(57)【要約】【課題】  メーカサイドの工場やサービス拠点等でしか事実上行えなかった分光輝度計の波長及び感度の校正を、ユーザサイドでも行うことができるようにする。【解決手段】  校正用基準光源１は、積分球１１、制御処理部１２、モニターセンサ１４、複数の単波長基準光を発生する半導体レーザを備えるレーザユニット２等を備えて構成されている。制御処理部１２は、前記複数の半導体レーザを順次点灯させ、積分球１１によって多重反射された上で出力開口１１ａから放射される単波長基準光の強度を、モニターセンサ１４によってモニターさせる動作を制御する。前記出力開口１１ａに、校正対象とされる分光輝度計４の受光部が配向され、制御用ＰＣ５により、校正用基準光源１及び分光輝度計４の動作が制御される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長の単波長光を放射する複数の単波長光源と、
前記単波長光が入射し、前記異なる波長による複数の単波長基準光を放射する基準輝度面を形成する基準輝度面形成手段と、
前記基準輝度面が放射する単波長基準光をモニターするモニターセンサと、
制御手段とを具備する分光輝度計の校正用基準光源であって、
前記制御手段は、前記複数の単波長光源を点灯させ、前記基準輝度面から放射される前記単波長基準光の強度を、前記モニターセンサによってモニターさせる動作を制御するものである
ことを特徴とする分光輝度計の校正用基準光源。
【請求項２】
前記基準輝度面形成手段が、前記単波長光が入射される入力開口と、前記基準輝度面となる出力開口とを備える積分球であって、
前記制御手段は、前記複数の単波長光源を点灯させ、前記積分球によって多重反射された上で前記出力開口から放射される単波長基準光の強度を、前記モニターセンサによってモニターさせる動作を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の分光輝度計の校正用基準光源。
【請求項３】
前記単波長光源が半導体レーザからなり、該半導体レーザの温度を制御する温度制御手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の分光輝度計の校正用基準光源。
【請求項４】
前記モニターセンサが単一の半導体受光素子からなり、
該半導体受光素子の受光面が、フィルタ要素を伴うことなく直接的に単波長基準光を受光する構成とされていることを特徴とする請求項１記載の分光輝度計の校正用基準光源。
【請求項５】
白色光を放射する白熱光源と、
前記白色光が入射し、該白色光による白色基準光を放射する基準輝度面を形成する白色基準輝度面形成手段とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の分光輝度計の校正用基準光源。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の校正用基準光源の前記出力開口へ校正対象とされる分光輝度計の受光部を配向させ、
前記校正用基準光源の前記単波長光源を点灯させることで単波長基準光を前記分光輝度計の受光部へ導き、
このときに該分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値と、前記モニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の波長における前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを含む
ことを特徴とする分光輝度計の校正方法。
【請求項７】
前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを、波長が異なる複数の単波長基準光について行い、
次いで、求められた各単波長基準光の波長における感度変化に基づいて、近似関数により前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項６記載の分光輝度計の校正方法。
【請求項８】
校正用基準光源として請求項５記載の校正用基準光源を用い、
前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを、波長が異なる複数の単波長基準光について行い、
次いで、前記単波長基準光の波長毎に補正係数を求め、
前記白熱光源を点灯させることで白色基準光を前記分光輝度計の受光部へ導き、このときに該分光輝度計にて前記白色基準光の分光輝度を測定し、
前記白色基準光の前記単波長基準光の波長での分光輝度測定値に、前記補正係数を乗じて前記波長毎に補正輝度測定値を算出し、
前記波長毎の補正輝度測定値に基づいて前記白色基準光の分光輝度を推定し、
前記推定された白色基準光の分光輝度基準値と、前記白色基準光の分光輝度の測定値とに基づいて、前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６記載の分光輝度計の校正方法。
【請求項９】
前記白色基準光の温度と放射強度とを推定するステップを含み、
前記推定された温度と放射強度とに基づいて前記白色基準光の分光輝度基準値を求めることを特徴とする請求項８記載の分光輝度計の校正方法。
【請求項１０】
前記分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値に基づいて中心波長を求め、
この実測中心波長と、予め設定されている中心波長とを対比することで波長シフトデータを求め、
前記波長シフトデータに基づいて波長校正を行うステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の分光輝度計の校正方法。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれかに記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを動作させる動作プログラムであって、前記コンピュータに、
前記校正用基準光源の単波長光源を点灯させるステップと、
前記単波長光源の点灯時に前記分光輝度計にて、前記単波長光源により発生される単波長基準光を、前記単波長光源の波長毎に測定させるステップと、
前記分光輝度計による単波長基準光の測定値と、前記校正用基準光源のモニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の各波長における前記分光輝度計の感度変化をそれぞれ求めるステップと、
求められた各単波長基準光の波長における感度変化に基づいて、近似関数により前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップと
を実行させることを特徴とする校正システムの動作プログラム。
【請求項１２】
請求項５に記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを動作させる動作プログラムであって、前記コンピュータに、
前記校正用基準光源の単波長光源を点灯させるステップと、
前記単波長光源の点灯時に前記分光輝度計にて、前記単波長光源により発生される単波長基準光を、前記単波長光源の波長毎に測定させるステップと、
前記分光輝度計による単波長基準光の測定値と、前記校正用基準光源のモニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の波長毎に補正係数を求めるステップと、
前記校正用基準光源の白熱光源を点灯させるステップと、
前記白熱光源の点灯時に、前記分光輝度計にて前記白色基準光の分光輝度を測定させるステップと、
前記白色基準光の前記単波長基準光の波長での分光輝度測定値に、前記補正係数を乗じて前記波長毎に補正輝度測定値を算出するステップと、
前記波長毎の補正輝度測定値に基づいて前記白色基準光の温度と放射強度とを推定するステップと、
前記推定された温度と放射強度とによって与えられる前記白色基準光の分光輝度基準値と、前記白色基準光の分光輝度の測定値とに基づいて、前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップと
を実行させることを特徴とする校正システムの動作プログラム。
【請求項１３】
前記分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値に基づいて中心波長を求めるステップと、
この実測中心波長と、前記校正用基準光源に予め設定されている中心波長とを対比することで波長シフトデータを求めるステップと、
前記波長シフトデータに基づいて前記分光輝度計に設定されている中心波長情報の書き換えを行うステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項１１又は１２記載の校正システムの動作プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光輝度計の感度や波長の校正を、厳格な校正環境の整備や管理が必要となる黒体放射光源（基準光源）を用いることなく、ユーザサイドで簡易的に行うことができる分光輝度計の校正用基準光源、これを用いた校正方法、及び校正システムの動作プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種光源や表示装置の分光輝度や輝度、色彩を測定、評価する分光輝度計が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。図１４は、従来の分光輝度計における分光部７０の構成を示す図である。この分光部７０は、対物光学系７１１を介して入射スリット７１２に導かれる被測定光７０１を回折格子７１３で分散させ、結像光学系７１４で入射スリット７１２の波長分散像を受光センサアレイ７１５上に作る、いわゆるポリクロメータである。被測定光７０１の分光強度に応じたセンサアレイ７１５の各画素の出力は、処理回路７１６を経て制御処理手段７１７に取り込まれ、分光輝度に変換される。これにより、測定域の全波長の強度分布が同時に測定されるものである。
【０００３】
このような分光輝度計の校正には、波長校正と感度校正とがある。波長校正は、センサアレイ７１５の各画素の画素番号ｎと、その画素番号ｎにおける中心波長λnとの対応表を保存することで行われる。また感度校正は、タングステンランプのような黒体放射光源からなるＡ光源（２８００Ｋ）等の、分光輝度が既知の白熱基準光源を被校正分光輝度計で測定したときの分光強度測定値と、前記既知の分光輝度との比を校正係数として保存することで行われる。
