(57)【要約】【課題】  低コストで照明装置の校正を行うことができる照明装置の校正方法を提供すること。【解決手段】  照明装置３におけるＲＧＢの各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３から単独で光を出射させ、照度色度校正具６に照射する。照度色度校正具６には、ＲＧＢ各色のカラーパターンが設けられており、当該各色のカラーパターンを介して照明光からＲＧＢの各色成分が抽出され、ＣＣＤカメラ４２によって撮像される。このように、ＣＣＤカメラ４２によって、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の出射光の強度をＲＧＢの各色成分ごとに取得することができ、この取得データに基づいて各色ＬＥＤ群の照度および色度に関する特性を算出することができるので、この特性に基づいて照明装置３の校正を行うことができる。この際、高価な色彩照度計などを用いる必要がないので、低コストで照明装置３を校正することができる。【選択図】  図１
2007059179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正方法であって、
互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（以下、サンプル強度情報、という）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得工程と、
前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（以下、光源強度情報、という）および色情報（以下、光源色情報、という）の変化特性（以下、入力信号に対する光源強度情報および光源色情報の変化特性を併せて、光源特性、という）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出工程と、
前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取工程と、
が設けられることを特徴とする照明装置の校正方法。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置の校正方法において、
前記入力信号値読取工程において読み取られた値の前記各入力信号を前記各色光源にそれぞれ入力する信号入力工程が設けられる、
ことを特徴とする照明装置の校正方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の照明装置の校正方法において、
基体と、当該基体における所定の各領域にそれぞれ配設された前記複数の分光特性サンプルと、を有するサンプル部材が設けられ、
前記サンプル強度情報取得工程では、
前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記サンプル部材を照明し、当該サンプル部材を順次撮像して前記個々の色光源ごとに画像データ（以下、サンプル画像データ、という）を取得するサンプル画像データ取得工程と、
前記各サンプル画像データにおいて前記個々の分光特性サンプルに対応する領域（以下、分光特性サンプル領域、という）を個々に順次選択する分光特性サンプル領域選択工程と、
前記分光特性サンプル領域選択工程において選択された個々の分光特性サンプル領域に含まれる光強度データに基づいて、当該分光特性サンプル領域に対応する一の分光特性サンプルを含む各組合せについての前記サンプル強度情報を算出するサンプル強度情報算出工程と、
が設けられることを特徴とする照明装置の校正方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の照明装置の校正方法において、
前記照明装置は、撮像対象を撮像する撮像手段によって取得される画像データに対して所定の画像処理を行う画像処理装置に設けられて前記撮像対象の照明に用いられ、
前記サンプル強度情報取得工程では、前記撮像手段によって前記各分光特性サンプルを撮像して前記各サンプル強度情報を取得する、
ことを特徴とする照明装置の校正方法。
【請求項５】
互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正装置であって、
互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（サンプル強度情報）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得手段と、
前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（光源強度情報）および色情報（光源色情報）の変化特性（光源特性）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出手段と、
前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取手段と、
を備えることを特徴とする照明装置の校正装置。
【請求項６】
互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正プログラムであって、
互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（以下、サンプル強度情報、という）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得工程と、
前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（以下、光源強度情報、という）および色情報（以下、光源色情報、という）の変化特性（以下、入力信号に対する光源強度情報および光源色情報の変化特性を併せて、光源特性、という）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出工程と、
前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取工程と、
をコンピュータに実行させる、
ことを特徴とする照明装置の校正プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置の校正プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能である、
ことを特徴とする記録媒体。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の照明装置の校正方法によって校正される、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項９】
撮像手段と、
請求項４に記載の照明装置の校正方法によって校正される照明装置と、
を備え、
前記照明装置によって照明された撮像対象を前記撮像手段によって撮像し、取得された画像データに対して所定の画像処理を行う、
ことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置の校正方法，校正装置，校正プログラム，記録媒体，照明装置，画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置が知られている。色光源としては印加電流（入力信号に相当）に応じてＲＧＢ各色の光をそれぞれ出射可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用いるのが一般的である。印加電流制御手段（入力信号制御手段に相当）は各ＬＥＤへの印加電流を個々に制御し、ＲＧＢ各色の出射光の強度を個々に調節することができる。このため、ＲＧＢ各色光の合成光として所望強度および所望色を有する照明光を生成することができる。
【０００３】
しかしながら、ＬＥＤなどの色光源には個体差があるため、例えば、同一の製造方法によって製造された複数のＲ色ＬＥＤに対して等しい電流を印加したとしても、個々のＲ色ＬＥＤから出射される光の強度や色にばらつきが生じてしまうという問題がある。このため、所望強度および所望色を有する照明光を生成するためには、ＲＧＢ各色のＬＥＤの個々の特性を考慮した校正作業を行うことが必要になる。
【０００４】
このような照明装置の校正方法として、従来、色彩照度計を利用する校正方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。色彩照度計とは、光の照度および色度を測定可能なセンサである。特許文献１に記載の校正方法では、照明装置を構成するＲ色ＬＥＤ，Ｇ色ＬＥＤ，Ｂ色ＬＥＤをそれぞれ単独で順次発光させ、これらの光の照度および色度を色彩照度計で順次測定する。これにより、個々のＬＥＤ（ＲＧＢ）について、印加電流に対する出射光の強度（照度）および色度の変化特性データを取得することができる。そして、取得された個々のＬＥＤについての変化特性データに基づいて、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な各ＬＥＤへの印加電流値が割り出され、メモリに記憶される。この作業を、照明光の所望強度および所望色を順次変えながら繰り返せば、（所望強度，所望色）の各組に対応する各ＬＥＤへの印加電流値をテーブルとしてメモリに格納することができる。実際に照明を行う際には、指定された照明光の所望強度および所望色に対応した各ＬＥＤへの印加電流値をメモリに格納された前記テーブルから読み出して当該各ＬＥＤに印加することにより、所望強度および所望色を有する照明光を生成することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１３９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の校正方法において利用されていた色彩照度計は非常に高価であり、当該校正方法を実施するためには高いコストがかかってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、低コストで照明装置の校正を行うことができる校正方法，校正装置，校正プログラム，記録媒体，照明装置，画像処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の照明装置の校正方法は、互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正方法であって、互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（以下、サンプル強度情報、という）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得工程と、前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（以下、光源強度情報、という）および色情報（以下、光源色情報、という）の変化特性（以下、入力信号に対する光源強度情報および光源色情報の変化特性を併せて、光源特性、という）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出工程と、前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取工程と、が設けられることを特徴とする。
【０００９】
