CN108369155B - 光学特性测量装置 - Google Patents

Abstract

一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性的装置，包括：第一受光传感器，用于测量闪烁；第一后级电路，输入从第一受光传感器输出的信号；第二受光传感器，用于测量光学特性；以及第二后级电路，输入从第二受光传感器输出的信号。

Description

光学特性测量装置

技术领域

本发明涉及例如测量液晶显示器的光学特性的技术。

背景技术

诸如液晶显示器的显示装置在开发过程或制造过程中被测量多个光学特性(例如，闪烁、色度、亮度)。如果能够在一台装置上测量多个光学特性则较为便利。作为这种装置，专利文献1公开了包括如下部件的显示特性测量装置：第一受光部，在接受了光时，输出表示X值的信号；第二受光部，输出表示Y值的信号；以及第三受光部，输出表示Z值的信号；第一放大器，放大从第一受光部输出的信号；第二放大器，放大从第二受光部输出的信号；以及第三放大器，放大从第三受光部输出的信号。第一受光部、第二受光部以及第三受光部各自是滤波器和光电二极管的组合。X值、Y值、Z值分别意为三个刺激值X、Y、Z。

在专利文献1公开的装置中，与第二放大器的输出连接的接线(表示Y值的信号流过的接线)分支为第一接线和第二接线。该装置通过将流过第一接线的信号设为用于测量闪烁的信号，并将流过第二接线的信号设为用于测量色度以及亮度的信号，从而能够同时测量闪烁、色度以及亮度。

专利文献1中公开的装置将作为第二受光部的后级电路的第二放大器兼用于闪烁的测量和色度以及亮度的测量。但是，适用于闪烁的测量的后级电路与适用于色度以及亮度的测量的后级电路分别不同。

详细而言，为了提高亮度的测量精度，必须提高从第二受光部输出的表示Y值的信号的SN比。为了表示Y值的信号的放大以及SN比提高，作为后级电路，考虑应用使用了运算放大器的积分电路的情况。该积分电路通过对表示Y值的信号进行时间积分，从而相对地降低噪音分量，提高SN比。如果在积分电路中的积分时间长，则SN比变高。

Y信号也被利用于闪烁的测量。为了测量闪烁，需要提高采样率。为了提高采样率，必须缩短积分电路的积分时间。若积分时间变短，则SN比不会变高。因此，在使用了运算放大器的积分电路被兼用于闪烁的测量和色度以及亮度的测量，且同时执行这些测量的情况下，不能提高SN比。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2002-122513号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种光学特性测量装置，该光学特性测量装置能够同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性，并且能够分别使用适用于闪烁的测量的后级电路和适用于与闪烁不同的光学特性的测量的后级电路。

实现上述目的的本发明的光学特性测量装置是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，包括：第一受光传感器，用于测量所述闪烁；第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号。

本发明的上述以及其他目的、特征以及优点，通过以下的详细描述和附图会变得更清楚。

附图说明

图1是表示第一实施方式的光学特性测量装置的整体结构的框图。

图2是表示图1所示的光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的电路图。

图3是表示比较例的光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的电路图。

图4是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第一模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的连接状态的电路图。

图5是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第二模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的连接状态的电路图。

图6是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第三模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的连接状态的电路图。

图7是表示第二实施方式的光学特性测量装置中包括的运算控制部、操作部以及显示部的关系的框图。

图8是说明第二实施方式的光学特性测量装置的动作的流程图。

图9是表示第三实施方式的光学特性测量装置在第一模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的连接状态的电路图。

图10是表示从放大器输出的信号和从滤波器输出的信号的关系的图表。

图11是表示第三实施方式的光学特性测量装置中包括的运算控制部、操作部以及显示部的关系的框图。

具体实施方式

以下，基于附图，详细地说明本发明的实施方式。在各图中，标注了相同标号的结构表示相同的结构，关于该结构，对于已经说明了的内容，省略其说明。

图1是表示本发明的第一实施方式的光学特性测量装置1的整体结构的框图。图2是表示光学特性测量装置1中包括的由受光传感器6a、6b、6c、6d以及放大器7a、7b、7c、7d构成的电路的电路图。参照图1以及图2，光学特性测量装置1包括物镜2、光分割部3、透镜4a、4b、4c、4d、滤波器5a、5b、5c、受光传感器6a、6b、6c、6d、放大器7a、7b、7c、7d、AD转换器(converter)8a、8b、8c、8d、运算控制部9、操作部10以及显示部11。

物镜2具有正的光焦度，并将来自测量对象物的光L导向光分割部3。光焦度是焦距的倒数。测量对象物例如是液晶显示器上显示的画面。

光分割部3包括光纤束，该束具有从中途被分为四部分的构造。通过了物镜2的光L从光分割部3的入射端30入射至光分割部3，并被光分割部3分为四部分，从光分割部3的四个出射端31a、31b、31c、31d出射。

