特許 7432636 光測定装置の較正方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-07

(45)【発行日】2024-02-16

(54)【発明の名称】光測定装置の較正方法

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/02 20060101AFI20240208BHJP

   G01J 1/44 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

G01J1/02 K

G01J1/44 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022037947

(22)【出願日】2022-03-11

(65)【公開番号】P2023132561

(43)【公開日】2023-09-22

【審査請求日】2022-09-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000226242

【氏名又は名称】日機装株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】一ノ倉 啓慈

(72)【発明者】

【氏名】新関 彰一

【審査官】田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１９５４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０４８６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１５１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平０５－０８１８４９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】中国特許出願公開第１０３２１７２１５（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５３５２５９８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ １／００－１／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＬＥＤの発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む発光条件群を、複数の発光波長について決定する工程であって、各前記発光条件は、前記ＬＥＤの選択及び選択した前記ＬＥＤへの入力電流値を含み、異なる前記発光条件群において選択される前記ＬＥＤは、互いに発光波長が異なる別の前記ＬＥＤである、決定工程と、
前記決定工程にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤの光出力を原器を用いて測定した第１測定結果を取得する第１取得工程と、
前記決定工程にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤの光出力を較正対象の光測定装置を用いて測定した第２測定結果を取得する第２取得工程と、
前記第１測定結果と前記第２測定結果とに基づき、前記光測定装置の感度を補正する感度補正工程と、
を備える光測定装置の較正方法。

【請求項2】

前記決定工程において決定する前記各発光条件群の前記複数の発光条件は、前記ＬＥＤの光出力が３水準以上となる条件であり、
前記各発光条件群の前記複数の発光条件は、前記各水準の光出力となる発光条件を複数ずつ有する、
請求項１に記載の光測定装置の較正方法。

【請求項3】

前記ＬＥＤの発光波長をλとし、前記第１測定結果をＰ１（λ）とし、前記第２測定結果をＰ２（λ）としたとき、前記感度補正工程は、Ｐ１（λ）／Ｐ２（λ）で表される感度補正係数に基づいて前記光測定装置の感度を補正する、
請求項１又は２に記載の光測定装置の較正方法。

【請求項4】

前記感度補正工程後、確認用ＬＥＤの光出力を、前記光測定装置と前記原器とで測定し、前記光測定装置による測定結果と前記原器による測定結果とを確認する確認工程と、
前記確認工程において前記光測定装置による出力結果と前記原器による出力結果とが異なるとき、前記光測定装置による光出力の測定結果を、前記原器による光出力の測定結果に近付ける調整工程と、をさらに備える
請求項３に記載の光測定装置の較正方法。

【請求項5】

前記各発光条件群の前記複数の発光条件は、前記ＬＥＤに入力する電流値を互いに異ならせた条件を含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光測定装置の較正方法。

【請求項6】

前記各発光条件群の前記複数の発光条件は、互いに異なる光出力特性の複数の前記ＬＥＤを用い、前記複数のＬＥＤに入力する電流値を互いに同じにした条件を含む、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光測定装置の較正方法。

【請求項7】

前記光測定装置は、フォトダイオードを受光素子として備え、
前記決定工程においては、２５０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の範囲のうちの複数の発光波長について、前記発光条件群を決定する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光測定装置の較正方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光測定装置の較正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光源の光出力を測定する光測定装置（すなわち特許文献１に記載の光パワー測定装置）が開示されている。また、特許文献１には、被測定光の波長によって光測定装置の感度が変わることに起因して、光出力の測定精度が変わることを抑制すべく、光測定装置の感度を補正する方法が開示されている。特許文献１に記載の方法は、それぞれ異なる波長の光を発する複数の基準光源を準備し、この基準光源から発される光を用いて光測定装置の感度の補正が行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－１９５４５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からの出射光にはある波長の範囲において連続した複数の波長の光が混在している。そのため、光測定装置にてＬＥＤの光出力を正確に測定するためには、ＬＥＤの出射光に含まれるある波長の範囲において連続した複数の波長の光を考慮して光測定装置の感度が補正されるべきである。しかしながら、かかる観点については、特許文献１においては何ら考慮されていない。

【0005】

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤの光出力の測定精度に波長依存性が生じることを抑制できる光測定装置の較正方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、前記の目的を達成するため、ＬＥＤの発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む発光条件群を、複数の発光波長について決定する工程であって、各前記発光条件は、前記ＬＥＤの選択及び選択した前記ＬＥＤへの入力電流値を含み、異なる前記発光条件群において選択される前記ＬＥＤは、互いに発光波長が異なる別の前記ＬＥＤである、決定工程と、前記決定工程にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤの光出力を原器を用いて測定した第１測定結果を取得する第１取得工程と、前記決定工程にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤの光出力を較正対象の光測定装置を用いて測定した第２測定結果を取得する第２取得工程と、前記第１測定結果と前記第２測定結果とに基づき、前記光測定装置の感度を補正する感度補正工程と、を備える光測定装置の較正方法を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ＬＥＤの光出力の測定精度に波長依存性が生じることを抑制できる光測定装置の較正方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態における、較正対象の光測定装置の構成を示す模式図である。

