CN116113810A - 光学装置、色彩亮度计以及色彩计 - Google Patents

光学装置、色彩亮度计以及色彩计 Download PDF

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Abstract

光学装置具备测光部(12A)、第1光学单元(11A)、测光部(12B)以及第2光学单元(11B)。第1光学单元(11A)具有最靠近物体侧的第1透镜(22A)，以及使来自第1部位(AR1)的光偏转并引导至第1透镜的第1棱镜(21A)。第2光学单元(11B)具有最靠近物体侧的第2透镜(22B)，以及使来自第2部位(AR2)的光偏转并引导至第2透镜(22B)的第2棱镜(21B)。从被测量物(1)到第1棱镜(21A)的第1光学单元(11A)的第1光轴(AX1)与从被测量物(1)到第2棱镜(21B)的第2光学单元(11B)的第2光轴(AX2)大致平行，且第1光轴(AX1)与第2光轴(AX2)之间的间隔小于第1透镜(22A)的中心与第2透镜(22B)的中心之间的距离。

Description

光学装置、色彩亮度计以及色彩计
技术领域
本发明涉及光学装置、以及使用了该光学装置的色彩亮度计以及色彩计。
背景技术
已知测量发光体的颜色以及亮度的色彩亮度计，以及测量物体的颜色的色彩计。例如，色彩亮度计被用于测量以及调整显示器的光学特性。
显示器的尺寸根据搭载该显示器的电子装置的大小而多种多样。如果要测量的显示器的尺寸较小，则亮度及色度的测量范围也变小。另一方面，从被测量物的某个测量范围发出的光的量随着该测量范围变小而减少。由于这样的理由，例如OLED(Organic LightEmitting Diode(有机发光二极管))显示器的评价用的光学装置被构成为能够从小的测量范围获取更多的光量。
例如国际公开第2011/121896号(专利文献1)公开了用于色彩亮度计或色彩计测量用光学***的测量用光学***。在该测量用光学***中，测量光被分支为多个光束，各分支光经由干涉膜过滤器而被受光传感器接收。测量用光学***具有用于聚光的对物透镜。该对物透镜具有圆形
Figure BDA0004113444440000011
的测量范围。
国际公开第2018/230177号(专利文献2)公开了用于将更多的光量从被测量物导光到受光部的测量用光学***。该测量用光学***具备光圈、对入射光进行导光的光导波路、第1光学***、第2光学***。第1光学***被配置于光圈的物体侧，使来自测量对象的光像成像于光圈的开口面。第2光学***被配置于光圈和光导波路之间，以将从光圈的开口面出射的各光束的各主光线变得平行于光轴的方式，使各主光线入射到光导波路。
日本专利公开2003-247891号公报(专利文献3)公开了一种光学装置，其用于即使在被测量物的定向特性为非对称的情况下，也尽量抑制从多个出射面出射的光量的不均。该光学装置具备光分支单元。光分支单元具有将入射到入射面的来自被测量物的光进行分支而出射的多个出射面。光分支单元的入射面被划分为多个入射区域。入射到不邻接的互不相同的多个入射区域的光从光分支单元的各个出射面被出射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2011/121896号
专利文献2:国际公开第2018/230177号
专利文献3:日本专利公开2003-247891号公报
发明内容
发明要解决的课题
近年，在显示器领域中，正在开发被称为屏下摄像机(Under Screen Camera(USC))的技术。USC是将摄像机模块配置于显示器的背面的技术。该技术有时也被称为显示器下摄像机(Under Display Camera)，但在本说明书中，以“USC”这一名称来称呼相应的技术。
采用了USC的设备具有难以越过显示器而看到摄像机的结构。在这样的设备中，与摄像机重叠的显示器的部分(称为USC部)具有与显示器的通常的部分(以下称为通常部)的构造不同的构造。从而在显示器的γ调整中，有必要对USC部和通常部而分别进行γ调整。
进一步地，为了缩短间歇时间，存在要同时计量USC部和通常部分别的亮度的要求。然而，在显示器的面内存在发光分布。因此，期望成为计量的对象的通常部是尽可能接近USC部的部位。由于这样的情况，要求同时计量USC部和通常部之间的间隔为10mm这样接近的2个部位的亮度。
