(57)【要約】  発光素子の光学特性の測定で信頼性の高い測定結果が得られる簡単な構成の光学測定装置を提供する。  光学測定装置は、発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第１測定器と、前記第１測定器よりもダイナミックレンジが広く、前記発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第２測定器と、前記第２測定器が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、前記第１測定器の測定結果が妥当であるか否かを判定する制御部と、を備える。
2015107656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第１測定器と、
前記第１測定器よりもダイナミックレンジが広く、前記発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第２測定器と、
前記第２測定器が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、前記第１測定器の測定結果が妥当であるか否かを判定する制御部と、
を備える光学測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１測定器の測定結果が妥当であると判定したとき、前記第１測定器の測定結果を有効とし、
前記第１測定器の測定結果が妥当でないと判定したとき、前記第１測定器の測定結果を無効とする
請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１測定器の測定結果が妥当であると判定したとき、前記第１測定器の測定結果を有効とし、
前記第１測定器の測定結果が妥当でないと判定したとき、前記第１測定器が検出する光の光量を調節する光量調節器を制御する
請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１測定器の測定結果が妥当でないと判定したとき、前記光量調節器を自動で制御する
請求項３に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１測定器の測定結果が妥当でないと判定したとき、前記光量調節器が前記光量を調節した後の光の光学特性を、前記第１測定器に再度測定させる
請求項３に記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記発光素子が発光した光が入射し、入射した光を分岐して前記第１測定器及び前記第２測定器に導光する導光管
を備える請求項５に記載の光学測定装置。
【請求項７】
前記導光管の光伝送路を、前記第１測定器に向かう第１経路と前記第２測定器に向かう第２経路とに分岐する光導波路
を備える請求項６に記載の光学測定装置。
【請求項８】
前記導光管は、複数の導光管の束で構成され、
前記束の一部の導光管は、前記入射した光を前記第１測定器に導光し、
前記束の他の一部の導光管は、前記入射した光を前記第２測定器に導光する
請求項６に記載の光学測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）の光学的な検査を行う検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、ＬＥＤの光学特性を分光器で測定することから、分光器の特性上、測定結果の信頼性について改善の余地があった。【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とするものである。すなわち、本発明の課題の一例は、発光素子の光学特性の測定で信頼性の高い測定結果が得られる簡単な構成の光学測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る光学測定装置は、発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第１測定器と、前記第１測定器よりもダイナミックレンジが広く、前記発光素子が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する第２測定器と、前記第２測定器が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、前記第１測定器の測定結果が妥当であるか否かを判定する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、光学測定装置で測定する発光素子の発光状況を示す。
【図２】図２は、光学測定装置の構成を概略的に示す。
【図３】図３は、光学測定装置に含まれる光ファイバと発光素子とを拡大した図を示す。
【図４】図４は、フォトディテクタの光電変換特性を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、分光器の光電変換特性を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、分光器で測定した発光素子の分光特性の例を示す。
【図６】図６は、光学測定装置の制御部が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。
【図７】図７は、光学測定装置の変形例１を説明するための図を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、光学測定装置の変形例２を説明するための図を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示された発光素子及びバンドルファイバを発光中心軸の方向から視た図を示す。
【図９】図９は、光学測定装置の変形例３を説明するための図を示す。
【図１０】図１０は、光学測定装置の変形例４を説明するための図を示す。
【図１１】図１１は、図１０に示された制御部が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。
【図１２】図１２は、図１０に示された光量調節器の他の配置例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本発明のいくつかの例を示すものであって、本発明の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本発明の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
＜発光素子の発光状況について＞
図１を用いて、光学測定装置３で測定する発光素子１０１の発光状況について説明する。
図１は、光学測定装置３で測定する発光素子１０１の発光状況を示す。
【００１０】
発光素子１０１は、少なくとも電極及び発光部を含み、電力が供給されると特定の波長領域の光を発光する素子である。発光素子１０１は、例えば発光ダイオードである。
図１（ａ）に示すように、発光素子１０１は、発光面１０１ａから光を放射状に出射する。
発光面１０１ａは、発光素子１０１の表面に位置する。発光素子１０１の発光面１０１ａの法線を発光中心軸ＬＣＡという。発光面１０１ａは、図１（ａ）において発光中心軸ＬＣＡの正方向側にある発光素子１０１の表面である。
発光面１０１ａを含む平面上の一方向を基準軸（ｘ軸）とした場合に、当該平面上のｘ軸からの反時計回りの角度をφと定義する。また、φを固定した場合における、発光中心軸ＬＣＡとなす角度をθと定義する。
