状態で、事前測定を行う。即ち、ステップＳ２０１で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ２０２で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの中から感度の最適な補助センサＡｘを選択し、補助センサＡｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＡｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＡｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定する。通常は、選択された補助センサＡｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６及び補助センサＡｘの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を光路から退避させたまま、ステップＳ２０４に進む。減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ２０３で、決定された個数の減光部材５２０を光路に挿入したのち、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４では、主センサ５０６の出力値と補助センサＡｘの出力値を同時に取得する。
　次いで、ステップＳ２０５～Ｓ２０８の補正演算処理、ステップＳ２０９の結果出力処理を行うが、これらの処理は、実施形態１で説明した図６のステップＳ１０４～Ｓ１０７の補正演算処理、ステップＳ１０８の結果出力処理と同じであるので、説明は省略する。
　このように、この実施形態では、減光部材５２０が被測定光８２０の光路に挿入されていない場合は、主センサ５０６の精度変化等を補償でき、減光部材５２０が光路に挿入されている場合は、主センサ５０６の精度変化に加えて減光部材５２０の透過率変化等を補償でき、精度の高い測定を行うことができる。なお、補助センサＡｘの後方に赤外カットフィルター５１０が存在している場合は、赤外カットフィルター５１０の透過率変化等と減光部材５２０の透過率変化等を合わせて補償できる。
　［実施形態３］
　この実施形態では、図９に示すように、被測定光８２０の光路に対して挿入退避可能に駆動される減光部材５２０の後方、換言すれば減光部材５２０と絞り５０３の間に補助センサＢを配置するか、回折０次光８４０を受光する補助センサＣを配置するが、この例では補助センサＢを使用する。補助センサＢは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＢ１～Ｂｎを使用しても良い。赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。補助センサＢには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＢの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、実施形態１と同様に、補助センサＢで輝度の絶対値を取得し、主センサ５０６の出力値のレベルを補正する。減光部材５２０が使用される場合、減光部材５２０を被測定光８２０の光路に挿入した状態で主センサ５０６の出力値を取得し、光路から退避させた状態で補助センサＢの出力値を取得する。
　図１０に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させた状態で事前測定を行う。即ち、ステップＳ３０１で、複数の補助センサＢ１～Ｂｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ３０２で、複数の補助センサＢ１～Ｂｎの中から感度の最適な補助センサＢｘを選択し、補助センサＢｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＢｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＢｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＢ１～Ｂｎの中から本測定で使用する補助センサＢｘを決定する。通常は、選択された補助センサＢｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６及び補助センサＢｘの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を光路から退避させたまま、ステップＳ３０３で、主センサ５０６の出力値と補助センサＢｘの出力値を同時に取得した後、ステップＳ３０８に進む。減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ３０４で、決定された個数の減光部材５２０を被測定光８２０の光路に挿入したのち、ステップＳ３０５で、主センサ５０６の出力値を取得する。次にステップＳ３０６で減光部材５２０を光路から退避させた後、ステップＳ３０７で補助センサＢｘの出力値を取得し、ステップＳ３０８に進む。