【０００４】
ところが分光輝度計は、製造時（出荷時）にメーカサイドで上記のような波長校正及び感度校正を行っても、経時的に内蔵する分光手段の光学配置の変化などによる波長変化や、回折格子や光学要素、回路要素の変化等が生じることに起因して、測定感度が変化することが避けられない。従って、出荷後においても、測定精度維持のためには十分な頻度で分光輝度計の再校正を行うことが求められる。
【特許文献１】特開平６−７４８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来一般的に分光輝度計の感度校正に用いられてきた白熱基準光源の分光放射発散度Ｍ（λ，Ｔ）は、Ｃ1、Ｃ2を定数とする次のプランク放射則
Ｍ（λ，Ｔ）＝Ｃ1＊λ-5ｅｘｐ［１−Ｃ2／（λ＊Ｔ）］・・・（１）
に従うものとなることから、相対的にも絶対的にも光源の温度（色温度）Ｔに大きく依存する。従って、上記白熱基準光源を校正基準とするには、
（ａ）当該光源の温度を精密に制御する、或いは
（ｂ）当該光源の温度をモニターする
必要がある。なお、上記（ｂ）の場合、温度のモニターには分光感度の異なる、少なくとも２つのモニターセンサが必要になる。
【０００６】
ここで、例えば温度２８００Ｋの白熱基準光源において、波長４００ｎｍでの放射強度を±１％で維持することを考える場合、上記（ａ）では、光源の温度を±２Ｋの精度で制御する必要がある。また、上記（ｂ）では、温度依存性や経時変化を伴うフィルタなどで構成されるモニター用センサの分光感度の波長誤差を０．５ｎｍ以下とする必要がある。このように、校正環境と光源の管理に特別な配慮が必要となることから、実質的にユーザサイドにおいて分光輝度計の感度再校正（感度補正）を行うことは不可能である。このため、分光輝度計の感度再校正作業は、ユーザサイドから当該分光輝度計を工場やサービス拠点等に返送してメーカサイド行われるのが一般的であるが、返送に伴うコストと時間がかかり、十分な頻度で再校正を行うことが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、従来はメーカサイドの工場やサービス拠点等でしか事実上行えなかった分光輝度計の波長及び感度の校正を、ユーザサイドでも行うことができるようにするための校正用基準光源、これを用いた校正方法、及び校正システムの動作プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１にかかる分光輝度計の校正用基準光源は、異なる波長の単波長光を放射する複数の単波長光源と、前記単波長光が入射し、前記異なる波長による複数の単波長基準光を放射する基準輝度面を形成する基準輝度面形成手段と、前記基準輝度面が放射する単波長基準光をモニターするモニターセンサと、制御手段とを具備する分光輝度計の校正用基準光源であって、前記制御手段は、前記複数の単波長光源を点灯させ、前記基準輝度面から放射される前記単波長基準光の強度を、前記モニターセンサによってモニターさせる動作を制御するものであることを特徴とする。
【０００９】
一般に校正用基準光源の変動要素としては、相対分光強度の変動（波長シフト）と、出力パワーの変動（放射の絶対レベルの変動）とがある。しかし上記請求項１にかかる構成によれば、連続的な分光感度を持つ光源ではなく複数の単波長光源を用いて、単波長基準光を放射する基準輝度面を有する校正用基準光源とするので、相対分光強度の変動が本来的になく（波長は安定しており）、先ずは波長シフトの問題を解消できる。また、放射の絶対レベルの変動は生じるものの、その絶対レベルの変動はモニターセンサで簡単且つ確実にモニターできる。
【００１０】
すなわち、モニターすべき光は単波長基準光であるため、白熱基準光源の場合に必要となる分光感度を作るためのフィルタなどは不要であり、シリコンフォトダイオード等の分光感度が安定した受光素子をそのままモニターセンサとして用いて絶対レベルの変動をモニターすることができる。このように、波長シフトが無く、正確かつ安定して強度をモニターされた前記単波長基準光を被校正分光輝度計で測定することで、単波長基準光の波長での感度変化を高精度で測定できるようになる。そして、前記測定の結果に基づいて、例えば被校正分光輝度計の各波長の感度変化を推定して補正することができることから、本発明にかかる校正用基準光源をユーザが保有していれば、ユーザサイドでも簡単に分光輝度計の再校正を行うことができる。なお、上記単波長光源としては、例えば水銀ランプや半導体レーザなどを用いることができる。
【００１１】
上記構成において、前記基準輝度面形成手段が、前記単波長光が入射される入力開口と、前記基準輝度面となる出力開口とを備える積分球であって、前記制御手段は、前記複数の単波長光源を点灯させ、前記積分球によって多重反射された上で前記出力開口から放射される単波長基準光の強度を、前記モニターセンサによってモニターさせる動作を制御するものであることが望ましい（請求項２）。
【００１２】
この構成によれば、前記異なる波長による複数の単波長基準光が放射する単波長光を積分球に順次入射させることで、同一の輝度面から複数の単波長基準光を順次放射することができるので、分光輝度計の照準を前記出力開口に固定することができ、安定性の高い校正作業を行うことができる。また、基準輝度面放射光に近いモニター光を単一のモニターセンサでモニターすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記単波長光源が半導体レーザからなり、該半導体レーザの温度を制御する温度制御手段を備えていることが望ましい（請求項３）。
【００１４】
この構成によれば、半導体レーザの温度を一定範囲内に制御することができ、単波長光源として小型、低コストながら出力波長に若干の温度依存性がある半導体レーザを用いても、必要な波長安定性を得ることができる。ここで半導体レーザとしては、例えばＧａＮ系、ＩｎＧａＮ系、ＩｎＧａＰ系の可視光半導体レーザを用いることができる。また温度制御手段としては、ペルチェ素子を用いた温度制御装置等を用いることができる。
【００１５】
また上記構成において、前記モニターセンサが単一の半導体受光素子からなり、該半導体受光素子の受光面が、フィルタ要素を伴うことなく直接的に単波長基準光を受光する構成とすることが望ましい（請求項４）。
【００１６】
上述の通り、モニターセンサによりモニターすべき光は単波長基準光であることから、従来の白熱光源による基準光源のように、経年変化しやすいフィルタなどで所望の分光感度を持たせた複数のモニターセンサでモニターする必要がない。従って、この構成のように単一の半導体受光素子の受光面で直接的に単波長基準光を受光するという構成、すなわち単一の、分光感度が安定した、いわば裸の受光素子一個で強度をモニターする構成とすることができ、単波長基準光の波長での感度変化を高精度で測定できるようになる。ここで半導体受光素子としては、例えばシリコンフォトダイオードなどを用いることができる。
【００１７】
さらに上記請求項１〜４のいずれかの構成において、白色光を放射する白熱光源と、前記白色光が入射し、該白色光による白色基準光を放射する基準輝度面を形成する白色基準輝度面形成手段とを備える構成とすることができる（請求項５）。
【００１８】
この構成によれば、さらに白熱光源を備えているので、前記複数の単波長光源の単波長基準光における波長で感度校正された被校正分光輝度計で、前記白熱光源による白色基準光を測定し、前記波長での輝度測定値から前記白色基準光の分光輝度を推定するという校正動作を実行することが可能となる。そして、この推定された前記白色基準光の分光輝度基準値に基づいて被校正分光輝度計の各波長での感度変化を関数近似によらず、高精度で補正することができるようになる。
【００１９】
本発明の請求項６にかかる分光輝度計の校正方法は、請求項１〜５のいずれかに記載の校正用基準光源の前記出力開口へ校正対象とされる分光輝度計の受光部を配向させ、前記校正用基準光源の前記単波長光源を点灯させることで単波長基準光を前記分光輝度計の受光部へ導き、このときに該分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値と、前記モニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の波長における前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
この校正方法によれば、波長シフトのない単波長光源の単波長基準光を用いることで光源の変動要素の一つである相対分光強度の変動を回避し、また絶対レベルの変動をモニターセンサで高精度にモニターしながら、前記単波長基準光を被補正分光輝度計で測定する構成であるので、前記単波長基準光の波長における感度変化を高精度で測定できる。
【００２１】
上記構成において、前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを、波長が異なる複数の単波長基準光について行い、次いで、求められた各単波長基準光の波長における感度変化に基づいて、近似関数により前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップをさらに含む構成とすることができる（請求項７）。
【００２２】
この構成によれば、被校正分光輝度計の初期校正時（又は前回校正時）からの分光感度変化を、前記単波長基準光の波長における変化から推定される波長の関数で近似するので、各波長の感度変化を精度よく推定して補正することができる。
【００２３】
また上記構成において、校正用基準光源として請求項５記載の校正用基準光源を用い、前記分光輝度計の感度変化を求めるステップを、波長が異なる複数の単波長基準光について行い、次いで、前記単波長基準光の波長毎に補正係数を求め、前記白熱光源を点灯させることで白色基準光を前記分光輝度計の受光部へ導き、このときに該分光輝度計にて前記白色基準光の分光輝度を測定し、前記白色基準光の前記単波長基準光の波長での分光輝度測定値に、前記補正係数を乗じて前記波長毎に補正輝度測定値を算出し、前記波長毎の補正輝度測定値に基づいて前記白色基準光の分光輝度を推定し、前記推定された白色基準光の分光輝度基準値と、前記白色基準光の分光輝度の測定値とに基づいて、前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップをさらに含む構成とすることができる（請求項８）。
