(57)【要約】  被測定物に光を照射する光源と、被測定物からの透過光または反射光を分岐する分岐部と、分岐された一方の光の位相を変化させる位相変化部と、分岐された他方の光の位相を維持する位相固定部と、位相変化部及び位相固定部の出力光を合波して干渉させる合波部と、合波部の出力光（干渉像）を検出する検出部と、制御部とを有し、制御部は、干渉像から被測定物の基準点を抽出し、該基準点の変位を検出すると、各干渉像の画素毎の輝度値を該基準点の変位で示される被測定物の変位に追随して補正し、該補正後の各干渉像の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラムを構築する。
2019098005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記被測定物を透過した透過光または前記光源からの光が前記被測定物で反射した反射光を分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された一方の光である第１の光の位相を変化させて出力する位相変化部と、
前記分岐部で分岐された他方の光である第２の光の位相を維持して出力する位相固定部と、
前記位相変化部から出力された前記第１の光と前記位相固定部から出力された前記第２の光とを合波して干渉させて出力する合波部と、
前記合波部から出力された光を検出する検出部と、
前記位相変化部における前記第１の光の位相の変化を制御すると共に、前記第２の光と前記第１の光の位相差毎に前記検出部で検出された干渉光から成る複数の干渉像を保存する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記干渉像から該干渉像における前記被測定物の位置の基準となる基準点を抽出し、複数の前記干渉像から前記基準点の変位を検出すると、複数の前記干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される前記被測定物の変位に追随して補正し、該補正後の複数の前記干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、前記第２の光と前記第１の光の位相差に対する前記画素毎の輝度値を示すインターフェログラムを前記画素毎に構築し、前記インターフェログラムから前記画素毎のスペクトルの情報を取得する光測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記干渉像から抽出された前記被測定物の特徴点を前記基準点として用いる請求項１記載の光測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記画素毎に生成されたインターフェログラムから得られる前記画素毎のスペクトルのうち、周囲の画素と異なるエンベロープのスペクトルを有する画素を前記基準点として用いる請求項１記載の光測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記干渉像における前記被測定物の大きさの変化率から、前記基準点に対する前記画素毎の方向及び距離の変化量を算出し、該方向及び変化量に基づいて補正した変位方向及び変位量を用いて前記画素毎の変位後の位置を特定する請求項１から３のいずれか１項に記載の光測定装置。
【請求項５】
前記検出部の角速度を検出する角速度センサと、
前記角速度センサで検出された前記検出部の角速度を打ち消すための補正機構と、
をさらに有する請求項１から４のいずれか１項に記載の光測定装置。
【請求項６】
前記検出部の変位を測定する位置センサをさらに有し、
前記制御部は、
前記位置センサで検出された前記検出部の変位量を用いて前記干渉像における前記画素毎の位置を補正する請求項１から５のいずれか１項に記載の光測定装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記インターフェログラムに前記輝度値の最大値を除いて変曲点が存在する場合、前記変曲点を除去して補間することで前記インターフェログラムを再生成する請求項１から６のいずれか１項に記載の光測定装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記検出部による前記干渉像の検出期間を複数の検出期間に分割し、該分割した検出区間毎にインターフェログラムを生成し、生成した検出区間毎のインターフェログラムから前記画素毎に複数の第１のスペクトルを取得し、
前記複数の第１のスペクトルのうち、エンベロープが他の検出区間と異なる検出区間における第１のスペクトルを除去して補間することで前記インターフェログラムを再生成する請求項１から７のいずれか１項に記載の光測定装置。
【請求項９】
被測定物に光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記被測定物を透過した透過光または前記光源からの光が前記被測定物で反射した反射光を分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された一方の光である第１の光の位相を変化させて出力する位相変化部と、
前記分岐部で分岐された他方の光である第２の光の位相を維持して出力する位相固定部と、
前記位相変化部から出力された前記第１の光と前記位相固定部から出力された前記第２の光とを合波して干渉させて出力する合波部と、
前記合波部から出力された光を検出する検出部と、
前記位相変化部における前記第１の光の位相の変化を制御すると共に、前記第２の光と前記第１の光の位相差毎に前記検出部で検出された干渉光から成る複数の干渉像を保存する制御部と、
を有する光測定装置における光測定方法であって、
前記制御部が、
前記干渉像から該干渉像における前記被測定物の位置の基準となる基準点を抽出し、
複数の前記干渉像から前記基準点の変位を検出すると、複数の前記干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される前記被測定物の変位に追随して補正し、
該補正後の複数の前記干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、前記第２の光と前記第１の光の位相差に対する前記画素毎の輝度値を示すインターフェログラムを前記画素毎に構築し、
前記インターフェログラムから前記画素毎のスペクトルの情報を取得する光測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光測定装置及び光測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光の干渉を利用した様々な種類の光測定装置が開発されている。例えば、高精度な平面測定や球面測定には、構成が簡単なフィゾー干渉計やマッハ・ツェンダ干渉計が用いられる。フィゾー干渉計を用いた光測定装置は、例えば特許文献１で開示されている。【０００３】
特許文献１に記載された光測定装置では、レーザ光をビームスプリッタ及びコリメータレンズを介して基準原器に照射すると共に該基準原器を通して被検体にも照射し、基準原器の参照面からの反射光と被検体の被検面からの反射光とをコリメータレンズ及びビームスプリッタを介して半透明のスクリーンに集光させる。スクリーンの背後には、光点結像用レンズと干渉縞結像用レンズとが光路上で入れ替え可能に配置され、光点結像用レンズの焦点位置に固体撮像用デバイスが配置されている。そして、固体撮像用デバイスを用いてスクリーン上の光点画像を撮影することで、干渉縞結像用レンズによりスクリーンを透過した干渉縞を観察できる。【０００４】