発光素子１０１が発光して、発光面１０１ａから出射される光の強度は、発光中心軸ＬＣＡからの角度θ等によって異なる。
【００１１】
光量は、φの値が０°から３６０°について、θの値が０°から９０°までの範囲内にある光の強度を全て積算し、発光素子１０１の裏面側についても算出し、両者を加算した値である。
この光量を知ることによって、その発光素子１０１が各種の使用に適切であるか否かを検査することが可能となる。
【００１２】
発光素子１０１から出射される光の強度は、θ及びφ毎に異なる値となる。光の強度を視覚的に表わすために、図１（ｂ）のような図が用いられる。
図１（ｂ）において、ｘ軸とｙ軸との交点部分がθ＝０°を表わしている。円上の各点がθ＝９０°の各φの位置をそれぞれ表わしている。
図１（ｃ）は、φの値が一定の位置における断面図である。
【００１３】
ここで、発光素子１０１からの同一の距離、かつ、発光中心軸ＬＣＡからの角度θの位置における、光の強度を配光強度Ｅ（θ）と定義する。この配光強度Ｅ（θ）を各θに応じて図示したものが配光強度分布である。
【００１４】
なお、配光強度分布が分かると、次のようにして発光素子１０１の光量を求めることができる。
すなわち、配光強度Ｅ（θ）を、発光中心軸ＬＣＡ周りの円周で積分して（φ＝０°から３６０°まで積分）、周配光強度Ｊ（θ）を求める。周配光強度Ｊ（θ）は、Ｊ（θ）＝Ｅ（θ）・２πｒ・ｓｉｎθで表される。この周配光強度Ｊ（θ）を、θ＝０°からθ°積分して、発光素子１０１の表面側の光量Ｋ（θ）を求めることができる。
また、発光素子１０１の裏面側の光量は、Ｋ（θ）に一定の係数κを乗算することで求めることができる。
すると、発光素子１０１の光量は、表面側の光量Ｋ（θ）と裏面側の光量Ｋ（θ）・κとを加算することで求めることができる。
なお、発光素子１０１の表面側の光量と裏面側の光量との差は、同一工程で製造された発光素子１０１では略一定となることが分かっている。このため、係数κは、１つの発光素子１０１について光量を実測して求めておけば、他の発光素子１０１についても同じ値を適用することができる。
【００１５】
図１の説明では、発光素子１０１から十分に遠い位置で測定することによって、発光素子１０１がほぼ点として考えることができると仮定している。発光素子１０１は、通常フォトディテクタ１０５等（図２参照）と比較すると極めて小さいことから、このように仮定することが可能である。図２以降の説明においても、特に記載のない限り、同様とする。
【００１６】
＜光学測定装置の構成について＞
図２及び図３を用いて、光学測定装置３の構成について説明する。
図２は、光学測定装置３の構成を概略的に示す。図３は、光学測定装置３に含まれる光ファイバ１１７と発光素子１０１とを拡大した図を示す。
【００１７】
光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する装置である。光学測定装置３が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量、波長、色度が少なくとも含まれる。
光学測定装置３は、発光素子１０１に電力を供給して発光させ、当該発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する。発光素子１０１が複数配列された状態であれば、光学測定装置３は、複数配列された発光素子１０１のうち測定対象の発光素子１０１に順次電力を供給して、測定対象の発光素子１０１が発光した光の光学特性を測定する。
光学測定装置３は、発光素子１０１の製造工程に含まれる検査工程で使用する検査装置に適用され得る。光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性に加えて電気特性も測定可能である。
【００１８】
光学測定装置３は、テーブル１０３と、プローブ針１０９と、光ファイバ１１７と、信号線１１１と、フォトディテクタ１０５と、アンプ１１３と、分光器１２１と、電気特性計測部１２５と、制御部１５１と、出力部１６３と、を少なくとも備える。
【００１９】
テーブル１０３は、測定対象の発光素子１０１を載置する測定試料台である。
テーブル１０３は、略一様な平板形状を有し、略水平に設置されている。
テーブル１０３と、これに載置された発光素子１０１とは、互いに略平行となる。
【００２０】
テーブル１０３は、ガラステーブル１０３ａと、ダイシングシート１０３ｂとを少なくとも有する。
ガラステーブル１０３ａは、サファイアやガラス等の光透過材料を用いて、略一様な平板形状に形成されている。
ダイシングシート１０３ｂは、表面に粘着性を有し、ガラステーブル１０３ａ上に積層されている。発光素子１０１は、このダイシングシート１０３ｂ上に載置される。
ダイシングシート１０３ｂを有するテーブル１０３は、測定時に発光素子１０１をテーブル１０３に移載し易く、位置ズレを抑制することができる。
なお、発光素子１０１の製造工程において、発光素子１０１がダイシングシート１０３ｂ上に予め複数配列されている場合には、発光素子１０１及びダイシングシート１０３ｂを一括してガラステーブル１０３ａ上に載置させてもよい。
【００２１】
プローブ針１０９は、発光素子１０１に電力を供給して発光素子１０１を発光させる。プローブ針１０９は、発光素子１０１の発光面１０１ａと略平行に、発光素子１０１の法線と直角方向に放射状に延在している。
図２のプローブ針１０９は、発光素子１０１の光学特性測定時、発光素子１０１の電極に接触して電圧を印加する。また、プローブ針１０９は、電気特性計測部１２５と接続されており、発光素子１０１の電気特性も同時に測定することができる。プローブ針１０９は、発光素子１０１の電極の位置に応じて、発光素子１０１の上面、下面、又は両面に配置される。
【００２２】
プローブ針１０９を発光素子１０１に接触させる際、テーブル１０３及び発光素子１０１が固定されている状態で、プローブ針１０９を移動させてもよい。逆に、プローブ針１０９が固定されている状態で、テーブル１０３及び発光素子１０１を移動させてもよい。
【００２３】
光ファイバ１１７は、発光素子１０１が発光した光を取り込み、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光する。光ファイバ１１７は、予め定められた開口数で光を取り込む。
光ファイバ１１７は、図３に示すように、ヘッド１１７ａと、光伝送路１１７ｂ、入射口１１７ｃとを含む。
【００２４】
ヘッド１１７ａは、光を取り込む部分である。
ヘッド１１７ａは、筒形状に形成されている。ヘッド１１７ａの先端には、光を入射させるための開口である入射口１１７ｃが設けられている。ヘッド１１７ａは、入射口１１７ｃが発光素子１０１の発光面１０１ａに対向するように配置される。入射口１１７ｃの中心軸は、測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡと略一致する。ヘッド１１７ａの中心軸は、入射口１１７ｃの中心軸と略一致する。
入射口１１７ｃは、予め定められた光ファイバ１１７の開口数に応じた範囲の光を入射させる。
光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃが設けられたヘッド１１７ａの先端とは反対側の端部と、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１とを光学的に接続する。
