(57)【要約】【課題】  所定の露光周期で動作するＣＣＤを備える光測定部と発光部とを同期させて波長を測定する光学測定装置および発光素子の波長測定方法を提供することである。【解決手段】  光学測定装置１では、ＣＣＤ２２０が第１の測定トリガーＭ１ａを第１の測定期間Ｅ１ａに受信した場合に、信号生成部３１０は、第２の測定期間Ｅ２ａの第１の時刻に電圧印加トリガーＶ１ａを生成するとともに、第３の測定期間Ｅ３ａの開始時刻に第２の測定トリガーＭ２ａを生成する。電圧印加部１３０は、電圧印加トリガーＶ１ａの受信により発光素子Ｌ１への電圧の印加を開始する。ＣＣＤ２２０は、第２の測定トリガーＭ２ａの受信により露光を開始するとともに第３の測定期間Ｅ３ａに光を検出する。第２の測定期間Ｅ２ａの第１の時刻は、第３の測定期間Ｅ３ａの開始時刻からみて所定の時間Ｔ１ａだけ早い。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子の波長を測定する光学測定装置において、
前記発光素子の電極間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記発光素子から発せられた光を検出するとともに一定の露光周期で初期化と露光とを繰り返す光検出部と、
前記光検出部により検出された光から前記発光素子の波長を演算する波長解析部と、
信号を生成する信号生成部と、
を有し、
前記信号生成部は、
前記電圧印加部が電圧の印加を開始するための電圧印加開始信号と、
前記光検出部が露光を開始するための第１の測定開始信号および第２の測定開始信号と、
を生成するものであり、
前記光検出部が前記第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、
前記信号生成部は、
前記第１の測定期間の次の露光周期である第２の測定期間内の第１の時刻に前記電圧印加開始信号を生成するとともに、
前記第２の測定期間の次の露光周期である第３の測定期間の開始時刻に前記第２の測定開始信号を生成し、
前記電圧印加部は、
前記電圧印加開始信号の受信により前記発光素子への電圧の印加を開始し、
前記光検出部は、
前記第２の測定開始信号の受信により露光を開始するとともに前記第３の測定期間に光を検出し、
前記波長解析部は、
前記光検出部が前記第３の測定期間に検出した光から前記発光素子の波長を演算し、
前記第２の測定期間内の前記第１の時刻は、
前記第３の測定期間の開始時刻からみて所定の時間だけ早いこと
を特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学測定装置において、
前記信号生成部は、
前記第１の時刻として、
前記第３の測定期間の開始時刻から０．１ｍｓ以上２０ｍｓ以下の早い時刻を設定すること
を特徴とする光学測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学測定装置において、
前記発光素子から発せられた光を検出する放射強度測定センサと、
前記放射強度測定センサにより検出された光から前記発光素子の全放射束を演算する全放射束解析部と、
を有し、
前記光検出部が前記第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、
前記放射強度測定センサは、
前記第３の測定期間に光を検出し、
前記全放射束解析部は、
前記放射強度測定センサが前記第３の測定期間に検出した光から前記発光素子の全放射束を演算すること
を特徴とする光学測定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学測定装置において、
前記発光素子を発光させるための検査箇所と、
前記検査箇所に複数の発光素子を順次搬送する発光素子搬送部と、
を有すること
を特徴とする光学測定装置。
【請求項５】
発光素子の波長測定方法において、
前記発光素子の電極間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記発光素子から発せられた光を検出するとともに一定の露光周期で初期化と露光とを繰り返す光検出部と、
前記光検出部により検出された光から前記発光素子の波長を演算する波長解析部と、
前記光検出部が露光を開始するための第１の測定開始信号を生成する信号生成部と、
を有する光学測定装置を用い、
前記光検出部が前記第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、
前記電圧印加部は、
前記第１の測定期間の次の露光周期である第２の測定期間内の第１の時刻に前記発光素子への電圧の印加を開始し、
前記光検出部は、
前記第２の測定期間の次の露光周期である第３の測定期間の開始時刻に露光を開始するとともに前記第３の測定期間に光を検出し、
前記波長解析部は、
前記光検出部が前記第３の測定期間に検出した光から前記発光素子の波長を演算し、
前記第２の測定期間内の前記第１の時刻は、
前記第３の測定期間の開始時刻からみて所定の時間だけ早いこと
を特徴とする発光素子の波長測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学測定装置および発光素子の波長測定方法に関する。さらに詳細には、ＣＣＤにより光を検出する光学測定装置および発光素子の波長測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の光学特性を測定するために分光器が用いられることが多い。分光器は、回折格子等を用いて光を分光するとともに、分光したスペクトルを光検出器により検出する。そして、主波長や、放射束等について演算を行う。
