专利名称：测光测色装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测光测色装置，特别是涉及在色度计或分光测色计中，具有多个探测 器部，能够同时测量多点的测光测色装置。
背景技术：
以前，在将测量探测器与装置主体连接使用的测光测色装置中，测量前使用连接 的测量探测器测量基准测量光，根据该测量值计算校正数据并记录到装置主体中，测量时 使用该校正数据计算色彩值(例如参照专利文献1 (Dl))。通常，刺激值直读型探测器部具有具备滤光器部和传感器部的3个光学传感器， 它们各自的分光响应度基于滤光器部的分光透射率以及传感器部的分光响应度决定。在该 分光响应度与按所谓的CIE1931规定的等色函数完全相同的情况下，使用所述刺激值直读 型探测器部求出的色度以及亮度不包含绝对值误差。但是，通常，刺激值直读型色彩计的分 光响应度不能与所述等色函数完全一致，它们的差构成绝对值误差的原因。因此，为了降低该绝对值误差，使用了通过使用更高精度的分光型测量器来校正 刺激值直读型测量器的方法(例如参照专利文献2 (拟))。通过该方法，在例如出厂时或定 期检查时，通过使用分光型测量器等绝对值误差比较小的测量器来进行测光测色装置的校 正。另一方面，分光型测量器具有具备衍射光栅等分散元件和设置为阵列状的多个光 电转换元件的多色仪，这种分光型测量器与刺激值直读型测光测色装置相比，能够进行精 度更高的测量，但另一方面，有时相对而言受光灵敏度较低。因此，这种分光型测量器在例 如测量低亮度的显示装置的情况下，会变得不利。在上述的现有技术中，校正时，需要将个人计算机及分光型测量器连接到测色计 上，分别进行测量并传送数据，并且进行校正系数的计算和设定，操作非常复杂。此外，在根据测量对象光的亮度区分使用分光型测量器和刺激值直读型测量器的 情况或希望使用这两种测量器同时评价的情况等时，需要两台测量器，测量器的连接、设定 及测量操作也变得复杂。专利文献1 日本专利公开公报特开平3-44511号专利文献2 日本专利公开公报特开平9-49765号
发明内容
本发明鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于提供在具有多个探测器部的测光 测色装置中，能够容易地进行刺激值直读型探测器部的校正，并且，根据测量对象物，能够 选择性地或同时地使刺激值直读型探测器部和分光型探测器部执行测量的测光测色装置。本发明涉及的测光测色装置具备多个探测器部和控制所述多个探测器部的测量 动作并且构成为能够装卸所述多个探测器部的一个或多个主体部，所述多个探测器部包含 分光型探测器部以及刺激值直读型探测器部。因此，这种结构的测光测色装置能够基于分光型探测器部的测量结果容易地校正刺激值直读型探测器部，通过主体部的控制，根据测 量对象物，能够选择性地或同时地使刺激值直读型探测器部和分光型探测器部执行测量。上述以及其他的本发明的目的、特征及优点将通过以下的详细记载和附图而变得 明确。
图1是表示本发明的第一实施例涉及的测色计的电结构的框图。图2是示意性地表示图1所示的测色计的分光型探测器部中的光学传感器部的结 构的图。图3是图1所示的测色计中控制测量动作及校正动作的控制部的功能框图。图4是用于说明图3所示的控制部的测量动作及校正动作的流程图。图5是用于说明刺激值直读型测量器和分光型测量器的分光响应度的图。图6是用于说明探测器部的切换测量动作的框图。图7是用于说明图6所示结构的测色计中显示器的白平衡调整的、表示对于输入 信号电平变化的亮度变化的图，是表示调整前的状态的图。图8是表示所述白平衡调整的调整过程中显示器显示画面以及探测器配置的图。图9是用于说明所述白平衡调整的、表示输入信号电平变化对亮度变化的图，是 表示调整过程中的状态的图。图10是用于说明所述白平衡调整的、表示输入信号电平变化对亮度变化的图，是 表示调整后的状态的图。图11是表示测量显示器的串扰量时显示画面以及探测器配置的图。图12是表示本发明的第二实施例涉及的测色计的电结构的框图。图13是用于说明在第二实施例中组合多个相互不同的分光响应度的传感器以构 成具有所需的分光响应度的传感器的方法的图。图14是用于说明在第二实施例中组合多个相互不同的分光响应度的传感器以构 成具有所需的分光响应度的传感器的方法的图。图15是表示本发明的第三实施例涉及的测色计的电结构的框图。图16是表示本发明的第三实施例涉及的测色计的电结构的框图。图17是用于说明本发明的第四实施例涉及的测色计的动作的流程图。图18是表示能够进行多点测量的测色计的电结构的框图。图19是示意性地表示刺激值直读型探测器部中的光学传感器部的结构的图。图20是表示刺激值直读型测量器的分光响应度的图。图21是用于说明图18所示的测色计中刺激值直读型探测器部的校正方法的框 图。
具体实施例方式下面基于附图对本发明涉及的第一实施例进行说明。另外，各图中标注相同符号 的结构表示相同的结构，适当地省略其说明。此外，在本说明书中，在统称时用省略下标的 参考符号表示，在指个别的结构时用附有下标的参考符号表示。