ヘッド１１７ａの先端とは反対側の光伝送路１１７ｂの端部は、第１経路１１７ｄと第２経路１１７ｅとに分岐されている。第１経路１１７ｄは、分光器１２１に向かって延び、分光器１２１と接続されている。第２経路１１７ｅは、フォトディテクタ１０５に向かって延び、フォトディテクタ１０５と接続されている。
光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃから入射した光をフォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光する。光伝送路１１７ｂは、入射口１１７ｃから入射した光を内部で全反射させ、伝送損失を極力抑制してフォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光する。
【００２５】
フォトディテクタ１０５は、発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７を介して検出し、その光学特性を測定する。
フォトディテクタ１０５が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量が少なくとも含まれる。
フォトディテクタ１０５は、受光素子を含む。フォトディテクタ１０５は、受光素子に入射光が入射すると、光電変換によって入射光に応じた電荷を生成する。フォトディテクタ１０５の受光素子は、例えばフォトダイオード等である。
【００２６】
フォトディテクタ１０５は、入射光の全ての光強度を積算し、入射光の光量を求める。フォトディテクタ１０５は、求めた光量に応じて、電気信号を生成する。フォトディテクタ１０５は、生成した電気信号を、信号線１１１を介してアンプ１１３に出力する。この電気信号は、フォトディテクタ１０５によって測定された光量情報に相当する。
【００２７】
アンプ１１３は、フォトディテクタ１０５から出力された電気信号を増幅し、制御部１５１に出力する。
【００２８】
分光器１２１は、発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７を介して検出し、その光学特性を測定する。
分光器１２１が測定する光学特性には、発光素子１０１が発光した光の光量、波長、色度が少なくとも含まれる。
分光器１２１は、受光素子を含む。分光器１２１は、受光素子に光が入射すると、光電変換によって入射光に応じた電荷を生成する。分光器１２１の受光素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やフォトダイオードアレイ等である。
【００２９】
分光器１２１は、入射光を波長分散し、分散した波長ごとの光強度を求める。波長ごとの光強度は、入射光の波長スペクトル情報に相当する。分光器１２１は、この波長スペクトル情報から、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３刺激値の成分比率を計算し、入射光の色度を求める。また、分光器１２１は、分散した波長ごとの光強度を積算し、入射光の光量を求める。分光器１２１は、必要に応じて他の光学特性を求めることができる。
分光器１２１は、求めた各種光学特性に応じた電気信号を生成する。分光器１２１は、生成した電気信号を、信号線１１１を介して制御部１５１に出力する。この電気信号は、分光器１２１によって測定された波長スペクトル情報、色度情報、及び光量情報等に相当する。
【００３０】
ここで、図３に示すように、測定対象の発光素子１０１と光ファイバ１１７との距離をＬとする。測定対象の発光素子１０１の中心から外縁までの距離をＡとする。隣接する発光素子１０１同士の間隔をＢとする。測定対象の発光素子１０１の中心から、測定対象の発光素子１０１と隣接する発光素子１０１の外縁までの距離をＸとする。
また、光ファイバ１１７内で全反射し得る光の入射角の最大値をαとする。光ファイバ１１７と発光素子１０１との間の媒質は空気であるとし、屈折率＝１であるとする。光ファイバ１１７の開口数をＮＡとし、開口数ＮＡが示す範囲をＳ０とする。範囲Ｓ０を発光素子１０１に投影したときの、発光素子１０１の中心から範囲Ｓ０の外縁までの距離をＤとする。
このとき、開口数ＮＡは、ＮＡ＝ｓｉｎαである。距離Ｘは、Ｘ＝Ａ＋Ｂである。距離Ｄは、Ｄ＝Ｌｔａｎαである。
【００３１】
開口数ＮＡが示す範囲Ｓ０に発光素子１０１が有ると、発光素子１０１が発光した光は、光ファイバ１１７内で全反射を繰り返し、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光され得る。範囲Ｓ０内に発光素子１０１が無いと、発光素子１０１が発光した光は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光されない。
このため、開口数ＮＡが示す範囲Ｓ０は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１によって検出可能な光の範囲に相当する。
本実施形態では、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１によって検出される光の範囲を、「検出範囲」ともいう。
また、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１の検出範囲は、光学測定装置３が光学特性を測定可能な光の範囲に相当する。
【００３２】
光学測定装置３では、測定対象の発光素子１０１が範囲Ｓ０内に位置し、且つ、測定対象以外の発光素子１０１が範囲Ｓ０内に位置しないために、次式の関係を満たすような距離Ｌが予め設定されている。
Ａ／ｔａｎα≦Ｌ≦Ｘ／ｔａｎα
これにより、光学測定装置３は、複数の発光素子１０１が配列された状態において、測定対象以外の発光素子１０１が出射する意図しない光を検出せずに、測定対象の発光素子１０１が発光した光を検出することができる。
「測定対象以外の発光素子１０１が出射する意図しない光」とは、測定対象の発光素子１０１の発光に起因して測定対象以外の発光素子１０１が出射する光である。
例えば、測定対象の発光素子１０１が発光する光が測定対象以外の発光素子１０１に入射して、測定対象以外の発光素子１０１が励起されることによって出射される光がある。
例えば、測定対象の発光素子１０１が発光する光が測定対象以外の発光素子１０１に入射して、測定対象以外の発光素子１０１で反射されることによって出射される光がある。
【００３３】
電気特性計測部１２５は、位置決めユニット１５９と、ＨＶユニット１５３と、ＥＳＤユニット１５５と、切替えユニット１５７と、を少なくとも有する。
【００３４】
位置決めユニット１５９は、プローブ針１０９を位置決め固定する。具体的には、位置決めユニット１５９は、テーブル１０３が移動する形式のものであれば、プローブ針１０９の先端位置を一定の位置に保持する機能を有する。逆に、位置決めユニット１５９は、プローブ針１０９が移動する形式のものであれば、プローブ針１０９の先端位置を発光素子１０１が載置されるテーブル１０３上の所定の位置に移動させ、その後その位置に保持する機能を有する。
【００３５】
ＨＶユニット１５３は、定格電圧を印加して、定格電圧に対する発光素子１０１での各種電気特性を検出する。
通常、このＨＶユニット１５３からの電圧の印加状態で、発光素子１０１が発光する光をフォトディテクタ１０５及び分光器１２１が測定を行う。
ＨＶユニット１５３が検出した各種特性情報は制御部１５１に出力される。
【００３６】