【図2】実施の形態における、原器の構成を示す模式図である。

【図3】実施の形態における、光測定装置の較正方法が実施する処理のフローチャートである。

【図4】実施の形態における、発光条件群１の第１測定結果Ｐ１及び第２測定結果Ｐ２の関係を示すグラフである。

【図5】実施の形態における、傾きＰ１（λ）／Ｐ２（λ）と平均発光波長との関係を示すグラフ。

【図6】実施の形態における、傾きＰｃ１（λ）／Ｐｃ２（λ）と平均発光波長との関係を示すグラフである。

【図7】実施の形態における、Ｐｃ１（λ）とＰｃ２（λ）との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0010】

図１は、本形態における較正対象の光測定装置１の構成を示す模式図である。図２は、本形態における原器１０の構成を示す模式図である。本形態の光測定装置１の較正方法は、光測定装置１と原器１０とによるＬＥＤ１００の光出力の測定結果を参照して光測定装置１を較正する方法である。まず、光測定装置１と原器１０とについて説明する。

【0011】

光測定装置１は、測定可能波長範囲の各波長の光を測定したときに表示される測定結果が真の値となるよう較正がなされていない光測定装置である。測定可能波長範囲とは、較正後の光測定装置１において正確に光出力を測定可能となる波長範囲である。測定可能波長範囲は、例えば２５０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の波長範囲とすることができ、特に本形態においては２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長範囲である。なお、本明細書において、ＬＥＤ１００からの出射光に関して発光波長といったときは、特に言及しない限り、ＬＥＤ１００の出射光におけるピーク波長（中心波長）を意味するものとする。

【0012】

光測定装置１は、積分球２、受光素子３及び処理部４を備える。積分球２は、内部が中空となるよう形成されているとともに、その内面が球面状に形成されている。積分球２の内面は、光を拡散反射可能な素材からなる。積分球２には、被測定対象の光を導入するための導入口２１と、光を外部に取り出すための取出口２２とが形成されている。導入口２１から積分球２に光が入射されると、積分球２の内面において光が繰り返し拡散反射されることで、積分球２の内部における光強度の分布が均一化される。そして、取出口２２から取り出された光は、受光素子３に送られる。光の伝搬は、例えば図示しない光ファイバを用いて行われる。また、受光素子３を取出口２２に直接取り付けてもよい。

【0013】

受光素子３は、光を受光したときに、その光出力に応じた電流値を出力する。本形態において、受光素子３は、シリコンフォトダイオードである。受光素子３は、受光する波長の光によって感度が異なるため、例えば、受光素子３が同じ光出力の光を受光したとしても、波長が異なる場合は出力される電流値が異なる。このことを考慮し、処理部４は、光測定装置１による光出力の測定精度を上げるための処理を行う。

【0014】

処理部４は、受光素子３の出力電流に基づき、受光素子３が受光した光の光出力を算出する。処理部４は、Ｉ／Ｖ変換部４１、演算部４２、記憶部４３及び表示部４４を備える。

【0015】

Ｉ／Ｖ変換部４１は、受光素子３から出力される電流を電圧信号に変換する。例えば、Ｉ／Ｖ変換部４１は、オペアンプ及び抵抗を有する回路にて構成することができる。Ｉ／Ｖ変換部４１から出力される電圧信号は、演算部４２へ送られる。

【0016】

演算部４２は、Ｉ／Ｖ変換部４１から取得した電圧情報を、所定の規則に従って光出力情報に変換する処理を行う。例えば、演算部４２は、Ｉ／Ｖ変換部４１から取得した電圧情報を予め定められた規則に従って光出力に変換する。例えば、演算部４２は、Ｉ／Ｖ変換部４１から取得した電圧情報に、予め定められた係数を乗算することで、被測定光の光出力を算出する。しかしながら、光測定装置１が未較正の状態において、演算部４２は、測定可能波長範囲の各波長のＬＥＤ１００の光について正確に光出力を算出できないことがある。そのため、本形態の較正方法にて光測定装置１が較正される。なお、本形態においては、受光素子３の出力電流の値をＩ／Ｖ変換部４１にて電圧情報に変換し、さらにこれを最終的にワット又はミリワットに変換しているが、例えばＩ／Ｖ変換部４１から取得した電圧情報を単位ボルト［Ｖ］又はミリボルト［ｍＶ］の単位の光出力として表示してもよいし、例えばＩ／Ｖ変換部４１を排除し、受光素子３から出力される電流の情報をアンペア［Ａ］又はミリアンペア［ｍＡ］の単位の光出力として表示してもよい。

