(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光源に対して電源部が駆動電流を供給することで前記照明光源を発光させる発光部と、
前記照明光源が発光した光を受光して前記照明光源の光学測定を行う測光部と、
前記発光部と前記測光部との間を接続し、前記発光部の発光タイミングと前記測光部の測定タイミングとを同期させるためのトリガ信号を伝送するトリガ信号伝送部と、
前記測光部における測定の終了時が前記発光部における前記駆動電流の供給終了時よりも一定の時間だけ遅延するように、前記トリガ信号に基づいて制御するタイミング制御部と、
を備えたことを特徴とする光学測定装置。
【請求項２】
前記発光部は、前記電源部と前記照明光源との間を結ぶ電流路に前記駆動電流が流れたことを検出したときに前記トリガ信号を前記測光部に対して伝送する電流検出部を備えていること
を特徴とする請求項１記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記電源部は、前記照明光源に対して前記駆動電流の出力を開始したときに前記トリガ信号を前記測光部に対して出力するトリガ出力部を備えたこと
を特徴とする請求項１記載の光学測定装置。
【請求項４】
それぞれ前記照明光源が発光した光を異なる波長に分光して、分光された光を測定する複数の前記測光部を備え、
全ての前記測光部に対して前記トリガ信号を出力して前記発光部の発光タイミングと全ての前記測光部の測定タイミングとを同期させていること
を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記測光部が測定を行う時間の間だけ前記発光部が発光した光を前記測光部に入射させ、前記測定時間以外のときには前記測光部に対して入射させない制御を行うシャッタ手段を前記測光部よりも前記光の入射側に備えたこと
を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記測光部が測定を行う周期をＣＴ、この測光部が測定を行う測定時間をＭＴ、前記照明光源が発光する時間をＥＴとしたときに、この時間ＥＴを
「ＭＴ≦ＥＴ＜ＭＴ＋ＣＴ」としたこと
を特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学測定装置。
【請求項７】
前記時間ＥＴを「ＥＴ＝ＭＴ」としたこと
を特徴とする請求項６記載の光学測定装置。
【請求項８】
照明光源に対して電源部が駆動電流を供給することで前記照明光源を設けた発光部から発光された光を受光して前記照明光源の光学測定を行う測光部が測光を行うときに、
前記発光部と前記測光部との間でトリガ信号を伝送することで前記発光部の発光タイミングと前記測光部の測定タイミングとを同期させ、
前記測光部における測定の終了時が前記発光部における前記駆動電流の供給終了時よりも一定の時間だけ遅延するように、前記トリガ信号に基づいて制御されていること
を特徴とする光学測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光源が発光した光を受光して照明光源の光学測定を行う光学測定装置および光学測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ等の照明光源の光学特性は分光計を用いて測定が行われる。分光計は、照明光源が発光した光を分光し、分光した光を受光してスペクトルを検出している。この検出したスペクトルを用いてＬＥＤの光学測定が行われる。具体的には、検出したスペクトルに基づいて、三刺激値や色度座標、光束、放射束、主波長、ピーク波長、半値全幅といった値を演算することで、ＬＥＤの光学特性を測定している。
【０００３】
分光計を用いた光学測定を行う技術が特許文献１に開示されており、ＬＥＤに対して電源部から電流を供給して発光させる技術が特許文献２に開示されている。図１０は分光計を用いてＬＥＤの光学測定を行う従来の測定システムの一例を示している。この測定システム１０１は、電源部１０２とＬＥＤ１０３と積分球１０４と光ファイバ１０５と測光部１０６とコンピュータ１０７とを備えて構成している。
【０００４】
電源部１０２はコンピュータ１０７により駆動電流の値が設定されることで、ＬＥＤ１０３に対して駆動電流を出力する。ＬＥＤ１０３は駆動電流が供給されることで光Ｌを発光する。この光Ｌは積分球１０４に入射され、光ファイバ１０５に導光される。そして、光ファイバ１０５により導光された光Ｌが測光部１０６に入射する。
【０００５】