首先，对测色计的校正进行概要说明。图18是表示能够进行多点测量的测色计的 电结构的框图。图19是示意性地表示刺激值直读型探测器部中的光学传感器部的结构的 图。图20是表示刺激值直读型测量器的分光响应度的图。图21是用于说明图18所示的 测色计中刺激值直读型探测器部的校正方法的框图。图18所示的测色计1具有多个刺激值直读型(滤光器型)探测器部pl、p2、…、 pn，它们经由电缆11、12、…、In与上述多个探测器ρ共同的主体部2连接。并且，对于显 示器等被测量光源m，各探测器部ρ转向为分别正对被测量光源m中的多个测量部位ml、 m2、…、mn，通过上述各探测器部ρ同时测量亮度值及色度值。所述刺激值直读型探测器部ρ具备光学传感器部3、信号放大部4和接口部5。如 图19所示，该光学传感器部3具备物镜北、滤光器部3c和传感器部3d。从所述被测量光 源m发出的光3a通过物镜北从滤光器部3c聚光到传感器部3d。在滤光器部3c中，3个 光学滤光器3CX、3Cy、3CZ沿着圆周方向依次设置，并且在传感器部3d中，3个传感器3dx、 3dy、3dz也沿着圆周方向依次设置，通过上述传感器部3d中的各个传感器3dx、3dy、3dz与 滤光器部3c中的各个光学滤光器3CX、3Cy、3CZ的组合，光学传感器部3被设计为具有与 所述CIE1931中规定的等色函数χ(λ)、γ(λ)、ζ(λ)近似的分光响应度(参照图20的虚 线)。各传感器3dx、3dy、3dz的输出在信号放大部4中放大后，通过接口部5向主体部2输 出。主体部2在接口部6中接收从该光学传感器部3输入的信号，通过模拟/数字转换部 (A/D部)进行数字化。这里得到的与各传感器3dX、3dy、3dz的输出对应的各数字值X、Y、Z在被测量光 源m的分光辐射亮度为SU)，传感器3dX、3dy、3dz的各分光响应度为χ’ U)、y’(λ)、 ζ' (λ)的情况下，用式(1-1)至式(1-3)表示。X = / S(A) (λ) λ ...(1-1)Y = f S(A) . y' (λ) λ ...(1-2)Z = / S(A) . ζ' (λ) λ ...(1-3)此处，λ是波长，它的波长范围是可见光的波长区域。并且，使用得到的数字值X、 Y、Ζ，控制部8进行根据式(2-1)至式0-3)的计算，由此能够计算色度x、y以及亮度Lv。x = X/ (X+Y+Z) — (2-1)y = Y/ (X+Y+Z) — (2~2)Lv = Y... (2-3)上述的测量及计算响应来自操作部9的操作对多个探测器部ρ依次进行，其计算 结果存储在存储器10中，通过来自所述操作部9的操作，被控制部9选择性地或汇总地显 不在显不部 11上。此处，一般而言，各刺激值直读型探测器部ρ的分光响应度由所述滤光器部3c的 分光透射率和传感器部3d的分光响应度的合成决定。如果该分光响应度与所述CIE1931 规定的等色函数完全相同，则使用刺激值直读型探测器部P求出的色度以及亮度不产生绝 对值误差。但是，如图20所示，难以将刺激值直读式的色彩计1的分光响应度(实线)设 计为与等色函数(虚线)完全一致，因此，它们的差构成绝对值误差的原因。因此，为了降低该误差，可以使用通过使用精度更高的分光型测量器来校正刺激 值直读型测量器的方法。利用该方法，在出厂时或定期检查时，进行使用分光型测量器等绝对值误差比较小的测量器的校正。以下，对于图21所示的具备刺激值直读型探测器部pi pn与主体部2的测量器1，说明通过利用分光型测量器12进行校正时的数据处理的流程。 分光型测量器12与进行校正的个人计算机(PC) 13进行联机，测量器1的主体部2经由其 接口部14连接到所述个人计算机13。相同的所述被测量光源m由分光型测量器12与各刺 激值直读型探测器部P分别测量，各测量值分别为(Χ0、Υ0、Ζ0)、(XI、Yl、Zl)，个人计算机 13取入上述各测量值(Χ0、Υ0、Ζ0)、(XI、Yl、Zl)。并且，个人计算机13为了使误差较大的测量值(Χ1、Υ1、Ζ1)与误差较小的测量值 (Χ0、Υ0、Ζ0)相符，通过式(3-1)至式(3-3)的计算来算出校正系数ΑΧ、ΑΥ、ΑΖ，存储到主体 部2的存储器10中。AX = Χ0/Χ1 ... (3-1)AY = Υ0/Υ1 ...(3-2)AZ = Ζ0/Ζ1 ... (3-3)随后，如下面的式(4-1)至式(4- 所示，刺激值直读型探测器部ρ中的测量值以 在校正前的值(X1、Y1、Z1)上分别乘以校正系数(ΑΧ、ΑΥ、ΑΖ)以后的校正值(Χ2、Υ2、Ζ2)被 输出到例如显示部11等上。X2=XlXAX...(4--1)
Y2=YlXAY...(4--2)
Z2=ZlXAZ...(4--3)根据这种具备刺激值直读型探测器部ρ的测色计1的校正方法，下面对实施例进 行说明。(第一实施例)图1是表示本发明的第一实施例涉及的测色计的电结构的框图。图2是示意性地 表示图1所示的测色计的分光型探测器部中的光学传感器部的结构的图。图3是图1所示 的测色计中控制测量动作及校正动作的控制部的功能框图。在图1中，测色计21具备多个探测器部Ρ(Ρ1、Ρ2、…、Pn)和上述多个探测器部P 共同的主体部22。并且，应该注意的是，在该测色计21中，上述多个探测器部P的一部分 (在图1所示的例子中是探测器部Pn)是分光型探测器，剩余的探测器部P (在图1所示的 例子中是探测器部Pl Pn-I)是刺激值直读型(滤光器型)探测器。上述探测器部P经 由相对于电缆L1、L2、…、Ln能够装卸的连接器Ql、Q2、…、Qn连接于所述主体部22的接 口部观。并且，在该测色计21中，对于例如显示器等被测量光源M，各探测器部P转向为分 别正对被测量光源M中的多个测量部位M1、M2、…、Mn-1，同时测量亮度值及色度值。所述刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的光学传感器部3例如如图19所示，具备 物镜北、滤光器部3c和传感器部3d，以上述的方式构成。另一方面，如图2所示，分光型探 测器部Pn具备物镜23b、照明透镜23c、衍射光栅23d、聚光透镜2 和CXD线性传感器23f。 从所述被测量光源M发出的光23a通过物镜2 聚光，并通过照明透镜23c成为平行光向衍 射光栅23d照射。由衍射光栅23d反射的反射光经由聚光透镜2 在CXD线性传感器23f 上聚光。