【０００３】
ところで、発光素子を発光させる発光部と、発光素子からの光を測定する光測定部とは、別体であることがある。その場合には、コンピューター等が、発光部と光測定部とを制御する。この場合、発光部と光測定部とは別々に動作するため、光測定部は発光部と同期していない場合がある。その場合には、発光素子の発光の開始から発光素子の光の測定までの時間にばらつきが生じる。測定時間のばらつきにより、測定時における発光素子の温度はばらつく。その結果、測定した発光素子の波長にはばらつきが生じる。
【０００４】
特許文献１では、発光部（２）と測光部（５）とを接続するトリガ信号伝送部（２０）を有する測定システム（１）が開示されている（特許文献１の段落［００３２］および図１等参照）。トリガ信号伝送部（２０）が、発光部（２）の電流検出部（１０）から測光部（５）のタイミング制御部（１４）にトリガ信号を入力することにより、発光部（２）の発光タイミングと測光部（５）の測光タイミングとを同期させている（特許文献１の段落［００５４］等参照）。すなわち、発光部（２）の動作に測光部（５）を追従させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１２−１７７５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光を検出する素子として、例えば、ＣＣＤおよびＣＭＯＳがある。一般に、ＣＣＤは、ＣＭＯＳに比べて高い感度を備えている。ＣＣＤは、受光した光を電荷に変換する。そして、ＣＣＤは、局所的に電位を変化させることにより電荷を転送する。このように、ＣＣＤは、光を電荷に変換するとともに電荷を溜めこんだ状態で保持する露光と、保持した電荷を送り出す転送と、を行う。この転送を行うことにより、受光箇所における電荷は移動して、その受光箇所から電荷は除去される。つまり、ＣＣＤは、初期化されることとなる。
【０００７】
そのため、ＣＣＤでは、露光と転送とを周期的に繰り返す制御を行うことが多い。実際、ＣＣＤを備えるビデオカメラでは、露光と転送とを周期的に繰り返す。そのため、このようなＣＣＤは、高い汎用性と信頼性とを備えるとともに、安価である。このように露光と転送（初期化）とを繰り返すＣＣＤを用いる場合には、露光周期に合わせてＣＣＤに光を照射することが好ましい。しかし、測定するタイミングを発光するタイミングに追従させる特許文献１に記載の方法では、所定の露光周期で動作するＣＣＤで光スペクトルを検出することは困難である。
【０００８】
本発明は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、所定の露光周期で動作するＣＣＤを備える光測定部と発光部とを同期させて波長を測定する光学測定装置および発光素子の波長測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様における光学測定装置は、発光素子の波長を測定するためのものである。この光学測定装置は、発光素子の電極間に電圧を印加する電圧印加部と、発光素子から発せられた光を検出するとともに一定の露光周期で初期化と露光とを繰り返す光検出部と、光検出部により検出された光から発光素子の波長を演算する波長解析部と、信号を生成する信号生成部と、を有する。信号生成部は、電圧印加部が電圧の印加を開始するための電圧印加開始信号と、光検出部が露光を開始するための第１の測定開始信号および第２の測定開始信号と、を生成するものである。そして、この光学測定装置においては、光検出部が第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、信号生成部は、第１の測定期間の次の露光周期である第２の測定期間内の第１の時刻に電圧印加開始信号を生成するとともに、第２の測定期間の次の露光周期である第３の測定期間の開始時刻に第２の測定開始信号を生成し、電圧印加部は、電圧印加開始信号の受信により発光素子への電圧の印加を開始し、光検出部は、第２の測定開始信号の受信により露光を開始するとともに第３の測定期間に光を検出する。また、波長解析部は、光検出部が第３の測定期間に検出した光から発光素子の波長を演算する。第２の測定期間内の第１の時刻は、第３の測定期間の開始時刻からみて所定の時間だけ早い。
【００１０】
この光学測定装置は、一定の露光周期で初期化と露光とを繰り返す光検出部を有する。この光検出部は、電圧印加部と同期されていない。そのため、１個の発光素子に対して露光を２回行う。１回目の露光は、電圧を印加するタイミングを光検出部の露光周期に合わせるために行う。そして、２回目の露光から所定の時刻だけ早いタイミングで、発光素子への電圧の印加を開始する。そのため、この光学測定装置は、電圧の印加の開始時から光検出部の露光の開始時までの時間を常に一定とする。そのため、測定時における発光素子の温度は、測定ごとにほぼ一定である。このため、発光素子の温度に起因する測定値のばらつきを抑制することができる。
【００１１】
第２の態様における光学測定装置では、信号生成部は、第１の時刻として、第３の測定期間の開始時刻から０．１ｍｓ以上２０ｍｓ以下の早い時刻を設定する。この光学測定装置の消費電力は小さい。
【００１２】
