(57)【要約】【課題】  同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる白色校正方法及び２次元測光装置を提供する。【解決手段】  白色校正板測定部２１１は、白色校正板の異なる位置を、２次元エリアセンサ４により少なくとも２回以上測定し、平均値算出部２１２は、測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去し、除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出し、メーカ校正値算出部２１５は、各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎のメーカ校正値を算出し、白色校正板測定部２１１は、白色校正板を２次元エリアセンサ４により１回だけ測定し、ユーザ校正値算出部２１６は、測定された測定結果からユーザ校正値を算出し、白色校正係数算出部２１７は、メーカ校正値とユーザ校正値とに基づいて、各画素毎の白色校正係数を算出する。【選択図】      図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
校正の基準となる白色校正板の異なる位置を、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定する測定ステップと、
前記測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去ステップと、
前記除去ステップにおいて白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出ステップと、
前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出ステップとを含むことを特徴とする白色校正方法。
【請求項２】
前記除去ステップは、前記測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去し、近傍の他の画素の出力値を当該画素の出力値とすることを特徴とする請求項１記載の白色校正方法。
【請求項３】
前記白色校正値算出ステップは、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値を除算することによって各画素毎の白色校正値を算出することを特徴とする請求項１記載の白色校正方法。
【請求項４】
校正の基準となる白色校正板を２次元エリアセンサにより測定する測定手段と、
前記測定手段によって前記白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去手段と、
前記除去手段によって白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出手段と、
前記画素平均算出手段によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出手段とを備えることを特徴とする２次元測光装置。
【請求項５】
測定対象である試料を２次元エリアセンサにより測定する試料測定手段と、
前記試料測定手段によって測定された測定結果を、前記白色校正値算出手段によって算出された各画素毎の白色校正値により補正する補正手段とをさらに備えることを特徴とする請求項４記載の２次元測光装置。
【請求項６】
校正の基準となる白色校正板の異なる位置を、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定する第１の測定ステップと、
前記第１の測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去ステップと、
前記除去ステップにおいて白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出ステップと、
前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値を算出する校正値算出ステップと、
前記校正値算出ステップにおいて算出された校正値を記憶する記憶ステップと、
前記白色校正板を２次元エリアセンサにより１回だけ測定する第２の測定ステップと、
前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から全画素の平均値を算出する全画素平均算出ステップと、
前記記憶ステップにおいて記憶された校正値と、前記全画素平均算出ステップにおいて算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出ステップとを含むことを特徴とする白色校正方法。
【請求項７】
前記除去ステップは、前記第１の測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去し、近傍の他の画素の出力値を当該画素の出力値とすることを特徴とする請求項６記載の白色校正方法。
【請求項８】
前記全画素平均算出ステップは、前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から画素全体の平均値を算出することを特徴とする請求項６記載の白色校正方法。
【請求項９】
前記全画素平均算出ステップは、前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から全画素を複数の領域に分割した各領域毎に含まれる画素全体の平均値を算出することを特徴とする請求項６記載の白色校正方法。
【請求項１０】
前記校正値算出ステップは、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値を、全画素の平均値で除算することによって画素全体に対する各画素毎の校正値を算出することを特徴とする請求項６記載の白色校正方法。
【請求項１１】
前記白色校正値算出ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された校正値と、前記全画素平均算出ステップにおいて算出された全画素の平均値との積で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値を除算することによって各画素毎の白色校正値を算出することを特徴とする請求項６記載の白色校正方法。
【請求項１２】
校正の基準となる白色校正板を２次元エリアセンサにより測定する測定手段と、
前記測定手段によって前記白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去手段と、
前記除去手段によって白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出手段と、
前記画素平均算出手段によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値を算出する校正値算出手段と、
前記校正値算出手段によって算出された校正値を記憶する記憶部と、
前記測定手段によって前記白色校正板を２次元エリアセンサにより１回だけ測定した結果から全画素の平均値を算出する全画素平均算出手段と、
前記記憶部によって記憶された校正値と、前記全画素平均算出手段によって算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出手段とを備えることを特徴とする２次元測光装置。
【請求項１３】
測定対象である試料を２次元エリアセンサにより測定する試料測定手段と、
前記試料測定手段によって測定された測定結果を、前記白色校正値算出手段によって算出された各画素毎の白色校正値により補正する補正手段とをさらに備えることを特徴とする２次元測光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色校正板を用いた２次元測光器の白色校正方法及び２次元測光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