透镜4a具有正的光焦度，并将从出射端31a出射的光导向滤波器5a。滤波器5a是用于检测三刺激值中的X值的滤波器。受光传感器6a是第二受光传感器的例子，接受通过了滤波器5a的光，并输出基于受光强度的光电流。该光电流成为表示X值的信号。

透镜4b具有正的光焦度，并将从出射端31b出射的光导向滤波器5b。滤波器5b是用于检测三刺激值中的Y值的滤波器。受光传感器6b是第二受光传感器的例子，接受通过了滤波器5b的光，并输出基于受光强度的光电流。该光电流成为表示Y值的信号。

透镜4c具有正的光焦度，并将从出射端31c出射的光导向滤波器5c。滤波器5c是用于检测三刺激值中的Z值的滤波器。受光传感器6c是第二受光传感器的例子，接受通过了滤波器5c的光，并输出基于受光强度的光电流。该光电流成为表示Z值的信号。

透镜4d具有正的光焦度，并将从出射端31d出射的光导向受光传感器6d。受光传感器6d是第一受光传感器的例子，接受通过了透镜4d的光，并输出基于受光强度的光电流。该光电流成为用于闪烁的测量的信号。

作为受光传感器6a、6b、6c、6d，使用了光电二极管，但也可以是光电晶体管。

放大器7a是第二后级电路的例子，将从受光传感器6a输出的表示X值的信号进行放大。由受光传感器6a以及放大器7a构成X值检测用的电路。放大器7b是第二后级电路的例子，将从受光传感器6b输出的表示Y值的信号进行放大。由受光传感器6b以及放大器7b构成Y值检测用的电路。放大器7c是第二后级电路的例子，将从受光传感器6c输出的表示Z值的信号进行放大。由受光传感器6c以及放大器7c构成Z值检测用的电路。

放大器7a、7b、7c是使用了运算放大器的积分电路。由此，从放大器7a输出的表示X值的信号、从放大器7b输出的表示Y值的信号、从放大器7c输出的表示Z值的信号分别成为SN比大的信号。

放大器7d是第一后级电路的例子，将从受光传感器6d输出的用于闪烁的测量的信号进行放大。由受光传感器6d以及放大器7d构成闪烁测量用的电路。放大器7d不是像放大器7a、7b、7c那样使用了运算放大器的积分电路，而是使用了运算放大器的电流电压转换电路(互阻电路电路)。由此，在闪烁的测量中，能够提高采样率。

AD转换器8a将从放大器7a输出的信号从模拟转换为数字，并送向运算控制部9。AD转换器8b将从放大器7b输出的信号从模拟转换为数字，并送向运算控制部9。AD转换器8c将从放大器7c输出的信号从模拟转换为数字，并送向运算控制部9。AD转换器8d将从放大器7d输出的信号从模拟转换为数字，并送向运算控制部9。

运算控制部9是由CPU(中央处理单元(Central Processing Unit))、RAM(随机存取存储器(Random Access Memory))、以及ROM(只读存储器(Read Only Memory))等实现的微型计算机，进行光学特性的测量所需的各种运算以及控制。该运算中包含闪烁的测量、以及与闪烁不同的光学特性(例如，色度、亮度)的测量所需的运算。

操作部10由键盘或触摸面板等实现，是用于将光学特性测量装置1的操作所需的命令等输入光学特性测量装置1的装置。显示部11由液晶显示器等实现，显示闪烁的测量结果、以及与闪烁不同的光学特性的测量结果等。

参照图1，简单地说明第一实施方式的光学特性测量装置1的动作。作为与闪烁不同的光学特性的测量，以色度以及亮度的测量为例进行说明，但也可以是仅色度的测量，也可以是仅亮度的测量。测量者对操作部10进行操作，输入同时测量闪烁、色度以及亮度的命令。该命令被送至运算控制部9，运算控制部9使受光传感器6a、6b、6c、6d、放大器7a、7b、7c、7d、以及AD转换器8a、8b、8c、8d进行动作。由此，受光传感器6a经由物镜2、光分割部3、透镜4a以及滤波器5a接受来自测量对象物的光，受光传感器6b经由物镜2、光分割部3、透镜4b以及滤波器5b接受来自测量对象物的光，受光传感器6c经由物镜2、光分割部3、透镜4c以及滤波器5c接受来自测量对象物的光，受光传感器6d经由物镜2、光分割部3以及透镜4d接受来自测量对象物的光。