ＥＳＤユニット１５５は、発光素子１０１に一瞬の間大きな電圧をかけて静電気放電させ静電気破壊されないか等の検査を行うユニットである。
ＥＳＤユニット１５５が検出した静電破壊情報は制御部１５１に出力される。
【００３７】
切替えユニット１５７は、ＨＶユニット１５３とＥＳＤユニット１５５との切替えを行う。
切替えユニット１５７によって、プローブ針１０９を介して発光素子１０１に印加される電圧が変更される。そして、この変更によって、発光素子１０１の検査項目が、定格電圧での各種特性を検出、又は、静電破壊の有無を検出にそれぞれ変更される。
【００３８】
制御部１５１は、光学測定装置３の動作を統括的に制御する。
制御部１５１は、フォトディテクタ１０５によって測定された光量情報が入力される。制御部１５１は、分光器１２１によって測定された波長スペクトル情報、色度情報、及び光量情報が入力される。制御部１５１は、ＨＶユニット１５３によって出力された各種電気特性情報が入力される。制御部１５１は、ＥＳＤユニット１５５が検出した静電破壊情報が入力される。
制御部１５１は、これらの入力から発光素子１０１の各種特性を分別・分析を行う。各種特性の分析後、制御部１５１は、その分析結果を出力部１６３から画像出力等の情報出力を行う。更に、制御部１５１は、その分析結果に基づき必要に応じて、光学測定装置３の各構成要素を制御する。
【００３９】
＜フォトディテクタと分光器の測定性能について＞
図４〜図５Ｂを用いて、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１の測定性能について説明する。
図４は、フォトディテクタ１０５の光電変換特性を示す。図５Ａは、分光器１２１の光電変換特性を示す。
【００４０】
フォトディテクタ１０５は、入射光の光強度に応じてＶ−Ｉ特性が変動する（電流軸に対して負方向に変動する）。そのとき、フォトディテクタ１０５を短絡しておくと、フォトディテクタ１０５には入射光の光量に比例した短絡電流が流れる。短絡電流は、入射光によって生成される電荷の数に比例するため、入射光の光量に比例する。そのため、単位面積当たりの入射光量を示す照度と短絡電流との関係は、フォトディテクタ１０５の光電変換特性を表す。フォトディテクタ１０５の光電変換特性における直線性は、フォトディテクタ１０５の測定性能を示す一指標である。
ここで、「直線性」とは、入力と出力とが比例関係にあることをいう。フォトディテクタ１０５の光電変換特性における直線性は、入射光量と出力電流とが比例関係にあることである。
更に、入力と出力との比例関係が成立する範囲のことを「ダイナミックレンジ」という。ダイナミックレンジは、直線性が成立する範囲のことである。フォトディテクタ１０５の光電変換特性におけるダイナミックレンジは、入射光量と出力電流との比例関係が成立する範囲であり、光電変換特性における直線性が成立する範囲である。フォトディテクタ１０５は、図４Ａに示すように、広範なダイナミックレンジを有する。
なお、フォトディテクタ１０５は、図示していないが、高い再現性で光量を測定することができる。
【００４１】
一方、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジは、図５Ａに示すように、フォトディテクタ１０５に比べて著しく狭い。分光器１２１では、分光器１２１への露光時間を変更する等して、入射光量を調整し、光電変換特性の測定範囲を広げ得る。
図５Ａの例では、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジは、フォトディテクタ１０５と比べて５桁以上も狭いことが分かる。
【００４２】
図５Ｂは、分光器１２１で測定した発光素子の分光特性の例を示す。
図５Ｂは、電力が供給されると特定の波長領域の光を発光する素子の分光特性を分光器１２１で測定した例を示している。
図５Ｂに示すように、分光器１２１は、少なくとも８７０ｎｍより短い波長領域や１０００ｎｍより大きい波長領域では、相対強度が１０％以下であり、感度不良である。このため、分光器１２１は、少なくとも８７０ｎｍより短い波長領域や１０００ｎｍより大きい波長領域の光については、光量を測定することができない。図５Ｂの黒色部分は、分光器１２１で光量を測定できない範囲を示す。
一定の測定精度の光量を得るため、例えば相対強度が２０〜８０％の範囲で分光器１２１を使用するときには、分光器１２１は、８８０ｎｍ〜９２０ｎｍ、９５０ｎｍ〜９９０ｎｍの波長領域の光についてしか光量を測定することができない。これは、相対強度が２０％以下の範囲や８０％以上の範囲では、分光器１２１の光電変換特性における直線性が低下し、測定精度が低下するためである。図５Ｂの斜線部分は、分光器１２１で光量を測定可能な範囲を示す。
なお、分光器１２１は、図示していないが、フォトディテクタ１０５ほどの高い再現性で光量を測定することができない。
【００４３】
このように、発光素子１０１の各種光学特性を分光器１２１で測定する際、分光器１２１への入射光量の如何によっては、分光器１２１の測定結果は不正確である場合がある。
よって、発光素子１０１の光学特性を高い信頼性で測定し得る技術が望まれている。
【００４４】
＜光学特性測定時の制御部の処理について＞
発光素子１０１の光学特性測定時、測定対象の発光素子１０１が発光した光は、光ファイバ１１７に入射する。
本実施形態の光学測定装置３では、光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂが分岐してフォトディテクタ１０５及び分光器１２１にそれぞれ接続されている。
測定対象の発光素子１０１が発光した光は、光ファイバ１１７に入射した後、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１にそれぞれ導光される。
フォトディテクタ１０５は、光ファイバ１１７が導光した光を検出すると、検出した光の光量を測定する。フォトディテクタ１０５は、光量測定結果を制御部１５１に出力する。
分光器１２１は、光ファイバ１１７が導光した光を検出すると、検出した光の光量を含む各種光学特性を測定する。分光器１２１は、光量を含む各種光学特性の測定結果を制御部１５１に出力する。
すなわち、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１で測定される光学特性は、同一の発光素子１０１の光学特性である。
光学測定装置３の動作を統括的に制御する制御部１５１は、光学特性測定時に主として次のような処理を行う。
【００４５】
図６を用いて、光学特性測定時に制御部１５１が行う処理について説明する。
図６は、光学測定装置３の制御部１５１が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。
【００４６】
ステップＳ１０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されたか否かを判定する。
制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されるまで待機する。一方、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果及び分光器１２１の測定結果が入力されたと判定されたならば、各結果を対応付けて所定の記憶領域に記憶する。そして、制御部１５１は、ステップＳ２０に移行する。
【００４７】
