(57)【要約】【課題】測光装置において、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができるようにする。【解決手段】回折格子１１と、回折格子１１で回折された測定光Ｌ５を受光するフォトダイオードアレイ１２と、を有し、フォトダイオードアレイ１２の出力に基づいて測定光Ｌ５の分光測定を行う測光装置５０であって、フォトダイオードアレイ１２の出力を測定光Ｌ５の光強度データとしてフォトダイオードアレイ１２の画素位置ごとに記憶するデータ格納部と、データ格納部に記憶された光強度データを画素位置の並び方向に平均化処理するための処理区間を設定する平均化区間設定部と、平均化区間設定部によって設定された処理区間の前記光強度データを画素位置の並び方向に平均化処理したデータに置換するデータ変換により、平均化強度データを生成する平均化変換部と、を備える構成とする。【選択図】図１
2013245940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子と、該回折格子で回折された測定光を受光する１次元撮像素子と、を有し、該１次元撮像素子の出力に基づいて前記測定光の分光測定を行う測光装置であって、
前記１次元撮像素子の出力を前記測定光の光強度データとして前記１次元撮像素子の画素位置ごとに記憶するデータ格納部と、
該データ格納部に記憶された前記光強度データを前記画素位置の並び方向に平均化処理するための処理区間を設定する平均化区間設定部と、
該平均化区間設定部によって設定された前記処理区間の前記光強度データを前記画素位置の並び方向に平均化処理したデータに置換するデータ変換により、平均化強度データを生成する平均化変換部と、
を備えることを特徴とする測光装置。
【請求項２】
前記平均化区間設定部は、
前記データ格納部に記憶された前記光強度データの最大値に一定の係数を乗じて閾値を算出し、前記光強度データが前記閾値以下となる区間を前記処理区間として設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の測光装置。
【請求項３】
前記一定の係数は、
前記平均化区間設定部に予め記憶されている
ことを特徴とする請求項２に記載の測光装置。
【請求項４】
前記平均化区間設定部は、
前記処理区間を設定するための設定情報を入力する設定情報入力部を備え、
前記設定情報に基づいて前記処理区間を変更できるようにした
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の測光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は測光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射率または透過率からなる測光特性値が既知の基準試料と測光特性値が未知の被測定試料とにそれぞれ照明光束を照射し、基準試料と被測定試料とから出射される光量をそれぞれ測定し、基準試料に対する被測定試料の相対測光特性値（相対反射率または相対透過率）を算出する測光装置が知られている。このような測光装置の一例として、例えば、特許文献１には、対物レンズを介して被測定試料に光を照射し、被測定試料が対物レンズの合焦位置に置かれているときの反射光を、対物レンズを介して取り込んで測定する顕微測光装置が記載されている。
この顕微測光装置は、凹面回折格子と、１次元撮像素子であるＣＣＤとを有する測光分光部を備えている。この測光分光部は、マルチチャンネル型分光器として知られるタイプの分光器である。
マルチチャンネル型分光器では、１次元撮像素子の各受光素子の飽和電荷量は一定であるのに対し、被測定試料からの測定光は一般には波長によって光強度が異なる。このため、１次元撮像素子の蓄積時間は最も高強度となる波長で電荷の飽和が起こらないように設定する必要がある。したがって、例えば、特許文献２にも記載されているように、「電荷蓄積時間を光源のスペクトルの全波長範囲で最も強度の大きい波長の点の大きさで飽和しないように設定した場合、光量の少ない波長ではこの電荷蓄積時間で得られる信号が小さいためノイズに埋もれてしまうという問題点があった。」
これに対して、特許文献２のマルチチャンネル型分光光度計では、信号処理・制御回路により測定波長範囲が全波長範囲の一部と判別された場合、測定電荷量がフォトダイオードの飽和電荷量を越えるまで蓄積時間を変えて測定を繰り返し、該測定電荷量が飽和電荷量を越えた場合、その直前の測定電荷量に対応する蓄積時間を蓄積時間設定手段に設定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８０６７４７号公報
【特許文献２】特許第３５７２６８１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、上記のような従来の測光装置には、以下のような問題があった。
特許文献１の顕微測光装置では、マルチチャンネル型分光器を用いているため、上記のような問題がある。
一方、特許文献２に記載の技術を特許文献１の測光装置に適用してもこのような問題は解決されない。
特許文献２に記載の技術では、測定波長範囲が全波長範囲の場合には、全波長範囲のうち測定光が最大光強度を有する波長において、飽和電荷量を越えないように蓄積時間が設定される。このため、測定光の光強度が小さくなる波長ではこの蓄積時間で得られる信号が小さくなってノイズに埋もれ、或いはＳＮ比が悪化するという問題がある。
特許文献２に明記されているように、特許文献２は「全波長範囲の測定を行う場合には、このようにすることはやむを得ないが、測定範囲が限られる場合」に「ノイズの影響をできるだけ小さくして、高感度で測定することがマルチチャンネル型分光光度計を提供することを目的とする」ものである。