【0017】

演算部４２は、ＣＰＵ（すなわち演算処理装置）を有する。また、記憶部４３は、ＣＰＵ動作時の演算領域となるＲＡＭと、ＣＰＵが実行するプログラムが記憶されたＲＯＭとを有する。演算部４２にて算出された被測定光の光出力の結果は、表示部４４へ送られる。

【0018】

表示部４４は、例えば演算部４２から受信した被測定光の光出力の結果を表示させる。表示部４４は、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（すなわちＥｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等にて構成することが可能である。

【0019】

光測定装置１による光出力の測定対象となるＬＥＤ１００は、波長に幅がある光（例えば半値幅１０ｎｍ以上の光）を出射する光源である。ＬＥＤ１００は、例えばＡｌＧａＮ系の組成を有する複数の半導体層が積層された発光素子がパッケージ化されたものであってもよいし、発光素子がパッケージ化される前の状態であってもよい。

【0020】

次に、図２を用いて、原器１０の構成について説明する。
原器１０は、少なくとも光測定装置１の測定可能波長範囲の各波長の光を測定したときに、表示される測定結果が真の値となるよう較正されている光測定装置である。原器１０の較正方法は、種々の方法を採用することが可能である。原器１０は、分光器１０２を備えていること、及び、少なくとも光測定装置１の測定可能波長範囲において正確な光出力を算出できるよう較正されていることを除いて、光測定装置１と同様の構成を有する。図２においては、積分球を符号１０１、積分球の導入口を符号１０１ａ、積分球の取出口を符号１０１ｂ、分光器を符号１０２、受光素子を符号１０３、処理部を符号１０４、Ｉ／Ｖ変換部を符号１０４ａ、演算部を符号１０４ｂ、記憶部を符号１０４ｃ、表示部を符号１０４ｄにて表している。

【0021】

原器１０においては、積分球１０１の取出口１０１ｂから取り出された光は、光ファイバを通して分光器１０２に送られる。そして、分光器１０２は、入射される光を単色化して出力する。すなわち、分光器１０２は、入射される光のうちの特定の波長の光のみを取り出すことができるよう構成されている。分光器１０２にて単色化された光は、受光素子１０３に送られる。その他の原器１０の構成は、光測定装置１と同様である。なお、原器１０がマルチチャンネルの検出器である場合、分光器１０２は、ポリクロメータとして動作するものを使用する。

【0022】

次に、光測定装置１の較正方法について詳説する。図３は、本形態の光測定装置１の較正方法が実施する処理のフローチャートである。光測定装置１の較正方法においては、決定工程Ｓ１、第１取得工程Ｓ２、第２取得工程Ｓ３、感度補正工程Ｓ４、確認工程Ｓ５、及び調整工程Ｓ６が行われる。

【0023】

決定工程Ｓ１は、所望の発光波長及び光出力が得られる発光条件を複数決定する工程である。発光条件は、ＬＥＤを発光させるための条件であり、選択ＬＥＤと入力電流値とを含む。選択ＬＥＤは、種々のＬＥＤから、波長及び光出力が所望のものとなるように選択したＬＥＤである。同種のＬＥＤであっても、個体差で光出力及び波長が変わり得るため、このことも考慮してＬＥＤが選択される。入力電流値は、選択ＬＥＤを発光させるために選択ＬＥＤに入力する電流値である。なお、ＬＥＤは、入力電流値が高くなる程、発光出力が高くなる傾向がある。

【0024】

決定工程Ｓ１においては、ＬＥＤの発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む発光条件群が、複数（本形態においては６つ）の発光波長について決定される。このことを、下記表１を参照しつつ説明する。

【0025】

【表1】

【0026】

表１に示すように、本形態においては、互いに発光波長が異なる６つの発光条件群１～６を決定した。表１に記載の記号λは、各発光条件群における狙いの発光波長である。例えば、発光条件群１は、発光波長が２６５ｎｍ又はその近傍となる４つの発光条件１．１～１．４を有する。本形態においては、６つの発光条件群１～６における発光波長は、５ｎｍピッチ又は１０ｎｍピッチとなるようにした。例えば、発光条件群１における発光波長２６５ｎｍと発光条件群２における発光波長２７０ｎｍとの間は５ｎｍピッチであり、発光条件群２における発光波長２７０ｎｍと発光条件群３における発光波長２８０ｎｍとの間は１０ｎｍピッチとなっている。

【0027】

本形態において、１つの発光条件群における複数の発光条件の選択ＬＥＤは、互いに光出力特性が同等の５つのＬＥＤ（例えば、発光条件群１におけるＬＥＤ１．１～１．５）とした。光出力特性が同等の複数のＬＥＤとは、入力される電流値が同じであるときの光出力が同等となる複数のＬＥＤである。なお、１つの発光条件群の複数の発光条件の選択ＬＥＤは、本形態においては５つとしたが、その他の数、例えば１つでもよい。