　次いで、ステップＳ３０８～Ｓ３１１の補正演算処理、ステップＳ３１２の結果出力処理を行うが、これらの処理は、ステップＳ３０８での被測定物２の輝度（Ｌｖ１）の算出を補助センサＢｘの出力値を用いて行う点を除いて、実施形態１で説明した図７のステップＳ１０４～Ｓ１０７の補正演算処理、ステップＳ１０８の結果出力処理と同じであるので、説明は省略する。
　このように、この実施形態では、補助センサＢを減光部材５２０の後方に配置し、減光部材５２０が被測定光８２０の光路から退避した状態で取得された補助センサＢの出力値により、減光部材５２０が光路に挿入されている状態で取得された主センサ５０６の出力値を補正するから、減光部材５２０の透過率変化や主センサ５０６の精度変化等を補償でき、精度の高い測定を行うことができる。なお、赤外光カットフィルター５１０が存在している場合は、赤外光カットフィルター５１０の透過率変化等を含めて補償することができる。
　［実施形態４］
　この実施形態では、図１１に示すように、被測定光８２０の光路に対して進退可能に駆動される減光部材５２０の後方、換言すれば減光部材５２０と絞り５０３の間に補助センサＢを配置するか、回折０次光８４０を受光する補助センサＣを配置するが、この例では回折０次光を受光する補助センサＣを使用するものとする。補助センサＣは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＣ１～Ｃｎを使用しても良い。また、減光部材５２０の前方に配置された１個または複数個の補助センサＡも使用する。赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。各補助センサＣ１～Ｃｎ、Ａには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＣの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、実施形態１と同様に、補助センサＣで輝度の絶対値を取得し、主センサ５０６の出力値のレベルを補正する。また、補助センサＡにより時間変化を補正する。
　図１２に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させた状態で、事前測定を行う。即ち、ステップＳ４０１で、複数の補助センサＣ１～Ｃｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ４０２で、複数の補助センサＣ１～Ｃｎの中から感度の最適な補助センサＣｘを選択し、補助センサＣｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＣｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＣｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定し、補助センサＣ１～Ｃｎの中から補助センサＣｘを決定する。通常は、選択された補助センサＣｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６、補助センサＡｘ及び補助センサＣｘの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させたまま、ステップＳ４０３で、主センサ５０６の出力値と補助センサＣｘの出力値を同時に取得した後、ステップＳ４０８に進む。減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ４０４で、決定された個数の減光部材５２０を光路に挿入したのち、ステップＳ４０５で、主センサ５０６の出力値と補助センサＡｘの出力値ａ１を同時に取得する。次にステップＳ４０６で減光部材５２０を光路から退避させた後、ステップＳ４０７で、補助センサＡｘの出力値ａ２と補助センサＣｘの出力値ｂを同時に取得し、ステップＳ４０８に進む。
　次いで、以下の補正演算処理を行う。先ずステップＳ４０８で、補助センサＣｘの出力値から、被測定物の輝度（Ｌｖ１）を算出する。算出は、補助センサＣｘの、出力値と輝度値のテーブルを基に行う。
　次に、減光部材５２０を使用しない場合はステップＳ４１１に進む。一方、減光部材５２０を使用する場合は、ステップＳ４０９で、補助センサＡｘの出力値ａ１およびａ２から、出力値ａ１とａ２の比である時間差計数を算出し、ステップＳ４１０で、Ｌｖ１’＝Ｌｖ１×時間差計数、を演算した後、ステップＳ４１１に進む。
　ステップＳ４１１では、主センサ５０６の出力値から分光放射輝度データを算出するとともに、算出した分光放射輝度データから輝度（Ｌｖ２）を算出する。
　次に、減光部材５２０を使用しない場合は、ステップＳ４１２で、補正係数＝Ｌｖ１÷Ｌｖ２を算出したのち、ステップＳ４１４に進む。一方、減光部材５２０を使用する場合は、ステップＳ４１３で、補正係数＝Ｌｖ１’÷Ｌｖ２を算出したのち、ステップＳ４１４に進む。
　ステップＳ４１４では、分光放射輝度データを全波長に亘って、各補正係数で補正する。そして、ステップＳ４１５で、補正後の分光放射輝度データを出力する。