此处，衍射光栅23d处的反射光的反射角随波长而不同，因此，CCD线性传感器23f 上的成像位置随波长而各异。因此，所述CXD线性传感器23f的像素输出分别与波长分解 的光强度即分光能量成比例。例如，为了接受由衍射光栅23d分光的可见波长范围380 780nm(宽度为400nm)的光，而在CXD线性传感器23f上配置41个像素的情况下，通过该 CXD线性传感器23f能够得到IOnm间距的分光数据。所述CXD线性传感器23f的各像素输出由信号放大部M分别放大。此处，应该注 意的是，该放大后的各像素输出由模拟/数字转换部(A/D部)25从模拟信号转换为数字信 号，由控制部沈基于该数字信号的各像素输出计算被测量光源M的分光辐射亮度S’( λ ) 后，转换为预先确定的信号形式，从接口部27向所述主体部22输出。在表示测量结果的所 述分光辐射亮度S’ (λ)的信号中，附加表示所述光学传感器部23的类别(分光型)的信 号。或者，测色计21也可以构成为，在电源起动时或与连接器Q连接时仅发送一次表示该 光学传感器部23的类别(分光型)的信号。控制部沈响应来自主体部22的测量指示进 行测量动作。存储器33存储由例如制造商等测量的、计算所述分光辐射亮度S’(λ)时的 校正系数等。此外，与此对应地，在刺激值直读型探测器部Pl Pn-I中，来自所述光学传感器 部3中的传感器部3d的各传感器3dx、3dy、3dz的分光输出信号由信号放大部4分别放大 后，由模拟/数字转换部25’转换为数字信号，从而成为根据所述式(1-1)至式(1- 得到 的数字值X、Y、Z，并输入到控制部沈’。在控制部沈’中，根据上述数字值Χ、Υ、Ζ，按照所述 式(2-1)至式(2- 计算色度x、y以及亮度Lv，转换为所述预先确定的信号形式，从接口部 27向所述主体部22输出。在表示测量结果的所述色度x、y以及亮度Lv的信号中，附加表 示所述光学传感器部3的类别(刺激值直读型)的信号。或者，测色计21也可以构成为， 在电源起动时或与连接器Q连接时仅发送一次表示该光学传感器部3的类别(刺激值直读 型)的信号。并且，主体部22具备与各探测器部P的接口部27进行通信的接口部观、控制测量 及校正动作的控制部四、显示测量结果的显示部30、存储测量结果等的存储器31和进行输 入操作的操作部32。此处，由分光型探测器部Pn的控制部沈求出的分光辐射亮度S’( λ ) 作为测量值原样使用，同时，在校正模式下，还用于求出所述刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的控制部26’计算色度x、y以及亮度Lv时使用的所述校正系数AX、AY、AZ。该校正系数AX、AY、AZ的计算以下述方式进行。首先，在等色函数为χ ( λ )、y ( λ )、 ζ(λ)的情况下，控制部四能够通过进行式(5-1)至式(5-3)的计算，与所述刺激值直读型 探测器部Pl Pn-I同样地，计算数字值的测量值X、Y、Ζ。X=ES' (λ) ·χ(λ) . Δλ ...(5-1)Y=ES' (λ) ·γ(λ) . Δλ ...(5-2)Z=ES' (λ) ·ζ(λ) . Δλ ...(5-3)此处，λ是波长，波长间隔是CCD线性传感器23f的波长分解能，并且波长范围是 可见光的波长区域。接着，与所述刺激值直读型探测器部Pl Pn-I同样地，通过使用式至式 (2-3)，计算色度χ、y以及亮度Lv。另一方面，在出厂调整时等，测量分光辐射分布已知(SU))的光源，在此时上述 分光型探测器部Pn的分光测量值是S”(λ)的情况下，校正系数Α(λ)通过下面的式(6) 求出，在所述的存储器33中，与该分光型探测器部Pn的识别信息一起存储。A(A) = S(A)/S" (λ) ...(6)
因此，对于对任意的被测量光源M得到的分光测量值S”’(λ )，通过下面的式(7) 修正分光测量值S”’(λ )，将准确的分光测量值S’(λ)输入主体部22。S，(λ) = Α(λ) XS”，(λ) ... (7)对于这样得到的分光型探测器部Pn的准确的分光测量值S’( λ )，控制部四在变 为用分光型探测器部Pn的测量值校正刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的测量值的校正 模式后，经由接口部27J8取得刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的本身的测量值Χ1、Υ1、 Ζ1，另一方面，根据所述分光测量值S’(X)通过式(5-1)至式(5- 求出测量值X、Y、Z，将 其结果作为所述测量值Χ0、Υ0、Ζ0，通过使用式(3-1)至式(3-3)，得到刺激值直读型探测器 部Pl Pn-I的所述校正系数(AX、AY、AZ)。控制部29将该得到的校正系数(AX、AY、AZ) 经由接口部观、27通过控制部26’设定(存储)在存储器33中。由此，作为刺激值直读型探测器部Pl Pn-I中的误差原因的光学传感器23的分 光响应度与等色函数的差能够几乎不产生。因此，在这种结构的测色计21中，能够由刺激 值直读型探测器部Pl Pn-I进行误差较小的测量。这种控制部四例如如图3所示，在功能上具备探测器判断部、测量探测器选择 部^b、操作SW检测部^c、测量(定时)控制部^d、数据输入部(读入A/D测量值)29e、 存储器控制部(传送部、读出)^f、计算部^g、亮度判断部^h、(用户)校正控制部 和显示控制部^j。探测器判断部29a根据与探测器部P的控制部沈、26’的通信数据来判断在连接 器Q上安装的探测器部P的种类(刺激值直读型(Pl Pn-I)或是分光型(Pn))。测量探 测器选择部29b在后述的探测器切换测量时，根据亮度判断部29h等的判断结果选择合适 的探测器部P。