【0028】

各発光条件群の入力電流値は、１００ｍＡ、２００ｍＡ、３００ｍＡ、及び３５０ｍＡの４つとした。これにより、各発光条件群の複数の発光条件を、入力電流値１００ｍＡのときの光出力水準、入力電流値２００ｍＡのときの光出力水準、入力電流値３００ｍＡのときの光出力水準、及び入力電流値３５０ｍＡのときの光出力水準の４つの水準の光出力を発することができる条件とした。本形態において、各発光条件群は、選択ＬＥＤとして光出力特性が同等の５つのＬＥＤを有していることから、各発光条件群は、各水準の光出力となる発光条件を５つずつ有することとなる。例えば、発光条件群１は、光出力特性が同等のＬＥＤ１．１～１．５のそれぞれに１００ｍＡを入力する５つ発光条件１．１を有するが、これら５つの発光条件１．１は、いずれも同じ水準の光出力となる条件である。４つの光出力水準は、６つの発光条件群１～６において異なっていてもよいし、同じであってもよい。例えば、発光条件１．１、発光条件２．１、発光条件３．１、発光条件４．１、発光条件５．１及び発光条件６．１の光出力水準は、互いに異なっていてもよいし、互いに同じであってもよい。決定工程Ｓ１の後、第１取得工程Ｓ２及び第２取得工程Ｓ３が行われる。

【0029】

第１取得工程Ｓ２は、表１に示した各発光条件に従って発光させたＬＥＤの光出力を原器１０を用いて測定した結果である第１測定結果Ｐ１（λ）を取得する工程である。記号（λ）は、その直前の記号（例えばＰ１（λ）の場合はＰ１）が、波長λに依存する関数であることを意味する。第１測定結果Ｐ１（λ）は、原器１０の分光器１０２にてＬＥＤの出射光が波長毎に分光され、原器１０にて波長毎の光出力が測定されるとともに、測定された各波長の光出力が積算されることで得られる。第２取得工程Ｓ３は、表１に示した各発光条件に従って発光させたＬＥＤの光出力を光測定装置１を用いて測定した結果である第２測定結果Ｐ２（λ）を取得する工程である。第１取得工程Ｓ２及び第２取得工程Ｓ３においては、本形態の較正方法を実施する者による測定で第１測定結果Ｐ１（λ）及び第２測定結果Ｐ２（λ）を得てもよいし、第三者によって測定されることで得られた第１測定結果Ｐ１（λ）及び第２測定結果Ｐ２（λ）を得てもよい。

【0030】

ここで、一例として、発光条件群１の第１測定結果Ｐ１及び第２測定結果Ｐ２の関係を図４に示している。図４の各プロットは、同じ発光条件でＬＥＤを発光させたときの出射光の光出力を原器１０にて測定した第１測定結果Ｐ１と光測定装置１にて測定した第２測定結果Ｐ２との関係を表している。図４においては、入力電流値が１００ｍＡのときの光出力水準と、入力電流値が２００ｍＡのときの光出力水準と、入力電流値が３００ｍＡのときの光出力水準と、入力電流値が３５０ｍＡのときの光出力水準との４つの水準の光出力が表れていることが分かる。第１取得工程Ｓ２にて取得された第１測定結果Ｐ１（λ）と第２取得工程Ｓ３にて取得された第２測定結果Ｐ２（λ）とは、記憶部４３に記憶される。そして、第１取得工程Ｓ２及び第２取得工程Ｓ３の後、感度補正工程Ｓ４が行われる。

【0031】

感度補正工程Ｓ４は、第１測定結果Ｐ１（λ）と第２測定結果Ｐ２（λ）とに基づき、光測定装置１の感度の補正を行う工程である。感度補正工程Ｓ４は、演算部４２にて実行される。感度補正工程Ｓ４においては、第１測定結果Ｐ１（λ）を第２測定結果Ｐ２（λ）で除して得られる傾きＰ１（λ）／Ｐ２（λ）を算出する。例えば、発光波長が２６５ｎｍである発光条件群１に関し、第１測定結果Ｐ１を第２測定結果Ｐ２で除して得られる傾きは、図４のグラフにおける近似直線の傾きにて求めることができる。発光条件群１以外の発光条件群に関しても、同様に傾きＰ１（λ）／Ｐ２（λ）の算出を行うことで、図５のグラフのような結果が得られる。なお、図５の横軸は、各発光条件群を構成する複数の発光条件にてＬＥＤを発光させたときのそれぞれの発光波長の平均値である。

【0032】

図５において、プロットがない箇所の傾きについては、例えばプロット箇所に基づく多項式補間等の補間法を用いて補間することができる。そして、感度補正工程Ｓ４においては、光測定装置１によるＬＥＤの光出力の測定結果に、ＬＥＤの出射光の波長のときの図５の傾きを乗算することで、光測定装置１の感度補正が行われる。図５で示されるような発光波長と傾きとの関係は、記憶部４３に記憶される。

