(57)【要約】【課題】測定対象物から取得される反射光の情報の補正をより精度よく行うことを可能とする。【解決手段】光学測定装置１は、光源１０からの光に対するライン状の視野領域２０ｓからの反射光を受光して撮像を行う撮像部２０と、測定対象物３を載置するサンプル領域４１と視野領域２０ｓを全て含むことが可能な反射板領域４２と、を有するステージ４０と、を備え、撮像部２０は、所定の間隔毎に反射板領域４２と視野領域２０ｓとが重なった状態での撮像を行いながら、サンプル領域４１上を走査して撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光に対するライン状の視野領域からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段と、
測定対象物を載置するサンプル領域と、前記視野領域を全て含むことが可能な反射板領域と、を有するステージと、を備え、
前記撮像手段は、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する光学測定装置。
【請求項２】
前記ステージが固定された状態で前記撮像手段が移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項３】
前記撮像手段が固定された状態で前記ステージが移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項４】
前記ステージが第１の方向へ移動すると共に前記撮像手段が前記第１の方向と異なる第２の方向へ移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する請求項１に記載の光学測定装置。
【請求項５】
前記ステージは、矩形状の前記サンプル領域において対向する２つの辺に沿って２つの前記反射板領域を有し、
前記撮像手段は、前記反射板領域の延在方向に沿って前記視野領域を有し、２つの前記反射板領域間を往復しながら前記サンプル領域上の走査及び撮像を行う請求項２〜４のいずれか一項に記載の光学測定装置。
【請求項６】
前記ステージのうちの前記反射板領域が前記サンプル領域とは独立して移動可能であって、
前記撮像手段が所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なるように、前記反射板領域が移動し、
前記撮像手段は、前記反射板領域が前記視野領域と重なったときに撮像を行う請求項２〜４のいずれか一項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】
測定対象物に対して照明光を照射することによって生じる反射光を撮像する機能を有し、撮像された画像を測定対象物に係る分析に利用する画像撮影装置では、測定対象物からの反射光の強度が測定装置に起因して変動することにより測定対象物の画像の精度が低下する場合がある。これに対して、特許文献１では、基準となる反射板を配置して、反射光の情報を補正する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３６４５２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、撮像時間が長くなると、撮像部における検出感度の変化や光源からの測定光の強度の変化等が生じる可能性があるため、補正を十分に行うことができない可能性がある。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、測定対象物から取得される反射光の情報の補正をより精度よく行うことが可能な光学測定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】
本願発明は、
（１）光源からの光に対するライン状の視野領域からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段と、
測定対象物を載置するサンプル領域と、前記視野領域を全て含むことが可能な反射板領域と、を有するステージと、を備え、
前記撮像手段は、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する光学測定装置、
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、測定対象物から取得される反射光の情報の補正をより精度よく行うことが可能な光学測定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る光学測定装置の構成を示す図である。
【図２】ハイパースペクトル画像について説明する図である。
【図３】ステージ上での撮像部の移動経路を示す図である。