サンプル強度情報取得工程では、色光源への入力信号値を変えながら分光特性サンプルを照明し、分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（サンプル強度情報）を取得する。ここで、分光特性サンプルとしては、カラーフィルタ，カラーチャート，顔料など、決まった分光特性を有するものを利用することができる。なお、分光特性とは、分光透過率や分光反射率などの総称であり、概ね色に関係した特性である（以下、分光特性が色に関係した特性であることを強調したい場合には、「分光特性（色）」のように記載することがある）。サンプル強度情報は、個々の色光源および個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得される。例えば、３つの色光源（特許文献１ではＲＧＢ各色のＬＥＤに相当）を有する照明装置の校正を、３つの分光特性サンプルを利用して行う場合には、サンプル強度情報取得工程において合計３×３＝９つのサンプル強度情報が取得される。個々のサンプル強度情報は、一の色光源への入力信号値を変えながら一の分光特性サンプルを照明して生成される光の強度情報（入力信号に対する変化特性）である。このように、光の強度情報のみを取得すればよく、光の色情報まで取得する必要がないので、特許文献１において利用されていた高価な色彩照度計などを用いる必要はなく、例えば、照度計やモノクロカメラなど安価な測定手段を用いることができる。
【００１０】
続く光源特性算出工程では、個々の色光源の光源特性を算出する。個々の色光源については、先のサンプル強度情報取得工程において、分光特性サンプルと同数のサンプル強度情報が取得されている。例えば、分光特性サンプルが３つの前記の例では、個々の色光源についてサンプル強度情報が３つずつ取得されている。ここで、個々の色光源によって照明された分光特性サンプルは、自身の分光特性（色）に応じた光成分（色成分）を照明光（個々の色光源からの単独出射光）から抽出する役割を果たしており、抽出された光成分（色成分）の強度がサンプル強度情報を構成している。したがって、個々の色光源について取得された複数（分光特性サンプルと同数：３つ以上）のサンプル強度情報は、それぞれ、当該色光源からの出射光に含まれている各光成分（各色成分）の強度に対応しているので、当該複数のサンプル強度情報に基づいて、当該色光源からの出射光の強度情報および色情報を公知の演算式を用いて算出することができる。そして、サンプル強度情報は個々の色光源への入力信号値を変えながら取得されているので、当該サンプル強度情報に基づいて、個々の色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（光源強度情報）および色情報（光源色情報）の変化特性（光源特性）を算出することができる。
【００１１】
最後に、入力信号値読取工程では、個々の色光源の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な各色光源への各入力信号値が読み取られる。
【００１２】
以上のような本発明の校正方法によれば、特許文献１の校正方法において利用されていた高価な色彩照度計などを用いる必要はなく、照度計やモノクロカメラなど安価な測定手段を用いることができるので、低コストで照明装置の校正を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の照明装置の校正方法では、前記入力信号値読取工程において読み取られた値の前記各入力信号を前記各色光源にそれぞれ入力する信号入力工程が設けられる、ことが好ましい。
【００１４】
このような構成の校正方法によれば、入力信号値読取工程において読み取られた値の各入力信号を各色光源にそれぞれ入力することにより、所望強度および所望色を有する照明光を生成することができる。
【００１５】
また、本発明の照明装置の校正方法では、基体と、当該基体における所定の各領域にそれぞれ配設された前記複数の分光特性サンプルと、を有するサンプル部材が設けられ、前記サンプル強度情報取得工程では、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記サンプル部材を照明し、当該サンプル部材を順次撮像して前記個々の色光源ごとに画像データ（以下、サンプル画像データ、という）を取得するサンプル画像データ取得工程と、前記各サンプル画像データにおいて前記個々の分光特性サンプルに対応する領域（以下、分光特性サンプル領域、という）を個々に順次選択する分光特性サンプル領域選択工程と、前記分光特性サンプル領域選択工程において選択された個々の分光特性サンプル領域に含まれる光強度データに基づいて、当該分光特性サンプル領域に対応する一の分光特性サンプルを含む各組合せについての前記サンプル強度情報を算出するサンプル強度情報算出工程と、が設けられることが好ましい。
【００１６】
このような構成の校正方法では、個々の分光特性サンプルを別体として構成するのではなく、個々の分光特性サンプルをサンプル部材の基体に配設することにより一体として構成している。これにより、サンプル強度情報を取得するための作業を効率化することができる。例えば、分光特性サンプルが３つの前記の例では、３つの分光特性サンプルを別体として構成した場合には、個々の色光源について３つのサンプル強度情報を取得するためには、照明対象としての３つの分光特性サンプルを順次切り替える必要があったが、３つの分光特性サンプルを前記のように一体として構成した場合には、照明対象としてのサンプル部材（３つの分光特性サンプルを含む）を切り替える必要がなく１箇所に固定した状態で個々の色光源について３つのサンプル強度情報を取得することができるので、作業を効率化することができる。
【００１７】
また、本発明の照明装置の校正方法では、前記照明装置は、撮像対象を撮像する撮像手段によって取得される画像データに対して所定の画像処理を行う画像処理装置に設けられて前記撮像対象の照明に用いられ、前記サンプル強度情報取得工程では、前記撮像手段によって前記各分光特性サンプルを撮像して前記各サンプル強度情報を取得する、ことが好ましい。
【００１８】
このような構成の校正方法によれば、画像処理装置に元々設けられているＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどの撮像手段を利用してサンプル強度情報を取得することができ、別途サンプル強度情報を取得するための手段を設ける必要がないから、低コストで照明装置の校正を行うことができる。なお、画像処理装置は、画像データに対して強調・変形・着色などの加工処理を行う装置だけではなく、画像データに基づいて撮像対象の検査・測定・分類などの非加工処理を行う装置も含む。
【００１９】
また、本発明の照明装置の校正装置は、互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正装置であって、互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（サンプル強度情報）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得手段と、前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（光源強度情報）および色情報（光源色情報）の変化特性（光源特性）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出手段と、前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
このような構成の本発明の校正装置は、前述した本発明の校正方法を実施するための構成を備えているので、本発明の校正方法と同じ各作用・効果を奏することができる。
【００２１】
また、本発明の照明装置の校正プログラムは、互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源と、当該各色光源に各色光を出射させるための各入力信号を個々に制御する入力信号制御手段と、を備え、前記入力信号制御手段による入力信号制御の下で前記各色光源が出射する各色光の合成光によって照明を行う照明装置の校正プログラムであって、互いに異なる所定の分光特性を有する少なくとも３つの分光特性サンプルを用意し、前記入力信号制御手段によって前記各色光源への入力信号値を変えながら前記各色光源に順次各色光を単独で出射させて前記各分光特性サンプルを照明し、当該各分光特性サンプルを介して生成される光の強度情報（以下、サンプル強度情報、という）を前記個々の色光源および前記個々の分光特性サンプルの各組合せごとに取得するサンプル強度情報取得工程と、前記個々の色光源について、当該色光源への入力信号に対する出射光の強度情報（以下、光源強度情報、という）および色情報（以下、光源色情報、という）の変化特性（以下、入力信号に対する光源強度情報および光源色情報の変化特性を併せて、光源特性、という）を、当該色光源を含む各組合せについて取得された前記各サンプル強度情報に基づいて算出する光源特性算出工程と、前記個々の色光源について算出された前記個々の光源特性を参照して、所望強度および所望色を有する照明光を生成するために必要な前記各色光源への各入力信号値を読み取る入力信号値読取工程と、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の記録媒体は、前記校正プログラムが記録され、コンピュータによって読み取り可能である、ことを特徴とする。
【００２３】
以上のような構成の校正プログラムおよび記録媒体は、前述した本発明の校正方法を実施するために利用されるので、本発明の校正方法と同じ各作用・効果を奏することができる。
【００２４】
また、本発明の照明装置は、前記校正方法によって校正される、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の画像処理装置は、撮像手段と、前記校正方法によって校正される照明装置と、を備え、前記照明装置によって照明された撮像対象を前記撮像手段によって撮像し、取得された画像データに対して所定の画像処理を行う、ことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、照明装置を備えた画像処理装置として画像測定装置１を示す。画像測定装置１は、ステージ２上に載置された被測定物（図示せず）を照明する照明装置３と、被測定物からの反射光を受けて被測定物を撮像する撮像手段４と、撮像手段４で取得された画像データに対する画像処理により被測定物の寸法や形状などを測定する画像測定手段５と、照度色度校正具６を利用して照明装置３の照度および色度の校正を行う校正装置７と、を備えて構成されている。なお、図１においては、被測定物に代えてステージ２上には照度色度校正具６が載置されている。
【００２７】
照明装置３は、被測定物に対して真上から光を照射する落射照明装置３１と、被測定物と撮像手段４とを結ぶ光学軸Ａを中心軸とするリング状光束を被測定物に対して照射するリング照明装置３２と、透光性を有する被測定物に対して真下から光を照射する透過照明装置３３と、照明制御装置３４と、を備えて構成されている。
【００２８】