第３の態様における光学測定装置は、発光素子から発せられた光を検出する放射強度測定センサと、放射強度測定センサにより検出された光から発光素子の全放射束を演算する全放射束解析部と、を有する。そして、光検出部が第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、放射強度測定センサは、第３の測定期間に光を検出する。全放射束解析部は、放射強度測定センサが第３の測定期間に検出した光から発光素子の全放射束を演算する。発光素子の波長に加えて、発光素子の全放射束を測定できる。
【００１３】
第４の態様における光学測定装置は、発光素子を発光させるための発光箇所と、発光箇所に複数の発光素子を順次搬送する発光素子搬送部と、を有する。多数の発光素子についてインラインで測定することができる。
【００１４】
第５の態様における発光素子の波長測定方法では、発光素子の電極間に電圧を印加する電圧印加部と、発光素子から発せられた光を検出するとともに一定の露光周期で初期化と露光とを繰り返す光検出部と、光検出部により検出された光から発光素子の波長を演算する波長解析部と、光検出部が露光を開始するための第１の測定開始信号を生成する信号生成部と、を有する光学測定装置を用いる。そして、光検出部が第１の測定開始信号を第１の測定期間に受信した場合に、電圧印加部は、第１の測定期間の次の露光周期である第２の測定期間内の第１の時刻に発光素子への電圧の印加を開始し、光検出部は、第２の測定期間の次の露光周期である第３の測定期間の開始時刻に露光を開始するとともに第３の測定期間に光を検出する。また、波長解析部は、光検出部が第３の測定期間に検出した光から発光素子の波長を演算する。第２の測定期間内の第１の時刻は、第３の測定期間の開始時刻からみて所定の時間だけ早い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、所定の露光周期で動作するＣＣＤを備える光測定部と発光部とを同期させて波長を測定する光学測定装置および発光素子の波長測定方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における光学測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態における光学測定装置の光測定部の概略構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態における光学測定装置のＣＣＤの露光周期を説明するための概念図である。
【図４】第１の実施形態における光学測定装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態における波長の測定方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】第１の実施形態における光学測定装置の測定誤差を示すグラフである。
【図７】比較例における波長の測定方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】比較例における光学測定装置の測定誤差を示すグラフである。
【図９】発光素子の波長の電圧印加時間依存性を示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態の変形例における波長の測定方法を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】第２の実施形態における光学測定装置の概略構成を示す図である。
【図１２】第２の実施形態における光学測定装置の制御系を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、具体的な実施形態について、発光素子の波長を測定する光学測定装置および発光素子の波長測定方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。しかし、これらの実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
（第１の実施形態）
１．光学測定装置
図１は、本実施形態の光学測定装置１の概略構成を示す図である。光学測定装置１は、大量の発光素子Ｌ１を順次搬送しつつ発光素子Ｌ１の波長を測定する装置である。図１に示すように、光学測定装置１は、発光部１００と、光測定部２００と、コンピューター３００と、ベルトコンベアＣ１と、を有している。
【００１９】
発光部１００は、発光素子Ｌ１を発光させるためのものである。光測定部２００は、発光素子Ｌ１の光の波長を測定するためのものである。コンピューター３００は、発光部１００と光測定部２００とベルトコンベアＣ１とを制御する。ここで、発光部１００と光測定部２００とは別体である。そして、発光部１００と光測定部２００との間で同期はとられていない。
【００２０】
ベルトコンベアＣ１は、多数の発光素子Ｌ１を検査箇所Ｄ１に順次搬送するための発光素子搬送部である。検査箇所Ｄ１は、発光素子Ｌ１を１個ずつ発光させてその光を検査するための場所である。なお、波長測定装置１が発光素子Ｌ１を検査している期間中には、ベルトコンベアＣ１は、一時的に停止している。図１の矢印Ｋ１は、ベルトコンベアＣ１の搬送方向を示している。
【００２１】