【図４】撮像部とステージとの相対位置を変更する他の方法について説明する図である。
【図５】撮像部とステージとの相対位置を変更する他の方法について説明する図である。
【図６】ステージのサンプル領域と反射板領域とが独立して移動可能な場合について説明する図である。
【図７】ステージのサンプル領域と反射板領域とが独立して移動可能な場合について説明する図である。
【図８】ステージのサンプル領域と反射板領域とが独立して移動可能な場合について説明する図である。
【図９】ステージにおける反射板領域の配置を変形した例を説明する図である。
【図１０】ステージ上での撮像部の移動経路の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
【００１０】
本願の光学測定装置は、（１）光源からの光に対するライン状の視野領域からの反射光を受光して撮像を行う撮像手段と、測定対象物を載置するサンプル領域と、前記視野領域を全て含むことが可能な反射板領域と、を有するステージと、を備え、前記撮像手段は、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像することを特徴とする。
【００１１】
上記の光学測定装置によれば、所定の間隔毎に反射板領域と視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、サンプル領域上を走査して撮像するため、撮像手段は反射板領域を定期的に撮像することができる。そして、反射板領域を撮像した情報をサンプル領域を撮像した情報の補正に利用することができるため、サンプル領域上の測定対象物から取得される反射光の情報の補正をより精度よく行うことが可能となる。
【００１２】
（２）また、本願発明は上述の（１）に記載の光学測定装置において、前記ステージが固定された状態で前記撮像手段が移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する態様とすることができる。
【００１３】
上記のように撮像手段を移動させる構成とすることで、ステージに載置する測定対象物を固定することができるため、測定対象物として種々のものを用いることができる。
【００１４】
（３）また、本願発明は上述の（１）に記載の光学測定装置において、前記撮像手段が固定された状態で前記ステージが移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する態様とすることができる。
【００１５】
上記のようにステージを移動させる構成とすることで、撮像手段における撮像に係る光学系を固定することができ、光学系のずれ等が発生することを防ぐことができる。
【００１６】
（４）また、本願発明は上述の（１）に記載の光学測定装置において、前記ステージが第１の方向へ移動すると共に前記撮像手段が前記第１の方向と異なる第２の方向へ移動することにより、所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なった状態での撮像を行いながら、前記サンプル領域上を走査して撮像する態様とすることができる。
【００１７】
上記の構成とすることで、ステージ及び撮像手段のいずれも１つの方向へ移動可能な手段を備えることで、上記の構成を実現することができるため、ステージ及び撮像手段の移動に係る手段をより簡単に準備することができる。
【００１８】
（５）また、本願発明は上述の（２）〜（４）に記載の光学測定装置において、前記ステージは、矩形状の前記サンプル領域において対向する２つの辺に沿って２つの前記反射板領域を有し、前記撮像手段は、前記反射板領域の延在方向に沿って前記視野領域を有し、２つの前記反射板領域間を往復しながら前記サンプル領域上の走査及び撮像を行う態様とすることができる。
【００１９】
上記の構成とすることで、ステージに設けられる２つの反射板領域間を往復して所定の間隔毎に反射板領域の撮像を行いつつ、サンプル領域上の効率的な走査及び撮像を行うことができる。
【００２０】
（６）また、本願発明は上述の（２）〜（４）に記載の光学測定装置において、前記ステージのうちの前記反射板領域が前記サンプル領域とは独立して移動可能であって、前記撮像手段が所定の間隔毎に前記反射板領域と前記視野領域とが重なるように、前記反射板領域が移動し、前記撮像手段は、前記反射板領域が前記視野領域と重なったときに撮像を行う態様とすることができる。
【００２１】
上記のように反射板領域がサンプル領域とは独立して移動可能な構成を備える場合、反射板を小型化することができる。したがって、反射板領域の準備に係るコストを低減することが可能となる。