また、眼底検査等には、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）が利用されている。ＯＣＴは、生体表皮から１〜２ｍｍ程度の深さまでの断層画像を、約１０μｍの空間分解能で非侵襲的に画像化・視覚化（イメージング）できる技術である。
ＯＣＴは、低コヒーレンス光を用いたマイケルソン干渉計を基本構成としている。また、ＯＣＴは、生体組織に光を照射し、該組織内部で反射する直進光成分を選択的に検出し、これら反射光成分に基づいて２次元または３次元の断層イメージを形成する。例えば、非特許文献１にはＯＣＴの基本構成を示す概念図が記載されている。図１は、非特許文献１の図５．１を引用したものである。【０００５】
図１で示すように、ＯＣＴは、光源、参照光ミラー、ビームスプリッタ及び光検出器を備える。被測定物は、例えば生体である。
光源は、近赤外領域の低コヒーレンス光を出力する。この低コヒーレンス光とは、時間的コヒーレンスが極めて低い光のことである。光源には、例えばスーパールミネセントダイオード（ＳＬＤ：Super Luminescent Diode）が用いられる。【０００６】
図１で示すように、光源から出射された低コヒーレンス光はビームスプリッタに照射される。光源から出射される低コヒーレンス光は、例えば中心波長が８５０ｎｍ、スペクトルの半値全幅が２０ｎｍの光とする。
光源から出射された光はビームスプリッタで二分され、ビームスプリッタで二分された一方の光は、参照ミラーで反射された後、参照光ＥＲとしてビームスプリッタへ戻る。また、ビームスプリッタで二分された他方の光は、被測定物へ照射される。被測定物へ照射された光は、被測定物の表面及び内部で反射し、反射光（信号光）ＥＳ（例として、反射光ＥＳＡ、ＥＳＢ）としてビームスプリッタへ戻る。ビームスプリッタへ戻った参照光ＥＲと反射光ＥＳとは光路が一致するため、光検出器の手前で合波される。【０００７】
ここで、図１に示すように、信号光の伝搬方向における被測定物の表面（反射面）をＡとし、被測定物内部の所定の反射面をＢとすると、ビームスプリッタを基準に、被測定物の反射面Ａと参照光ミラーの位置１とが光学的に等距離であれば、参照光ＥＲ１と反射光ＥＳＡの正弦波振動が重なって両者は干渉する。その結果、光検出器は、参照光ＥＲ１と反射光ＥＳＡの干渉光を検出する。【０００８】
一方、参照光ミラーを、反射面Ｂと等距離となる位置２までビームスプリッタから離れる方向へ移動させると、参照光ＥＲ２と反射光ＥＳＢの正弦波振動が重なって両者が干渉する。その結果、光検出器は、参照光ＥＲ２と反射光ＥＳＢの干渉光を検出する。このとき、参照光ミラーを連続的に移動させつつ干渉光を光検出器により検出すれば、光軸方向における反射光の強度分布を得ることができる。
以上説明したように、光の干渉を利用した光測定装置は様々な種類があり、その目的に応じて使い分けられている。【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された光測定装置は、光点結像用レンズと干渉縞結像用レンズとを光路上で入れ替え可能に配置する必要があるため、構成が複雑となり、部品点数が多くなってしまうという課題がある。
また、特許文献１に記載された光測定装置では、光軸調整工程と干渉縞の観察工程との間に、光点結像用レンズと干渉縞結像用レンズとを入れ替える作業が毎回必要となるため、被検体を頻繁に入れ替えて測定する場合に、迅速に測定できないという課題もある。【００１０】
このような課題を解決するための技術の一例が、特許文献２で開示されている。
特許文献２には、同一光源からの可干渉光を参照レンズの参照面と被検体（被測定物）の被検面とに照射し、参照面で反射された参照光と被検面で反射された測定光とを重畳して干渉させすることで干渉光束を形成し、該干渉光束の干渉縞の像を観察する干渉計が記載されている。
特許文献２に記載された干渉計は、干渉光束の入射方向側の表面に反射面が形成され、該反射面の中心部に干渉光束を透過させる開口が形成された絞り板と、干渉光束の光路上で、絞り板の反射面と対向して配置されたハーフミラー面と、該絞り板の開口を透過した光を集光する集光光学系と、集光光学系によって集光された光を撮像する撮像部とを備え、集光光学系が、ハーフミラー面を介して絞り板の反射面と撮像部の撮像面とが共役の関係となるように設けられている。【００１１】
特許文献２に記載された干渉計では、参照レンズの参照面と被検体（被測定物）の被検面との光軸が一致する場合、干渉光束がハーフミラー面及び絞り板の開口を透過して集光光学系によって集光されるため、撮像部によって干渉縞が撮影される。【００１２】
また、参照レンズの参照面と被検体（被測定物）の被検面との光軸が一致しない場合、参照面で反射された参照光と被検面で反射された測定光との光軸がずれるため、少なくとも一方の光が絞り板の反射面に到達してハーフミラー面側に反射される成分が発生する。この反射面における反射光成分は、ハーフミラー面に到達して、一部が絞り板の開口を透過し、集光光学系によって集光される。【００１３】
集光光学系は、ハーフミラー面を介して、絞り板の反射面と撮像部の撮像面とが共役の関係となるように設けられているため、撮像部では絞り板の反射面における反射光成分の像を撮影できる。このため、撮像部を通して、絞り板の開口に対する参照光及び測定光の位置ずれを観察できる。
したがって、特許文献２に記載された干渉計では、集光光学系を交換することなく、撮像部で撮影された画像に基づいて光軸調整と干渉縞の観察とができるため、装置構成を簡素化できる。【００１４】
また、干渉計の画像表示のための装置構成を簡素化して、干渉縞計測の作業性を向上できる画像処理装置及び干渉計測定システムが、特許文献３で開示されている。
特許文献３には、アライメント用画像を撮影するアライメントカメラと干渉縞画像を撮影する干渉縞カメラとを接続し、これらから送信される画像データを伝送する接続端子部と、伝送された画像データのうち、アライメント用画像または干渉縞画像のいずれか一方を選択するためのカメラ切替スイッチと、選択された画像データによる画像を表示する表示部と、干渉縞画像の画像データを解析する画像処理部と、カメラ切替スイッチにより干渉縞画像の画像データが選択されたとき、画像処理部によって解析された解析結果を干渉縞画像と共に表示部に表示する装置制御部とを備えた画像処理装置が記載されている。【００１５】
また、特許文献４には、検出部に２次元の検出器を配置することで、２次元のフーリエ分光を行う手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】実開平３−９７６０８号公報（第２０頁、第１図、第２図）
【特許文献２】特開２００９−１９８２０５号公報（第１図）
【特許文献３】特開２０１１−２１５０８４号公報（第１図）
【特許文献４】特許第５０７８００４号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】次世代メディカル・レーザ応用技術調査専門委員会編、「バイオメディカルフォトニクス−生体医用光学の基礎と応用−」、社団法人電気学会、株式会社オーム社、２００９年４月３０日、ｐｐ．１２６−１２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述した特許文献１〜４及び非特許文献１に記載された光測定装置では、測定対象である被測定物が生体等のように動く場合、あるいは風や振動等により被測定物に対して検出部（撮影部）が移動する場合等、被測定物と検出部との相対的な位置関係が変化する場合に正確なスペクトルを取得するのが困難であるという課題がある。【００１９】
移動体のスペクトルが測定可能な光測定装置としては、例えば２次元のスペクトル情報を取得できるハイパースペクトルカメラが知られている。しかしながら、ハイパースペクトルカメラを用いても、被測定物と検出部との位置関係が動的に変化する場合は、正確なスペクトルを取得することが困難である。