落射照明装置３１は、筐体３１１と、筐体３１１内に収納された色光源としてのＲ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３と、各色ＬＥＤ３５１，３５２，３５３からの各色光を合成するダイクロイックミラー３１２と、合成光を平行光束に形成するための一対のレンズ３１３と、を備えて構成されている。ここで、ダイクロイックミラー３１２は、光の波長に応じた透過・反射特性を有する光学素子であり、各ＬＥＤから出射された光を選択的に透過、反射させることにより、各ＬＥＤからの光を効率良く合成することができる。落射照明装置３１から出射された合成照明光は、ミラー３１４によって光軸Ａ側に向かって反射された後、光軸Ａ上に設けられたハーフミラー３１５によって被測定物に向かって反射される。落射照明装置３１は、Ｒ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３を、それぞれ複数有している。また、後述するように、Ｒ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３は、他の照明装置３２，３３においてもそれぞれ複数設けられている。以下の説明では、Ｒ色ＬＥＤ，Ｇ色ＬＥＤ，Ｂ色ＬＥＤのそれぞれに共通の符号３５１，３５２，３５３を付し、さらには、各色ＬＥＤのグループを「群」と表現する。
【００２９】
リング照明装置３２は、光軸Ａを中心軸とするリング状の筐体３２１と、筐体３２１内に設けられた色光源としてのＲ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３と、各色ＬＥＤ３５１，３５２，３５３からの各色光を合成するダイクロイックミラー３２２と、合成光を被測定物に向かって反射する反射ミラー３２３と、を備えて構成されている。Ｒ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３は、光軸Ａを囲んでリング状に複数配置されている。
【００３０】
透過照明装置３３は、筐体３３１と、筐体３３１内に設けられた色光源としてのＲ色ＬＥＤ３５１，Ｇ色ＬＥＤ３５２，Ｂ色ＬＥＤ３５３と、各色ＬＥＤ３５１，３５２，３５３からの各色光を合成するダイクロイックミラー３３２と、合成光を平行光束に形成するための一対のレンズ３３３と、を備えて構成されている。透過照明装置３３から出射された合成照明光は、ミラー３３４によって被測定物に向かって反射される。なお、ステージ２はガラスや透明プラスチックなどの透光性材料によって構成される透明窓部（図示せず）を有しており、透過照明装置３３から出射された合成照明光が当該透明窓部を透過されてステージ２上に載置される被測定物に照射されるようになっている。
【００３１】
照明制御装置３４は、本発明における入力信号制御手段に相当し、図２に示されるように、Ｒ色ＬＥＤ群３５１，Ｇ色ＬＥＤ群３５２，Ｂ色ＬＥＤ群３５３にそれぞれ電流（入力信号に相当）を印加するＲ色ＬＥＤドライバ３４１，Ｇ色ＬＥＤドライバ３４２，Ｂ色ＬＥＤドライバ３４３を備えて構成されている。
【００３２】
撮像手段４は、被測定物からの反射光を集光する集光レンズ４１と、集光レンズ４１からの光を受光して被測定物の画像データを取得可能なモノクロＣＣＤカメラ４２と、を備えて構成されている。モノクロＣＣＤカメラ４２は、その受光面上に整列配置された多数の撮像画素（ＣＣＤによって構成されている）を有している。個々の撮像画素は、その受光輝度に応じたデータを出力可能に構成されている。
【００３３】
照度色度校正具６は、本発明におけるサンプル部材に相当し、各照明装置３１，３２，３３に対応して複数用意されている。いずれの照度色度校正具６も、基板（本発明における基体に相当）に、ＲＧＢ各色を有するカラーパターンを配設することにより構成されている。なお、図３に照度色度校正具６の外観を斜視図によって示している。
【００３４】
図４は、落射照明装置３１用の照度色度校正具６１を示す断面図である。照度色度校正具６１は、ガラスなどによって構成された透光性を有する基板６１１と、基板６１１の落射照明光を受ける側に染色法，顔料分散法，印刷法，電着法，電着転写法，レジストダイレクト電着法などの方法によって形成されたカラーパターン６１２と、基板６１１のカラーパターン６１２が形成される側と反対側にアルミ蒸着などによって形成された反射部６１３と、を備えて構成されている。カラーパターン６１２では、図５に示すように、既知の分光特性を有するＲＧＢの各色部分が周期的に配列されている。ここで、ＲＧＢの各色部分がそれぞれ本発明における分光特性サンプルを構成している。したがって、本実施形態では、ＲＧＢ各色に対応した合計３つの分光特性サンプルが用意されている。落射照明装置３１の校正の際には、照度色度校正具６１に落射照明装置３１からの照明光が略垂直に照射される。照明光は、カラーパターン６１２によって色付けされ、反射部６１３によって反射されて撮像手段４に向かう（図４における一点鎖線参照）。なお、カラーパターン６１２による色付けとは、厳密には、カラーパターン６１２におけるＲＧＢの各色部分が、それぞれ、自身の分光特性に応じた色成分（ＲＧＢ成分）を照明光から抽出することを意味する。
【００３５】
なお、図６に示すように、基板６１１に反射部６１３を形成する代わりに、基板６１１に対向する位置に反射ミラー６１４を配置することにより、落射照明装置３１用の照度色度校正具６１を構成してもよい。要するに、落射照明装置３１用の照度色度校正具６１には、落射照明装置３１からの照明光を撮像手段４に向けて反射する反射部を設ければよい。
【００３６】
図７は、リング照明装置３２用の照度色度校正具６２を示す断面図である。照度色度校正具６２は、金属などによって構成された非透光性を有する基板６２１と、基板６２１のリング照明光を受ける側にＲＧＢ各色の顔料を印刷法，転写法などの方法によって形成したカラーパターン６２２と、を備えて構成されている。カラーパターン６２２は、図５に示すものと同様である。リング照明装置３２の校正の際には、照度色度校正具６２にリング照明装置３２からの照明光が斜めに照射される。照明光は、カラーパターン６２２によって色付けされて拡散反射され、その一部分が撮像手段４に向かう（図７における一点鎖線参照）。なお、カラーパターン６２２は、基板６２１に対して斜めに照射される照明光を効率的に拡散反射することができるように、基板６２１の表面よりも突出して形成されている。
【００３７】
図８は、透過照明装置３３用の照度色度校正具６３を示す断面図である。照度色度校正具６３は、ガラスなどによって構成された透光性を有する基板６３１と、基板６３１に染色法，顔料分散法，印刷法，電着法，電着転写法，レジストダイレクト電着法などの方法によって形成されたカラーパターン６３２と、を備えて構成されている。カラーパターン６３２は、図５に示すものと同様である。透過照明装置３３の校正の際には、透過照明装置３３からの照明光がステージ２を透過されて照度色度校正具６３に対して略垂直に照射される。照明光は、基板６３１を透過され、カラーパターン６３２によって色付けされて撮像手段４に向かう（図８における一点鎖線参照）。
【００３８】
校正装置７は、図２に示されるように、照明装置３の校正における全般的な制御を行う制御部７１と、照明装置３の校正に関わる各種のデータを記憶する記憶手段としてのメモリ７２と、ユーザ操作に基づいて照明装置３の照明光の所望照度および所望色度などを制御部７１に入力する入力手段７３と、を備えて構成されている。
【００３９】
制御部７１は、サンプル強度情報取得手段としての色成分強度取得手段７１１と、光源特性算出手段としてのＬＥＤ特性算出手段７１２と、入力信号値読取手段としての印加電流値読取手段７１３と、信号入力手段としての電流印加手段７１４と、を備えて構成されている。
【００４０】
色成分強度取得手段７１１は、サンプル画像データ取得手段としての校正具画像データ取得手段７１１１と、分光特性サンプル領域選択手段としての色領域選択手段７１１２と、サンプル強度情報算出手段としての色成分強度算出手段７１１３と、を備えて構成されている。
【００４１】
校正具画像データ取得手段７１１１は、照明制御装置３４における各ドライバ３４１，３４２，３４３によってＲＧＢ各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値を変えながらＲＧＢ各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３に順次ＲＧＢ各色の光を単独で出射させてステージ２上に載置された照度色度校正具６を照明し、当該照度色度校正具６を撮像手段４によって順次撮像して、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３ごとに照度色度校正具６の画像データ（本発明におけるサンプル画像データに相当）を取得する。
【００４２】
色領域選択手段７１１２は、校正具画像データ取得手段７１１１によって取得される各校正具画像データにおいて、照度色度校正具６のカラーパターンにおけるＲＧＢの各色部分に対応する領域（本発明における分光特性サンプル領域に相当）を個々に順次選択する。
【００４３】
色成分強度算出手段７１１３は、色領域選択手段７１１２によって選択された個々の色領域に含まれる光強度データに基づいて、照度色度校正具６のカラーパターンにおけるＲＧＢの各色部分を介して生成される色成分の強度（本発明におけるサンプル強度情報に相当）を算出する。
【００４４】
ＬＥＤ特性算出手段７１２は、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３のそれぞれについて、印加電流に対する出射光の照度（本発明における光源強度情報に相当）および色度（本発明における光源色情報に相当）の変化特性（ＬＥＤ特性：本発明における光源特性に相当）を、色成分強度取得手段７１１によって取得された各色成分強度に基づいて算出する。
【００４５】
印加電流値読取手段７１３は、ＬＥＤ特性算出手段７１２によって各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３のそれぞれについて算出されたＬＥＤ特性を参照して、入力手段７３によって入力された所望照度および所望色度を有する照明光を生成するために必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値を読み取る。
【００４６】
電流印加手段７１４は、印加電流値読取手段７１３によって読み取られた各値の電流を対応する各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３にそれぞれ印加する。
【００４７】
メモリ７２には、例えば、照明装置３の校正の結果作成されるテーブル（後述）などが格納される。
入力手段７３は、ユーザが操作可能なレバーやボタンなどによって構成されている。
【００４８】
続いて、以上のような構成によって実施可能な照明装置３の校正方法について説明する。
前述したように、本実施形態では、３つの照明装置、すなわち、落射照明装置３１，リング照明装置３２，透過照明装置３３が設けられており、校正は個々の照明装置ごとに行われる。
【００４９】
まず、校正対象の照明装置を選択し、選択された照明装置用の照度色度校正具６をステージ２上の所定位置に載置する。すなわち、落射照明装置３１を校正する場合には図４または図６に示される照度色度校正具６１をステージ２上に載置し、リング照明装置３２を校正する場合には図７に示される照度色度校正具６２をステージ２上に載置し、透過照明装置３３を校正する場合には図８に示される照度色度校正具６３をステージ２上に載置する。なお、以下でも触れるように、照明装置３の校正を高精度に行うためには、照度色度校正具６をステージ２上の所定位置にできる限り正確に配置する必要がある。そこで、ステージ２には照度色度校正具６の配置位置を示すマーク（図示せず）が設けられており、当該マークに合わせるようにすれば照度色度校正具６を正確に配置することができ、照明装置３の校正精度を向上させることができる。図１は落射照明装置３１の校正時の様子を示し、図９はリング照明装置３２の校正時の様子を示し、図１０は透過照明装置３３の校正時の様子を示す。