このように、特許文献１の装置に特許文献２に記載の技術を適用しても、測定可能波長領域の一部には測定精度を向上することができない範囲が発生するため、測定可能波長領域の全域にわたっては、高感度な測定を行うことはできないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる測光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、回折格子と、該回折格子で回折された測定光を受光する１次元撮像素子と、を有し、該１次元撮像素子の出力に基づいて前記測定光の分光測定を行う測光装置であって、前記１次元撮像素子の出力を前記測定光の光強度データとして前記１次元撮像素子の画素位置ごとに記憶するデータ格納部と、該データ格納部に記憶された前記光強度データを前記画素位置の並び方向に平均化処理するための処理区間を設定する平均化区間設定部と、該平均化区間設定部によって設定された前記処理区間の前記光強度データを前記画素位置の並び方向に平均化処理したデータに置換するデータ変換により、平均化強度データを生成する平均化変換部と、を備える構成とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の測光装置において、前記平均化区間設定部は、前記データ格納部に記憶された前記光強度データの最大値に一定の係数を乗じて閾値を算出し、前記光強度データが前記閾値以下となる区間を前記処理区間として設定する構成とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の測光装置において、前記一定の係数は、前記平均化区間設定部に予め記憶されている構成とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の測光装置において、前記平均化区間設定部は、前記処理区間を設定するための設定情報を入力する設定情報入力部を備え、前記設定情報に基づいて前記処理区間を変更できるようにした構成とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の測光装置は、平均化区間設定部および平均化変換部を備えることにより、ノイズに埋もれやすい区間の測定データに対して平均化処理を施して、ノイズの影響を低減することができるため、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の測光装置の概略構成を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の実施形態の測光装置の測定制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の測光装置を用いた測光方法全体の測定フローを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の測光装置を用いた測光方法の光強度測定の測定フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の測光装置で測定した光強度データの一例を示す模式的なグラフである。
【図６】図５におけるＡ部の光強度データ、およびこの光で強度データの平均化強度データの示す模式的なグラフである。
【図７】本発明の実施形態の測光装置の平均化変換部およびデータ変換部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態の第１変形例の測光装置の平均化変換部およびデータ変換部の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施形態の測光装置について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態の測光装置の概略構成を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の実施形態の測光装置の測定制御ユニットの機能構成を示す機能ブロック図である。
【００１３】
本実施形態の測光装置５０は、図１に示すように、被測定試料７の被測定面８、あるいは分光反射率が既知の基準試料７０の基準測定面８０を落射照明することによって、被測定面８および基準測定面８０の分光強度（光強度）を測定し、それぞれの測定で得られた分光強度の測定値（光強度データ）の比率を求め、基準測定面８０の既知の分光反射率に基づいて、被測定面８の相対分光反射率（相対測光値）を算出するものである。
【００１４】
測光装置５０の測定可能波長領域は、λｍｉｎからλｍａｘである。以下では、一例として、λｍｉｎ＝３８０（ｎｍ）、λｍａｘ＝７８０（ｎｍ）の場合の例で説明する。
被測定試料７は、特に限定されないが、例えば、レンズ、光学フィルタ、反射ミラー等の光学素子などを挙げることができる。なお、図１は模式図のため、被測定試料７を平板状に描いているが、レンズや曲面ミラーの場合には、被測定面８は曲面になる。
【００１５】
測光装置５０の概略構成は、光源１、照明レンズ２、ピンホール絞り３、コリメータレンズ４、ハーフミラー５、対物レンズ６、保持台１９、結像レンズ９、観察光学系１４、分光器１０、表示モニタ１５、測定制御ユニット１６、および操作部１７を備える。
このうち、保持台１９、対物レンズ６、ハーフミラー５、結像レンズ９、観察光学系１４、および分光器１０は、分光器１０の入射光軸で規定される測光装置５０の測定基準軸Ｏ上に、この順に配置されている。
【００１６】
光源１は、被測定面８（基準測定面８０）を照明するための測定光Ｌ０を発生するもので、例えばハロゲンランプや重水素ランプなどを採用することができる。また、測定目的によっては、発光ダイオードなどの発光素子からなる光源を採用することも可能である。
照明レンズ２は、光源１で発生された測定光Ｌ０によってピンホール絞り３を照明する光学素子である。
ピンホール絞り３は、照明レンズ２によって照明された測定光Ｌ０の通過範囲をピンホール３ａの内側の範囲に制限する絞り部材である。
【００１７】
コリメータレンズ４は、ピンホール絞り３から出射した測定光Ｌ０を平行光束とするために、焦点位置をピンホール絞り３に一致するように配置されたレンズまたはレンズ群である。
ハーフミラー５は、コリメータレンズ４を透過して平行光束化された測定光Ｌ１の一部を対物レンズ６側に反射して、対物レンズ６に導く光路分割手段である。
【００１８】
対物レンズ６は、ハーフミラー５で反射された測定光Ｌ１を、下方に配置された被測定試料７（基準試料７０）の被測定面８（基準測定面８０）上に測定光Ｌ２として集光するとともに、被測定面８（基準測定面８０）で反射された測定光Ｌ３を集光するためのレンズまたはレンズ群である。
対物レンズ６のレンズ光軸は測定基準軸Ｏに整列されている。
【００１９】
保持台１９は、被測定試料７（基準試料７０）を、その被測定面８（基準測定面８０）が測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持するものである。
本実施形態では、保持台１９の構成は、被測定試料７（基準試料７０）を保持する保持部１９ａと、保持部１９ａの測定基準軸Ｏに対する傾斜角を調整する傾斜ステージ１９ｂと、傾斜ステージ１９ｂを測定基準軸Ｏに直交する方向および測定基準軸Ｏに沿う方向に移動するＸＹＺ移動ステージ１９ｃとを備える。