通过由受光传感器6a接受来自测量对象物的光，从受光传感器6a输出的信号(表示X值的信号)被放大器7a放大，并由AD转换器8a从模拟转换为数字，送至运算控制部9。通过由受光传感器6b接受来自测量对象物的光，从受光传感器6b输出的信号(表示Y值的信号)被放大器7b放大，并由AD转换器8b从模拟转换为数字，送至运算控制部9。通过由受光传感器6c接受来自测量对象物的光，从受光传感器6c输出的信号(表示Z值的信号)被放大器7c放大，并由AD转换器8c从模拟转换为数字，送至运算控制部9。通过由受光传感器6d接受来自测量对象物的光，从受光传感器6d输出的信号(用于闪烁的测量的信号)被放大器7d放大，并由AD转换器8d从模拟转换为数字，送至运算控制部9。

运算控制部9使用从AD转换器8a送来的信号(表示X值的信号)、从AD转换器8b送来的信号(表示Y值的信号)、以及从AD转换器8c送来的信号(表示Z值的信号)，进行规定的运算，从而计算测量对象物的色度。作为规定的运算，能够使用用于求取色度的公知的运算。此外，运算控制部9使用从AD转换器8b送来的信号(表示Y值的信号)，进行规定的运算，从而计算测量对象物的亮度。作为规定的运算，能够使用用于求取亮度的公知的运算。

从放大器7d输出的信号的波形是正弦曲线形状(从放大器7a、7b、7c输出的信号的波形也是同样的)。若将该信号的最大值设为Vmax，将最小值设为Vmin，则Vmax和Vmin交替地重复。

闪烁值例如由以下的式子定义。

闪烁值＝交流分量/直流分量

＝〔(Vmax-Vmin)/{(Vmax+Vmin)/2}〕×100

运算控制部9基于从AD转换器8d输出的信号，提取Vmax以及Vmin。由于在从AD转换器8d输出的信号中包含很多数字值，所以为了从其中提取Vmax以及Vmin，需要提高采样率。为此，使用了运算放大器的电流电压转换电路被用作放大器7d。运算控制部9使用提取出的Vmax以及Vmin来计算闪烁值。

运算控制部9在显示部11上显示闪烁的测量结果(闪烁值)和色度以及亮度的测量结果(色度值、亮度值)。如上所述，第一实施方式的光学特性测量装置1能够同时测量(换言之，并行地测量)闪烁、色度以及亮度。

将第一实施方式的主要效果与比较例进行比较说明。图3是比较例的光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的电路图，与图2对应。说明图3不同于图2的方面。图3所示的电路包括开关15。开关15能够切换将受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接后的状态和将受光传感器6b的输出与放大器7d的输入连接后的状态。闪烁测量用电路和Y值检测用电路共享受光传感器6b。

比较例的光学特性测量装置在不测量色度以及亮度而测量闪烁的情况下，控制开关15使得受光传感器6b的输出与放大器7d的输入连接。比较例的光学特性测量装置在不测量闪烁而测量色度以及亮度的情况下，控制开关15使得受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接。

比较例的光学特性测量装置在同时测量闪烁、色度以及亮度的情况下，控制开关15使得受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接。在该情况下，由于比较例的光学特性测量装置为了测量闪烁而需要提高采样率，所以必须将放大器7b的积分时间缩短。因此，从放大器7b输出的信号不能提高SN比。

与此相对，如图2所示，第一实施方式的光学特性测量装置1包括受光传感器6d以及放大器7d作为用于测量闪烁的受光传感器以及后级电路，包括受光传感器6a、6b、6c以及放大器7a、7b、7c作为用于测量色度以及亮度的受光传感器以及后级电路。由此，根据第一实施方式的光学特性测量装置1，由于分开设置有用于测量闪烁的受光传感器以及后级电路和用于测量色度以及亮度的受光传感器以及后级电路，所以能够同时测量闪烁、色度以及亮度，并且能够分别使用适用于闪烁的测量的后级电路和适用于色度以及亮度的测量的后级电路。

说明第二实施方式。图4是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第一模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器以及放大器构成的电路的连接状态的电路图。第二实施方式的光学特性测量装置能够将从受光传感器6b输出的信号和从受光传感器6d输出的信号进行加法运算。第二实施方式的光学特性测量装置具有在图1所示的框图中将图2所示电路置换为图4所示电路的结构。

第二实施方式的光学特性测量装置除了图2所示的电路的结构，还包括开关16、17。通过开关16进行切换，受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接，或与放大器7d的输入连接。通过开关17进行切换，受光传感器6d的输出或与放大器7d的输入连接，或与放大器7b的输入连接。

第一模式是同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性的模式。作为与闪烁不同的光学特性的测量，以色度以及亮度的测量为例进行说明，但也可以是仅色度的测量，也可以是仅亮度的测量。在第一模式下，通过开关16、17，成为图4所示的连接(第一连接)的状态。在图4中，开关16将受光传感器6b(第二受光传感器)的输出和放大器7b(第二后级电路)的输入连接，且开关17将受光传感器6d(第一受光传感器)的输出和放大器7d(第一后级电路)的输入连接。

