測光装置
【課題】達成可能な冷却温度を適切に設定できる測光装置を提供する。
【解決手段】ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２で読み取られた温度Ｔ１を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、ステップＳ４へ進み、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定する。一方、比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒでない場合すなわちＴ１≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ６へ進み、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定する。
【解決手段】ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２で読み取られた温度Ｔ１を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、ステップＳ４へ進み、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定する。一方、比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒでない場合すなわちＴ１≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ６へ進み、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測光装置に係り、特に分光放射輝度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）では、入射光によって発生する信号出力のほかに入射光によらない、いわゆる暗電流が発生する。これは、信号Signalに対しての雑音Noiseとして扱われるが、その値が非常に重要である。信号に対しての雑音は、一般にはＳ／Ｎ（Signal／Noise）比として考える。
【０００３】
ＣＣＤ撮像素子を使用した測光装置や電子カメラでは、微小光を測定するためには、電荷蓄積時間を長くして測定する必要がある。しかし、暗電流は電荷蓄積時間に比例して大きくなり、この影響は微弱な入力光ほど顕著になり無視することができない。
【０００４】
また、ＣＣＤ撮像素子の暗電流は大きな温度特性を持っている。一般的にＣＣＤ撮像素子の温度が７度上がると、暗電流は約２倍に増加する。
【０００５】
すなわち、ＣＣＤ撮像素子を使用した測光装置や電子カメラでは、撮影時におけるＣＣＤ撮像素子の温度上昇が雑音の原因となる。このため、Ｓ／Ｎ比の良好な出力信号を得るためには、ＣＣＤ撮像素子を適正な温度に維持するために冷却が必要となる。
【０００６】
したがって、ＣＣＤ撮像素子を用いた電子カメラでは、ＣＣＤ撮像素子のＳ／Ｎ比をあげるために、ペルチェ冷却素子を用いＣＣＤ撮像素子を冷却しながら撮影する手法が知られている（特許文献１〜２など参照）。
【０００７】
なお、ペルチェ冷却素子は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果（Peltier-effect）を利用した板状の半導体素子である。直流電流を流すと、一方の面が吸熱し、反対側の面に発熱が起こる。この吸熱面にＣＣＤ撮像素子を接触させ、発熱面を放熱器などにより放熱させることにより、ＣＣＤ撮像素子の冷却を行うことが行われている。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１３０６６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜２のように、ペルチェ冷却素子を用いてＣＣＤ撮像素子を冷却しながら撮影する場合には、ペルチェ冷却素子や放熱器の性能等で表される冷却条件により、当該ＣＣＤ撮像素子において冷却により達成可能な温度（以下では冷却温度と呼ぶ）が決まる。
【００１０】
一般に、ＣＣＤ撮像素子が実際に使用される際の温度（以下では使用環境温度と呼ぶ）は、搭載された機器の種類や、当該機器が使用される環境によりばらつくが、上記の冷却温度は、使用環境温度のばらつきを考慮して余裕を持たせて設定する必要がある。すなわち、想定され得る使用環境温度のうち最も高い温度においても達成可能となるように、冷却温度を高めに設定する必要がある。ＣＣＤ撮像素子は、温度特性を有するので、このような余裕を持たせて冷却温度を設定しない場合には、使用環境温度が高くなるとＣＣＤ撮像素子の温度を冷却温度まで冷却することができず、設定された温度と達成された温度とに差が生じ、測定される分光放射輝度値（測定値）に誤差が生じることとなる。この理由は以下の通りである。
【００１１】
ＣＣＤ撮像素子から出力された信号は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）およびＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）で構成されるアナログフロントエンドでデジタル化され生カウント値としてＣＰＵへ入力される。ＣＰＵは、この生カウント値に対して、３つの演算補正係数（ＣＣＤおよび回路に依存する直線性補正係数、ＣＣＤセルピッチごとのレベル（感度）補正係数、およびＣＣＤセルピッチを１ｎｍピッチに波長変換するためのセンサ波長テーブルを用いて補正することにより、補正済み分光放射輝度が測定値として得られる。
【００１２】
ここで、直線性補正係数は、光量と電荷量との関係が非線形であることに起因するずれを補正するためのものである。また、レベル（感度）補正係数は、ＣＤＤセルのピッチ毎、例えば、ＣＣＤセルの１ラインごとの感度のばらつきを補正するためのものである。また、センサ波長テーブルは、ＣＤＤセルのピッチ毎のデータを１ｎｍピッチの波長に係るデータに換算するように補正するためのものである。
【００１３】
一般に、ＣＣＤ撮像素子の感度は温度により変化する（すなわち温度特性を有する）ので、上記３つの演算補正係数は、設定された冷却温度に基づき予め算出されてメモリに保存されている。従って、上述したように、設定された温度と達成された温度とに差が生じる場合には、適切な演算補正係数を用いることができなくなり誤差が生じるので、これを防ぐために、余裕を持たせて冷却温度を設定している。
【００１４】
しかし、冷却温度に余裕を持たせた場合には、実際には達成可能である温度であるにも拘わらず冷却温度として設定できない温度範囲が生じる。すなわち、達成可能な冷却温度を適切に設定できないため、暗電流が少ない状態で使うことができる場合においても、暗電流が多い状態で使わざるを得ないという問題点があった。
【００１５】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、達成可能な冷却温度を適切に設定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】