このため、保持台１９の保持部１９ａに保持された被測定面８（基準測定面８０）は、傾斜ステージ１９ｂおよびＸＹＺ移動ステージ１９ｃによって姿勢および位置を調整することで、測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持される。このような配置によれば、光源１で発生した測定光Ｌ０によるピンホール３ａの像がスポット状に投影されるようになっている。
なお、保持台１９は、被測定試料７（基準試料７０）を配置するだけで、被測定面８（基準測定面８０）が測定基準軸Ｏに対して垂直、かつ対物レンズ６の焦点位置に一致するように保持できれば、傾斜ステージ１９ｂおよびＸＹＺ移動ステージ１９ｃの少なくともいずれかを削除してもよい。
【００２０】
結像レンズ９は、対物レンズ６によって集光され、ハーフミラー５を透過した測定光Ｌ４を集光して測定光Ｌ５として、分光器１０の入射開口１０ａに結像させるものである。
観察光学系１４は、結像レンズ９および対物レンズ６で構成される結像光学系による被測定面８（基準測定面８０）の像を観察するものである。本実施形態では、観察光学系１４は、結像レンズ９によって集光される光を測定基準軸Ｏの側方に測定光Ｌ６として分岐させる光路分岐部材１４ａと、光路分岐部材１４ａで分岐された測定光Ｌ６による像を観察する接眼レンズ１４ｂとを備える。
なお、観察光学系１４では、接眼レンズ１４ｂに代えて撮像カメラを配置し、撮像カメラで撮像した画像をモニタに表示して観察できるようにしてもよい。
【００２１】
分光器１０は、回折格子１１と、１次元撮像素子であるフォトダイオードアレイ１２と、制御回路１３とを備え、入射開口１０ａから入射された測定光Ｌ５を回折格子１１によって波長ごとに分解して、フォトダイオードアレイ１２の異なる受光素子上に結像し、フォトダイオードアレイ１２の各受光素子の受光量に応じた出力信号を、測定制御ユニット１６に出力する測光部である。
【００２２】
フォトダイオードアレイ１２は、例えば、線状に配置されたフォトダイオードからなる複数の受光素子と、各受光素子の蓄積電荷を順次読み出してビデオ信号として取り出すシフトレジスタ等の読み出し手段とを備えている。フォトダイオードアレイ１２の駆動信号としては、読み出し周期を決定するスタートパルス信号と駆動クロックとが挙げられる。受光素子の蓄積時間は、スタートパルス信号の間隔によって可変することができる。
本実施形態のフォトダイオードアレイ１２は、一例として、５１２個の受光素子で構成され、第１番目の画素にλｍｉｎ＝３８０（ｎｍ）の波長の光、第５１２番目の受光素子にはλｍａｘ＝７８０（ｎｍ）の波長の光が結像するように配置されている。このため、本実施形態では、波長λは、３８０ｎｍから７８０ｎｍまで、０．７８３ｎｍピッチ（＝４００／５１１）の測定を行うことができる。
【００２３】
制御回路１３は、フォトダイオードアレイ１２に駆動クロックおよびスタートパルス信号を供給し、スタートパルス信号の間隔を変えて蓄積時間を制御し、各受光素子の蓄積電荷をビデオ信号として読み出す制御回路である。本実施形態では、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換してデジタル化された出力信号を送出する機能も備えている。
本実施形態では、Ａ／Ｄ変換は、１２ｂｉｔ（４０９６段階）としている。
また、制御回路１３は、測定制御ユニット１６と通信可能に接続されている。これにより、制御回路１３は、測定制御ユニット１６からの制御信号に基づいて複数の蓄積時間でフォトダイオードアレイ１２を駆動し、各受光素子の受光量に応じた出力信号を測定制御ユニット１６に送出できるようになっている。
【００２４】
測定制御ユニット１６は、測光装置５０の全体制御を行うものであり、分光器１０と電気的に接続され、例えば、分光器１０から送出された出力信号に演算処理を施して相対分光反射率を算出したり、制御回路１３に蓄積時間を設定したり、分光器１０の受光動作を制御したりすることができる。
測定制御ユニット１６には、測定制御ユニット１６に送出された出力信号や相対分光反射率の情報をグラフや数値情報として表示する表示モニタ１５と、測定制御ユニット１６に操作入力を行うため、例えばキーボード、マウス、操作ボタンなどからなる操作部１７とが接続されている。
【００２５】
測定制御ユニット１６の機能構成は、図２に示すように、測定制御部１００、データ取得部１０１、記憶部１０２（データ格納部）、平均化区間設定部１０３、および平均化変換部１０４を備える。
【００２６】
測定制御部１００は、測光装置５０の動作制御や演算を行うものであり、操作部１７、表示モニタ１５、制御回路１３、データ取得部１０１、記憶部１０２、平均化区間設定部１０３、および平均化変換部１０４と通信可能に接続されている。
【００２７】
データ取得部１０１は、測定制御部１００からの制御信号に基づいて、制御回路１３から送出される出力信号を取得し、測定制御部１００に送出するものである。測定制御部１００に送出された出力信号は記憶部１０２に記憶される。
このため、データ取得部１０１は、１次元撮像素子が受光した測定光の光強度データを取得するデータ取得部になっている。
【００２８】
記憶部１０２は、測定制御部１００から送出されたデータを記憶するものである。記憶部１０２が記憶するデータとしては、例えば、測定制御部１００が動作制御を行うための制御データや、測定制御ユニット１６において、演算処理に必要となるパラメータ、演算対象となるデータ、演算結果のデータなどを挙げることができる。
また、記憶部１０２は、データ取得部１０１によって取得され測定制御部１００から送出された制御回路１３からの出力信号に基づく光強度データを、フォトダイオードアレイ１２の画素位置ごとに記憶する記憶領域を備えている。この記憶領域は、被測定試料７および基準試料７０のそれぞれ少なくとも１回分の測定のデータを記憶できるようになっている。また、１回の測定において、統計処理を行ったり、複数回の測定を連続して行ったりする場合には、それらの演算処理に必要なデータ個数に対応した記憶領域を設けておく。
以下では、記憶部１０２に記憶される光強度データの全体を、例えば、Ｉ、ＩＲ、ＩＳなどで表す。また、例えば、光強度データＩ等の個々のデータを、添字ｎをつけて、Ｉｎ等で表す。添字ｎは、フォトダイオードアレイ１２における画素位置に対応する番地を示し、例えば、フォトダイオードアレイ１２の有効画素数をＮとすると、０≦ｎ≦Ｎ−１の整数である。すなわち、集合の記法によれば、Ｉ＝｛Ｉｎ｜０≦ｎ≦Ｎ−１｝である。