図２は、光測定部２００の構成を示す図である。光測定部２００は、光ファイバー２７０と、回折格子２１０と、ＣＣＤ２２０と、波長解析部２３０と、を有している。光ファイバー２７０は、入射部２７１から入射した光を回折格子２１０に導くためのものである。回折格子２１０は、入射した光を波長に応じて分解するためのものである。ＣＣＤ２２０は、発光素子Ｌ１から発せられた光を検出するための光検出部である。具体的には、ＣＣＤ２２０は、回折格子２１０により分解された光スペクトルを電荷に変換する光電変換素子である。ＣＣＤ２２０は、図３に示すように、一定の露光周期Ｐ１で初期化と露光とを繰り返す。波長解析部２３０は、ＣＣＤ２２０により検出された光から発光素子Ｌ１の波長を演算するためのものである。具体的には、波長解析部２３０は、ＣＣＤ２２０により光電変換された電荷を転送されるとともに、その転送された電荷を解析する。
【００２２】
２．光学測定装置の制御系
図４は、光学測定装置１の制御系を示すブロック図である。発光部１００は、正極端子１１０と、負極端子１２０と、電圧印加部１３０と、電圧制御部１４０と、電圧信号受信部１５０と、端子制御部１６０と、確認信号送信部１７０と、を有する。正極端子１１０は、発光素子Ｌ１のｐ電極に電気的に接続される端子である。負極端子１２０は、発光素子Ｌ１のｎ電極に電気的に接続される端子である。端子制御部１６０は、コンベアＣ１に沿って運ばれる発光素子Ｌ１について、正極端子１１０および負極端子１２０を発光素子Ｌ１の電極に接触させるとともに、その接触を解除するためのものである。
【００２３】
電圧印加部１３０は、正極端子１１０および負極端子１２０の間に電圧を印加するためのものである。つまり、電圧印加部１３０は、発光素子Ｌ１の電極間に電圧を印加する。電圧制御部１４０は、電圧印加部１３０が印加する電圧の値および電圧を印加する時間を制御するためのものである。電圧信号受信部１５０は、電圧印加部１３０が印加する電圧の設定値と、電圧の印加を開始する電圧印加開始信号と、電圧の印加を開始してから電圧の印加を停止するまでの電圧印加時間とを、コンピューター３００から受信するとともに、電圧制御部１４０に伝達するためのものである。確認信号送信部１７０は、ベルトコンベアＣ１の上の発光素子Ｌ１に正極端子１１０および負極端子１２０が接触した旨の確認信号をコンピューター３００に送信するためのものである。
【００２４】
光測定部２００は、回折格子２１０と、ＣＣＤ２２０と、波長解析部２３０と、測定制御部２４０と、測定信号受信部２５０と、データ送信部２６０と、を有している。測定信号受信部２５０は、コンピューター３００から送信された測定開始信号を受信するためのものである。測定制御部２４０は、測定信号受信部２５０により受信された測定開始信号に基づいて、ＣＣＤ２２０による波長の測定を制御するためのものである。データ送信部２６０は、測定されたデータをコンピューター３００に送信するためのものである。
【００２５】
コンピューター３００は、信号生成部３１０と、測定信号送信部３２０と、電圧信号送信部３３０と、データ受信部３４０と、データ記憶部３５０と、確認信号受信部３６０と、設定部３７０と、を有する。
【００２６】
信号生成部３１０は、ＣＣＤ２２０が露光を開始するための測定開始信号（測定トリガー）を生成する。信号生成部３１０は、第１の測定開始信号（第１の測定トリガー）と、第２の測定開始信号（第２の測定トリガー）と、を生成する。また、信号生成部３１０は、これらの測定開始信号（測定トリガー）をＣＣＤ２２０に向けて送信する。具体的には、まず、信号生成部３１０は、これらの測定開始信号（測定トリガー）を測定信号送信部３２０に送信する。
【００２７】
また、信号生成部３１０は、電圧印加部１３０が電圧の印加を開始するための電圧印加開始信号（電圧印加トリガー）を生成する。また、信号生成部３１０は、電圧印加部１３０が印加する電圧の設定値に関する信号を生成する。そして、信号生成部３１０は、電圧印加開始信号（電圧印加トリガー）を電圧印加部１３０に向けて送信する。具体的には、まず、信号生成部３１０は、電圧印加開始信号（電圧印加トリガー）を電圧信号送信部３３０に送信する。
【００２８】
測定信号送信部３２０は、信号生成部３１０により生成された測定開始信号（測定トリガー）を光測定部２００の測定信号受信部２５０に送信するためのものである。また、測定信号送信部３２０は、光の測定に関するその他の設定を測定信号受信部２５０に送信するとよい。
【００２９】
電圧信号送信部３３０は、信号生成部３１０により生成された電圧印加開始信号（電圧印加トリガー）を発光部１００の電圧信号受信部１５０に送信するためのものである。また、電圧信号送信部３３０は、印加する電圧の設定値と、電圧の印加を開始してから電圧の印加を停止するまでの電圧印加時間とを、電圧信号受信部１５０に送信する。
【００３０】
データ受信部３４０は、光測定部２００のデータ送信部２６０から送信されたデータを受け取る。データ記憶部３５０は、データ受信部３４０により受信されたデータを記憶するためのものである。また、データ記憶部３５０は、設定部３７０が送信する発光素子Ｌ１の測定項目や測定条件等の設定を記憶してもよい。
【００３１】
設定部３７０は、信号生成部３１０に発光素子Ｌ１の測定項目や測定条件等の設定を送信するためのものである。例えば、発光素子Ｌ１に印加する電圧の設定値や、電圧を印加する時間である。これらの設定値については、ユーザーから測定条件等の入力を受け付けてもよいし、予めファイルに記憶した測定条件等を読み込んでもよい。
【００３２】
３．波長の測定方法