測光部１０６は光学部１１１とＡＤ変換部１１２と信号処理部１１３とを備えており、光Ｌを分光してスペクトルを検出している。光学部１１１は分光部１１４と検出部１１５とを有している。分光部１１４は光ファイバ１０５から導光された光Ｌを分光する。検出部１１５は分光された光Ｌを受光して光電変換を行い、電気信号を出力する（光学部出力）。
【０００６】
ＡＤ変換部１１２はこの電気信号を入力して、アナログ信号からデジタル信号に変換する。信号処理部１１３は変換後のデジタル信号を入力して、波長軸の強度分布値（スペクトルデータ）を生成する。そして、生成したスペクトルデータをコンピュータ１０７に転送する。
【０００７】
コンピュータ１０７は電源部１０２に対して駆動電流の値を設定すると共に、測光部１０６の信号処理部１１３から転送されたスペクトルデータに基づいて所定の演算（前述した三刺激値等の演算）を行う。この演算を行うことによりＬＥＤ１０３の光学測定を行う。測定した結果は例えばコンピュータ１０７に接続される表示手段（ディスプレイ等）に表示する。
【０００８】
図１１は図１０の構成におけるタイミングを示している。ＬＥＤ１０３は電源部１０２から駆動電流が供給されている間に発光する。ＬＥＤ１０３が光Ｌを発光する時間を発光時間ＥＴとする。ＬＥＤ１０３が発光した光Ｌは積分球１０４および光ファイバ１０５を介して測光部１０６に入射される。そして、分光部１１４によって光Ｌが分光されて、検出部１１５により光Ｌの検出がされる。
【０００９】
信号処理部１１３は検出部１１５から電気信号を読み出すタイミングを制御しており、読み出し開始と共に検出部１１５から電気信号がＡＤ変換部１１２に読み出される。そして、ＡＤ変換部１１２でアナログ信号からデジタル信号に変換されて、スペクトルデータを得るための演算を行う。そして、スペクトルデータが生成された後にコンピュータ１０７にスペクトルデータが転送される。
【００１０】
同図に示すように、測光部１０６は一定周期（測光周期ＣＴ）ごとに光Ｌの測定（測光）を行うようにしている。このように測光周期ＣＴごとに繰り返して測光を行うことで、ＬＥＤ１０３の光学測定を行っている。測光は一定の時間（測光時間ＭＴ）の間に受光した光Ｌに基づいて行う。よって、測光周期ＣＴごとに測光時間ＭＴの時間の間だけ光Ｌの測定を行うことで、光学測定を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−２８８１５０号公報
【特許文献２】特開２００９−０７６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ＬＥＤ１０３の光学測定は、測光時間ＭＴの間に受光した光Ｌに基づいて行われる。よって、測光時間ＭＴは全てＬＥＤ１０３が発光した光Ｌを受光していなければならない。仮に、測光時間ＭＴの途中で光Ｌが測光部１０６で受光されなくなると、検出部１１５が検出する光Ｌが不正確なものになる。よって、少なくとも測光時間ＭＴの間は光Ｌを完全に受光するようにしなければならない。
【００１３】
一方で、測光部１０６と電源部１０２とは単にコンピュータ１０７に接続されているだけであり、測光部１０６と電源部１０２とは独立に動作している。つまり、電源部１０２は独自にＬＥＤ１０３を発光させており、測光部１０６は独自に光Ｌを測定している。
【００１４】
従って、ＬＥＤ１０３と測光部１０６とはそれぞれ独立して動作を行っているため、ＬＥＤ１０３の発光タイミングと測光部１０６の測光タイミングとの間にずれを生じることがある。このタイミングのずれを生じることにより、測光部１０６の測光時間ＭＴの途中で検出部１１５に光Ｌが受光されなくなる。このため、測定結果は不正確なものとなる。
【００１５】
このために、ＬＥＤ１０３の発光時間ＥＴを十分に長くする。発光時間ＥＴを十分に長く確保すれば、タイミングのずれを生じたとしても、測光時間ＭＴの途中で光Ｌが受光されなくなるという問題を回避できる。具体的には、測光周期ＣＴと測光時間ＭＴとを加算した時間よりも発光時間ＥＴを長く（ＥＴ＞ＭＴ＋ＣＴ）することにより、測光時間ＭＴの間で光Ｌを確実に受光させることができる。
【００１６】
このとき、ＬＥＤ１０３は発光開始から経時的にチップ内の接合温度が上昇し、この温度上昇により発光する光Ｌのスペクトル特性が変動する。従って、ＬＥＤ１０３の発光時間ＥＴが長くなるに応じて温度上昇も高くなり、スペクトル特性の変動も大きくなる。このスペクトル特性の変動が不定になると、ＬＥＤ１０３の光学測定の正確性が低下する。
【００１７】
つまり、発光タイミングと測光タイミングとはそれぞれ独自のタイミングになっているため、ＬＥＤ１０３の発光を開始してから検出部１１５で光Ｌを検出するまでの時間が測定ごとに変化する。前述したように、測光は測光周期ＣＴごとに繰り返し行われるため、それぞれの回の測光でスペクトル特性の変動幅が変化する。これにより、一定の再現性を持って光学測定を行うことができず、測定結果の正確性が失われる。