光強度データの種類を問わない場合は、光強度データＩを用い、特に複数の光強度データ同士を区別する必要がある場合には、例えば、ＩＲ、ＩＳなどの大文字添字を付して区別する。
このように、記憶部１０２は、フォトダイオードアレイ１２の出力を測定光の光強度データＩとしてフォトダイオードアレイ１２の画素位置ごとに記憶するデータ格納部を構成している。
【００２９】
平均化区間設定部１０３は、記憶部１０２に記憶された測定光Ｌ５の光強度データＩを画素位置の並び方向に平均化処理するための処理区間を設定するものである。
すなわち、光強度データＩのうち、ｎ１≦ｎ≦ｎ２（ただし、ｎ１、ｎ２は、０以上Ｎ−１以下の整数であって、ｎ１＜ｎ２である。）の範囲を平均化処理する場合、平均化区間設定部１０３は、処理区間を設定する設定情報であるｎ１、ｎ２を測定制御部１００に送出する。以下、ｎ１、ｎ２を処理区間の始点、終点と称する。
また、処理区間は、重複しない区間であれば、光強度データＩごとに複数設定することが可能である。
以下では、処理区間をＡｋ［ｎｋ１，ｎｋ２］、あるいは単にＡｋのように表す場合がある。ここで、添字ｋは、処理区間を区別するための添字であり、１以上Ｎ／２以下の整数である。また、ｎｋ１、ｎｋ２は、それぞれ処理区間Ａｋにおける始点、終点を表す整数である。
【００３０】
処理区間Ａｋは、光強度データＩにおける測定ノイズの影響を低減すべき範囲に設定する。
本実施形態では、記憶部１０２に記憶された光強度データＩの波形を解析して、測定ノイズの影響を低減すべき範囲を求めている。具体的には、記憶部１０２に記憶された光強度データＩの最大値Ｐｍａｘに一定の係数ｒ（ただし、０＜ｒ＜１）を乗じて閾値Ｐｔｈを算出し、光強度データＩがこの閾値Ｐｔｈ以下となる区間の始点ｎ１、終点ｎ２を求めて、これらのｎ１、ｎ２を測定制御部１００に送出するようにしている。
係数ｒは、予め平均化区間設定部１０３に記憶させておく。
係数ｒは、想定されるノイズの大きさ等を考慮して適宜設定することができる。例えば、０．１以下の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
ただし、例えば、特定の測定条件において、特定の波長領域の光強度データＩにノイズが乗りやすいことが分かっている場合には、このような波形解析を行うことなく、特定の測定条件に対応して予め決められた区間に固定してもよい。すなわち、ノイズが乗りやすい波長領域に対応するｎ１、ｎ２を記憶しておき、測定制御部１００から送出される測定条件に応じて、対応するｎ１、ｎ２を測定制御部１００に送出することが可能である。
【００３２】
平均化変換部１０４は、平均化区間設定部１０３によって設定された処理区間Ａｋ［ｎｋ１，ｎｋ２］の光強度データＩを画素位置の並び方向に平均化処理したデータに置換するデータ変換により、平均化強度データＩ’＝｛Ｉ’ｎ｜ｎｋ１≦ｎ≦ｎｋ２｝を生成するものである。
画素位置の並び方向に平均化処理するとは、光強度データＩｎを含めた光強度データＩｎの近傍の一定数の光強度データの平均値を求めて平均化強度データＩ’ｎとすることを意味する。
例えば、本実施形態では、一例として、一定数を２とし、Ｉ’ｎを次式（１）、（２）によって算出している。
【００３３】
Ｉ’ｎ＝Ｉｎ                              （ｎ∈（Ｕ−Ａｋ））      ・・・（１）
Ｉ’ｎ＝（Ｉｎ＋Ｉ（ｎ＋１））／２                （ｎ∈Ａｋ）      ・・・（２）
【００３４】
ここで、「ｎ∈Ａｋ」は、整数ｎが、設定したすべての処理区間Ａｋの範囲の値をとることを意味する。また、「ｎ∈（Ｕ−Ａｋ）」は、Ｕを全体区間［０，Ｎ−１］として、これから設定したすべての処理区間Ａｋの整数を除いた値をとることを意味する。
例えば、０＜ｎ１＜ｎ２＜ｎ３＜ｎ４＜Ｎ−１として、処理区間がＡ１［ｎ１，ｎ２］、Ａ２［ｎ３，ｎ４］の場合、「ｎ∈Ａｋ」は、｛ｎ｜ｎ１≦ｎ≦ｎ２，ｎ３≦ｎ≦ｎ４｝を意味する。また、「ｎ∈（Ｕ−Ａｋ）」は、｛ｎ｜０≦ｎ＜ｎ１，ｎ２＜ｎ＜ｎ３，ｎ４＜ｎ≦Ｎ−１｝を意味する。
【００３５】
平均化変換部１０４によって生成された平均化強度データＩ’は、測定制御部１００に送出される。
本実施形態では、測定制御部１００は、平均化強度データＩ’を、記憶部１０２において光強度データＩと異なる記憶場所に記憶させる。
【００３６】
測定制御ユニット１６の装置構成は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータからなり、これにより上記の各制御機能、演算機能に実現する制御プログラム、演算プログラムが実行されるようになっている。
【００３７】
次に、本実施形態の測光装置５０の動作について、光強度データＩの平均化処理を中心として説明する。
図３は、本発明の実施形態の測光装置を用いた測光方法全体の測定フローを示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態の測光装置を用いた測光方法の光強度測定の測定フローを示すフローチャートである。図５は、本発明の実施形態の測光装置で測定した光強度データの一例を示す模式的なグラフである。グラフの横軸は画素位置ｎ、縦軸は強度を表す。図６は、図５におけるＡ部の光強度データ、およびこの光で強度データの平均化強度データの示す模式的なグラフである。図７は、本発明の実施形態の測光装置の平均化変換部およびデータ変換部の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３８】
測光装置５０では、図３に示すステップＳ１〜Ｓ４を順次行うことによって、被測定試料７の相対分光反射率の測定を行う。
まず、ステップＳ１では、測定を開始するために必要な測光装置５０の初期設定を行う。
例えば、フォトダイオードアレイ１２に照射される測定光Ｌ５によって、有効画素領域において飽和する画素がないように、フォトダイオードアレイ１２の飽和蓄積時間、または光源１の光量を調整する初期設定を行う。
また、必要に応じて、操作部１７から処理区間を設定するための区間設定情報を入力する。区間設定情報としては、平均化区間設定部１０３が処理区間を設定するための情報であればよい。例えば、本実施形態では、閾値Ｐｔｈを算出するために必要な係数ｒを入力しておく。
なお、平均化区間設定部１０３が不揮発メモリを備える場合に、係数ｒは予め不揮発メモリに格納されていてもよい。この場合は、操作部１７からの入力は不要である。