例えば、ライン方式のハイパースペクトルカメラでは、外部にスキャンするための機構を設け、カメラシステム全体を動かして撮影する必要があるため、風や振動等の影響を受け易く、明瞭な撮影画像を取得することが難しい。【００２０】
一方、フィルタ方式のハイパースペクトルカメラでは、波長域毎の測定に時間差が発生し、波長分解能が不均一であり、撮影速度が遅い等の課題がある。
また、フーリエ分光方式のハイパースペクトルカメラでは、被測定物または検出部が静止していない場合、正確なインターフェログラムの取得が困難であり、被測定物の位置によっては不正確なスペクトルが算出されてしまう。【００２１】
本発明は上述したような背景技術が有する課題を解決するためになされたものであり、被測定物と検出部との位置関係が変動する場合でも被測定物の正確なスペクトルが得られる光測定装置及び光測定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】
【００２２】
上記目的を達成するため本発明の光測定装置は、被測定物に光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記被測定物を透過した透過光または前記光源からの光が前記被測定物で反射した反射光を分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された一方の光である第１の光の位相を変化させて出力する位相変化部と、
前記分岐部で分岐された他方の光である第２の光の位相を維持して出力する位相固定部と、
前記位相変化部から出力された前記第１の光と前記位相固定部から出力された前記第２の光とを合波して干渉させて出力する合波部と、
前記合波部から出力された光を検出する検出部と、
前記位相変化部における前記第１の光の位相の変化を制御すると共に、前記第２の光と前記第１の光の位相差毎に前記検出部で検出された干渉光から成る複数の干渉像を保存する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記干渉像から該干渉像における前記被測定物の位置の基準となる基準点を抽出し、複数の前記干渉像から前記基準点の変位を検出すると、複数の前記干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される前記被測定物の変位に追随して補正し、該補正後の複数の前記干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、前記第２の光と前記第１の光の位相差に対する前記画素毎の輝度値を示すインターフェログラムを前記画素毎に構築し、前記インターフェログラムから前記画素毎のスペクトルの情報を取得する構成である。【００２３】
一方、本発明の光測定方法は、被測定物に光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記被測定物を透過した透過光または前記光源からの光が前記被測定物で反射した反射光を分岐する分岐部と、
前記分岐部で分岐された一方の光である第１の光の位相を変化させて出力する位相変化部と、
前記分岐部で分岐された他方の光である第２の光の位相を維持して出力する位相固定部と、
前記位相変化部から出力された前記第１の光と前記位相固定部から出力された前記第２の光とを合波して干渉させて出力する合波部と、
前記合波部から出力された光を検出する検出部と、
前記位相変化部における前記第１の光の位相の変化を制御すると共に、前記第２の光と前記第１の光の位相差毎に前記検出部で検出された干渉光から成る複数の干渉像を保存する制御部と、
を有する光測定装置における光測定方法であって、
前記制御部が、
前記干渉像から該干渉像における前記被測定物の位置の基準となる基準点を抽出し、
複数の前記干渉像から前記基準点の変位を検出すると、複数の前記干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される前記被測定物の変位に追随して補正し、
該補正後の複数の前記干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、前記第２の光と前記第１の光の位相差に対する前記画素毎の輝度値を示すインターフェログラムを前記画素毎に構築し、
前記インターフェログラムから前記画素毎のスペクトルの情報を取得する方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、フーリエ分光方式において、被測定物と検出部との位置関係が変動する場合でも被測定物の正確なスペクトルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、光コヒーレンストモグラフィーの一構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施の形態の光測定装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示した光測定装置の一実施例を示す模式図である。
【図４】図４は、図３に示した情報処理装置の一構成例を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態の光測定装置の光学系の他の構成例を示す模式図である。
【図６】図６は、光軸調整対象となる光測定装置の一構成例を示す模式図である。
【図７】図７は、図６に示した光測定装置における光軸調整方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図７に示した光軸調整時における干渉像の一例を示す模式図である。
【図９】図９は、図７に示した光軸調整時における干渉像の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、図７に示した光軸調整時における干渉像の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、第１の実施の形態の光測定方法における被測定物の移動例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、第１の実施の形態の光測定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に本発明について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態の光測定装置の一構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、第１の実施の形態の光測定装置は、被測定物２１に光を照射する光源１１と、被測定物２１の透過光または反射光を分岐する分岐部３１と、分岐部３１で分岐された一方の光に位相変化を与える位相変化部４１と、分岐部３１で分岐された他方の光の位相を維持する位相固定部５１と、位相変化部４１から出力された光と位相固定部５１から出力された光とを合波する合波部６１と、合波部６１で合波された光の干渉像を検出する検出部７１と、検出部７１で検出された干渉像を記録すると共に、該干渉像に対する信号処理を実行する制御部８１とを有する。図２に記載した矢印は、光源１１から出力された光の進行方向を示している。図２に示す光測定装置は、マイケルソン干渉計の一種であり、重力波検出、光速度計測、基準長さの計測や形状測定等で用いられる。
【００２７】
