(57)【要約】【課題】可動部を有しない構成で二次元面の分光データ（分光スペクトル）を同時且つ正確に測定することができる測定装置を提供する。【解決手段】光学系としてのメインレンズ２４の絞り位置Ｓ付近には、光学バンドパスフィルタとしてのカラーフィルタ２６が配置されている。カラーフィルタ２６は、実際には分光透過率が異なる６種類のフィルタから構成されている。メインレンズ２４の集光位置付近には、レンズアレイとしてのＭＬＡ３が配置されている。イメージ面６には、メインレンズ２４により集光された光情報を電気信号に変換する受光素子アレイが配置されている。電気信号は受光位置毎に補正手段により補正される。【選択図】図５
2015017834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、
前記光学系により集光された光情報を電気信号に変換する受光手段と、
前記光学系の絞り付近に配置され、異なる分光透過率を持つ複数の光学バンドパスフィルタと、
前記光学系と前記受光手段との間に配置され、前記受光手段の二次元平面方向に略平行に複数のレンズが並んだレンズアレイと、
前記電気信号を前記受光手段の受光位置毎に補正する補正手段と、
を備え、
前記光学バンドパスフィルタは、分光スペクトルに対応したカラーフィルタである測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測定装置において、
前記光学バンドパスフィルタの数が６以上であることを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の測定装置において、
前記補正手段は、基準となる値と、該測定装置の出力値から算出した値とを用いて補正することを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の測定装置において、
前記補正手段は、該測定装置の設計モデルをもとに補正する演算を行うことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の測定装置において、
前記設計モデルをもとに補正する演算は、前記カラーフィルタの入射角度依存性を用いた演算であることを特徴とする測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の測定装置において、
前記光学バンドパスフィルタは、誘電体多層膜で形成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の測定装置において、
前記レンズアレイの前記レンズの部分以外は遮光手段により遮光されていることを特徴とする測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の測定装置において、
前記遮光手段は酸化クロムを蒸着したものであることを特徴とする測定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の測定装置において、
前記補正手段の一部又は全部が測定装置本体と分離していることを特徴とする測定装置。
【請求項１０】
光学系と、
前記光学系により集光された光情報を電気信号に変換する受光手段と、
前記光学系の絞り付近に配置され、異なる分光透過率を持つ複数の光学バンドパスフィルタであって、分光スペクトルに対応したカラーフィルタと、
前記光学系と前記受光手段との間に配置され、前記受光手段の二次元平面方向に略平行に複数のレンズが並んだレンズアレイと、
を備えた装置を用いた測定方法であって、
前記受光手段により撮像データを取得するステップと、
前記撮像データを前記受光手段の受光位置毎に補正するステップと、
を備えた測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光スペクトルを測定するのに好適な測定装置及び測定方法に関し、詳しくは、プレノプティックカメラの構成を基本構成とした測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体から発する光の輝度や色度を測定する装置として、色彩輝度計が既に知られている。
例えば、国際照明委員会（ＣＩＥ）によるＸＹＺ表色系で規定された等色関数に対応した光学的バンドパスフィルタを用いたいわゆるＸＹＺカメラと呼ばれるものである。
人間の網膜の細胞は、物体からの反射光についてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応した感覚組織を持っており、その強さに応じた信号を脳に伝達する。それぞれの信号の割合によって物体の色を知覚するようになっている。
Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する感覚組織の感度は、図１５に示すような特性を持っており、この特性を等色関数という。