測光装置（測光器）の一つである測色器は、一般に、センサ、フィルタ、光源及び受光光学系など様々な要素を組み込むことで試料の色情報を得ることができる。それぞれの要素は、どんなに細心の注意を払っても製造段階で性能に誤差が生じてしまう。また、各要素の配置の仕方や組立誤差なども誤差の要因となり、同じ試料を測定しても、最終的に求められる測定値に絶対値誤差や測光器間誤差などとして影響が生じる。
【０００３】
そこで、従来より、測色器では白色校正が行われている。白色校正とは、試料の測定に先立って、白色の白色校正板を測定することによって、上述のような誤差を校正している。なお、白色校正については、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開平７−２７０２３８号公報
【特許文献２】特開平７−５５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、白色校正板は、黒点、ピンホール、キズ、ムラ等の欠陥によって、反射率が均一でない場合がある。ＳＰＤ（Silicon Photo Diode）等を用いたスポット測色器で欠陥が存在する白色校正板を測定しても、欠陥部がその周囲の正常部と平均化されるため、あまり問題とならない。しかしながら、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のエリアセンサで撮像する２次元の測色器の場合、白色校正板の欠陥により、或る画素では得られる出力値が極端に小さくなるなどして、画素毎に正しい白色校正値を得ることが困難である。
【０００５】
そこで、従来の２次元の測光器では、白色校正板を測定したときの画素全体又は一部（例えば、中央部分の所定の範囲）の平均出力値と、基準器によって予め測定された白色校正板の値付け値と比較して白色校正値を算出し、算出された白色校正値をすべての画素で共通の白色校正値として使用していた。そのため、照明によるムラ、エリアセンサの感度ムラ、受光光学系のムラなどの測定値への影響は除去することは困難であった。
【０００６】
つまり、画面全体を平均した測定値は、基準器との相関が取れ、測光器間の誤差を抑えることは可能であるが、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることは困難であった。
【０００７】
あるいは、従来の２次元の測光器では、白色校正板の欠陥を無視し、各画素の出力値と、基準器によって予め測定された白色校正板の値付け値とを比較して白色校正値を算出し、画素毎に異なる白色校正値を使用していた。そのため、測定値に白色校正板の欠陥の影響がでてしまい、画素間の誤差の原因となっていた。
【０００８】
さらに、従来の２次元の測光器の白色校正板として、製造段階で欠陥が生じにくいものを用いることもあった。しかしながら、そのような白色校正板は非常に高価であり、また、表面にキズが生じ易く、接触式の測光器では使用することが困難であった。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、白色校正板に欠陥が存在していても、その影響を最小限に抑え、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる白色校正方法及び２次元測光装置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】
【００１０】
本発明の一構成に係る白色校正方法は、校正の基準となる白色校正板の異なる位置を、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定する測定ステップと、前記測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去ステップと、前記除去ステップにおいて白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出ステップと、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出ステップとを含む。
【００１１】
この構成によれば、校正の基準となる白色校正板の異なる位置が、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定され、測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値が算出され、算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値が算出される。
【００１２】
したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００１３】
また、上記の白色校正方法において、前記除去ステップは、前記測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去し、近傍の他の画素の出力値を当該画素の出力値とすることことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、近傍の他の画素の出力値が当該画素の出力値とされるので、白色校正板の欠陥を除去することができ、正確な各画素毎の平均値を算出することができる。
【００１５】
また、上記の白色校正方法において、前記白色校正値算出ステップは、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値を除算することによって各画素毎の白色校正値を算出することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値が除算されることによって各画素毎の白色校正値が算出されるので、各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００１７】
本発明の他の構成に係る２次元測光装置は、校正の基準となる白色校正板を２次元エリアセンサにより測定する測定手段と、前記測定手段によって前記白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去手段と、前記除去手段によって白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出手段と、前記画素平均算出手段によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出手段とを備える。
【００１８】
この構成によれば、校正の基準となる白色校正板が２次元エリアセンサにより測定され、白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値が算出され、算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の白色校正値が算出される。
【００１９】
したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００２０】
また、上記の２次元測光装置において、測定対象である試料を２次元エリアセンサにより測定する試料測定手段と、前記試料測定手段によって測定された測定結果を、前記白色校正値算出手段によって算出された各画素毎の白色校正値により補正する補正手段とをさらに備えることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、測定対象である試料が２次元エリアセンサにより測定され、測定された測定結果が、算出された各画素毎の白色校正値により補正される。したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、試料を測定した測定結果をこの白色校正値により補正することによって、正確な色情報を得ることができる。