本実施形態の光学測定装置１は、発光部１００と光測定部２００とは互いに同期していない。そのため、発光部１００が発光するタイミングと光測定部２００が測定するタイミングとを合わせる必要がある。そこで、発光部１００と光測定部２００とを同期させるための方法について、次に説明する。
【００３３】
３−１．露光周期
図３に示すように、本実施形態では、光の波長を測定するＣＣＤ２２０が、一定の露光周期Ｐ１で露光している。そして、露光周期Ｐ１は、初期化期間Ｐ２と露光期間Ｐ３とを交互に繰り返す。また、初期化期間Ｐ２は、露光期間Ｐ３に比べて十分に短い。露光周期Ｐ１として、例えば、１０ｍｓから１００ｍｓを採用することができる。もちろん、この範囲外の値を用いてもよい。
【００３４】
３−２．タイミングチャート
図５は、光学測定装置１における波長を測定するためのタイミングチャートである。前述のように、ＣＣＤ２２０は、露光周期Ｐ１で初期化（Ｐ２）と露光（Ｐ３）とを繰り返している。そして、搬送される発光素子Ｌ１が測定可能な状態となった段階で、信号生成部３１０は、第１のトリガーＭ１を生成するとともに送信する。この第１のトリガーＭ１は、露光周期Ｐ１とは全く無関係に送信される。そのため、第１のトリガーが、露光周期Ｐ１のいずれのタイミングで入力されるか定まっていない。
【００３５】
図５の上段（Ｃａｓｅ１）は、露光周期Ｐ１の初期に第１のトリガーＭ１ａが入力された場合を例示するタイミングチャートである。図５の下段（Ｃａｓｅ２）は、露光周期Ｐ１の終期に第１のトリガーＭ１ｂが入力された場合を例示するタイミングチャートである。なお、Ｃａｓｅ１では、各入力信号等の末尾にａを付与する。Ｃａｓｅ２では、各入力信号等の末尾にｂを付与する。そして、Ｃａｓｅ１およびＣａｓｅ２で区別を必要としない場合には、これらのａ、ｂを省略する。その他のタイミングチャートについても、同様である。
【００３６】
図５の上段（Ｃａｓｅ１）に示すように、信号の順序は、測定項目リレーセットＳ１、電圧設定値セットＳ２、第１の測定トリガーＭ１ａ、電圧印加トリガーＶ１ａ、第２の測定トリガーＭ２ａ、の順である。
【００３７】
測定項目リレーセットＳ１は、発光素子Ｌ１が測定可能な状態であることを表すとともに、発光素子Ｌ１の測定条件を初期化するための信号である。電圧設定値セットＳ２は、電圧印加部１３０が印加する電圧の設定値を伝達するための信号である。また、電圧印加部１３０が発光素子Ｌ１に電圧を印加する電圧印加時間に関する情報を含んでいてもよい。第１の測定トリガーＭ１ａは、発光素子Ｌ１の１回目の露光を開始するタイミングを表す信号である。電圧印加トリガーＶ１ａは、電圧印加部１３０が発光素子Ｌ１に電圧を印加するタイミングを示す信号である。第２の測定トリガーＭ２ａは、発光素子Ｌ１の２回目の露光を開始するタイミングを表す信号である。
【００３８】
ここで、ＣＣＤ２２０の露光周期のうち、第１の測定トリガーＭ１ａが入力された期間を第１の測定期間Ｅ１ａとする。図５の上段に示すように、第２の測定期間Ｅ２ａは、第１の測定期間Ｅ１ａの次の露光周期の期間である。第３の測定期間Ｅ３ａは、第２の測定期間Ｅ２ａの次の露光周期の期間である。そして、その次に、第４の測定期間Ｅ４ａがある。
【００３９】
３−２−１．第１の測定期間
図５の上段に示すように、第１の測定期間Ｅ１ａには、第１の測定トリガーＭ１ａの他に、測定項目リレーセットＳ１と、電圧設定値セットＳ２と、がある。第２の測定期間Ｅ２ａには、電圧印加トリガーＶ１ａがある。第３の測定期間Ｅ３ａには、第２の測定トリガーＭ２ａがある。
【００４０】
そして、第１の測定トリガーＭ１ａの入力と同時に第１の露光ＭＴ１ａが開始される。そして、第１の露光ＭＴ１ａは、露光周期Ｐ１が終了するまで、すなわち、第１の測定期間Ｅ１ａの終了時まで継続する。
【００４１】
ここで実際には、第１の露光ＭＴ１ａは、第１の測定トリガーＭ１ａの入力により起こされる。そのため、第１の露光ＭＴ１ａの開始は、第１の測定トリガーＭ１ａよりわずかに遅い。このように、トリガーとそのトリガーの入力を受けて実行する処理との関係は、これ以降も同様である。そして、このわずかの時間の遅れは、いずれのトリガーについても共通して非常に小さい。そのため、トリガーの時刻とそのトリガーの入力を受けて実行する時刻とは同時であるものとして説明する。
【００４２】
３−２−２．第２の測定期間
第２の測定期間Ｅ２ａには、電圧印加トリガーＶ１ａと、電圧印加ＶＴ１ａと、がある。電圧印加トリガーＶ１ａは、第２の測定期間Ｅ２ａの終了時より早く入力される。図５の上段に示すように、電圧印加トリガーＶ１ａの入力時と第３の測定期間Ｅ３ａの開始時との間の時間は、時間Ｔ１ａである。そのため、電圧印加ＶＴ１ａの開始時と第３の測定期間Ｅ３ａの開始時との間の時間も、時間Ｔ１ａである。
【００４３】
３−２−３．第３の測定期間
第３の測定期間Ｅ３ａには、第２の測定トリガーＭ２ａと、第２の露光ＭＴ２ａと、がある。第２の測定トリガーＭ２ａは、第３の測定期間Ｅ３ａの開始時と同時に入力される。そして、第２の露光ＭＴ２ａは、第３の測定期間Ｅ３ａの開始時と同時に実施される。そして、第２の露光ＭＴ２ａは、第３の測定期間Ｅ３ａの開始時から終了時まで継続する。このため、露光周期Ｐ１にわたって、光を計測することができる。
【００４４】
そして、電圧印加ＶＴ１ａの開始時から第２の露光ＭＴ２ａの開始時までの時間は、時間Ｔ１ａである。
【００４５】
３−２−４．第４の測定期間
第４の測定期間Ｅ４ａでは、ＣＣＤ２２０が第３の測定期間Ｅ３ａに検出した光を、波長解析部２３０が、解析する。
【００４６】