また、係数ｒは、被測定試料７の種類等によって、複数の値を入力し、測定ごとに変更できるようにしてもよい。
必要な初期設定がすべて済んだら、ステップＳ１を終了する。
【００３９】
ステップＳ１の後に、基準試料７０および被測定試料７の測定を行う。それぞれの測定は、いずれを先に行ってもよいが、本実施形態では一例として、基準試料７０の測定を先に行うものとして説明する。
【００４０】
ステップＳ２は、基準試料７０の測定を行うステップである。本ステップは、図４に示すステップＳ１１〜Ｓ１４を順次行うことによって、基準測定面８０の分光強度を測定する。
ステップＳ１１は、基準測定面８０の光強度データＩＲを取得するステップである。光強度データＩＲは、測定可能波長であるλｍｉｎ以上λｍａｘ以下の範囲の波長λに対する分光強度データである。ここで、λｍｉｎは、フォトダイオードアレイ１２の画素位置０に対応し、λｍａｘは、画素位置Ｎ−１に対応する。
まず、測定者は、基準測定面８０が対物レンズ６に対向するように、基準試料７０を保持台１９上に保持させる。基準測定面８０の位置、姿勢が調整されていない場合には、光源１を点灯し、観察光学系１４を通して基準測定面８０上のスポット像を観察し、保持台１９のＸＹＺ移動ステージ１９ｃや傾斜ステージ１９ｂを用いて位置調整を行い、基準測定面８０を対物レンズ６の焦点位置に合わせるとともに測定基準軸Ｏに直交する姿勢に配置する。
【００４１】
次に測定者は、操作部１７から、分光強度の測定を開始する操作入力を行う。これにより、測定制御ユニット１６の測定制御部１００は、制御回路１３に制御信号等を出力して、分光器１０の受光動作を開始させる。
【００４２】
ここで、測光装置５０における光路について説明する。
図１に示すように、光源１から出射された測定光Ｌ０は、照明レンズ２によって集光され、これによりピンホール絞り３が照明される。ピンホール絞り３のピンホール３ａは、コリメータレンズ４の焦点位置に配置されているため、ピンホール３ａを透過した測定光は、コリメータレンズ４に入射して平行光束である測定光Ｌ１としてハーフミラー５に到達する。
【００４３】
ハーフミラー５では、測定光Ｌ１の一部が対物レンズ６側に反射され、測定基準軸Ｏに沿って進む軸上光束として対物レンズ６に入射し、対物レンズ６の焦点位置に向けて集光され、測定光Ｌ２として基準測定面８０に到達する。
対物レンズ６の焦点面には、コリメータレンズ４および対物レンズ６からなる照明光学系の光学倍率に応じたピンホール３ａの像が投影される。
【００４４】
基準測定面８０では、測定光Ｌ２の一部が反射され、測定光Ｌ３として対物レンズ６に入射して集光され、平行光束である測定光Ｌ４としてハーフミラー５に入射する。
ハーフミラー５では、測定光Ｌ４の一部が透過して、結像レンズ９に入射し、結像レンズ９によって集光されて、観察光学系１４の光路分岐部材１４ａに到達する。
【００４５】
光路分岐部材１４ａでは、測定光Ｌ４の光路が、光路分岐部材１４ａを透過して測定基準軸Ｏ上を直進する測定光Ｌ５と、光路分岐部材１４ａによって測定基準軸Ｏの側方に導かれる測定光Ｌ６とに分岐される。
測定光Ｌ５は、分光器１０の入射開口１０ａに入射し、回折格子１１によって波長に応じて回折されて、フォトダイオードアレイ１２上の異なる位置に結像され、フォトダイオードアレイ１２の受光素子によって受光される。
一方、測定光Ｌ６は、接眼レンズ１４ｂに入射し、基準測定面８０上の像が観察可能となる。これにより、例えば、この像を観察して上記のような基準測定面８０の位置および姿勢の調整を行うことができる。
【００４６】
測定光Ｌ５がフォトダイオードアレイ１２の受光素子上に結像されると、フォトダイオードアレイ１２の各受光素子の電荷量が飽和電荷量未満となる出力信号が発生し、測定制御ユニット１６に送出される。この出力信号は、測定制御ユニット１６のデータ取得部１０１によって取得され、データ取得部１０１から測定制御部１００に送出される。
以上でステップＳ１１が終了する。
【００４７】
次に、ステップＳ１２を行う。本ステップは、光強度データＩＲを記憶部１０２に記憶させるステップである。
測定制御部１００は、受信した出力信号をそれぞれのフォトダイオードアレイ１２の画素位置の情報とともに、記憶部１０２に送出し、記憶部１０２に設けられた記憶領域に画素位置ごとに記憶させる。
また、本実施形態では、測定制御部１００は、光強度データＩＲに対応するグラフデータを生成し、表示モニタ１５に表示させる。
以上でステップＳ１２が終了する。
【００４８】
これにより、表示モニタ１５には、光強度データＩＲのグラフとして、例えば、図５に示すようなグラフが表示される。以下の動作は、図５に示すような光強度データＩＲが得られた場合の例で説明する。
図５に示す例では、画素位置０の点ａで短波長側の最小値をとり、画素位置０および画素位置Ｎ−１の中間の画素位置ｎｐの点ｂまで単調増加し、点ｂで最大強度Ｐｍａｘとなり、画素位置Ｎ−１までの間に減少率が大きな減少と、減少率が小さい減少と、減少率が大きい減少とを経て変化し、画素位置Ｎ−１の点ｃで長波長側の最小値となり、全体として上側に凸となる山形の変化を示している。
【００４９】
このとき、基準試料７０の測定では、基準試料７０の反射率のムラは非常に少ないが、フォトダイオードアレイ１２における波長感度バラツキや、電気的な測定ノイズが重畳しているため、詳細に見ると、例えば、図６に実線で示すような変動が見られる。
【００５０】
次に、ステップＳ１３を行う。本ステップは、平均化処理するための処理区間を設定するステップである。
本ステップは、測定制御部１００が、記憶部１０２に記憶された光強度データＩＲと、処理区間の設定を開始する制御信号とを、平均化区間設定部１０３に送出することにより開始される。
平均化区間設定部１０３は、光強度データＩＲの各データを比較して、最大値Ｐｍａｘとなる画素位置ｎｐを求める。そして、閾値Ｐｔｈを次式（３）によって算出する。
【００５１】
Ｐｔｈ＝Ｐｍａｘ・ｒ                                                ・・・（３）
【００５２】
次に、平均化区間設定部１０３は、光強度データＩＲの各データを閾値Ｐｔｈと比較して、閾値Ｐｔｈ以下となる処理区間の始点と終点とを求める。
例えば、光強度データＩＲが図５に示すグラフで表される場合、処理区間は、Ａ１［０，ｎｔｈ１］、Ａ２［ｎｔｈ２，Ｎ−１］の２区間である（ただし、０＜ｎｔｈ１＜ｎｐ、ｎｐ＜ｎｔｈ２＜Ｎ−１）。