【００２２】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明に係る光学測定装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に係る光学測定装置の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る光学測定装置１は、後述のステージ４０上に載置された測定対象物３に対して測定光を照射して測定対象物３からの反射光についての分析を行う装置である。光学測定装置１の測定対象物３としては、例えば、食品、薬品、工業製品等が挙げられるが特に限定されない。
【００２４】
光学測定装置１は、測定光を測定対象物３に対して照射することにより得られる拡散反射光のスペクトルを測定し、そのスペクトルに基づいて測定対象物３を検査する。このため、光学測定装置１は、光源１０、撮像部２０、及び制御部３０（補正手段）を備える。また、ステージ４０は、測定対象物３が載置されるサンプル領域４１と、反射板から構成される反射板領域４２（４２ａ、４２ｂ）とを有する。ステージ４０については後述する。
【００２５】
光源１０は、測定光を所定の照射領域（ステージ４０の表面の一部の領域）へ向けて照射する。光源１０が照射する測定光の波長範囲は、測定対象物３によって適宜選択される。測定光としては、例えば近赤外光を用いることができるが、可視光であってもよい。測定光が近赤外光である場合、具体的には、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外光が好適に用いられ、特に波長範囲が１０００ｎｍ〜２３００ｎｍの光が好適に用いられる。測定光の波長範囲については、測定対象物３に応じて適宜選定することが好ましい。光源１０としては例えばハロゲンランプ等が好適に用いられる。
【００２６】
なお、本実施形態では、光源１０から出射される光が照射領域に対して直接照射される構成について説明するが、光源１０からの光を例えばシリンドリカルレンズ等を介してライン上に整形して出射する構成としてもよい。
【００２７】
光源１０から出力された測定光Ｌ１は、照射領域上に載置された測定対象物３により拡散反射される。そして、その一部が、拡散反射光Ｌ２として撮像部２０に入射する。
【００２８】
撮像部２０は、ハイパースペクトル画像を取得するハイパースペクトルセンサとしての機能を有する構成として実現することができる。ここで、本実施形態におけるハイパースペクトル画像について図２を用いて説明する。図２は、ハイパースペクトル画像についてその概略を説明する図である。図２に示すように、ハイパースペクトル画像とは、Ｎ個の画素Ｐ１〜ＰＮにより構成されている画像である。図２ではそのうちの一例として２個の画素Ｐｎ及びＰｍについて具体的に示している。画素Ｐｎ及びＰｍには、それぞれ複数の強度データからなるスペクトル情報Ｓｎ及びＳｍが含まれている。この強度データとは、特定の波長（又は波長帯域）におけるスペクトル強度を示すデータであり、図２では、１５個の強度データがスペクトル情報Ｓｎ及びＳｍとして保持されていて、これらを重ね合わせた状態で示している。このように、ハイパースペクトル画像は、画像を構成する画素毎に、それぞれ複数の強度データを持つという特徴から、画像としての二次元的要素と、スペクトルデータとしての要素をあわせ持った三次元的構成のデータである。なお、本実施形態では、ハイパースペクトル画像とは、１画素あたり少なくとも５つの波長帯域における強度データを保有している画素によって構成された画像のことをいう。
【００２９】
図２では測定対象物３もあわせて示している。すなわち、図２においてＰｎは測定対象物３を撮像した画素であり、Ｐｍは背景となるステージを撮像した画素である。このように、撮像部２０では、測定対象物３だけでなく背景材料を撮像した画像も取得される。したがって、測定対象物３の分類に係る処理においては、背景材料を撮像した画素を特定しその画素で取得されたスペクトルデータは、測定対象物３を撮像した画素で取得されたスペクトルデータとは区別して取り扱われる。
【００３０】
図１に戻り、本実施形態に係る撮像部２０は、カメラレンズ２４と、スリット２１と、分光器２２と、受光部２３と、を備える。この撮像部２０は、その視野領域２０ｓ（撮像領域）が長方形状のステージ４０の一辺の延在方向（図１のＸ軸方向）に沿って延びている。撮像部２０の視野領域２０ｓは、光源１０の測定光Ｌ１により形成されるステージ４０上の照射領域に含まれるライン状の領域であって、スリット２１を通過した拡散反射光Ｌ２が受光部２３上に像を結ぶ領域である。
【００３１】
撮像部２０は所謂ラインカメラであり、一度の撮影により、図２に示すＮ個の画素Ｐ１〜ＰＮのうち、一列に並んだ一部の画素のスペクトルを取得することができる。その一度の撮像で撮像可能な領域が視野領域２０ｓに相当する。
【００３２】
スリット２１は、視野領域２０ｓと平行な方向（Ｘ軸方向）に開口が設けられる。撮像部２０のスリット２１に入射した拡散反射光Ｌ２は、分光器２２へ入射する。