【００２４】
この構成によれば、複数の単波長基準光の波長毎に補正係数が求められた被校正分光輝度計で、前記白熱光源による白色基準光を測定し、前記波長での輝度測定値から前記白色基準光の分光輝度を推定することができる。そして、この推定された前記白色基準光の分光輝度基準値に基づいて被校正分光輝度計の各波長での感度変化を関数近似によらず、高精度で補正することができるようになる。従って、波長の関数で近似できないような分光感度の変化も、精度よく補正できるようになる。
【００２５】
上記構成において、前記白色基準光の温度と放射強度とを推定するステップを含み、前記推定された温度と放射強度とに基づいて前記白色基準光の分光輝度基準値を求める構成とすることができる（請求項９）。
【００２６】
この構成によれば、複数の単波長基準光の波長毎に補正係数が求められた被校正分光輝度計で、前記白熱光源による白色基準光を測定し、前記波長での輝度測定値から前記白色基準光の温度と放射強度とを推定することができる。そして、推定された温度と放射強度とから、前記前記白色基準光の分光輝度基準値を与えることができる。
【００２７】
さらに上記請求項６〜９のいずれかの構成において、前記分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値に基づいて中心波長を求め、この実測中心波長と、予め設定されている中心波長とを対比することで波長シフトデータを求め、前記波長シフトデータに基づいて波長校正を行うステップをさらに含む構成とすることが望ましい（請求項１０）。
【００２８】
この構成によれば、被校正分光輝度計による前記単波長基準光の測定値によって、被補正分光輝度計の校正時からの分光感度変化を補正するとともに、波長変化をも推定して補正するので、分光輝度計の精度を総合的に維持することができる。
【００２９】
本発明の請求項１１にかかる校正システムの動作プロクラムは、請求項１〜５のいずれかに記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを動作させる動作プログラムであって、前記コンピュータに、前記校正用基準光源の単波長光源を点灯させるステップと、前記単波長光源の点灯時に前記分光輝度計にて、前記単波長光源により発生される単波長基準光を、前記単波長光源の波長毎に測定させるステップと、前記分光輝度計による単波長基準光の測定値と、前記校正用基準光源のモニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の各波長における前記分光輝度計の感度変化をそれぞれ求めるステップと、求められた各単波長基準光の波長における感度変化に基づいて、近似関数により前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップとを実行させることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の請求項１２にかかる校正システムの動作プロクラムは、請求項５に記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを動作させる動作プログラムであって、前記コンピュータに、前記校正用基準光源の単波長光源を点灯させるステップと、前記単波長光源の点灯時に前記分光輝度計にて、前記単波長光源により発生される単波長基準光を、前記単波長光源の波長毎に測定させるステップと、前記分光輝度計による単波長基準光の測定値と、前記校正用基準光源のモニターセンサにより検出される前記単波長基準光のモニター出力値とを比較することで、前記単波長基準光の波長毎に補正係数を求めるステップと、前記校正用基準光源の白熱光源を点灯させるステップと、前記白熱光源の点灯時に、前記分光輝度計にて前記白色基準光の分光輝度を測定させるステップと、前記白色基準光の前記単波長基準光の波長での分光輝度測定値に、前記補正係数を乗じて前記波長毎に補正輝度測定値を算出するステップと、前記波長毎の補正輝度測定値に基づいて前記白色基準光の温度と放射強度とを推定するステップと、前記推定された温度と放射強度とによって与えられる前記白色基準光の分光輝度基準値と、前記白色基準光の分光輝度の測定値とに基づいて、前記分光輝度計の測定波長域全体の感度変化を推定するステップとを実行させることを特徴とする。
【００３１】
上記請求項１１又は１２の動作プロクラムにおいて、前記分光輝度計にて測定される前記単波長基準光の測定値に基づいて中心波長を求めるステップと、この実測中心波長と、前記校正用基準光源に予め設定されている中心波長とを対比することで波長シフトデータを求めるステップと、前記波長シフトデータに基づいて前記分光輝度計に設定されている中心波長情報の書き換えを行うステップとをさらに含む構成とすることができる（請求項１３）。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１にかかる分光輝度計の校正用基準光源によれば、当該校正用基準光源を用いてユーザサイドでも簡単に分光輝度計の再校正を行うことができる。しかも、この校正用基準光源は単波長光源を用いたものであり、従来の感度校正に用いられていた白熱基準光源に比べて、校正環境の構築や光源の管理が極めて容易である。従って、分光輝度計の感度再校正が必要となった場合に、当該分光輝度計をメーカサイドの工場やサービス拠点等に一々返送する手間やコストを省くことが可能となる。しかも、そのような手間やコストが省けることが、十分な頻度で感度再校正を行う誘因となり、当該分光輝度計の測定精度がハイレベルに維持されるようになる。
【００３３】
請求項２にかかる分光輝度計の校正用基準光源によれば、同一の輝度面から複数の単波長基準光を放射することができるので、分光輝度計の照準を前記出力開口に固定することができ、安定性の高い校正作業を行うことができる。また、基準輝度面放射光に近いモニター光を単一のモニターセンサでモニターすることができるので、感度変化量を高精度で測定できる。
【００３４】
請求項３にかかる分光輝度計の校正用基準光源によれば、単波長光源として半導体レーザを用いるので、当該校正用基準光源を小型化、低コスト化することができる。しかも、半導体レーザには温度制御手段が備えられているので、半導体レーザの温度依存性も抑止でき、性能的にも問題が生じない。
【００３５】
請求項４にかかる分光輝度計の校正用基準光源によれば、単一の、分光感度が安定した、いわば裸の受光素子一個で強度をモニターする構成であるので、単波長基準光の波長での感度変化を高精度で測定できる。従って、分光輝度計を一層正確に校正することができるようになる。
【００３６】
請求項５にかかる分光輝度計の校正用基準光源によれば、被校正分光輝度計の各波長での感度変化を関数近似によらず、高精度で補正することができるようになる。
【００３７】
請求項６にかかる分光輝度計の校正方法によれば、波長シフトのない単波長光源の単波長基準光を用いることで光源の変動要素の一つである相対分光強度の変動を回避し、また絶対レベルの変動をモニターセンサで高精度にモニターしながら、前記単波長基準光を被補正分光輝度計で測定する構成であるので、前記単波長基準光の波長における感度変化を高精度で測定できる。従って、ユーザサイドにおいて分光輝度計を簡単且つ正確に校正することが可能になる。
【００３８】
請求項７にかかる分光輝度計の校正方法によれば、被校正分光輝度計の初期校正時からの分光感度変化を、前記単波長基準光の波長における変化から推定される波長の関数で近似するので、各波長の感度変化を精度よく推定して補正することができる。
【００３９】
請求項８にかかる分光輝度計の校正方法によれば、波長の関数で近似できないような分光感度の変化も精度よく補正できるので、一層分光輝度計を正確に校正することが可能になる。
【００４０】
請求項９にかかる分光輝度計の校正方法によれば、白色基準光の分光輝度基準値を精度よく推定することができるので、分光輝度計を測定波長域全体にわたって精度よく校正することが可能になる。
【００４１】
請求項１０にかかる分光輝度計の校正方法によれば、被校正分光輝度計による前記単波長基準光の測定値に基づき、波長変化（波長シフト）をも推定して補正するので、分光輝度計の精度を総合的に維持することができる。
【００４２】
請求項１１にかかる校正システムの動作プログラムによれば、請求項１〜５のいずれかに記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを用い、被校正分光輝度計の初期校正時からの分光感度変化を、前記単波長基準光の波長における変化から推定される波長の関数で近似する方式により、各波長の感度変化を精度よく推定して補正することができる。
【００４３】
請求項１２にかかる校正システムの動作プログラムによれば、請求項５に記載の校正用基準光源と、校正対象とされる分光輝度計と、校正動作を制御するコンピュータとで構成される校正システムを用いて、波長の関数で近似できないような分光感度の変化も精度よく補正できるので、一層分光輝度計を正確に校正することが可能になる。
【００４４】
請求項１３にかかる校正システムの動作プログラムによれば、被校正分光輝度計による前記単波長基準光の測定値に基づき、前記分光輝度計に設定されている中心波長情報の書き換えを行うことで、波長シフトをも推定して補正することが可能となるので、分光輝度計の精度を総合的に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。
（実施形態１）
図１は、本実施形態にかかる分光輝度計の校正用基準光源を用いた校正システムＳの構成例を示す構成ブロック図である。また図２は、校正システムＳの機能的な構成を示す機能ブロック図である。この校正システムＳは、校正用基準光源１と、校正対象とされる分光輝度計４と、制御用のパーソナルコンピュータ（以下、制御用ＰＣという）５とから構成されている。
【００４６】