【００１８】
また、ＬＥＤ１０３の発光時間ＥＴを十分に長くすることにより、測光時間ＭＴの全てにおいて光Ｌを確実に受光させている。ＬＥＤ１０３の発光時間ＥＴが長くなると、極めて高い発熱を生じる。これにより、ＬＥＤ１０３に対して大きな熱ストレスが与えられ、ダメージが大きくなる。特に、ＬＥＤ１０３を照明等に用いる場合には、電源部１０２の定格電流が大きくなり、ＬＥＤ１０３は高出力になる。このときに、ＬＥＤ１０３の発光時間ＥＴを長時間にすると、ＬＥＤ１０３に大きな熱ストレスが作用して、与えられるダメージが大きくなる。
【００１９】
そこで、本発明は、照明光源が発光した光を受光して光学測定を行うときに、照明光源に熱のダメージを与えることなく正確に光学測定を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
以上の課題を解決するため、本発明の光学測定装置は、照明光源に対して電源部が駆動電流を供給することで前記照明光源を発光させる発光部と、前記照明光源が発光した光を受光して前記照明光源の光学測定を行う測光部と、前記発光部と前記測光部との間を接続し、前記発光部の発光タイミングと前記測光部の測定タイミングとを同期させるためのトリガ信号を伝送するトリガ信号伝送部と、前記測光部における測定の終了時が前記発光部における前記駆動電流の供給終了時よりも一定の時間だけ遅延するように、前記トリガ信号に基づいて制御するタイミング制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この光学測定装置は、発光部と測光部との間を直接接続してトリガ信号を伝送することで、両者を同期させている。これにより、発光タイミングと測光タイミングとを同期させて、タイミングのずれを生じないようにしている。このため、正確な光学測定を行うことができ、照明光源に対する熱のダメージを軽減することができる。
【００２２】
また、前記発光部は、前記電源部と前記照明光源との間を結ぶ電流路に前記駆動電流が流れたことを検出したときに前記トリガ信号を前記測光部に対して伝送する電流検出部を備えていることを特徴とする。電流路に電流が流れたことを検出して、これをトリガ信号とすることで、電源部の構成を変更することなく、簡単な部品を追加するだけで発光タイミングと測光タイミングとを同期させることができる。
【００２３】
また、前記電源部は、前記照明光源に対して前記駆動電流の出力を開始したときに前記トリガ信号を前記測光部に対して出力するトリガ出力部を備えたことを特徴とする。電源部にトリガ出力部を設けてトリガ信号を出力することで、発光タイミングと測光タイミングとを同期させることができる。
【００２４】
また、それぞれ前記照明光源が発光した光を異なる波長に分光して、分光された光を測定する複数の前記測光部を備え、全ての前記測光部に対して前記トリガ信号を出力して前記発光部の発光タイミングと全ての前記測光部の測定タイミングとを同期させていることを特徴とする。発光部から全ての測光部に対してトリガ信号を出力することで、発光タイミングと全ての測光部の測光タイミングとを同期させることができる。
【００２５】
また、前記測光部が測定を行う時間の間だけ前記発光部が発光した光を前記測光部に入射させ、前記測定時間以外のときには前記測光部に対して入射させない制御を行うシャッタ手段を前記測光部よりも前記光の入射側に備えたことを特徴とする。光を測光部に透過させる制御を行うシャッタ手段にトリガ信号を入力することで、発光タイミングと測光タイミングとを同期させることができる。
【００２６】
また、前記測光部が測定を行う周期をＣＴ、この測光部が測定を行う測定時間をＭＴ、前記照明光源が発光する時間をＥＴとしたときに、この時間ＥＴを「ＭＴ≦ＥＴ＜ＭＴ＋ＣＴ」としたことを特徴とする。これにより、発光時間ＥＴを短くすることができ、照明光源に対する熱のダメージを抑制することができる。
【００２７】
また、前記時間ＥＴを「ＥＴ＝ＭＴ」としたことを特徴とする。発光時間ＥＴを測光時間ＭＴと一致させることで、発光時間ＥＴを最短にすることができる。これにより、照明光源に対する熱のダメージを最小化することができるようになる。
【００２８】