【００３３】
分光器２２は、スリット２１及び視野領域２０ｓの延在方向に垂直な方向に拡散反射光Ｌ２を分光する。分光器２２により分光された光は、受光部２３によって受光される。
【００３４】
受光部２３は、複数の受光素子が２次元に配列された受光面を備え、各受光素子が光を受光する。これにより、受光部２３が視野領域２０ｓの長手方向に沿った各位置で反射した拡散反射光Ｌ２の各波長の光をそれぞれ受光することとなる。各受光素子は、受光した光の強度に応じた信号を位置と波長とからなる二次元平面状の一点に関する情報として出力する。この受光部２３の受光素子から出力される信号が、ハイパースペクトル画像に係る画素毎のスペクトルデータとして、撮像部２０から制御部３０に送られる。
【００３５】
なお、撮像部２０は、ハイパースペクトルセンサには限定されない。撮像部２０は、画素毎に単一波長又は複数波長の光強度情報を取得する機能を有していればよく、その構成は適宜変更することができる。
【００３６】
制御部３０は、入力された信号により拡散反射光Ｌ２の反射光スペクトルを得て、この得られたスペクトルに基づいて検査を行う。そして、この制御部３０による分析の結果は、例えば制御部３０に接続されるモニタや、プリンタ等に出力することによって、この光学測定装置１のオペレータに通知される。
【００３７】
制御部３０では、拡散反射光Ｌ２の反射光スペクトルを検査に用いる際に、測定対象物３に係る反射光スペクトル（反射光に係る情報）を、ステージ４０上の反射板領域４２に対して測定光Ｌ１を照射することで得られる反射板からの反射光スペクトル（反射光に係る情報）に基づいて補正する。
【００３８】
また、制御部３０は、光源１０、撮像部２０及びステージ４０のいずれかを移動させて、撮像部２０とステージ４０との相対位置を変更する機能を有する。撮像部２０を移動する場合には、視野領域２０ｓが移動するので、測定光Ｌ１を視野領域２０ｓに対して照射するための光源１０も併せて移動する。撮像部２０とステージ４０との相対位置を変更することで、撮像部２０が測定対象物３を含むステージ４０表面全体の撮像を行うことができる。すなわち、制御部３０によって移動する光源１０、撮像部２０及びステージ４０は、移動するための手段をそれぞれ備える。光源１０、撮像部２０及びステージ４０の移動による相対位置の変更については後述する。
【００３９】
制御部３０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（Random  Access  Memory）及びＲＯＭ（Read  Only  Memory）、検出部等の他の機器との間の通信を行う通信モジュール、並びにハードディスク等の補助記憶装置等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、制御部３０としての機能が発揮される。
【００４０】
ステージ４０は、図１のＸＹ平面に沿って延びる平面状の表面を有し、その上に測定対象物３が載置される。本実施形態に係るステージ４０は、Ｘ軸方向に沿って対向して延びる二辺とＹ軸方向に沿って対向して延びる二辺とを有する長方形状を呈している。また、ステージ４０は、サンプル領域４１と反射板領域４２とを有する。反射板領域４２は、Ｘ軸方向に沿って延びる二辺に沿ってステージ４０端部に形成される。また、サンプル領域４１は、ステージ４０上の反射板領域４２とは異なる領域に形成される。
【００４１】
測定対象物３が載置されるサンプル領域４１の構成については、特に限定されず、測定対象物３の種類等に応じて適宜設定される。一方、反射板領域４２の表面には、測定対象物３からの拡散反射光に基づく分析を行う際の補正に用いる反射板が設けられる。反射板領域４２に設けられる反射板としては、例えば、ホワイト標準反射板、２０％グレー標準反射板、４０％グレー標準反射板、ダーク標準反射板等を用いることができる。グレー標準反射板を反射板領域４２に適用する場合、ホワイト標準反射板を適用する場合より高い光量をステージ４０に対して照射することができる。したがって、測定対象物３における測定光の吸収が大きい場合であっても、撮像部２０において高い反射光強度の拡散反射光を得ることができる。また、反射板領域４２に極端に反射光が弱いダーク標準反射板を用いても良い。ダーク標準反射板を用いると、受光素子における信号強度の変動を補正することができる。なお、上記の１種類の反射板のみを反射板領域４２適用するだけでなく、複数種類の反射板を並べて配置し、測定対象物３の特性又は測定条件等に応じて、補正に用いる反射板領域（反射板の種類）を選択するような構成とすることも有効であると考えらえる。
【００４２】