　このように、この実施形態では、減光部材５２０が被測定光８２０の光路から退避した状態で取得された補助センサＣｘの出力値により、減光部材５２０が光路に挿入されている状態で取得された主センサ５０６の出力値を補正するとともに、補助センサＣｘの取得タイミングと主センサ５０６の出力値の取得タイミングの相違による時間的な光量変化を、それぞれのタイミングで測定した補助センサＡｘの出力値ａ１とびａ２の比である時間差計数（時間的な光量変化率）により補正するから、より精度の高い測定を行うことができる。なお、補助センサＡｘの後方に赤外カットフィルター５１０が存在している場合は、赤外カットフィルター５１０の透過率変化等と減光部材５２０の透過率変化等を合わせて補償できる。
　［実施形態５］
　この実施形態では、図１３に示すように、コリメータレンズ５０２と赤外光カットフィルター５１０の間に補助センサＡを配置し、赤外光カットフィルター５１０の後方に１個の補助センサＢを配置する。減光部材５２０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。補助センサＡは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＡ１～Ａｎを使用しても良い。後方の補助センサＢは、減光部材５２０の通過後なので、適正光量に設定されたものを使用する。なお、補助センサＢの代わりに、回折０次光を受光する１個の補助センサＣを使用しても良い。
補助センサＡ１～Ａｎには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＡの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。さらに、工場出荷時に、補助センサＡと補助センサＢ（補助センサＣを用いる場合は補助センサＣ）の出力値比の基準値（基準の補助センサ比という）が記憶されている。
　この実施形態では、赤外光カットフィルター５１０の前方の補助センサＡ１～Ａｎと後方の補助センサＢの基準の補助センサ比に基づいて、赤外光カットフィルター５１０の透過率の工場出荷時からの変化を補償するものである。
　図１４に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、事前測定として、ステップＳ５０１で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ５０２で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの中から感度の最適な補助センサＡｘを選択し、補助センサＡｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＡｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＡｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定する。通常は、選択された補助センサＡｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６、補助センサＡｘ及び補助センサＢの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、ステップＳ５０３で本測定を行う。具体的には、主センサ５０６、補助センサＡｘ及び補助センサＢの各出力値を同時に取得する。
　次いで、以下の補正演算処理を行う。先ずステップＳ５０４で、補助センサ比＝補助センサＢの出力値÷補助センサＡｘの出力値、を算出したのち、ステップＳ５０５で、変化率＝演算した補助センサ比÷工場出荷時の基準の補助センサ比、を算出する。
　次いで、ステップＳ５０６で、主センサ５０６の出力値から分光放射輝度データを算出する。分光放射輝度データの横軸は画素と波長のテーブルから、他と軸は出力値と分光放射輝度のテーブルから算出する。そして、算出した分光放射輝度データから、輝度（Ｌｖ２）を算出する。
　ステップＳ５０７では、分光放射輝度データを全波長に亘って、ステップＳ５０５で算出した変化率で補正する。そして、ステップＳ１０８で、補正後の分光放射輝度データを出力する。
　このように、この実施形態では、赤外光カットフィルター５１０の前方の補助センサＡｘと後方の補助センサＢの出力値に基づいて、赤外光カットフィルター５１０の透過率等の工場出荷時からの変化が変化率によって是正され、この変化率で主センサ５０６の出力値が補正されるから、赤外光カットフィルター５１０の透過率等が環境条件や経時劣化等によって変化していた場合であっても、精度の高い測定を行うことができる。なお、赤外光カットフィルター５１０が存在せず、固定の減光部材５２０が備えられている場合は、減光部材５２０の透過率の変化を補償することができる。また、補助センサＡ１～Ａｎと補助センサＢの間に、赤外光カットフィルター５１０と減光部材５２０の両方が存在する場合は、赤外光カットフィルター５１０と減光部材５２０を合わせた全体の透過率等の変化を補償することができる。
　［実施形態６］
　この実施形態では、図１５に示すように、被測定光８２０の被測定光８２０の光路に対して進退可能に駆動される減光部材５２０の前方に補助センサＡを配置し、さらに回折０次光８４０を受光する１個の補助センサＣを配置する。補助センサＡは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＡ１～Ａｎを使用しても良い。補助センサＣは、減光部材５２０の通過後なので、適正光量に設定されたものを使用する。なお、補助センサＣの代わりに、減光部材５２０と絞り５０３の間に配置された補助センサＢを使用しても良い。なお、赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。