【００１６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る測光装置は、光源としての被測定物から出射された光を取り込んで光電変換し信号を出力する受光素子と、前記受光素子に取り付けられ前記受光素子から熱を放出させ冷却する冷却手段と、前記受光素子を使用する環境における温度である使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出される前記使用環境温度に対応した所望の冷却温度を設定して前記冷却手段を制御する温度制御手段と、複数の前記所望の冷却温度にそれぞれ対応させて演算補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記温度制御手段によって設定された所望の冷却温度に応じて、前記補正値記憶手段に記憶された複数の前記演算補正値から一の前記演算補正値を選択し、該一の前記演算補正値を用いて、前記受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段は、１個または複数個の温度検出手段からなり、前記使用環境温度として、前記測光装置を収納する筐体の内部の温度、前記測光装置を収納する筐体の外部の温度、および前記受光素子の内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を検出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、警告および測定の禁止のうちの少なくとも一方を行う制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、該検出された前記使用環境温度を記憶する温度記憶手段と、前記温度記憶手段に記憶された前記使用環境温度を現在の使用環境温度と比較することにより、前記所望の冷却温度の切り替えが可能かどうかを判定する手段とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る測光装置は、使用環境温度に応じて、記憶手段に記憶された複数の演算補正値から一の演算補正値を選択し該一の演算補正値を用いて、受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出するので、達成可能な冷却温度を適切に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る測光装置としての分光放射輝度計およびそれを用いた測光方法について説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１に係る測光装置としての分光放射輝度計の構成図である。図１の分光放射輝度計は、光源（被測定物）１から出射された光を回折格子６に入射する光学系（対物レンズ２、アパーチャミラー３、光ファイバー４、およびコリメータレンズ５）を備える。アパーチャミラー３は複数の径の穴が開いており測定角切替機能を有し、対物レンズ２の像は、アパーチャミラー３の穴に結像し光ファイバー４によりミキシングされた後にコリメータレンズ５によってコリメートされ、さらに、平行光束として回折格子６に導かれる。これにより、分光が行われる。
【００２３】
そして、回折格子６で分光された光束は、結像レンズ７によりＣＣＤセンサ８に結像される。ＣＣＤセンサ８上には光源（被測定物）１から発せられたスペクトルが形成される。分光された光は波長により結像位置が異なるため、各波長に対応したＣＣＤセンサ８上の位置の画素の出力を得ることにより各波長に対応する信号を光電変換で取り出すことができる。
【００２４】
ＣＣＤセンサ８には、ペルチェ冷却素子９が、その吸熱面が接触するよう取り付けられている。温度制御手段１０は、ＣＣＤセンサ８が、所望の冷却温度で安定するよう、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力をモニタしながら、ペルチェ冷却素子９に供給する電圧を制御する。本実施の形態に係る測光装置は、上記所望の冷却温度を複数（例えば、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌ（Ｔ＿Ｈ＞Ｔ＿Ｌ）の２つとする）設定することを特徴とするものである。
【００２５】
ペルチェ冷却素子９の放熱面側には、放熱器１５が、接触するように取り付けられている。ペルチェ冷却素子９からの発熱は放熱器１５を伝わり放熱される。
【００２６】
ＣＣＤセンサ８等を収納する筐体２０には、吸気孔１３と排気孔１４とが備わっている。吸気孔１３には、外気を放熱器１５に吹きつけ、放熱器１５の冷却効果をあげるためのファン２１が取り付けられている。筐体２０内部の熱は排気孔１４より排出される。
【００２７】
ＣＰＵ１１は、温度センサ１２ａ，１２ｂからの入力およびＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）からの入力に基づき、温度制御手段１０に対し、設定する冷却温度の切り替えを指示する。つまり、温度制御手段１０は、温度センサ１２ａ，１２ｂを用いて検出された温度に対応する所望の冷却温度を設定する。温度センサ１２ａは筐体２０の内部の温度（筐体内温度）をモニタする。温度センサ１２ｂはファン２１付近すなわち吸気孔１３付近に配置され外気温度をモニタする。なお、外気温をモニタする温度センサ１２ｂは、筐体２０の外部に配置してもよい。なお、以下では、温度センサ１２ａ，１２ｂを総称して、単に温度センサ１２とも呼ぶ。
【００２８】
図２は、図１の冷却部および信号処理部の詳細を示したブロック図である。
【００２９】
光源（被測定物）１の各波長に対応する信号は、ＣＣＤセンサ８より出力される。出力された信号はＣＤＳ（相関２重サンプリング）１９およびＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）１６で構成されるアナログフロントエンドでデジタル化されＣＰＵ１１に入力される。
【００３０】
メモリ１７には、ＣＣＤセンサ８の感度の温度特性の演算補正係数が入っている。すなわち、ＣＣＤセンサ８の感度は温度により変化する（すなわち温度特性を有する）ので、ペルチェ冷却素子９の複数の所望の冷却温度すなわち温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌに対応するように、それぞれ、ＣＣＤセンサ８の感度の演算補正係数がメモリ１７に保存されている（図３参照）。すなわち、図３に示されるように、直線性補正係数、レベル（感度）補正係数、およびセンサ波長テーブルは、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌに対応して２パターンが保存されている。なお、ＣＣＤセンサ８から出力された信号がアナログフロントエンドでデジタル化されてなる生カウント値に対して、上記３つの演算補正係数を順次掛けていくことにより、測定値が求められるが、必要に応じて、内蔵ＮＤ（減光）フィルター用の補正やユーザによる任意の補正を行ってもよい。
【００３１】
ＣＰＵ１１においては、ＣＣＤセンサ８から出力される信号への演算処理を含むさまざまな演算処理が行われる。そのときに、ＣＰＵ１１は、温度制御手段１０で現在設定されている所望の冷却温度に対するＣＣＤセンサ８の感度の温度特性の演算補正係数を、メモリ１７から読み出し、使用する。すなわち、上記の演算補正係数は、冷却温度により異なるので、冷却温度が温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌの２種類に設定される場合には、設定された冷却温度に応じて、２パターンの演算補正係数が使い分けられ、感度の補正演算が行われている。演算処理が行われた後、補正済みのカウント値は、測定値として、メモリ１７に一時的に保存されるとともに、表示部１８にも表示される。
【００３２】