なお、以下で詳述する照明装置の校正方法は、いずれの照明装置３１，３２，３３にも適用可能である。
【００５０】
本実施形態に係る照明装置の校正方法は、図１１のフローチャートに示すように、測定ソフトウェアの指示値に対する所望照度が記載された指示値／照度テーブル作成工程ＳＴ１と、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の特性を算出するＬＥＤ特性算出工程ＳＴ２と、ＬＥＤ特性算出工程ＳＴ２で算出されたＬＥＤ特性に基づいて、測定ソフトウェアの指示値と、当該指示値で指示された所望照度で所望色度の合成光を生成するために必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値との関係を表す指示値／電流値の仮テーブルを作成する指示値／電流値仮テーブル作成工程ＳＴ３と、指示値／電流値仮テーブルを検証する検証工程ＳＴ４と、検証工程ＳＴ４での検証結果に基づいて指示値／電流値仮テーブルを修正する修正工程ＳＴ７と、を備えている。
なお、これらの各工程は校正装置７のメモリ７２に予め格納されているプログラムに従って校正装置７によって実行される。
【００５１】
ＳＴ１では、指示値／照度テーブルが作成される。
測定ソフトウェアの指示値［％］と照度［ｌｘ］との関係は、横軸に指示値をとり縦軸に照度をとると、図１２（Ａ）に示されるように、指示値に対応して照度が決定される制御カーブで表される。この制御カーブは、予めメモリ７２に記憶させておくこともできるし、入力手段７３を用いてユーザが新たに入力してメモリ７２に記憶させることもできる。そして、制御部７１は、当該制御カーブに基づいて指示値に対応した照度を読み出し、図１２（Ｂ）に示されるような指示値に対応する照度が表された指示値／照度テーブルが作成される。
【００５２】
ＳＴ２では、ＬＥＤ特性が算出される。
ＳＴ２は、図１３のフローチャートに示されるように、印加電流値に対するＲ色ＬＥＤ群３５１の特性を算出する工程ＳＴ２１と、印加電流値に対するＧ色ＬＥＤ群３５２の特性を算出する工程ＳＴ２２と、印加電流値に対するＢ色ＬＥＤ群３５３の特性を算出する工程ＳＴ２３と、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の出射光の色度の平均値を求める工程（平均色度算出工程）ＳＴ２４と、色度の平均値に基づいて所望色度を有する合成光を生成するための代表混合比を求める工程（代表混合比算出工程）ＳＴ２５と、を備えている。
【００５３】
ＳＴ２１では、色成分強度取得手段７１１およびＬＥＤ特性算出手段７１２が、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のみを単独発光させ、Ｒ色ＬＥＤ群の特性を算出する。なお、本工程中はＧ色ＬＥＤ群３５２およびＢ色ＬＥＤ群３５３への印加電流値は最小値に維持されて両ＬＥＤ群３５２，３５３が発光しないようになっている。
【００５４】
図１４にＳＴ２１における処理手順を示す。
ＳＴ２１０１では、ＣＣＤカメラ４２のシャッター速度が最も遅くされて露光時間が最大値（本実施形態では、１／３．７５秒）に設定される。
【００５５】
ＳＴ２１０２では、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒが最小値に設定される。なお、添え字「ｒ」は、Ｒ色ＬＥＤ群３５１に関することを意味する（同様に、添え字「ｇ」は、Ｇ色ＬＥＤ群３５２に関することを意味し、添え字「ｂ」は、Ｂ色ＬＥＤ群３５３に関することを意味する）。
【００５６】
ＳＴ２１０３では、校正具画像データ取得手段７１１１が、電流Ｉｒ（初期状態では最小値）が印加されたＲ色ＬＥＤ群３５１によって照明された照度色度校正具６をＣＣＤカメラ４２によって撮像し、校正具画像データを取得する。
【００５７】
ＳＴ２１０４では、色領域選択手段７１１２が、ＳＴ２１０３において取得された校正具画像データにおいて、照度色度校正具６のカラーパターンにおけるＲＧＢの各色部分に対応する各色領域を選択する。
図１５（Ａ）に、カラーパターンにおけるＲ色部分に対応する色領域が選択された場合を、図１５（Ｂ）に、カラーパターンにおけるＧ色部分に対応する色領域が選択された場合を、図１５（Ｃ）に、カラーパターンにおけるＢ色部分に対応する色領域が選択された場合を示す。各図において、複数の矩形枠に囲まれたそれぞれの領域が選択された色領域である。なお、後述するようにＳＴ２１０４は、３つの色領域全てが選択されるまで合計３回繰り返されることになる。
【００５８】
メモリ７２には、照度色度校正具６におけるカラーパターンのデータがＣＣＤカメラ４２の各撮像画素と対応付けられる形で予め記憶されている。大雑把に言えば、ＣＣＤカメラ４２の各撮像画素がカラーパターンにおけるＲＧＢのいずれの色部分を撮像するかは決まっており、メモリ７２では、個々の撮像画素と、当該撮像画素が撮像する色部分（ＲＧＢのいずれか）とが対応付けられている。色領域選択手段７１１２は、メモリ７２に記憶されている当該データに基づいて色領域を選択する。具体的には、色領域選択手段７１１２は、例えばＲ色領域を選択する場合、カラーパターンにおけるＲ色部分に対応付けされた撮像画素を選択する。この際、照度色度校正具６はステージ２に設けられた前記マークに合わせて正確に配置されているので、メモリ７２に記憶された撮像画素とカラーパターンにおける各色部分との対応付けに応じて正確に所望の色領域を選択することが可能である。
【００５９】
ここで、色領域選択手段７１１２が選択する各色領域の大きさを、カラーパターンにおけるＲＧＢの各色部分の大きさと完全に一致させてしまうと、照度色度校正具６をステージ２に載置する際に微小な誤差（位置のずれ）が生じた場合には、選択する各色領域の範囲と、カラーパターンにおける各色部分の範囲とにずれが生じてしまい、正確な色領域を選択することができない。そこで、本実施形態では、色領域選択手段７１１２が選択する各色領域の大きさを、カラーパターンにおける各色部分の大きさよりも小さく設定している。これにより、照度色度校正具６をステージ２に載置する際に微小な誤差が生じても、色領域選択手段７１１２が選択する各色領域の範囲が、カラーパターンにおける各色部分の範囲に完全に包含されるようになっている。このため、選択された色領域には、カラーパターンにおける対応する色部分を撮像した撮像画素のみが含まれるので、正確な色領域を選択することができる。
【００６０】
ＳＴ２１０５では、色成分強度算出手段７１１３が、ＳＴ２１０３において取得された校正具画像データのうちＳＴ２１０４において選択された色領域に含まれる撮像画素の出力データの平均値を、選択された色領域に対応する色成分の強度として算出する。
ＳＴ２１０４においてＲの色領域が選択されていた場合（図１５（Ａ）参照）には、Ｒ色成分の強度Ｒｒが算出され、Ｇの色領域が選択されていた場合（図１５（Ｂ）参照）には、Ｇ色成分の強度Ｇｒが算出され、Ｂの色領域が選択されていた場合（図１５（Ｃ）参照）には、Ｂ色成分の強度Ｂｒが算出される。
ここで算出されたＲ色ＬＥＤ群３５１についての各色成分の強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒは、露光時間およびＲ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒと対応付けられてメモリ７２に記憶される（ＳＴ２１０６）。
【００６１】
ＳＴ２１０７では、全て（３つ）の色領域を選択したか否かが判定される。全ての色領域が選択されていない場合（ＳＴ２１０７：ＮＯ）には、ＳＴ２１０４に戻って新たに色領域が選択され、当該色領域に対応する色成分の強度が算出され（ＳＴ２１０５）、記憶される（ＳＴ２１０６）。
【００６２】
３つの色領域全てについて色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒの算出・記憶が終了すると（ＳＴ２１０７：ＹＥＳ）、ＳＴ２１０８において、Ｒ色成分強度Ｒｒが飽和したか否かが判定される。すなわち、ＳＴ２１０５において算出されたＲ色成分強度Ｒｒが、最大値に達しているか否かが判定される。例えば、Ｒ色成分強度Ｒｒが８ビットで表され０〜２５５の値をとりうる場合には、その最大値２５５に達しているか否かが判定される。
ここで、３つの色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒのうち、Ｒ色成分強度Ｒｒのみについて飽和の有無を判定しているが、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の特性を算出するＳＴ２１（ＳＴ２１０１〜）では、前述した通り、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のみを単独発光させており、３つの色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，ＢｒのうちでＲ色成分強度Ｒｒが必ず最大になるので、Ｒ色成分強度Ｒｒが飽和していないことが分かれば、Ｇ色成分強度ＧｒおよびＢ色成分強度Ｂｒも飽和していないことが分かるようになっている。
なお、Ｇ色ＬＥＤ群３５２の特性を算出するＳＴ２２，Ｂ色ＬＥＤ群３５３の特性を算出するＳＴ２３においても、ＳＴ２１０８と同様の処理が行われるが、ＳＴ２２では、Ｇ色成分強度Ｇｇの飽和の有無が判定されるようになっており、ＳＴ２３では、Ｂ色成分強度Ｂｂの飽和の有無が判定されるようになっている。
【００６３】
さて、図１４において、Ｒ色成分強度Ｒｒが飽和していない（すなわち、Ｇ色成分強度Ｇｒ，Ｂ色成分強度Ｂｒも飽和していない）場合（ＳＴ２１０８：ＮＯ）は、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒをインクリメントして（ＳＴ２１０９）、ＳＴ２１０３からＳＴ２１０８までを繰り返す。つまり、ＣＣＤカメラ４２の露光時間は一定で、印加電流値Ｉｒを徐々に増加させてＲ色ＬＥＤ群３５１の色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒを順次取得していく。図１６に、例として、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のＲ成分強度Ｒｒをグラフによって示す。図１６（Ａ）において、例えば曲線Ｌ５は、露光時間が最大値（初期状態）に設定された場合の、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒに対するＲ色ＬＥＤ群３５１のＲ色成分強度Ｒｒの関係を表している。
【００６４】
ＳＴ２１０８においてＲ色成分強度Ｒｒが飽和したと判定された場合（ＹＥＳ）は、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒが最大値であるか否かが判定される（ＳＴ２１１０）。露光時間が長い場合（例えば、１／３．７５秒）、印加電流値Ｉｒが最大値に達する前に、Ｒ色成分強度Ｒｒの方が最大値に達してしまう（図１６（Ａ）における曲線Ｌ５参照）。このため、このままでは印加電流値Ｉｒが高い領域については、印加電流値ＩｒとＲ色成分強度Ｒｒとの関係を表すデータを取得することができない。そこで、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒが最大値に達していない場合（ＳＴ２１１０：ＮＯ）には、ＣＣＤカメラ４２のシャッター速度が速くされ、露光時間が短くされるようになっている（ＳＴ２１１１）。このように露光時間が短くされた状態で、ＳＴ２１０２からＳＴ２１１０が繰り返し行われる。図１６（Ａ）では、曲線Ｌ５→Ｌ４→・・・→Ｌ１の順に露光時間が短くなっている。このように露光時間を短くしていくと、高い印加電流値ＩｒまでＲ色成分強度Ｒｒを取得できる（Ｒ色成分強度Ｒｒよりも小さいＧ色成分強度Ｇｒ，Ｂ色成分強度Ｂｒについては、当然ながら、高い印加電流値Ｉｒまで取得できる）ことが分かる。但し、露光時間を短くすると、印加電流値Ｉｒに対する各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒの分解能が低くなってしまうことに留意する。