校正用基準光源１は、積分球１１、制御処理部１２、モニターセンサ１４、レーザユニット２、レーザ駆動回路３及びシャッタ１６を備えて構成されている。前記積分球１１は、高反射率、高拡散の内壁を有すると共に、３つの入力開口２１ａ、２２ａ、２３ａと、１つの出力開口１１ａとを具備し、前記入力開口２１ａ、２２ａ、２３ａから入射された光を多重拡散反射して、前記出力開口１１ａから平均化された光を出射させるものである。なお積分球１１は、モニターセンサ１４を取り付けるためのセンサ用開口１４ａが、前記出力開口１１ａの近傍に備えられている。
【００４７】
制御処理部１２は、モニターセンサ１４による測定制御、レーザユニット２の点灯制御（レーザ駆動回路３の駆動制御）、及びシャッタ１６の駆動制御などを行う。この制御処理部１２の詳細については後記で詳述する。
【００４８】
モニターセンサ１４は、例えばシリコンフォトダイオードからなる単一の半導体受光素子であり、その受光面が積分球１１のセンサ用開口１４ａを通して、積分球１１の内面側に配設されている。つまり、半導体受光素子の受光面が、フィルタ等を介することなく裸の状態で、積分球１１の内面に向けて配向されている。該モニターセンサ１４は、前記入力開口２１ａ、２２ａ、２３ａから入射される単波長基準光の出力レベル（絶対レベル）をモニターするためのもので、その受光面に積分球１１の内面において多重反射されたモニター光１４ｂが入射される。モニターセンサ１４にはモニター信号処理回路１５が接続されており、モニターセンサ１４により検出された受光信号が前記モニター信号処理回路１５で所定のモニターデータに変換されて、制御処理部１２へ出力されるようになっている。
【００４９】
レーザユニット２は、単波長光源である半導体レーザをそれぞれ備えた３つのレーザモジュール２１、２２、２３と、これらレーザモジュール２１、２２、２３を支持・固定するアルミブロック等からなる恒温ブロック２０と、該恒温ブロック２０の温度を一定に保つための恒温ブロック制御回路１３とから構成されている。レーザモジュール２１、２２、２３の出射端は、各々前記積分球１１の入力開口２１ａ、２２ａ、２３ａに対向配置されており、レーザモジュール２１、２２、２３から発せられるレーザ出力光（単波長基準光）２１ｂ、２２ｂ、２３ｂが、積分球１１の内面へそれぞれ入射可能とされている。
【００５０】
異なる波長の単波長基準光を発生可能とするために、レーザモジュール２１、２２、２３がそれぞれ備えている半導体レーザの発振波長は互いに異なるものとされる。この発振波長は適宜選択することができるが、感度変化の大きい短波長域を中心に可視域をカバーするよう、例えば図３に示すような、４０８ｎｍ、４７３ｎｍ及び６５０ｎｍにそれぞれピークを有する半導体レーザを用いることができる。なお、この実施形態では３つのレーザモジュールを用いる場合について例示しているが、互いに異なる発振波長の半導体レーザを有する２つ或いは４つ以上のレーザモジュールで構成しても良い。
【００５１】
恒温ブロック２０には、筒型のレーザモジュール２１、２２、２３を挿通するための取付孔が備えられている一方で、レーザモジュール２１、２２、２３の温度を一定に保つためのペルチェ素子（温度制御手段；図示省略）が取り付けられている。前記ペルチェ素子への通電は、恒温ブロック制御回路１３により制御される。すなわち恒温ブロック制御回路１３は、恒温ブロック２０の温度に応じてペルチェ素子への入力を制御することで、恒温ブロック２０の温度を可及的に一定に維持させるものである。
【００５２】
一般に、半導体レーザの発振波長は０．２ｎｍ／℃程度の温度依存性があるが、前記レーザモジュール２１、２２、２３はペルチェ素子によって温度コントロールされる恒温ブロック２０に取り付けられることで、設定温度±１℃以内に維持することが可能となるので、発振波長の変動を０．２ｎｍ以内に抑制することができるようになる。従って、単波長光源として小型、低コストながら出力波長に若干の温度依存性がある半導体レーザを用いても、必要な波長安定性を得ることができる。
【００５３】
レーザ駆動回路３は、前記３つのレーザモジュール２１、２２、２３が備える半導体レーザをそれぞれ駆動する３つの駆動回路３１、３２、３３からなる。これら駆動回路３１、３２、３３は、制御処理部１２により生成されるレーザ制御信号に基づいて、各々半導体レーザを点灯駆動させるための駆動信号を生成する。
【００５４】
シャッタ１６は、積分球１１の出力開口１１ａを、塵埃の進入防止のため常時「閉」としつつ、分光輝度計４での測定時に「開」とする防塵用シャッタである。このシャッタ１６は、電動モータなどからなるシャッタ駆動手段１７により前記出力開口１１ａを開閉するよう移動される。なお、シャッタ駆動手段１７は、前記制御処理部１２により、必要時に駆動信号が与えられることで駆動される。
【００５５】
上記構成において、制御処理部１２によって順次点灯されたレーザモジュール２１、２２、２３の出力光２１ｂ、２２ｂ、２３ｂは、積分球１１内で多重反射され、単波長基準光として出力開口１１ａから拡散放射光１１ｂとして放射される。この拡散放射光１１ｂは、測定時（校正時）において分光輝度計４（或いは校正済みの基準輝度計４０１）に入射され、分光輝度が測定される。図４（ａ）は、分光輝度計４で測定された単波長基準光の測定波形Ｒm（λ）の一例を示すグラフ図である。かかる測定波形Ｒm（λ）から、演算によりピーク波長λmを求めることができるが、例えば前記４０８ｎｍの単波長基準光を積分球１１に入射させたときに、その測定波形Ｒm（λ）から求められるピーク波長λmも４０８ｎｍであれば、その分光輝度計４は波長シフトが生じていないと判定することができる。もしピーク波長λmが異なっていれば、その相違度合いが波長シフトデータとして取得されるものである。
【００５６】
また、制御処理部１２によってレーザモジュール２１、２２、２３が順次点灯されると、前記拡散放射光１１ｂが放射されると同時に、前記モニターセンサ１４にモニター光１４ｂも入射される。そして、各レーザモジュール２１、２２、２３から発せられる単波長基準光の絶対レベルは、モニターセンサ１４によりモニターされる。
【００５７】
図５は、前記モニターセンサ１４として好適に用いることができるシリコンフォトダイオードの相対分光感度の一例を示すグラフ図である。従来の分光輝度計の校正において用いられていた白色基準光では、絶対レベルのモニターの精度と安定性とは、白色基準光の相対分光強度とモニターセンサの分光感度の精度及び安定性とに依存するが、本実施形態にかかる校正用基準光源１の場合、基準光が図３に示すように線スペクトルを持つため、出力波長さえ安定していれば、本質的に基準光の相対分光強度に変動はない。また、基準光が単波長であるため、モニターセンサ１４の分光感度の如何にかかわらずモニター可能であり、フィルタなどの変動要因を伴わない（フィルタの特性は経年或いは温度により変化することが多い）、単一の裸のシリコンフォトダイオードでモニターできる。従って、単波長基準光と安定性の高い裸のシリコンフォトダイオードの分光感度を組み合わせたこの校正用基準光源１は、高精度かつ安定性の高い絶対レベルのモニターを実現できるものである。
【００５８】
このようにしてモニターセンサ１４で検出された絶対レベルと、分光輝度計４において同じ単波長基準光を受光して測定された受光レベルとを比較することにより、感度補正が行われる。分光輝度計４では、図４（ｂ）に示すように、分光輝度計４で測定された単波長基準光の測定波形Ｒm（λ）の面積Ｓmを算出することで、前記絶対レベルと比較するためのレベルが求められる。
【００５９】
制御処理部１２は、制御用ＰＣ５からの指令を受けて校正用基準光源１の各部の動作を制御するものであり、図２に示すように、機能的に点灯制御部１２１、モニターセンサ制御部１２２、温調制御部１２３、シャッタ制御部１２４及び波長−モニター感度記憶部１２５を備えている。
【００６０】
点灯制御部１２１は、レーザモジュール２１、２２、２３に各々備えられている半導体レーザを、制御用ＰＣ５から与えられる測定シーケンスに応じて順次点灯させるべく、レーザ（ＬＤ）駆動回路３に出力する制御信号を生成する。
【００６１】
モニターセンサ制御部１２２は、前記測定シーケンスに応じて、半導体レーザの点灯タイミングに合わせてモニター信号処理回路１５にモニターセンサ１４から受光信号を取り込ませる。そして、これを所定のモニターデータとしてモニター信号処理回路１５から取り入れることで、単波長基準光の絶対レベルに関するモニター情報を取得する。かかるモニター情報は、制御用ＰＣ５に送られる。
【００６２】
温調制御部１２３は、図略の温度センサから恒温ブロック２０の温度情報を取得して、恒温ブロック２０を一定温度に維持するため制御信号を生成し、恒温ブロック制御回路１３を介してペルチェ素子への入力を制御する。また、シャッタ制御部１２４は、前記測定シーケンスに応じて積分球１１の出力開口１１ａが「開」或いは「閉」とされるよう、シャッタ駆動手段１７を制御する制御信号を生成する。
【００６３】
波長−モニター感度記憶部１２５には、基準分光輝度計４０１を用いて求められた波長−モニター感度が格納される。この波長−モニター感度は、例えば３つ（ｍ＝１〜３）のレーザモジュール２１、２２、２３それぞれの単波長基準光を基準分光輝度計４０１で測定したときの中心波長λ０mと、この中心波長λ０mに各々対応する感度校正のためのモニター感度補正係数Ｃ０m（それぞれの中心波長λ０mにおけるモニター感度を一定にするための補正係数）とである。
【００６４】
分光輝度計４は、例えば図１４に示したような光学構成を有するポリクロメータ部４０、該ポリクロメータ部４０による測定動作を制御並びに測定データ処理を行う制御処理部４１（図１４の制御処理手段７１７が相当）、画素−波長データ記憶部４２及び補正係数記憶部４３を備えている。
【００６５】
画素−波長データ記憶部４２は、前記ポリクロメータ部４０が具備しているセンサアレイ（図１４のセンサアレイ７１５が相当）を構成する各画素と、その画素における中心波長との対応関係を示すデータが格納される。かかるデータは、前記センサアレイにおける画素列の強度分布を分光輝度に変換するためのもので、出荷時に初期設定される。この画素−波長データ記憶部４２に格納されているデータは、波長校正のための測定が行われて波長シフトが生じていることが判明した場合、シフト後の各画素と中心波長との関係を示すデータに書き換えられる。
【００６６】
補正係数記憶部４３は、各波長において検出される感度（各画素の出力値）を一定するための補正係数が格納されるもので、出荷時は全画素について「１」とのデータが格納される。この補正係数記憶部４３に格納されているデータは、感度校正のための測定が行われて感度変化が生じていることが判明した場合、その変化状況に応じた新たな補正係数に書き換えられる。