すなわち、本実施の形態において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２ａ，１２ｂを用いて、それぞれ、筐体内温度および外気温度を得る。また、メモリ１７には、温度センサ１２からの入力に対して、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのどちらを冷却温度として採用するかを設定した情報が予め保存されている。ＣＰＵ１１は、この情報に基づき、冷却温度を決定し、必要に応じ温度制御手段１０へ冷却温度の切り替えを指示する。
【００３３】
なお、図１においては、温度センサ１２ａ，１２ｂをそれぞれ１つずつ設けた場合が示されているが、温度センサ１２ａ，１２ｂの一方のみを設けてもよい。また、温度センサ１２ａ，１２ｂを複数ずつ設けることにより測定精度を上げてもよい。また、温度センサ１２ａ，１２ｂの両方を設けた場合には、筐体内温度Ｔ＿１２ａと外気温度Ｔ＿１２ｂとの差ΔＴ＿１２ａ−１２ｂを求めることにより、筐体内の温度上昇分を求めてもよい。なお、以下では、筐体内温度Ｔ＿１２ａおよび外気温度Ｔ＿１２ｂを総称して、単に温度Ｔとも呼ぶ。この温度Ｔは、ＣＣＤセンサ８を使用する環境における温度すなわち使用環境温度として検出される温度であるが、この使用環境温度として、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力を採用してもよい。すなわち、使用環境温度としては、筐体内温度Ｔ＿１２ａ、外気温度Ｔ＿１２ｂ、およびＣＣＤセンサ８内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を採用すればよい。
【００３４】
メモリ１７には、温度センサ１２からの入力に対する基準値Ｔｒが保存されている。この基準値Ｔｒは、温度Ｔ＿Ｌを冷却温度として達成できるような温度Ｔ（使用環境温度）の上限値として規定されるものである。すなわち、温度Ｔ＿Ｌを冷却温度とした場合において、筐体内温度Ｔ＿１２ａおよび外気温度Ｔ＿１２ｂが、ペルチェ冷却素子９や放熱器１５の冷却能力を上回る温度まで上昇すると、ＣＣＤセンサ８を冷却し切れずＣＣＤセンサ８の温度が温度Ｔ＿Ｌより高くなってしまう。このような場合には、設定された温度と達成された温度とに差が生じるので、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数を用いて補正演算を行うと、測定値に誤差が生じることとなる。このような事象が発生しない範囲内での温度Ｔの上限値が基準値Ｔｒとして保存されている。
【００３５】
なお、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２からの入力が基準値Ｔｒを上回った場合には、ユーザへ警告（表示部１８への表示や音声の出力等）および測定（カウント）の禁止のうちの少なくとも一方を行う。
【００３６】
図４〜６は、図１〜２の測光装置の動作を示すフローチャートである。図４〜６においては、冷却温度として、２つの温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌが設定された場合が示されている。図４は、分光放射輝度計が測定（カウント）動作開始時に冷却温度として温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれかを選択し設定する動作が示されている。図５は、温度Ｔ＿Ｌが冷却温度として設定されている場合の動作が示されている。図６は、温度Ｔ＿Ｈが冷却温度として設定されている場合の動作が示されている。なお、図４〜６においては、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１５，Ｓ１９，Ｓ２４でメモリ１７から演算補正係数が読み出されるが、これらは、上述したように、生カウント値の補正に用いられる。
【００３７】
図４を参照して、まず、ステップＳ１において、分光放射輝度計の電源がＯＮされると、冷却動作が開始される。すなわち、温度制御手段１０は、ＣＣＤセンサ８を所望の冷却温度（温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれか）に安定させるように、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力をモニタしながら、ペルチェ冷却素子９に供給する電圧を制御し始める。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ１を読み取る。この温度Ｔ１としては、筐体内温度Ｔ＿１２ａを採用してもよく、外気温度Ｔ＿１２ｂを採用してもよく、筐体内温度Ｔ＿１２ａと外気温度Ｔ＿１２ｂとの差ΔＴ＿１２ａ−１２ｂを採用してもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２で読み取られた温度Ｔ１を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。
【００４０】
比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ４）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ５）、図５のステップＳ１１へ進む。
【００４１】
一方、比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒでない場合すなわちＴ１≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定し（ステップＳ６）、温度Ｔ＿Ｈに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ７）、図６のステップＳ２１へ進む。
【００４２】
また、図５を参照して、冷却温度が温度Ｔ＿Ｌに設定されている場合には、まず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１は、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力を温度Ｔ＿ＣＣＤとして読み取る。
【００４３】
次に、ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１で読み取られた温度Ｔ＿ＣＣＤが、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌと設定して制御するための許容範囲内（例えば±０．５℃）に入っているか（すなわちＣＣＤセンサ８の温度が大きく上昇していないか）どうかを判定する。判定の結果、温度Ｔ＿ＣＣＤが許容範囲内に入っている場合には、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替える必要はないので、ステップＳ１１へ戻る。一方、判定の結果、温度Ｔ＿ＣＣＤが許容範囲内に入っていない場合には、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替える必要があるので、ステップＳ１３へ進む。
【００４４】
次に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ２を読み取り、メモリ１７に格納する。なお、この温度Ｔ２は、ＣＣＤセンサ８の温度が大きく上昇した場合すなわち制御が不可能な状態における温度としてメモリ１７に保存され、後述するステップＳ１７において、回復の判定に用いられる。
【００４５】