【００６５】
以上のように、Ｒ色ＬＥＤ群３５１への印加電流値Ｉｒのインクリメントと露光時間の短縮とを行って、印加電流値Ｉｒと各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒとの関係を各露光時間ごとに求めると、Ｒ色成分強度Ｒｒについての図１６（Ａ）に示されるような各露光時間ごとの曲線（Ｌ１〜Ｌ５）が得られる。なお、図１６（Ａ）には、簡素化のため、代表的な５つの曲線のみを示している。ここで、図１６（Ａ）において露光時間が最も短い場合の曲線Ｌ１では、印加電流値Ｉｒが最大値に達していても、Ｒ色成分強度Ｒｒは最大値に達していない。なお、印加電流値Ｉｒの最大値は、例えば１２ビットのＤＡコンバータを用いて印加電流値Ｉｒを制御する場合には４０９６である。
【００６６】
図１７に示されるように、基準特性曲線作成工程ＳＴ２１１２では、図１６（Ａ）に示されるようなデータに含まれる複数の曲線のうちで露光時間が最短の場合の曲線について、最大の印加電流値での各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒを１００％として、各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒを％値データに変換する。図１６（Ａ）のデータでは、露光時間が最短の場合の曲線Ｌ１について、最大のＲ色成分強度Ｒｒが１００％として変換されて、図１６（Ｂ）の特性曲線Ｌ１’が得られる。
【００６７】
ここで、印加電流値Ｉｒに対する各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒは露光時間によって異なっているが、Ｒ色ＬＥＤ群３５１から出射される光の照度および色度そのものは、印加される電流Ｉｒが同じであれば同じである。そこで、各露光時間ごとに測定された色成分強度データを％値に変換する際に、同じ印加電流値Ｉｒに対しては同じ％値を示すように各露光時間ごとの色成分強度データの目盛りを変換してやれば、すべての色成分強度データは、一本の特性曲線上に乗るはずである。すなわち、露光時間が最短のときの色成分強度データ（図１６（Ａ）中のＬ１）を基準の目盛り（基準目盛）として、その他の色成分強度データをこの露光時間最短の基準特性曲線上に乗せるように変換する。
【００６８】
色成分強度データ変換工程ＳＴ２１１３では、まず、最短の露光時間の場合の色成分強度データからみて、次に露光時間が短い場合の色成分強度データを基準特性曲線に乗せるための変換式を決定する。図１６を例にとって説明する。図１６（Ａ）には、露光時間が最短の場合のＲ色成分強度曲線Ｌ１と、次に露光時間が短い場合のＲ色成分強度曲線Ｌ２が示されている。ここで、Ｒ色成分強度曲線Ｌ２上の点を（Ｒ色成分強度Ｒｒ、印加電流値Ｉｒ）＝（ｙ２，ｘ１）として表す。図１６（Ｂ）は、Ｒ色成分強度Ｒｒを％値に変換した後の特性曲線を示すものであって、露光時間が最短の場合の基準特性曲線をＬ１’で示す。また、Ｒ色成分強度曲線Ｌ２のＲ色成分強度Ｒｒを％値に変換した後のグラフが特性曲線Ｌ２’である。そして、Ｌ２’上の点を（相対強度、印加電流値Ｉｒ）＝（ｙ２’，ｘ１）で表す。
【００６９】
ここで、同じ印加電流値Ｉｒに対する相対強度は等しいはずである。よって、Ｌ２’はＬ１’に重なるはずである。そこで、Ｌ２をＬ２’に変換する変換式をパラメータａ、ｂを用いて次の式（１）のように定める。
【００７０】
ｙ２’＝ａ・ｙ２＋ｂ          （１）
【００７１】
すると、最小自乗法から変換式（１）のパラメータａ，ｂを決定することができる。すなわち、
【００７２】
Ｓ（ａ，ｂ）＝Σ（ｙ１’−ｙ２’）２＝Σ（ｙ１’−ａ・ｙ２―ｂ）２
【００７３】
とするとき、Ｓ（ａ，ｂ）を最小にするパラメータ（ａ，ｂ）の組を決定すれば、変換式（１）を決定することができる。
【００７４】
以上のように変換式を求め、色成分強度を％値に変換していく。このオペレーションは、各露光時間ごとの全ての色成分強度データについて行われる（ＳＴ２１１４）。
【００７５】
続いて、有効数値を抜き出してデータを貼り合わせ、一本の特性曲線を作成する（ＳＴ２１１５）。ここで、各露光時間ごとの色成分強度データを％値に変換し一本の曲線上に乗せることができたが、露光時間が長い方が、色成分強度の階調度が高く、測定の精度が高い。よって、露光時間が長い色成分強度データを用いた方が、精度の高い特性曲線を作成することができる。例えば、図１６（Ａ）では、領域Ｓ１については、露光時間が最短の場合のＲ色成分強度曲線Ｌ１上の点を特性曲線の作成に用いるが、領域Ｓ２については、露光時間がより長い場合のＲ色成分強度曲線であるＬ２上の点を特性曲線の作成に用いれば、各領域Ｓ１，Ｓ２，・・・において、最も階調の精度が高い色成分強度データを用いて特性曲線を作成することができる。
【００７６】
このように、同じ印加電流値Ｉｒに対して、最も長い露光時間で取得された色成分強度データを有効数値として、特性曲線を作成する。すると、図１８（Ａ）のような仮特性曲線を得ることができる。
【００７７】
続いて、受光特性補正工程ＳＴ２１１７について説明する。受光特性補正工程ＳＴ２１１７は、ＣＣＤカメラ４２の受光特性を推定する受光特性推定工程ＳＴ２１１８と、受光特性推定工程ＳＴ２１１８で推定されたＣＣＤカメラ４２の受光特性を加味して色成分強度データを補正する色成分強度データ補正工程ＳＴ２１１９とを備えている。
【００７８】
図１８（Ａ）の仮特性曲線を見ると、有効数値を貼り合わせたときに、全ての数値が一本の曲線上に乗らず、貼り合わせの誤差が生じていることが分かる。これは、ＣＣＤカメラ４２の受光特性に起因しており、一般には、光量が多いところでは、受光感度すなわち光に対する電荷の変換率が低くなる。つまり、ＣＣＤカメラ４２の露光時間を変えて色成分強度データを取得したところ、光量が多いところで取得した色成分強度データについては実際よりも色成分強度が低くなってしまうこととなる。そして、露光時間が異なる色成分強度曲線同士を貼りあわせる場合、その貼り合わせ部分においては、露光時間が長い（光量が多い）曲線の色成分強度の方が小さくなってしまい、両曲線を完全に滑らかに貼り合わせることはできない。
【００７９】
図１８（Ａ）の仮特性曲線において、露光時間の異なる色成分強度曲線を貼り合わせたときに、各貼り合わせの部分について貼り合わせの誤差が大きくなっているところ、この貼り合わせの誤差からＣＣＤカメラ４２の電荷変換率の特性を求めることができる。ＣＣＤカメラ４２の理想の電荷変換率を１とした場合、図１８（Ａ）の仮特性曲線の貼り合わせ誤差から求められるＣＣＤカメラ４２の受光特性は、図１８（Ｂ）に示すようになり、ＣＣＤの出力強度が大きい、すなわち、光量が大きいところでは受光特性が小さくなっていることがわかる。
【００８０】
そこで、受光特性推定工程ＳＴ２１１８では、データ変換式（１）で色成分強度を相対強度に変換したときの特性曲線Ｌ１’〜Ｌ５’において、露光時間が長いものと露光時間が一段階短いものとを比較したときの相対強度のずれδからＣＣＤカメラ４２の電荷変換率を算出する。さらに、色成分強度データ補正工程ＳＴ２１１９では、電荷変換率がＣＣＤの出力強度に対して一定になるように、すなわち、本実施形態では“１”になるように色成分強度データを補正する。この補正は、各露光時間ごとの色成分強度データについて行われる。
【００８１】
続いて、色成分強度データ補正工程ＳＴ２１１９において補正された色成分強度データに基づいて再び仮特性曲線を求める（ＳＴ２１１２〜ＳＴ２１１５）。図１９のように、仮特性曲線が一本に収束したところで（ＳＴ２１１６：ＹＥＳ）、この特性曲線をメモリ７２に記憶する（ＳＴ２１２０）。なお、図１９は、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のＲ色成分強度Ｒｒについてのデータを示すが、メモリ７２には、Ｒ色成分強度Ｒｒについてのデータに加えて、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のＧ色成分強度Ｇｒについてのデータ，Ｂ色成分強度Ｂｒについてのデータ、も記憶される。
【００８２】
このように、ＳＴ２１２０を経て、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のＲＧＢの各色成分強度Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒのそれぞれについて、合計３つの図１９に示されるような特性曲線がメモリ７２に記憶される。以下、説明の簡素化のため、これらの３つの特性曲線を、Ｒｒ特性曲線（図１９），Ｇｒ特性曲線，Ｂｒ特性曲線、と称する。
【００８３】
ＳＴ２１２１では、ＬＥＤ特性算出手段７１２が、Ｒｒ特性曲線，Ｇｒ特性曲線，Ｂｒ特性曲線に基づいて、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の特性、すなわち、印加電流Ｉｒに対するＲ色ＬＥＤ群３５１の照度Ｅｒおよび色度ｘｒ，ｙｒの変化特性を算出する。具体的には、以下の公知の式（２）に従って、Ｅｒ，ｘｒ，ｙｒが印加電流Ｉｒの各値ごとに算出される。
【００８４】
【数１】
2007059179.tif 000003
【００８５】
Ｒ色ＬＥＤ群３５１について算出されたＩｒの各値ごとのＥｒ，ｘｒ，ｙｒの値は、図２０に示されるようなテーブルとしてメモリ７２に格納される。
【００８６】
以上の各工程ＳＴ２１０１〜ＳＴ２１２１によって構成されるＳＴ２１（図１３）を経て、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の特性が算出されてメモリ７２に格納されると、引き続いてＧ色ＬＥＤ群３５２およびＢ色ＬＥＤ群３５３についてもＳＴ２１と同様の処理が行われる（ＳＴ２２およびＳＴ２３）。これにより、図２０に示されるような、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の特性データを格納したテーブルが作成され、メモリ７２に格納される。
【００８７】
続いて、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３について、群ごとに色度の平均値が求められる（ＳＴ２４）。すなわち、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３について、各印加電流値に対して算出された色度を平均化した値が求められる。各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の色度の平均値は図２０の最下欄に示される。
【００８８】