ステップＳ２０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５の光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果の妥当性を検証する。
制御部１５１は、分光器１２１の測定結果の妥当性を、例えば、次のような方法で検証し得る。
【００４８】
例えば、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果に含まれる光量測定結果を確認する。そして、制御部１５１は、分光器１２１の当該光量測定結果と、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分を求める。そして、制御部１５１は、当該差分が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。そして、制御部１５１は、当該差分が、所定の許容範囲内にあれば、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当であると判断する。一方、制御部１５１は、当該差分が、所定の許容範囲内に無ければ、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当ではないと判断する。
【００４９】
また例えば、制御部１５１は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲を予め記憶している。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内にあるか否かを判定する。そして、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内にあれば、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当であると判断する。一方、制御部１５１は、ステップＳ１０で入力されたフォトディテクタ１０５の光量測定結果が、予め記憶された当該分光器１２１の光量測定結果の範囲内に無ければ、ステップＳ１０で入力された分光器１２１の測定結果は妥当ではないと判断する。
【００５０】
ステップＳ３０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当であったか否かを判定する。
制御部１５１は、ステップＳ２０での検証により、分光器１２１の測定結果が妥当であると判定されたならば、ステップＳ４０に移行する。一方、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証によって、分光器１２１の測定結果が妥当ではないと判定されたならば、ステップＳ６０に移行する。
【００５１】
ステップＳ４０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を有効にする。
【００５２】
ステップＳ５０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を出力部１６３に出力する。そして、制御部１５１は、光学特性の測定を終了する。
分光器１２１の測定結果は、出力部１６３にて情報出力される。
【００５３】
ステップＳ６０において、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果を無効にする。
【００５４】
このように、光学測定装置３は、分光器１２１よりもダイナミックレンジの広いフォトディテクタ１０５で測定された光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果を選択的に有効する。
このため、光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性測定時に、信頼性の高い測定結果のみを有効として出力することができる。
よって、光学測定装置３の光学特性の測定結果は、高い信頼性を得ることができる。
【００５５】
＜光学測定装置の変形例について＞
図７〜図１１を用いて、光学測定装置３の変形例について説明する。
図７〜図１１に示す光学測定装置３の構成において、図２〜図６に示された光学測定装置３と同様の構成については説明を省略する。
【００５６】
図７を用いて、光学測定装置３の変形例１について説明する。
図７は、光学測定装置３の変形例１を説明するための図を示す。
変形例１の光学測定装置３は、図２〜図６に示された光学測定装置３に光導波路１２０を追加した構成を備える。
【００５７】
変形例１の光学測定装置３は、光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂが、光導波路１２０を用いて分岐されてもよい。
光導波路１２０は、光伝送路１１７ｂを、分光器１２１に向かう第１経路１１７ｄとフォトディテクタ１０５に向かう第２経路１１７ｅとに分岐する。第１経路１１７ｄは、光導波路１２０と分光器１２１との間を接続する光伝送路１１７ｂである。第２経路１１７ｅは、光導波路１２０とフォトディテクタ１０５との間を接続する光伝送路１１７ｂである。
光導波路１２０は、入射した光を内部で全反射させて伝送損失を極力抑制して、第１経路１１７ｄ及び第２経路１１７ｅに導光する。
変形例１の光学測定装置３の他の構成については、図２〜図６に示された光学測定装置３の構成と同様である。
【００５８】
図８Ａ及び図８Ｂを用いて、光学測定装置３の変形例２について説明する。
図８Ａは、光学測定装置３の変形例２を説明するための図を示す。図８Ｂは、図８Ａに示された発光素子１０１及びバンドルファイバ１１９を発光中心軸ＬＣＡの方向から視た図を示す。
変形例２の光学測定装置３は、図２〜図６に示された光学測定装置３の光ファイバ１１７の代りにバンドルファイバ１１９を追加した構成を備える。
【００５９】
バンドルファイバ１１９は、複数の光ファイバ１１７が束になって構成されている。
バンドルファイバ１１９は、その入射口１１９ｃが測定対象の発光素子１０１の発光面１０１ａに対向するように配置されている。バンドルファイバ１１９の中心軸上にある光ファイバ１１７は、その中心軸が測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡと略一致している。
バンドルファイバ１１９の中心軸近傍にある一又は複数の光ファイバ１１７は、分光器１２１に接続されている。バンドルファイバ１１９の中心軸近傍以外にある複数の光ファイバ１１７は、フォトディテクタ１０５に接続されている。
図８Ａ及び図８Ｂでは、バンドルファイバ１１９の中心軸近傍にある一又は複数の光ファイバ１１７は、黒色で示されている。バンドルファイバ１１９の中心軸近傍以外にある複数の光ファイバ１１７は、白色で示されている。
【００６０】
バンドルファイバ１１９の発光中心軸ＬＣＡに垂直な断面の大きさは、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、測定対象の１０１の発光面１０１ａより大きく、測定対象以外の複数の発光素子１０１を覆う程度の大きさである。
バンドルファイバ１１９の開口数が示す範囲Ｓ２は、光ファイバ１１７の開口数ＮＡが示す範囲Ｓ０よりも拡大される。範囲Ｓ２内には、測定対象の発光素子１０１に加えて測定対象以外の発光素子１０１も含まれる。
【００６１】