操作SW检测部29c检测测量按钮、模式选择开关、显示切换开关等操作部 32的各个部件的状态。测量(定时)控制部^d控制由判断的探测器部P进行的测量(定 时)。例如，测量开始响应于所述测量按钮(SW)的导通信号进行。数据输入部29e进行将 从探测器部P发送的测量值在主体部22侧读入的控制(A/D测量值读入控制)。存储器控 制部^f将读入的测量值传送到存储器31，同时适当地读出在存储器31中存储的测量值和 校正值。计算部29g计算测量值与预先确定的基准值的差。该差在进行白平衡调整时由用 户使用。亮度判断部29h在以所述方式进行探测器切换测量时，将被测量光源M的亮度与 阈值比较。校正控制部29i在执行所述校正模式后，使用分光型探测器部Pn的测量值，计 算刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的校正系数AX、AY、AZ,并保存到存储器33中。所述 显示控制部29j进行将测量计算值、测量模式、装置的状态(测量中、待机中等)显示在显 示部30上的控制。图4是用于说明根据图3所示的控制部的测量动作及校正动作的流程图。在图4 中，主体部22的电源起动后，执行步骤Si,探测器判断部29a判断在连接器Q上安装的探测 器部P的种类，在未安装刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的情况下执行步骤S2，判断是否 安装了分光型探测器部Pn，在任一种探测器部P均未安装的情况下返回所述步骤Sl并待 机，在步骤S2中仅安装了分光型探测器部Pn的情况下执行步骤S3，设定只有分光型探测器 部Pn的测量模式。另一方面，在所述步骤Sl中安装了刺激值直读型探测器部Pl Pn-I 的情况下，进一步在步骤S12中判断是否安装了分光型探测器部Pn，在未安装的情况下，即
8在仅安装了刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的情况下，执行步骤S13，设定只有该刺激值 直读型探测器部Pl Pn-I的测量模式。 在使用分光型探测器部Pn的测量模式中，在步骤S4中，到操作SW检测部29c检测 出操作部32的测量按钮(SW)的操作为止待机，在进行操作后，在步骤S5中，测量(定时) 控制部29d使判断到的分光型探测器部Pn进行测量，测量结果(分光测量值S’ (λ))从 数据输入部29e经由存储器控制部(传送部、读出)29f输入，在步骤S7中，由显示控制部 29j在显示部30上显示，同时在步骤S8中存储到存储器31中。在步骤S9中，在安装了多 个分光型探测器部Pn的情况下，判断是否对所有分光型探测器部Pn进行了测量，在剩有未 测量的探测器部P的情况下返回所述步骤S4反复进行测量，在所有测量结束的情况下，在 步骤SlO中，判断电源开关是否切断，在电源切断的情况下结束测量动作，在电源未切断的 情况下返回所述步骤Sl继续测量动作。在使用刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的测量 模式中，也进行与所述步骤S4 S9同样的步骤S14 S19的处理，接着执行步骤S10。与此相对，在从所述步骤Sl至步骤S12的处理中，在安装有刺激值直读型探测器 部Pl Pn-I和分光型探测器部Pn这两者的情况下，执行步骤S21，操作SW检测部29c判 断是否用操作部32的模式选择开关选择了校正模式，在选择的情况下执行步骤S22。在步 骤S22中，首先测量(定时)控制部29d使刺激值直读型探测器部Pl Pn-I进行测量，取 入其测量结果，接着在步骤S23中使分光型探测器部Pn进行测量，取入其测量结果。在步 骤S24中，校正控制部29i使用两种探测器部Pl Pn-I、Pn的测量值，以前面所述的方式， 计算刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的校正值，在步骤S25中保存到刺激值直读型探测 器部Pl Pn-I中。在步骤S26中，在安装了多个刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的情 况下，判断是否对所有刺激值直读型探测器部Pl Pn-I取得了校正系数AX、AY、AZ，在剩 有未校正的探测器部的情况下返回所述步骤S22反复进行测量(在此情况下，也可以跳过 关于分光型探测器部Pn的测量的步骤S2!3)，在所有校正结束的情况下执行步骤S27。在步骤S27中，到操作SW检测部29c检测出操作部32的测量按钮(SW)被操作为 止待机，在进行操作后，在步骤S28中，测量(定时)控制部^d首先使用刺激值直读型探 测器部Pl Pn-I中的任一个进行预备测量，根据其测量结果，在步骤S29中计算部29g计 算亮度Lv，在步骤S30中，在所述亮度判断部29h中将该亮度Lv与所述阈值比较，在大于等 于阈值的情况下转至所述步骤S3使用分光型探测器部Pn进行测量，在小于阈值的情况下 转至所述步骤S13使用刺激值直读型探测器部Pl Pn-I进行测量。图5是用于说明刺激值直读型测量器和分光型测量器的分光响应度的图。图5的 横轴是亮度，其纵轴是误差。图6是用于说明探测器部的切换测量动作的框图。图7是用 于说明图6所示结构的测色计中显示器的白平衡调整的、表示输入信号电平变化对亮度变 化的图，是表示调整前的状态的图。图8是表示所述白平衡调整的调整过程中显示器显示 画面以及探测器设置的图。图9是用于说明所述白平衡调整的、表示输入信号电平变化对 亮度变化的图，是表示调整过程中的状态的图。图10是用于说明所述白平衡调整的、表示 输入信号电平变化对亮度变化的图，是表示调整后的状态的图。图7、图9及图10的各横轴 是输入信号，它们的各纵轴是亮度。