反射板領域４２は、視野領域２０ｓの延在方向と平行な方向（図１ではＸ軸方向）に延びる。この場合、反射板領域４２の幅（視野領域２０ｓの延在方向と直交する方向の長さ）は、受光部２３の受光素子の１画素分以上である必要がある。なお、反射板領域４２の幅は、受光部２３の受光素子の２画素分以上であることが好ましい。その場合、複数画素において受光された反射光の情報を平均化処理した後に利用することも可能となり、信頼性が向上する。また、反射板領域４２の長さ（視野領域２０ｓの延在方向と平行な方向の長さ）は、視野領域２０ｓの長さ以上である必要がある。すなわち、反射板領域４２は、視野領域２０ｓよりも大きく、撮像部２０とステージ４０との相対位置を移動した際に、視野領域２０ｓの全てが反射板領域４２内に含まれる（視野領域２０ｓの全てが反射板領域４２内に収まる）ことが可能な形状を有している。これにより、視野領域２０ｓの全てが反射板領域４２内に含まれる位置で撮像部２０による撮像を行った場合、撮像部２０の全ての受光素子が反射板領域４２からの反射光を受光することが可能となる。
【００４３】
上記の光学測定装置１による光学測定方法について説明する。本実施形態に係る光学測定装置１は、ステージ４０のサンプル領域４１上の測定対象物３に対して測定光を照射することで、測定対象物３からの反射光の情報（反射光スペクトル）を取得する。また、撮像部２０とステージ４０との相対位置を変更することで、ステージ４０の反射板領域４２からの反射光の情報（反射光スペクトル）を取得する。そして、測定対象物３からの反射光の情報を、反射板領域４２からの反射光の情報により補正する。
【００４４】
本実施形態に係る光学測定装置１では、制御部３０により、撮像部２０とステージ４０との相対位置の変更方法を制御することで、撮像部２０がステージ４０のサンプル領域４１を走査して測定対象物３の撮像を行う際に、反射板領域４２を所定の間隔毎に通過する。より具体的には、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓがステージ４０の反射板領域４２と重なって撮像を行いながら、サンプル領域４１を走査して撮像を行う。これにより、測定対象物３からの反射光の情報の補正に用いる反射板領域４２からの反射光の情報として、測定対象物３からの反射光の情報の撮像タイミングにより近いタイミングに取得した情報を用いることができる。
【００４５】
光学測定装置１では、ステージ４０が固定された状態で撮像部２０と撮像部２０による視野領域２０ｓを含む照射領域に対して測定光を照射する光源１０とを移動させながら撮像を行う。図３にステージ４０上での撮像部２０の移動経路を示す。図３に示す例では、一方側（図３における下方）の反射板領域４２ａ上の始点Ｏから撮像部２０が実線の矢印Ａ１に沿って＋Ｙ軸方向に移動しながら撮像する。このとき、撮像部２０の視野領域２０ｓは、図３に示すようにＸ軸方向に延びた状態で移動しながらサンプル領域４１を撮像する。この間の撮像により取得した測定対象物３からの反射光の情報の補正には、始点Ｏ付近での撮像により取得された反射板領域４２ａからの反射光の情報を利用することができる。また、次のステップで取得される反射板領域４２ｂからの反射光の情報も利用することができる。
【００４６】
次に、撮像部２０の視野領域２０ｓが他方側(図３における上方)の反射板領域４２ｂに到達するまで撮像部２０が移動すると、撮像部２０の移動方向が変化し、矢印Ａ２に沿って撮像部２０が＋Ｘ軸方向に移動しながら撮像する。この間は、撮像部２０は反射板領域４２ｂを撮像する。すなわち、補正に利用する反射板領域４２ｂからの反射光の情報を取得する。
【００４７】
その後、撮像部２０は、反射板領域４２ｂから矢印Ａ３に沿って−Ｙ軸方向に移動しながら撮像する。このとき、撮像部２０の視野領域２０ｓが図３に示すようにＸ軸方向に延びた状態で移動しながら、サンプル領域４１を撮像する。この間の撮像により取得した測定対象物３からの反射光の情報の補正には、前段の矢印Ａ２に沿った移動時に取得された反射板領域４２ｂからの反射光の情報を利用することができる。矢印Ａ１上を撮像部２０が移動する際に視野領域２０ｓが通過する領域と、矢印Ａ３上を撮像部２０が移動する際に視野領域２０ｓが通過する領域との間には隙間ができないように、矢印Ａ２の長さが調整される。
【００４８】
その後も、図３に示すように、２つの反射板領域４２ａ，４２ｂの間を撮像部２０が往復しながら、Ｙ軸方向に沿って撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像する工程と、Ｘ軸方向に沿って撮像部２０が反射板領域４２上を走査しながら撮像する工程と、を交互に繰り返す。これにより、光学測定装置１では、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態（視野領域ｓが反射板領域４２に収まった状態）での撮像が行われながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像が行われる。