第二实施方式的光学特性测量装置的动作模式除了第一模式，还有第二模式以及第三模式。第二模式是不测量与闪烁不同的光学特性，而测量闪烁的模式。在第二模式下，通过开关16、17，成为图5所示的连接(第二连接)的状态。图5是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第二模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器6a、6b、6c、6d以及放大器7a、7b、7c、7d构成的电路的连接状态的电路图。在图5中，开关16将受光传感器6b(第二受光传感器)的输出和放大器7d(第一后级电路)的输入连接，且开关17将受光传感器6d(第一受光传感器)的输出和放大器7d(第一后级电路)的输入连接。

第三模式是不测量闪烁而测量与闪烁不同的光学特性的模式。在第三模式下，通过开关16、17，成为图6所示的连接(第三连接)的状态。图6是表示第二实施方式的光学特性测量装置在第三模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器6a、6b、6c、6d以及放大器7a、7b、7c、7d构成的电路的连接状态的电路图。在图6中，开关16将受光传感器6b(第二受光传感器)的输出和放大器7b(第二后级电路)的输入连接，且开关17将受光传感器6d(第一受光传感器)的输出和放大器7b(第二后级电路)的输入连接。

如上所述，开关16、17具有开关部的功能。开关部选择性地切换图4所示的连接(第一连接)、图5所示的连接(第二连接)、或者图6所示的连接(第三连接)。

图7是表示第二实施方式的光学特性测量装置中包括的运算控制部9、操作部10以及显示部11的关系的框图。运算控制部9包括模式控制部90作为功能块。模式控制部90在同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性的第一模式时，控制控制开关16、17(开关部)而设为图4所示的连接的状态(第一连接的状态)，在不测量与闪烁不同的光学特性而测量闪烁的第二模式时，控制开关16、17(开关部)而设为图5所示的连接的状态(第二连接的状态)，在不测量闪烁而测量与闪烁不同的光学特性的第三模式时，控制开关16、17(开关部)而设为图6所示的连接的状态(第三连接的状态)。

说明第二实施方式的光学特性测量装置的动作。图8是说明它们的流程图。参照图7以及图8，测量者对操作部10进行操作，输入测量的命令(步骤S1)。作为该命令，有以下三种：同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(执行第一模式的命令)，不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令(执行第二模式的命令)，以及不测量闪烁而测量色度以及亮度的命令(执行第三模式的命令)。这里，设为输入了同时测量闪烁、色度以及亮度的命令。

运算控制部9判断在步骤S1中输入的命令是否是同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2)。由于在步骤S1中输入的命令是同时测量闪烁、色度以及亮度的命令，所以运算控制部9判断为输入了同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2为“是”)。模式控制部90控制开关16、17而设为图4所示的连接(第一连接)的状态(步骤S3)。

运算控制部9同时测量闪烁、色度以及亮度(步骤S4)。于是，运算控制部9在显示部11上显示闪烁的测量结果和色度以及亮度的测量结果(步骤S5)。步骤S4以及步骤S5与在第一实施方式中说明了的光学特性测量装置1的动作相同。

说明在步骤S1中输入的命令是不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令的情况。运算控制部9判断在步骤S1中输入的命令是否是同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2)。由于在步骤S1中输入的命令是不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令，所以运算控制部9判断为没有输入同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2为”否“)。运算控制部9判断在步骤S1中输入的命令是否是不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令(步骤S6)。由于在步骤S1中输入的命令是不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令，所以运算控制部9判断为输入了不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令(步骤S6为“是”)。

模式控制部90控制开关16、17而设为图5所示的连接(第二连接)的状态(步骤S7)。由此，向放大器7d输入将从受光传感器6d输出的信号和从受光传感器6b输出的信号进行了加法运算的信号(加法运算信号)。加法运算信号被放大器7d放大，并由AD转换器8d从模拟转换为数字，送至运算控制部9。

运算控制部9基于从AD转换器8d输出的信号而测量闪烁(步骤S8)。闪烁的测量是计算闪烁值。关于这些在第一实施方式中已进行说明。运算控制部9在显示部11上显示闪烁的测量结果(步骤S9)。

说明在步骤S1中输入的命令是不测量闪烁而测量色度以及亮度的命令的情况。运算控制部9判断在步骤S1中输入的命令是否是同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2)。由于在步骤S1中输入的命令是不测量闪烁而测量色度以及亮度的命令，所以运算控制部9判断为没有输入同时测量闪烁、色度以及亮度的命令(步骤S2为“否”)。运算控制部9判断在步骤S1中输入的命令是否是不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令(步骤S6)。由于在步骤S1中输入的命令是不测量闪烁而测量色度以及亮度的命令，所以运算控制部9判断为没有输入不测量色度以及亮度而测量闪烁的命令(步骤S6为“否”)，并判断为在步骤S1中输入的命令是不测量闪烁而测量色度以及亮度的命令(步骤S10)。

