分光测量装置及分光测量方法_4

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号的曝光时间设为第二曝光时间τγ。
[0123]这里,在可选择的范围内将第二曝光时间I;设定为较长时,检测信号的信号电平增大,接近最大信号电平vmax。因此,在测量反射率比黑色基准板高的测量对象时在较多的波长曝光过度,有在第二曝光时间?Υ内获取的第二检测信号中可检测的光量测量范围变窄之忧。因此,优选设定在对各波长的检测信号中获取在下限信号电平Vmin附近的检测信号的曝光时间作为第二曝光时间!Y。S卩,在图5的(B)所示的例子中,曝光时间设定部21将曝光时间T5设定为第二曝光时间I;。
[0124]具体而言,曝光时间设定部21设定第二曝光时间?Υ,使得各波长中的检测信号中信号电平最小的检测信号的信号电平Vm2,为下限信号电平Vmin以上且在从下限信号电平Vfflin 到规定的第二阈值 Va2 以内(Vfflin ^ VM2 ^ Vfflin+Va2)。
[0125](分光测量处理)
[0126]接着,以下基于【附图说明】上述的分光测量装置I进行的分光测量处理。
[0127]图6是分光测量装置I进行的分光测量处理的流程图。
[0128]在分光测量处理中,波长设定部22接收测量开始的指示时,如图6所示,从在存储器存储的V— λ数据中读出相对测量对象波长域的规定的测量波长的驱动电压,向电压控制部13输出意为将该驱动电压施加到静电致动器56的指令信号。由此,向静电致动器56施加驱动电压,间隙Gl设定为与测量波长对应的尺寸(步骤SI)。
[0129]利用步骤SI,将间隙Gl设定为与测量波长对应的尺寸时,从波长可变干涉滤波器5透过测量波长的光,入射到受光元件11。这里,检测信号获取部23将开始测量光的检测的指令信号输出到受光控制部14。受光控制部14基于指令信号使受光元件11开始测量光的检测(步骤S2)。
[0130]检测信号获取部23在从开始分光测量后经过第一曝光时间Ts时,向受光控制部14输出指示检测信号的读取的指令信号,获取受光元件11的各像素中的检测信号(以下,也称为第一检测信号)。然后,检测信号获取部23将关联获取的各像素的第一检测信号,该像素位置(地址数据),以及从波长可变干涉滤波器5出射的光的波长(测量波长)的第一受光数据存储到存储器(步骤S3)。
[0131]接着,检测信号获取部23在从开始分光测量后经过第二曝光时间IY时,与步骤S3同样,向受光控制部14输出指示检测信号的读取的指令信号,获取受光元件11的各像素中的检测信号(以下,也称第二检测信号)。然后,检测信号获取部23将关联获取的各像素的第二检测信号,该像素位置(地址数据),以及测量波长的第二受光数据存储到存储器(步骤 S4)。
[0132]此外,受光控制部14在步骤S4后,进行消去积蓄在受光元件11的各像素的电荷的重置控制。
[0133]之后,控制部20判断在测量对象波长域中是否获取了全部的测量波长的光的光量(步骤S5)。
[0134]在步骤S5中,在有未进行分光测量的测量波长的情况(判定为“否”的情况),返回步骤SI,改变测量波长并积蓄光量测量。如以上那样,通过依次切换测量对象波长域内的各波长实施测量,对各波长分别获取第一受光数据及第二受光数据。
[0135]此外,作为测量波长,例如可以是由测量者预先设定的波长,也可以是规定波长间隔(例如1nm间隔)的波长。
[0136]在步骤S5中,在判定进行全部的测量波长的分光测量的情况下,选择部24选择第一受光数据及第二受光数据的任一个作为对各波长的各像素的测量结果(步骤S6)。选择部24对各波长的各像素,选择第一检测信号及第二检测信号中的、小于与饱和曝光量对应的最大信号电平Vmax且信号电平大的一个受光数据。
[0137]图7是示出构成受光元件11的多个像素中的规定的一个像素中测量波长和检测信号的信号电平的关系的一个例子的曲线图。如图7所示,第二检测信号V2是相对比第一曝光时间Ts长且不会曝光不足的第二曝光时间I;的检测信号,是比第一检测信号V1大且下限信号电平Vmin以上的信号电平。另外,第一检测信号V1,如上所述,是与不超过饱和曝光量的第一曝光时间Ts对应的检测信号,相对测量对象波长域的各波长,为小于最大信号电平Vmax的信号电平。
[0138]在第二检测信号V2小于最大信号电平Vmax的情况下,S卩,在图7所示的区间L的波长域中,选择与曝光量大的第二检测信号\对应的第二受光数据。
[0139]另外,在第二检测信号V2达到最大信号电平的情况下,即,在图7所示的区间M的波长域中,选择与小于最大信号电平Vmax的第一检测信号V1对应的第一受光数据。
[0140]选择部24对各波长及各像素进行如上所述的受光数据的选择。由此,对各波长及各像素,选择了利用适当曝光范围的曝光量获取的受光数据。
[0141]接着,分光测量部25使用选择的受光数据获取分光光谱(步骤S7)。