３−２−５．第１の測定トリガーの違い
図５の下段は、第１の測定トリガーＭ１ｂが、図５の上段と異なるタイミングで入った場合のタイミングチャートである。図１に示すように、搬送される発光素子Ｌ１を順次測定する。そのため、第１の測定トリガーＭ１が入るタイミングは、測定の度に異なる。図５の下段（Ｃａｓｅ２）に示すように、信号の順序は、測定項目リレーセットＳ１、電圧設定値セットＳ２、第１の測定トリガーＭ１ｂ、電圧印加トリガーＶ１ｂ、第２の測定トリガーＭ２ｂ、の順である。
【００４７】
Ｃａｓｅ２では、第１の測定トリガーＭ１ｂは、露光周期Ｐ１のうちの終了時に近いタイミングで入力されている。この場合であっても、第２の測定期間Ｅ２ｂに電圧印加トリガーＶ１ｂが入力されて、電圧印加ＶＴ１ａが開始される。そして、第３の測定期間Ｅ３ｂの開始時に第２の測定トリガーＭ２ｂが入力されて、第２の露光ＭＴ２ｂが開始される。第２の露光ＭＴ２ｂは、第３の測定期間Ｅ３ｂの開始時から終了時まで継続する。
【００４８】
そして、電圧印加ＶＴ１ｂの開始時から第２の露光ＭＴ２ｂの開始時までの時間は、時間Ｔ１ｂである。
【００４９】
３−３．測定方法による効果
図５に示すように、Ｃａｓｅ１の時間Ｔ１ａの長さとＣａｓｅ２の時間Ｔ１ｂの長さとは、等しい。つまり、発光素子Ｌ１に電圧を印加する開始時刻から、波長の測定の開始時刻までの期間は、一定である。そのため、第３の測定期間Ｅ３ａにおける発光素子Ｌ１の温度と、第３の測定期間Ｅ３ｂにおける発光素子Ｌ１の温度とは、ほぼ等しい。つまり、波長の測定を開始する時刻における発光素子Ｌ１の温度は、測定の度にばらつくおそれはほとんどない。したがって、正確な波長を測定することができる。
【００５０】
３−４．測定結果（実験）
図６は、同じ発光素子Ｌ１について波長を２回測定した結果を示すグラフである。図６の横軸は、第１回目に測定した光の波長である。図６の縦軸は、第２回目に測定した光の波長である。この場合、１回目の測定値と２回目の測定値とは、ほとんど同じである。図６に示すように、本実施形態の光学測定装置１は、正確に波長を測定することができる。なお、図６に示すように、それぞれの発光素子Ｌ１の波長は、４５３ｎｍから４５７ｎｍまでの範囲内でばらつきが生じている。これらのうち、製品の規格を満たす発光素子Ｌ１を出荷すればよい。
【００５１】
４．制御系の動作（タイミングチャートの生成方法）
ここで、図５に示すタイミングチャートで波長を測定するための光学測定装置１の制御方法について説明する。まず、端子制御部１６０が、正極端子１１０および負極端子１２０をそれぞれ発光素子Ｌ１の正極および負極に接触させる。この後、確認信号送信部１７０が、コンピューター３００の確認信号受信部３６０に発光素子Ｌ１への導通が完了した旨の信号を送信する。この信号は、ベルトコンベアＣ１を搬送されてきた発光素子Ｌ１についての波長の測定が可能であることを示唆している。
【００５２】
信号生成部３１０は、その信号を入力された後に、第１の測定開始信号（第１の測定トリガーＭ１）を生成するとともに送信する。そして、第１の測定トリガーＭ１は、測定信号送信部３２０および測定信号受信部２５０を経由して、測定制御部２４０に送信される。
【００５３】
測定制御部２４０は、第１の測定トリガーＭ１を受信したタイミングで、ＣＣＤ２２０に露光を開始させる。このとき、ＣＣＤ２２０は、露光周期Ｐ１で周期的に露光している。
【００５４】
前述したように、通常、第１の測定トリガーＭ１を受信したタイミングは、露光周期Ｐ１の途中である。一方、その波長の測定終了時刻は、その露光周期Ｐ１、すなわち、第１の測定期間Ｅ１の終了時である。このように露光の終了時刻は、定まっている。そのため、ＣＣＤ２２０は、第１の測定トリガーＭ１を受信した露光周期Ｐ１、すなわち、第１の測定時間Ｅ１におけるデータを波長解析部２３０に送信する。もちろん、この送信するデータには、発光素子Ｌ１の光に関する情報は充分に含まれていない。ただし、第１の測定時間Ｅ１のタイミングに関する情報が含まれている。
【００５５】
波長解析部２３０は、第１の測定トリガーＭ１を受けて露光したデータを受信する。そのため、波長解析部２３０は、第１の測定期間Ｅ１を認識することができる。そして、波長解析部２３０は、データ送信部２６０に、第１の測定期間Ｅ１の終了時のタイミングを送信する。そのタイミングは、データ送信部２６０およびデータ受信部３４０を経由して、コンピューター３００の信号生成部３１０に入力される。
【００５６】
そして、信号生成部３１０は、第２の測定トリガーＭ２を生成するとともに、電圧印加トリガーＶ１を生成する。信号生成部３１０は、第３の測定期間Ｅ３の開始時刻と同時刻に第２の測定トリガーＭ２を設定する。また、信号生成部３１０は、第２の測定期間Ｅ２に電圧印加トリガーＶ１を設定する。ここで、電圧印加トリガーＶ１のタイミングは、第２の測定期間Ｅ２の終了時から時間Ｔ１だけ早い時刻である。つまり、第２の測定トリガーＭ２から時間Ｔ１だけ早い時刻に電圧印加トリガーＶ１を設定する。そして、これらの信号を生成する。
【００５７】
信号生成部３１０は、電圧制御部１４０に向けて電圧印加トリガーＶ１を送信する。この送信に際して、電圧印加トリガーＶ１は、電圧信号送信部３３０および電圧信号受信部１５０を経由する。次に、信号生成部３１０は、測定制御部２４０に向けて第２のトリガーＭ２を送信する。この送信に際して、第２のトリガーＭ２は、測定信号送信部３２０および測定信号受信部２５０を経由する。
【００５８】