模式控制部90控制开关16、17而设为图6所示的连接(第三连接)的状态(步骤S11)。由此，向放大器7b输入将从受光传感器6b输出的信号和从受光传感器6d输出的信号进行了加法运算的信号(加法运算信号)。加法运算信号被放大器7b放大，并由AD转换器8b从模拟转换为数字，送至运算控制部9。向放大器7a输入从受光传感器6a输出的信号。该信号被放大器7a放大，并由AD转换器8a从模拟转换为数字，送至运算控制部9。向放大器7c输入从受光传感器6c输出的信号。该信号被放大器7c放大，并由AD转换器8c从模拟转换为数字，送至运算控制部9。

运算控制部9基于从AD转换器8a、8b、8c输出的信号而测量色度(步骤S12)。这与在第一实施方式中说明的色度的计算相同。此外，运算控制部9基于从AD转换器8b输出的信号而测量亮度(步骤S12)。这与在第一实施方式中说明的亮度的计算相同。

运算控制部9在显示部11上显示色度以及亮度的测量结果(步骤S13)。

说明第二实施方式的主要效果。若向放大器7d(第一后级电路)输入的信号过小，则闪烁的测量精度降低。在第二模式时，不测量色度以及亮度。因此，参照图5，第二实施方式在第二模式时，将从受光传感器6b输出的信号与从受光传感器6d输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入放大器7d。由此，在第二模式时，能够使输入给放大器7d的信号不会过小。

若输入给放大器7b(第二后级电路)的信号过小，则亮度的测量精度降低。在第三模式时，不测量闪烁。因此，参照图6，第二实施方式在第三模式时，将从受光传感器6d输出的信号与从受光传感器6b输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入给放大器7b。由此，在第三模式时，能够使输入给放大器7b的信号不会过小。

在第二实施方式中，有第一变形例以及第二变形例。参照图4，第一变形例包括开关16，但不包括开关17。受光传感器6d的输出与放大器7d的输入连接。开关16选择性地切换受光传感器6b的输出与放大器7b的输入的连接或者受光传感器6b的输出与放大器7d的输入的连接。

第一变形例的模式控制部90在同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性的第一模式时，控制开关16而设为将受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接的状态，并在不测量与闪烁不同的光学特性而测量闪烁的第二模式时，控制开关16而设为将受光传感器6b的输出和放大器7d的输入连接的状态。

第一变形例在第二模式时，设为将受光传感器6b的输出与放大器7d的输入连接的状态。由此，将从受光传感器6b输出的信号与从受光传感器6d输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入放大器7d。因此，根据第一变形例，在第二模式时，能够使输入给放大器7d的信号不会过小。

参照图4，第二变形例包括开关17，但不包括开关16。受光传感器6b的输出与放大器7b的输入连接。开关17选择性地切换受光传感器6d的输出与放大器7d的输入的连接或者受光传感器6d的输出与放大器7b的输入的连接。

第二变形例的模式控制部90在同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性的第一模式时，控制开关17而设为将受光传感器6d的输出和放大器7d的输入连接的状态，并在不测量闪烁而测量与闪烁不同的光学特性的第三模式时，控制开关17而设为将受光传感器6d的输出和放大器7b的输入连接的状态。

第二变形例在第三模式时设为将受光传感器6d的输出和放大器7b的输入连接的状态。由此，将从受光传感器6d输出的信号与从受光传感器6b输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入放大器7b。因此，根据第二变形例，在第三模式时，能够使输入给放大器7b的信号不会过小。

说明第三实施方式。图9是表示第三实施方式的光学特性测量装置在第一模式下，该光学特性测量装置中包括的由受光传感器6a、6b、6c、6d以及放大器7a、7b、7c、7d构成的电路的连接状态的电路图。如果从放大器7d输出的信号饱和，则闪烁的测量值的误差变大。第三实施方式的光学特性测量装置判定从放大器7d输出的信号是否饱和。

说明第三实施方式的光学特性测量装置与第二实施方式的光学特性测量装置的不同点。第三实施方式的光学特性测量装置除了图4所示的电路的结构，还包括滤波器18。滤波器18是低通滤波器，输入从放大器7d(第一后级电路)输出的信号，并从输入的信号中输出在闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号。从滤波器18输出的信号被输入AD转换器8d。

在从放大器7d输出的信号中，除了在闪烁的测量中被作为对象的频率分量，还包含除此以外的高频分量。因此，通过滤波器18，从放大器7d输出的信号中提取在闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号，并输出。