補助センサＡには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＡの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。さらに、工場出荷時に、補助センサＡ及びＣの出力値比の基準値（基準の補助センサ比）が記憶されている。
　この実施形態では、減光部材５２０の前方の補助センサＡ１～Ａｎと後方の補助センサＣの基準の補助センサ比に基づいて、減光部材５２０の透過率の工場出荷時からの変化を補償するものである。
　図１６に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、事前測定として、ステップＳ６０１で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ６０２で、複数の補助センサＡ１～Ａｎの中から感度の最適な補助センサＡｘを選択し、補助センサＡｘの出力値から、被測定物２の輝度概算値（Ｌｖ０）を算出する。輝度概算値（Ｌｖ０）の算出は補助センサＡｘの出力値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルから、補助センサＡｘの出力値に対応する輝度値を求めることにより行われる。さらに、算出された輝度概算値（Ｌｖ０）の値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定する。通常は、選択された補助センサＡｘが本測定でも使用される。さらに、本測定での主センサ５０６、補助センサＡｘ及び補助センサＣの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させたまま、図６のステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理を行う。減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ６０３で、決定された個数の減光部材５２０を光路に挿入したのち、ステップＳ６０４に進む。
　ステップＳ６０４では、主センサ５０６、補助センサＡｘ及び補助センサＣの各出力値を同時に取得する。
　次いで、ステップＳ６０５～Ｓ６０８の補正演算処理、ステップＳ６０９の結果出力処理を行うが、これらの処理は、ステップＳ６０５での補助センサ比の算出を補助センサＢに代えて補助センサＣの出力値を用いて行う点を除いて、実施形態５で説明した図１１のステップＳ５０４～Ｓ５０７の補正演算処理、ステップＳ５０８の結果出力処理と同じであるので、説明は省略する。
　このように、この実施形態では、減光部材５２０の前方に配置された補助センサＡｘと後方の補助センサＣの出力値に基づいて、減光部材５２０の透過率等の工場出荷時からの変化が変化率によって是正され、この変化率で主センサ５０６の出力値が補正されるから、減光部材５２０の透過率等が環境条件や経時劣化等によって変化していた場合であっても、精度の高い測定を行うことができる。なお、補助センサＡｘと減光部材５２０の間に赤外光カットフィルター５１０が存在している場合は、赤外光カットフィルター５１０と減光部材５２０を合わせた透過率等の変化を補償することができる。
　［実施形態７］
　この実施形態では、図１７に示すように、被測定光８２０の光路に対して進退可能に駆動される減光部材５２０の後方に補助センサＢを配置する。補助センサＢは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＢ１～Ｂｎを使用しても良い。なお、補助センサＢの代わりに、回折０次光８４０を受光する補助センサＣを使用しても良い。なお、赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。
補助センサＢには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＢの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、減光部材５２０の光路への挿入時と退避時の補助センサＢの出力値比から、減光部材５２０の減光率を求めて補正を行うものである。
　図１８に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させた状態で、事前測定を行う。即ち、ステップＳ７０１で、複数の補助センサＢ１～Ｂｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ７０２で、複数の補助センサＢ１～Ｂｎの中から感度の最適な補助センサＢｘを選択する。さらに、補助センサＢｘの出力値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＢ１～Ｂｎの中から本測定で使用する、減光部材ありの時の補助センサＢｘと、減光部材なしの時の補助センサＢｙとを決定する。補助センサＢｘと補助センサＢｙは同じであっても良い。さらに、本測定での主センサ５０６、補助センサＢｘ及び補助センサＢｙの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させたまま、図６のステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理を行う。ただし、ステップＳ１０３及びＳ１０４の「補助センサＡｘ」は「補助センサＢｘ」と置き換える。