変形例２の光学測定装置３は、範囲Ｓ２が範囲Ｓ０よりも拡大されるため、バンドルファイバ１１９には、測定対象の発光素子１０１が発光する光が、光ファイバ１１７を用いる場合よりも多く入射し得る。そのため、変形例２の光学測定装置３は、分光器１２１及びフォトディテクタ１０５でより多くの光を検出することができ、より高い精度で光量を測定することができる。バンドルファイバ１１９等の位置合わせ作業も更に容易に行うことができる。
更に、変形例２の光学測定装置３は、バンドルファイバ１１９を構成する複数の光ファイバ１１７にフォトディテクタ１０５がそれぞれ接続されているため、測定対象の発光素子１０１の発光面１０１ａの光強度分布等を測定することができる。
【００６２】
変形例２の光学測定装置３は、バンドルファイバ１１９の中心軸と測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡとが略一致し、バンドルファイバ１１９の中心軸近傍にある光ファイバ１１７のみが行う分光器１２１に接続されている。そのため、光導波路１２０を用いる場合よりも、より簡易に光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂを分岐することができる。
また、複数配列された発光素子１０１の色度等を測定する場合、分光器１２１は、図３を用いて説明した上述の「測定対象以外の発光素子１０１が出射する意図しない光」を検出せずに、測定対象の発光素子１０１が発光した光を検出し得る。よって、変形例２の光学測定装置３は、高い精度で色度等を測定することができる。
【００６３】
なお、バンドルファイバ１１９の発光中心軸ＬＣＡに垂直な断面の大きさは、測定対象の発光素子１０１だけを覆い、測定対象の発光素子１０１に隣接する発光素子１０１を覆わない程度の大きさであってもよい。
また、バンドルファイバ１１９の発光中心軸ＬＣＡに垂直な断面の形状は、図８Ｂに示すように矩形形状ではなく、円形形状であってもよい。
変形例２の光学測定装置３の他の構成については、図２〜図６に示された光学測定装置３の構成と同様である。
【００６４】
図９を用いて、光学測定装置３の変形例３について説明する。
図９は、光学測定装置３の変形例３を説明するための図を示す。
変形例３の光学測定装置３は、図７に示された変形例１の光学測定装置３に積分球１０８を追加した構成を備える。
【００６５】
積分球１０８は、中空の略球形状に形成されている。
積分球１０８は、内壁１０８ａと、取込口１０８ｂと、取出口１０８ｃとを備えている。
内壁１０８ａは、積分球１０８の内部空間を形成する。内壁１０８ａは、高反射率の拡散性に優れた材料で形成されている。
内壁１０８ａには、取込口１０８ｂ及び取出口１０８ｃが設けられている。
【００６６】
取込口１０８ｂは、測定対象の発光素子１０１が発光した光を取り込むための開口である。
取込口１０８ｂの大きさは、光ファイバ１１７の入射口１１７ｃよりも十分に大きい。
取込口１０８ｂの開口中心軸は、測定対象の発光素子１０１の発光中心軸ＬＣＡと略一致する。
取込口１０８ｂは、発光素子１０１が発光した光を積分球１０８の内部に導く。取込口１０８ｂから積分球１０８の内部に導かれた光は、内壁１０８ａで反射を繰り返し、取出口１０８ｃに到達する。
【００６７】
取出口１０８ｃは、内壁１０８ａで反射された光を積分球１０８の外部に取り出すための開口である。
取出口１０８ｃは、内壁１０８ａの取込口１０８ｂとは異なる位置に設けられている。
図９の取出口１０８ｃには、光ファイバ１１７が設けられている。
図９の取出口１０８ｃは、内壁１０８ａで反射された光を光ファイバ１１７に導く。光ファイバ１１７に導かれた光は、光ファイバ１１７に入射し、光導波路１２０を経由して、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に導光される。
【００６８】
変形例３の光学測定装置３は、測定対象の発光素子１０１が発光した光を、光ファイバ１１７の入射口１１７ｃよりも十分に大きい積分球１０８の取込口１０８ｂで取り込む。そして、変形例３の光学測定装置３は、積分球１０８で取り込んだ光を取出口１０８ｃに設けられた光ファイバ１１７に入射させる。このため、変形例３の光学測定装置３は、分光器１２１及びフォトディテクタ１０５でより多くの光を検出することができ、より高い精度で光量を測定することができる。
【００６９】
積分球１０８は、取出口１０８ｃの開口面積を小さくすることで、より高い精度での測定が可能となる。
一般には、積分球は、取出口が２つ設けられている。２つの取出口のそれぞれには、２つの光ファイバが設けられている。２つの光ファイバのそれぞれは、分光器及びフォトディテクタと接続されている。そして、積分球に取り込まれた光は、２つの取出口に設けられた各々の光ファイバに入射し、分光器及びフォトディテクタに検出される。
これに対し、図９に示された積分球１０８は、取出口１０８ｃが１つだけ設けられている。このため、積分球１０８は、一般的な積分球と比べて、取出口１０８ｃの開口面積が小さくなり得る。よって、変形例３の光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性をより高い精度で測定することができる。
変形例３の光学測定装置３の他の構成については、図７に示された変形例１の光学測定装置３の構成と同様である。
【００７０】
図１０〜図１２を用いて、光学測定装置３の変形例４について説明する。
図１０は、光学測定装置３の変形例４を説明するための図を示す。図１１は、図１０に示された制御部１５１が光学特性測定時に行う処理を説明するためのフローチャートを示す。図１２は、図１０に示された光量調節器１２２の他の配置例を示す。
変形例４の光学測定装置３は、図９に示された変形例３の光学測定装置３に光量調節器１２２を追加した構成を備える。
【００７１】
品種の異なる発光素子１０１は、その発光特性が品種毎で異なることが多い。そのため、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合、分光器１２１への入射光量は異なることが多い。よって、発光素子１０１の品種毎で、適切な入射光量となるよう調整する必要がある。
しかし、発光素子１０１の品種毎で測定環境を変えることによって、分光器１２１への入射光量を調整することは負荷が大きい。
【００７２】
例えば、発光素子１０１の発光時間を一定として分光器１２１への入射光量を調整するとき、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を変更する場合がある。この場合、発光素子１０１の品種によっては光量差が１００倍も乖離することから、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を１０倍も変更しなければならないことがある。光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を１０倍も変更しなければならないことは、多大な負荷である。特に、発光素子１０１が疑似白色発光ダイオードである場合には、当該距離を変更すると、発光素子１０１が発光する光の色度が変化するため、分光器１２１による光学特性の測定精度は低下する。
【００７３】
また例えば、光ファイバ１１７と発光素子１０１との距離を一定として分光器１２１への入射光量を調整するとき、発光素子１０１の発光時間を変更する場合がある。この場合、発光素子１０１が温度変化を起こし、発光素子１０１が発光する光の波長や光量が変化するため、分光器１２１による光学特性の測定精度は低下する。