【００２２】
本発明のさらに他の構成に係る白色校正方法は、校正の基準となる白色校正板の異なる位置を、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定する第１の測定ステップと、前記第１の測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去ステップと、前記除去ステップにおいて白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出ステップと、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値を算出する校正値算出ステップと、前記校正値算出ステップにおいて算出された校正値を記憶する記憶ステップと、前記白色校正板を２次元エリアセンサにより１回だけ測定する第２の測定ステップと、前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から全画素の平均値を算出する全画素平均算出ステップと、前記記憶ステップにおいて記憶された校正値と、前記全画素平均算出ステップにおいて算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出ステップとを含む。
【００２３】
この構成によれば、校正の基準となる白色校正板の異なる位置が、２次元エリアセンサにより少なくとも２回以上測定され、測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値が算出され、算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値が算出され、算出された校正値が記憶される。そして、白色校正板が２次元エリアセンサにより１回だけ測定され、測定された測定結果から全画素の平均値が算出され、記憶された校正値と、算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値が算出される。
【００２４】
したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００２５】
また、上記の白色校正方法において、前記除去ステップは、前記第１の測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去し、近傍の他の画素の出力値を当該画素の出力値とすることが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第１の測定ステップにおいて測定された各回の測定結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、近傍の他の画素の出力値が当該画素の出力値とされるので、白色校正板の欠陥を除去することができ、正確な各画素毎の平均値を算出することができる。
【００２７】
また、上記の白色校正方法において、前記全画素平均算出ステップは、前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から画素全体の平均値を算出することが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から画素全体の平均値が算出されるので、画素全体に対する各画素毎の校正値と、算出された画素全体の平均値とに基づいて各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００２９】
また、上記の白色校正方法において、前記全画素平均算出ステップは、前記第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から全画素を複数の領域に分割した各領域毎に含まれる画素全体の平均値を算出することが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、第２の測定ステップにおいて測定された測定結果から全画素を複数の領域に分割した各領域毎に含まれる画素の平均値が算出されるので、白色校正板を照明する照明の輝度やムラが変化したとしても、その変化分を除去した白色校正値を得ることができる。
【００３１】
また、上記の白色校正方法において、前記校正値算出ステップは、前記画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値を、全画素の平均値で除算することによって画素全体に対する各画素毎の校正値を算出することが好ましい。
【００３２】
この構成によれば、画素平均算出ステップにおいて算出された各画素毎の平均値を、全画素の平均値で除算することによって画素全体に対する各画素毎の校正値が算出される。したがって、各画素毎の平均値が、全画素の平均値で除算されるので、画素全体に対する各画素毎のばらつき度合いを示す校正値を算出することができる。
【００３３】
また、上記の白色校正方法において、前記白色校正値算出ステップは、前記記憶ステップにおいて記憶された校正値と、前記全画素平均算出ステップにおいて算出された全画素の平均値との積で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値を除算することによって各画素毎の白色校正値を算出することが好ましい。
【００３４】
この構成によれば、記憶ステップにおいて記憶された校正値と、全画素平均算出ステップにおいて算出された全画素の平均値との積で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値を除算することによって各画素毎の白色校正値が算出される。したがって、画素全体に対する各画素毎の校正値と、全画素の平均値との積で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値が除算されるので、各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００３５】
本発明のさらに他の構成に係る２次元測光装置は、校正の基準となる白色校正板を２次元エリアセンサにより測定する測定手段と、前記測定手段によって前記白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データを除去する除去手段と、前記除去手段によって白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値を算出する画素平均算出手段と、前記画素平均算出手段によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値を算出する校正値算出手段と、前記校正値算出手段によって算出された校正値を記憶する記憶部と、前記測定手段によって前記白色校正板を２次元エリアセンサにより１回だけ測定した結果から全画素の平均値を算出する全画素平均算出手段と、前記記憶部によって記憶された校正値と、前記全画素平均算出手段によって算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値を算出する白色校正値算出手段とを備える。
【００３６】
この構成によれば、測定手段によって、校正の基準となる白色校正板が２次元エリアセンサにより測定され、除去手段によって、測定手段によって白色校正板の異なる位置を少なくとも２回以上測定した結果から白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去される。そして、画素平均算出手段によって、除去手段によって白色校正板の欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去された測定結果から各画素毎の平均値が算出され、校正値算出手段によって、画素平均算出手段によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎の校正値が算出され、記憶部によって、校正値算出手段によって算出された校正値が記憶される。さらに、全画素平均算出手段によって、測定手段によって白色校正板を２次元エリアセンサにより１回だけ測定した結果から全画素の平均値が算出され、白色校正値算出手段によって、記憶部によって記憶された校正値と、全画素平均算出手段によって算出された全画素の平均値とに基づいて、各画素毎の白色校正値が算出される。