【０００３】
物体から反射して人間の目に入る光の分光分布に等色関数を掛け合わせたもののそれぞれの積分値Ｘ、Ｙ、Ｚを３刺激値という。この刺激量により色を感じることになる。
Ｘの刺激量が多い場合には物体の色は赤色として、Ｙの刺激量が多い場合には緑色として、Ｚの刺激量が多い場合には青色として知覚される。
【０００４】
この種の輝度や色度を測定する装置では、カメラレンズの周辺光量低下などにより撮像素子の周辺領域の光量が中心に比べて小さくなるなどの現象が生じる。
このため、測定領域全域で高精度な測定を行うことができないという問題があった。
この問題を解消すべく、特許文献１には、走査レンズと回転ミラーとを備えた走査光学部により、測定対象の測定領域を複数の領域に分割して走査し、測定対象の各位置から取り込む光量をムラ無く均一にする色彩輝度測定装置が開示されている。
走査光学部の走査レンズによって取り込まれる立体角が測定対象の走査位置にかかわらずほぼ一定となるので、光量ムラを均一にすることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、分割領域における走査タイミングが時間的に変化しているため、二次元面の分光データを同時に測定することはできない。
光源からの光の強さ等の測定環境の条件は刻々変化するため、精度の高い測定データを得るためには同時測定が望ましい。
また、測定対象が動く場合には、上記のような分割走査方式では正確な測定データは得られない。
さらに、上記分割走査方式では可動部（回転ミラー）が必須であるため、可動部の経時的劣化による走査精度の低下が懸念される。
上記の問題は分光スペクトルの測定においても同様である。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、可動部を有しない構成で二次元面の分光データ（分光スペクトル）を同時且つ正確に測定することができる測定装置の提供を、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、光学系と、前記光学系により集光された光情報を電気信号に変換する受光手段と、前記光学系の絞り付近に配置され、異なる分光透過率を持つ複数の光学バンドパスフィルタと、前記光学系と前記受光手段との間に配置され、前記受光手段の二次元平面方向に略平行に複数のレンズが並んだレンズアレイと、前記電気信号を前記受光手段の受光位置毎に補正する補正手段と、を備え、前記光学バンドパスフィルタは、分光スペクトルに対応したカラーフィルタであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、光学系と、前記光学系により集光された光情報を電気信号に変換する受光手段と、前記光学系の絞り付近に配置され、異なる分光透過率を持つ複数の光学バンドパスフィルタであって、分光スペクトルに対応したカラーフィルタと、前記光学系と前記受光手段との間に配置され、前記受光手段の二次元平面方向に略平行に複数のレンズが並んだレンズアレイと、を備えた装置を用いた測定方法であって、前記受光手段により撮像データを取得するステップと、前記撮像データを前記受光手段の受光位置毎に補正するステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基準となる値と測定装置からの出力値から算出した値とを用いて補正するので、物体の二次元面の分光スペクトルを正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る測定装置のカラーフィルタの構成を示す図である。
【図２】カラーフィルタの分光透過率を示す特性図である。
【図３】測定装置の一例を示す概要構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】測定システムの一例を示す概要構成図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る測定装置の原理を説明するための模式図である。
【図６】色測定実施例における光線の入射角度が０度の場合の各カラーフィルタの分光透過率を示す特性図である。
【図７】色測定実施例におけるカラーフィルタの幾何学的設計例を示す図である。
【図８】色測定実施例におけるカラーフィルタの分光透過率の入射角度依存性を示す特性図である。
【図９】レンズアレイを光軸方向から見た図である。
【図１０】図５の構成で撮影された画像の平面図である。
【図１１】図９の画像を構成するマクロピクセルの拡大図である。
【図１２】色見本としてのカラーチェッカーの例を示す図である。
【図１３】カラーチェッカーの２４色のｘｙ色度図へのプロット図である。
【図１４】補正演算の処理流れを示すフローチャートである。