また、本発明の光学測定方法は、照明光源に対して電源部が駆動電流を供給することで前記照明光源を設けた発光部から発光された光を受光して前記照明光源の光学測定を行う測光部が測光を行うときに、前記発光部と前記測光部との間でトリガ信号を伝送することで前記発光部の発光タイミングと前記測光部の測定タイミングとを同期させ、前記測光部における測定の終了時が前記発光部における前記駆動電流の供給終了時よりも一定の時間だけ遅延するように、前記トリガ信号に基づいて制御されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、発光部と測光部との間をトリガ信号伝送部で直接的に接続して、両者の間でトリガ信号を伝送させている。これにより、発光タイミングと測光タイミングとを同期させることができ、スペクトル特性の変動の影響を抑制して正確な光学測定を行うことができる。且つ、発光時間を短くできることから、照明光源に作用する熱によるダメージを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の構成の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】変形例１における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図４】変形例２における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図５】図４の構成の動作を示すタイミングチャートである。
【図６】変形例３における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図７】変形例４における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の構成の動作を示すタイミングチャートである。
【図９】変形例５における測定システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の測定システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の構成の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下では、照明光源にＬＥＤを適用し、ＬＥＤの光学測定を行う場合について示しているが、照明光源としてはＬＥＤ以外を適用してもよい。また、ＬＥＤからの光を分光して測定しているが、分光を行わないで測定（単一波長の光の光学測定）を行うようにしてもよい。
【００３２】
図１はＬＥＤの光学測定を行う測定システム１を示している。この測定システム１は発光部２と積分球３と光ファイバ４と測光部５とコンピュータ６と備えて構成している。また、発光部２と測光部５との間はトリガ信号伝送部２０により接続されている。発光部２は電源部７とＬＥＤ８と電流路９と電流検出部１０とを備えて構成しており、ＬＥＤ８から光Ｌを発光する側となっている。
【００３３】
電源部７はＬＥＤ８を駆動するための駆動電流を電流路９に出力する。電源部７の駆動電流の値はコンピュータ６によって設定がされる。なお、コンピュータ６を用いることなく、電源部７に予め電流値を設定しておくものであってもよい。ＬＥＤ８は電源部７から供給される駆動電流に基づいて発光する照明光源である。発光した光Ｌは積分球３に入射される。電源部７とＬＥＤ８との間の電流路９には電流検出部１０を設けている。この電流検出部１０は電流路９に流れる駆動電流を検出し、駆動電流を検出したときにはそのことを示すトリガ信号ｔｒｉｇを出力する。
【００３４】
電流検出部１０は電流を検出するための任意の手段を用いることができる。この電流検出部１０としては、電流路９の一部にコイルを形成して、当該コイルにより発生される起電力を検出することにより電流検出を行ってもよい。また、電流路９に抵抗を設けて、この抵抗の両端の電位を検出することにより電流検出を行ってもよい。要は、電流路９に電流が流れたことを検出する任意の手段を適用することができる。
【００３５】
積分球３はＬＥＤ８が発光した光Ｌを入射して、光ファイバ４に導光する。そして、光ファイバ４により導光された光Ｌが測光部５に入力される。積分球３および光ファイバ４は測定システム１から省略してもよい。ただし、光Ｌを損失することなく発光部２から測光部５に導くことができることから、積分球３および光ファイバ４を設けることが望ましい。
【００３６】
測光部５は光Ｌの測定（測光）を行っており、例えば分光計を測定部５として適用できる。この測光部５は、光学部１１とＡＤ変換部１２と信号処理部１３とタイミング制御部１４とを備えて構成しており、光Ｌを測定する側となっている。光学部１１は光Ｌを光学的に検出しており、分光部１５と検出部１６とを備えている。分光部１５は光ファイバ４を導光された光Ｌを異なる波長に分光する。このために、分光部１５としては回折格子等を用いることができる。
【００３７】