【００３７】
したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００３８】
また、上記の２次元測光装置において、測定対象である試料を２次元エリアセンサにより測定する試料測定手段と、前記試料測定手段によって測定された測定結果を、前記白色校正値算出手段によって算出された各画素毎の白色校正値により補正する補正手段とをさらに備えることが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、測定対象である試料が２次元エリアセンサにより測定され、測定された測定結果が、算出された各画素毎の白色校正値により補正される。したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、試料を測定した測定結果をこの白色校正値により補正することによって、正確な色情報を得ることができる。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００４１】
請求項２に記載の発明によれば、白色校正板の欠陥を除去することができ、正確な各画素毎の平均値を算出することができる。
【００４２】
請求項３に記載の発明によれば、各画素毎の平均値で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値が除算されることによって各画素毎の白色校正値が算出されるので、各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００４３】
請求項４に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００４４】
請求項５に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、試料を測定した測定結果をこの白色校正値により補正することによって、正確な色情報を得ることができる。
【００４５】
請求項６に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００４６】
請求項７に記載の発明によれば、白色校正板の欠陥を除去することができ、正確な各画素毎の平均値を算出することができる。
【００４７】
請求項８に記載の発明によれば、画素全体に対する各画素毎の校正値と、算出された画素全体の平均値とに基づいて各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００４８】
請求項９に記載の発明によれば、白色校正板を照明する照明の輝度やムラが変化したとしても、その変化分を除去した白色校正値を得ることができる。
【００４９】
請求項１０に記載の発明によれば、各画素毎の平均値が、全画素の平均値で除算されるので、画素全体に対する各画素毎のばらつき度合いを示す校正値を算出することができる。
【００５０】
請求項１１に記載の発明によれば、画素全体に対する各画素毎のばらつき度合いを示す校正値と、全画素の平均値との積で、予め基準器によって測定された白色校正板の値付け値が除算されるので、各画素毎の白色校正値を算出することができる。
【００５１】
請求項１２に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【００５２】
請求項１３に記載の発明によれば、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板を用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板の欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板を用いた場合と同じ白色校正値を得ることができ、試料を測定した測定結果をこの白色校正値により補正することによって、正確な色情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
（第１実施形態）
図１は、第１の実施形態における２次元分光測定装置（２次元測光装置）の構成を示す図である。図１に示す２次元分光測定装置１０は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、２次元エリアセンサ４、回転盤５及びモータ６を備えて構成される。
【００５５】
光源１は、例えば、連続点灯が可能なハロゲンランプ又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等で構成され、測定対象である試料Ｓ又は白色校正板Ｈを照明する。コリメータレンズ２は、効率よく試料Ｓ又は白色校正板Ｈを照明するために光源１からの光を略平行光にする。
【００５６】
受光光学系３は、例えば、カメラレンズ等で構成され、試料Ｓ又は白色校正板Ｈによって反射した反射光を２次元エリアセンサ４に導くものである。なお、受光光学系３としては、有限距離の２次元エリアセンサ４に反射光を結像させる有限結像の光学系や、受光した光を拡散させる光学系などを用いてもよい。
【００５７】
２次元エリアセンサ４は、複数の光電変換素子が２次元状に配置されて受光面を形成するセンサであり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等で構成され、受光した波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により各光電変換素子が出力する。なお、２次元エリアセンサ４としては、ＣＭＯＳ等を用いてもよい。
【００５８】
受光光学系３と２次元エリアセンサ４との間には、回転盤５が配置されている。回転盤５は、モータ６の回転軸５ａを中心とする同心円上に、分光する数（例えば、１６）の光学フィルタ７を備えて構成される。光学フィルタ７は、例えば、色ガラスフィルタで構成され、特定の波長の光を透過させる分光透過率特性を有する。なお、光学フィルタ７としては、例えば、干渉フィルタを用いてもよい。
【００５９】
モータ６は、例えば、一時停止可能なステッピングモータなどで構成され、回転盤５を回転させる。なお、モータ６としては、全ての光学フィルタ７の位置を検出することができれば、ＤＣモータのような連続回転式のものを使用してもよい。
【００６０】
ここで、２次元分光測定装置１０の白色校正時における動作について説明する。まず、光源１は、白色校正板Ｈに向けて光を出射する。光源１からの光は、コリメータレンズ２により平行光にされ、白色校正板Ｈを照明する。白色校正板Ｈによって反射した反射光は、受光光学系３に入射する。受光光学系３は、入射した反射光を２次元エリアセンサ４の受光面に導き、白色校正板Ｈの２次元領域を結像させる。なお、受光光学系３から出射した反射光は、回転盤５に設けられた光学フィルタ７により分光され、所定の波長の光のみが２次元エリアセンサ４に入射する。２次元エリアセンサ４は、白色校正板Ｈによって反射された反射光を受光し、受光した反射光を光電変換することによって、白色校正板Ｈの２次元領域の画像を取得する。
【００６１】
図２は、白色校正板Ｈにおいて、２次元エリアセンサ４が測定可能な測定エリアを示す図である。２次元エリアセンサ４は、図２に示すように白色校正板Ｈよりも小さい範囲の測定エリアを有している。
【００６２】