【図１５】ＣＩＥで規定されたＸＹＺ表色系の等色関数の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、本発明の実施形態を説明する前に、色を測定対象とする実施例について説明する。
図５は、本実施例における測定装置の原理を説明するための図であるが、本発明の実施形態に係る測定装置の原理を説明するための図を兼ねている。
ここでは、分かり易く説明するために、光学系としてのメインレンズ２４は単レンズで示し、メインレンズ２４の絞り位置Ｓを単レンズの中心としている。
【００１２】
メインレンズ２４の中心には、光学バンドパスフィルタとしてのカラーフィルタ２６が配置されている。
カラーフィルタ２６は、ＸＹＺ表色系の等色関数に基づいた分光透過率を持つ色の三刺激値に対応したフィルタである。
すなわち、カラーフィルタ２６は、ＸＹＺ表色系の等色関数に基づいた分光透過率が異なる複数（ここでは３つ）のカラーフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃから構成されている。
【００１３】
「分光透過率が異なる複数の光学バンドパスフィルタ」とは、分光透過率が異なるフィルタを複数組み合わせて構成する場合と、一つのフィルタ上で領域毎に分光透過率を異ならせる場合の双方の概念を含む。
【００１４】
実際には、レンズ内にカラーフィルタが位置することはない。
カラーフィルタ２６は、メインレンズ２４の絞り付近に配置される。「絞り付近」とは、絞り位置を含み、種々の画角の光線が通過できる部位を意味する。
換言すれば、メインレンズ２４に対するカラーフィルタ２６の設計上の許容範囲を意味する。
【００１５】
図６に光線の入射角度が０度の場合の各カラーフィルタの分光透過率を示す。
図６における実線、破線、点線はそれぞれ、下記の等色関数に基づいたカラーフィルタ２６ａ（ＦＸ）、２６ｂ（ＦＹ）、２６ｃ（ＦＺ）の分光透過率ＴＸ（λ）、ＴＹ（λ）、ＴＺ（λ）である。
【００１６】
【数１】
2015017834.tif 000003
【００１７】
カラーフィルタの幾何学的設計例を、図７に示す。
図７ではカラーフィルタ２６をおおよそ扇型に３等分しているが、もちろんこれに限定される趣旨ではなく、全体が円形でなくてもよいし、矩形で分割してもよい。
また、各フィルタの面積の割合も等分である必要はない。
図６、図１５から明らかなように、Ｚについての等色関数のラインで囲まれる面積は他に比べて小さい。この面積の大小は信号雑音比（ＳＮ比）の大きさに相関する。
ＳＮ比を大きくする観点から、Ｚに対応するカラーフィルタ２６ｃの面積を他に比べて大きくしてもよい。
【００１８】
次に、ＴＸ（λ）、ＴＹ（λ）、ＴＺ（λ）の設計について述べる。
図６の各分光透過率はＣＩＥ−１９３１表色系で規定された等色関数とレンズのフィルタを除く光学系の分光透過率ＴＬ（λ）、および受光素子の分光感度Ｓ（λ）から設計される。
すなわち次式のように書ける。
【００１９】
【数２】
2015017834.tif 000004
【００２０】
式（１）、（２）、（３）では、センサ自体にも分光感度があるため、その不均一性をなくすためにＳ（λ）で除している。
式（１）、（２）、（３）において、それぞれの最大値を透過率１００％として規格化したものがＴＸ（λ）、ＴＹ（λ）、ＴＺ（λ）となる。
規格化することで、特にｘ（λ）、ｙ（λ）に対応したカラーフィルタについてＳＮ比を改善できる。
このように設計したカラーフィルタを用いると、そのカラーフィルタを透過した光線を受光素子で検出した場合に、最大値による規格化を逆算するだけで、その出力値をそのままＸ、Ｙ、Ｚ（三刺激値）として用いることができる。
【００２１】
ＴＸ（λ）、ＴＹ（λ）、ＴＺ（λ）は複雑な波形ではあるが、設計値に近い値で作製することが可能である。
作製方法として、誘電体多層膜で形成することができる。多層膜は光学的な干渉作用によりバンドパスフィルタとして機能する。
カラーフィルタの分光透過率は干渉作用でバンドパス機能を実現するため、原理的に光線の入射角度依存性を持つ。
図８に、カラーフィルタ２６ａ（ＦＸ）での入射角度依存性の例を示す。
実線、破線、点線はそれぞれ、入射角度０度、２０度、３０度の分光透過率である。入射角度が大きくなるにつれて短波長側に透過帯域がシフトしていることがわかる。
【００２２】
図５に示すように、メインレンズ２４の集光位置付近には、複数のマイクロレンズ（小レンズ）から構成されるレンズアレイとしてのＭＬＡ３が配置されている。
イメージ面６には、メインレンズ２４により集光された光情報を電子情報（電気信号）に変換する受光手段としての受光素子アレイが配置されている。
受光素子アレイは複数の受光素子（センサ）からなる。以下においては、符号６を受光素子アレイとして表記する。
ＭＬＡ３のマイクロレンズの径と、受光素子アレイ６を構成する各受光素子とは、おおよそ３０：１〜２：１の比率の関係にある。