分光部１５により分光された光Ｌは検出部１６に入射する。検出部１６は光センサであり、入射した光Ｌを光電変換して電気信号に変換する。この電気信号はＡＤ変換部１２に出力される（光学部出力）。検出部１６が出力する電気信号はアナログ信号であり、ＡＤ変換部１２はアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３８】
ＡＤ変換部１２がデジタル信号に変換した電気信号は信号処理部１３に入力される。信号処理部１３はオフセットやゲイン、感度といった補正（１次補正）演算を電気信号に対して行う。この補正演算を行うことで、光Ｌのスペクトルを示すスペクトルデータが生成される。このスペクトルデータはコンピュータ６に対して転送される。
【００３９】
タイミング制御部１４はトリガ信号伝送部２０を介して発光部２の電流検出部１０と接続されており、電流検出部１０からトリガ信号ｔｒｉｇを入力する。そして、タイミング制御部１４は、トリガ信号ｔｒｉｇのタイミングに基づいて光学部１１とＡＤ変換部１２と信号処理部１３とのタイミング制御を行う。
【００４０】
コンピュータ６は信号処理部１３が転送したスペクトルデータを入力して、このスペクトルデータに基づいて、三刺激値や色度座標、光束、放射束、主波長、ピーク波長、半値全幅といった値を得るための種々の演算を行う。これらの演算を行うことにより、ＬＥＤ８の光学特性が測定される。
【００４１】
従って、コンピュータ６は信号処理部１３から転送されたスペクトルデータに対して所定の演算処理を行い、また電源部７に対して駆動電流の値を設定している。コンピュータ６はＣＰＵで動作するソフトウェアの制御により演算処理或いは駆動電流の設定を行っており、発光部２および測光部５に対して格別なタイミング制御は行っていない。
【００４２】
発光部２と測光部５との間はトリガ信号伝送部２０により直接的に接続されている。トリガ信号伝送部２０はケーブル等により１ビットのトリガ信号ｔｒｉｇを伝送できるものであればよい。
【００４３】
次に、動作について説明する。図２は図１の構成のタイミングを示している。まず、コンピュータ６は予め電源部７に対して駆動電流の値を設定しておく。そして、設定された値に基づいて、電源部７は駆動電流を出力する。これにより、電流路９に駆動電流が流れる。
【００４４】
電流検出部１０は電流路９に駆動電流が流れたことを検出する。例えば、コイルの起電力や抵抗の両端の電位差等を検出して、駆動電流が流れたことを検出する。駆動電流を検出することにより、電流検出部１０はトリガ信号ｔｒｉｇを発生させる。また、電流路９に駆動電流が流れることにより、ＬＥＤ８に駆動電流が供給されて、ＬＥＤ８は発光する。
【００４５】
ＬＥＤ８に駆動電流が供給されるタイミングは電流検出部１０が駆動電流を検出するタイミングと同じであり、つまりトリガ信号ｔｒｉｇを発生するタイミングと同じになる。ただし、ＬＥＤ８に駆動電流が供給されてから、ＬＥＤ８が実際に発光を行うまでには微小時間を要し、駆動電流が流れてから僅かに遅れてＬＥＤ８が発光を行う（ＬＥＤ出力）。
【００４６】
電源部７は駆動電流を一定の時間だけ出力する。よって、駆動電流が供給されなくなったときにＬＥＤ８は発光を停止する。このときに、ＬＥＤ８が発光している時間を発光時間ＥＴとする。ＬＥＤ８が発光した光Ｌは積分球３および光ファイバ４を介して測光部５に入射し、分光部１５で分光される。そして、分光された光Ｌが検出部１６によって検出される。
【００４７】
光Ｌが検出部１６で検出されるよりも前に、電流検出部１０が発生したトリガ信号ｔｒｉｇが測光部５のタイミング制御部１４に入力される。タイミング制御部１４はこのトリガ信号ｔｒｉｇを入力したときから一定の遅延時間ＬＴの経過後に測光（光Ｌの測定）を開始するように制御を行う。
【００４８】
ＬＥＤ８が発光した光Ｌが検出部１６で受光されるまでの間には一定の時間（遅延時間ＬＴ）を要する。そこで、タイミング制御部１４はトリガ信号ｔｒｉｇを入力してから遅延時間ＬＴの経過後に光Ｌの受光を開始するように検出部１６を制御する。例えば、測光部５に電子シャッタ等のシャッタ手段が設けられている場合には、トリガ信号ｔｒｉｇを入力してから遅延時間ＬＴの経過後に電子シャッタを閉状態から開状態にする。これにより、光Ｌが光学部１１に入力されるようになる。
【００４９】
従って、ＬＥＤ８が発光した光Ｌは、光学部１１の検出部１６に入力される。これにより、測光が開始される。測光は一定時間（測光時間ＭＴ）の間に検出部１６に受光された光Ｌに基づいて行われる。よって、測光時間ＭＴの間は検出部１６に光Ｌが受光されるようにする。このために、電子シャッタを開状態にしてから測光時間ＭＴの経過後に閉状態にする。これにより、測光が終了する。
【００５０】