【００４９】
このように、光学測定装置１では、サンプル領域４１における撮像と、反射板領域４２における撮像とを所定の間隔で繰り返しながら、サンプル領域４１の走査が行われる。一般的に、光学測定装置１のように撮像部２０がラインカメラである場合には、ステージに対して撮像部２０が一方向に移動しながら撮像を行う。この場合、測定対象物３からの反射光の情報の補正には、ステージ上の撮像を行う前に別途準備した反射板を撮像して得られる反射光の情報を用いることが一般的であった。しかしながら、撮像部２０による撮像時間が長くなると、撮像部２０における検出感度変化や光源１０からの測定光の強度の変化等が生じる可能性があるため、測定前に反射板からの反射光を撮像して取得した情報では、ある程度の補正は可能であるものの、撮像時間中に撮像部２０又は光源１０で生じた変化等を考慮した補正については不十分であることが考えられる。
【００５０】
これに対して、本実施形態に係る光学測定装置１では、反射板領域４２の撮像を高頻度で行うことが可能であるため、光源１０の強度変動に起因するような誤差を随時補正できる。したがって、光学測定装置１では、測定対象物３についてより精度の高い測定を行うことができる。
【００５１】
また、光学測定装置１では、撮像部２０がラインカメラである場合に全ての受光素子において、反射板領域４２からの反射光に係る情報を高頻度で取得することができる。したがって、光学測定装置１では例えば受光素子毎のバラつきを加味した補正も可能となることから、測定対象物３についてより精度の高い測定を行うことができる。
【００５２】
また、光学測定装置１では、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いつつ、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行う構成を実現するために、撮像部２０及び光源１０がＸ軸方向及びＹ軸方向の２軸方向に移動可能な構成を有する。これにより、ステージ４０に対する撮像部２０の移動を柔軟に行うことができる。
【００５３】
また、光学測定装置１では、撮像部２０及び光源１０を移動させる構成としているため、ステージ４０を移動させる必要がない。したがって、ステージ４０上に載置する測定対象物３も移動する必要がない。したがって、ステージ４０の移動に伴い測定対象物３が移動する可能性等を考慮する必要がなくなり、測定対象物３として種々のものを採用することができる。
【００５４】
さらに、光学測定装置１では、ステージ４０に設けられる２つの反射板領域４２ａ，４２ｂ間を往復して所定の間隔毎に反射板領域４２の撮像を行いつつ、サンプル領域４１上の走査を行う。上記のステージ４０及び移動経路を用いることで、効率的な走査及び撮像を行うことができる。
【００５５】
（変形例）
次に、光学測定装置１の変形例について説明する。上記で説明した光学測定装置１では、ステージ４０を固定した状態で撮像部２０（及び光源１０）が移動することで、ステージ４０と撮像部２０との相対位置を変化させる構成を備えていた。しかしながら、本発明に係る光学測定装置は、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となるように、ステージ４０と撮像部２０との相対位置を変化させればよく、光学測定装置のどの部分を移動させるかは適宜変更することができる。
【００５６】
例えば、図４に示す光学測定装置１Ａ（光源１０及び制御部３０は記載を省略している。以降の図面も同様）では、撮像部２０（及び光源１０）とステージ４０との双方が移動する。具体的には撮像部２０は、図４の矢印Ａ４で示すようにＹ軸方向（第２の方向）へ移動し、対向して配置された２つの反射板領域４２ａ，４２ｂの間を往復する。一方、ステージ４０は、撮像部２０がＹ軸方向に沿って移動し、撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２ａ，４２ｂの一方に到達すると、図４の矢印Ｂ１で示すようにＸ軸方向（第１の方向）へ移動する。
【００５７】
撮像部２０の移動とステージ４０の移動とを交互に繰り返した結果、光学測定装置１Ａにおいても、ステージ４０上での撮像部２０の移動経路は図３に示す経路と同様となる。すなわち、光学測定装置１Ａの構成であっても、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となる。また、光学測定装置１Ａでは、撮像部２０（及び光源１０）及びステージ４０のどちらも一つの軸方向への移動のみでよい。したがって、撮像部２０（及び光源１０）及びステージ４０を移動するための手段をより簡単な構成とすることができる。
【００５８】