【００２３】
ＭＬＡ３を光軸方向から見た図を図９に示す。
図９において、白い円は各レンズの部分を、黒く塗りつぶしている部分は遮光部（遮光手段）を示している。
すなわち、レンズアレイを構成するレンズの部分以外は遮光手段により遮光されている。本実施例における遮光手段は酸化クロムを蒸着したものである。
遮光部は、曲率を持たない平坦部や、曲率が製造的に設計値仕様を満たさない領域である。
これらの領域からの光は設計上意図しない光線を受光素子まで届けるおそれがあるため、遮光することで設計から想定される電気信号を得ることができる。このことは正確な測定値を得るために重要である。
【００２４】
受光素子アレイ６は、画素ごとのカラーフィルタが実装されていないモノクロセンサである。以下、受光素子アレイを「モノクロセンサ」ともいう。
物体１から発する光のうち、メインレンズ２４の開口に入射し絞りを通過する光束が測定の対象となる。
メインレンズに入射した光束は無数の光線の集合であり、それぞれの光線はメインレンズの絞りの異なる位置を通過する。
本実施例では、メインレンズの絞り位置に３つのカラーフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを配置しているので、各光線は異なる分光透過率を持つ３つのフィルタを通過することになる。
このとき、フィルタ面に入射する光線の角度は物体高さにより異なる。これは図５中Ｐ、Ｑで表される物体上の点から発した光束の主光線が異なる角度でメインレンズの絞り面を通過していることからもわかる。
【００２５】
カラーフィルタ２６を通過した光線はＭＬＡ３付近で一旦結像するが、その後ＭＬＡ３によりそれぞれセンサの別位置に到達する。
すなわち、センサ面の位置（受光位置）は光線が通過したフィルタ面に対応するため、物体のある一点から発した光を波長的に三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに分解した値を測定することができる。
しかしながら、図８において説明したように、カラーフィルタの分光透過率は入射角依存性をもつため、受光素子の出力を単純に用いただけでは、光軸上はよくても軸外を含めた二次元面の正確な三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定することはできない。
【００２６】
そこで、本実施例では、基準となる値と、測定装置からの出力値から算出した値とを用いて受光位置毎に補正し、二次元面の正確な三刺激値を得るようにした。一般に重回帰分析と呼ばれる手法である。
重回帰分析では説明変数と目的変数とを予め用意し、それらから求まる回帰行列を利用して補正演算を行う。
以下にその手順を具体的に述べる。
まず、測定装置からの出力値を算出する手順について述べる。これは重回帰分析における説明変数に相当する。
【００２７】
図５の構成で撮影された画像は、図１０に示すような小さな円が並んだものとなる。
円になるのは単レンズ（メインレンズ）の絞り形状が円であるためである。ここでは、それぞれの小さな円を「マクロピクセル」と呼ぶこととする。
各マクロピクセルはレンズアレイを構成する各小レンズの直下に形成される。マクロピクセルの内部構造は、図７示したカラーフィルタの構造に対応したものとなる。
マクロピクセルの拡大図を図１１に示す。
図７と比べて、上下左右が反転しているのは光学系を通過してきたためである。但し、この対応関係は光学系に依存するため、この例に限ったものではない。
【００２８】
マクロピクセルの内部構造ＭＸ、ＭＹ、ＭＺはそれぞれ、カラーフィルタＦＸ、ＦＹ、ＦＺを通過した光が到達した結果である。
ＭＸ、ＭＹ、ＭＺの受光素子の出力値をｖ＝［ｖＸ，ｖＹ，ｖＺ］ｔとする。ｔは行列の転置を意味する。
出力値のとりかたは、ＭＸ、ＭＹ、ＭＺの平均値をとってもよいし、ＭＸ、ＭＹ、ＭＺから受光素子一つを選択してその出力値を代表値として採用してもよい。
【００２９】
次に、基準となる値の取得方法について述べる。これは重回帰分析における目的変数に相当する。
色空間において広い範囲をカバーする色見本を分光器などのＸ、Ｙ、Ｚ値を測定する装置で測定し、それらを基準の値とする。
色見本としては、例えば広く用いられている「カラーチェッカー」と呼ばれる２４色の矩形の色見本が並んだものを用いることができる。
カラーチェッカーの例を図１２に示す。
カラーチェッカーに含まれる２４色の測定値のｘｙ色度図へのプロット結果を図１３に示す。
【００３０】
色見本はカラーチェッカーに限るわけではなく、測定したい対象がわかっていれば、その色に近いものを基準の値とすることでより良い補正結果を得ることができる。
ある色見本に対するＸ、Ｙ、Ｚ（三刺激値）の基準の値をｒ＝［ｒＸ，ｒＹ，ｒＺ］ｔとする。
【００３１】
次に、補正演算の流れを述べる。