光源１１には、例えば、０．７８μｍから２．５μｍ程度の近赤外光を出力する発光素子が用いられる。光源１１には、紫外光（０．０１μｍ〜０．３８μｍ程度）、可視光（０．３８μｍ〜０．７８μｍ程度）、中赤外光（２．５μｍ〜２５μｍ程度）または遠赤外光（２５μｍ〜１００μｍ程度）を出力する発光素子を用いてもよい。また、光源１１にはレーザ光を出力するレーザ発振器を用いてもよい。
被測定物２１は、例えば液体や生体等である。被測定物２１は、光を透過または反射する物体であればよく、液体や生体に限定されるものではない。
【００２８】
分岐部３１は、被測定物２１を透過した光または被測定物２１で反射した光を二分する。分岐部３１には、通常、ビームスプリッタが用いられる。分岐部３１としてビームスプリッタを用いる場合、二分割された光は互いに異なる光路を進行し、一方の光は位相変化を与える位相変化部４１に入射され、他方の光は位相変化を与えない位相固定部５１に入射される。
【００２９】
位相変化部４１は、例えば移動ステージ上に対向して配置された、光軸に対して４５度傾斜した２つのミラー（ミラー群）を備えた構成であり、分岐部３１から入射された一方の光をミラー群により入射した方向へ反射させる。移動ステージは、光軸上においてミラー群の位置を変化させるためのものであり、光路の長さを変化させることで位相固定部５１から出力される光に対して位相差を有する光を生成する。ミラー群には周知のコーナーキューブミラーやコーナーキューブプリズムを用いることも可能である。
【００３０】
また、位相変化部４１は、上記移動ステージに加えて光の反射する角度や方向を調整するための調整機構を備える。調整機構は分岐部３１で二分されて位相変化部４１に入射される一方の光の光軸を調整するためのものであり、２つのミラーを用いることで任意の光軸を作り出すことができる。この反射光の角度や進行方向を調整するための調整機構は、位相変化部４１及び位相固定部５１にそれぞれ備えていてもよく、いずれか一方のみに備えていてもよい。但し、調整機構は、２つのミラーの角度や位置をそれぞれ電気的に制御できる必要がある。
位相固定部５１は、位相変化部４１と同様の構成であり、基本的に光路を固定長とする構成である。
【００３１】
合波部６１は、位相変化部４１から出力された光と位相固定部５１から出力された光とを合波することで干渉させる。上述した位相変化部４１及び位相固定部５１が入射方向へ光を反射する構成の場合、位相変化部４１及び位相固定部５１から出力された光は分岐部３１へ戻るため、分岐部３１と合波部６１とは同じ光学部品を用いて実現することになる。
【００３２】
合波部６１から出力された干渉光は検出部７１で検出（撮影）される。
検出部７１によって撮影された２次元の干渉像は、制御部８１により信号処理された後、ディスプレイ（不図示）等に表示される。検出部７１は、干渉像を撮影する撮像素子等に限定されるものではなく、例えば光の強度の分布を検出する光強度検出器等を用いてもよい。
【００３３】
図３は、図２に示した光測定装置の一実施例を示す模式図である。
図３に示す光測定装置では、被測定物２１の透過光または反射光の進行方向にビームスプリッタ３５が配置されている。ビームスプリッタ３５は、被測定物２１の透過光または反射光を二分する。ビームスプリッタ３５で二分された一方の光は位相変化を与える位相変化部４１へ導かれ、他方の光は位相変化を与えない位相固定部５１へ導かれる。
【００３４】
位相変化部４１は、ビームスプリッタ３５で分岐された一方の光の光軸に対して４５度に傾けて配置されたミラー４２及び４３が移動ステージ４５にそれぞれ設けられた構成である。位相固定部５１は、ビームスプリッタ３５で分岐された他方の光の光軸に対して４５度に傾けて配置されたミラー５２及び５３がステージ５５にそれぞれ設けられた構成である。
【００３５】
図３に示す光測定装置では、位相固定部５１に、光軸に対してミラー５２及び５３の向きを変えるための角度調整部１５２及び１５３が設けられている。角度調整部１５２及び１５３は光の進行方向を調整するための調整機構である。調整機構は、ビームスプリッタ３５で二分された他方の光の光軸を調整するためのものであり、ミラー５２及び５３の向きを調整することで任意の方向の光軸を作り出すことができる。
角度調整部１５２及び１５３は、例えばミラー５２及び５３を、その中心軸に沿って回転させるステッピングモータ（不図示）を備える。ミラー５２及び５３の回転軸は、一方が水平方向であり、他方が垂直方向であることが望ましい。角度調整部１５２及び１５３が備えるステッピングモータ（不図示）は信号線３０２を介して情報処理装置８３と接続されている。角度調整部１５２及び１５３は、情報処理装置８３から受信した制御信号にしたがってステッピングモータ（不図示）を駆動することで、ミラー５２及び５３の角度を調整する。この角度の調整によって、ミラー５３で反射する光の進行方向を調整する。
【００３６】
位相変化部４１が備える移動ステージ４５には移動機構４６が設けられている。移動機構４６は、例えば移動ステージ４５を保持する移動ガイド４０１と、移動ガイド４０１を貫通するねじ軸４０２と、ねじ軸４０２を回転させるステッピングモータ４０３とを有する。
移動機構４６のステッピングモータ４０３は、情報処理装置８３から受信した制御信号にしたがって回転することで、移動ガイド４０１を水平方向（図３の左右方向）に移動させる。これにより、位相変化部４１を経由した光と位相固定部５１を経由した光とが合波部６１（ビームスプリッタ３５）にて合波される際、２つの光の位相を異なるようにすることができる。
【００３７】
位相変化部４１は、ビームスプリッタ３５で分岐された一方の光をミラー４２及び４３からなるミラー群によりビームスプリッタ３５の方向に反射する。移動機構４６により移動ステージ４５が移動すると、光軸方向に対するミラー群の位置が変化する。ミラー群の位置が変化すると、位相変化部４１における光路の長さが変化するため、位相変化部４１からの光と位相固定部５１からの光とに位相差が生じる。
【００３８】
位相変化部４１からの光と位相固定部５１からの光とはビームスプリッタ３５により合波されて干渉光が出力される。図３に示す光測定装置のように、被測定物２１からの光をビームスプリッタ３５で二分し、二分した光をそれぞれ反射させる構成では、ビームスプリッタ３５に二分した光がそれぞれ戻るため、図２に示した分岐部３１及び合波部６１がビームスプリッタ３５で実現される。
【００３９】
検出部７１は、例えば干渉光から成る画像（干渉像）を撮影するための撮像素子（不図示）を有する。合波部６１で合波された干渉光は、検出部７１にて干渉像として検出（撮影）される。図３で示すように、検出部７１は図２で示した制御部８１を含む情報処理装置８３と信号線３０１を介して接続されている。検出部７１で撮影された２次元の干渉像の輝度値の情報は、信号線３０１を介して情報処理装置８３に送信される。
【００４０】
図４は、図３に示した情報処理装置の一構成例を示すブロック図である。
情報処理装置８３は、例えばパーソナルコンピュータで実現できる。図４に示すように、情報処理装置８３は、記憶部８４及び演算部８５を含む制御部８１を有する。記憶部８４は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリである。演算部８５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部８４は、演算部８５の処理により本実施形態で示す光軸調整方法及び光測定方法を実現するためのプログラム、並びに演算処理や信号処理で用いる各種の情報等を保存する。また、記憶部８４には、検出部７１で検出された干渉像の輝度値等の情報が保存される。演算部８５は記憶部８４で保存されたプログラムにしたがって処理を実行することで、後述する光軸調整方法や光測定方法を実現する。制御部８１による処理の詳細については後述する。図４では示していないが、情報処理装置８３は、操作者が干渉像を観察できるように該干渉像を表示するための表示部及び操作者が指示や情報等を入力するための入力部を備えていてもよい。