一般而言，为了同时测量发光体的2个部位的亮度，需要2根亮度计探针(probe)。为了同时测量接近的2个部位的亮度，必须使2根亮度计探针靠近。然而由于物理尺寸的限制，将现有的亮度计探针接近地排列(例如以10mm的间隔而配置)是很困难的。另一方面，在为了将2根亮度计探针之间的距离缩短而将各个亮度计探针的尺寸变小的情况下，由于位于最靠近物体侧的透镜的口径变小，亮度计探针所获取的光的量减少。
本发明鉴于上述情况而作成，其目的为提供能够维持明度并测量接近的部位中的亮度的光学装置，以及使用了该光学装置的色彩亮度计以及色彩计。
用于解决课题的单元
为了解决上述课题，本发明的一个方面所涉及的光学装置具备：接收来自被测量物的第1部位的光的第1测光部、第1光学单元、接收来自被测量物的第2部位的光的第2测光部、第2光学单元。第1光学单元具有：用于将来自第1部位的光聚光于第1测光部的最靠近物体侧的透镜即第1透镜、以及使来自第1部位的光偏转而引导至第1透镜的第1光学部件。第2光学单元具有：用于将来自第2部位的光聚光于第2测光部的最靠近物体侧的透镜即第2透镜、以及使来自第2部位的光偏转而引导至第2透镜的第2光学部件。从被测量物到第1光学部件的第1光学单元的光轴与从被测量物到第2光学部件的第2光学单元的光轴大致平行，且第1光学单元的光轴与第2光学单元的光轴之间的间隔小于第1透镜的中心与第2透镜的中心之间的距离。
本发明的其他方面所涉及的色彩亮度计和色彩计具备上述的光学装置。
发明效果
根据本发明，能够提供能够维持明度并测量接近的部位中的亮度的光学装置，以及使用了该光学装置的色彩亮度计以及色彩计。
附图说明
图1是示出搭载了本发明的实施方式所涉及的光学装置的色彩亮度计的概略结构的框图。
图2是示出搭载了本发明的实施方式所涉及的光学装置的色彩计的概略结构的框图。
图3是示出本发明的实施方式所涉及的光学装置的结构例的框图。
图4是示出被测量物的例子的示意图。
图5是示出本发明的实施例1所涉及的光学装置的结构的图。
图6A是本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的斜视图。
图6B是本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的正视图。
图6C是本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的俯视图。
图7是示出将2个平行六面体棱镜接近地排列的状态的图。
图8是示出本发明的实施例2所涉及的光学装置的结构的图。
图9A是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的斜视图。
图9B是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的正视图。
图9C是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的俯视图。
图10是示出本发明的实施例3所涉及的光学装置的结构的图。
图11A是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的透视图。
图11B是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的正视图。
图11C是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的侧视图。
具体实施方式
以下，参考附图并对本发明的实施方式进行说明。另外，对图中相同或相当的部分附以相同的标号并不反复其说明。
图1是示出搭载了本发明的实施方式所涉及的光学装置的色彩亮度计的概略结构的框图。在图1所示的实施方式中，被测量物1为发出光的发光体，例如也可以是显示器、或具备显示器的电子器械。本发明的一实施方式所涉及的色彩亮度计101能够测量被测量物1的发光体的颜色以及亮度。
色彩亮度计101具备探针10A、10B以及控制处理部50。探针10A具有光学单元11A、测光部12A、信号处理部13A以及运算部14A。光学单元11A接收来自被测量物1的第1部位的光，将该光引导至测光部12A。测光部12A对来自被测量物1的第1部位的光进行光电转换，输出具有与该光的强度对应的强度的电信号(模拟信号)。信号处理部13A包含对来自测光部12A的光进行增幅的放大器(未被图1示出)以及将来自放大器的模拟信号转换为数字信号(测量数据)的A/D转换器(未被图1示出)。运算部14A使用从A/D转换器输出的数字信号(测量数据)，通过执行规定的运算处理，计算三刺激值(X、Y、Z)、通过CIE(国际照明委员会)制定的xyY(色度坐标、亮度)、TΔuvY(相关色温度、离黑体轨迹的色差、亮度)等。