また、図５に示す光学測定装置１Ｂでは、撮像部２０（及び光源１０）は固定され、ステージ４０が移動する。具体的には、ステージ４０は、図５の矢印Ｂ２，Ｂ３に示すようにＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。そして、Ｘ軸方向の移動とＹ軸方向との移動とを交互に繰り返すことで、光学測定装置１Ｂにおいても、ステージ４０上での撮像部２０の移動経路は図３に示す経路と同様の経路となるように、相対位置を変化させることができる。すなわち、光学測定装置１Ｂの構成であっても、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となる。また、ステージ４０を移動させる構成とすることで、撮像に係る光学系（撮像部２０及び光源１０）を固定することができることから、光学系のずれ等が発生することを防ぐことができる。
【００５９】
次に、ステージ４０のうち、サンプル領域４１と反射板領域４２とが独立して移動可能とした場合について説明する。光学測定装置１のステージ４０は、サンプル領域４１の対向する２つの辺に沿って反射板領域４２ａ，４２ｂが設けられていた。しかしながら、反射板領域４２ａ，４２ｂに用いられる反射板は高価であるため、図６に示すステージ４０Ａでは、よりコンパクトな反射板領域が用いられている。
【００６０】
図６では、光学測定装置１に対してステージ４０Ａを適用した例を示している。ステージ４０Ａでは、サンプル領域４１の対向する２つの辺に沿って延在する反射板領域に代えて、視野領域２０ｓの全てを含むことが可能な大きさの２つの反射板領域４２ｃ，４２ｄが用いられている。２つの反射板領域４２ｃ，４２ｄは、サンプル領域４１の対向する２つの辺の外側に配置されていて、サンプル領域４１の辺に沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。
【００６１】
上述したように、光学測定装置１では、撮像部２０（及び光源１０）が移動して、図３に示す移動経路に沿ってサンプル領域４１を走査する。このとき、ステージ４０Ａにおける反射板領域４２ｃ，４２ｄは、撮像部２０の移動に対応してＸ軸方向に移動する。つまり、撮像部２０の視野領域２０ｓが図３で示す反射板領域４２ａ，４２ｂと重なる位置に撮像部２０が移動した場合には、ステージ４０Ａでは、反射板領域４２ｃ，４２ｄのいずれかが視野領域２０ｓと重なるように反射板領域４２ｃ，４２ｄが移動する。したがって、ステージ４０Ａ上での撮像部２０の移動経路は図３に示すステージ４０上での経路と同様となるが、撮像部２０の移動に追随して反射板領域４２ｃ，４２ｄがＸ軸方向に移動することで、視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行うことができる。
【００６２】
このように、ステージ４０に代えてステージ４０Ａを用いた場合でも、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となる。
【００６３】
なお、上記のステージ４０Ａは、光学測定装置１Ｂ又は光学測定装置１Ｃにも適用することができる。
【００６４】
図７は、図４に示した光学測定装置１Ａに対してステージ４０Ａを適用した例を示している。光学測定装置１Ａでは、撮像部２０（及び光源１０）はＹ軸方向に移動し、ステージ４０はＸ軸方向に移動することで、図３に示すステージ４０上での撮像部２０の経路を実現していた。
【００６５】
光学測定装置１Ａに対してステージ４０Ａを適用する場合には、図６の場合と同様に、撮像部２０の視野領域２０ｓが図３で示す反射板領域４２ａ，４２ｂと重なる位置に撮像部２０が移動した場合に、ステージ４０Ａでは、反射板領域４２ｃ，４２ｄのいずれかが視野領域２０ｓと重なるように反射板領域４２ｃ，４２ｄが移動する。サンプル領域４１のＸ軸方向の移動に加えて、Ｘ軸方向に沿った撮像部２０の相対的な移動に追随して反射板領域４２ｃ，４２ｄがＸ軸方向に移動する。これにより、光学測定装置１Ａにおいて、ステージ４０に代えてステージ４０Ａを用いた場合でも、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となる。
【００６６】
図８は、図５に示した光学測定装置１Ｂに対してステージ４０Ａを適用した例を示している。光学測定装置１Ｂでは、ステージ４０がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することで、図３に示すステージ４０上での撮像部２０の経路を実現していた。
【００６７】