測光部５の測光は一定周期（測光周期ＣＴ）ごとに繰り返し行われる。よって、測光時間ＭＴが終了したときから測光周期ＣＴ後に再び測光時間ＭＴを発生させるようにしている。この測光の繰り返しを行うことで、ＬＥＤ８の光学測定を行う。この繰り返し回数は任意に設定することができる。
【００５１】
タイミング制御部１４は測光時間ＭＴが終了したタイミングで、検出部１６に電気信号を出力させるように制御を行う（読み出し開始）。これにより、電気信号がＡＤ変換部１２に入力される（光学部出力）。そして、ＡＤ変換部１２でアナログ信号からデジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号が信号処理部１３に出力されて、補正演算が行われる。
【００５２】
これにより、スペクトルデータが生成されて、生成されたスペクトルデータがコンピュータ６に転送される（通信）。そして、コンピュータ６はスペクトルデータに基づいて、前述した三刺激値等の種々の演算を行う。これにより、ＬＥＤ８の光学測定が行われる。
【００５３】
電流検出部１０は電流路９に駆動電流が流れたことを検出したときに、トリガ信号ｔｒｉｇを発生して、トリガ信号伝送部２０を介してトリガ信号を測光部５に出力している。電流路９に駆動電流が流れたときにＬＥＤ８は発光する。つまり、トリガ信号ｔｒｉｇはＬＥＤ８の発光タイミングを示している。
【００５４】
このトリガ信号ｔｒｉｇを測光部５のタイミング制御部１４に入力させている。そして、トリガ信号ｔｒｉｇに基づいて、検出部１６の測定時間ＭＴを制御している。つまり、トリガ信号ｔｒｉｇを用いて、測光部５が測定を行う測光タイミングと発光部２の発光タイミングとを同期させている。
【００５５】
これにより、ＬＥＤ８が発光したタイミングに対して同期したタイミングで測光部５は測光を行うことができる。このため、ＬＥＤ８が発光してから常に一定のタイミングで測光を行うことができる。これにより、ＬＥＤ８が発光を開始してから生じる温度上昇によってスペクトル特性が変動したとしても、常に一定の変動量となる。このため、ＬＥＤ８の光学測定の正確性を確保することができる。つまり、繰り返して行う測光を一定の再現性で行うことができる。
【００５６】
また、発光タイミングは測光タイミングに同期しているため、発光時間ＥＴを短くすることができる。従来技術では、測光周期ＣＴと測光時間ＭＴとを加算した時間よりも発光時間ＥＴを長くすることで（ＥＴ＞ＣＴ＋ＭＴ）、測光時間ＭＴの間の全ての時間に光Ｌを受光させていた。
【００５７】
本実施形態では、トリガ信号ｔｒｉｇを用いて発光タイミングと測光タイミングとを同期させているため、発光時間ＥＴを過剰に長くする必要がない。発光時間ＥＴは発光時間ＥＴ以上の時間とすることで、測光時間ＭＴの間の全ての時間に光Ｌを受光させることができる。これにより、正確な光学測定が可能になる。
【００５８】
図２では、測光時間ＭＴと遅延時間ＬＴとを加算した時間よりも僅かに長い時間を発光時間ＥＴとしている。これにより、ＬＥＤ８が発光した光Ｌを全て完全に測光することができ、発光時間ＥＴを短い時間とすることができる。発光時間ＥＴを短い時間にすることにより、ＬＥＤ８の発熱量を抑制することができる。これにより、ＬＥＤ８に対する熱ストレスを抑制することができる。
【００５９】
また、発光時間ＥＴと測光時間ＭＴとを一致させてもよい。つまり、発光を開始したタイミングよりも遅延時間ＬＴの分だけ遅れて測光を開始し、発光を終了したタイミングよりも遅延時間ＬＴの分だけ遅れて測光を終了すれば、ＬＥＤ８が発光した光Ｌを全て完全に受光することができる。これにより、発光時間ＥＴを最短時間とすることができ、ＬＥＤ８に対する熱のダメージを最小限にすることができる。
【００６０】
従って、発光時間ＥＴは最短で測光時間ＭＴと同じ時間になる。また、発光タイミングと測光タイミングとを同期させているため、発光時間ＥＴは測光周期ＣＴと測光時間ＭＴとを加算した時間（＝ＣＴ＋ＭＴ）よりも短くすることができる。よって、発光時間ＥＴは「ＭＴ≦ＥＴ＜ＣＴ＋ＭＴ」として設定でき、発光時間ＥＴを最短にする場合には「ＥＴ＝ＭＴ」として設定する。なお、実際には、僅かなタイミングのずれを許容するために、「ＥＴ＞ＭＴ」としている。
【００６１】
また、前述したように、遅延時間ＬＴを設けることで、駆動電流を出力してから検出部１６が光Ｌを受光するまでのタイムラグを是正している。このタイムラグを遅延時間ＬＴとして遅らせていることから、より正確なタイミングの同期を行うことができるようになる。
【００６２】
なお、図１の構成では、信号処理部１３がコンピュータ６にスペクトルデータを転送するようにしていたが、測光部５の内部で三刺激値等の値を演算して光学測定を行うようにしてもよい。この場合には、コンピュータ６は単に電源部７の駆動電流の設定を行うだけであり、この駆動電流も予め設定可能になっているため、コンピュータ６を省略することもできる。