　減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ７０４で、決定された個数の減光部材５２０を光路に挿入したのち、ステップＳ７０５で、主センサ５０６の出力値と補助センサＢｘの出力値αを同時に取得する。次にステップＳ７０６で減光部材５２０を光路から退避させた後、ステップＳ７０７で、補助センサＢｙの出力値βを取得する。
次いで、以下の補正演算処理を行う。まずステップＳ７０８で、減光率＝出力値α÷βを算出した後、ステップＳ７０９に進む。ステップＳ７０９では、主センサ５０６の出力値から分光放射輝度データを算出する。そして、算出した分光放射輝度データから、輝度（Ｌｖ２）を算出する。
　ステップＳ７１０では、分光放射輝度データを全波長に亘って、ステップＳ７０８で算出した減光率で補正する。そして、ステップＳ７１１で、補正後の分光放射輝度データを出力する。
　このように、この実施形態では、減光部材５２０の後方に配置された補助センサＢｘ、Ｂｙの出力値に基づいて、減光部材５２０の減光率が求められ、透過率等の変化が減光率によって是正され、この減光率で主センサの出力値が補正されるから、減光部材５２０の透過率等が環境条件や経時劣化等によって変化していた場合であっても、精度の高い測定を行うことができる。
　［実施形態８］
　この実施形態では、図１９に示すように、被測定光８２０の光路に対して進退可能に駆動される減光部材５２０と絞り５０３の間に補助センサＢを配置するか、回折０次光８４０を受光する補助センサＣを配置するが、この例では回折０次光８４０を受光する補助センサＣを使用するものとする。補助センサＣは１個でも良いし、この実施形態のように、ダイナミックレンジに対応する複数個の補助センサＣ１～Ｃｎを使用しても良い。また、減光部材５２０の前方に配置された１個または複数個の補助センサＡ１～Ａｎも使用する。赤外光カットフィルター５１０の有無は問わないが、この実施形態ではないものとする。
補助センサＣには光学フィルターを装備し、計算を容易にするため、受光感度を標準視感度（Ｖλ）とする。なお、標準視感度（Ｖλ）以外の感度であっても良いし、光学フィルターが装備されていなくても良い。また、補助センサＣの受光値と輝度値（Ｌｖ）のテーブルを有している。
　この実施形態では、減光部材５２０の被測定光８２０の光路への挿入時と退避時の補助センサＣの出力値比から、減光部材５２０の減光率を求めて補正を行うものである。また、補助センサＡにより時間変化を補正する。
　図２０に測定手順のフローチャートを示す。
　測定が開始されると、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させた状態で、事前測定を行う。即ち、ステップＳ８０１で、複数の補助センサＣ１～Ｃｎの受光データを処理回路６００でＡＤ変換して測定データを取得する。次にステップＳ８０２で、複数の補助センサＣ１～Ｃｎの中から感度の最適な補助センサＣｘを選択する。さらに、補助センサＣｘの出力値から、本測定での減光部材５２０の使用の有無、使用する場合の個数を決定するとともに、補助センサＡ１～Ａｎの中から本測定で使用する補助センサＡｘを決定し、補助センサＣ１～Ｃｎの中から本測定で使用する、減光部材ありの時の補助センサＣｘと、減光部材なしの時の補助センサＣｙとを決定する。補助センサＣｘと補助センサＣｙは同じであっても良い。さらに、本測定での主センサ５０６、補助センサＡｘ、補助センサＣｘ及び補助センサＣｙの測定時間（蓄積時間）を決定する。
　次に、本測定を行う。減光部材５２０を使用しないことが決定された場合、減光部材５２０を被測定光８２０の光路から退避させたまま、図６のステップＳ１０３～Ｓ１０８の処理を行う。ただし、ステップＳ１０３及びＳ１０４の「補助センサＡｘ」は「補助センサＣｘ」と置き換える。
減光部材５２０を使用することが決定された場合、ステップＳ８０４で、決定された個数の減光部材５２０を光路に挿入したのち、ステップＳ８０５で、主センサ５０６の出力値と、補助センサＡｘの出力値ａと、補助センサＣｘの出力値αを同時に取得する。次にステップＳ８０６で減光部材５２０を光路から退避させた後、ステップＳ８０７で、補助センサＡｘの出力値ｂと、補助センサＣｙの出力値βを同時に取得する。
　次いで、以下の補正演算処理を行う。まずステップＳ８０８で、補助センサＡｘの出力値ａとｂから、これらの比である時間差計数を算出し、ステップＳ８０９で、減光率＝出力値α÷β×時間差係数、を算出した後、ステップＳ８１０に進む。
ステップＳ８１０では、主センサ５０６の出力値から分光放射輝度データを算出する。そして、算出した分光放射輝度データから、輝度（Ｌｖ２）を算出する。
　ステップＳ８１１では、分光放射輝度データを全波長に亘って、ステップＳ８０９で算出した減光率で補正する。そして、ステップＳ８１２で、補正後の分光放射輝度データを出力する。