【００４１】
なお、図３に示す光測定装置では、光源１１から出力された光が被測定物２１を透過した透過光を用いて光測定する構成例を示しているが、光測定装置は、光源１１を図３の破線で示す位置に設けることで、被測定物２１からの反射光を用いて光測定する構成であってもよい。
【００４２】
また、図３に示す光測定装置では、反射光の角度や進行方向（光軸）を調整するための調整機構を位相固定部５１に備える構成例を示しているが、上述したように光軸の調整機構は位相変化部４１に設けてもよく、位相固定部５１及び位相変化部４１の両方に設けてもよい。光軸の調整機構を位相固定部５１に設けた場合、位相固定部５１では位相を変化させないため、光軸調整工程が複雑になるのを抑制できる。調整機構及び移動機構４６は、図３に示した構成に限定されるものではなく、光軸や移動ステージ４５の位置が調整可能であればどのような構成を採用してもよい。
【００４３】
また、図３に示す光測定装置では、位相変化部４１に２つのミラー４２及び４３から成るミラー群を備える構成例を示しているが、上述したように位相変化部４１はミラー群に代えてコーナーキューブミラーやコーナーキューブプリズムを備える構成でもよい。
図５は、第１の実施の形態の光測定装置の光学系の他の構成例を示す模式図である。図５に示す光測定装置は、位相変化部４１に、図３に示したミラー４２及び４３に代えて、移動ステージ４５に配置されたコーナーキューブミラー４７を備える構成である。コーナーキューブミラー４７またはコーナーキューブプリズムを用いることで、分岐部３１（ビームスプリッタ３５）からの光を該分岐部３１へ確実に戻すことができる。
【００４４】
さらに、第１の実施の形態の光測定装置では、分岐部３１としてビームスプリッタ３５を用いて被測定物２１からの光の光量を二分する構成例を示しているが、光測定装置は、その用途によっては光量を二分する構成である必要はない。
【００４５】
このような構成において、まず光測定装置の光軸調整方法について図面を用いて説明する。
図６は、光軸調整対象となる光測定装置の一構成例を示す模式図である。図７は、図６に示した光測定装置における光軸調整方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図８〜図１０は、図７に示した光軸調整時における干渉像の一例を示す模式図である。
以下に示す光軸調整方法は、検出部７１で検出された干渉像の輝度値に基づいて上述した反射光の角度や進行方向を調整するための調整機構を制御し、位相固定部５１における光の進行方向（光軸）を調整するための方法である。
【００４６】
まず、位相変化部４１が備える移動ステージ４５について、位相変化部４１の光路と位相固定部５１の光路との長さが同じとなる位置を初期位置とする。
制御部８１は、移動ステージ４５を、初期位置から検出部７１が初めて干渉像を検出する位置である基準位置まで移動させ、該基準位置における干渉像の輝度値を記録する（図７のステップＳ１０１）。この基準位置における干渉像を「第１の干渉像」とする。干渉像であるか否かは周知の画像解析により判定すればよい。この「第１の干渉像」の一例を図８に示す。
【００４７】
次に、制御部８１は、図８で示す第１の干渉像において、輝度値が最大となる第１の明部２１１を画像解析により識別し、この第１の明部２１１から一定の距離だけ離れた第２の明部２２１及び第３の明部２３１を決定する（図７のステップＳ１０２）。この第２の明部２２１及び第３の明部２３１は、干渉像の面内の均一性を確保する目的で抽出する点であるため、例えば干渉像の面内において第１の明部２１１から可能な限り遠い位置であることが望ましい。
【００４８】
次に、制御部８１は、第１の明部２１１から一定の距離だけ離れた、輝度値が最小となる第１の暗部２４１を画像解析により決定し、第１の明部２１１と第１の暗部２４１との輝度値の差（この値をＤ１とする）を記録する。制御部８１は、この値Ｄ１を後述する判定の基準値として決定する（図７のステップＳ１０３）。なお、第１の暗部２４１は、第１の明部２１１からの距離が遠いほどよい。
【００４９】
続いて、制御部８１は、第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値の差が最小となるように、位相固定部５１の光軸を調整する（図７のステップＳ１０４）。このとき、制御部８１は、位相固定部５１が備えるミラー５２及び５３の回転方向と回転角の情報を含む調整情報と、その調整に伴う第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値の変化を記録する。制御部８１は、記録した調整情報及び輝度値に基づいて、ミラー５２及び５３の角度の調整方向に対する、第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値の変化の傾向を演算により求める。そして、制御部８１は、第１の明部２１１と第２の明部２２１の輝度値の差と、第１の明部２１１と第３の明部２３１の輝度値の差とが等しくなるまで、ミラー５２及び５３の角度を調整する。この調整後の干渉像の一例を図９に示す。
【００５０】
次に、制御部８１は、ステップＳ１０２の処理と同様に、図９で示す干渉像において、輝度値が最大となる第４の明部２５１と輝度値が最小となる第２の暗部２６１とを画像解析により識別する（図７のステップＳ１０５）。
【００５１】
続いて、制御部８１は、第４の明部２５１と第２の暗部２６１の輝度値の差（この値をＤ２とする）が最大となるように位相固定部５１が備えるミラー５２及び５３の角度を調整することで位相固定部５１による光の進行方向を調整する。このとき、制御部８１は、ミラー５２及び５３の回転方向と回転角の情報を含む調整情報と、第４の明部２５１と第２の暗部２６１の輝度値の差の変化を記録する。制御部８１は、記録した調整情報と輝度値の差の情報に基づいて、ミラー５２及び５３の角度の調整方向に対する第４の明部２５１と第２の暗部２６１の輝度値の差の変化の傾向を演算により求め、この差が最大となるまでミラー５２及び５３の角度を調整する（図７のステップＳ１０６）。
【００５２】
その後、制御部８１は、干渉像の明暗の縞が少なくとも１回以上反転するまで移動ステージ４５を移動させる。干渉像の明暗の縞が少なくとも１回以上反転したときの移動ステージ４５の位置を第１の変位位置とする。この第１の変位位置において、制御部８１は検出部７１で検出された干渉像を観察し、干渉像の輝度値を記録する（図７のステップＳ１０７）。この第１の変位位置における干渉像を「第２の干渉像」とする。この第２の干渉像の一例を図１０に示す。
【００５３】
次に、制御部８１は、図１０で示す第２の干渉像において、輝度値が最大となる第５の明部２７１と、輝度値が最小となる第３の暗部２８１とを画像解析により識別し、第５の明部２７１と第３の暗部２８１の輝度値の差（この値をＤ３とする）を記録する（図７のステップＳ１０８）。
【００５４】
続いて、制御部８１は、第４の明部２５１と第２の暗部２６１の輝度値の差Ｄ２と、第５の明部２７１と第３の暗部２８１の輝度値の差Ｄ３との差分（この値をＤ４とする）が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（図７のステップＳ１０９）。閾値は、少なくとも先に判定の基準値として決定した上記Ｄ１よりも小さい値とする。
制御部８１は、値Ｄ４が設定された閾値よりも小さい場合、光軸の調整を終了し、値Ｄ４が閾値以上である場合、ステップＳ１０４の処理に戻って光軸調整を繰り返す。
【００５５】