【００６３】
次に、変形例１について説明する。図３は変形例１の構成を示しており、図１の実施形態の構成の電流検出部１０を設けていないが、新たに電源部７にトリガ出力部２１を設けている。トリガ出力部２１はトリガ信号ｔｒｉｇを出力するための部位であり、電源部７が電流路９に駆動電流を出力したこと（電源部７が駆動したこと）を検出して、トリガ信号ｔｒｉｇを出力する。
【００６４】
従って、電源部７には駆動電流を出力したと同時にトリガ出力部２１からトリガ信号ｔｒｉｇを出力させる。この変形例１によっても、前述した実施形態と同様にトリガ信号ｔｒｉｇにより発光タイミングと測光タイミングとが同期する。よって、ＬＥＤ８の光学測定を正確に行うことができ、且つＬＥＤ８に対する熱のダメージを軽減することができる。
【００６５】
なお、電源部７が駆動電流を出力するタイミング（駆動するタイミング）は任意に設定できるが、コンピュータ６が電源部７に駆動電流の値を設定したときに、電源部７が駆動電流の出力を開始することができる。従って、トリガ出力部２１は駆動電流の値が設定されたことを検出してトリガ信号ｔｒｉｇを出力するようにする。
【００６６】
変形例１では電源部７に新たにトリガ出力部２１を設ける必要がある。このために、トリガ出力部２１を搭載した新たな電源部７を用意するか、既に使用している電源部７に対して新たにトリガ出力部２１の回路を追加する必要がある。この点、前述した実施形態の場合は、電源部７には変更がない。つまり、電源部７を新たに用意する必要もなく、新たな回路を電源部７に追加する必要がない。
【００６７】
つまり、前述した実施形態では単に電流路９に電流検出部１０を設けているだけである。電流検出部１０はコイルや抵抗といった簡単な部品を追加するだけでよい。従って、極めて簡単な構成を追加するだけで、以前から使用していた電源部７をそのまま使用することができる。また、他の用途に使用されていた電源部７を流用することができる。そして、発光タイミングと測光タイミングとを同期させることができるため、正確な光学測定を行うことができ、ＬＥＤ８に対する熱のダメージを軽減できる。
【００６８】
次に、変形例２について説明する。図４は変形例２の測定システム１を示している。この測定システム１は、複数の測光部を有している。ここでは、第１測光部３１と第２測光部３２と第３測光部３３との３つの測光部を有している。勿論、測光部の個数は２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。第１測光部３１と第２測光部３２と第３測光部３３との構成は図１で示した測光部５と同じ構成になっている。
【００６９】
また、積分球３には３つの光ファイバ３４、３５、３６が接続されており、ＬＥＤ８が発光した光Ｌを第１測光部３１、第２測光部３２、第３測光部３３に導光している。第１測光部３１と第２測光部３２と第３測光部３３とはそれぞれ入射した光Ｌを分光しており、それぞれ異なる波長のスペクトルを検出している。これにより、広範囲の波長のスペクトルデータを測定することができる。
【００７０】
このとき、第１測光部３１と第２測光部３２と第３測光部３３とは同じタイミングで発光された光Ｌを測光しなければならない。異なるタイミングの光Ｌを測光すると、光学測定が不正確になるためである。従って、あるタイミングでＬＥＤ８が発光した光Ｌを全ての測光部（第１測光部３１、第２測光部３２および第３測光部３３）が測光するように制御する。
【００７１】
このために、電流検出部１０が出力したトリガ信号ｔｒｉｇを全ての測光部に入力させている。これにより、発光部２の発光タイミングに全ての測光部の測光タイミングを同期させることができる。このため、全ての測光部は同じタイミングで測光を行うことができ、且つそのタイミングは発光タイミングに同期する。これにより、広範囲の波長のスペクトルデータを測定することができると共に、正確な光学測定を行うことができ、且つＬＥＤ８に対する熱のダメージを抑制できる。
【００７２】
図５は図４の測定システム１のタイミングを示しており、第１測光部３１と第２測光部３２と第３測光部３３との測光タイミングを全て同じタイミングとすることができる。且つ、そのタイミングはＬＥＤ８の発光タイミングと同期している。これにより、全ての測光部の測光タイミングと発光タイミングとが同期することで、前記の効果を得ている。
【００７３】
なお、図４の構成では、電流検出部１０がトリガ信号ｔｒｉｇを出力しているが、変形例１と同様に電源部７に設けたトリガ出力部２１からトリガ信号ｔｒｉｇを出力させるようにしてもよい。
【００７４】