　このように、この実施形態では、減光部材５２０の後方に配置された補助センサＣｘ、Ｃｙの出力値に基づいて、減光部材５２０の減光率が求められ、透過率等の変化が減光率によって是正され、この減光率で主センサ５０６の出力値が補正されるから、減光部材５２０の透過率等が環境条件や経時劣化等によって変化していた場合であっても、精度の高い測定を行うことができる。しかも、減光率は、異なるタイミングで測定した補助センサＡｘの出力値ａとｂの比である時間差係数により時間的な光量変化が補正されるから、より精度の高い測定を行うことができる。
　本発明は、光源の輝度や色度、物体の分光反射率や色彩値等を測定する際に利用可能である。
　１　　分光測定器
　２　　測定対象物
　３　被測定光
　１００　受光光学系
　２００　観察光学系
　３００　測定光学系
　４００　導光部
　４０２　バンドルファイバー
　５００　分光部
　５０１　入射スリット
　５０２　コリメータレンズ
　５０３　絞り
　５０３ａ開口部
　５０４　回折格子
　５０６　主センサ
　５１０　赤外光カットフィルター
　５２０　減光部材
　６００　処理回路
　７００　補正部
　８１０　コリメータレンズの通過光
　８２０　被測定光
　８４０　回折０次光
　Ａ～Ｃ、Ａ１～Ａｎ、Ｂ１～Ｂｎ、Ｃ１～Ｃｎ　補助センサ

Claims (16)

  1. 　入射部から入射した被測定光を回折させる回折手段と、
    前記回折手段で回折された被測定光を受光する主センサと、
    前記入射部から入射した光束のうち、前記主センサに到達しない光束の光路に配置されて該光束を受光する１個又は複数個の補助センサと、
    前記補助センサの出力値に基づいて前記主センサの出力値を補正する補正手段と、
    を備えた分光測定器。
  2. 前記補正手段は、前記主センサの出力値から演算した受光強度値が、前記補助センサの出力値から演算した受光強度値と同じになるように、前記主センサの出力値を補正する請求項１に記載の分光測定器。
  3. 　前記主センサの受光光量を調整するための受光光量調整部材を備えている請求項１又は２に記載の分光測定器。
  4. 　前記受光光量調整部材は、前記被測定光の光路に対して挿入退避可能に配置される減光部材である請求項３に記載の分光測定器。
  5. 前記受光光量調整部材の前方に前記補助センサが配置され、前記補正手段は、前記主センサと前記補助センサの出力値を同時に取得して、前記主センサの出力値を補正する請求項３又は４に記載の分光測定器。
  6. 　前記減光部材の後方に第１の補助センサが配置され、
    　前記補正手段は、前記減光部材の光路への挿入状態で前記主センサの出力値を取得し、光路からの退避状態で前記第１の補助センサの出力値を取得して、前記主センサの出力値を補正する請求項４に記載の分光測定器。
  7. 　前記減光部材の前方に第２の補助センサが配置され、
    　前記補正手段は、前記主センサの出力値の取得時と前記第１の補助センサの出力値の取得時のそれぞれのタイミングで前記第２の補助センサの出力値を取得し、取得した前記第２の補助センサの出力値の比から時間的な光量変化率を算出し、算出された前記光量変化率に基づいて時間的な光量変化を補正する請求項６に記載の分光測定器。
  8. 　前記受光光量調整部材の前方に第１の補助センサが、後方に第２の補助センサがそれぞれ配置され、
    　前記補正手段は、前記主センサ、第１の補助センサ及び第２の補助センサの出力値を同時に取得し、取得された前記第１の補助センサ及び第２の補助センサの出力値比の基準値からの変化率に基づいて、前記主センサの出力値を補正する請求項３または４に記載の分光測定器。
  9. 　前記減光部材の後方に第１の補助センサが配置され、
    　前記補正手段は、前記減光部材の光路への挿入状態で前記主センサの出力値と前記第１の補助センサの出力値を同時に取得し、前記減光部材の光路からの退避状態で前記第１の補助センサの出力値を取得し、取得された前記第１の補助センサのそれぞれの出力値の比に基づいて、前記主センサの出力値を補正する請求項４に記載の分光測定器。
  10. 　前記減光部材の前方に第２の補助センサが配置され、
    　前記補正手段は、前記第１の補助センサの出力値の取得タイミングと同じタイミングで前記第２の補助センサの出力値を２回取得し、取得された前記第２の補助センサの２回の出力値の比から時間的な光量変化率を算出し、算出された前記光量変化率に基づいて時間的な光量変化を補正する請求項９に記載の分光測定器。
  11. 　前記補助センサは、前記入射部から入射した光束のうち、前記回折格子へ照射されない光束を受光する請求項１～１０のいずれかに記載の分光測定器。
  12. 　前記補助センサは回折０次光を受光する請求項１～１０のいずれかに記載の分光測定器。
  13. 　前記補助センサは、それぞれ受光可能な光量範囲が異なっている複数個の補助センサである請求項１～１２のいずれかに記載の分光測定器。
  14. 　前記補助センサの受光光量を制御する開口絞りを備えている請求項１～１３のいずれかに記載の分光測定器。
  15. 　前記補助センサの受光光量を制御する光学フィルターを備えている請求項１～１３のいずれかに記載の分光測定器。
  16. 　前記補助センサは、受光感度が標準視感度となる光学フィルターを備えている請求項１～１５のいずれかに記載の分光測定器。
     
     
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