次に、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１は、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定する。
【００４６】
次に、ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１は、温度Ｔ＿Ｈに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出す。
【００４７】
次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ３を読み取る。
【００４８】
次に、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３でメモリ１７に格納された温度Ｔ２と、ステップＳ１６で読み取られた温度Ｔ３とを比較する。すなわち、制御が不可能となった状態において読み取られた温度Ｔ２と、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替えた後に読み取られた温度Ｔ３とを比較することにより、現在、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに切り替えても制御が可能な状態に回復しているかどうかを判定する。
【００４９】
比較の結果、Ｔ３＜Ｔ２である場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ１８）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１へ戻る。
【００５０】
一方、Ｔ３＜Ｔ２でない場合すなわちＴ３≧Ｔ２である場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ１６へ戻る。
【００５１】
なお、ステップＳ１８〜Ｓ１９において冷却温度の切り替えが頻繁に行われるのを防ぐために、ステップＳ１７の比較においては、温度Ｔ２にヒステリシスα（℃）を与えてもよい。すなわち、式（Ｔ３＜Ｔ２）の真偽で判定を行うのではなく、（Ｔ３＜Ｔ２−α）の真偽で判定を行うことにより、切り替え温度付近での切り替えが行われにくくする。また、切り替え回数に応じて増加するヒステリシスα（℃）を用いてもよく、この場合には、切り替え回数をＣＰＵでカウントして、カウント数に応じてα（℃）を段階的に増加させれば良い。
【００５２】
また、図６を参照して、冷却温度が温度Ｔ＿Ｈに設定されている場合には、まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ４を読み取る。
【００５３】
次に、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２１で読み取られた温度Ｔ４を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。
【００５４】
比較の結果、Ｔ４＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ２３）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ２４）、図５のステップＳ１１へ進む。
【００５５】
一方、比較の結果、Ｔ４＜Ｔｒでない場合すなわちＴ４≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ２１へ戻る。
【００５６】
このように、本実施の形態に係る測光装置としての分光放射輝度計は、生カウント値を複数の冷却温度（例えば温度Ｔ＿Ｌ，Ｔ＿Ｈの２種類）にそれぞれ対応させて補正するための演算補正係数をメモリ１７に複数パターン（例えば２パターン）保存しておき、検出された使用環境温度に応じて使い分ける。従って、必ずしも余裕を持たせた比較的高い温度（例えば温度Ｔ＿Ｈ）のみを冷却温度として制御を行う必要はなく、通常は余裕を持たせない比較的低い温度（例えば温度Ｔ＿Ｌ）を冷却温度として制御を行い、温度Ｔ＿Ｌ等で制御が不可能な場合のみ温度Ｔ＿Ｈ等に切り替えるようにすることができる。よって、達成可能な冷却温度を適切に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１に係る分光放射輝度計の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る分光放射輝度計の冷却部および信号処理部の詳細を示したブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る分光放射輝度計により用いられる演算補正係数を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る分光放射輝度計が動作開始時に冷却温度として温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれかを選択し設定する動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る分光放射輝度計において温度Ｔ＿Ｌが冷却温度として設定されている場合の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る分光放射輝度計において温度Ｔ＿Ｈが冷却温度として設定されている場合の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光源（被測定物）
２ 対物レンズ
３ アパーチャミラー
４ 光ファイバー
５ コリメータレンズ
６ 回折格子
７ 結像レンズ
８ ＣＣＤセンサ
９ ペルチェ冷却素子
１０ 温度制御手段
１１ ＣＰＵ
１２ 温度センサ
１３ 吸気孔
１４ 排気孔
１５ 放熱器
１６ ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）
１７ メモリ
１８ 表示部
１９ ＣＤＳ（相関２重サンプリング）
２０ 筐体
２１ ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測光装置に係り、特に分光放射輝度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤ等の固体撮像素子（ＣＣＤ撮像素子）では、入射光によって発生する信号出力のほかに入射光によらない、いわゆる暗電流が発生する。これは、信号Signalに対しての雑音Noiseとして扱われるが、その値が非常に重要である。信号に対しての雑音は、一般にはＳ／Ｎ（Signal／Noise）比として考える。
【０００３】
ＣＣＤ撮像素子を使用した測光装置や電子カメラでは、微小光を測定するためには、電荷蓄積時間を長くして測定する必要がある。しかし、暗電流は電荷蓄積時間に比例して大きくなり、この影響は微弱な入力光ほど顕著になり無視することができない。
【０００４】
また、ＣＣＤ撮像素子の暗電流は大きな温度特性を持っている。一般的にＣＣＤ撮像素子の温度が７度上がると、暗電流は約２倍に増加する。
【０００５】
すなわち、ＣＣＤ撮像素子を使用した測光装置や電子カメラでは、撮影時におけるＣＣＤ撮像素子の温度上昇が雑音の原因となる。このため、Ｓ／Ｎ比の良好な出力信号を得るためには、ＣＣＤ撮像素子を適正な温度に維持するために冷却が必要となる。
【０００６】
したがって、ＣＣＤ撮像素子を用いた電子カメラでは、ＣＣＤ撮像素子のＳ／Ｎ比をあげるために、ペルチェ冷却素子を用いＣＣＤ撮像素子を冷却しながら撮影する手法が知られている（特許文献１〜２など参照）。