【００６７】
次に、制御用ＰＣ５は、ユーザからの操作情報を受け入れるマウスやキーボードなどの操作部５０を備えると共に、機能的に、点灯指示部５１、測定指示部５２、波長補正部５３、感度補正部５４、データ格納部としてのＲＯＭ５５及びＲＡＭ６６を備えて構成されている。
【００６８】
点灯指示部５１は、前記制御処理部１２の点灯制御部１２１に、所定の測定シーケンスに応じた指示信号を出力するもので、レーザモジュール２１、２２、２３の各々に備えられている半導体レーザの点灯動作を制御する指令部として機能する。
【００６９】
測定指示部５２は、前記制御処理部１２のモニターセンサ制御部１２２に、所定の測定シーケンスに応じた指示信号を出力するもので、モニターセンサ１４による測定を制御する指令部として機能する。また、分光輝度計４の制御処理部４１に、単波長基準光の分光輝度測定を行わせる指示信号を出力する。この他、分光輝度計４による分光輝度測定結果を、一時的にＲＡＭ５６に格納させる指示信号なども出力し、波長補正並びに感度補正に必要な測定指示信号を各部へ出力する。
【００７０】
波長補正部５３は、校正対象となる分光輝度計４の波長校正に必要な演算等を行う機能部であって、中心波長算出部５３１、波長シフト算出部５３２、近似関数推定部５３３及び画素−波長データ書換部５３４を備えている。
【００７１】
中心波長算出部５３１は、分光輝度計４（基準分光輝度計４０１）による単波長基準光の分光輝度測定結果（測定波形）から、中心波長を算出する。この中心波長の算出は、例えば図４（ａ）に示すような測定波形Ｒm（λ）の形状（強度分布）に基づいて、ピーク強度に対応する波長を求める等の方法を採ることができる。
【００７２】
波長シフト算出部５３２は、前記中心波長算出部５３１により求められた中心波長と、校正基準として定められている中心波長とを比較して、３つのレーザモジュール２１、２２、２３それぞれが発する単波長基準光の波長に対する波長シフト量を各々求める。この実施形態では、前述の校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５に格納されている中心波長λ０mと、前記中心波長算出部５３１により求められた中心波長とを比較演算することにより、分光輝度計４の波長シフト量が単波長基準光の波長毎に算出される。
【００７３】
近似関数推定部５３３は、前記波長シフト算出部５３２により波長シフト量が求められた場合（波長シフトが発生している場合）において、各単波長基準光の波長と波長シフト量との関係に基づいて、測定域の各波長における波長シフト量を近似する関数を推定する。この近似関数により、センサアレイを構成する各画素の中心波長に対応する波長シフト量を求めることが可能となる。
【００７４】
画素−波長データ書換部５３４は、前記近似関数推定部５３３にて求められた近似関数から、前述の通り各画素における波長シフト量を求め、シフト後の各画素と中心波長との関係を示すテーブルを作成する。そして、当該テーブルのデータを分光輝度計４へ送り、その画素−波長データ記憶部４２に記憶されている画素と中心波長との対応データを、新たに求められたデータに書き換えるものである。
【００７５】
感度補正部５４は、校正対象となる分光輝度計４の感度校正に必要な演算等を行う機能部であって、受光レベル算出部５４１、補正係数算出部５４２、補正係数推定部５４３及び補正係数書換部５４４を備えている。
【００７６】
受光レベル算出部５４１は、分光輝度計４（基準分光輝度計４０１）による単波長基準光の分光輝度測定結果（測定波形）から、レーザモジュール２１、２２、２３の半導体レーザがそれぞれ発する単波長基準光の受光レベルを算出する。この受光レベルの算出は、例えば図４（ｂ）に示すような測定波形Ｒm（λ）の形状（強度分布）に基づいて、当該測定波形Ｒm（λ）の面積Ｓ０mを算出する方法を採ることができる。
【００７７】
補正係数算出部５４２は、前記受光レベル算出部５４１で求められた単波長基準光毎の受光レベルと、同じ単波長基準光をモニターセンサ１４で検出して得られたモニターデータに、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５から読み出されたモニター感度補正係数を乗じて求めた絶対レベルとを比較することにより、単波長基準光毎の感度シフト量を求める。
【００７８】
補正係数推定部５４３は、前記補正係数算出部５４２により感度シフト量が求められた場合（感度シフトが発生している場合）において、各単波長基準光の波長における感度シフト量の関係に基づいて、測定域の各波長における補正係数を近似する関数を推定する。図６は、このような補正係数の近似関数Ｃ（λ）の一例を示すグラフ図である。この近似関数により、センサアレイを校正する各画素の中心波長に対応する補正係数を求めることが可能となる。
【００７９】
補正係数書換部５４４は、前記補正係数推定部５４３にて求められた近似関数から、各画素における補正係数を求め、感度シフト後の各波長と補正係数との関係を示すテーブルを作成する。そして、当該テーブルのデータを分光輝度計４へ送り、その補正係数記憶部４３に記憶されている波長と補正係数との対応データを、新たに求められたデータに書き換えるものである。
【００８０】
ＲＯＭ５５は、各種の動作プログラムや固有データなどを格納するものである。当該校正システムの動作プログラム等も、このＲＯＭ５５に格納される。ＲＡＭ５６は、校正作業の際の分光輝度測定データや各種データを一時的に格納するものである。
【００８１】
［動作フローの説明］
以下、本実施形態にかかる校正用基準光源１を用いた分光輝度計４の校正方法の動作フローについて説明する。フローの概略を説明すると、校正用基準光源１から発せられる単波長基準光源を校正対象とされる分光輝度計４により測定し、制御用ＰＣ５により波長毎の感度補正係数Ｃ（λ）を求め、分光輝度計４に保存して補正する（なお、本実施形態では波長シフトも併せて検出し、これを補正する態様について例示している）。補正された分光輝度計４は、測定した分光輝度Ｒ（λ）を、次の（２）式によって補正分光輝度Ｒ’（λ）に変換して出力する。
Ｒ’（λ）＝Ｃ（λ）＊Ｒ（λ）  ・・・（２）
【００８２】
本実施形態にかかる校正用基準光源１では、前記レーザモジュール２１、２２、２３が発する３つの単波長基準光の波長での補正係数しか得られないが、各波長の補正係数を波長の関数で近似し、この近似関数を用いて各波長の補正係数を求める手法を採用している。一般に感度変化は短波長域で大きい傾向があるが、波長に対する依存性は緩やかであり、各波長の補正係数は、例えば下記（３）式のような単純な関数（図６に示したような近似関数）で近似することができる。なお近似関数を決定する定数ａ、ｂ、ｃは、前記３つの単波長での補正係数から推定することが可能である。
Ｃ（λ）＝［ａ＊ｌｎ（λ＋ｂ）＋ｃ］-1  ・・・（３）
【００８３】
以下、分光輝度計４の校正（再校正）フローを具体的に説明するが、校正用基準光源１自身の正確性が担保されていないと、当該校正用基準光源１を用いた再校正自体が正確に行えないことになる。従って、先ずは校正用基準光源１の校正フロー（かかる校正は一般にメーカサイドで行われる）について説明し、続いて当該校正用基準光源１を用いた分光輝度計４の再校正フロー（かかる校正は一般にユーザサイドで行われる）を説明する。なお分光輝度計４の初回校正は、出荷時にメーカサイドで行われるが、その校正フローについては説明を省略する。
【００８４】
≪校正用基準光源１の校正≫
図７は、校正用基準光源１の校正フローを示すフローチャートである。この校正を行うときのハード構成は図１に示した構成と同様であるが、分光輝度計としては校正済みの基準分光輝度計４０１が用いられ、該基準分光輝度計４０１を用いて単波長光源（レーザモジュール２１、２２、２３が有する半導体レーザ）の単波長基準光の波長とモニター感度とが校正される。モニター感度校正は、基準分光輝度計４０１による単波長基準光の測定値とモニターセンサ出力との比を求めることで行われる。
【００８５】
図７のフローチャート及び図２のブロック図において、操作部５０より校正開始指示が与えられると、制御ＰＣ５から校正用基準光源１（制御処理部１２）の温調制御部１２３へ動作指示が与えられ、温調制御部１２３は恒温ブロック制御回路１３を介してペルチェ素子の制御を開始し、恒温ブロック２０を所定の一定温度に維持する温調動作が開始される（ステップＳ１）。
【００８６】
そして、一定のサンプリング周期で、恒温ブロック２０に取り付けられた温度センサ（図示省略）の出力を取り込み、恒温ブロック２０の温度変動が例えば設定温度の±１℃以下に安定するまで待つ（ステップＳ２）。恒温ブロック２０の温度が安定したら（ステップＳ２でＹｅｓ）、第１番目（ｍ＝１、この実施形態ではｍ＝１〜３）に点灯される半導体レーザＬＤ1が選択され（ステップＳ３）、その選択された半導体レーザＬＤ1が点灯される（ステップＳ４）。具体的には点灯指示部５１からの指示を受けて、点灯制御部１２１が例えばレーザモジュール２１が備える半導体レーザＬＤ1（図１には図示せず）の駆動回路３１に制御信号を与え、その半導体レーザＬＤ1を点灯させる。なお、このときシャッタ１６は、積分球１１の出力開口１１ａを「閉」とした状態とされる。
【００８７】
前記半導体レーザＬＤ1の点灯状態が安定した後、つまりモニター信号処理回路１５により検出されるモニターセンサ１４の出力Ｍ０1の安定が確認された後、測定指示部５２からの指示を受けてシャッタ制御部１２４によりシャッタ制御手段１７が駆動され、シャッタ１６が「開」とされる。そして、積分球１１の出力開口１１ａからの拡散放射光１１ｂが基準分光輝度計４０１の受光部へ入射され、前記半導体レーザＬＤ1による単波長基準光の分光輝度が測定される。このようにして測定された分光輝度測定値Ｒ０1（λ）は、制御用ＰＣ５のＲＡＭ５５へ一時的に格納される（ステップＳ５）。
【００８８】
また、同時にモニターセンサ制御部１２２により前記ｍ＝１の単波長基準光についてモニター光１４ｂをモニターセンサ１４で測定する制御も実行され、これにより測定されたモニターセンサ１４の出力Ｍ０1も、前記ＲＡＭ５５へ一時的に格納される（ステップＳ６）。これら測定動作が完了すると、防塵のためにシャッタ制御部１２４によりシャッタ１６が「閉」状態に駆動される。
【００８９】