なお、光軸調整は、図７に示した処理手順にしたがって実施することが望ましいが、第１の干渉像における第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値と、第２の干渉像における第５の明部２７１の輝度値に基づいて調整することも可能である。例えば、第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値の差からはミラー５２及び５３の角度のずれ（光の進行方向のずれ）が予測可能であり、第１の干渉像における明部の輝度値と第２の干渉像における明部の輝度値の差からは、移動ステージ４５の移動方向のずれが予測可能である。したがって、これらの予測値からミラー５２及び５３の角度及び移動ステージ４５の位置を決定してもよい。
また、図７のステップＳ１０４で示した、第１の明部２１１、第２の明部２２１及び第３の明部２３１の輝度値の差が最小となるように光軸を調整するだけでも、光軸調整に関して一定の効果を得ることができる。
【００５６】
次に第１の実施の形態の光測定方法について図面を用いて説明する。
第１の実施の形態では、図７に示した処理手順にしたがって光測定装置の光軸調整を行った後、移動ステージ４５を移動させて、位相固定部５１を通過する光に対する位相変化部４１を通過する光の位相を連続的に変化させることで、フーリエ変換赤外分光法を適用したスペクトル計測を行う。
【００５７】
具体的には、制御部８１は、移動ステージ４５を移動させると共に、検出部７１で撮影された干渉像の画像データ（画素毎の輝度値）を、移動ステージ４５の移動量（位相変化部４１における光の位相変化量）と対応付けて連続的に記録する。ここで、「連続的に記録する」とは、予め決められた複数の離散的な位置で移動ステージ４５を順次停止させ、移動ステージ４５の移動量と各画素の輝度値とを含むデータを停止位置毎に記憶部８４で保存することを意味する。光の位相変化量（位相変化部４１と位相固定部５１との光路差）に対する干渉像の画素毎の輝度値を示すグラフは、一般に「インターフェログラム」と呼ばれる。
制御部８１は、記憶部８４で保存した複数の干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、画素毎にインターフェログラムを構築し、該インターフェログラムをフーリエ変換することで、画素毎のスペクトルの情報を取得する。これにより、検出部７１で検出された２次元画像（干渉像）のデータから面内のスペクトルの情報を取得できる。
【００５８】
ところで、上記移動ステージ４５の停止位置毎に干渉像を撮影し、複数の干渉像の画像データを保存している期間（以下、スペクトル計測期間と称す）において、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方が動いた場合、被測定物２１と検出部７１との相対的な位置が変化するため、正しいインターフェログラムを生成することができなくなる。
図１１は、第１の実施の形態の光測定方法における被測定物の移動例を示す模式図である。
図１１は、検出部７１で撮影された干渉像において、被測定物を示す画像の位置を座標で示した図である。各座標の画像は複数の画素の輝度値でそれぞれ表されるものとする。
例えば、図１１（ａ）〜（ｃ）で示すように、黒く示した座標（１，１）の画像が、時間の経過と共に、座標（２，２）、座標（１，２）の順に移動した場合、スペクトル計測期間で取得した座標（１，１）における画素毎の一連の輝度値からは正しいインターフェログラムを生成できないため、正確な面内のスペクトルの情報を得ることができない。
【００５９】
そこで、本発明では、制御部８１により、上記スペクトル計測期間で取得した干渉像の画像データからその基準位置となる基準点を抽出する。基準点には、例えば干渉像の画像データから抽出した被測定物２１の特徴点を用いる。制御部８１は、記憶部８４で保存している複数の干渉像において、特徴点（基準点）の変位を検出した場合、複数の干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される被測定物２１の変位に追随して補正する。
輝度値の補正方法としては、例えば、以下の方法がある。
特徴点（基準点）の変位を検出した場合、制御部８１は、まず該変位方向及び変位量を干渉像毎にそれぞれ算出し、各干渉像における被測定物２１の変位後の位置を特定する。続いて、制御部８１は、各干渉像における変位後の被測定物２１を示す画素毎の輝度値を、被測定物２１の変位前の位置に関連付けてそれぞれ記憶部８４で保存し、各干渉像における変位後の被測定物２１を示す画素毎の輝度値を、被測定物２１の変位前の位置に置き換えることで各輝度値を補正すればよい。
【００６０】
各干渉像の画素毎の輝度値を補正すると、制御部８１は、該補正後の各干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、画素毎のインターフェログラムを構築する。なお、ここでは抽出した特徴点（基準点）と干渉像における各画素との位置関係（距離や方向）は変化しないものとする。
【００６１】
例えば、図１１（ａ）〜（ｃ）で示すように、黒く示した座標（１，１）の画像が、座標（２，２）、座標（１，２）へ順次移動した場合、第１の実施の形態では、特徴点（基準点）の変位方向及び変位量から該画像の変位後の座標（２，２）、座標（１，２）を順次特定し、特定した座標（２，２）、座標（１，２）の画素毎の輝度値を座標（１，１）に関連付けて保存する。そして、変位前の座標（１，１）の画素毎の輝度値、並びに変位後の座標（２，２）及び座標（１，２）の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラムを構築する。そのため、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方が動いても、正しいインターフェログラムを生成できる。
【００６２】
特徴点は、例えば被測定物２１が生体であれば、顔（目・鼻・口）や手足等の特徴部位を画像解析により抽出し、抽出した特徴部位を特徴点として用いればよい。特徴点は、周知の画像解析を用いて抽出すればよく、本発明は特徴点の抽出方法を限定するものではない。
【００６３】
図１２は、第１の実施の形態の光測定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１２に示す処理手順は、図２に示した制御部８１で実行される。
なお、記憶部８４には、予め上記スペクトル計測期間で取得された複数の干渉像の画像データ（画素毎の輝度値）がそれぞれ保存されているものとする。上述したように、各干渉像の画像データは、それぞれ移動ステージ４５の移動量と対応付けて保存されているため、光の位相変化量に対応する干渉像がそれぞれ識別できる。したがって、記憶部８４には、検出部７１が各停止位置で撮影した干渉像の画像データが、移動ステージ４５の最初の停止位置から最後の停止位置まで順番に保存されている必要はない。
【００６４】
図１２で示すように、制御部８１は、まず周知の画像解析を用いて、記憶部８４で保存された任意の１つまたは複数の干渉像の画像データから被測定物２１の特徴点（基準点）を抽出する（ステップＳ２０１）。
次に、制御部８１は、記憶部８４で保存された複数の干渉像の画像データにおいて、ステップＳ２０１で抽出した特徴点が変位しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。特徴点が変位したか否かは、例えば各干渉像に含まれる特徴点の座標をそれぞれ検出し、各干渉像における該座標を比較することで判定すればよい。
特徴点が変位していない場合、制御部８１は、ステップＳ２０６の処理へ移行して、記憶部８４で保存された各干渉像の画素毎の輝度値に基づいて、画素毎のインターフェログラムを構築する。