探针10B具有与探针10A相同的结构。详细而言，探针10B具有光学单元11B、测光部12B、信号处理部13B以及运算部14B。光学单元11B接收来自被测量物1的第2部位的光，将该光引导至测光部12B。由此测光部12接收来自被测量物1的第2部位的光。探针10B的各块的功能与探针10A的对应的块的功能相同，以后的说明不再反复。
控制处理部50包含控制部51、显示部52、操作部53以及存储部54。控制处理部50例如通过个人计算机而实现。控制部51控制探针10A、10B。进一步地，控制部51能够从探针10A、10B的各自接收数据，执行该数据的显示、管理等处理。显示部52通过控制部51的控制以图表、列表等形式来显示测量数据。操作部53被输入与测量有关的各种信息(测量的指示、显示模式的设定、测量范围等)。存储部54存储包含测量数据的各种数据。
本发明的实施方式所涉及的光学装置也能够应用于色彩计。图2是示出搭载了本发明的实施方式所涉及的光学装置的色彩计的概略结构的框图。色彩计102的结构基本上与色彩亮度计101的结构相同，但在追加了照明部40这一点上与色彩亮度计101的结构不同。照明部40为例如通过规定的几何结构(geometry)(不作限定，作为一例为45°：0°)而向被测量物1照射照明光的装置。
图3是示出本发明的实施方式所涉及的光学装置的结构例的框图。图3中主要示出了探针中包含的光学单元以及测光部的结构。
光学单元11A(第1光学单元)包含光学部件21A(第1光学部件)、透镜22A(第1透镜)、光束分割部件23A。透镜22A为最靠近物体侧的透镜，是用于将来自被测量物1的第1部位的光聚光于测光部12A(第1测光部)的透镜。光学部件21A使来自被测量物1的第1部位的光偏转并引导至透镜22A。光束分割部件23A是将透过透镜22A的光束分割为3个光束并将这些光束引导至测光部12A的光导波路。作为光束分割部件23A，例如能够应用束状光纤(bundle fiber)。
测光部12A包含过滤器24A-1、24A-2、24A-3以及传感器25A-1、25A-2、25A-3。过滤器24A-1、24A-2、24A-3是滤色器，使从光束分割部件23A发出的光以规定的透射率特性而透过。具体而言，过滤器24A-1、24A-2、24A-3是具有与CIE中规定的等色函数X、Y、Z分别对应的分光透过特性的过滤器，例如干涉膜过滤器。传感器25A-1、25A-2、25A-3分别接收透过过滤器24A-1、24A-2、24A-3的光，输出与该受光强度对应的电信号。来自传感器25A-1、25A-2、25A-3的信号被输入到信号处理部13A。
光学单元11B(第2光学单元)具有与光学单元11A相同的结构。光学单元11B包含光学部件21B(第2光学部件)、透镜22B(第2透镜)以及光束分割部件23B。
透镜22B是最靠近物体侧的透镜，是用于将来自被测量物1的第2部位的光聚光于测光部12B(第2测光部)的透镜。光学部件21B使来自被测量物1的第2部位的光偏转并引导至透镜22B。光束分割部件23B是将透过透镜22B的光束分割为3个光束并将这些光束引导至测光部12B的光导波路。
测光部12B具有与测光部12A相同的结构。测光部12B包含过滤器24B-1、24B-2、24B-3以及传感器25B-1、25B-2、25B-3。过滤器24B-1、24B-2、24B-3是具有与CIE中规定的等色函数X、Y、Z分别对应的分光透过特性的过滤器。传感器25B-1、25B-2、25B-3接收分别透过过滤器24B-1、24B-2、24B-3并输出与该受光强度对应的电信号。来自传感器25B-1、25B-2、25B-3的信号被输入到信号处理部13B。
图4是示出被测量物的例子的模式图。被测量物1例如是智能手机，具有采用了USC的显示器2。但是显示器2的背后配置有摄像机(未图示)。显示器2上的测量对象的部位例如是第1部位3(USC部)以及第2部位4(通常部)。第1部位3和第2部位4接近，第1部位3和第2部位4之间的间隔D(中心间距离)例如是10mm。
另外，虽然不做限制，但在一实施方式中，第1部位3的最小计量宽度A1为大于0小于3mm的值。同样，第2部位4的最小计量宽度A2也被设定为大于0小于3mm的值。
(本实施方式所涉及的光学装置的详细说明)