ここで、欠陥のない白色校正板Ｈを測定した場合の２次元エリアセンサ４からの出力について説明する。なお、白色校正板Ｈにおける欠陥とは、白色校正板Ｈ上の例えば黒点、ピンホール、キズ、ムラ等の反射率が均一とならない状態のことである。図３は、２次元エリアセンサ４で白色校正板Ｈを撮像したときの図２に示すＡ−Ａ線上の画素の出力を示す図である。
【００６３】
図３に示すように、Ａ−Ａ間の画素の出力は、照明、ＣＣＤ感度及びレンズ等の影響により、一定ではなく不規則になっている。さらに、このＡ−Ａ間の画素の出力を各ムラの要素に分解した図を図４〜図７に示す。
【００６４】
図４は、照明のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。光源１によって白色校正板Ｈが照明された場合、測定エリアの中央部分は光量が多く、周辺部分は光量が少なくなっているので、Ａ−Ａ間の各画素からの出力は、図４に示すように、中央部分が大きく、周辺部分が小さくなっている。
【００６５】
図５は、ＣＣＤ感度のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。Ａ−Ａ間の各画素からの出力は、２次元エリアセンサ４のＣＣＤ感度の影響により、図５に示すように、一定ではない。
【００６６】
図６は、レンズのムラ（周辺光量低下）によるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。Ａ−Ａ間の各画素からの出力は、受光光学系３による影響を受けて、図６に示すように、中央部分が大きく、周辺部分が小さくなっている。
【００６７】
図７は、白色校正板のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。白色校正板Ｈには欠陥がないため、Ａ−Ａ間の各画素からの出力は、図７に示すように、一定となっている。
【００６８】
従来の白色校正処理では、図２に示す出力より求めた色彩値（三刺激値）をtＸ0n，tＹ0n，tＺ0nとし、白色校正板Ｈの基準器による値付け値をＸ0，Ｙ0，Ｚ0とすると、各画素毎の白色校正係数（白色校正値）ＫXn，ＫYn，ＫZnは、下記の（１）〜（３）式に基づいて求めることができる。
ＫXn＝Ｘ0／tＸ0n・・・・（１）
ＫYn＝Ｙ0／tＹ0n・・・・（２）
ＫZn＝Ｚ0／tＺ0n・・・・（３）
【００６９】
そして、この各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnに、試料Ｓを測定したときの出力値を乗算すると、図４から図６に示すムラの影響を除去した色彩値を得ることができる。
【００７０】
このように、白色校正処理により、白色校正係数を求め、試料Ｓを測定したときの出力値に求めた白色校正係数を乗算することによって、出力が一定となり、試料Ｓの正確な色情報、例えば、色の絶対値や分布等を得ることができる。
【００７１】
一方、白色校正板Ｈに欠陥がある場合、Ａ−Ａ間の画素の出力は、図８に示すようになる。すなわち、図８に示すように、Ａ−Ａ間の画素の出力は、照明、ＣＣＤ感度及びレンズ等の影響により、一定ではなく不規則になっており、さらに、白色校正板Ｈの欠陥による影響により、白色校正板Ｈの欠陥部分に相当する画素の出力が突出している。
【００７２】
図９は、白色校正板のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。欠陥のない白色校正板Ｈを撮像した場合において、白色校正板ＨのムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図７に比べて、図９に示すＡ−Ａ間の各画素からの出力は、白色校正板Ｈに欠陥があるため、一定ではなく、白色校正板Ｈの欠陥部分に相当する画素の出力が突出している。
【００７３】
図１０は、欠陥のある白色校正板を用いて試料を測定した場合のＡ−Ａ間の画素の出力を示す図である。図８に示す出力で白色校正係数を求めた場合、白色校正係数の欠陥が白色校正係数に影響を及ぼすため、このような白色校正係数を用いて試料Ｓを測定すると、図１０に示すように、出力は一定とならず、正確な色情報を得ることができない。
【００７４】
そこで、本実施形態では、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板Ｈを用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板Ｈの欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板Ｈを用いた場合と同じ白色校正値を得ることを目的としている。
【００７５】
図１１は、第１の実施形態における２次元分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。図１１に示す２次元分光測定装置１０は、２次元エリアセンサ４、制御部２１、記憶部２２及び出力部２３を備えて構成される。なお、ここでは、白色校正板測定部２１１、平均値算出部２１２、収束判定部２１３、全画素平均算出部２１４、メーカ校正値算出部２１５、ユーザ校正値算出部２１６、白色校正係数算出部２１７、メーカ校正値記憶部２２１、基準校正値記憶部２２２及び白色校正係数記憶部２２３により構成される部分を白色校正装置２０と呼ぶものとする。
【００７６】
制御部２１は、白色校正板測定部２１１、平均値算出部２１２、収束判定部２１３、全画素平均算出部２１４、メーカ校正値算出部２１５、ユーザ校正値算出部２１６、白色校正係数算出部２１７、試料測定部２１８及び測定値補正部２１９を備えて構成される。
【００７７】
白色校正板測定部２１１は、白色校正板Ｈからの反射光を受光した２次元エリアセンサ４から出力される分光データを測定し、この分光データを用いて白色校正板Ｈの分光反射特性Ｒ（λ）を求め、求めた分光反射特性Ｒ（λ）に基づいて各画素毎の三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを算出する。なお、白色校正板測定部２１１は、校正の基準となる白色校正板Ｈの異なる位置において少なくとも２回以上測定する。
【００７８】
平均値算出部２１２は、白色校正板測定部２１１によって測定された各回の測定結果から各画素毎の欠陥を除去し、欠陥が除去された測定結果から各画素毎に平均値を算出する。すなわち、各画素毎に測定値を測定回数分平均した値を求めると、測定回数が増えるにつれて或る値に収束する。そこで、平均値算出部２１２は、白色校正板測定部２１１によって測定された複数回数の測定結果を平均することによって各画素毎の平均値（収束値）CMＸn，CMＹn，CMＺnを求める。なお、ｎは、各画素に対応付けられる画素番号であり、ｎ＝１，２，・・・，Ｎである。
【００７９】
また、平均値算出部２１２は、白色校正板測定部２１１によって測定された各画素毎の測定結果（三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚ）が白色校正板Ｈの欠陥の影響により、異常な出力を示した場合、当該画素の測定結果を除去し、当該画素の近傍の画素の測定値を採用する。例えば、平均値算出部２１２は、白色校正板測定部２１１によって測定された各画素毎の測定結果が、予め設定されている所定範囲外である場合、当該画素の測定結果を破棄する。なお、この所定範囲は、例えば、ＸＹＺ表色系の色度座標における白色に区分される範囲である。
【００８０】
収束判定部２１３は、平均値算出部２１２によって算出された平均値が収束しているか否かを判定する。すなわち、収束判定部２１３は、平均値算出部２１２によって今回算出された平均値と、１回前に算出された平均値とを比較し、その差が所定の範囲、例えば１％以内であれば収束していると判定する。
【００８１】
全画素平均算出部２１４は、平均値算出部２１２によって算出された平均値CMＸn，CMＹn，CMＺn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）に基づいて、画面全体の平均値AMＸ，AMＹ，AMＺを算出する。なお、画面全体の平均値AMＸ，AMＹ，AMＺは、下記の（４）〜（６）式により算出される。