このため、平均化区間設定部１０３は、処理区間Ａ１［０，ｎｔｈ１］、Ａ２［ｎｔｈ２，Ｎ−１］の情報を測定制御部１００に送出する。
測定制御部１００は、表示モニタ１５に表示したグラフ上で、設定されたＡ１、Ａ２の情報を画面上に画像情報や文字情報などとして表示するようにしてもよい。
以上で、ステップＳ１３が終了する。
【００５３】
次に、ステップＳ１４を行う。本ステップは、測定制御部１００が、記憶部１０２に記憶された光強度データＩＲと、平均化区間設定部１０３によって設定された処理区間Ａｋの情報と、データ変換の設定を開始する制御信号とを、平均化変換部１０４に送出することにより開始される。
平均化変換部１０４は、図７に示すフローチャートに従って、ステップＳ２０〜Ｓ３０を行うことにより、光強度データＩＲのデータ変換を行って平均化強度データＩＲ’を生成する。
なお、本ステップの動作は、後述する光強度データＩＳにも共通であるため、図７では、ＩＲｎ、ＩＲ’ｎの添字Ｒを省略し、単にＩｎ、Ｉ’ｎと記載している。
【００５４】
ステップＳ２０では、平均化変換部１０４はカウンタｎの初期化を行う。本実施形態では、カウンタｎをｎ＝０にセットする。
次にステップＳ２１では、平均化変換部１０４は、カウンタｎがＮ−１より大きいかどうか判定する。ここで、Ｎは、上記と同様、フォトダイオードアレイ１２の有効画素数である。
カウンタｎがＮ−１以下の場合、ステップＳ２２に移行する。
カウンタｎがＮ−１を超えている場合、ステップＳ１４を終了する。これにより、図３に示すステップＳ２が終了するため、図３に示すステップＳ３に移行する。
【００５５】
ステップＳ２２では、平均化変換部１０４は、光強度データＩＲのうち、画素位置ｎの光強度データＩＲｎを読み出す。
次にステップＳ２３では、平均化変換部１０４は、光強度データＩＲｎが処理区間Ａ１のデータかどうかを判定する。すなわち、カウンタｎの値が０≦ｎ≦ｎｔｈ１を満足するかどうか判定する。
カウンタｎが０≦ｎ≦ｎｔｈ１を満足しない場合は、ステップＳ２４に移行する。
カウンタｎが０≦ｎ≦ｎｔｈ１を満足する場合は、ステップＳ２５に移行する。
【００５６】
ステップＳ２４では、平均化変換部１０４は、光強度データＩＲｎが処理区間Ａ２のデータかどうかを判定する。すなわち、カウンタｎがｎｔｈ２≦ｎ≦Ｎ−１を満足するかどうか判定する。
カウンタｎがｎｔｈ２≦ｎ≦Ｎ−１を満足しない場合は、ステップＳ２８に移行する。
カウンタｎがｎｔｈ２≦ｎ≦Ｎ−１を満足する場合は、ステップＳ２５に移行する。
【００５７】
ステップＳ２８では、平均化変換部１０４は、上記式（１）に基づいて、次式（１ａ）のように、読み出された光強度データＩＲｎを平均化強度データＩＲ’ｎとし、ｎの値とともに、平均化強度データＩＲ’ｎを測定制御部１００に送出する。
以上で、ステップＳ２８が終了する。
【００５８】
ＩＲ’ｎ＝ＩＲｎ                                                  ・・・（１ａ）
【００５９】
ステップＳ２５では、平均化変換部１０４は、カウンタｎがＮ−１かどうか判定する。
カウンタｎがＮ−１である場合は、ステップＳ２８に移行する。
カウンタｎがＮ−１でない場合は、ステップＳ２６に移行する。
【００６０】
ステップＳ２６では、平均化変換部１０４は、光強度データＩＲのうち、光強度データＩＲ（ｎ＋１）を読み出す。
次に、ステップＳ２７では、上記式（２）に基づいて、次式（２ａ）のように、平均化強度データＩＲ’ｎを算出して、光強度データＩＲｎをデータ変換する。そして、ｎの値とともに、平均化強度データＩＲ’ｎを測定制御部１００に送出する。
以上で、ステップＳ２２が終了する。
【００６１】
ＩＲ’ｎ＝（ＩＲｎ＋ＩＲ（ｎ＋１））／２                          ・・・（２ａ）
【００６２】
ステップＳ２９では、測定制御部１００は、平均化変換部１０４から送出された平均化強度データＩＲ’ｎを、記憶部１０２に設けられた平均化強度データＩＲ’の記憶領域においてｎと対応づけられた記憶場所に書き込む。
このとき、本実施形態では、平均化強度データＩＲ’の記憶場所は、光強度データＩＲの記憶場所と異なる場所としている。このため、データ変換後も必要に応じて光強度データＩＲを参照したり、再表示したりすることが可能である。また、同じ光強度データＩＲを用いて異なる条件で平均化処理することも可能である。
次に、ステップＳ３０では、カウンタｎを更新して、ｎ＝ｎ＋１とし、ステップＳ２１に移行する。これにより、ｎがＮ−１を超えるまでの間、上記と同様にしてステップＳ２１〜Ｓ３０が繰り返される。
【００６３】
このようにして、図４のステップＳ１４が終了すると、記憶部１０２には、処理区間Ａ１、Ａ２のみが上記式（２ａ）によって平均化処理され、他の区間では、光強度データＩＲｎの値を保持している平均化強度データＩＲ’が記憶部１０２に格納される。
測定制御部１００は、必要に応じて、平均化強度データＩＲ’のグラフなどを表示モニタ１５に表示させる。
以上で、ステップＳ２（図３参照）が終了する。
このため、例えば、図６に示すように、処理区間Ａ１に該当する光強度データＩＲは、平均化処理された平均化強度データＩＲ’となり、図６に破線で示すように、光強度データＩＲに比べてノイズにより変動が低減される。
【００６４】
次に、図３に示すように、ステップＳ３を行う。本ステップは、被測定試料７の測定を行うステップである。
測定者は、基準試料７０を保持台１９から外して、上記ステップＳ２と同様にして、被測定試料７を保持台１９に保持させて、操作部１７からの操作入力により、被測定試料７の分光強度測定を開始させる。
本ステップは、ステップＳ２の基準試料７０を被測定試料７に代えたのみであるため、ステップＳ２と同様な受光動作が行われ、図４に示すフローが実行される。
すなわち、本ステップにおけるステップＳ１１は、上記ステップＳ２におけるステップＳ１１と同様なステップである。
また、本ステップにおけるステップＳ１２では、被測定試料７の分光強度データとして光強度データＩＳが取得され、記憶部１０２に記憶される。
また、本ステップにおけるステップＳ１３では、光強度データＩＳに対して、上記と同様の処理区間の設定を行う点のみが異なる。
また、本ステップにおけるステップＳ１４では、光強度データＩＳに対して、図７に示すステップＳ２０〜Ｓ３０を行う点のみが異なる。
これにより、記憶部１０２には、光強度データＩＳの波形に応じて決まる処理区間Ａｋのみが上記式（２）に基づいて平均化処理され、他の区間では、光強度データＩＳｎの値を保持している平均化強度データＩＳ’が記憶部１０２に格納される。