本实施方式所涉及的光学装置能够具有以下说明的结构。光学装置具备用于接收来自被测量物的第1部位的光的第1测光部、第1光学单元、用于接收来自被测量物的第2部位的光的第2测光部以及第2光学单元。第1光学单元具有第1透镜以及第1光学部件，所述第1透镜是用于将来自第1部位的光聚光于第1测光部的最靠近物体侧的透镜，所述第1光学部件使来自第1部位的光偏转并引导至第1透镜。第2光学单元具有第2透镜以及第2光学部件，所述第2透镜是用于将来自第2部位的光聚光于第2测光部的最靠近物体侧的透镜，所述第2光学部件使来自第2部位的光偏转并引导至第2透镜。从被测量物到第1光学部件的第1光学单元的光轴与从被测量物到第2光学部件的第2光学单元的光轴大致平行，且第1光学单元的光轴和第2光学单元的光轴之间的间隔小于第1透镜的中心与第2透镜的中心之间的距离。
根据该结构，能够以比第1光学单元和第2光学单元之间的间隔更小的间隔来测量排列于被测量物上的2个部位的亮度。进一步的，在第1透镜以及第2透镜中，能够使用NA(开口数)或有效口径大的透镜，因此第1光学单元以及第2光学单元分别能够从被测量物上的对应部位获取更多的光量。从而根据本实施方式，能够提供能够维持明度并测量被测量物上的接近的部位中的色彩或亮度的光学装置。另外，本说明书中的“大致平行”不限于2个线或2个面严密地平行的情况，也包含了一方的线(或面)以规定的范围内的角度而对另一方的线(面)倾斜的情况。
根据本实施方式，第1光学部件和第2光学部件使来自被测量物的光反射并分别引导至第1透镜和第2透镜。根据该结构，能够使来自被测量物上的接近的部位的光线弯折，因此第1光学单元和第2光学单元分别能够引导来自被测量物上的对应部位的光。
根据本实施方式，第1光学部件使来自被测量物的光全反射2次而将来自被测量物的光引导至第1透镜，第2光学部件使来自被测量物的光全反射2次而将来自被测量物的光引导至第2透镜。优选地，第1光学部件和第2光学部件分别具有朝向物体侧的入射面、朝向第1透镜和第2透镜中的对应的透镜的出射面、使入射到入射面的光反射的第1反射面、使由第1反射面反射的光反射并引导到出射面的第2反射面，入射面和出射面大致平行，第1反射面和第2反射面大致平行。根据该结构，第1光学部件和第2光学部件分别能够将来自被测量物的光线弯折并引导至对应的透镜。因此，能够以比第1光学单元和第2光学单元之间的间隔更小的间隔来将来自排列于被测量物上的2个部位的光分别引导到第1光学单元以及第2光学单元。
根据本实施方式，第1光学部件和第2光学部件分别都是平行六面体棱镜，连接平行六面体棱镜的入射面和第1反射面的平行六面体棱镜的端部也可以是实施了倒角的端部。根据该结构，第1光学部件和第2光学部件分别能够将来自被测量物的光线弯折2次并引导至对应的透镜。进一步地，能够使第1光学部件和第2光学部件相互接近。因此，能够计量被测量物上的接近的2个部位的亮度。
另外，反射镜也可以通过反射光而使光偏转。从而第1光学部件和第2光学部件也可以由反射镜实现。然而，在使用反射镜的情况下，需要考虑其反射特性具有偏振依赖性的可能性。在棱镜能够不具有偏振依赖性而弯折光束这一点上，棱镜比反射镜更有利。
在本实施方式中，棱镜在测光部的最靠近物体侧的透镜之前(物体侧)。通过棱镜的全反射，测量对象部位的光学像旋转。但是，在本实施方式中，由于光学装置的目的在于从测量对象部位接收更多的光量，所以由最靠物体侧的透镜成像的光学像的朝向不直接影响色度或亮度的测量。
根据本实施方式，第1光学部件也可以使来自被测量物的光全反射1次而将来自被测量物的光引导至第1透镜，第2光学部件也可以使来自被测量物的光全反射1次而将来自所述被测量物的光引导至第2透镜。优选地，第1光学部件和第2光学部件的分别为三棱镜，具有朝向物体侧的入射面、朝向第1透镜和第2透镜中的对应的透镜的出射面、以及使入射到入射面上的光全反射并引导至出射面上的第2反射面。
根据上述结构，第1光学部件和第2光学部件分别能够将来自被测量物的光线弯折而引导至对应的透镜。
在本实施方式中，第1光学单元以及第2光学单元具有相同的光学***。通过使用具有相同结构的光学***，在测量2个部位的色差时，能够去除第1光学单元和第2光学单元之间的测量的机种依赖性而测量色差。由此，能够进行高精度的测量。
第1光学单元和第2光学单元中的至少一者的光学单元的被测量物中的计量范围的最小计量宽度小于3mm。通常，USC部的大小根据搭载在设备上的摄像机的尺寸而被决定。例如，在许多智能手机中，摄像机的大小(直径)为3mm左右。从而，通过使计量范围的最小计量宽度小于3mm，能够测量智能手机的显示器上的USC部的颜色及亮度。