【００８２】
【数１】
2005195365.tif 000003
【００８３】
メーカ校正値算出部２１５は、平均値算出部２１２によって算出された平均値CMＸn，CMＹn，CMＺnと、全画素平均算出部２１４によって算出された画面全体の平均値AMＸ，AMＹ，AMＺとに基づいて、各画素毎の画素出力間のばらつき度合いを示すメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を算出する。なお、メーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnは、下記の（７）〜（９）式により算出される。
MＸn＝CMＸn／AMＸ・・・・（７）
MＹn＝CMＹn／AMＹ・・・・（８）
MＺn＝CMＺn／AMＺ・・・・（９）
【００８４】
メーカ校正値算出部２１５は、算出したメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnをメーカ校正値記憶部２２１に記憶する。
【００８５】
ユーザ校正値算出部２１６は、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から画面全体の平均値であるユーザ校正値UＸ，UＹ，UＺを算出する。
【００８６】
白色校正係数算出部２１７は、メーカ校正値記憶部２２１に記憶されているメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnと、ユーザ校正値算出部２１６によって算出された画面全体の平均値であるユーザ校正値UＸ，UＹ，UＺとの積を求め、求めた値で予め基準校正値記憶部２２２に記憶されている基準校正値Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0を除算することによって、各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を算出する。なお、白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnは、下記の（１０）〜（１２）式により算出される。
ＫXn＝Ｘ0／（MＸn・UＸ）・・・・（１０）
ＫYn＝Ｙ0／（MＹn・UＹ）・・・・（１１）
ＫZn＝Ｚ0／（MＺn・UＺ）・・・・（１２）
【００８７】
白色校正係数算出部２１７は、算出した白色校正係数値ＫXn，ＫYn，ＫZnを白色校正係数記憶部２２３に記憶する。
【００８８】
試料測定部２１８は、測定対象である試料Ｓからの反射光を受光した２次元エリアセンサ４から出力される分光データを測定し、この分光データを用いて試料Ｓの分光反射特性Ｒ（λ）を求め、求めた分光反射特性Ｒ（λ）に基づいて各画素毎の三刺激値Ｘn’，Ｙn’，Ｚn’（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を算出する。
【００８９】
測定値補正部２１９は、試料測定部２１８によって算出された各画素毎の三刺激値Ｘn’，Ｙn’，Ｚn’と、白色校正係数記憶部２２３に記憶されている各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnとを乗算することによって測定値を補正し、各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を補正値として算出する。なお、各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚnは、下記の（１３）〜（１５）式により算出される。
Ｘn＝ＫXn×Ｘn’・・・・（１３）
Ｙn＝ＫYn×Ｙn’・・・・（１４）
Ｚn＝ＫZn×Ｚn’・・・・（１５）
【００９０】
記憶部２２は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等で構成され、メーカ校正値記憶部２２１、基準校正値記憶部２２２及び白色校正係数記憶部２２３を備えて構成される。
【００９１】
メーカ校正値記憶部２２１は、メーカ校正値算出部２１５によって算出されたメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnを記憶する。基準校正値記憶部２２２は、予め基準器によって測定された白色校正板Ｈの値付けした値を基準校正値Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0として記憶する。白色校正係数記憶部２２３は、白色校正係数算出部２１７によって算出された白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnを記憶する。
【００９２】
出力部２３は、例えば、液晶モニタ等で構成され、測定値補正部２１９によって算出された各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚnを出力値として出力する。
【００９３】
次に、第１の実施形態における白色校正処理について説明する。図１２は、図１１に示す２次元分光測定装置１０によってメーカ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。なお、図１２は、出荷前にメーカ側で行われる白色校正処理である。
【００９４】
ステップＳ１において、白色校正板測定部２１１は、校正の基準となる白色校正板Ｈの異なる位置を、少なくとも２回以上測定する。すなわち、白色校正板Ｈの異なる位置を、少なくとも２回以上測定することによって、異なる測定回における同一画素の出力値の平均値を収束させることができ、各画素毎の白色校正板Ｈによる欠陥を除去することができる。
【００９５】
ステップＳ２において、平均値算出部２１２は、白色校正板測定部２１１によって測定された各回の測定結果から各画素毎の欠陥を除去し、欠陥が除去された測定結果から各画素毎に平均値を算出する。
【００９６】
ステップＳ３において、収束判定部２１３は、平均値算出部２１２によって算出された平均値が収束しているか否かを判定する。
【００９７】
ステップＳ４において、全画素平均算出部２１４は、平均値算出部２１２によって算出された平均値CMＸn，CMＹn，CMＺnに基づいて、画面全体の平均値AMＸ，AMＹ，AMＺを算出する。
【００９８】
ステップＳ５において、メーカ校正値算出部２１５は、平均値算出部２１２によって算出された平均値CMＸn，CMＹn，CMＺnと、全画素平均算出部２１４によって算出された画面全体の平均値AMＸ，AMＹ，AMＺとに基づいて、各画素毎の画素出力間のばらつき度合いを示すメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnを算出する。
【００９９】
ステップＳ６において、メーカ校正値算出部２１５は、算出した各画素毎のメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnをメーカ校正値記憶部２２１に記憶する。
【０１００】
次に、ユーザ側で行われる白色校正処理について説明する。図１３は、図１１に示す２次元分光測定装置１０によってユーザ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。なお、図１３は、試料の測定時にユーザ側で行われる白色校正処理である。
【０１０１】
ステップＳ１１において、白色校正板測定部２１１は、白色校正板Ｈからの反射光を受光した２次元エリアセンサ４から出力される分光データを測定し、この分光データを用いて白色校正板Ｈの分光反射特性Ｒ（λ）を求め、求めた分光反射特性Ｒ（λ）に基づいて各画素毎の三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを算出する。