【0033】

なお、図５に示す曲線は、感度補正前の光測定装置１における感度の逆数に比例する曲線に相当する。このことについて説明する。まず、ある光源からの光出力をＰ（λ）［Ｗ］とし、当該光源からの光を受光素子３に照射したときに受光素子３から出力される電流値をＩ（λ）［Ａ］とし、光測定装置１の感度をＳ（λ）としたとき、これらはＰ（λ）＝Ｉ（λ）／Ｓ（λ）・・・式（１）、の関係を満たす。式（１）の電流値Ｉ（λ）は、本形態の場合に当てはめるとｋ×Ｐ２（λ）に相当する。すなわち、光測定装置１による光出力の第２測定結果Ｐ２（λ）は、受光素子３から出力される電流値に所定の係数を乗算して光出力の値に変換したものであるため、電流値Ｉ（λ）は、前記所定の係数の逆数で表される係数ｋをＰ２（λ）に乗算した値に等しい。すなわち、Ｉ（λ）＝ｋ×Ｐ２（λ）が成立する。この式を用いて、式１を本形態に適した式に変形すると、Ｐ１（λ）／Ｐ２（λ）＝ｋ／Ｓ（λ）・・・式（２）、となる。この式から、図５のグラフの曲線は、感度Ｓ（λ）の逆数に比例する曲線であるとみなすことができる。そして、図５から、本形態における光測定装置１は、波長が２８０ｎｍ付近の光に関する感度が比較的低い状態であることが分かる。感度補正工程Ｓ４の後、確認工程Ｓ５が行われる。

【0034】

確認工程Ｓ５は、確認用ＬＥＤの光出力を、原器１０と感度補正後の光測定装置１とで測定し、光測定装置１による測定結果が、原器１０による測定結果に準拠しているかを確認する工程である。確認工程Ｓ５は、追加決定工程Ｓ５１と第１確認測定工程Ｓ５２と第２確認測定工程Ｓ５３と比較工程Ｓ５４とを有する。

【0035】

追加決定工程Ｓ５１は、確認用ＬＥＤの発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む追加発光条件群を、複数（本形態においては８つ）の発光波長について決定する工程である。確認用ＬＥＤは、前述の決定工程Ｓ１にて決定した各発光条件の選択ＬＥＤとは異なるＬＥＤであることを意味しており、以後単にＬＥＤということもある。追加決定工程Ｓ５１において決定する各発光条件は、決定工程Ｓ１と同様に、選択ＬＥＤと入力電流値とを含む。追加決定工程Ｓ５１において決定する各発光条件の選択ＬＥＤは、前述の決定工程Ｓ１にて用いたＬＥＤとは異なるＬＥＤとした。また、追加決定工程Ｓ５１において決定する各発光条件の選択ＬＥＤは、すべて異なるＬＥＤである。さらに、追加決定工程Ｓ５１において決定する各発光条件の入力電流値は、それぞれ同じ電流値、具体的には３５０ｍＡである。つまり、追加決定工程Ｓ５１においては、互いに同じ電流値を印加したときに、発光波長及び光出力が異なる種々のＬＥＤを選択する。追加決定工程Ｓ５１にて決定した各発光条件に従ってＬＥＤを発光させたときの発光波長及び光出力水準を表２に示す。

【0036】

【表2】

【0037】

表２に示すように、各追加発光条件群は、発光波長が略５０ｍＷとなる光出力水準１と、略６０ｍＷとなる光出力水準２と、略７０ｍＷとなる光出力水準３との３つの光出力水準の光を発する３つの発光条件からなる。なお、表２に記載の「平均発光波長」は、１つの追加発光条件群の複数の発光条件に従ってＬＥＤを発光させたときの発光波長の平均値である。

【0038】

複数の追加発光条件群における平均発光波長は、略１ｎｍピッチとなるようにした。例えば、追加発光条件群１における平均発光波長と追加発光条件群２における平均発光波長との差は、０．８ｎｍであり、略１ｎｍになっている。また、各追加発光条件群における３つの光出力間の出力レンジ（すなわち表２に記載の「３水準間の出力レンジ」）は、２５ｍＷ以下となるようにした。例えば、追加発光条件群１については、３つの光出力水準のうちの最大値である６９．４ｍＷと最小値である５４．７ｍＷとの差である３水準間の光レンジが、２５ｍＷ以下の１４．７ｍＷとなっている。さらに、複数の追加発光条件群における同一の光出力水準の出力レンジ（すなわち表２に記載の「各水準内の出力レンジ」）は、１０ｍＷ以下となるようにした。例えば、光出力水準１については、複数の追加発光条件群における光出力水準のうちの最大値である５８．１ｍＷと最小値である５１．５ｍＷとの差である各水準内の出力レンジは、１０ｍＷ以下の６．６ｍＷとなっている。また、表２へは記載していないが、各追加発光条件群は、３つの光出力水準１～３にて発光させたときの発光波長のレンジが１ｎｍとなっている。すなわち、各追加発光条件群において、光出力水準１～３のそれぞれにてＬＥＤを発光させたときの発光波長の最大値と最小値との差が１ｎｍ以下となる。追加決定工程Ｓ５１の後、第１確認測定工程Ｓ５２及び第２確認測定工程Ｓ５３が行われる。