特徴点が変位している場合、制御部８１は、その変位方向及び変位量を干渉像毎にそれぞれ算出する（ステップＳ２０３）。
【００６５】
次に、制御部８１は、ステップＳ２０３で求めた特徴点の変位方向及び変位量に基づいて、各干渉像における被測定物２１の変位後の位置を特定する（ステップＳ２０４）。
続いて、制御部８１は、干渉像における変位後の被測定物２１を示す画素毎の輝度値を、干渉像における被測定物２１の変位前の位置に関連付けてそれぞれ記憶部８４で保存し（ステップＳ２０５）、各干渉像における変位後の被測定物２１を示す画素毎の輝度値を、被測定物２１の変位前の位置に置き換えることで各輝度値を補正する（ステップＳ２０６）。
【００６６】
次に、制御部８１は、ステップＳ２０６の処理で補正された各干渉像の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラムを構築する（ステップＳ２０７）。
最後に、制御部８１は、構築したインターフェログラムをフーリエ変換することで、面内のスペクトルを取得する（ステップＳ２０８）。
【００６７】
第１の実施の形態の光測定方法によれば、制御部８１により、検出部７１で撮影された複数の干渉像から特徴点（基準点）を抽出し、該特徴点の変位を検出した場合は、複数の干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される被測定物２１の変位に追随して補正し、該補正後の複数の干渉像の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラムを構築する。そのため、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方が動いた場合でも、正確なインターフェログラムが得られる。したがって、フーリエ変換赤外分光法（フーリエ分光方式）において、被測定物２１と検出部７１との位置関係が変動する場合でも、被測定物２１の正確なスペクトルの情報を得ることができる。
【００６８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態は、制御部８１により検出部７１で撮影された干渉像を複数の領域に分割し、分割した領域毎に各画素のインターフェログラム（第１のインターフェログラム）を生成し、該第１のインターフェログラムから領域毎に面内のスペクトル（第１のスペクトル）の情報を取得する。そして、算出したスペクトルの情報から特徴的なスペクトルを有する画素（以下、基準画素と称す）を抽出し、基準画素の変位を検出した場合は、複数の干渉像の画素毎の輝度値を、該基準画素の変位で示される被測定物２１の変位に追随して補正し、該補正後の複数の干渉像の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラム（第２のインターフェログラム）を構築する。すなわち、第２の実施の形態の光測定方法は、第１の実施の形態で示した特徴点に代えて、上記基準画素を各画素の追跡に用いる基準点とする例である。
【００６９】
特徴的なスペクトルを有する基準画素とは、例えば周囲の画素と比べてエンベロープが異なるスペクトルを有する画素を指す。基準画素は、例えば算出した画素毎の第１のスペクトルのエンベロープをデータ解析により比較することで抽出すればよい。光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００７０】
上述したように、第２の実施の形態では、分割した領域単位で面内のスペクトル（第１のスペクトル）を算出し、該領域内の各画素の第１のスペクトルのエンベロープを比較することで上記基準画素を抽出する。この場合、制御部８１は、分割した全ての領域で基準画素を抽出する必要はなく、少なくとも１つの領域で基準画素を抽出できれば、その時点で該基準画素の抽出処理を終了できる。そのため、制御部８１による処理負荷の増大を招くことなく、干渉像における各画素の追跡に用いる基準画素を抽出できる。
【００７１】
なお、制御部８１は、検出部７１で撮影された干渉像を複数の領域に分割することなく、該干渉像全体から基準画素を抽出してもよい。検出部７１で撮影された干渉像を分割して基準画素を抽出するか否かは、制御部８１が備えるＣＰＵ等の処理能力を考慮して決定すればよい。
【００７２】
第２の実施の形態の光測定方法においても、第１の実施の形態の光測定方法と同様に、フーリエ変換赤外分光法（フーリエ分光方式）において、被測定物２１と検出部７１との位置関係が変動する場合でも、被測定物２１の正確なスペクトルの情報を得ることができる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
上述した第１及び第２の実施の形態では、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方が、検出部７１で検出される２次元画像（干渉像）の画像面と平行な方向へ移動する例、すなわち抽出した基準点（特徴点または基準画素）と干渉像における各画素との位置関係（距離や方向）が変化しない例を示した。
第３の実施の形態は、上記基準点と干渉像における各画素との位置関係（距離や方向）が時間とともに変化する場合の処理例である。
【００７４】
例えば、被測定物２１が検出部７１から遠ざかっている場合、あるいは被測定物２１が検出部７１に近付いている場合、検出部７１で撮影される被測定物２１の大きさが変動する。このような場合、基準点と干渉像における各画素との位置関係（距離や方向）が変化すると考えられる。
【００７５】
そこで、第３の実施の形態では、被測定物２１の大きさの変化率から、基準点に対する被測定物２１の方向及び距離の変化量を算出し、該方向及び距離の変化量に基づいて補正した変位方向及び変位量を用いて干渉像における被測定物２１の変位後の位置を特定する。そして、複数の干渉像の画素毎の輝度値を、該基準点の変位で示される被測定物２１の変位に追随して補正し、該補正後の複数の干渉像の画素毎の輝度値に基づいてインターフェログラムを構築する。
被測定物２１の大きさの変化率は、例えば基準点を２点以上抽出し、それら基準点間の位置関係（距離や方向）の変位量から求めればよい。光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００７６】
第３の実施の形態の光測定方法によれば、検出部７１で検出（撮影）された干渉像のうち、基準点に対する各画素の位置関係（距離や方向）が変化する場合でも、第１及び第２の実施の形態の光測定方法と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態は、検出部７１に、該検出部７１の角速度を検出する角速度センサを備え、該角速度センサで検出された検出部７１の角速度を打ち消すための補正機構を備えた構成である。補正機構は、検出部７１の角速度、すなわち検出部７１で撮影された撮影画像のブレを打ち消す方向に、検出部７１あるいは補正レンズ等を移動させることができれば、周知のどのような機構を用いてもよい。角速度センサには、周知の回転型ジャイロセンサ、光学式ジャイロセンサ、振動型ジャイロセンサ等を用いればよい。
【００７８】
補正機構として補正レンズを備える場合、該補正レンズは、例えば図３や図５に示した検出部７１とビームスプリッタ３５との間の光路上に設ければよい。
第４の実施の形態の制御部８１は、角速度センサで検出された検出部７１の角速度を示す信号を受信し、該角速度を打ち消すように検出部７１あるいは補正レンズ等を移動させるための制御信号を補正機構に出力する。その他の光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。光測定方法は、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した方法を実行すればよい。