【０１０２】
ステップＳ１２において、ユーザ校正値算出部２１６は、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から画面全体の平均値であるユーザ校正値UＸ，UＹ，UＺを算出する。
【０１０３】
ステップＳ１３において、白色校正係数算出部２１７は、メーカ校正値記憶部２２１に記憶されているメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnと、ユーザ校正値算出部２１６によって算出された画面全体の平均値であるユーザ校正値UＸ，UＹ，UＺとの積を求め、求めた値で予め基準校正値記憶部２２２に記憶されている基準校正値Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0を除算することによって、各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnを算出する。
【０１０４】
ステップＳ１４において、白色校正係数算出部２１７は、算出した白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnを白色校正係数記憶部２２３に記憶する。
【０１０５】
ステップＳ１５において、試料測定部２１８は、ユーザによる試料Ｓの測定が行われるか否かを判断する。ここで、ユーザによる試料Ｓの測定が行われると判断された場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６に移行し、ユーザによる試料Ｓの測定が行われないと判断された場合（ステップＳ１５でＮＯ）、ユーザによる試料Ｓの測定が行われるまで待機状態となる。
【０１０６】
ステップＳ１６において、試料測定部２１８は試料Ｓを測定する。具体的に、試料測定部２１８は、試料Ｓからの反射光を受光した２次元エリアセンサ４から出力される分光データを測定し、この分光データを用いて試料Ｓの分光反射特性Ｒ（λ）を求め、求めた分光反射特性Ｒ（λ）に基づいて各画素毎の三刺激値Ｘn’，Ｙn’，Ｚn’を算出する。
【０１０７】
ステップＳ１７において、測定値補正部２１９は、試料測定部２１８によって測定された試料Ｓの各画素毎の測定値と、白色校正係数記憶部２２３に記憶されている白色校正係数とを乗算することによって、測定値を補正する。具体的に、測定値補正部２１９は、各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnを白色校正係数記憶部２２３から読み出し、読み出された各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnと、試料測定部２１８によって算出された各画素毎の三刺激値Ｘn’，Ｙn’，Ｚn’とを乗算することによって測定値を補正し、各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚnを算出する。
【０１０８】
ステップＳ１８において、出力部２３は、測定値補正部２１９によって算出された各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚnを出力する。
【０１０９】
なお、本実施形態における出力部２３は、各画素毎の三刺激値Ｘn，Ｙn，Ｚnを、例えば、液晶モニタ等に表示することによって出力しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、音声によって出力してもよく、紙に印刷することによって出力してもよく、ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することによって出力してもよい。
【０１１０】
また、本実施形態における収束判定部２１３は、平均値算出部２１２によって今回算出された平均値と、１回前に算出された平均値とを比較し、その差が所定の範囲以内であれば収束していると判定するとしているが、本発明は特にこれに限定されず、予め収束する測定回数を実験的に求め、求めた測定回数を予め設定しておき、設定された測定回数に達した場合、収束していると判定してもよい。
【０１１１】
このように、白色校正板測定部２１１によって、校正の基準となる白色校正板Ｈの異なる位置が、２次元エリアセンサ４により少なくとも２回以上測定され、平均値算出部２１２によって、白色校正板測定部２１１によって測定された各回の測定結果から白色校正板Ｈの欠陥に起因する出力値を示す画素データが除去され、除去された測定結果から各画素毎の平均値が算出され、メーカ校正値算出部２１５によって、平均値算出部２１２によって算出された各画素毎の平均値に基づいて、画素全体に対する各画素毎のばらつき度合いを示すメーカ校正値が算出され、算出されたメーカ校正値がメーカ校正値記憶部２２１に記憶される。そして、白色校正板測定部２１１によって、白色校正板Ｈが２次元エリアセンサ４により１回だけ測定され、ユーザ校正値算出部２１６によって、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から全画素の平均値がユーザ校正値として算出され、白色校正係数算出部２１７によって、メーカ校正値記憶部２２１に記憶されているメーカ校正値と、ユーザ校正値算出部２１６によって算出されたユーザ校正値とに基づいて、各画素毎の白色校正係数が算出される。
【０１１２】
したがって、反射率が均一でない欠陥のある白色校正板Ｈを用いて白色校正を行ったとしても、白色校正板Ｈの欠陥を除去し、均一な反射率の白色校正板Ｈを用いた場合と同じ白色校正係数を得ることができ、同一測光器の画素間の各種ムラに起因する誤差を抑えることができる。
【０１１３】
また、試料測定部２１８によって、測定対象である試料Ｓが２次元エリアセンサ４により測定され、測定値補正部２１９によって、試料測定部２１８によって測定された測定結果が、白色校正係数出部２１７によって算出された各画素毎の白色校正係数により補正されるので、正確な色情報を得ることができる。
【０１１４】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態では、図１３に示すステップＳ１１において白色校正板Ｈを測定した後、ステップＳ１２において画面全体の平均値を算出しているが、第２の実施形態では、画面全体を複数の領域に分割し、分割された領域内の平均値を算出する。
【０１１５】
図１４は、第２の実施形態における２次元分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。図１４に示す２次元分光測定装置１０’は、２次元エリアセンサ４、制御部２１、記憶部２２及び出力部２３を備えて構成される。なお、以下の説明において、第１の実施形態における２次元分光測定装置１０と同じ構成物については、同一の符号を付し、説明を省略する。また、ここでは、白色校正板測定部２１１、平均値算出部２１２、収束判定部２１３、全画素平均算出部２１４、メーカ校正値算出部２１５、分割領域画素平均算出部２２０、白色校正係数算出部２１７’、メーカ校正値記憶部２２１、基準校正値記憶部２２２及び白色校正係数記憶部２２３により構成される部分を白色校正装置２０’と呼ぶものとする。
【０１１６】
制御部２１は、白色校正板測定部２１１、平均値算出部２１２、収束判定部２１３、全画素平均算出部２１４、メーカ校正値算出部２１５、白色校正係数算出部２１７’、試料測定部２１８、測定値補正部２１９及び分割領域画素平均算出部２２０を備えて構成される。
【０１１７】
分割領域画素平均算出部２２０は、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から得られる画像をθ個の複数の領域に分割し、分割された各分割領域毎の平均値UＸθ，UＹθ，UＺθ（θ＝１，２，３，・・・，Θ）を算出する。なお、分割領域は、２次元エリアセンサ４によって撮像される画像を矩形状に分割した領域であり、分割する領域の数は、要求される精度に応じて予め設定されている。また、分割領域θと、当該分割領域θに含まれる画素の画素番号ｎとは予め対応付けられている。