【0039】

第１確認測定工程Ｓ５２は、追加決定工程Ｓ５１にて決定した各発光条件に従って発光させた確認用ＬＥＤの光出力を、原器１０を用いて測定する工程である。第１確認測定工程Ｓ５２においては、原器１０の分光器１０２にてＬＥＤの出射光が波長毎に分光され、原器１０にて波長毎の光出力が測定されるとともに、測定された各波長の光出力が積算される。第２確認測定工程Ｓ５３は、追加決定工程Ｓ５１にて決定した各発光条件に従って発光させた確認用ＬＥＤの光出力を、感度補正後の光測定装置１を用いて測定する工程である。これらの測定結果は、記憶部４３に記憶される。そして、第１確認測定工程Ｓ５２の後、比較工程Ｓ５４が行われる。

【0040】

比較工程Ｓ５４は、第１確認測定工程Ｓ５２の測定結果と、第２確認測定工程Ｓ５３の測定結果とを比較し、感度補正後の光測定装置１の光測定精度を確認する工程である。比較工程Ｓ５４は、演算部４２にて実行される。比較工程Ｓ５４においては、第１確認測定工程Ｓ５２の測定結果Ｐｃ１（λ）［ｍＷ］を、第２確認測定工程Ｓ５３の測定結果Ｐｃ２（λ）［ｍＷ］にて除して得られる傾きＰｃ１（λ）／Ｐｃ２（λ）を、発光波長毎に算出する。これをグラフ化したものを、図６に示す。

【0041】

図６のグラフは、図５のグラフに対応するものである。つまり、図５のグラフは、原器１０を用いた第１測定結果Ｐ１（λ）と感度補正前の光測定装置１を用いた第２測定結果Ｐ２（λ）との関係を波長毎に示している一方、図６のグラフは、原器１０を用いた第１確認測定工程Ｓ５２の測定結果と、感度補正後の光測定装置１を用いた第２確認測定工程Ｓ５３の測定結果との関係を波長毎に示している。図６から分かるように、感度補正後の光測定装置１を用いた場合は、各プロットがフラットになり、光測定装置１における波長毎の感度の違いが略なくなっていることが分かる。しかしながら、傾きＰｃ１（λ）／Ｐｃ２（λ）の値が１からずれていることから、感度補正後の光測定装置１と原器１０との間には光出力の測定結果に未だ差異があることが分かる。光測定装置１に必要な補正としては、分光感度補正と分光透過率の補正とがあるところ、前述の差異は、光測定装置１において分光透過率が未補正であることに起因して生じ得る。そこで、比較工程Ｓ５４の後、調整工程Ｓ６が行われる。傾きＰｃ１（λ）／Ｐｃ２（λ）の値が１にどの程度近ければ感度補正後の光測定装置１の測定精度が高いといえるかは、光測定装置１に要求される測定精度に応じて決めることができる。なお、比較工程Ｓ５４は省略することも可能である。

【0042】

調整工程Ｓ６は、光測定装置１による光出力の測定結果Ｐｃ２（λ）を、原器１０による光出力の測定結果Ｐｃ１（λ）に近付ける工程であり、演算部４２にて実行される。調整工程Ｓ６は、図７に示すような、第１確認測定工程Ｓ５２の測定結果と、第２確認測定工程Ｓ５３の測定結果との関係を作成する。図７の各プロットは、同じ発光条件でＬＥＤを発光させたときの出射光の光出力を、原器１０にて測定した測定結果Ｐｃ１（λ）と感度補正済の光測定装置１にて測定した測定結果Ｐｃ２（λ）との関係を表している。なお、図７に示すような、第１確認測定工程Ｓ５２の測定結果と、第２確認測定工程Ｓ５３の測定結果との関係は、確認工程Ｓ５にて作成してもよい。

【0043】

調整工程Ｓ６においては、図７の各プロットの近似直線が算出されるとともに記憶部４３に記憶される。図７の例においては、Ｐｃ１＝１．３２２９×Ｐｃ２＋０．８１３６のように、Ｐｃ１とＰｃ２との関係が得られている。この式に基づいて、感度補正後の光測定装置１による測定結果Ｐｃ２に、１．３２２９を乗算するとともに０．８１３６を加算することで、光測定装置１の出力結果と原器１０の出力結果とを一致させ、光測定装置１の較正が完了する。