以上で、ステップＳ３が終了する。
【００６５】
次にステップＳ４を行う。本ステップは、記憶部１０２に記憶された平均化強度データＩＲ’ｎ、ＩＳ’ｎを用いて測光演算処理を行うステップである。
本実施形態では、平均化強度データＩＲ’ｎ、ＩＳ’ｎを用いて、次式（３）により相対分光反射率Ｒｎを算出する。
【００６６】
Ｒｎ＝（ＩＳ’ｎ／ＩＲ’ｎ）×Ｔｎ            （０≦ｎ≦Ｎ−１）    ・・・（３）
【００６７】
ここで、Ｔｎは、基準試料７０の分光反射率データであり、あらかじめ測定制御ユニット１６の記憶部１０２に格納されている。
算出された相対分光反射率データＲｎは、記憶部１０２に格納されて、表示モニタ１５に、例えば、グラフや数表データとして表示される。
以上で、ステップＳ４が終了する。
【００６８】
このように本実施形態の測光装置５０によれば、平均化区間設定部１０３および平均化変換部１０４を備えることにより、ノイズに埋もれやすい区間の測定データに対して平均化処理を施して、ノイズの影響を低減することができるため、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる。
【００６９】
［第１変形例］
次に、本実施形態の第１変形例の測光装置について説明する。
図８は、本発明の実施形態の第１変形例の測光装置の平均化変換部およびデータ変換部の動作の一例を示すフローチャートである。
【００７０】
本変形例は、図２に示すように、上記実施形態の平均化変換部１０４に代えて、平均化変換部１１４を備える。
平均化変換部１１４は、上記実施形態の平均化変換部１０４の平均化処理に用いる演算式の変形例である。
すなわち、平均化変換部１０４では、上記式（２）に基づいて、隣接する画素位置の１箇所のとの平均をとる平均化処理を行っていたのに対して、本変形例の平均化変換部１１４では、次式（４）、（５）に基づいて、隣接する２つの画素位置との平均をとる平均化処理を行う。
【００７１】
Ｉ’ｎ＝Ｉｎ                                （ｎ∈（Ｕ−Ａｋ））    ・・・（４）
Ｉ’ｎ＝（Ｉ（ｎ−１）＋Ｉｎ＋Ｉ（ｎ＋１））／３    （ｎ∈Ａｋ）    ・・・（５）
【００７２】
このような平均化変換部１１４を備える測光装置５０では、図３におけるステップＳ２、Ｓ３における平均化処理の動作は、図８に示すフローに基づいて行われる。
本変形例の平均化処理の動作について、以下、上記実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
ステップＳ４０〜Ｓ４４、Ｓ４９、Ｓ５０、Ｓ５１は、それぞれ上記実施形態のステップＳ２０〜Ｓ２４、Ｓ２８、Ｓ２９、Ｓ３０と同様なステップである。ただし、ステップＳ４３においてカウンタｎが０≦ｎ≦ｎｔｈ１を満足する場合の移行先と、ステップＳ４４においてカウンタｎがｎｔｈ２≦ｎ≦Ｎ−１を満足する場合の移行先とは、いずれもステップＳ４５である。
【００７４】
ステップＳ４５では、平均化変換部１１４は、カウンタｎが０かどうか判定する。
カウンタｎがＮ−１である場合は、ステップＳ４６に移行する。
カウンタｎがＮ−１でない場合は、ステップＳ４９に移行する。
【００７５】
ステップＳ４６は、上記実施形態のステップＳ２５と同様なステップである。ただし、カウンタｎがＮ−１でない場合は、ステップＳ４７に移行する。
【００７６】
ステップＳ４７では、平均化変換部１１４は、光強度データＩＲのうち、光強度データＩＲ（ｎ−１）、ＩＲ（ｎ＋１）を読み出す。
次に、ステップＳ４８では、上記式（５）に基づいて、次式（５ａ）のように、平均化強度データＩＲ’ｎを算出し、ｎの値とともに、平均化強度データＩＲ’ｎを測定制御部１００に送出する。
以上で、ステップＳ４８が終了する。
【００７７】
ＩＲ’ｎ＝（ＩＲ（ｎ−１）＋ＩＲｎ＋ＩＲ（ｎ＋１））／３          ・・・（５ａ）
【００７８】
次に、本変形例のステップＳ３も、上記式（２）に代えて上記式（５）に基づいて光強度データＩＳの平均化処理を行って平均化強度データＩＳ’にデータ変換する点以外は上記実施形態のステップＳ３と同様のステップである。
また、本変形例のステップＳ４は、上記実施形態のステップＳ４と同様なステップである。
【００７９】
このように平均化変換部１１４を備える本変形例の測光装置５０によれば、平均化区間設定部１０３および平均化変換部１１４を備えることにより、上記式（４）、（５）に基づいて、ノイズに埋もれやすい区間の測定データに対して平均化処理を施して、ノイズの影響を低減することができるため、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる。
その際、本変形例では、上記実施形態に比べて平均化処理に用いるデータ数が多いため、ノイズ低減効果がさらに向上する。
【００８０】
［第２変形例］
次に、本実施形態の第２変形例の測光装置について説明する。
本変形例は、図２に示すように、上記実施形態の平均化区間設定部１０３に代えて、平均化区間設定部１２３を備える。
【００８１】
平均化区間設定部１２３は、光強度データＩを、複数回取得し、その各画素位置におけるデータのバラツキを調べて、閾値Ｐｔｈを求める。
例えば、光強度データＩをＭ回取得して、Ｍ組の光強度データＩ（ｍ）（ただし、ｍは、１≦ｍ≦Ｍを満たす整数）が得られたとする。
平均化区間設定部１２３は、各画素位置におけるＭ個の光強度データＩｎ（ｍ）を用いて画素位置ごとの標準偏差σ（ｎ）を求める。
σ（ｎ）が大きいほどノイズが大きいと考えられる。そこで、平均化区間設定部１２３には、必要な測定精度が得られる標準偏差の許容値σｔｈを予め設定しておき、σ（ｎ）がσｔｈ以上となる区間の始点と終点とを求めて処理区間Ａｋとする。
【００８２】
本変形例によれば、平均化区間設定部１２３を備えることにより、ノイズが大きいと考えられる区間を検出して、平均化処理を行うことができるため、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる。
【００８３】
［第３変形例］
次に、本実施形態の第３変形例の測光装置について説明する。
本変形例は、図２に示すように、上記実施形態の平均化区間設定部１０３に代えて、平均化区間設定部１３３を備える。
【００８４】
上記実施形態および上記第１、第２変形例は、いずれも、平均化区間設定部が、予め設定されていた係数ｒや標準偏差の許容値σｔｈに基づいて、処理区間を自動的に設定する場合の例になっている。