続いて、代表混合比が求められる（ＳＴ２５）。代表混合比とは、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光色度をＳＴ２４において算出された平均色度であるとした場合に、入力手段７３によって入力される所望色度の合成光を生成するための各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光強度比である。本実施形態では、説明の簡素化のため、所望色度がＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）によって表される場合を例にとる。当然ながら所望照度はこれに限られず、ユーザが適宜自由に設定可能である。なお、ＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）の光は、白色光である。
【００８９】
ここで、任意の合成色（ｘ，ｙ，Ｅ）を合成するための混合比を求める色合成理論について説明する（ｘ，ｙは色度、Ｅは照度である）。Ｒ色ＬＥＤ群３５１からのＲ色照明光（ｘｒ，ｙｒ，Ｅｒ），Ｇ色ＬＥＤ群３５２からのＧ色照明光（ｘｇ，ｙｇ，Ｅｇ）、Ｂ色ＬＥＤ群３５３からのＢ色照明光（ｘｂ，ｙｂ，Ｅｂ）の合成光（ｘ，ｙ，Ｅ）は、次の式（３）によって表される。
【００９０】
【数２】
2007059179.tif 000004
【００９１】
式（３）から、Ｔｒ，Ｔｇ，Ｔｂについて解くと、次の式（４）が得られる。
【００９２】
【数３】
2007059179.tif 000005
【００９３】
したがって、合成色（ｘ，ｙ，Ｅ）を合成するための各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の強度Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂは、次の式（５）により表される。
【００９４】
【数４】
2007059179.tif 000006
【００９５】
こうして求められた各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の強度Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂの比から、合成照明の所望色度（ｘ，ｙ）を合成する混合比（Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ）が求められる（但し、Ｐｒ＋Ｐｇ＋Ｐｂ＝１）。
【００９６】
以上のような色合成理論にしたがって代表混合比を求める（ＳＴ２５）ため、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の平均色度（図２０下欄）＜ｘｒ＞，＜ｙｒ＞（＜＞は、平均を表す。以下同様）、Ｇ色ＬＥＤ群３５２の平均色度＜ｘｇ＞，＜ｙｇ＞、Ｂ色ＬＥＤ群３５３の平均色度＜ｘｂ＞，＜ｙｂ＞、がそれぞれ前記の式（５）に代入され、ＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）の合成色を合成するための代表混合比（＜Ｐｒ＞，＜Ｐｇ＞，＜Ｐｂ＞）が算出される。
【００９７】
以上の工程ＳＴ２（図１１）が終わると、引き続いて指示値／電流値仮テーブル作成工程ＳＴ３が行われる。
ＳＴ３は、図２１に示されるように、合成照明（０．３，０．３，Ｅｉ）を生成する混合比を算出する混合比算出工程ＳＴ３３と、混合比算出工程ＳＴ３３で算出された混合比から各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の照度（Ｅｒｉ，Ｅｇｉ，Ｅｂｉ）を算出する照度算出工程ＳＴ３４と、各色ＬＥＤ３５１，３５２，３５３を照度算出工程ＳＴ３４で算出された照度で発光させるための印加電流値を読み出す電流値読出工程（本発明における入力信号読取工程に相当）ＳＴ３５とを備えている。
【００９８】
ＳＴ３では、まず、指示値／照度テーブル（図１２（Ｂ））から指示値ｉ［％］に対する照度Ｅｉが読み出される（ＳＴ３２）。このとき、指示値ｉのカウンタｉは０に初期設定されている（ＳＴ３１）。ＳＴ３２からＳＴ３５までを完了したところで、カウンタｉを１ずつカウントアップして（ＳＴ３８）、すべての指示値ｉについてＳＴ３２からＳＴ３５が行われる（ＳＴ３６）。
【００９９】
混合比算出工程（ＳＴ３３）について説明する。
混合比算出工程ＳＴ３３は、図２２に示されるように、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光強度の暫定的な混合比を第１仮混合比として設定する第１仮混合比設定工程ＳＴ３３１と、第１仮混合比のもとで合成照明の指示照度を生成するのに必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３のそれぞれの照度を求める仮照度算出工程ＳＴ３３２と、仮照度算出工程ＳＴ３３２で算出した各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の照度における各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の色度を読み出す色度読出工程ＳＴ３３３と、色度読出工程ＳＴ３３３で読み出された色度で合成照明の所望色度を生成するために必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光強度の混合比を第２仮混合比として算出する第２仮混合比算出工程ＳＴ３３４と、第１仮混合比と第２仮混合比とを比較する仮混合比比較工程ＳＴ３３５と、仮混合比比較工程ＳＴ３３５での比較結果に応じて第２仮混合比を改めて第１仮混合比として再設定する仮混合比再設定工程ＳＴ３３８とを備えている。
【０１００】
第１仮混合比設定工程ＳＴ３３１では、まず、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光強度比である第１仮混合比（Ｐｒｉ，Ｐｇｉ，Ｐｂｉ）を、ＳＴ２５において算出された代表混合比（＜Ｐｒ＞，＜Ｐｇ＞，＜Ｐｂ＞）に暫定的に設定する。
【０１０１】
仮照度算出工程ＳＴ３３２では、第１仮混合比で合成照明の指示照度Ｅｉを生成するために必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の照度（Ｅｒｉ，Ｅｇｉ，Ｅｂｉ）を＜の式（６）に従って算出する。
【０１０２】
Ｅｒｉ＝Ｐｒｉ・Ｅｉ
Ｅｇｉ＝Ｐｇｉ・Ｅｉ          （６）
Ｅｂｉ＝Ｐｂｉ・Ｅｉ
【０１０３】
ここで、第１仮混合比（Ｐｒｉ，Ｐｇｉ，Ｐｂｉ）は代表混合比（＜Ｐｒ＞，＜Ｐｇ＞，＜Ｐｂ＞）に設定されている（ＳＴ３３１）。代表混合比は、発光強度（照度）に関わり無く各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光色度が常に平均の色度で一定であると仮定した場合にＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）の合成光を生成するための混合比として代表的に設定されたものである。従って、式（６）で算出された照度（Ｅｒｉ，Ｅｇｉ，Ｅｂｉ）で各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３を発光させた場合、照度については指示通りＥｉになるが、色度ついては、実際には発光強度に応じて発光色度が変化するため、指示通りのＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）にはならない可能性がある。
【０１０４】
色度読出工程ＳＴ３３３では、仮照度算出工程ＳＴ３３２で算出された照度（Ｅｒｉ，Ｅｇｉ，Ｅｂｉ）で各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３が発光した時の色度を読み出す。これは、先にＳＴ２において作成された印加電流値と照度・色度とのテーブル（図２０）から、照度に対する色度を読み出す。具体的には、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の照度Ｅｒｉに対応する色度（ｘｒｉ，ｙｒｉ）、Ｇ色ＬＥＤ群３５２の照度Ｅｇｉに対応する色度（ｘｇｉ，ｙｇｉ）、Ｂ色ＬＥＤ群３５３の照度Ｅｂｉに対応する色度（ｘｂｉ，ｙｂｉ）が、それぞれ図２０のテーブルから読み出される。
ここで、読み出された色度が平均の色度からずれていた場合には、読み出された色度で合成色の色度（０．３，０．３）を合成するための混合比は、第１仮混合比（現段階では代表混合比）からずれてくることに留意する。
【０１０５】
第２仮混合比算出工程ＳＴ３３４は、色度読出工程ＳＴ３３３で読み出された色度で、合成照明の指示色度、すなわち、ＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）を生成するための混合比を第２仮混合比（Ｐ’ｒｉ，Ｐ’ｇｉ，Ｐ’ｂｉ）として色合成理論に基づいて算出する。前記の式（５）により、合成照明の色度（ｘ，ｙ）＝（０．３，０．３）を生成するために必要な各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の発光強度、すなわち、（Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂ）が求められる。そして、第２仮混合比（Ｐ’ｒｉ，Ｐ’ｇｉ，Ｐ’ｂｉ）は、ここで求められた（Ｅｒ，Ｅｇ，Ｅｂ）の比として求められる。
【０１０６】
仮混合比比較工程ＳＴ３３５は、第１仮混合比と第２仮混合比とを比較する。第１仮混合比の各成分と、第２仮混合比の各成分とを成分ごとに対比して比較する。
ここで、色合成理論では、第１仮混合比による照度で発光する場合の色度に基づいて計算を行って第２仮混合比を算出するものであるところ、照度に応じて色度が非線形に変化するので、第２仮混合比で合成照明を合成した場合でもＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）の合成照明を生成することができないこともありうる。そこで、ＳＴ３３８において、第２仮混合比を第１仮混合比として再設定する繰り返しの収束処理を行い、仮混合比比較工程ＳＴ３３５において収束の程度を判定する。
【０１０７】
仮混合比比較工程ＳＴ３３５は、第１仮混合比（Ｐｒｉ，Ｐｇｉ，Ｐｂｉ）と第２仮混合比（Ｐ’ｒｉ，Ｐ’ｇｉ，Ｐ’ｂｉ）との各成分ごとの差異を所定量εと比較する。そして成分ごとの差異が所定量ε未満である場合（ＳＴ３３６：ＹＥＳ）、すなわち、次の関係式（７）を満たす場合には、第２仮混合比を指示値ｉに対する混合比として設定する。ここで、所定量εは、照度の変化にともなう色度変化が許容できる範囲に収まる程度の第１仮混合比と第２仮混合比との差である。
【０１０８】
｜Ｐｒｉ−Ｐ’ｒｉ｜＜ε
｜Ｐｇｉ−Ｐ’ｇｉ｜＜ε          （７）
｜Ｐｂｉ−Ｐ’ｂｉ｜＜ε
【０１０９】
また、式（７）の関係を満たさない場合（ＳＴ３３６：ＮＯ）には、第２仮混合比を第１仮混合比として再設定して（ＳＴ３３８）、第１仮混合比と第２仮混合比とが収束して式（７）を満たすまで、ＳＴ３３２からＳＴ３３５が繰り返される。
【０１１０】