まず、色見本を測定器で測定し、基準の値を得る。色見本に２４色のカラーチェッカーを用いた場合、便宜的に番号を付け、１番目の色に対する基準の値をｒ１＝［ｒ１Ｘ  ｒ１Ｙ  ｒ１Ｚ］ｔとする。
すなわち、ｒ１〜ｒ２４までの値を得る。Ｒ＝［ｒ１，・・・，ｒ２４］とする。Ｒは３行２４列の行列となる。このＲが目的変数である。
【００３２】
次に図５の測定装置で色見本を撮影し、撮像データを取得する。
このとき画像全体に一つの色見本が映るように配置する。各マクロピクセルからｖを取得する。
基準の値と同様にＶ＝［ｖ１，・・・，ｖ２４］を得る。このＶが説明変数となる。
ここまでに得られたＲおよびＶから行列Ｇを求める。
Ｇ＝ＲＶｔ（ＶＶｔ）−１                  （４）
【００３３】
このＧは回帰行列と呼ばれ、補正演算に用いられる。
Ｖは各マクロピクセルごとに別々の値を持つため、Ｇもそれぞれのマクロピクセルについて算出される。
以上が補正演算のための準備である。
【００３４】
実際に測定を行うときの流れを説明する。
測定したい対象を本測定装置で撮像する。撮像画像に含まれる各マクロピクセルについて出力値を算出する。
これをｖＣ＝［ｖＣＸ，  ｖＣＹ，  ｖＣＺ］ｔ  とする。次に次式で補正された三刺激値ｒＣを求める。
ｒＣ＝ＧｖＣ    （５）
マクロピクセルごとにｒＣを求めることで二次元面の正確な三刺激値を求めることができる。
【００３５】
上記の流れでは出力値をそのまま用いるＶやｖＣを用いたが、次のように拡張することもできる。
ｖ＝［ｖＸ，  ｖＹ，  ｖＺ  １  ｖＸ２  ｖＹ２  ｖＺ２  ・・・］ｔ    (６)
・・・はｖＸｖＹやｖＸ３などの高次の項を意味する。
このような拡張を行うことで補正の精度を高め、より正確な値を求められることがある。拡張したＶで回帰行列Ｇを求めた場合には、実際に式（５）を用いた測定の場合にも拡張したｖＣを用いなければならない。
【００３６】
図１４に処理の流れを示す。この測定方法で二次元面の色を簡便な装置で同時かつ正確に測定することができる。
【００３７】
図１及び図２に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。
本実施形態において、測定装置の出力は分光スペクトルである。分光スペクトルは色の定量値に変換することも可能である。
上記実施例では測定対象が色であったが、本実施形態では色の本性ともいえる分光スペクトルを測定対象とする。
上記実施例との構成の違いはカラーフィルタ２６の構成である。本実施形態のカラーフィルタ２６の一例を図１に示す。
カラーフィルタ２６は、６種類の光学的バンドパスフィルタから構成されている。各フィルタの分光感度の一例を図２に示す。
【００３８】
カラーフィルタ２６は、異なる６つの波長領域に透過率を持つ。上記実施例のカラーフィルタ２６と同様に、本実施形態のバンドパスフィルタも入射角依存性をもつ。そのため受光素子の位置ごとの補正が必要となる。
補正の手順は上記実施例と同様である。但し、本実施形態の出力はＸ、Ｙ、Ｚの三刺激値ではなく、分光スペクトルなので基準の値も分光スペクトルを測定できる測定器で色見本等を測定する。
【００３９】
例えば、ある色見本に対する基準の値は次式のように書ける。
ｒ＝［ｒ４００  ｒ４１０・・・ｒ６９０  ｒ７００］    （７）
ｒ４００は波長４００ｎｍの光に対する分光スペクトルの値である。
上記実施例の説明変数に相当する値は、
ｖ＝［ｖ＃１  ｖ＃２  ｖ＃３  ｖ＃４  ｖ＃５  ｖ＃６］    （８）
となる。
【００４０】
上記実施例と同様に各マクロピクセルごとに回帰行列GをRとVから求め、それを用いて補正演算を行い二次元面の分光スペクトルの正確な測定を行うことが可能となる。
ＶやｖＣに高次の項を用いることで精度向上を図ることができるのも上記実施例と同様である。
本実施形態ではバンド数を６としたが、もちろんこれに限ったものではない。
一般的に６以上の適切なバンドを用いることで多様な波形の測定が精度よくできるといわれているため、本実施形態では６種類とした。
正確さを高めるためによりバンド数を増やしてもよいし、測定する色が限定されていて、波形の周波数が低い場合はより少ないバンド数でも正確な波形を測定することが可能である。
【００４１】
フィルタの形状は扇型に限定されない。また、フィルタの全体形状は円形でなくてもよいし、矩形で分割してもよい。その割合も等分である必要はない。
【００４２】
図３に本実施形態の測定装置の具体的構成を示す。
測定装置１０は、物体からの分光情報を取得する撮像部１２と、撮像部１２により取得された分光情報に基づいて複数種類の分光画像を生成する分光画像生成手段としてのＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）１４とを有している。
ＦＰＧＡ１４は色を測定するための上記補正演算を行う補正手段としても機能する。