次に、電圧制御部１４０は、電圧印加トリガーＶ１を受信するとともに、電圧印加部１３０に正極端子１１０および負極端子１２０の間への電圧の印加を開始させる（電圧印加ＶＴ１）。つまり、電圧印加部１３０は、第２の測定期間Ｅ２の第１の時刻に発光素子Ｌ１への電圧の印加を開始する。
【００５９】
一方、測定制御部２４０は、第２のトリガーＭ２を受信するとともに、ＣＣＤ２２０に第２の露光ＭＴ２を開始させる。つまり、ＣＣＤ２２０は、第２のトリガーＭ２の入力を受けて第３の測定期間Ｅ３の開始時刻に露光を開始する。そして、ＣＣＤ２２０は、第３の測定期間Ｅ３に継続して光を検出する。
【００６０】
この後、ＣＣＤ２２０は、露光した光スペクトルのデータを波長解析部２３０に送信する。波長解析部２３０は、ＣＣＤ２２０から受け取ったデータを元に波長を演算する。そして、波長のデータをデータ送信部２６０に送信する。データ送信部２６０は、そのデータをデータ受信部３４０に送信する。データ受信部３４０は、そのデータをデータ記憶部３５０に送信する。データ記憶部３５０は、その波長のデータを記憶する。これにより、発光素子Ｌ１の波長の測定が終了する。
【００６１】
つまり、ＣＣＤ２２０が第１の測定期間Ｅ１に第１の測定トリガーＭ１を受信した場合に、信号生成部３１０は、第２の測定期間Ｅ２の第１の時刻に電圧印加トリガーＶ１を生成するとともに、第３の測定期間Ｅ３の開始時刻に第２の測定トリガーＭ２を生成する。ここで、第１の時刻は、第３の測定期間Ｅ３の開始時刻からみて所定の時間Ｔ１だけ早い。そして、電圧印加部１３０は、電圧印加トリガーＶ１の入力を受けて発光素子Ｌ１への電圧の印加を開始する。ＣＣＤ２２０は、第２の測定トリガーＭ２の入力を受けて露光を開始するとともに第３の測定期間Ｅ３の期間に光を検出し、波長解析部２３０は、ＣＣＤ２２０が第３の測定期間Ｅ３に検出した光から発光素子Ｌ１の波長を演算する。
【００６２】
５．波長の測定方法の比較（比較例）
５−１．タイミングチャート（比較例）
図７は、比較例における光学測定装置のタイミングチャートである。比較例における光学測定装置は、発光部と光測定部との間で同期していない。
【００６３】
図７に示すように、信号生成部は、第１の測定期間Ｅ１ｃの期間内に電圧印加トリガーＶ１ｃを入力する。そして、電圧印加部は、発光素子Ｌ１に電圧を印加する。次に、信号生成部は、電圧を印加してから露光周期Ｐ１の経過後に、第２の測定期間Ｅ２ｃの期間内に第１の測定トリガーＭ１ｃを生成する。ＣＣＤは、第１の測定トリガーＭ１ｃの入力を受けて第１の露光ＭＴ１ｃを開始する。波長解析部は、第２の測定期間Ｅ２ｃのデータを受けて波長を演算する。しかし、このデータは、露光が不完全である。
【００６４】
信号生成部は、第４の測定期間Ｅ４ｃの開始時に第２の測定トリガーＭ２ｃを生成する。この第２の測定トリガーＭ２ｃの入力を受けて、ＣＣＤは、第２の露光ＭＴ２ｃを行う。そして、ＣＣＤは、第４の測定期間Ｅ４ｃに検出したデータを波長解析部に送信する。波長解析部では、このデータから波長を演算する。
【００６５】
図７の上段のＣａｓｅ３および図７の下段のＣａｓｅ４では、ＣＣＤは、第４の測定期間Ｅ４ｃ、Ｅ４ｄに光を検出している。しかし、図７に示すように、発光素子Ｌ１への電圧の印加の開始時刻から波長の測定開始時刻までの時間Ｔ１ｄは、時間Ｔ１ｃよりも短い。つまり、この比較例においては、電圧の印加の開始時刻から波長の測定開始時刻までの時間が一定ではない。発光素子Ｌ１に電圧を印加し続けると、発光素子Ｌ１の温度は、ある程度飽和するまで上昇する。そして、図７の電圧の印加時間では、発光素子Ｌ１の温度は飽和しない。そのため、測定時における発光素子Ｌ１の温度にばらつきが生じる。
【００６６】
５−２．測定結果（実験）
図８は、同じ発光素子Ｌ１について波長を２回測定した結果を示すグラフである。図８の横軸は、第１回目に測定した光の波長である。図８の縦軸は、第２回目に測定した光の波長である。図８に示すように、比較例における光学測定装置では、波長の測定値にばらつきが生じる。そのため、製品の規格を満たしているか否かの判断がやや困難である。
【００６７】
図９は、電圧を印加する時間と発光素子Ｌ１の波長との関係を示すグラフである。図９に示すように、発光素子Ｌ１に電圧を印加する時間が長いほど、測定される波長は長い。その理由は、次のようであると考えられる。発光素子Ｌ１に電圧を印加する時間が長いほど、発光素子Ｌ１の温度が上昇する。そして、温度上昇に伴って、半導体の結晶間隔が大きくなる。そして、バンドギャップが小さくなる。その結果、発光素子Ｌ１の波長は長くなる。
【００６８】
また、比較例では、電圧を印加してから、第１の測定トリガーＭ１ｃ、Ｍ１ｄを生成するまでに、露光周期Ｐ１に相当する時間だけ待機することとしている。そのため、本実施形態の光学測定装置１の測定時間は、比較例の光学測定装置の測定時間に比べて短い。つまり、発光素子Ｌ１に検査に要するサイクルタイムは短い。
【００６９】
なお、この光学測定装置１では、電圧を印加してから波長を測定するまでの時間が短い。つまり、発光素子Ｌ１に長時間電圧を印加した場合の波長を測定するわけではない。しかし、長時間電圧を印加した場合については、図９に示すような電圧印加時間と波長との関係を示すグラフを作成しておけばよい。これにより、波長の電圧印加時間依存性を見積もるとともに、値の読み替えを行うことは容易である。
【００７０】
６．変形例
６−１．電圧印加開始信号