【0044】

（実施の形態の作用及び効果）
本形態の光測定装置１は、決定工程Ｓ１と第１取得工程Ｓ２と第２取得工程Ｓ３と感度補正工程Ｓ４とを備える。決定工程Ｓ１は、ＬＥＤの発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む発光条件群を、複数の発光波長について決定する工程である。第１取得工程Ｓ２は、決定工程Ｓ１にて決定した各発光条件に従って発光させたＬＥＤの光出力を原器１０を用いて測定した第１測定結果Ｐ１（λ）を取得する工程である。第２取得工程Ｓ３は、決定工程Ｓ１にて決定した各発光条件に従って発光させたＬＥＤの光出力を較正対象の光測定装置１を用いて測定した第２測定結果Ｐ２（λ）を取得する工程である。感度補正工程Ｓ４は、第１測定結果Ｐ１（λ）と第２測定結果Ｐ２（λ）とに基づき、光測定装置１の感度を補正する工程である。このように、本形態の光測定装置１の較正方法は、単色化された光源ではなく、波長の幅を有するＬＥＤを用いて光測定装置１の感度補正を行っているため、本較正方法にて較正された光測定装置１は、ＬＥＤから発される波長の幅を有する光を高精度に測定可能となる。そのため、本形態の光測定装置１の構成方法により、ＬＥＤの光出力の測定精度に波長依存性が生じることを抑制できる。

【0045】

また、各発光条件群の複数の発光条件は、各水準の光出力となる条件を複数ずつ有する。これにより、光測定装置１において、各波長に関する感度の補正精度を高めることができ、光測定装置１の感度の波長依存性が一層低減される。

【0046】

また、ＬＥＤの発光波長をλとし、第１測定結果をＰ１（λ）とし、第２測定結果をＰ２（λ）としたとき、感度補正工程Ｓ４は、Ｐ１（λ）／Ｐ２（λ）で表される感度補正係数に基づいて光測定装置１の感度を補正する。これにより、光測定装置１の感度の補正を簡易な処理で実現することができる。

【0047】

また、本形態の光測定装置１の較正方法は、確認工程Ｓ５と調整工程Ｓ６とをさらに備える。確認工程Ｓ５は、感度補正工程Ｓ４の後、確認用ＬＥＤの光出力を光測定装置１と原器１０とで測定し、光測定装置１による測定結果と原器１０による測定結果とを確認する工程である。調整工程Ｓ６は、確認工程Ｓ５において光測定装置１による出力結果と原器１０による出力結果とが異なるとき、光測定装置１による光出力の測定結果を、原器１０による光出力の測定結果に近付ける工程である。それゆえ、感度補正後の光測定装置１によるＬＥＤの光出力の測定結果を、原器１０によるＬＥＤの光出力の測定結果に一層近付けることができる。

【0048】

また、各発光条件群の複数の発光条件は、ＬＥＤに入力する電流値を互いに異ならせた条件を含む。このように、１つのＬＥＤに対して、入力する電流値を変えて光出力を変えることで、決定工程Ｓ１にて選択するＬＥＤの数を少なくすることができる。決定工程Ｓ１においては、所望の特性のＬＥＤを選択する必要があるため、選択すべきＬＥＤが多数ある場合は、選択作業に長時間を要し、光測定装置１の較正のための時間がかかり過ぎるおそれがあるが、本形態においては光測定装置１の較正時間を短縮することができる。

【0049】

また、較正対象の光測定装置１は、受光素子としてフォトダイオードを有しており、決定工程Ｓ１においては、２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲のうちの複数の発光波長について発光条件群を決定する。すなわち、較正後の光測定装置１は、２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲の波長を高精度に測定可能となる。フォトダイオードの感度曲線は、２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長範囲近辺において複雑な形状をしているため、特に工夫しなければ２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長範囲近辺においてフォトダイオードの感度補正を行うことは容易ではない。本形態の較正方法は、受光素子３の感度曲線の形状に関わらず容易に感度補正を行うことができるため、フォトダイオードの２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長範囲近辺の感度補正に好適に用いられる。

【0050】

以上のごとく、本形態によれば、ＬＥＤの光出力の測定精度に波長依存性が生じることを抑制できる光測定装置の較正方法を提供することができる。

【0051】

なお、本形態において、各発光条件群の複数の発光条件は、ＬＥＤに入力する電流値を互いに異ならせた条件を含むが、これに限られない。例えば、各発光条件群の複数の発光条件は、各追加発光条件群の複数の発光条件と同様に、互いに異なる光出力特性の複数のＬＥＤを用い、ＬＥＤに入力する電流値を互いに同じにした条件を含むものであってもよい。また、本形態において、各追加発光条件群の複数の発光条件は、ＬＥＤに入力する電流値を互いに異ならせた条件を含んでもよい。また、本形態においては、較正後の光測定装置１の測定可能波長範囲は、２６５ｎｍ以上３００ｎｍ以下としたが、これとは異なる所望の波長範囲とすることも可能である。この場合、決定工程Ｓ１にて決定する波長範囲を所望の波長の範囲に設定するとよい。