图10是表示从放大器7d输出的信号S1和从滤波器18输出的信号S2、S3的关系的图表。图表的横轴表示时间，图表的纵轴表示信号的大小。信号S1表示在被放大器7d放大后的信号饱和的情况下，假设该信号未饱和时从放大器7d输出的信号。由于被放大器7d放大后的信号饱和，所以实际的信号S1的上限值成为饱和水平。信号S2表示信号S1输入滤波器18时，从滤波器18输出的信号。信号S3表示上述实际的信号S1输入滤波器18时，从滤波器18输出的信号。

输入放大器7d的信号被放大器7d放大并输出，但在被放大的信号的振幅的最大值成为超过放大器7d的动态范围的值时，从放大器7d输出的信号饱和。在从放大器7d输出的信号饱和时，该信号的最大值成为饱和水平，并变得比原本的最大值低。由此，从滤波器18输出的信号S3变得比原本应输出的信号S2低。例如，虽然从放大器7d输出的信号的最大值应为200，但如果因信号饱和而最大值变为100，则闪烁的测量值的误差变大，不能作为闪烁的测量值采用。

由于从滤波器18输出的信号S2、S3被进行了平滑化，所以不能根据从滤波器18输出的信号S2、S3的波形来判定从放大器7d输出的信号是否饱和。

本发明人着眼于在同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性时，从滤波器18输出的信号的值和从放大器7a、7b、7c输出的信号的值的关系。在从放大器7d输出的信号未饱和的情况下，从滤波器18输出的信号的值和从放大器7a、7b、7c输出的信号的值成立规定的关系(例如，比例)。与此相对，在从放大器7d输出的信号饱和的情况下，从滤波器18输出的信号的值和从放大器7a、7b、7c输出的信号的值不成立规定的关系。

第三实施方式的光学特性测量装置基于以上内容。图11是表示第三实施方式的光学特性测量装置中包括的运算控制部9、操作部10以及显示部11的关系的框图。运算控制部9包括模式控制部90、存储部91以及判定部92作为功能块。模式控制部90在第二实施方式中进行过说明。

参照图9以及图11，在第三实施方式的光学特性测量装置为第一模式时(即，同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性时)，存储部91预先存储表示在从放大器7d(第一后级电路)输出的信号未饱和的状态下从滤波器18输出的信号的值和从放大器7b(第二后级电路)输出的信号的值的规定的关系(例如，比例)的信息。为了判定从放大器7d输出的信号是否饱和，使用从放大器7a、7b、7c的任一个输出的信号。这里，设为使用从放大器7b输出的信号。

表示规定的关系的信息例如是表示在从放大器7d输出的信号未饱和的情况下，从滤波器18输出的信号的值和从放大器7b输出的信号的值的关系的式子。

判定部92在第一模式时，使用从滤波器18输出的信号的值、从放大器7b输出的信号的值、以及被存储在存储部91中的表示规定的关系的信息来判定从放大器7d输出的信号是否饱和。在认定为从滤波器18输出的信号的值和从放大器7b输出的信号的值成立规定的关系时，判定部92判定为从放大器7d输出的信号未饱和。与此相对，在认定为从滤波器18输出的信号的值和从放大器7b输出的信号的值成立规定的关系时，判定部92判定为从放大器7d输出的信号饱和。

在判定部92判定为从放大器7d输出的信号饱和时，运算控制部9在显示部11上显示在闪烁的测量中发生了错误以及其原因为从放大器7d输出的信号饱和。这样，运算控制部9以及显示部11作为通知部发挥功能。通知部在判定为从放大器7d输出的信号饱和时，进行规定的通知。

如果从放大器7b输出的信号饱和，则判定部92不能正确地判定从放大器7d输出的信号是否饱和。因此，使放大器7b的动态范围的最大值比放大器7d大(换言之，具有宽的动态范围)。由此，使得从放大器7b输出的信号不会饱和。例如，如果放大器7b的运算放大器的电源电压大，则动态范围的最大值变大。

在判定部92判定为从放大器7d输出的信号未饱和时，运算控制部9与第二实施方式的运算控制部9(图7)同样地，同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性。

由于第三实施方式的光学特性测量装置的第二模式以及第三模式的动作与第二实施方式的光学特性测量装置的第二模式以及第三模式的动作相同，故省略说明。

(实施方式的总结)

实施方式的光学特性测量装置是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，包括：第一受光传感器，用于测量所述闪烁；第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号。

在实施方式的光学特性测量装置中，分开设置有用于测量闪烁的受光传感器以及后级电路和用于测量与闪烁不同的光学特性的受光传感器以及后级电路。因此，根据实施方式的光学特性测量装置，能够同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性，并且能够分别使用适用于闪烁的测量的后级电路和适用于与闪烁不同的光学特性的测量的后级电路。第一后级电路例如是使用了运算放大器的电流电压转换电路，第二后级电路例如是使用了运算放大器的积分电路。