本実施形態では、時間Ｔ１を短い時間とした。つまり、電圧印加開始信号を生成する第１の時刻を、第２の測定期間Ｅ２の終了時からわずかに早い時刻に設定することとした。しかし、図１０に示すように、時間Ｔ１を長くとってもよい。ただし、第１の時刻が第２の測定時間Ｅ２のうちのいずれかの時刻であることが必要である。
【００７１】
この場合、電圧印加ＶＴ１ｅの開始時から第２の露光ＭＴ２ｅの開始時までの時間Ｔ１ｅ（Ｃａｓｅ５：図１０の上段）は、電圧印加ＶＴ１ｆの開始時から第２の露光ＭＴ２ｆの開始時までの時間Ｔ１ｆ（Ｃａｓｅ６：図１０の下段）と等しい。すなわち、電圧印加ＶＴ１の開始時から第２の露光ＭＴ２の開始時までの時間Ｔ１を一定にすることができることに変わりない。
【００７２】
ただし、時間Ｔ１が短いほど、光学測定装置１の消費電力は小さい。そのため、電圧印加ＶＴ１の開始時から第２の露光ＭＴ２の開始時までの時間Ｔ１は、例えば、０．１ｍｓ以上２０ｍｓ以下である。好ましくは、０．１ｍｓ以上１０ｍｓ以下である。より好ましくは、０．１ｍｓ以上２ｍｓ以下である。
【００７３】
６−２．電圧印加の終了時
図５もしくは図１０に示すように、第３の測定時間Ｅ３の終了時以降であれば、発光素子Ｌ１への電圧の印加をいつ終了してもよい。ただし、電圧を印加する時間が短いほど、光学測定装置１の消費電力は小さい。例えば、第３の測定時間Ｅ３の終了時から０．１ｍｓ以上１００ｍｓ以下まで電圧の印加を継続してもよい。好ましくは、０．１ｍｓ以上２０ｍｓ以下である。
【００７４】
７．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の光学測定装置１は、発光素子Ｌ１への電圧の印加の開始時刻から波長の測定開始時刻までの時間を一定として波長を測定する。そのため、発光素子Ｌ１の温度のばらつきによる測定誤差を回避することができる。これにより、発光素子Ｌ１の波長を高精度に測定できる光学測定装置１が実現されている。
【００７５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、発光素子Ｌ１の波長を測定する光学測定装置１について説明した。本実施形態では、発光素子Ｌ１の波長に加えて発光素子Ｌ１の全放射束Ｐｏを測定する光学測定装置について説明する。
【００７６】
１．光学測定装置
図１１は、本実施形態の光学測定装置２の概略構成を示す図である。光学測定装置２は、発光部１００と、光測定部４００と、コンピューター３００と、を有している。図１１に示すように、光測定部４００は、第１の実施形態で説明した各部の他に、放射強度測定センサ４２０と、全放射束解析部４３０と、を有している。
【００７７】
放射強度測定センサ４２０は、発光素子Ｌ１から発せられた光を検出するためのものである。放射強度測定センサ４２０は、発光素子Ｌ１の位置に対して所定の位置および角度で配置されたフォトダイオードの集合体を有している。そして、放射強度測定センサ４２０は、全放射束の代替測定をする。全放射束解析部４３０は、放射強度測定センサ４２０により検出された光から発光素子Ｌ１の全放射束を演算するためのものである。
【００７８】
２．光学測定装置の制御系
図１２は、光学測定装置２の制御系を示すブロック図である。光学測定装置２は、第１の実施形態で説明した各構成の他に、放射強度測定センサ４２０と、全放射束解析部４３０と、を有している。光学測定装置２では、ＣＣＤ２２０が第１の測定トリガーＭ１を第１の測定期間に受信した場合に、放射強度測定センサ４２０は、第３の測定期間に光を検出し、全放射束解析部４３０は、放射強度測定センサ４２０が第３の測定期間に検出した光から発光素子Ｌ１の全放射束を演算する。このため、光学測定装置２は、発光素子Ｌ１の波長および全放射束を好適に代替測定することができる。
【００７９】
３．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の光学測定装置２は、発光素子Ｌ１への電圧の印加の開始時刻から波長の測定開始時刻までの時間を一定として波長を測定する。そして、その波長の測定と同時に発光素子Ｌ１の全放射束Ｐｏを代替測定する。そのため、光学測定装置２は、発光素子Ｌ１の温度のばらつきによる測定誤差を回避することができる。また、全放射束Ｐｏも好適に代替測定することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１、２…光学測定装置
１００…発光部
１３０…電圧印加部
１４０…電圧制御部
２００…光測定部
２１０…回折格子
２２０…ＣＣＤ
２３０…波長解析部
２４０…測定制御部
３００…コンピューター
３１０…信号生成部
４２０…放射強度測定センサ
４３０…全放射束解析部
Ｌ１…発光素子
Ｃ１…ベルトコンベア
Ｄ１…測定箇所
【図１】
2015210134.tif 000003
【図２】
2015210134.tif 000004
【図３】
2015210134.tif 000005
【図４】
2015210134.tif 000006
【図６】
2015210134.tif 000007
【図８】
2015210134.tif 000008
【図９】
2015210134.tif 000009
【図１１】
2015210134.tif 000010
【図１２】
2015210134.tif 000011
【図５】
2015210134.tif 000012
【図７】
2015210134.tif 000013
【図１０】
2015210134.tif 000014