次に、変形例３について説明する。図６に示す変形例３の測定システム１は、図１の実施形態の電流検出部１０を備えていないが、測光部５に新たにトリガ出力部３７を追加し、電源部７に新たにトリガ入力部３８を追加している。そして、トリガ信号伝送部２０を介してトリガ出力部３７がトリガ入力部３８にトリガ信号ｔｒｉｇを出力している。
【００７５】
前述した実施形態では発光部２から測光部５に対してトリガ信号を出力していたが、本変形例３のように測光部５にトリガ出力部３７を設けてもよい。このトリガ出力部３７がトリガ信号ｔｒｉｇを出力することで、発光部２の発光タイミングを測光部５の測光タイミングに同期させることができる。この場合も、正確な光学測定を行うことができ、且つＬＥＤ８の熱のダメージを軽減できる。
【００７６】
次に、変形例４について説明する。図７は変形例４の測定システム１を示しており、図６の変形例３の構成に新たに音響光学スイッチ（図中でＡＯスイッチ）４０を設けている。音響光学スイッチ４０は光スイッチであり、光ファイバ４を導光される光Ｌのオン（透過）とオフ（遮断）とを制御している。これにより、光Ｌは一定周期の光パルスになる。
【００７７】
そして、音響光学スイッチ４０はトリガ出力部３７が出力したトリガ信号ｔｒｉｇを入力して、このトリガ信号ｔｒｉｇに同期したタイミングでオン・オフ動作を行う。図８はそのタイミングを示している。この図に示すように、トリガ信号ｔｒｉｇが入力されてから遅延時間ＬＴの経過後に測光時間ＭＴの時間だけ光Ｌを透過させるように制御を行う。また、この測光時間ＭＴ以外の時間は光Ｌを透過させないように制御する。
【００７８】
これにより、測光時間ＭＴの時間の間だけ光Ｌが透過して検出部１６で光Ｌが検出される。これにより、測光時間ＭＴの時間分だけ検出器１６に光Ｌを検出させている。つまり、測光時間ＭＴの時間分の露光を行っている。これにより、光Ｌの測光を正確に行うことができるようになる。
【００７９】
測光部５に電子シャッタ等のシャッタ手段を有している場合には、当該シャッタ手段を制御して、測光時間ＭＴの時間分だけ開状態にして、それ以外の時間を閉状態にすることで、測光を行うことができる。このとき、測光部５にシャッタ手段が備えられていない場合、或いは積極的に省略している場合がある。
【００８０】
このために、測光部５よりも光Ｌの入射側に音響光学スイッチ４０を配置している。そして、音響光学スイッチ４０にトリガ信号ｔｒｉｇを入力させていることで、測光タイミングを発光タイミングに同期させている。音響光学スイッチ４０は電子シャッタと同様の機能を有しているものであり、音響光学スイッチ４０に代えて電子シャッタを設けてもよい。
【００８１】
つまり、音響光学スイッチ４０や電子シャッタ等のシャッタ手段（光Ｌを透過または遮断する制御を行う手段）を測光部５から独立させた構成とした場合でも、測光タイミングと発光タイミングとを同期させることができる。これにより、正確な光学測定を行うことができ、且つ熱のダメージを軽減できる。
【００８２】
次に、変形例５について説明する。図９は変形例５の測定システム１を示しており、図１の実施形態に変形例４で説明した音響光学スイッチ４０を追加している。そして、電流検出部１０が出力するトリガ信号ｔｒｉｇを音響光学スイッチ４０に入力させている。これにより、音響光学スイッチ４０のオン・オフ動作をトリガ信号ｔｒｉｇに同期させることができる。
【００８３】
音響光学スイッチ４０は測光部５の測光タイミングを規定しており、これをトリガ信号ｔｒｉｇに同期させることで、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ることができる。変形例４では測光部５が出力するトリガ信号ｔｒｉｇに音響光学スイッチ４０および発光部２を同期させていたが、変形例５のように発光部２が出力するトリガ信号ｔｒｉｇに音響光学スイッチ４０および測光部５を同期させることもできる。これによっても、正確な光学測定を行うことができ、且つ熱のダメージを軽減することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１    測定システム
２    発光部
５    測光部
６    コンピュータ
７    電源部
８    ＬＥＤ
９    電流路
１０    電流検出部
１１    光学部
１４    タイミング制御部
１５    分光部
１６    検出部
２０    トリガ信号伝送部
２１    トリガ出力部
４０    音響光学スイッチ
【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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