【0052】

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

【0053】

［１］本発明の第１の実施態様は、ＬＥＤ（１００）の発光波長が互いに同等となる複数の発光条件を含む発光条件群を、複数の発光波長について決定する決定工程（Ｓ１）と、前記決定工程（Ｓ１）にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤ（１００）の光出力を、原器（１０）を用いて測定した第１測定結果（Ｐ１（λ））を取得する第１取得工程（Ｓ２）と、前記決定工程（Ｓ１）にて決定した各発光条件に従って発光させた前記ＬＥＤ（１００）の光出力を、較正対象の光測定装置（１）を用いて測定した第２測定結果（Ｐ２（λ））を取得する第２取得工程（Ｓ３）と、前記第１測定結果（Ｐ１（λ））と前記第２測定結果（Ｐ２（λ））とに基づき、前記光測定装置（１）の感度を補正する感度補正工程（Ｓ４）と、を備える光測定装置（１）の較正方法である。
これにより、ＬＥＤの光出力の測定精度に波長依存性が生じることを抑制できる。

【0054】

［２］本発明の第２の実施態様は、第１の実施態様において、前記決定工程（Ｓ１）において決定する前記各発光条件群の前記複数の発光条件が、前記ＬＥＤ（１００）の光出力が３水準以上となる条件であり、前記各発光条件群の前記複数の発光条件は、前記各水準の光出力となる発光条件を複数ずつ有することである。
これにより、光測定装置の感度の波長依存性が一層低減される。

【0055】

［３］本発明の第３の実施態様は、第１又は第２の実施態様において、前記ＬＥＤ（１００）の発光波長をλとし、前記第１測定結果（Ｐ１（λ））をＰ１（λ）とし、前記第２測定結果（Ｐ２（λ））をＰ２（λ）としたとき、前記感度補正工程（Ｓ４）が、Ｐ１（λ）／Ｐ２（λ）で表される感度補正係数に基づいて前記光測定装置（１）の感度を補正することである。
これにより、光測定装置の感度の補正を簡易な処理で実現することができる。

【0056】

［４］本発明の第４の実施態様は、第３の実施態様において、前記感度補正工程（Ｓ４）後、確認用ＬＥＤの光出力を、前記光測定装置（１）と前記原器（１０）とで測定し、前記光測定装置（１）による測定結果と前記原器（１０）による測定結果とを確認する確認工程（Ｓ５）と、前記確認工程（Ｓ５）において前記光測定装置（１）による出力結果と前記原器（１０）による出力結果とが異なるとき、前記光測定装置（１）による光出力の測定結果を、前記原器（１０）による光出力の測定結果に近付ける調整工程（Ｓ６）と、をさらに備えることである。
これにより、較正後の光測定装置の光測定精度を一層向上させることができる。

【0057】

［５］本発明の第５の実施態様は、第１乃至第４のいずれか１つの実施態様において、前記各発光条件群の前記複数の発光条件が、前記ＬＥＤ（１００）に入力する電流値を互いに異ならせた条件を含むことである。
これにより、光測定装置の較正時間を短縮することができる。

【0058】

［６］本発明の第６の実施態様は、第１乃至第４のいずれか１つの実施態様において、前記各発光条件群の前記複数の発光条件が、互いに異なる光出力特性の複数の前記ＬＥＤ（１００）を用い、前記複数のＬＥＤ（１００）に入力する電流値を互いに同じにした条件を含むことである。
これにより、発光条件によってＬＥＤへの入力電流値を種々変更する必要がなく、光測定装置の較正作業を容易にしやすい。

【0059】

［７］本発明の第７の実施態様は、第１乃至第６のいずれか１つの実施態様において、前記光測定装置（１）が、フォトダイオードを受光素子として備え、前記決定工程（Ｓ１）において、２５０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の範囲のうちの複数の発光波長について、前記発光条件群を決定することである。
第１乃至第６のいずれか１つの実施態様は、受光素子の感度曲線の形状に関わらず容易に感度補正を行うことが可能である。そのため、第１乃至第６のいずれか１つの実施態様は、フォトダイオードにおける感度曲線の形状が複雑となっている２５０ｎｍ以上３２０ｎｍ以下の波長範囲において、フォトダイオードの感度を補正するのに好適に用いられる。

【0060】

（付記）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

【符号の説明】

【0061】

１…光測定装置
１０…原器
１００…ＬＥＤ
Ｓ１…決定工程
Ｓ２…第１取得工程
Ｓ３…第２取得工程
Ｓ４…感度補正工程
Ｓ５…確認工程
Ｓ６…調整工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】