次に、照度算出工程（図９、ＳＴ３４）は、ＳＴ３３において求められた混合比のもとで、合成照明の指示照度Ｅｉを生成するための各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の照度（Ｅｒｉ，Ｅｇｉ，Ｅｂｉ）を求める。これは、式（６）に従って求められる。電流値読出工程ＳＴ３５では、印加電流値読取手段７１３が、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３を照度算出工程ＳＴ３４で算出された照度で発光させる印加電流値を図２０のテーブルから読み出し、指示値ｉに対する各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値としてメモリ７２に記憶する。そして、すべての指示値ｉに対して、すなわち、有効範囲にあるすべてのカウンタｉに対してＳＴ３２からＳＴ３５を行ったのち（ＳＴ３６：ＹＥＳ）、指示値ｉに対する各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値をテーブルにして指示値／電流値仮テーブルとする（ＳＴ３７）。
【０１１１】
続いて、指示値／電流値仮テーブルを検証する検証工程を行う（ＳＴ４：図１１）。具体的には、指示値／電流値仮テーブルに従って各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３に電流を印加して発光させ、その合成照明光の色度がＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）になっているかどうかを検証する。
検証工程ＳＴ４は、図２３に示されるように、合成照明光の色度を測定する検証測定工程ＳＴ４１と、測定された色度と目標とする指示色度とを比較する検証比較工程ＳＴ４２と、検証比較工程ＳＴ４２の比較結果から測定された色度と目標とする指示色度との差を色度補正量として記憶する色度補正量記憶工程ＳＴ４３とを備えている。
【０１１２】
検証測定工程ＳＴ４１では、ＳＴ３７において作成された指示値／電流値仮テーブルに従って各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３に電流を印加して発光させ、合成照明光を生成する。この際の合成照明光の照度は任意でよく、適当な指示値ｉを指示して合成照明光を生成すればよい。そして、合成照明光の色度（ｘｉ，ｙｉ）を測定する。
ここで、指示値／電流値仮テーブルは、色合成理論に基づく計算から合成照明光の色度をＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）にするために作成されたものである。しかしながら、目標とする合成照明光の色度をＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）に設定して色合成理論を適用した場合であっても、理論的に算出される色度と現実に合成される照明光の色度との間にはずれが生じることがある（図２４参照）。
【０１１３】
検証比較工程ＳＴ４２では、測定された色度（ｘｉ，ｙｉ）と目標とする色度（０．３，０．３）とを各成分ごとに所定の許容量αと比較する。そして成分ごとの差異が所定量α未満である場合（ＳＴ４２：ＹＥＳ）、すなわち、以下の関係式（８）を満たす場合には、指示値／電流値仮テーブルに従って生成される合成照明光は許容範囲内であり、検証結果Ｏ．Ｋ．であると判断する（ＳＴ４５）。ここで、所定量αは、被測定物を画像測定する場合に、測定に影響を与えない程度の色差である。
【０１１４】
｜ｘｉ−０．３｜＜α
｜ｙｉ−０．３｜＜α          （８）
【０１１５】
検証結果がＯ．Ｋ．である場合（ＳＴ４５）には、指示値／電流値仮テーブルを正式な指示値／電流値テーブルとして格納する（指示値／電流値テーブル格納工程、図１１、ＳＴ６）。
【０１１６】
一方、関係式（８）を満たさない場合、成分ごとの差異を色度補正量として記憶する（ＳＴ４３）。すなわち、色度補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）は次の式（９）で表される。
Ｃｘ＝０．３−ｘｉ
Ｃｙ＝０．３−ｙｉ          （９）
色度補正量は、色合成理論で目標とした色度と実際に生成された合成照明光の色度とのずれであることから、色合成理論で目標とする色度を色度補正量の分だけずらしておけば、実際に点灯される合成色の色度は目標値に合致すると考えられる。
【０１１７】
色度補正量を記憶したのち、指示値／電流値仮テーブルの修正が行われる（図１１、ＳＴ７）。
指示値／電流値仮テーブルの修正を図２５のフローチャートに示す。修正工程ＳＴ７は、図２５に示されるように、基本的には指示値／電流値仮テーブル作成工程ＳＴ３と同じであり、図２５は、図２１と図２２とを合わせたものに対応している。
修正工程ＳＴ７では、ＳＴ７７において、色合成理論により第２仮混合比を算出する際に、直前（ＳＴ７６）で読み出した色度補正量（Ｃｘ，Ｃｙ）を加味した色度（０．３＋Ｃｘ，０．３＋Ｃｙ）を目標の色度として計算を行う。このように、色合成理論と実際とのずれを色度補正量として予め加味しておくことにより、実際に生成された合成色の色度を目標の色度とすることができる（図２６参照）。
【０１１８】
修正された指示値／電流値仮テーブルは、再び検証され（図１１、ＳＴ４）、検証結果が良ければ（ＳＴ５：ＹＥＳ）、正式な指示値／電流値テーブルとしてメモリ７２に格納される（ＳＴ６）。
【０１１９】
指示値／電流値テーブルは、図２７に示されるように、照度指示値（色度指示値は（０．３，０．３）に固定されている）に対してＲ色ＬＥＤ群３５１，Ｇ色ＬＥＤ群３５２，Ｂ色ＬＥＤ群３５３の各色ＬＥＤ群に印加する印加電流値が記録されたテーブルである。電流印加手段７１４は、入力手段７３によって入力された照度指示値に対応した各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３への印加電流値を、指示値／電流値テーブルから読み出して印加する。このとき、このとき各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３から出射される光の合成照明光は指示照度および指示色度を有する所望の照明光になっている。
【０１２０】
＜実施形態の効果＞
以上のような実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
照度色度校正具６とモノクロＣＣＤカメラ４２とを利用して各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の照度および色度についての特性テーブル（図２０）を作成することができ、光の照度および色度を直接測定するための高価な色彩照度計を用いる必要がないから、低コストで照明装置３の校正を行うことができる。
【０１２１】
特に、画像測定装置１に元々設けられているモノクロＣＣＤカメラ４２を利用して照明装置３の校正を行うことができ、別途照明装置校正用の撮像手段を設ける必要がないので、低コストで照明装置３の校正を行うことができる。
【０１２２】
また、ＣＣＤカメラ４２は、１秒で数十フレームのフレームレートで画像を撮像できるので、例えば照度計に比べて測定速度が速い。また、ＣＣＤカメラ４２は、照度計に比べて安価である。したがって、照明装置３の校正を迅速かつ安価に行うことができる。
【０１２３】
また、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３の個々の出射光からＲＧＢの各色成分を抽出するためのＲＧＢ各色の分光特性サンプルを単一の照度色度校正具６に形成しているので、各照明装置３１，３２，３３の校正時には、校正対象の照明装置に対応した照度色度校正具６をステージ２上に載置すればよく、以後当該照明装置の校正作業中には切り替える必要がない。したがって、校正作業を効率化することができる。
【０１２４】
また、照度色度校正具６においてＲＧＢ各色の分光特性サンプルを周期的に配置する（図５に示されるように、多数の矩形サンプル単位がマトリクス状に整列配置されている）ことにより、当該各分光特性サンプルを介して生成されるＲＧＢの各色成分の生成条件を揃えることができ、照明装置３の校正精度を向上させることができる。
本実施形態に反して、照度色度校正具６におけるＲＧＢ各色の分光特性サンプルをそれぞれ１箇所にまとめて配置する場合（例えば、照度色度校正具６を３つの領域に３等分して、当該各領域にそれぞれＲＧＢ各色の分光特性サンプルを配置するような場合）には、照明装置３に照度むらがあると、例えばＲの分光特性サンプル部分では照度が大きくなりＧの分光特性サンプル部分では照度が小さくなるというように、各分光特性サンプル部分間での照度の差が生じやすく、照度むらの影響が個々の分光特性サンプルに対して均等に及ばない結果、各分光特性サンプルを介して生成されるＲＧＢの各色成分の生成条件がずれて校正精度の悪化に繋がる恐れがある。
これに対して、本実施形態では、ＲＧＢ各色の分光特性サンプルを周期的に配置しているので、照明装置に照度むらがある場合でも、照度むらの影響が個々の分光特性サンプルに対して略均等に及ぶので、照度むらの影響を受けることなく高精度に照明装置３の校正を行うことができる。特に、個々の分光特性サンプルを構成する多数の矩形サンプル単位の大きさを小さくしていけば、照度むらの影響をより低減することができ、照明装置３の校正精度を一層向上させることができる。
【０１２５】
落射照明装置３１，リング照明装置３２，透過照明装置３３の各々の校正に好適な照度色度校正具６１，６２，６３をそれぞれ設けているので、各照明装置３１，３２，３３の校正をそれぞれ高精度に行うことができる。
【０１２６】
特許文献１記載の色彩照度計を利用する校正方法にしたがって、撮像手段を備える画像処理装置用の照明装置の校正を行う場合、照明装置における各色ＬＥＤからの照明光を直接色彩照度計で測定し、取得される照度データおよび色度データに基づいて照明装置の校正を行うことになるが、この校正作業において撮像手段は用いられておらず、撮像手段の感度などの特性は考慮されていない。しかしながら、画像処理装置使用の際には必ず撮像手段による撮像が行われるので、撮像手段の特性を加味して照明装置の校正を行うことが、画像処理の精度を高める上で好ましい。この点、本実施形態では、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３からの出射光を、照度色度校正具６を介してＣＣＤカメラ４２によって撮像し、この画像データに基づいて照明装置３の校正を行っているので、ＣＣＤカメラ４２の感度などの特性が自動的に加味される形で校正が行われるようになっている。したがって、本実施形態によれば、画像処理装置（画像測定装置１）の画像処理精度（画像測定精度）を向上させることができる。
【０１２７】
また、混合比算出工程ＳＴ３３において、色度が照度に応じて変化することを考慮して、色合成理論により算出した所定色度を生成するための第２仮混合比を、第１仮混合比と比較して、この第１仮混合比と第２仮混合比とが収束するまで計算を繰り返し行う。したがって、所定色度の照明を合成するための混合比を正確に求めることができる。
【０１２８】
また、各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３ごとの平均色度を算出しておき、この平均色度に基づいて所定色度の合成色を生成するための代表混合比を算出する。そして、この代表混合比から出発して混合比算出工程の計算を行う。その結果、混合比算出工程ＳＴ３３での計算の繰り返し回数を少なくして、迅速に混合比を算出することができる。
【０１２９】
また、検証工程ＳＴ４において、色合成理論に基づいて求められた指示値／電流値仮テーブルを検証する。このとき、実際に生成された合成照明光の色度が所定色度からずれている場合、このずれている量を色度補正量とする。そして、色合成理論での目標値を色度補正量の分だけずらして混合比を算出して修正を行う。よって、理論と実際とのずれを修正し、正確に所定色度の合成照明光を生成することができる。
【０１３０】