その後、ｍ＝ｍ＋１とするプログラム上の加算処理が実行され（ステップＳ７）、第２番目（ｍ＝２）に点灯される半導体レーザＬＤ2（例えば、レーザモジュール２２が備える半導体レーザ）が選択される。この実施形態では、異なる波長の３つの半導体レーザを用いている（ｍのｍａｘは３）ことから、ｍ＞３の判定ステップ（ステップＳ８）を経た後、ｍ＝２の単波長基準光について、上記ステップＳ４〜ステップＳ６が実行され、分光輝度測定値Ｒ０2（λ）とモニターセンサ出力Ｍ０2が取得される。同様に、ｍ＝３の単波長基準光（半導体レーザＬＤ3）について、上記ステップＳ４〜ステップＳ６が実行され、分光輝度測定値Ｒ０3（λ）とモニターセンサ出力Ｍ０3とが取得される。
【００９０】
３つのレーザモジュール２１、２２、２３が有する半導体レーザＬＤmを順次点灯させ、分光輝度測定値Ｒ０m（λ）及びモニターセンサ出力Ｍ０mが取得されたなら（ステップＳ８でＹｅｓ）、波長校正のため制御用ＰＣ５の中心波長算出部５３１により、それぞれの単波長基準光における中心波長λ０mが算出される（ステップＳ９）。
【００９１】
次にモニター感度校正を行うために、上記分光輝度測定値Ｒ０m（λ）について、受光レベル算出部５４１により、それぞれの単波長基準光に対応する受光レベルを求めるために、例えば次の（４）式で定義される面積Ｓ０mが算出される（ステップＳ１０）。
Ｓ０m＝∫Ｒ０m（λ）ｄλ  ・・・（４）
【００９２】
このようにして算出された、各半導体レーザＬＤmの受光レベルに相当する面積Ｓ０mと、同時に測定された前記モニターセンサ出力Ｍ０mとに基づいて、補正係数算出部５４２により、例えば下記の（５）式によりモニター感度補正係数Ｃ０mが算出される（ステップＳ１１）。
Ｃ０m＝Ｓ０m／Ｍ０m  ・・・（５）
【００９３】
上記ステップＳ９で求められた中心波長λ０m（ｍ＝１〜３）及び上記ステップＳ１１で求められたモニター感度補正係数Ｃ０mは、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５にそれぞれ格納される（ステップＳ１２）。以上により、校正用基準光源１の校正作業は終了する。
【００９４】
≪分光輝度計の再校正≫
図８は、分光輝度計４の校正フローの一例を示すフローチャートである。図８に基づいて、上述のようにして波長とモニター感度とを校正された校正用基準光源１を用いて、校正対象とされる分光輝度計４の波長シフトと分光感度変化とを校正（補正）する場合のフローについて説明する。この場合のハード構成は、図２に示すように、制御用ＰＣ５に校正用基準光源１と分光輝度計４とを接続する構成であり、校正用基準光源１の開口部１１ａから発せられる拡散放射光１１ｂが、分光輝度計４の受光部で受光されるようセットする。なお分光輝度計４の画素−波長データ記憶部４２には、当該分光輝度計４の出荷時に初期設定された、各画素と中心波長との関係を示すテーブルデータが格納され、補正係数記憶部４３には、同様に当該分光輝度計４の感度補正係数の初期値１が格納されているものとする。
【００９５】
図８のフローチャート及び図２のブロック図において、先に説明した図７のステップＳ１〜Ｓ８と同様な分光輝度測定が実行される。すなわち、操作部５０より校正開始指示が与えられると、制御ＰＣ５から校正用基準光源１（制御処理部１２）の温調制御部１２３へ動作指示が与えられ、温調制御部１２３は恒温ブロック制御回路１３を介してペルチェ素子の制御を開始し、恒温ブロック２０を所定の一定温度に維持する温調動作が開始される（ステップＳ２１）。
【００９６】
そして、一定のサンプリング周期で、恒温ブロック２０に取り付けられた温度センサ（図示省略）の出力を取り込み、恒温ブロック２０の温度変動が例えば設定温度の±１℃以下に安定するまで待つ（ステップＳ２２）。恒温ブロック２０の温度が安定したら（ステップＳ２２でＹｅｓ）、第１番目（ｍ＝１、この実施形態ではｍ＝１〜３）に点灯される半導体レーザＬＤ1が選択され（ステップＳ２３）、その選択された半導体レーザＬＤ1が点灯される（ステップＳ２４）。具体的には点灯指示部５１からの指示を受けて、点灯制御部１２１が例えばレーザモジュール２１が備える半導体レーザＬＤ1の駆動回路３１に制御信号を与え、その半導体レーザＬＤ1を点灯させる。なお、このときシャッタ１６は、積分球１１の出力開口１１ａを「閉」とした状態とされる。
【００９７】
前記半導体レーザＬＤ1の点灯状態が安定した後、つまりモニター信号処理回路１５により検出されるモニターセンサ１４の出力Ｍ1の安定が確認された後、測定指示部５２からの指示を受けてシャッタ制御部１２４によりシャッタ制御手段１７が駆動され、シャッタ１６が「開」とされる。そして、積分球１１の出力開口１１ａからの拡散放射光１１ｂが校正対象とされる分光輝度計４の受光部へ入射され、前記半導体レーザＬＤ1による単波長基準光の分光輝度が測定される。このようにして測定された分光輝度測定値Ｒ1（λ）は、制御用ＰＣ５のＲＡＭ５５へ一時的に格納される（ステップＳ２５）。
【００９８】
また、同時にモニターセンサ制御部１２２により前記ｍ＝１の単波長基準光についてモニター光１４ｂをモニターセンサ１４で測定する制御も実行され、これにより測定されたモニターセンサ１４の出力Ｍ1も、前記ＲＡＭ５５へ一時的に格納される（ステップＳ２６）。これら測定動作が完了すると、防塵のためにシャッタ制御部１２４によりシャッタ１６が「閉」状態に駆動される。
【００９９】
その後、ｍ＝ｍ＋１とするプログラム上の加算処理が実行され（ステップＳ２７）、第２番目（ｍ＝２）に点灯される半導体レーザＬＤ2（例えば、レーザモジュール２２が備える半導体レーザ）が選択される。この実施形態では、異なる波長の３つの半導体レーザを用いている（ｍのｍａｘは３）ことから、ｍ＞３の判定ステップ（ステップＳ２８）を経た後、ｍ＝２の単波長基準光について、上記ステップＳ２４〜ステップＳ２６が実行され、分光輝度測定値Ｒ2（λ）とモニターセンサ出力Ｍ2が取得される。同様に、ｍ＝３の単波長基準光（半導体レーザＬＤ3）について、上記ステップＳ２４〜ステップＳ２６が実行され、分光輝度測定値Ｒ3（λ）とモニターセンサ出力Ｍ3とが取得される。
【０１００】
３つのレーザモジュール２１、２２、２３が有する半導体レーザＬＤmを順次点灯させ、分光輝度測定値Ｒm（λ）及びモニターセンサ出力Ｍmが取得されたなら（ステップＳ２８でＹｅｓ）、続いて波長補正のステップへ移行する。波長補正ステップでは、先ずは前記分光輝度測定値Ｒm（λ）に基づいて、制御用ＰＣ５の中心波長算出部５３１により、それぞれの単波長基準光における中心波長λmが算出される（ステップＳ２９）。
【０１０１】
次に、波長シフト算出部５３２により、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５に格納されている中心波長λ０m（ｍ＝１〜３）が読み出され、校正時の実測による中心波長λm（ｍ＝１〜３）と比較演算して波長変化が求められる。すなわち、次の（６）式に基づいて、実測による中心波長と、前記校正用基準光源１に予め設定されている中心波長とを対比することで、各単波長基準光に対応する波長シフト量δmが求められる（ステップＳ３０）。
δm＝λm−λ０m  ・・・（６）
【０１０２】
上記で求められた波長シフト量δmと中心波長λmとの関係、すなわちλm−δmの関係から、近似関数推定部５３３により各波長での波長変化を近似する波長の関数が求められ、この関数によって各画素の中心波長に対応する波長シフト量が推定される（ステップＳ３１）。すなわち、前記ステップＳ３０で求められた３つの単波長基準光の波長における波長λm−波長シフト量δmの関係に基づいて近似関数δ（λ）を導出し、該近似関数に基づいて分光輝度計４の測定域全体の各波長における波長シフト量を推定するものである。なお、ここで求められる近似関数は、例えば下記（７）式で示されるような一次関数で十分であり、λm−δmの関係から、関数を決定する定数であるｄ及びｅを推定するようにすればよい。
δ（λ）＝ｄ＊λ＋ｅ  ・・・（７）
【０１０３】
しかる後、画素−波長データ書換部５３４により、前記近似関数推定部５３３にて求められた近似関数δ（λ）から推定される画素ｎ毎の波長シフトデータδn（各画素の中心波長に対する波長シフトデータ）から、波長シフトを考慮した中心波長λｎと各画素ｎとの関係を示す修正テーブルが作成される。この修正テーブルのデータは分光輝度計４へ送られ、分光輝度計４の画素−波長データ記憶部４２に記憶されている画素ｎと中心波長λnとの対応データ（ｎ−λn対応表）が、中心波長λnを
λ´n＝λn−δ（λn）  ・・・（８）
に修正された修正テーブルのデータに書き換えられる（ステップＳ３２）。なお、このようにして画素−波長データ記憶部４２に格納されたｎ−λ´n対応表（以下、「修正ｎ−λn対応表」という）は、図９の測定フローに示すように、分光輝度計４が備えるセンサアレイの画素列の強度分布を分光輝度に変換するために用いられる。
【０１０４】
そして、前記修正ｎ−λn対応表に基づいて、上記ステップＳ２５で求められ、ＲＡＭ５５へ一時的に格納されている分光輝度測定値Ｒm（λ）が、波長シフトを考慮して修正される（ステップＳ３３）。この修正された分光輝度測定値Ｒm（λ）は、ＲＡＭ５５へ格納される。
【０１０５】
続いて、感度補正のステップへ移行する。前記ステップＳ３３で修正された分光輝度測定値Ｒm（λ）について、受光レベル算出部５４１により、それぞれの単波長基準光に対応する受光レベルを求めるために、例えば次の（９）式で定義される面積Ｓmが算出される（ステップＳ３４）。
Ｓm＝∫Ｒm（λ）ｄλ  ・・・（９）
【０１０６】
次に、補正係数算出部５３２により、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５に格納されているモニター感度補正係数Ｃ０m（ｍ＝１〜３）が読み出されると共に、前記ステップＳ３４で算出された、各半導体レーザＬＤmによる単波長基準光の受光レベルに相当する面積Ｓmと、同時に測定された前記モニターセンサ出力Ｍmとに基づいて、例えば下記の（１０）式により補正係数Ｃmが算出される（ステップＳ３５）。
Ｃm＝Ｃ０m＊Ｍm／Ｓm  ・・・（１０）
【０１０７】