【０１１８】
白色校正係数算出部２１７’は、メーカ校正値記憶部２２１に記憶されているメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）と、分割領域画素平均算出部２２０によって算出された各分割領域毎の平均値UＸθ，UＹθ，UＺθとの積を求め、求めた値で予め基準校正値記憶部２２２に記憶されている基準校正値Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0を除算することによって、各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZn（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ）を算出する。なお、白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnは、下記の（１６）〜（１８）式により算出される。なお、分割領域θと、当該分割領域θに含まれる画素の画素番号ｎとは予め対応付けられているため、白色校正係数算出部２１７’は、画素番号ｎのメーカ校正値MＸnと、画素番号ｎが含まれている分割領域θの平均値UＸθとの積を求めることができる。
ＫXn＝Ｘ0／（MＸn・UＸθ）・・・・（１６）
ＫYn＝Ｙ0／（MＹn・UＹθ）・・・・（１７）
ＫZn＝Ｚ0／（MＺn・UＺθ）・・・・（１８）
【０１１９】
白色校正係数算出部２１７’は、算出した白色校正係数値ＫXn，ＫYn，ＫZnを白色校正係数記憶部２２３に記憶する。
【０１２０】
次に、第２の実施形態における白色校正処理について説明する。図１５は、図１４に示す２次元分光測定装置１０’によってユーザ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。なお、図１５は、試料の測定時にユーザ側で行われる白色校正処理であり、第２の実施形態における出荷前にメーカ側で行われる白色校正処理は、図１２に示す処理と同じであるので説明を省略する。
【０１２１】
ステップＳ２１における処理は、図１３のステップＳ１１の処理と同じであるので説明を省略する。
【０１２２】
ステップＳ２２において、分割領域画素平均算出部２２０は、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から得られる画像をθ個の複数の領域に分割し、分割された各分割領域毎に含まれる画素の平均値UＸθ，UＹθ，UＺθを算出する。
【０１２３】
ステップＳ２３において、白色校正係数算出部２１７’は、メーカ校正値記憶部２２１に記憶されているメーカ校正値MＸn，MＹn，MＺnと、分割領域画素平均算出部２２０によって算出された各分割領域毎の平均値UＸθ，UＹθ，UＺθとの積を求め、求めた値で予め基準校正値記憶部２２２に記憶されている基準校正値Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0を除算することによって、各画素毎の白色校正係数ＫXn，ＫYn，ＫZnを算出する。
【０１２４】
ステップＳ２４からステップＳ２８までの処理は、図１３のステップＳ１４からステップＳ１８までの処理と同じであるので説明を省略する。
【０１２５】
このように、白色校正板測定部２１１によって測定された測定結果から全画素を複数の領域に分割した各領域毎に含まれる画素の平均値がユーザ校正値として算出されるので、白色校正板Ｈを照明する照明の輝度やムラが変化したとしても、その変化分を除去した白色校正値を得ることができる。
【０１２６】
次に、上記第１及び第２の実施形態の変形例について説明する。上記各実施形態では、図１２に示す白色校正板を２回以上測定する工程はメーカ側で行われる。これに対して変形例では、図１２に示す白色校正板の測定をユーザ側で行うものである。従ってこの場合、「メーカ校正値」は「第１校正値」に、「ユーザ校正値」は「第２校正値」にそれぞれ読み替えられるものとする。この第１校正値は、メーカ側で最初に測定されて得られ、さらにユーザ側で測定されて修正される場合と、ユーザ側のみで測定されて得られる場合の両方を含む。
【０１２７】
すなわち、図１２に示す白色校正処理をメーカ側ではなく（あるいはメーカ側に加えて）、ユーザ側で装置を最初に使用するときに、それに先だって行うことができる。装置の使用を開始してから定期的に、もしくは、長期にわたり使用した後にユーザ側でこの処理を行うことにより、白色校正板の経年変化及び汚損等による欠陥状態の変化を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】第１の実施形態における２次元分光測定装置の構成を示す図である。
【図２】白色校正板において、２次元エリアセンサが測定可能な測定エリアを示す図である。
【図３】２次元エリアセンサで白色校正板を撮像したときの図２に示すＡ−Ａ線上の画素の出力を示す図である。
【図４】照明のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。
【図５】ＣＣＤ感度のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。
【図６】レンズのムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。
【図７】白色校正板のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。
【図８】白色校正板に欠陥がある場合の２次元エリアセンサで白色校正板を撮像したときの図２に示すＡ−Ａ線上の画素の出力を示す図である。
【図９】白色校正板に欠陥がある場合の白色校正板のムラによるＡ−Ａ間の画素の出力への影響について示す図である。
【図１０】欠陥のある白色校正板を用いて試料を測定した場合のＡ−Ａ間の画素の出力を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における２次元分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す２次元分光測定装置によってメーカ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１１に示す２次元分光測定装置によってユーザ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態における２次元分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１５】図１４に示す２次元分光測定装置によってユーザ側で行われる白色校正処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１    光源
２    コリメータレンズ
３    受光光学系
４    ２次元エリアセンサ
５    回転盤
６    モータ
７    光学フィルタ
１０    ２次元分光測定装置
２０    白色校正装置
２１    制御部
２２    制御部
２３    出力部
２１１    白色校正板測定部
２１２    平均値算出部
２１３    収束判定部
２１４    全画素平均算出部
２１５    メーカ校正値算出部
２１６    ユーザ校正値算出部
２１７    白色校正係数算出部
２１８    試料測定部
２１９    測定値補正部
２２１    メーカ校正値記憶部
２２２    基準校正値記憶部
２２３    白色校正係数記憶部
【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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