また、指示値に対する印加電流値は、指示値／電流値テーブルとしてメモリ７２に格納されているので、入力手段７３で指示値が指示された際には、この指示値／電流値テーブルから指示値に対応する電流値を読み出すだけでよく、指示値の変更に対する応答を迅速にすることができる。
【０１３１】
また、ＣＣＤカメラ４２の露光時間を変えることによって露光時間ごとに印加電流値と照明光の強度との関係を取得する。ＣＣＤカメラ４２の露光時間を短くすることにより、光強度データの分解能は低いが、広い範囲で印加電流値と照明光強度との関係を得ることができる。また、露光時間を長くすると狭い範囲ではあるが、印加電流値と照明光強度との関係を高分解能で取得することができる。このようにして取得したデータから適宜有効な数値を抜き出すことによって、幅広い範囲でかつ照明光強度の分解能が高い印加電流値と照明光強度との関係を得ることができる。
【０１３２】
また、ＣＣＤカメラ４２は光量が大きいところでは、光電変換率が変化するなどの特性を有するが、ＣＣＤカメラ４２の特性を推定して（ＳＴ２１１８）、この推定結果により色成分強度データを補正する（ＳＴ２１１９）。よって、ＣＣＤカメラ４２に照度計ほどの正確さがなくても、正確な校正を行うことができる。
【０１３３】
＜変形例＞
本発明は、以上で説明した実施形態によって限定されるものではなく、この実施形態を、本発明の目的を達成できる範囲内において変形したものであれば、本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１３４】
例えば、前記実施形態では、ＲＧＢ各色の光を出射可能なＲＧＢ各色ＬＥＤ群３５１，３５２，３５３を複数の色光源として含む照明装置３の校正について説明したが、複数の色光源の出射光の色はＲＧＢに限られない。例えば、オレンジやイエローでもよく、要するに、複数（２以上）の色光源としては、互いに異なる色の光を出射可能なものであれば何でもよい。このような色光源を有する照明装置の校正を行う場合も、前記実施形態において利用したＲＧＢ各色のカラーパターンを有する照度色度校正具６を利用するのであれば前記式（２）はそのまま成立し、各色光源の出射光のＲＧＢ各色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を式（２）に記載されている変換マトリクスによって（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、さらには、（Ｅ，ｘ，ｙ）に変換することができる。
【０１３５】
また、前記実施形態では、照度色度校正具６におけるＲＧＢ各色のカラーパターンを本発明における分光特性サンプルとして利用して照明装置３を校正していたが、分光特性サンプルの色（厳密には分光特性）はＲＧＢの各色に限られず、互いに異なる３色以上の分光特性サンプルを用意すれば、照明装置３の校正を行うことができる。例えば、シアン，マゼンタ，イエローの３色の分光特性サンプルを利用してもよい。この場合、各色光源のＲＧＢ各色成分（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する前記式（２）は成り立たなくなるが、当該式（２）における変換マトリクスの各成分を色変換理論に基づいて変更すれば、各色光源のシアン，マゼンタ，イエローの各色成分を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する式を作成することができるので、前記実施形態と同様に照明装置３の校正を行うことができる。
【０１３６】
また、前記実施形態では、１つの照度色度校正具６にＲＧＢ各色の３つの分光特性サンプルを一体的に設けていたが、互いに別体として構成してもよい。この場合、照明装置３の照明位置に例えばＲＧＢ各色の分光特性サンプルを順次切り替えて配置して照明装置３における色光源によって単独で順次照明し、当該各分光特性サンプルを介して順次生成される光、すなわち、前記色光源から出射される光に含まれるＲＧＢの各色成分、の強度データ（図１６参照）を順次取得するようにしてもよい。なお、分光特性サンプルとしては、例えば、分光透過率が既知のカラーフィルタや、分光反射率が既知のカラーチャートを利用することができる。
【０１３７】
また、前記実施形態では、画像測定装置１に設けられる照明装置３の校正について説明していたが、互いに異なる色の光を出射可能な複数の色光源を備える照明装置であれば本発明にしたがって校正することができる。この場合、画像測定装置１に設けられていたモノクロＣＣＤカメラ４２の代わりに照度計などを用いることによって光の強度情報を取得してもよい。
【０１３８】
また、前記実施形態では、印加電流値をすべての指示値に対して予め求めておいて指示値／電流値テーブルを作成してメモリ７２に格納しておく例について説明したが、テーブルとして備えていなくても、指示値が指示された段階で校正処理を逐次行ってもよい。
【０１３９】
また、前記実施形態では、検証工程ＳＴ４を指示値／電流値テーブルを作成した後に行う例について説明したが、１つの任意の指示値に対する印加電流値を求めたのちにすぐ検証を行って、色度補正量を算出して、この色度補正量を加味して指示値／電流値テーブルを作成してもよい。あるいは、各照明装置３１，３２，３３ごとに色度補正量が予め分かっている場合には、はじめからこの色度補正量を加味して色合成理論を適用して計算し指示値／電流値テーブルを作成してもよい。
【０１４０】
また、前記実施形態では、所定色度としてＣＩＥ１９３１色度座標（０．３，０．３）とする場合について説明したが、目標とする所定色度は任意であることはもちろんである。合成照明の複数の色度について、色度ごとに指示値／電流値テーブルを作成しておけば、複数の色度の合成照明光を指示された照度で生成することができる。
【０１４１】
また、色成分強度データ変換工程ＳＴ２１１３では、最小自乗法を用いて変換式を求めていたが、方法はこれに限られず、要は、すべての露光時間の色成分強度データを一本の特性曲線に載せるように変換すればよい。例えば、各露光時間における色成分強度曲線について回帰直線を求めておき、すべての回帰直線の傾きを同じに変換してもよい。
【０１４２】
また、前記実施形態では、例えば、Ｒ色ＬＥＤ群３５１の特性を算出するＳＴ２１において、露光時間が長いとＲ色成分強度Ｒｒが飽和してしまうため、露光時間を徐々に短くしてＲｒのデータを取得し、図１６（Ａ）に示されるような各露光時間ごとに得られるＲｒについての曲線の貼り合わせを行っており、これに合わせてＧｒ，Ｂｒについても曲線の貼り合わせを行っていた。しかしながら、Ｒ色ＬＥＤ群３５１のみを単独発光させているＳＴ２１では、Ｇｒ，ＢｒはＲｒよりも小さく、Ｒｒが飽和している場合も飽和していない可能性が高い。特に、露光時間が最大（１／３．７５秒）の場合にも、印加電流Ｉｒの全ての値に対してＧｒ、Ｂｒが飽和しないのであれば、Ｒｒに関する図１６（Ａ）において「最小」の露光時間について得られた曲線Ｌ１と同様、印加電流Ｉｒの最小値から最大値までの全範囲におよぶ曲線が、Ｇｒ，Ｂｒについては「最大」の露光時間について得られることになる。そして、露光時間が最大の場合に色成分強度（ここでは、特に、Ｇｒ，Ｂｒ）の分解能が最も高いので、ここで得られた曲線をそのまま用いれば最高の分解能を実現することができ、露光時間が長いと飽和してしまうＲｒについて行う必要があった曲線の貼り合わせはＧｒ，Ｂｒについては必ずしも行う必要はない。同様に、Ｇ色ＬＥＤ群３５２の特性を算出するＳＴ２２では、Ｒｇ，Ｂｇについて曲線の貼り合わせを行う必要は必ずしもなく、Ｂ色ＬＥＤ群３５３の特性を算出するＳＴ２３では、Ｒｂ，Ｇｂについて曲線の貼り合わせを行う必要は必ずしもない。
【０１４３】
また、前記実施形態で説明した照明装置の校正方法をコンピュータに実行させる校正プログラムも本発明の技術的範囲に含まれる。
また、当該校正プログラムが記憶された記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明は、複数の色光源（例えば、ＬＥＤ）を有する照明装置の校正に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】画像測定装置を示す図である。
【図２】画像測定装置における照明装置，照明制御装置，校正装置を示すブロック線図である。
【図３】照度色度校正具の概観を示す斜視図である。
【図４】落射照明装置用の照度色度校正具を示す断面図である。
【図５】照度色度校正具におけるカラーパターンを示す平面図である。
【図６】落射照明装置用の照度色度校正具を示す断面図である。
【図７】リング照明装置用の照度色度校正具を示す断面図である。
【図８】透過照明装置用の照度色度校正具を示す断面図である。
【図９】リング照明装置の校正時の様子を示す図である。
【図１０】透過照明装置の校正時の様子を示す図である。
【図１１】照明装置の校正方法における処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】指示値と照度との関係を示す図である。
【図１３】ＬＥＤ特性算出工程における処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】電流値に対するＲ色ＬＥＤ群の特性を算出するための処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】色領域の選択の様子を示す平面図である。
【図１６】印加電流値に対するＲ色成分強度を示すグラフである。
【図１７】電流値に対するＲ色ＬＥＤ群の特性を算出するための処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】Ｒ色ＬＥＤ群について取得される仮特性曲線と、ＣＣＤカメラの受光特性曲線と、を示すグラフである。
【図１９】Ｒ色ＬＥＤ群について取得される特性曲線を示すグラフである。
【図２０】印加電流値に対する照度および色度の関係を個々のＬＥＤ群について表すテーブルである。
【図２１】指示値／電流値仮テーブル作成工程における処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】混合比算出工程における処理手順を示すフローチャートである。
【図２３】検証工程における処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】理論的に算出される色度と現実に合成される照明光の色度とを示すグラフである。
【図２５】修正工程における処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】理論的に算出される色度と色度補正後に現実に合成される照明光の色度とを示すグラフである。
【図２７】指示値／電流値テーブルである。
【符号の説明】
【０１４６】
１…画像測定装置
２…ステージ
３…照明装置
４…撮像手段
５…画像測定手段
６…照度色度校正具
７…校正装置
３１…落射照明装置
３２…リング照明装置
３３…透過照明装置
３４…照明制御装置
４２…モノクロＣＣＤカメラ
７１…制御部
７２…メモリ
７３…入力手段
３５１…Ｒ色ＬＥＤ群
３５２…Ｇ色ＬＥＤ群
３５３…Ｂ色ＬＥＤ群
７１１…色成分強度取得手段
７１２…ＬＥＤ特性算出手段
７１３…印加電流値読取手段
７１４…電流印加手段
７１１１…校正具画像データ取得手段
７１１２…色領域選択手段
７１１３…色成分強度算出手段
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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