よって、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても、同じ測定環境下で高精度に測定し得る技術が望まれている。
そのために、変形例４の光学測定装置３は、光量調節器１２２を備えている。
【００７４】
光量調節器１２２は、分光器１２１が検出する光の光量を調節する。
光量調節器１２２は、光導波路１２０と分光器１２１との間を接続する光伝送路１１７ｂの第１経路１１７ｄ上に配置されている。
光量調節器１２２は、例えば、ＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）等の光量を減衰させる光学フィルタを用いて構成されている。或いは、光量調節器１２２は、電気光学素子、磁気光学素子、音響光学素子、又は液晶光学素子等を用いて構成されていてもよい。
光量調節器１２２は、制御部１５１と接続されている。
【００７５】
また、光量調節器１２２は、通過する光の減衰量を調節可能に構成されている。
光量調節器１２２で調節される減衰量は、制御部１５１によって設定される。
光量調節器１２２で調節される減衰量は、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内に分光器１２１への入射光量が収まるように、適宜設定され得る。主として、発光素子１０１の品種に応じて異なる減衰量に設定され得る。なお、光量調節器１２２は、減衰量をゼロにし得る構成も備えている。
【００７６】
図１１を用いて、光学特性測定時に、変形例４の光学測定装置３に含まれる制御部１５１が行う処理について説明する。
なお、図１１に示された各ステップのうち、図６と同様の処理については説明を省略する。
【００７７】
ステップＳ１０〜ステップＳ６０において、制御部１５１は、図６に示されたステップＳ１０〜ステップＳ５０と同様の処理を行う。
【００７８】
ステップＳ７０において、制御部１５１は、光量調節器１２２を制御する。
制御部１５１は、ステップＳ６０で無効にされた分光器１２１の測定結果と、当該結果に対応付けられたフォトディテクタ１０５の光量測定結果とを確認する。そして、制御部１５１は、当該光量測定結果に基づいて、光量調節器１２２で調節される減衰量を求める。制御部１５１は、求めた減衰量を含む制御信号を光量調節器１２２に出力し、光量調節器１２２に減衰量を設定する。
制御部１５１は、光量調節器１２２で調節される減衰量を、例えば、次のような方法で求め得る。
【００７９】
例えば、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証において、分光器１２１の光量測定結果とフォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分を求めて検証した場合には、当該差分の許容範囲内に当該差分が収まるような減衰量を求める。
【００８０】
また例えば、制御部１５１は、ステップＳ２０での検証において、分光器１２１の光電変換特性におけるダイナミックレンジ内で取得し得る分光器１２１の光量測定結果の範囲を用いて検証した場合には、次のように求める。すなわち、制御部１５１は、当該範囲の閾値と、フォトディテクタ１０５の光量測定結果との差分に応じて光量調節器１２２で調節される減衰量を求める。
【００８１】
ステップＳ８０において、制御部１５１は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に再び測定を行うことを指示する。
制御部１５１は、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に制御信号を出力して、フォトディテクタ１０５及び分光器１２１に再度測定するよう指示する。
再測定の際、分光器１２１は、ステップＳ７０で設定された減衰量で減衰された光を検出し、光学特性を測定することができる。そして、再測定した分光器１２１の測定結果は、再び制御部１５１に入力されて、ステップＳ２０で検証されることとなる。それにより、ステップＳ５０で出力される分光器１２１の測定結果は、信頼性の高い測定だけとなる。
【００８２】
このように、変形例４の光学測定装置３は、分光器１２１よりもダイナミックレンジの広いフォトディテクタ１０５で測定された光量測定結果に基づいて、分光器１２１の測定結果を選択的に有効する。
このため、変形例４の光学測定装置３は、発光素子１０１の光学特性測定時に、信頼性の高い測定結果のみを有効として出力することができる。
よって、変形例４の光学測定装置３の光学特性の測定結果は、高い信頼性を得ることができる。
【００８３】
更に、変形例４の光学測定装置３は、分光器１２１の測定結果が妥当でなければ、分光器１２１への入射光を、適正な光量に自動で調節することができる。そして、変形例４の光学測定装置３は、適正な光量に調節された入射光を用いて分光器１２１が再度光学特性を測定することができる。
このため、変形例４の光学測定装置３は、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても、測定環境を変えずに、分光器１２１への入射光量を自動的に適正に保つことができる。
よって、変形例４の光学測定装置３は、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を、同じ測定環境下で高精度に測定することができる。
【００８４】
なお、変形例４の光学測定装置３は、光量調節器１２２を、光導波路１２０と分光器１２１との間を接続する第１経路１１７ｄ上に配置しなくてもよい。変形例４の光学測定装置３は、例えば図１２に示すように、光量調節器１２２を、ヘッド１１７ａと光導波路１２０との間を接続する光伝送路１１７ｂ上に配置してもよい。
変形例４の光学測定装置３の他の構成については、図９に示された変形例３の光学測定装置３の構成と同様である。
【００８５】
上記で説明した実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
【００８６】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本発明の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【００８７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【００８８】
＜実施形態の構成及び効果＞
本実施形態の光学測定装置３は、発光素子１０１が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定する分光器１２１と、分光器１２１よりもダイナミックレンジが広く、発光素子１０１が発光する光を検出し、検出した光の光学特性を測定するフォトディテクタ１０５と、フォトディテクタ１０５が測定した光学特性の１つである光量に基づいて、分光器１２１の測定結果が妥当であるか否かを判定する制御部１５１と、を備えることを特徴とする。
このような構成により、光学測定装置３は、簡単な構成で信頼性の高い測定結果を得ることができる。
【００８９】
また、本実施形態の光学測定装置３は、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当であると判定したとき、分光器１２１の測定結果を有効とし、分光器１２１の測定結果が妥当でないと判定したとき、分光器１２１の測定結果を無効としてもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、簡単な構成で信頼性の高い測定結果を得ることができる。