此处，测量装置根据如图19与图2所示的光学传感器3、23的光学结构的不同，可 以分类为刺激值直读型测量器与分光型测量器。一般而言，前者的光学系统简单，能量损失少，如图5中参考符号α 1所示，虽然是高灵敏度，但测量误差大，并且设备间的测量值差也 大。与此相对，后者如图5中参考符号α 2所示，测量误差�。⑶疑璞讣涞牟饬恐挡钜残。� 但由于光学系统复杂所以灵敏度低。此外，在测量高亮度的光源的情况下，在光学灵敏度低 的分光型测量器中也确保充分的重复性，但随着光源的亮度变低，重复误差成为问题。但 是，即使在光学灵敏度低的分光型测量器中重复误差大的亮度范围中，刺激值直读型测量 器由于光学灵敏度高，所以在应用上有时也能够确保不构成问题的程度的小的重复误差。因此，例如，以图6中所示的方式，将分光型探测器部Pn与刺激值直读型探测器部 Pl邻近设置(对于被测量光源M上亮度、色度相同的区域设置两个探测器PI、Pn)，可以以 此方式构成测色计21。在这种测色计21中，以图5所示的方式设定指定的亮度阈值Lc，该 亮度阈值Lc存储在主体部22的存储器31中，在大于等于该阈值Lc的情况下使用分光型 探测器部Pn进行测量，在小于阈值Lc的情况下使用刺激值直读型探测器部Pl进行测量。 通过进行这种分光型探测器部Pn与刺激值直读型探测器部Pl的区分使用，图6所示结构 的测色计21能够考虑刺激值直读型与分光型的性能优缺点，用一台装置实现在全部亮度 范围内误差最小的测量。所述亮度阈值Lc例如如图5所示，设定为刺激值直读型探测器部 Pl的误差特性α 1与分光型探测器部Pn的误差特性α 2的交点处的亮度值。下面，作为如图6所示一起使用分光型探测器部Pn与刺激值直读型探测器部Pl 的测量例子，对显示器的白平衡调整进行说明。所谓白平衡调整，是指在红、绿、蓝输入相同 信号的情况下，在显示器侧调整输入信号与发光量的关系，使得从高亮度起到低亮度为止 色度变为恒定。作为调整参数，有对输入信号一律追加发光量的偏移调整的偏移调整参数， 和增减发光量相对于输入信号的比例(斜率)的驱动调整的驱动调整参数。例如，调整前，假设所述红、绿、蓝的输入信号与发光量的关系如图7所示不同。对 于这种显示器，一起使用所述偏移调整与驱动调整的调整过程如下所述。在操作开始前等 进行最初的显示器调整之前，首先，在画面全体上显示高亮度的白色图案，用邻近设置的两 个探测器部Ρ1、Ρη分别进行测量，保存各测量值。使用两个测量值，按照所述式(3-1)至式 (3-3)，计算对于刺激值直读型探测器部Pl的校正系数ΑΧ、ΑΥ、ΑΖ并保存。随后，到操作结 束为止，在刺激值直读型探测器部Pl的测量值Χ1、Υ1、Ζ1上乘以该校正系数AX、AY、ΑΖ，按 照式(4-1)至式(4-3)计算测量值X2、Y2、Z2。接着，如图8所示，对刺激值直读型探测器部Pl侧的画面提供较小的输入信号Li， 根据该刺激值直读型探测器部Pl的输出，如图9所示，设定偏移调整参数值以使在该输入 信号Ll下红、绿、蓝的各亮度变得相互相等，进行偏移调整。接着，如所述图8所示，对分光 型探测器部Pn侧的画面提供较大的输入信号L2，设定驱动调整参数值以使在该输入信号 L2下红、绿、蓝的各亮度变得相互相等，进行驱动调整。其结果是，如图10所示，能够调整为 在从高亮度起到低亮度为止的全部范围中，输入信号如果相等，则色度变为恒定。因此，为 了这种调整，如前所述，需要进行从低亮度区域到高亮度区域的误差较少的测量。以此方式 以最好的精度执行白平衡调整。接着，对测量显示器的串扰量的情况进行说明。所谓串扰，是指在仅使显示器的某 个区域发光的情况下，受到其影响非发光区域也发光的现象。串扰量例如用发光区域与非 发光区域的比定义。测量串扰时的显示图案一般如图11所示，在显示区域中，中央是发光 区域，除此之外是非发光区域。由于显示器的电极等的关系，串扰在发光区域的左右方向及上下方向上容易发生。因此，如图11所示，在中央配置分光型探测器部Pn，在除此之外的4点处配置刺激 值直读型探测器部Pl P4。接着，在画面全体上显示高亮度的白色图案，使用所有探测器 部Pl P4、Pn进行测量，保存测量值。对于探测器部Pn的测量值，使用探测器部Pl P4 的测量值，按照所述式(3-1)至式(3-3)，分别计算对于刺激值直读型探测器部Pl P4的 校正系数AX、AY、AZ并保存。随后，刺激值直读型探测器部Pl P4的测量值X1、Y1、Z1乘 以该校正系数ΑΧ、ΑΥ、ΑΖ，成为按照所述式(4-1)至式(4-3)的测量值Χ2、Υ2、Ζ2。随后，如 图11所示仅在画面中央部显示白色，计算由分光型探测器部Pn测量的中央部的测量值与 由刺激值直读型探测器部Pl Ρ4测量的其他4点的测量值的比，该计算结果为串扰的值。通过以此方式构成，用分光型探测器部Pn测量高亮度区域，同时用刺激值直读型 探测器部Pl Ρ4测量低亮度区域，由此高精度地测量显示器的串扰。此外，对探测器部 Pl Ρ4、Ρη设置一次便可，因此不必进行在探测器部仅有一个的测色计的情况下产生的该 探测器部的移动，这种结构的测色计21能够高速并且简便地进行测量。如上所述，第一实施例的测色计21是具有多个探测器部Pl Ρη，具备各探测器部 Pl Pn共同的主体部22，能够同时测量多点的测色计，所述多个探测器部Pl Pn内，大 部分(Pl Pn-I)由刺激值直读型构成，而一部分(Pn)由分光型构成。因此，该主体部22 能够将高精度的该分光型探测器部Pn的测量结果用于多数的刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的校正以自动进行校正，第一实施例的测色计21不使用个人计算机等外部装置，此外 无须测量数据的传送等用户操作，能够非常容易地进行校正。