在上述结构中，还包括：开关部，将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接，且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接设为第一连接，将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接，且将所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接设为第二连接，将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接，且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接设为第三连接，并选择性地切换所述第一连接、所述第二连接、或者所述第三连接；以及模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为所述第一连接的状态，在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为所述第二连接的状态，在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为所述第三连接的状态。

若输入第一后级电路的信号过小，则闪烁的测量精度降低。在第二模式时，不测量与闪烁不同的光学特性。因此，该结构在第二模式时，设为第二连接的状态。由此，将从第二受光传感器输出的信号与从第一受光传感器输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入第一后级电路。因此，根据该结构，能够使得在第二模式时，输入第一后级电路的信号不会过小。

若输入第二后级电路的电流过小，则与闪烁不同的光学特性的测量精度降低。在第三模式时，不测量闪烁。因此，该结构在第三模式时设为第三连接的状态。由此，将从第一受光传感器输出的信号与从第二受光传感器输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入第二后级电路。因此，根据该结构，能够使得在第三模式时，输入第二后级电路的信号不会过小。

在上述结构中，还包括：开关部，选择性地切换所述第二受光传感器的输出与所述第二后级电路的输入的连接或者所述第二受光传感器的输出与所述第一后级电路的输入的连接；以及模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出与所述第二后级电路的输入连接的状态，并在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出与所述第一后级电路的输入连接的状态。

若输入第一后级电路的信号过小，则闪烁的测量精度降低。在第二模式时，不测量与闪烁不同的光学特性。因此，该结构在第二模式时，设为将第二受光传感器的输出与第一后级电路的输入连接的状态。由此，将从第二受光传感器输出的信号与从第一受光传感器输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入第一后级电路。因此，根据该结构，能够使得在第二模式时，输入第一后级电路的信号不会过小。

在上述结构中，还包括：开关部，选择性地切换所述第一受光传感器的输出与所述第一后级电路的输入的连接或者所述第一受光传感器的输出与所述第二后级电路的输入的连接；以及模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接的状态，在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接的状态。

若输入第二后级电路的信号过小，则与闪烁不同的光学特性的测量精度降低。在第三模式时，不测量闪烁。因此，该结构在第三模式时设为将第一受光传感器的输出和第二后级电路的输入连接的状态。由此，将从第一受光传感器输出的信号与从第二受光传感器输出的信号进行加法运算，并将该进行了加法运算的信号输入第二后级电路。因此，根据该结构，在第三模式时，能够使得在第三模式时，输入第二后级电路的信号不会过小。

在上述结构中，还包括：滤波器，输入从所述第一后级电路输出的信号，并从输入的信号中，输出在所述闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号；存储部，预先存储表示在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，在从所述第一后级电路输出的信号未饱和的状态下从所述滤波器输出的信号的值和从所述第二后级电路输出的信号的值的规定的关系的信息；判定部，在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，使用从所述滤波器输出的信号的值、从所述第二后级电路输出的信号的值、以及被存储在所述存储部中的表示所述规定的关系的信息，判定从所述第一后级电路输出的信号是否饱和；以及通知部，在判定为从所述第一后级电路输出的信号饱和时，进行规定的通知。使所述第二后级电路的动态范围的最大值比所述第一后级电路大。

在从第一后级电路输出的信号饱和时，该信号的最大值变得比原本的最大值低。例如，虽然最大值应为200，但如果因信号饱和而最大值变为100，则闪烁的测量值的误差变大，不能作为闪烁的测量值采用。

从第一后级电路输出的信号中，除了在闪烁的测量中被作为对象的频率分量，还包含除此以外的频率分量。因此，通过滤波器，从第一后级电路输出的信号中提取在闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号，并输出。由于从滤波器输出的信号被进行平滑化，所以不能根据从滤波器输出的信号的波形来判定从第一后级电路输出的信号是否饱和。

本发明人着眼于在同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性时，从滤波器输出的信号的值和从第二后级电路输出的信号的值的关系。在从第一后级电路输出的信号未饱和的情况下，从滤波器输出的信号的值和从第二后级电路输出的信号的值成立规定的关系(例如，比例)。与此相对，在从第一后级电路输出的信号饱和的情况下，从滤波器输出的信号的值和从第二后级电路输出的信号的值不成立规定的关系。

该结构基于以上内容。在光学特性测量装置同时测量闪烁和与闪烁不同的光学特性时，判定部使用从滤波器输出的信号的值、从第二后级电路输出的信号的值、以及表示规定的关系的信息来判定从第一后级电路输出的信号是否饱和，在判定部判定为信号饱和时，通知部进行规定的通知。