上記で求められた中心波長λmと補正係数Ｃmとの関係、すなわちλm−Ｃmの関係から、補正係数推定部５４３により各波長での補正係数を近似する波長の関数Ｃ（λ）が求められ、この関数によって各画素の中心波長に対応する補正係数が推定される（ステップＳ３６）。すなわち、前記ステップＳ３５で求められた３つの単波長基準光の波長における波長λm−補正係数Ｃmの関係に基づいて近似関数Ｃ（λ）を導出し、該近似関数Ｃ（λ）に基づいて分光輝度計４の測定域全体の各波長における補正係数を推定するものである。なお、ここで求められる近似関数は、前記（３）式で示されるような（図６に示されるような）関数を用いることができる。
【０１０８】
しかる後、補正係数書換部５４４により、前記補正係数推定部５４３にて求められた近似関数Ｃ（λ）が分光輝度計４へ送られ、分光輝度計４の補正係数記憶部４３に記憶される（ステップＳ３７）。なお、当該近似関数Ｃ（λ）から推定される画素ｎ毎の補正係数Ｃnを、上記修正ｎ−λn対応表と関連づけて補正係数記憶部４３へ格納するようにしても良い。以上により、分光輝度計４の波長補正及び感度補正の作業が完了する。
【０１０９】
≪校正された分光輝度計による測定≫
図９は、上述のようにして校正（補正）された分光輝度計４で測定対象の光源を測定する場合のフローを示すフローチャートである。この測定では、画素−波長データ記憶部４２へ新たに記憶された上記修正ｎ−λn対応表を用いて分光輝度Ｒ（λ）を求め、また補正係数記憶部４３記憶された補正係数Ｃn若しくは近似関数Ｃ（λ）を用い、上記（２）式によって補正分光輝度Ｒ’（λ）に変換して出力する。
【０１１０】
すなわち、測定フローとしては、先ず測定対象となる光源の光束を分光輝度計４の受光部へ入射させ、画素毎の出力Ｒnを得る（ステップＳ４１）。そして、画素−波長データ記憶部４２へ新たに記憶された上記修正ｎ−λn対応表を用い、画素毎の出力Ｒnを分光輝度Ｒ（λ）に変換する（ステップＳ４２）。しかる後、補正係数記憶部４３に記憶された近似関数Ｃ（λ）若しくは補正係数Ｃnを用い、上記（２）式に従って分光輝度Ｒ（λ）を、補正分光輝度Ｒ’（λ）＝Ｃ（λ）＊Ｒ（λ）に変換して出力するものである（ステップＳ４３）。このようにして得られる補正分光輝度Ｒ’（λ）は、分光輝度計４の波長シフト及び感度変化が修正された測定値となる。
【０１１１】
（実施形態２）
図１０は、実施形態２にかかる分光輝度計の校正用基準光源１ａを用いた校正システムＳａの構成例を示す構成ブロック図である。また図１１は、校正システムＳａの機能的な構成を示す機能ブロック図である。この校正システムＳａは、校正用基準光源１ａと、校正対象とされる分光輝度計４と、制御用ＰＣ５ａとから構成されている。上述の実施形態１と基本構成は同様であり、図１及び図２と同一符号を付している部分は、同一部分ないしは同一機能部である。以下、実施形態１と同一部分については説明を省略ないしは簡略化し、相違点を中心に説明する。
【０１１２】
図１０に示すように、ハード的な相違点は、校正用基準光源１ａに白色基準光を発生する白熱光源１８と、該白熱光源１８を駆動する白熱光源駆動回路１９とが追加されている点である。このため積分球１１には、レーザユニット２から発生される単波長基準光を入射させる第１の入力開口２１ａ、２２ａ、２３ａと、前記白熱光源１８から発生される白色基準光を入射させるための第２の入力開口１８ａとが設けられている。
【０１１３】
白熱光源１８は、線スペクトルではなく連続スペクトルの白色基準光を発生するもので、その温度を知見できれば、各波長でどのような出力が得られるかも概ね判明するような光源である。また、白熱光源駆動回路１９は、制御処理部１２ａからの制御信号を受けて、実際に白熱光源１８を点灯させる駆動信号を生成するものである。上述の実施形態１では、単波長基準光の各波長において求められる補正係数から、各波長（全波長）の補正係数を推定する感度補正方式（近似関数Ｃ（λ）を用いる方式）を採用しているが、この実施形態２では白熱光源１８を併用し、該白熱光源１８による白色基準光の連続スペクトルで各波長の補正係数を求めるようにしたものである。
【０１１４】
一方、機能的な相違点として、校正用基準光源１の制御処理部１２ａにおいて、実施形態１とは異なる機能を果たす点灯制御部１２１ａと、モニターセンサ制御部１２２ａとが備えられている。点灯制御部１２１ａは、レーザモジュール２１、２２、２３に各々備えられている半導体レーザを順次点灯させるべく、レーザ駆動回路３に出力する制御信号を生成するだけでなく、制御用ＰＣ５から与えられる測定シーケンスに応じて、前記白熱光源１８を所定のタイミングで点灯させるべく、白熱光源駆動回路１９に出力する制御信号も生成する。
【０１１５】
モニターセンサ制御部１２２ａは、前記半導体レーザによる単波長基準光の絶対レベルに関するモニター情報を取得するだけでなく、白熱光源１８の点灯タイミングに合わせてモニター信号処理回路１５にモニターセンサ１４から受光信号を取り込ませ、これを所定のモニターデータとしてモニター信号処理回路１５から取り入れることで、白色基準光の出力に関するモニター情報も取得する。
【０１１６】
また制御用ＰＣ５において、感度補正のための機能部として、実施形態１とは異なる機能を果たす点灯指示部５１ａ及び測定指示部５２ａを備えられている点、また図２に示す感度補正部に代えて、単波長感度補正部５７と、全波長感度補正部５８とを備えられている点で相違する。
【０１１７】
点灯指示部５１ａは、前記制御処理部１２の点灯制御部１２１に、所定の測定シーケンスに応じた指示信号を出力するもので、レーザモジュール２１、２２、２３の各々に備えられている半導体レーザの点灯動作と、白熱光源１８の点灯動作とを制御する指令部として機能する。
【０１１８】
測定指示部５２ａは、前記制御処理部１２のモニターセンサ制御部１２２に、所定の測定シーケンスに応じた指示信号を出力するもので、モニターセンサ１４による単波長基準光と白色基準光との測定を制御する指令部として機能する。また、分光輝度計４の制御処理部４１に、単波長基準光と白色基準光との分光輝度測定を行わせる指示信号を出力する。この他、分光輝度計４による分光輝度測定結果を、一時的にＲＡＭ５６に格納させる指示信号なども出力し、波長補正並びに感度補正に必要な測定指示信号を各部へ出力する。
【０１１９】
単波長感度補正部５７は、レーザモジュール２１、２２、２３の各半導体レーザが発する単波長基準光に基づいて、当該単波長基準光の波長における感度補正を行うための機能部であり、受光レベル算出部５７１と、補正係数算出部５７２とを備えている。
【０１２０】
受光レベル算出部５７１は、分光輝度計４による単波長基準光の分光輝度測定結果（測定波形）から、レーザモジュール２１、２２、２３の半導体レーザがそれぞれ発する単波長基準光の受光レベルを算出する。この受光レベルの算出は、例えば図４（ｂ）に示すような測定波形Ｒm（λ）の形状（強度分布）に基づいて、当該測定波形Ｒm（λ）の面積Ｓmを算出する方法を採ることができる。
【０１２１】
補正係数算出部５７２は、前記受光レベル算出部５７１で求められた単波長基準光毎の受光レベルと、同じ単波長基準光をモニターセンサ１４で検出して得られたモニターデータに、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５から読み出されたモニター感度補正係数を乗じて求めた絶対レベルとを比較することにより、単波長基準光毎の感度シフト量を求める。
【０１２２】
全波長感度補正部５８は、前記白熱光源１８より発せられる白色基準光に基づいて、測定域の全波長についての感度補正を行うための機能部であり、分光輝度データ補正部５８１、白熱光源温度推定部５８２、補正係数推定部５８３及び補正係数書換部５８４を備えて構成されている。
【０１２３】
分光輝度データ補正部５８１は、校正対象とされる分光輝度計４へ、校正用基準光源１の白熱光源１８を点灯して白色基準光を入射させたときに測定される分光輝度データのうち、前記補正係数算出部５７２で求められた単波長基準光毎の新たな補正係数を用いて、当該単波長基準光の波長における分光輝度データについて補正する。つまり、白熱光源１８の温度を推定するために、３つの単波長基準光の波長において、補正分光輝度値を求めるものである。
【０１２４】
白熱光源温度推定部５８２は、前記分光輝度データ補正部５８１で求められた３つの単波長基準光の波長における補正分光輝度値に基づいて、白熱光源１８の温度と放射強度とを推定する。これは、白熱光源１８の温度が推定できれば、当該白熱光源１８が各波長においてどのようなエネルギーを放出しているかを把握することができるからである（例えば前記（１）式に示したプランク放射則を用いることができる）。なお、白熱光源１８としては、理想的な黒体放射光源ではなく一般的な白熱ランプが用いられるが、このような白熱ランプは完全放射体ではないので、効率を考慮した上で温度推定が行われる。
【０１２５】
補正係数推定部５８３は、前記白熱光源温度推定部５８２で推定された白熱光源１８の温度と放射強度とから、白色基準光の分光輝度基準値を求めるものである。
【０１２６】
補正係数書換部５８４は、前記補正係数推定部５８３により求められた、全波長についての分光輝度基準値と、分光輝度計により実測された分光輝度値との関係から、各波長における新たな補正係数を求める。そして、分光輝度計４の補正係数記憶部４３に格納されている補正係数データを、求められた新たな補正係数に書き換える。
【０１２７】
以上の通り構成された校正システムＳａによる分光輝度計４の校正方法の動作フローについて説明する。図１２は、分光輝度計４の校正フローの一例を示すフローチャートである。先ず、３つのレーザモジュール２１、２２、２３が有する半導体レーザＬＤm（ｍ＝１〜３）を順次点灯させ、各々の単波長基準光について分光輝度測定値Ｒm（λ）が測定される（ステップＳ５１）。これの詳細フローは、図８に示したステップＳ２１〜Ｓ２８と同一であるので、説明を省略する。これに引き続き、分光輝度測定値Ｒm（λ）から中心波長λmを算出する手法で、波長補正が行われる（ステップＳ５２）。これの詳細フローも、図８に示したステップＳ２９〜Ｓ３３と同一である。
【０１２８】
続いて、単波長感度補正のステップへ移行する。前記ステップＳ５２で修正された分光輝度測定値Ｒm（λ）について、受光レベル算出部５７１により、それぞれの単波長基準光に対応する受光レベルを求めるために、前掲の（９）式で定義される面積Ｓmが算出される（ステップＳ５３）。
【０１２９】
次に、補正係数算出部５７２により、校正用基準光源１の波長−モニター感度記憶部１２５に格納されているモニター感度補正係数Ｃ０m（ｍ＝１〜３）が読み出されると共に、前記ステップＳ５３で算出された、各半導体レーザＬＤmによる単波長基準光の受光レベルに相当する面積Ｓmと、同時に測定された前記モニターセンサ出力Ｍmとに基づいて、前掲の（１０）式により補正係数Ｃmが算出される（ステップＳ５４）。