光学測定装置１Ｂに対してステージ４０Ａを適用する場合には、図６の場合と同様に、撮像部２０の視野領域２０ｓが図３で示す反射板領域４２ａ，４２ｂと重なる位置にステージ４０Ａが移動した場合に、ステージ４０Ａでは、反射板領域４２ｃ，４２ｄのいずれかが視野領域２０ｓと重なるように反射板領域４２ｃ，４２ｄが移動する。反射板領域４２ｃ，４２ｄはステージ４０Ａの移動に追随してＹ軸方向に移動するが、反射板領域４２ｃ，４２ｄのいずれかが視野領域２０ｓと重なる状態のとき、サンプル領域４１のみがＸ軸方向に移動する。これにより、光学測定装置１Ｂにおいて、ステージ４０に代えてステージ４０Ａを用いた場合でも、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行うことが可能となる。
【００６８】
次に、ステージ４０の変形例についてさらに説明する。これまで、光学測定装置１，１Ａ，１Ｂにおけるステージ４０上での撮像部２０の移動経路は図３に示す経路である場合について説明したが、ステージ４０上での撮像部２０の移動経路は適宜変更することができる。また、ステージ４０における反射板領域４２の配置を変更することもできる。すなわち、ステージ４０における反射板領域４２の配置と、ステージ４０上での撮像部２０の移動経路とは適宜変更することができる。反射板領域４２の配置に応じて撮像部２０の移動経路を設定することで、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行う構成を実現することが可能となる。
【００６９】
図９は、反射板領域４２の配置を変更したステージ４０Ｂを示す図である。図９に示すステージ４０Ｂでは、反射板領域４２ａ，４２ｂに加えて、サンプル領域４１の中央部分でＸ軸方向に延びる反射板領域４２ｅが設けられている。このようなステージ４０Ｂを用いて、図３に示す経路と同様となるようにステージ４０Ｂに対して撮像部２０を移動させると、図９に示すように、始点Ｏから、反射板領域４２ａ、サンプル領域４１、反射板領域４２ｅ、サンプル領域４１、反射板領域４２ｂ、サンプル領域４１、反射板領域４２ｅ、・・・の順に撮像部２０の視野領域２０ｓが移動する。このような構成とした場合、撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行う間隔が、ステージ４０を用いた場合よりも短くなる。したがって、反射板領域４２の撮像頻度がより多くなり、光源１０の強度変動に起因するような誤差の補正をより精度よく行うことができる。したがって、光学測定装置１では、より精度の高い測定データ（スペクトルデータ）を得ることができる。
【００７０】
図１０は、光学測定装置１で用いたステージ４０を用いて、ステージ４０に対する撮像部２０の移動経路を変更した例である。図１０に示す例では、撮像部２０の視野領域２０ｓが一方側の反射板領域４２ａから他方側の反射板領域４２ｂまで移動するのではなく、反射板領域４２ａから反射板領域４２ｂまでの半分の距離で折り返す経路を形成しながら、撮像部２０が＋Ｘ軸方向へ移動しつつステージ４０のサンプル領域４１の反射板領域４２ａ側の半分の領域を走査して撮像する。そして、サンプル領域４１の反射板領域４２ｂ側の半分の領域については、反射板領域４２ｂから反射板領域４２ａまでの半分の距離で折り返す経路を形成しながら、撮像部２０が−Ｘ軸方向へ移動しつつ走査して撮像する。
【００７１】
光学測定装置１において撮像部２０が図１０に示すような移動経路に沿って移動したとしても、所定の間隔毎に撮像部２０の視野領域２０ｓが反射板領域４２と重なった状態での撮像を行いながら、撮像部２０がサンプル領域４１上を走査しながら撮像を行う構成を実現することが可能である。このように、ステージ４０に対する撮像部２０の移動経路は適宜変更することができる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、ハイパースペクトル画像を撮像した場合について説明をしているが、少なくとも一波長の光の強度情報を取得すればよくその構成は適宜変更することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、撮像部２０（及び光源１０）又はステージ４０が１軸又は２軸移動する場合について説明したが、撮像部２０（及び光源１０）又はステージ４０の移動の仕方は特に限定されない。すなわち、光源１０、撮像部２０及びステージ４０を移動させる手段によってそれぞれが移動可能な方向及び距離が決まるため、各部が移動可能な方向及び距離に基づいてステージ４０に対する撮像部２０の移動経路が決定される。
【符号の説明】
【００７５】
１…光学測定装置、３…測定対象物、１０…光源、２０…撮像部、３０…制御部、４０…ステージ、４１…サンプル領域、４２…反射板領域。
【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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