【０００７】
なお、ペルチェ冷却素子は、２種類の金属の接合部に電流を流すと、片方の金属からもう片方へ熱が移動するというペルチェ効果（Peltier-effect）を利用した板状の半導体素子である。直流電流を流すと、一方の面が吸熱し、反対側の面に発熱が起こる。この吸熱面にＣＣＤ撮像素子を接触させ、発熱面を放熱器などにより放熱させることにより、ＣＣＤ撮像素子の冷却を行うことが行われている。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−１３０６６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６６８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１〜２のように、ペルチェ冷却素子を用いてＣＣＤ撮像素子を冷却しながら撮影する場合には、ペルチェ冷却素子や放熱器の性能等で表される冷却条件により、当該ＣＣＤ撮像素子において冷却により達成可能な温度（以下では冷却温度と呼ぶ）が決まる。
【００１０】
一般に、ＣＣＤ撮像素子が実際に使用される際の温度（以下では使用環境温度と呼ぶ）は、搭載された機器の種類や、当該機器が使用される環境によりばらつくが、上記の冷却温度は、使用環境温度のばらつきを考慮して余裕を持たせて設定する必要がある。すなわち、想定され得る使用環境温度のうち最も高い温度においても達成可能となるように、冷却温度を高めに設定する必要がある。ＣＣＤ撮像素子は、温度特性を有するので、このような余裕を持たせて冷却温度を設定しない場合には、使用環境温度が高くなるとＣＣＤ撮像素子の温度を冷却温度まで冷却することができず、設定された温度と達成された温度とに差が生じ、測定される分光放射輝度値（測定値）に誤差が生じることとなる。この理由は以下の通りである。
【００１１】
ＣＣＤ撮像素子から出力された信号は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング）およびＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）で構成されるアナログフロントエンドでデジタル化され生カウント値としてＣＰＵへ入力される。ＣＰＵは、この生カウント値に対して、３つの演算補正係数（ＣＣＤおよび回路に依存する直線性補正係数、ＣＣＤセルピッチごとのレベル（感度）補正係数、およびＣＣＤセルピッチを１ｎｍピッチに波長変換するためのセンサ波長テーブルを用いて補正することにより、補正済み分光放射輝度が測定値として得られる。
【００１２】
ここで、直線性補正係数は、光量と電荷量との関係が非線形であることに起因するずれを補正するためのものである。また、レベル（感度）補正係数は、ＣＤＤセルのピッチ毎、例えば、ＣＣＤセルの１ラインごとの感度のばらつきを補正するためのものである。また、センサ波長テーブルは、ＣＤＤセルのピッチ毎のデータを１ｎｍピッチの波長に係るデータに換算するように補正するためのものである。
【００１３】
一般に、ＣＣＤ撮像素子の感度は温度により変化する（すなわち温度特性を有する）ので、上記３つの演算補正係数は、設定された冷却温度に基づき予め算出されてメモリに保存されている。従って、上述したように、設定された温度と達成された温度とに差が生じる場合には、適切な演算補正係数を用いることができなくなり誤差が生じるので、これを防ぐために、余裕を持たせて冷却温度を設定している。
【００１４】
しかし、冷却温度に余裕を持たせた場合には、実際には達成可能である温度であるにも拘わらず冷却温度として設定できない温度範囲が生じる。すなわち、達成可能な冷却温度を適切に設定できないため、暗電流が少ない状態で使うことができる場合においても、暗電流が多い状態で使わざるを得ないという問題点があった。
【００１５】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、達成可能な冷却温度を適切に設定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】
【００１６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る測光装置は、光源としての被測定物から出射された光を取り込んで光電変換し信号を出力する受光素子と、前記受光素子に取り付けられ前記受光素子から熱を放出させ冷却する冷却手段と、前記受光素子を使用する環境における温度である使用環境温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出される前記使用環境温度に対応した所望の冷却温度を設定して前記冷却手段を制御する温度制御手段と、複数の前記所望の冷却温度にそれぞれ対応させて演算補正値を記憶する補正値記憶手段と、前記温度制御手段によって設定された所望の冷却温度に応じて、前記補正値記憶手段に記憶された複数の前記演算補正値から一の前記演算補正値を選択し、該一の前記演算補正値を用いて、前記受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出する演算手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段は、１個または複数個の温度検出手段からなり、前記使用環境温度として、前記測光装置を収納する筐体の内部の温度、前記測光装置を収納する筐体の外部の温度、および前記受光素子の内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を検出することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、警告および測定の禁止のうちの少なくとも一方を行う制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明に係る測光装置は、請求項１に記載の測光装置であって、前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、該検出された前記使用環境温度を記憶する温度記憶手段と、前記温度記憶手段に記憶された前記使用環境温度を現在の使用環境温度と比較することにより、前記所望の冷却温度の切り替えが可能かどうかを判定する手段とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る測光装置は、使用環境温度に応じて、記憶手段に記憶された複数の演算補正値から一の演算補正値を選択し該一の演算補正値を用いて、受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出するので、達成可能な冷却温度を適切に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る測光装置としての分光放射輝度計およびそれを用いた測光方法について説明する。
【００２２】
＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１に係る測光装置としての分光放射輝度計の構成図である。図１の分光放射輝度計は、光源（被測定物）１から出射された光を回折格子６に入射する光学系（対物レンズ２、アパーチャミラー３、光ファイバー４、およびコリメータレンズ５）を備える。アパーチャミラー３は複数の径の穴が開いており測定角切替機能を有し、対物レンズ２の像は、アパーチャミラー３の穴に結像し光ファイバー４によりミキシングされた後にコリメータレンズ５によってコリメートされ、さらに、平行光束として回折格子６に導かれる。これにより、分光が行われる。