此外，主体部22中设定指定 的亮度阈值Lc，主体部22能够进行区分使用，在大于等于该亮度阈值Lc的情况下，使用所 述高精度的分光型探测器部Pn进行测量，在小于亮度阈值Lc的情况下，使用光学系统简 单、能量损失少、高灵敏度的刺激值直读型探测器部Pl Pn-I进行测量。此外，在第一实施例的测色计21中，所述各探测器部Pl Pn-l、Pn具备光学传 感器部3、23 ；放大来自所述光学传感器部3、23的输出的放大器4J4 ；对来自所述放大器 4,24的输出进行模拟/数字转换的模拟/数字转换部25’、25 ；将来自所述模拟/数字转换 部25’、25的输出转换为预先确定的信号形式并向所述主体部22输出，同时响应来自所述 主体部22的测量指示进行测量动作的控制部沈’、沈；存储校正系数AX、AY、AZ、A的存储器 33 ；以及存在于所述控制部沈’ J6与主体部22之间的接口部27。因此，使用所述刺激值 直读型与分光型，即使测量方法不同，通过规定信号形式，将表示传感器部3、23的类别的 信号在电源起动等时候适当地向主体部22发送，任意类型的探测器部Pl Pn-1、Pn都能 任意地装卸于主体部22的连接器Q。因此，作为基本结构，以前面所述的方式大部分(Pl Pn-D为刺激值直读型的同时其中一部分(Pn)为分光型，或者全部为刺激值直读型，或者 全部为分光型，或者大部分为分光型的同时其中一部分为刺激值直读型，诸如此类的任意 组合都可以采用。因此，在校正结束后全部为刺激值直读型，或者在亮度高的情况下全部为 分光型，或者在亮度低的情况下全部为刺激值直读型，诸如此类，可以进行多种测量。(第二实施例)图12是表示本发明的第二实施例涉及的测色计51的电结构的框图。图13是用 于说明在第二实施例中组合多个相互不同的分光响应度的传感器以构成具有所需的分光 响应度的传感器的方法的图。图14是用于说明在第二实施例中组合多个相互不同的分光响应度的传感器以构成具有所需的分光响应度的传感器的方法的图。在图12中，该测色计 51与前面所述的测色计21类似，在对应的部分上附加表示相同的参考符号，省略其说明。 在前面所述的测色计21中，一台主体部22上安装多台探测器部P，与此相对，应该注意的 是，在该测色计51中，多个探测器部Pl、P2、…、Pn与各自对应的主体部Si、S2、…、Sn分 别连接以构成一个单元，该多个单元相互连接，并且其中一台为主机，剩余的为受控机，进 行校正及测量。较为理想的是，在所述主机上连接分光型探测器部Pn，该主体部Sn在校正 模式中将其测量结果发送至剩余的主体部S1、S2、…、Sn-1。在以此方式构成的情况下，如
果能够进行主体部S间的网络构成，则可以根据需要增设该主体部S，扩张探测器部P的数目。在上述的说明中，分光型探测器部Pn的光学传感器部23采用如图2所示的对衍 射光栅23d使用CCD线性传感器23f的所谓分光测色计的结构，但在构造上采用与所述图 19所示的刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的光学传感器部3类似的结构，采用具有具备 4种以上分光响应度的测光功能，即具备4个以上滤光器部及对应的传感器部，包含将传感 器的一部分输出相加等方式的并非原样输出各传感器的输出，而是需要进行计算后输出的 结构的设备。例如，使用图13及图14说明使用具有3个分光响应度的传感器，实现具有与一个 等色函数例如y(X)相等的分光响应度的测量的例子。测量器具有3个分别具有图13中 参考符号β β 3所示的分光响应度的传感器。此外，等色函数与参考符号β0 所示的分光响应度相等。此处，若将3个传感器输出的简单和(S卩，各传感器的放大率为1) 作为信号取出，则变为作为所述参考符号β 1 β 3所示的分光响应度的和的参考符号β 4 所示的分光响应度。在此情况下，与参考符号β0所示的等色函数不一致。对此，在所述参考符号β β 3所示的3个分光响应度上分别乘以0.3、1.0、1.7 后，该分光响应度分别变化为图14中参考符号βΓ β3’所示的那样，取得和以后，如 参考符号β 4’所示的那样，变得与β0所示的等色函数相等。以此方式，通过在多 个传感器输出上乘以任意的系数，取出信号和，能够构成具有所需的分光响应度的传感器。 一般而言，这种合计多个传感器的输出而生成的分光响应度难以与既定的等色函数完全一 致，但与刺激值直读型测量器的分光响应度相比，能够形成误差更小的分光响应度。(第三实施例)图15及图16是表示本发明的第三实施例涉及的测色计21a、51a的电结构的框 图。上述测色计21a、51a与前面所述的测色计21、51分别类似，在对应的部分上附加表示 相同的参考符号，省略其说明。应该注意的是，在上述测色计21a、51a中，各电缆Ll Ln 内，设置与各探测器部共同连接的定时信号线Lla、Ua Lna，测量开始及结束的定时信号 从主体部22a、Sla Sna的接口部^a、5h发送至各探测器部Pla I^na的接口部27a。因此，在从控制部四使用软件控制测量开始及结束的定时的情况下，难以使各 探测器部Pla Pna完全同步地进行测量，与此相对，通过使用该专用的定时信号线Lla、 L2a Lna用硬件取得同步，能够使各探测器部Pla Pna完全同步地进行测量。(第四实施例)图17是用于说明本发明的第四实施例涉及的测色计的校正动作的流程图。在本 实施例中，能够使用前面所述的测色计21的结构，主体部22的控制部四的动作与所述图4不同。该图17是在任意的探测器部之间进行校正，也包含在刺激值直读型探测器部Pl Pn-I之间进行校正的情况。不过，不利用刺激值直读型探测器部Pl Pn-I的测量结果来 进行分光型探测器部Pn的校正。