【００７９】
第４の実施の形態によれば、補正機構を用いて検出部７１の角速度に起因する撮影画像のブレを打ち消すことができるため、検出部７１によって、より明瞭な干渉像を撮影することができる。したがって、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した光測定方法よりも正確なインターフェログラム及びスペクトルの情報を得ることができる。
【００８０】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態は、検出部７１に、該検出部７１の変位を測定する位置センサを備え、制御部８１が位置センサで検出された検出部７１の変位量を用いて各画素の位置を補正しつつ画素毎の輝度値を記録してインターフェログラムを作成する。位置センサには、周知のＧＰＳ（Global Positioning System）装置、超音波センサ、磁気センサ、光学式センサ、加速度センサ等を用いればよい。その他の光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。光測定方法は、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した方法を実行すればよい。
【００８１】
第５の実施の形態によれば、位置センサで検出された検出部７１の変位量を用いて各画素の位置を補正しつつ、インターフェログラムを構築するため、第４の実施の形態と同様に、第１の実施の形態〜第３の実施の形態で示した光測定方法よりも正確なインターフェログラム及びスペクトルの情報を得ることができる。
【００８２】
（第６の実施の形態）
第６の実施の形態は、上述した第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法と、第４または第５の実施の形態で示した処理との組み合わせ方法の一例である。
【００８３】
一般に、インターフェログラムは、分岐部３１で二分された２つの光の光路差が小さい領域において、その強度（輝度値）が最大となり、光路差（位相変化部４１における光の位相変化量）が大きくなるにつれて強度（輝度値）が徐々に低減してベースラインに到達する。ここで、光路差が小さい領域とは、例えば上記基準位置から干渉像の明暗の縞が１回程度反転するまでの光路差であり、光路差が大きい領域とは、例えば上記基準位置から干渉像の明暗の縞が２回以上反転する光路差である。
したがって、生成したインターフェログラムにおいて、光路差が大きい領域における強度（輝度値）が大きければ、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方が大きく動いており、第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法だけでは正確なインターフェログラムが生成できていないと考えられる。
一方、光路差が大きい領域における強度（輝度値）が小さければ、被測定物２１または検出部７１、あるいはその両方の動きが小さく、第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法だけでも、正確なインターフェログラムが生成できていると考えられる。
【００８４】
そこで、第６の実施の形態では、制御部８１により、まず第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法のうち、いずれかの光測定方法を用いてインターフェログラム（第２の実施の形態の場合は第１のインターフェログラム）を生成する。そして、生成したインターフェログラムの光路差が大きい領域における強度（輝度値）が、例えば最大値の２５％以上である場合、第４または第５の実施の形態で示した処理を併せて実行して、再度、インターフェログラムを生成する。
このとき、制御部８１は、インターフェログラムに、その強度が最大値を除いて急激に変動する変曲点がある場合、該変曲点を除去・補間することでインターフェログラムを再度生成してもよい。
【００８５】
また、再度生成したインターフェログラムにおいて、光路差が大きい領域における強度（輝度値）が、依然として最大値の２５％以上である場合、制御部８１は、例えば第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法と、第４または第５の実施の形態で示した処理との組み合わせを変えて再度インターフェログラムを生成する。あるいは、第４及び第５の実施の形態で示した処理をそれぞれ実施して再度インターフェログラムを生成する。この場合、制御部８１は、光路差が大きい領域における強度（輝度値）が、例えば最大値の１０％以下の値となるインターフェログラムが得られた時点で、該インターフェログラムからスペクトルの情報を取得すればよい。
【００８６】
一方、生成したインターフェログラムの光路差が大きい領域における強度（輝度値）が、例えば最大値の１０％以下である場合、制御部８１は、該インターフェログラムから画素毎にフーリエ変換することでスペクトルの情報を取得する。その他の光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００８７】
第６の実施の形態の光測定方法によれば、インターフェログラムの特性から正確なインターフェログラムが生成できているか否かを判定し、正確なインターフェログラムが生成できていないと考えられる場合に、第１〜第３の実施の形態で示した光測定方法と共に、第４または第５の実施の形態で示した処理を併せて実行する。そのため、光測定のための処理負荷や処理時間の低減が期待できる。
【００８８】
（第７の実施の形態）
第７の実施の形態は、制御部８１により上記スペクトル計測期間を複数の計測区間に分割し、分割した計測区間毎にインターフェログラム（第２の実施の形態では第１のインターフェログラム）を生成する。そして、生成した複数のインターフェログラムから複数の第１のスペクトルを算出し、該第１のスペクトルのエンベロープが他の計測区間と大きく異なる計測区間を除去・補間して全計測期間（＝スペクトル計測期間）のインターフェログラムを再度生成する。
【００８９】
第７の実施の形態の光測定方法は、例えば複数の計測区間のうち、任意の計測区間で被測定物２１または検出部７１が急激に動くことで、干渉像が得られない場合を想定した処理である。
第７の実施の形態において、制御部８１は、算出した複数のスペクトルのうち、そのエンベロープが他の計測区間と大きく異なるスペクトルがある場合、対応する計測区間のインターフェログラムを除去し、該計測区間のインターフェログラムを補間して全計測期間のインターフェログラムを作成する。光測定装置の構成、該光測定装置の光軸調整方法は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００９０】
第７の実施の形態によれば、例えば被測定物２１または検出部７１が大きく動くことで干渉像が得られない計測区間が存在する場合でも、正確なインターフェログラム及びスペクトルの情報を得ることができる。
【００９１】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更が可能である。
【００９２】
この出願は、２０１７年１１月１６日に出願された特願２０１７−２２０９７１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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