【００２３】
そして、回折格子６で分光された光束は、結像レンズ７によりＣＣＤセンサ８に結像される。ＣＣＤセンサ８上には光源（被測定物）１から発せられたスペクトルが形成される。分光された光は波長により結像位置が異なるため、各波長に対応したＣＣＤセンサ８上の位置の画素の出力を得ることにより各波長に対応する信号を光電変換で取り出すことができる。
【００２４】
ＣＣＤセンサ８には、ペルチェ冷却素子９が、その吸熱面が接触するよう取り付けられている。温度制御手段１０は、ＣＣＤセンサ８が、所望の冷却温度で安定するよう、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力をモニタしながら、ペルチェ冷却素子９に供給する電圧を制御する。本実施の形態に係る測光装置は、上記所望の冷却温度を複数（例えば、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌ（Ｔ＿Ｈ＞Ｔ＿Ｌ）の２つとする）設定することを特徴とするものである。
【００２５】
ペルチェ冷却素子９の放熱面側には、放熱器１５が、接触するように取り付けられている。ペルチェ冷却素子９からの発熱は放熱器１５を伝わり放熱される。
【００２６】
ＣＣＤセンサ８等を収納する筐体２０には、吸気孔１３と排気孔１４とが備わっている。吸気孔１３には、外気を放熱器１５に吹きつけ、放熱器１５の冷却効果をあげるためのファン２１が取り付けられている。筐体２０内部の熱は排気孔１４より排出される。
【００２７】
ＣＰＵ１１は、温度センサ１２ａ，１２ｂからの入力およびＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）からの入力に基づき、温度制御手段１０に対し、設定する冷却温度の切り替えを指示する。つまり、温度制御手段１０は、温度センサ１２ａ，１２ｂを用いて検出された温度に対応する所望の冷却温度を設定する。温度センサ１２ａは筐体２０の内部の温度（筐体内温度）をモニタする。温度センサ１２ｂはファン２１付近すなわち吸気孔１３付近に配置され外気温度をモニタする。なお、外気温をモニタする温度センサ１２ｂは、筐体２０の外部に配置してもよい。なお、以下では、温度センサ１２ａ，１２ｂを総称して、単に温度センサ１２とも呼ぶ。
【００２８】
図２は、図１の冷却部および信号処理部の詳細を示したブロック図である。
【００２９】
光源（被測定物）１の各波長に対応する信号は、ＣＣＤセンサ８より出力される。出力された信号はＣＤＳ（相関２重サンプリング）１９およびＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）１６で構成されるアナログフロントエンドでデジタル化されＣＰＵ１１に入力される。
【００３０】
メモリ１７には、ＣＣＤセンサ８の感度の温度特性の演算補正係数が入っている。すなわち、ＣＣＤセンサ８の感度は温度により変化する（すなわち温度特性を有する）ので、ペルチェ冷却素子９の複数の所望の冷却温度すなわち温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌに対応するように、それぞれ、ＣＣＤセンサ８の感度の演算補正係数がメモリ１７に保存されている（図３参照）。すなわち、図３に示されるように、直線性補正係数、レベル（感度）補正係数、およびセンサ波長テーブルは、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌに対応して２パターンが保存されている。なお、ＣＣＤセンサ８から出力された信号がアナログフロントエンドでデジタル化されてなる生カウント値に対して、上記３つの演算補正係数を順次掛けていくことにより、測定値が求められるが、必要に応じて、内蔵ＮＤ（減光）フィルター用の補正やユーザによる任意の補正を行ってもよい。
【００３１】
ＣＰＵ１１においては、ＣＣＤセンサ８から出力される信号への演算処理を含むさまざまな演算処理が行われる。そのときに、ＣＰＵ１１は、温度制御手段１０で現在設定されている所望の冷却温度に対するＣＣＤセンサ８の感度の温度特性の演算補正係数を、メモリ１７から読み出し、使用する。すなわち、上記の演算補正係数は、冷却温度により異なるので、冷却温度が温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌの２種類に設定される場合には、設定された冷却温度に応じて、２パターンの演算補正係数が使い分けられ、感度の補正演算が行われている。演算処理が行われた後、補正済みのカウント値は、測定値として、メモリ１７に一時的に保存されるとともに、表示部１８にも表示される。
【００３２】
すなわち、本実施の形態において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２ａ，１２ｂを用いて、それぞれ、筐体内温度および外気温度を得る。また、メモリ１７には、温度センサ１２からの入力に対して、温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのどちらを冷却温度として採用するかを設定した情報が予め保存されている。ＣＰＵ１１は、この情報に基づき、冷却温度を決定し、必要に応じ温度制御手段１０へ冷却温度の切り替えを指示する。
【００３３】
なお、図１においては、温度センサ１２ａ，１２ｂをそれぞれ１つずつ設けた場合が示されているが、温度センサ１２ａ，１２ｂの一方のみを設けてもよい。また、温度センサ１２ａ，１２ｂを複数ずつ設けることにより測定精度を上げてもよい。また、温度センサ１２ａ，１２ｂの両方を設けた場合には、筐体内温度Ｔ＿１２ａと外気温度Ｔ＿１２ｂとの差ΔＴ＿１２ａ−１２ｂを求めることにより、筐体内の温度上昇分を求めてもよい。なお、以下では、筐体内温度Ｔ＿１２ａおよび外気温度Ｔ＿１２ｂを総称して、単に温度Ｔとも呼ぶ。この温度Ｔは、ＣＣＤセンサ８を使用する環境における温度すなわち使用環境温度として検出される温度であるが、この使用環境温度として、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力を採用してもよい。すなわち、使用環境温度としては、筐体内温度Ｔ＿１２ａ、外気温度Ｔ＿１２ｂ、およびＣＣＤセンサ８内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を採用すればよい。
【００３４】
メモリ１７には、温度センサ１２からの入力に対する基準値Ｔｒが保存されている。この基準値Ｔｒは、温度Ｔ＿Ｌを冷却温度として達成できるような温度Ｔ（使用環境温度）の上限値として規定されるものである。すなわち、温度Ｔ＿Ｌを冷却温度とした場合において、筐体内温度Ｔ＿１２ａおよび外気温度Ｔ＿１２ｂが、ペルチェ冷却素子９や放熱器１５の冷却能力を上回る温度まで上昇すると、ＣＣＤセンサ８を冷却し切れずＣＣＤセンサ８の温度が温度Ｔ＿Ｌより高くなってしまう。このような場合には、設定された温度と達成された温度とに差が生じるので、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数を用いて補正演算を行うと、測定値に誤差が生じることとなる。このような事象が発生しない範囲内での温度Ｔの上限値が基準値Ｔｒとして保存されている。
【００３５】
なお、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２からの入力が基準値Ｔｒを上回った場合には、ユーザへ警告（表示部１８への表示や音声の出力等）および測定（カウント）の禁止のうちの少なくとも一方を行う。