在图17中，步骤S51中判断是否安装了多个探测器部P，在未安装的情况下执行 通常的测量模式，在安装了多个探测器部P的情况下，进一步在步骤S52中判断是否选择了 探测器间校正模式，在未选择的情况下执行通常的测量模式，在选择的情况下执行步骤S53 以后的校正动作。所述通常的测量模式是在图4的步骤Sl以后的处理中，在S1、S2、S12中 判断安装的探测器部P的种类，转至S3以后或S13以后的测量处理，但在步骤S1、S12中同 时检测到探测器部Pl Pn-I、Pn后，不转至步骤S22 S26的校正模式，直接转至步骤S27 的测量。在步骤S53中，使用作为参照(基准)侧的探测器部P进行测量，从控制部26、26’ 取得测量值(分光辐射亮度S’(λ)及测量值X、Y、Z)。在步骤S54中，使用作为校正侧的 探测器部进行测量，从控制部26’原样取得模拟/数字转换值(测量值Χ1、Υ1、Ζ1)。接着， 在步骤S55中，根据基于所述测量值X、Y、Z使用所述式(2-1)至式(2-3)逆变换求出的测 量值Χ’、Υ’、Ζ’，和所述模拟/数字转换值(测量值Χ1、Υ1、Ζ1)，求出所述校正系数(ΑΧ、ΑΥ、 AZ)。该校正系数(AX、AY、AZ)在步骤S56中设定到存储器33中后，转至通常的测量模式。以此方式能够在任意的探测器部之间进行校正。另外，关于本发明，也可以对分光型探测器部及刺激值直读型探测器部的输出使 用设置在主体部侧的模拟/数字器进行数字转换。本说明书揭示了上面所述的各种方式的技术，但其中主要技术总结如下。一种方式涉及的测光测色装置是具备多个探测器部和所述多个探测器部共同的 主体部的测光测色装置，所述多个探测器部中的一部分是具备分光型第一光学传感器部的 分光型第一探测器部，同时，其余的是具备刺激值直读型第二光学传感器部的刺激值直读 型第二探测器部，各个所述第一及第二探测器部具备存在于与所述主体部之间的接口部和 响应来自所述主体部的测量指示进行测量动作的控制部，所述主体部具备对所述多个探测 器部分别经由所述接口部发送所述测量指示的主体控制部。并且，另一种方式涉及的测光 测色装置是具备多个探测器部和与所述多个探测器部分别各自对应、相互协作的多个主体 部的测光测色装置，所述多个探测器部中的一部分是具备分光型第一光学传感器部的分光 型第一探测器部，同时，其余的是具备刺激值直读型第二光学传感器部的刺激值直读型第 二探测器部，各个所述第一及第二探测器部具备存在于与对应的所述主体部之间的接口部 和响应来自对应的所述主体部的测量指示进行测量动作的控制部，所述多个主体部分别具 备主体接口部和对对应的所述探测器部经由所述接口部发送所述测量指示的主体控制部。这种结构的测光测色装置例如作为色度计或分光测色计等实现，是具有多个探测 器部，具备各探测器部共同的主体部，或者具备多个探测器部和与其各自对应、相互协作的 主体部，能够同时测量多点的测光测色装置。并且，所述多个探测器部主要由刺激值直读型 构成，一部分由分光型构成。另外，在光学系统之外，所述刺激值直读型探测器部采用具备 RGB各种颜色滤光器以及受光传感器的设备，分光型探测器部在衍射光栅和CCD线性传感 器这样的分光测色计的结构之外，采用具有具备4种以上分光响应度的测光功能，即具备4 个以上颜色滤光器及传感器，包含将传感器的一部分输出相加等各传感器的输出并非原样输出，而是需要进行计算后输出的结构的设备。这样，通过在多个探测器部的一部分中包含分光型探测器部，主体部能够将高精 度的该分光型的测量结果用于刺激值直读型探测器部的校正，能够容易地进行校正。此外， 主体部设定指定的亮度阈值，可以进行区分使用，在大于等于该阈值的情况下，使用所述高 精度的分光型探测器部进行测量，在小于阈值的情况下，使用光学系统简单，能量损失少， 高灵敏度的刺激值直读型探测器部进行测量。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，所述各探测器部具备对所述光学 传感器部的输出进行模拟/数字转换的信号转换器；将来自所述信号转换器的输出转换为 预先确定的信号形式并向所述主体部输出，同时响应来自所述主体部的测量指示进行测量 动作的控制部；以及存在于所述控制部与主体部之间的接口部。根据该结构，使用所述刺激值直读型与分光型，虽然测量方法不同，但通过规定信 号形式，任意类型的探测器部都能任意地装卸于主体部的连接器，作为基本结构，以前面所 述的方式大部分为刺激值直读型、一部分为分光型，或者全部为刺激值直读型或分光型，或 者大部分为分光型、一部分为刺激值直读型，诸如此类的任意组合都可以采用。因此，这种结构的测光测色装置在校正结束后全部为刺激值直读型，或者在亮度 高的情况下全部为分光型，在亮度低的情况下全部为刺激值直读型，以此方式可以进行多 种测量。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，各个所述第一及第二探测器部中 的各控制部将表示所述光学传感器部的类别的识别信号向对应的所述主体部输出，所述主 体控制部根据经由所述接口部接收的所述识别信号检测光学传感器部的类别，根据检测出 的类别控制校正动作或测量动作。根据该结构，使用所述刺激值直读型和分光型，通过将表示光学传感器部的类别 的识别信号向主体部发送，该主体部的主体控制部能够自动识别是哪种类型的探测器部， 根据连接的探测器部控制测量动作。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，较为理想的是，所述主体控制部 在根据所述识别信号检测出分光型探测器部的情况下，能够选择使用其测量值执行刺激值 直读型探测器部的校正的校正模式。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，较为 理想的是，所述主体控制部在检测出多个刺激值直读型探测器部的情况下，能够选择使用 该刺激值直读型探测器部中的任一个的测量值执行其余的校正的校正模式。