[0142]在本实施方式中,在区间L中获得第二检测信号时的曝光量,和在区间M中获得第一检测信号V1时的曝光量各不相同,需要修正检测信号。这里,获取第一检测信号V1时的第一曝光量,以及获取第二检测信号V2时的第二曝光量,在受光元件11的适当曝光范围获取,且这些曝光量与曝光时间成比例。因此,容易将在不同曝光时间获取的曝光量换算成在相同的曝光时间获取的曝光量。
[0143]例如,分光测量部25对第一检测信号V1的信号电平乘以修正系数(例如,第二曝光时间?Υ/第一曝光时间Ts)(参照图7的区间M中的虚线所示的信号电平)。另一方面,第二检测信号V2的信号电平就是与光量对应的值。由此,能够将与区间M中的第一检测信号对应的光量,作为在与区间L相同的第二曝光时间实施光量测量时的光量而算出。此外,也可进一步实施乘以规定增益等的处理。
[0144]而且,分光测量部25使用对各波长算出的光量,算出测量对象的分光光谱。
[0145]此外,也可以构成为,分光测量部25对第二检测信号V2的信号电平乘以修正系数(例如,第一曝光时间Ts/第二曝光时间T1),使第二检测信号V2的信号电平与在第一曝光时间实施光量测量时的信号电平相符。另外,分光测量部25也可构成为,除以与各检测信号对应的曝光时间而算出与每单位时间的曝光量对应的信号电平。
[0146](第一实施方式的作用效果)
[0147]在本实施方式中,检测信号获取部23对各波长获取与不同曝光量对应的第一检测信号V1及第二检测信号v2。而且,选择部24对各波长,选择第一检测信号V1及第二检测信号V2中的、小于最大信号电平Vmax且最大的检测信号作为与各波长的曝光量对应的检测信号。
[0148]由此,在本实施方式的分光测量装置I及分光测量方法中,能够对多个波长选择不超过饱和曝光量、与最大曝光量对应的检测信号,故能实现曝光过多的抑制及噪声的降低。
[0149]另外,为了对多个波长获得不超过饱和曝光量且在适当曝光的范围的曝光量,不需要进行按各测量对象设定对各波长的适当曝光时间的预备曝光。因此,能够缩短测量时间。
[0150]另外,不需要进行预备曝光,故在改变测量对象并进行连续测量的情况下,能进一步缩短测量时间。
[0151]在本实施方式中,曝光时间设定部21设定获取第一检测信号的第一曝光时间。
[0152]S卩,测量对象波长域,在本实施方式中,在获取对作为在可视区域中反射率高的基准物的白色基准物的各波长的曝光量作为第一曝光时间Ts时,与各波长对应的各检测信号设定不超过最大信号电平Vmax的曝光时间。
[0153]由此,能够对各波长获取不超过与饱和曝光量对应的最大信号电平Vmax的第一检测信号因此,即使在测量包括反射率大的波长域区域的测量对象的情况下,不用进行预备曝光并设定曝光时间,就能对测量对象波长域的各波长获取与不会曝光过度的曝光量对应的第一检测信号%。
[0154]在本实施方式中,将作为测量由白色基准板反射的光时的曝光条件的第一曝光时间,设定为设曝光量的最大值为饱和曝光量附近(小于饱和曝光量)的曝光条件。
[0155]由此,能够将与在受光元件11受光的光的最大光量对应的检测信号(检测值的最大值)的信号电平设为最大信号电平Vmax的附近的值。因此,能够增加上述第一曝光时间Ts中的、从检测值的最大值到下限信号电平Vmin的幅度,能够有效地使用在受光元件11可检测的信号电平的范围。
[0156]另外,在本实施方式中,曝光时间设定部21设定获取第二检测信号V2的第二曝光时间?Υ。
[0157]S卩,测量对象波长域,在本实施方式中,在获取对作为在可视区域中反射率低的基准物的黑色基准物的各波长的曝光量作为第二曝光时间I;时,与各波长对应的各检测信号设定下限信号电平以上的曝光时间。
[0158]由此,能够对各波长获取不在与适当曝光的范围的下限值对应的下限信号电平之下的第二检测信号V2。
[0159]如上所述,通过获取与第一曝光时间Ts对应的第一检测信号V1及与第二曝光时间?Υ对应的第二检测信号V2,即使在连续测量反射率大的测量对象、反射率小的测量对象的情况下,也能够获取第一检测信号V1及第二检测信号V2的至少任一个作为与适当曝光范围对应的检测信号。因此,在改变测量对象时,不用对各波长进行预备曝光而预先设定曝光时间,就能获取适当曝光范围的曝光量,能维持测量精度并且缩短测量时间。
[0160]在本实施方式中,将作为测量由黑色基准板反射的光时的曝光条件的第二曝光时间?Υ,设定为设曝光量的最小值为比适当曝光范围的下限值大的值的曝光条件。
[0161]由此,能够将与在受光元件11受光的光的最小光量对应的检测信号(检测值的最小值)的信号电平设为下限信号电平Vmin的附近的值。因此,能够增大上述曝光条件中的、从检测值的最小值到最大信号电平Vmax为止的幅度,能够有效地使用在受光元件11可检测的信号电平的范围。
[0162]在本实施方式中,选择部24按受光元件11的各像素获取互不相同的第一检
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