【００３６】
図４〜６は、図１〜２の測光装置の動作を示すフローチャートである。図４〜６においては、冷却温度として、２つの温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌが設定された場合が示されている。図４は、分光放射輝度計が測定（カウント）動作開始時に冷却温度として温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれかを選択し設定する動作が示されている。図５は、温度Ｔ＿Ｌが冷却温度として設定されている場合の動作が示されている。図６は、温度Ｔ＿Ｈが冷却温度として設定されている場合の動作が示されている。なお、図４〜６においては、ステップＳ５，Ｓ７，Ｓ１５，Ｓ１９，Ｓ２４でメモリ１７から演算補正係数が読み出されるが、これらは、上述したように、生カウント値の補正に用いられる。
【００３７】
図４を参照して、まず、ステップＳ１において、分光放射輝度計の電源がＯＮされると、冷却動作が開始される。すなわち、温度制御手段１０は、ＣＣＤセンサ８を所望の冷却温度（温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれか）に安定させるように、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力をモニタしながら、ペルチェ冷却素子９に供給する電圧を制御し始める。
【００３８】
次に、ステップＳ２において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ１を読み取る。この温度Ｔ１としては、筐体内温度Ｔ＿１２ａを採用してもよく、外気温度Ｔ＿１２ｂを採用してもよく、筐体内温度Ｔ＿１２ａと外気温度Ｔ＿１２ｂとの差ΔＴ＿１２ａ−１２ｂを採用してもよい。
【００３９】
次に、ステップＳ３において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２で読み取られた温度Ｔ１を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。
【００４０】
比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ４）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ５）、図５のステップＳ１１へ進む。
【００４１】
一方、比較の結果、Ｔ１＜Ｔｒでない場合すなわちＴ１≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定し（ステップＳ６）、温度Ｔ＿Ｈに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ７）、図６のステップＳ２１へ進む。
【００４２】
また、図５を参照して、冷却温度が温度Ｔ＿Ｌに設定されている場合には、まず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ１１は、ＣＣＤセンサ８に内蔵された図示しない温度センサ（サーミスタ）の出力を温度Ｔ＿ＣＣＤとして読み取る。
【００４３】
次に、ステップＳ１２において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１１で読み取られた温度Ｔ＿ＣＣＤが、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌと設定して制御するための許容範囲内（例えば±０．５℃）に入っているか（すなわちＣＣＤセンサ８の温度が大きく上昇していないか）どうかを判定する。判定の結果、温度Ｔ＿ＣＣＤが許容範囲内に入っている場合には、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替える必要はないので、ステップＳ１１へ戻る。一方、判定の結果、温度Ｔ＿ＣＣＤが許容範囲内に入っていない場合には、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替える必要があるので、ステップＳ１３へ進む。
【００４４】
次に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ２を読み取り、メモリ１７に格納する。なお、この温度Ｔ２は、ＣＣＤセンサ８の温度が大きく上昇した場合すなわち制御が不可能な状態における温度としてメモリ１７に保存され、後述するステップＳ１７において、回復の判定に用いられる。
【００４５】
次に、ステップＳ１４において、ＣＰＵ１１は、冷却温度を温度Ｔ＿Ｈに設定する。
【００４６】
次に、ステップＳ１５において、ＣＰＵ１１は、温度Ｔ＿Ｈに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出す。
【００４７】
次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ３を読み取る。
【００４８】
次に、ステップＳ１７において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１３でメモリ１７に格納された温度Ｔ２と、ステップＳ１６で読み取られた温度Ｔ３とを比較する。すなわち、制御が不可能となった状態において読み取られた温度Ｔ２と、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌから温度Ｔ＿Ｈへ切り替えた後に読み取られた温度Ｔ３とを比較することにより、現在、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに切り替えても制御が可能な状態に回復しているかどうかを判定する。
【００４９】
比較の結果、Ｔ３＜Ｔ２である場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ１８）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１へ戻る。
【００５０】
一方、Ｔ３＜Ｔ２でない場合すなわちＴ３≧Ｔ２である場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ１６へ戻る。
【００５１】
なお、ステップＳ１８〜Ｓ１９において冷却温度の切り替えが頻繁に行われるのを防ぐために、ステップＳ１７の比較においては、温度Ｔ２にヒステリシスα（℃）を与えてもよい。すなわち、式（Ｔ３＜Ｔ２）の真偽で判定を行うのではなく、（Ｔ３＜Ｔ２−α）の真偽で判定を行うことにより、切り替え温度付近での切り替えが行われにくくする。また、切り替え回数に応じて増加するヒステリシスα（℃）を用いてもよく、この場合には、切り替え回数をＣＰＵでカウントして、カウント数に応じてα（℃）を段階的に増加させれば良い。
【００５２】
また、図６を参照して、冷却温度が温度Ｔ＿Ｈに設定されている場合には、まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ１１は、温度センサ１２の温度Ｔ４を読み取る。
【００５３】
次に、ステップＳ２２において、ＣＰＵ１１は、ステップＳ２１で読み取られた温度Ｔ４を、予め設定された基準温度Ｔｒと比較する。
【００５４】
比較の結果、Ｔ４＜Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成可能と判定し、冷却温度を温度Ｔ＿Ｌに設定し（ステップＳ２３）、温度Ｔ＿Ｌに対応する演算補正係数をメモリ１７から読み出し（ステップＳ２４）、図５のステップＳ１１へ進む。