本変形例の平均化区間設定部１３３は、測定者が処理区間を設定するための設定情報を入力することにより、測定者が処理区間を必要に応じて変更できるようにしたものである。
このため、操作部１７から設定情報を入力すると、この設定情報が、測定制御部１００を介して、平均化区間設定部１３３に送出されるようになっている。
したがって、本変形例において、操作部１７は、処理区間を設定するための設定情報を入力する設定情報入力部を構成している。
【００８５】
処理区間を設定する設定情報としては、（ａ）処理区間自体を指定する設定情報、（ｂ）予め用意された処理区間からの選択による設定情報、（ｃ）平均化区間設定部１３３による設定条件となるパラメータからなる設定情報を挙げることができる。
【００８６】
（ａ）の処理区間自体を指定する設定情報としては、例えば、処理区間の始点および終点を、画素位置の番号や画素位置に対応する波長として入力する例を挙げることができる。測定制御部１００は、取得した光強度データＩを、表示モニタ１５に表示するため、測定者は、表示モニタ１５の波形を見て、平均化処理すべき区間を設定し、操作部１７から入力する。例えば、操作部１７がキーボードの場合、画素位置の番号や画素位置に対応する波長を数値入力する。
また、表示モニタ１５上に表示した光強度データＩのグラフ上に処理区間を入力するためのカーソルを重ね合わせたＧＵＩ画面を表示し、操作部１７によってカーソルを移動して、ＧＵＩ画面上で処理区間を入力できるようにしてもよい。
【００８７】
（ｂ）の予め用意された処理区間からの選択による設定情報の場合、平均化区間設定部１３３は、平均化処理に先立って予め用意された処理区間の選択画面を表示モニタ１５に表示させる。測定者が操作部１７を介して、選択画面に表示された候補の中のいずれかを選択すると、選択された処理区間に対応する情報は、測定制御部１００を介して平均化区間設定部１３３に送出される。平均化区間設定部１３３は、測定者の選択に基づいて、処理区間を設定する。表示される候補は、例えば被測定試料の種類毎に用意されていてもよい。
【００８８】
（ｃ）の平均化区間設定部１３３による設定条件となるパラメータからなる設定情報は、例えば、上記実施形態の係数ｒや上記第２変形例の標準偏差の許容値σｔｈを挙げることができる。この場合、測定者が適切にこれらのパラメータを設定できるように、測定制御部１００は、取得した光強度データＩや、光強度データＩの標準偏差等を、表示モニタ１５に表示し、測定者は、表示モニタ１５に表示された情報を参考にして、パラメータを操作部１７から入力する。
【００８９】
本変形例によれば、測定者が処理区間を設定することができるため、実測値に即して平均化処理を施して、ノイズの影響を低減することができるため、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる。
【００９０】
なお、上記実施形態および各変形例の説明では、測光装置５０が落射照明により相対分光反射率を測定する場合の例で説明したが、相対測光値としては相対分光透過率測定でもよい。この場合、測定光として透過照明光を照射し、この透過光を対物レンズ６および結像レンズ９によって分光器１０に入射させる構成とすればよい。
【００９１】
また、上記実施形態および第１、第２変形例の説明では、画素位置を０〜Ｎ−１までの整数で特定するとして説明したが、画素位置と測定波長とは一対一で対応しているため、波長により画素位置を特定してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態および各変形例の説明では、光強度データを記憶するデータ格納部が、測定制御ユニット１６に設けられた記憶部１０２からなる場合の例で説明したが、データ格納部は、必ずしも測定制御ユニット１６内にある必要はない。例えば、制御回路１３内に設けられていてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態および第１変形例では、それぞれ平均化処理のデータ数が、２、３の場合の例で説明したが、平均化処理に用いるデータ数は必要に応じて適宜数を採用することができる。ただし、データ数が大きくなると、ノイズ以外の信号成分もなまってしまうため、被測定物の分光強度特性や波長分解能に応じて、適宜のデータ数を設定する。
【００９４】
また、上記第３変形例の説明では、標準偏差σ（ｎ）の大きさを標準偏差の許容値σｔｈと比較することにより、処理区間を設定する場合の例で説明したが、画素位置ｎにおけるＩｎ（ｍ）の平均値をμ（ｎ）としたとき、σ（ｎ）／μ（ｎ）の大きさにより、処理区間を設定してもよい。
この場合、σ（ｎ）／μ（ｎ）が大きいと、光強度の大きさに比してノイズ成分の大きさが大きくなっていると考えられるため、σ（ｎ）／μ（ｎ）が一定値Ｃｖ以上となる区間を処理区間とすることで、測定可能波長領域の全域にわたって測定精度を向上することができる。
一定値Ｃｖとしては、一例として、例えば、０．１とすることができる。
【００９５】
また、上記の実施形態で説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  光源
２  照明レンズ
３ａ  ピンホール
４  コリメータレンズ
５  ハーフミラー
６  対物レンズ
７  被測定試料
８  被測定面
９  結像レンズ
１０  分光器
１１  回折格子
１２  フォトダイオードアレイ（１次元撮像素子）
１３  制御回路（１次元素子駆動部）
１５  表示モニタ
１６  測定制御ユニット
１７  操作部（設定情報入力部）
１９  保持台
５０  測光装置
７０  基準試料
８０  基準測定面
１００  測定制御部
１０１  データ取得部
１０２  記憶部（データ格納部）
１０３、１２３、１３３  平均化区間設定部
１０４、１１４  平均化変換部
Ｉ、ＩＲ、ＩＳ  光強度データ
Ｉ’、ＩＲ’、ＩＳ’  平均化強度データ
Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６  測定光
ｎ  画素位置
Ｏ  測定基準軸
Ｐｔｈ  閾値
ｒ  係数（一定の係数）
【図１】
2013245940.tif 000003
【図２】
2013245940.tif 000004
【図３】
2013245940.tif 000005
【図４】
2013245940.tif 000006
【図５】
2013245940.tif 000007
【図６】
2013245940.tif 000008
【図７】
2013245940.tif 000009
【図８】
2013245940.tif 000010