此外，在另一 种方式中，在上述测光测色装置中，较为理想的是，所述主体控制部在根据所述识别信号检 测出分光型探测器部的情况下，能够选择根据测量对象光的测光测色信息切换由刺激值直 读型探测器部进行的测量与由该分光型探测器部进行的测量的模式。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，各个所述第一及第二探测器部中 的接口部与所述主体接口部经由发送所述光学传感器部的输出信号的信号线和同步信号 线连接。此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，各个所述第一及第二探测器部中 的接口部与对应的所述主体接口部经由发送所述光学传感器部的输出信号的信号线和同 步信号线连接。根据上述结构，使用专用的同步信号线通过硬件取得同步，由此能够使各探测器 部完全同步地进行测量。
此外，在另一种方式中，在上述测光测色装置中，将用于开始测量的测量按钮(SW) 设置在所述第一及第二探测器部中，主体控制部在到检测出所述测量按钮的操作为止使测 量待机。根据该结构，所述第一探测器部或所述第二探测器部的测量按钮(SW)被操作后， 主体部控制部对操作了测量按钮的探测器部或全部探测器部发送测量指示，由此执行校正 动作或测量动作。据此，操作者能够在操作中的探测器部的位置处进行测量开始的指示。该申请以2008年8月22日申请的日本专利申请特愿2008-214093为基础，其内 容包含在本申请中。为了表示本发明，在上文中一边参照附图一边通过实施例适当并且充分地说明了 本发明，但应该理解的是，本领域技术人员能够容易地对上述实施例进行变更和/或改良。 因此，本领域技术人员实施的变更方式或改良方式只要不脱离权利要求书中记载的权利要 求的权利范围，则该变更方式或改良方式解释为包含在该权利要求的权利范围内。工业上的可利用性根据本发明，能够提供能安装多个探测器的测光测色装置。
权利要求
1.一种测光测色装置，具备多个探测器部和所述多个探测器部共同的主体部的测光测 色装置，其特征在于所述多个探测器部中的一部分是具备分光型第一光学传感器部的分光型第一探测器 部，同时，其余的是具备刺激值直读型第二光学传感器部的刺激值直读型第二探测器部，各个所述第一及第二探测器部具备存在于其与所述主体部之间的接口部和响应来自 所述主体部的测量指示进行测量动作的控制部，所述主体部具备对所述多个探测器部分别经由所述接口部发送所述测量指示的主体 控制部。
2.一种测光测色装置，具备多个探测器部和与所述多个探测器部分别各自对应、相互 协作的多个主体部的测光测色装置，其特征在于所述多个探测器部中的一部分是具备分光型第一光学传感器部的分光型第一探测器 部，同时，其余的是具备刺激值直读型第二光学传感器部的刺激值直读型第二探测器部，各个所述第一及第二探测器部具备存在于其与对应的所述主体部之间的接口部和响 应来自对应的所述主体部的测量指示进行测量动作的控制部，所述多个主体部分别具备主体接口部和对对应的所述探测器部经由所述接口部发送 所述测量指示的主体控制部。
3.根据权利要求1所述的测光测色装置，其特征在于各个所述第一及第二探测器部中的各控制部将表示所述光学传感器部的类别的识别 信号向对应的所述主体部输出，所述主体控制部根据经由所述接口部接收的所述识别信号检测光学传感器部的类别， 根据检测出的类别控制校正动作或测量动作。
4.根据权利要求3所述的测光测色装置，其特征在于所述主体控制部在根据所述识别信号检测出分光型探测器部的情况下，能够选择使用 其测量值执行刺激值直读型探测器部的校正的校正模式。
5.根据权利要求3所述的测光测色装置，其特征在于所述主体控制部在检测出多个刺激值直读型探测器部的情况下，能够选择使用该刺激 值直读型探测器部中的任一个的测量值执行其余的校正的校正模式。
6.根据权利要求3所述的测光测色装置，其特征在于所述主体控制部在根据所述识别信号检测出分光型探测器部的情况下，能够选择根据 测量对象光的测光测色信息切换由刺激值直读型探测器部进行测量与由该分光型探测器 部进行测量的模式。
7.根据权利要求1所述的测光测色装置，其特征在于各个所述第一及第二探测器部中的接口部与所述主体接口部经由发送所述光学传感 器部的输出信号的信号线和同步信号线连接。
8.根据权利要求2所述的测光测色装置，其特征在于各个所述第一及第二探测器部中的接口部与对应的所述主体接口部经由发送所述光 学传感器部的输出信号的信号线和同步信号线连接。
全文摘要
本发明涉及的测色计(21)具备多个探测器部(P)和控制多个探测器部(P)的测量动作并且构成为能够装卸多个探测器部(P)的主体部(22)，所述多个探测器部(P)包含分光型探测器部(Pn)以及刺激值直读型探测器部(P1～Pn-1)。因此，这种结构的测色计(21)能够基于分光型探测器部(Pn)的测量结果容易地校正刺激值直读型探测器部(P1～Pn-1)，通过主体部(22)的控制，根据测量对象物，能够选择性地或同时地使刺激值直读型探测器部(P1～Pn-1)和分光型探测器部(Pn)执行测量。
文档编号G01J3/50GK102124310SQ20098013197
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月10日 优先权日2008年8月22日
发明者唐崎敏彦, 山元广治, 清井计弥, 清水晋二, 长井庆郎, 鹤谷克敏 申请人:柯尼卡美能达光电株式会社
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