【００５５】
一方、比較の結果、Ｔ４＜Ｔｒでない場合すなわちＴ４≧Ｔｒである場合には、温度Ｔ＿Ｌが達成不可能と判定し、ステップＳ２１へ戻る。
【００５６】
このように、本実施の形態に係る測光装置としての分光放射輝度計は、生カウント値を複数の冷却温度（例えば温度Ｔ＿Ｌ，Ｔ＿Ｈの２種類）にそれぞれ対応させて補正するための演算補正係数をメモリ１７に複数パターン（例えば２パターン）保存しておき、検出された使用環境温度に応じて使い分ける。従って、必ずしも余裕を持たせた比較的高い温度（例えば温度Ｔ＿Ｈ）のみを冷却温度として制御を行う必要はなく、通常は余裕を持たせない比較的低い温度（例えば温度Ｔ＿Ｌ）を冷却温度として制御を行い、温度Ｔ＿Ｌ等で制御が不可能な場合のみ温度Ｔ＿Ｈ等に切り替えるようにすることができる。よって、達成可能な冷却温度を適切に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１に係る分光放射輝度計の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る分光放射輝度計の冷却部および信号処理部の詳細を示したブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る分光放射輝度計により用いられる演算補正係数を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る分光放射輝度計が動作開始時に冷却温度として温度Ｔ＿Ｈ，Ｔ＿Ｌのいずれかを選択し設定する動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る分光放射輝度計において温度Ｔ＿Ｌが冷却温度として設定されている場合の動作を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る分光放射輝度計において温度Ｔ＿Ｈが冷却温度として設定されている場合の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 光源（被測定物）
２ 対物レンズ
３ アパーチャミラー
４ 光ファイバー
５ コリメータレンズ
６ 回折格子
７ 結像レンズ
８ ＣＣＤセンサ
９ ペルチェ冷却素子
１０ 温度制御手段
１１ ＣＰＵ
１２ 温度センサ
１３ 吸気孔
１４ 排気孔
１５ 放熱器
１６ ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）
１７ メモリ
１８ 表示部
１９ ＣＤＳ（相関２重サンプリング）
２０ 筐体
２１ ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源としての被測定物から出射された光を取り込んで光電変換し信号を出力する受光素子と、
前記受光素子に取り付けられ前記受光素子から熱を放出させ冷却する冷却手段と、
前記受光素子を使用する環境における温度である使用環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検出される前記使用環境温度に対応した所望の冷却温度を設定して前記冷却手段を制御する温度制御手段と、
複数の前記所望の冷却温度にそれぞれ対応させて演算補正値を記憶する補正値記憶手段と、
前記温度制御手段によって設定された所望の冷却温度に応じて、前記補正値記憶手段に記憶された複数の前記演算補正値から一の前記演算補正値を選択し、該一の前記演算補正値を用いて、前記受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出する演算手段と
を備えることを特徴とする測光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段は、１個または複数個の温度検出手段からなり、前記使用環境温度として、前記測光装置を収納する筐体の内部の温度、前記測光装置を収納する筐体の外部の温度、および前記受光素子の内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を検出する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、警告および測定の禁止のうちの少なくとも一方を行う制御手段
をさらに備えることを特徴とする測光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、該検出された前記使用環境温度を記憶する温度記憶手段と、
前記温度記憶手段に記憶された前記使用環境温度を現在の使用環境温度と比較することにより、前記所望の冷却温度の切り替えが可能かどうかを判定する手段と
をさらに備えることを特徴とする測光装置。
【請求項１】
光源としての被測定物から出射された光を取り込んで光電変換し信号を出力する受光素子と、
前記受光素子に取り付けられ前記受光素子から熱を放出させ冷却する冷却手段と、
前記受光素子を使用する環境における温度である使用環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検出される前記使用環境温度に対応した所望の冷却温度を設定して前記冷却手段を制御する温度制御手段と、
複数の前記所望の冷却温度にそれぞれ対応させて演算補正値を記憶する補正値記憶手段と、
前記温度制御手段によって設定された所望の冷却温度に応じて、前記補正値記憶手段に記憶された複数の前記演算補正値から一の前記演算補正値を選択し、該一の前記演算補正値を用いて、前記受光素子から出力された信号に対して演算を施すことで測定値を算出する演算手段と
を備えることを特徴とする測光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段は、１個または複数個の温度検出手段からなり、前記使用環境温度として、前記測光装置を収納する筐体の内部の温度、前記測光装置を収納する筐体の外部の温度、および前記受光素子の内部の温度のうちの少なくとも一つの温度を検出する
ことを特徴とする測光装置。
【請求項３】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、警告および測定の禁止のうちの少なくとも一方を行う制御手段
をさらに備えることを特徴とする測光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の測光装置であって、
前記温度検出手段により検出された前記使用環境温度が、予め定められた所定の温度範囲外となった場合に、該検出された前記使用環境温度を記憶する温度記憶手段と、
前記温度記憶手段に記憶された前記使用環境温度を現在の使用環境温度と比較することにより、前記所望の冷却温度の切り替えが可能かどうかを判定する手段と
をさらに備えることを特徴とする測光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１４５２２４（Ｐ２００９−１４５２２４Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２３３９９（Ｐ２００７−３２３３９９）
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１４日（２００７．１２．１４）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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