【０１３０】
その後、点灯指示部５１ａにより指示信号に基づいて、点灯制御部１２１ａから白熱光源駆動回路１９へ駆動信号が送られ、白熱光源１８が点灯される（ステップＳ５５）。そして、当該白熱光源１８の放射状態が安定することが、モニターセンサ１４の出力から確認されるまで、待ち時間が設定される（ステップＳ５６）。
【０１３１】
次いで、全波長感度補正のステップへ移行する。先ず、測定指示部５２からの指示を受けてシャッタ制御部１２４によりシャッタ制御手段１７が駆動され、シャッタ１６が「開」とされる。そして、積分球１１の出力開口１１ａからの拡散放射光１１ｂが校正対象とされる分光輝度計４の受光部へ入射され、前記白熱光源１８から発せられる白色基準光の分光輝度が測定される。このようにして測定された分光輝度測定値Ｗ（λ）は、制御用ＰＣ５のＲＡＭ５５へ一時的に格納される（ステップＳ５７）。この測定動作が完了すると、防塵のためにシャッタ制御部１２４によりシャッタ１６が「閉」状態に駆動される。
【０１３２】
分光輝度計４に白色基準光を入射させたときに測定される分光輝度データである分光輝度測定値Ｗ（λ）は、分光輝度データ補正部５８１により、前記ステップＳ５４において補正係数算出部５７２で求められた単波長基準光毎の新たな補正係数Ｃmを用いて、前記単波長基準光の波長における分光輝度データについて補正される（ステップＳ５８）。すなわち、単波長基準光の中心波長λmにおける分光輝度Ｗ（λm）を、補正係数Ｃmで補正するよう、次の（１１）式により補正分光輝度値Ｗ´（λm）が求められる。
Ｗ´（λm）＝Ｃm＊Ｗ（λm）  ・・・（１１）
【０１３３】
そして、白熱光源温度推定部５８２により、前記分光輝度データ補正部５８１で求められた３つの単波長基準光の波長における補正分光輝度値Ｗ´（λm）に基づいて、白熱光源１８の温度Ｔwと放射強度Ａとが推定される（ステップＳ５９）。この際、白色基準光の推定分光輝度値Ｗ´（λ）は、前掲（１）式に示したプランク放射則に準じた下記（１２）で表される。ここでＡは放射強度である。
Ｗ´（λ）＝Ａ＊Ｃ1＊λ-5ｅｘｐ［１−Ｃ2／（λ＊Ｔw）］・・・（１２）
【０１３４】
これに続き、補正係数推定部５８３により、前記白熱光源温度推定部５８２で推定された白熱光源１８の温度Ｔwと放射強度Ａに基づき、上掲した（１２）式によって、測定域の全波長における白色基準光の推定分光輝度値Ｗ´（λ）が求められる（ステップＳ６０）。
【０１３５】
そして、求められた前記全波長についての推定分光輝度値Ｗ´（λ）と、分光輝度計により実測された分光輝度値Ｗ（λ）とに基づいて、次の（１３）式により各波長における新たな補正係数Ｃ（λ）が求められる（ステップＳ６１）。
Ｃ（λ）＝Ｗ´（λ）／Ｗ（λ）  ・・・（１３）
【０１３６】
しかる後、補正係数書換部５８４により、上述のようにして求められた新たな補正係数Ｃ（λ）に関するデータに、分光輝度計４の補正係数記憶部４３に格納されているデータが書き換えられる（ステップＳ６１）。以上により、分光輝度計４の波長補正及び感度補正の作業が完了する。このようにして校正された分光輝度計４による測定対象光源の測定フローは、先の実施形態１の場合と同様であり、例えば図９に示すフローに従って測定を行うことができる。
【０１３７】
（実施形態３）
図１３は、実施形態３にかかる分光輝度計の校正用基準光源１ｂを用いた校正システムＳｂの構成例を示す構成ブロック図である。この校正システムＳｂは、校正用基準光源１ｂと、校正対象とされる分光輝度計４と、制御用ＰＣ５ｂとから構成されている。上述の実施形態１と基本構成は類似しており、図１と同一符号を付している部分は、同一部分ないしは同一機能部である。以下、実施形態１と同一部分については説明を省略ないしは簡略化し、相違点を中心に説明する。
【０１３８】
この実施形態３では、積分球を用いず、拡散板２１ｄ、２２ｄ、２３ｄによって単波長光毎に個別の基準光源を形成する点が、先に説明した実施形態１と相違する。すなわち図１３に示すように、校正用基準光源１ｂのレーザユニット２に備えられている半導体レーザ２１、２２、２３から放射される単波長光２１ｂ、２２ｂ、２３ｂは、各々、ビーム拡大光学系２１ｃ、２２ｃ、２３ｃによってビーム径が拡張され、拡散板２１ｄ、２２ｄ、２３ｄへ入射される。拡散板２１ｄ、２２ｄ、２３ｄは、各々、単波長光２１ｂ、２２ｂ、２３ｂを拡散して単波長基準光２１ｅ、２２ｅ、２３ｅとして放射する。この拡散放射された単波長基準光２１ｅ、２２ｅ、２３ｅの一部１０１ａ、１０２ａ、１０３ａがモニター光としてそれぞれモニターセンサ１０１、１０２、１０３によって受光され、受光信号がモニター信号処理回路１５に送られる。
【０１３９】
校正用基準光源１ｂの校正フロー及び校正用基準光源１ｂを用いた分光輝度計４の校正フローは、実施形態１において説明したフローと基本的に同じである。但し、基準分光輝度計４０１或いは被校正分光輝度計４の受光手段に前記拡散板２１ｄ、２２ｄ、２３ｄから放射される単波長基準光２１ｅ、２２ｅ、２３ｅが順次入射するように、基準分光輝度計４０１或いは被校正分光輝度計４を順次セットする点において相違する。
【０１４０】
この実施形態３においても、白熱光源と、該白熱光源が放射する白色光を拡散して白色基準光として放射する拡散板を追加することで、実施形態２に示したような白色基準光を併せ持たせることが可能となる。この場合の分光輝度計の校正フローは、実施形態２において説明した校正フローに準じたものとなる。
【０１４１】
以上、本発明にかかる３つの実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変形実施形態を採ることができる。例えば、上述の実施形態では、異なる３つの単波長基準光を発生する単波長光源として、発振波長４０８ｎｍ、４７３ｎｍ、６５０ｎｍの３つの半導体レーザを用いた場合について例示したが、波長間隔が比較的広い発振波長４７３ｎｍと６５０ｎｍの中間をカバーするために、所定の半導体レーザを励起光とする例えば５３２ｎｍのグリーンレーザを加えるようにしてもよい。これによって、全波長における補正係数の関数近似精度を上げることができる。
【０１４２】
さらに、上述の校正システムＳ（Ｓａ）が行う校正方法（制御用ＰＣ５が行う校正方法）を、プログラムとして提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。若しくは、制御用ＰＣ５のハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。
【０１４３】
また、上述の校正システムＳ（Ｓａ，Ｓｂ）による校正に基づく分光輝度測定値の感度変化と波長シフトの補正を、分光輝度計に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）上で動作する補正プログラムによって実行させることもできる。この場合、前記ＰＣ上で動作される補正プログラムは、校正によって得られる各波長での感度変化を与える近似関数及び波長シフトを与える近似関数、或いはそれらの近似関数を決定する係数が与えられ、被校正分光輝度計による分光輝度測定値の感度変化と波長シフトとを、前記近似関数に基づいて補正して出力する。この構成では、ＰＣに接続する必要は有るものの、既に市場にある分光輝度計のような、上述の感度変化と波長シフトの補正に対応していない分光輝度計についても、感度変化と波長シフトとを補正して、精度を維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の実施形態１にかかる分光輝度計の校正用基準光源を用いた校正システムＳの構成例を示す構成ブロック図である。
【図２】上記校正システムＳの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】３つの単波長基準光を発生する半導体レーザの相対強度を示すグラフ図である。
【図４】分光輝度計で測定された単波長基準光の測定波形Ｒｍ（λ）の一例を示すグラフ図である。
【図５】モニターセンサとして好適に用いることができるシリコンフォトダイオードの相対分光感度の一例を示すグラフ図である。
【図６】補正係数の近似関数Ｃ（λ）の一例を示すグラフ図である。
【図７】実施形態１における校正用基準光源の校正フローを示すフローチャートである。
【図８】分光輝度計の校正フローの一例を示すフローチャートである。
【図９】校正（補正）された分光輝度計で測定対象の光源を測定する場合のフローを示すフローチャートである。
【図１０】実施形態２にかかる分光輝度計の校正用基準光源を用いた校正システムＳａの構成例を示す構成ブロック図である。
【図１１】上記校正システムＳａの機能的な構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】実施形態２における分光輝度計の校正フローの一例を示すフローチャートである。
【図１３】実施形態３にかかる分光輝度計の校正用基準光源を用いた校正システムＳｂの構成例を示す構成ブロック図である。
【図１４】従来の分光輝度計における分光部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１      校正用基準光源
１１    積分球
１１ａ  出力開口
１２    制御処理部（制御手段）
１４    モニターセンサ
１８ａ  第２の入力開口
２      レーザユニット
２０    恒温ブロック（温度制御手段）
２１、２２、２３  レーザモジュール（単波長光源）
２１ａ、２２ａ、２３ａ  入力開口（第１の入力開口）
３      レーザ駆動回路
４      分光輝度計
４０１  基準分光輝度計
５      制御用ＰＣ（校正動作を制御するコンピュータ）
Ｓ，Ｓａ  校正システム
【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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【図１３】
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【図１４】
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