【００９０】
また、本実施形態の光学測定装置３は、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当であると判定したとき、分光器１２１の測定結果を有効とし、分光器１２１の測定結果が妥当でないと判定したとき、分光器１２１が検出する光の光量を調節する光量調節器１２２を制御してもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を適正に保つことができる。
【００９１】
また、本実施形態の光学測定装置３は、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当でないと判定したとき、光量調節器１２２を自動で制御してもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、発光特性の異なる発光素子１０１の光学特性を測定する場合であっても測定環境を変えずに分光器１２１への入射光量を自動的に適正に保つことができる。
【００９２】
また、本実施形態の光学測定装置３は、制御部１５１は、分光器１２１の測定結果が妥当でないと判定したとき、光量調節器１２２が光量を調節した後の光の光学特性を、光量調節器１２２に再度測定させてもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、複雑な手段を用いることなく、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を同じ測定環境下で高精度に測定することができる。
【００９３】
また、本実施形態の光学測定装置３は、発光素子１０１が発光した光が入射し、入射した光を分岐して分光器１２１及びフォトディテクタ１０５に導光する光ファイバ１１７を備えてもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を同じ測定環境下で高精度に測定できる装置を、簡易な構成で実現することができる。
【００９４】
また、本実施形態の光学測定装置３は、光ファイバ１１７の光伝送路１１７ｂを、分光器１２１に向かう第１経路１１７ｄとフォトディテクタ１０５に向かう第２経路１１７ｅとに分岐する光導波路１２０を備えてもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を同じ測定環境下でも高精度に測定できる装置を、簡易な構成で実現することができる。
【００９５】
また、本実施形態の光学測定装置３は、複数の光ファイバ１１７の束であるバンドルファイバ１１９を備え、バンドルファイバ１１９の一部の光ファイバ１１７は、入射した光を分光器１２１に導光し、バンドルファイバ１１９の他の一部の光ファイバ１１７は、入射した光をフォトディテクタ１０５に導光してもよい。
このような構成により、光学測定装置３は、品種の異なる発光素子１０１の光学特性を同じ測定環境下で高精度に測定できる装置を、簡易な構成で実現することができる。
【００９６】
＜定義等＞
「ダイナミックレンジ」は、入力と出力との比例関係が成立する範囲である。
本発明の「ダイナミックレンジ」の一例は、「第１測定器」又は「第２測定器」の光電変換特性におけるダイナミックレンジである。光電変換特性におけるダイナミックレンジは、入射光量と出力電流との比例関係が成立する範囲であり、光電変換特性における直線性が成立する範囲である。
本発明の「第１測定器」の一例は、分光器１２１である。
本発明の「第２測定器」の一例は、フォトディテクタ１０５である。
本発明の「制御部」の一例は、制御部１５１である。
本発明の「光量調節器」の一例は、光量調節器１２２である。
本発明の「導光管」の一例は、光ファイバ１１７である。
本発明の「光導波路」の一例は、光導波路１２０である。
本発明の「第１経路」の一例は、第１経路１１７ｄである。
本発明の「第２経路」の一例は、第２経路１１７ｅである。
本発明の「複数の導光管の束」の一例は、バンドルファイバ１１９である。
【符号の説明】
【００９７】
３      光学測定装置
１０１      発光素子
１０５      フォトディテクタ
１１７      光ファイバ
１１７ａ    ヘッド
１１７ｂ    光伝送路
１１７ｃ    入射口
１１７ｄ    第１経路
１１７ｅ    第２経路
１１９      バンドルファイバ
１２０      光導波路
１２１      分光器
１２２      光量調節器
１５１      制御部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月4日(2016.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が発光する光が入射し、入射した光を減衰させて減衰光を出射する減衰部と、
前記減衰光の分光強度を検出する分光検出素子と、
前記分光検出素子よりも光強度に関するダイナミックレンジが広く、且つ、前記発光素子が発光する光の光強度を検出する光検出素子と、
前記光検出素子によって検出された光強度に基づいて、前記減衰部による光減衰量を変化させる制御部と、
を備える光学測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記分光検出素子の検出結果が妥当であると判定したとき、前記減衰部による光減衰量を変化させず、
前記分光検出素子の検出結果が妥当でないと判定したとき、前記減衰部による光減衰量を変化させる
請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記分光検出素子の検出結果が妥当でないと判定したとき、前記減衰部を自動で制御する
請求項２に記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記分光検出素子の検出結果が妥当でないと判定したとき、前記減衰部による光減衰量を変化させた後の前記減衰光の分光強度を、前記分光減衰素子に再度検出させる
請求項３に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記発光素子が発光した光が入射し、入射した光を分岐して前記減衰部及び前記光検出素子に導光する導光管
を備える請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記導光管の光伝送路を、前記減衰部に向かう第１経路と前記光検出素子に向かう第２経路とに分岐する光導波路
を備える請求項５に記載の光学測定装置。
【請求項７】
前記導光管は、複数の導光管の束で構成され、
前記束の一部の導光管は、前記入射した光を前記減衰部に導光し、
前記束の他の一部の導光管は、前記入射した光を前記光検出素子に導光する
請求項５に記載の光学測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の請求項１に係る光学測定装置は、発光素子が発光する光が入射し、入射した光を減衰させて減衰光を出射する減衰部と、前記減衰光の分光強度を検出する分光検出素子と、前記分光検出素子よりも光強度に関するダイナミックレンジが広く、且つ、前記発光素子が発光する光の光強度を検出する光検出素子と、前記光検出素子によって検出された光強度に基づいて、前記減衰部による光減衰量を変化させる制御部と、を備える。
【国際調査報告】
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