如果从第二后级电路输出的信号饱和，则判定部不能正确地判定从第一后级电路输出的信号是否饱和。因此，使第二后级电路的动态范围的最大值比第一后级电路大(换言之，具有宽的动态范围)。由此，使得从第二后级电路输出的信号不会饱和。

本申请是基于2015年12月16日申请的日本专利申请特愿2015-245500，其内容全部包含于此。

为了表现本发明，在上述中参照附图并通过实施方式恰当且充分地说明了本发明，但应认识到作为本领域技术人员能够容易地对上述实施方式进行变更和/或改良。因此，本领域技术人员实施的变更方式或者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，则应解释为该变更方式或者该改良方式被包括在该权利要求的权利范围中。

工业适用性

根据本发明，能够提供光学特性测量装置。

Claims (9)

1.一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，其特征在于，包括：

第一受光传感器，用于测量所述闪烁；

第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；

第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及

第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号，

所述光学特性测量装置还包括：

开关部，选择性地切换所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接、或者所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接、及/或选择性地切换所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接、或者所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接。

2.如权利要求1所述的光学特性测量装置，其特征在于，还包括：

开关部，选择性地切换第一连接、第二连接、或者第三连接，所述第一连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接，所述第二连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接，所述第三连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为所述第一连接的状态，在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为所述第二连接的状态，在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为所述第三连接的状态。

3.如权利要求1所述的光学特性测量装置，其特征在于，还包括：

开关部，选择性地切换所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接、或者所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接的状态，并在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接的状态。

4.如权利要求1所述的光学特性测量装置，其特征在于，还包括：

开关部，选择性地切换所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接、或者所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接的状态，并在在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接的状态。

5.如权利要求1至4中任一项所述的光学特性测量装置，其特征在于，还包括：

滤波器，输入从所述第一后级电路输出的信号，并从输入的信号中输出在所述闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号；

存储部，预先存储表示在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，在从所述第一后级电路输出的信号未饱和的状态下从所述滤波器输出的信号的值和从所述第二后级电路输出的信号的值的规定的关系的信息；

判定部，在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，使用从所述滤波器输出的信号的值、从所述第二后级电路输出的信号的值、以及被存储在所述存储部中的表示所述规定的关系的信息，判定从所述第一后级电路输出的信号是否饱和；以及

通知部，在判定为从所述第一后级电路输出的信号饱和时，进行规定的通知，

所述第二后级电路的动态范围的最大值被设为比所述第一后级电路大。

6.一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，其特征在于，包括：

第一受光传感器，用于测量所述闪烁；

第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；

第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及

第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号，

还包括：

开关部，选择性地切换第一连接、第二连接、或者第三连接，所述第一连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接，所述第二连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接，所述第三连接是将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接且将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为所述第一连接的状态，在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为所述第二连接的状态，在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为所述第三连接的状态。

7.一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，其特征在于，包括：

第一受光传感器，用于测量所述闪烁；

第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；

第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及

第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号，

还包括：

开关部，选择性地切换所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接、或者所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接的状态，并在不测量所述光学特性而测量所述闪烁的第二模式时，控制所述开关部而设为将所述第二受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接的状态。

8.一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，其特征在于，包括：

第一受光传感器，用于测量所述闪烁；

第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；

第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及

第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号，

还包括：

开关部，选择性地切换所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入的连接、或者所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入的连接；以及

模式控制部，在同时测量所述闪烁和所述光学特性的第一模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第一后级电路的输入连接的状态，并在在不测量所述闪烁而测量所述光学特性的第三模式时，控制所述开关部而设为将所述第一受光传感器的输出和所述第二后级电路的输入连接的状态。

9.一种光学特性测量装置，是能够同时测量闪烁和与所述闪烁不同的光学特性的光学特性测量装置，其特征在于，包括：

第一受光传感器，用于测量所述闪烁；

第一后级电路，输入从所述第一受光传感器输出的信号；

第二受光传感器，用于测量所述光学特性；以及

第二后级电路，输入从所述第二受光传感器输出的信号，

还包括：

滤波器，输入从所述第一后级电路输出的信号，并从输入的信号中输出在所述闪烁的测量中被作为对象的频率分量的信号；

存储部，预先存储表示在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，在从所述第一后级电路输出的信号未饱和的状态下从所述滤波器输出的信号的值和从所述第二后级电路输出的信号的值的规定的关系的信息；

判定部，在所述光学特性测量装置同时测量所述闪烁和所述光学特性时，使用从所述滤波器输出的信号的值、从所述第二后级电路输出的信号的值、以及被存储在所述存储部中的表示所述规定的关系的信息，判定从所述第一后级电路输出的信号是否饱和；以及

通知部，在判定为从所述第一后级电路输出的信号饱和时，进行规定的通知，

所述第二后级电路的动态范围的最大值被设为比所述第一后级电路大。

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