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(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】2024-05-27
(45)【発行日】2024-06-04
(54)【発明の名称】分光測定器
(51)【国際特許分類】
G01J 3/02 20060101AFI20240528BHJP
G01J 3/18 20060101ALI20240528BHJP
G01J 1/02 20060101ALI20240528BHJP
【ＦＩ】
G01J3/02 C
G01J3/18
G01J1/02 K
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2021529994
(86)(22)【出願日】2020-06-26
(86)【国際出願番号】 JP2020025177
(87)【国際公開番号】W WO2021002286
(87)【国際公開日】2021-01-07
【審査請求日】2022-12-23
(31)【優先権主張番号】P 2019125273
(32)【優先日】2019-07-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100099885
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 健市
(72)【発明者】
【氏名】▲鶴▼谷 克敏
【審査官】塚本 丈二
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２０６９６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－０５０６４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１４５４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－１１７２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６８５１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０９１８７３６９（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｊ ３／００－３／５２
Ｇ０１Ｊ １／０２
Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１
Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
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ことを特徴とする分光測定器。
【請求項2】
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、
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と、
を備え、
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ことを特徴とする分光測定器。
【請求項3】
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２に記載の分光測定器。
【請求項4】
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に記載の分光測定器。
【請求項5】
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２～４のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項6】
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４または５に記載の分光測定器。
【請求項7】
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５に記載の分光測定器。
【請求項8】
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７に記載の分光測定器。
【請求項9】
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２～５のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項10】
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５に記載の分光測定器。
【請求項11】
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１０に記載の分光測定器。
【請求項12】
前記補助センサは、前記入射部から入射した光束のうち、前記回折手段へ照射されない光束を受光する請求項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項13】
前記補助センサは回折０次光を受光する請求項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項14】
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１～１３のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項15】
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１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項16】
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１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
【請求項17】
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１～１６のいずれかに記載の分光測定器。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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）。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0012】
【文献】特開２００１－２６４１６６号公報
【文献】特開２００４－３７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
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。
【0014】
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。
【課題を解決するための手段】
【0015】
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、
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ことを特徴とする分光測定器。
（２）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、
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と、
を備え、
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ことを特徴とする分光測定器。
（３）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２に記載の分光測定器。
（４）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に記載の分光測定器。
（５）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２～４のいずれかに記載の分光測定器。
（６）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４または５に記載の分光測定器。
（７）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５に記載の分光測定器。
（８）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７に記載の分光測定器。
（９）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２～５のいずれかに記載の分光測定器。
（１０）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５に記載の分光測定器。
（１１）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１０に記載の分光測定器。
（１２）前記補助センサは、前記入射部から入射した光束のうち、前記回折手段へ照射されない光束を受光する前項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
（１３）前記補助センサは回折０次光を受光する前項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
（１４）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１～１３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開口絞りを備えている前項１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
（１６）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１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
（１７）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１～１６のいずれかに記載の分光測定器。
（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、
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ことを特徴とする分光測定器。
（２）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、
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と、
を備え、
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ことを特徴とする分光測定器。
（３）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２に記載の分光測定器。
（４）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に記載の分光測定器。
（５）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２～４のいずれかに記載の分光測定器。
（６）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４または５に記載の分光測定器。
（７）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５に記載の分光測定器。
（８）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７に記載の分光測定器。
（９）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２～５のいずれかに記載の分光測定器。
（１０）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５に記載の分光測定器。
（１１）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１０に記載の分光測定器。
（１２）前記補助センサは、前記入射部から入射した光束のうち、前記回折手段へ照射されない光束を受光する前項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
（１３）前記補助センサは回折０次光を受光する前項１～１１のいずれかに記載の分光測定器。
（１４）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１～１３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開口絞りを備えている前項１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
（１６）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１～１４のいずれかに記載の分光測定器。
（１７）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１～１６のいずれかに記載の分光測定器。
【発明の効果】
【0016】
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。
【0017】
前項（３）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。
【0018】
前項（４）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。
【0019】
前項（５）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。
【0020】
前項（６）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。
【0021】
前項（７）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。
【0022】
前項（８）に記載の発明によれば、前項（７）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。
【0023】
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。
【0024】
前項（１０）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。
【0025】
前項（１１）に記載の発明によれば、前項（１０）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。
【0026】
前項（１２）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。
【0027】
前項（１３）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。
【0028】
前項（１４）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。
【0029】
前項（１５）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。
【0030】
前項（１６）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。
【0031】
前項（１７）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。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】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5】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。
【図6】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。
【図7】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。
【図8】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。
【図9】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。
【図10】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。
【図11】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。
【図12】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。
【図13】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。
【図14】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。
【図15】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。
【図16】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。
【図17】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。
【図18】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。
【図19】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。
【図20】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。
【発明を実施するための形態】
【0033】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0034】
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。
【0035】
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。
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
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。
【0041】
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。
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。
【0042】
【0043】
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。
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
［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、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。
【0047】
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。
【0048】
図６に測定手順のフローチャートを示す。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
［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、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。
【0057】
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。
【0058】
図８に測定手順のフローチャートを示す。
【0059】
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。
【0060】
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。
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
［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、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。
【0064】
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。
【0065】
図１０に測定手順のフローチャートを示す。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
［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、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。
【0071】
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。
【0072】
図１２に測定手順のフローチャートを示す。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
［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、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。
【0082】
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。
【0083】
図１４に測定手順のフローチャートを示す。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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。
【0089】
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。
【0090】
［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、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。
【0091】
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。
【0092】
図１６に測定手順のフローチャートを示す。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
［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、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。
【0099】
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。
【0100】
図１８に測定手順のフローチャートを示す。
【0101】
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。
【0102】
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。
【0103】
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。
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。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
［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、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。
【0107】
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。
【0108】
図２０に測定手順のフローチャートを示す。
【0109】
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。
【0110】
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。
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【産業上の利用可能性】
【0114】
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。
【符号の説明】
【0115】
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
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
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】