撮像部１２は、レンズモジュール１８と、カメラ部２０とから構成されており、ＦＰＧＡ１４はカメラ部２０に内蔵されている。
レンズモジュール１８は、鏡筒２２と、該鏡筒２２内に設けられたメインレンズ２４と、カラーフィルタ２６と、レンズ２８とを有している。
【００４３】
カメラ部２０は、その内部にＭＬＡ３と、モノクロセンサ６と、ＦＰＧＡ１４とを有している。
ＭＬＡ３は、メインレンズ２４の光軸と直交する方向に複数のマイクロレンズを配置した構成を有している。
換言すれば、ＭＬＡ３は、受光素子アレイ６の二次元平面方向に略平行に配置されている。
【００４４】
鏡筒２２の先端部には、光源としてのＬＥＤ３０が周方向に等間隔に埋設状態で複数設けられている。ＬＥＤ３０を光源とすることにより、撮影環境条件に左右されず安定した分光情報を取得することができる。
補正手段として、ＦＰＧＡ１４に代えてＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いてもよい。
上記補正手段の一部又は全部が測定装置本体と分離し、必要に応じて電気的に接続される構成としてもよい。
【００４５】
図４に測定システムを示す。
測定システム３２は、測定装置１０と、測定装置１０により得られたデータに基づいて判別する判別手段としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）３４とを有している。
ＰＣ３４は、図示しない中央演算装置（ＣＰＵ）、記憶装置などから構成され、ＣＰＵにより実行されるソフトウェアにより上記補正演算処理を行う。
すなわち、ＰＣ３４は上記補正手段を兼ねている。
ＰＣ３４は、例えば測定対象の色が比較色と同一か否かを判別し、その結果をディスプレイに表示する。
【００４６】
次に、第２の実施形態を説明する。
本実施形態では、補正演算を装置のモデル（設計モデル）を用いて補正することを特徴とする。
測定装置の出力は色を定量化した値である。
まず、測定対象から発した光が光学系を通りマクロピクセルの出力値となる流れを定式化する。上記流れは次のように書ける。
【００４７】
【数３】
2015017834.tif 000005
【００４８】
本実施形態の場合は、ｍ＝６である。ｌは求めたい分光スペクトルの波長方向のサンプリング数（例えば３０）である。
Ｈ＝Ｓｔとすると、式（９）は次に示す線形システムの形にまとめることができる。
ｇ＝Ｈｒ＋ｎ      （１０）
Ｈをシステムマトリクスと呼ぶ。
バンド出力値ｇから対象物の分光スペクトルｒを求めるが、本実施形態のようにｍ＜ｌの場合、式（１０）を満足する解が無数に存在して一意に定まらないようになる。
このような問題は一般的に不良設定問題と呼ばれる。不良設定問題でしばしば選択される解のひとつに最小ノルム解がある。式（１０）でノイズを無視できる場合、最小ノルム解は下式で表される。
【００４９】
【数４】
2015017834.tif 000006
【００５０】
式（１１）で求めた最小ノルム解が連続的な分光反射率である。
システムマトリクスがマクロピクセルごとに異なることは、フィルタの入射角度依存性が異なることから明らかである。
そこで、各マクロピクセルごとにＨをそれぞれ計算しておく。その際、マクロピクセルに対応する光線の入射角度を算出し、その入射角度のフィルタの分光透過率を用いる。
こうすることで式（１１）による推定を正確に行うことが可能となる。
但し、マクロピクセルごとのシステムマトリクスの差異はカラーフィルタの分光透過率の入射角度依存性のみに依存するわけではなく、実際にはレンズアレイを構成する小レンズの製造誤差や、メインレンズの周辺光量低下も含まれる。
このため、第１の実施形態の重回帰分析の手法のほうが高い補正効果を期待できる。
【符号の説明】
【００５１】
３  レンズアレイとしてのＭＬＡ
６  受光手段としての受光素子アレイ
１４  補正手段としてのＦＰＧＡ
２４  光学系としてのメインレンズ
２６  光学バンドパスフィルタとしてのカラーフィルタ
３４  補正手段で且つ判別手段としてのＰＣ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５２】
【特許文献１】特開２０１０−２７１２４６号公報
【図１】
2015017834.tif 000007
【図２】
2015017834.tif 000008
【図３】
2015017834.tif 000009
【図４】
2015017834.tif 000010
【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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【図１５】
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