在本实施方式中，第1光学单元和第2光学单元中的至少一者的光学单元的测量角度在±15°之间。优选地，第1光学单元和第2光学单元中的至少一者的光学单元的测量角度在±10°之间。术语“测量角度”也可以替换为“开口角”。根据该结构，能够进行颜色及亮度的正确计量。
根据本实施方式，第1光学部件及第2光学部件的每一个都是棱镜，与棱镜的材料的D线相关的阿贝数νd满足νd＞40。当阿贝数νd小于40时，由于棱镜部产生的色差变大，因此波长引起的测量范围的偏差容易变大。因此，测量的精度降低。通过满足νd＞40，能够进行高精度的测量。作为νd＞40的材料，能够使用市售的材料。作为一例，能举出由株式会社OHARA(株式会社オハラ)提供的S-LAH65VS(νd＝46.5)。
优选地，νd＞50。不作特别限定，但若例示一实施方式中的阿贝数νd，则νd＝55.4。
根据本实施方式，棱镜具有大于10mm的厚度，棱镜的在400nm波长下的内部透射率大于0.9。
棱镜的材料具有越短波长透射率越低的倾向。通过满足上述条件的棱镜，在测量时能够确保光量，因此能够实现S/N比的提高。优选地，棱镜具有大于10mm的厚度，并且棱镜的在400nm的波长处的内部透射率大于0.95。另外，“厚度”是指与来自棱镜最下面(最接近被测量物的面)起的棱镜的高度相当的尺寸。
根据本实施方式，如果将棱镜折射率设为n，将通过棱镜内部的主光线的光路长度设为A，将第1测光部及第2测光部的测量距离设为WD0，则A/(WD0×n)＜0.9。A/(WD0×n)表示从被测量物发出的光进入第1测光部(或第2测光部)之前的光路中棱镜内的光路所占的比例。该比例越大，则被测量物与棱镜之间的距离越小。换言之，需要使光学装置更接近被测量物。当A/(WD0×n)超过0.9时，光学距离变短，因此光学装置的易使用性降低。不作特别限定，但一实施方式中的A/(WD0×n)的值为0.69。
根据本实施方式，第1光学部件和第2光学部件各自的折射率Nd为1.4以上。根据该结构，在第1光学部件和第2光学部件各自的内部，能够通过全反射将光线弯折90°。优选地，折射率Nd为1.6以上。
在口径大且测量角度大的光学***中，上光线(相对于主光线向正角度倾斜的光线)和主光线以不同的角度入射到反射面。为了使以更大的入射角入射的光全反射，光学部件的折射率越高越好。进而，通过使光透过由折射率高的介质构成的光学部件，能够确保更大的工作距离。从而折射率Nd优选满足上述条件。
在本实施方式中，第1透镜和第2透镜各自的口径大于第1测光部的计量范围的中心和第2测光部的计量范围的中心之间的距离的2倍。根据该结构，能够在维持明度的同时测量被测量物上的接近的部位。
进一步地，如图1和图2所示，根据本实施方式，色彩亮度计和色彩计具备上述光学装置。由此，能够实现在维持明度的同时能够在接近的部位进行测量的色彩亮度计及色彩计。
实施例
以下对本发明的各实施例进行说明。
[实施例1]
图5是示出本发明的实施例1所涉及的光学装置的结构的图。如图5所示，探针10A具有测光部12A(第1测光部)、光学单元11A(第1光学单元)。探针10B具有测光部12B(第2测光部)、光学单元11B(第2光学单元)。
测光部12A接收来自被测量物1的第1部位AR1的光。测光部12B接收来自被测量物1的第2部位AR2的光。如图3所示，各个测光部具有3个传感器。在各实施例中，将这3个传感器整合地表现为1个传感器。
光学单元11A具有透镜22A(第1透镜)、棱镜21A(第1光学元件)。透镜22A是最靠近物体侧的透镜，将来自被测量物1的第1部位AR1的光聚光于测光部12A。棱镜21A使来自被测量物1的第1部位AR1的光偏转并引导至透镜22A。
光学单元11B具有透镜22B(第2透镜)、棱镜21B(第2光学元件)。透镜22B是最靠近物体侧的透镜，将来自被测量物1的第2部位AR2的光聚光于测光部12B。棱镜21B使来自被测量物1的第2部位AR2的光偏转并引导至透镜22B。另外，图5中仅示出各光学单元的最靠近物体侧的透镜。
光轴AX1是从被测量物1的第1部位AR1到透镜22A的光学单元11A的光轴。光轴AX2是从被测量物1的第2部位AR2到透镜22B的光学单元11B的光轴。从被测量物1的第1部位AR1到棱镜21A为止的光轴AX1的部分与从被测量物1的第2部位AR2到棱镜21B为止的光轴AX2的部分平行。另外，从透镜22A的中心到棱镜21A的光轴AX1为止的部分和从透镜22B的中心到棱镜21B为止的光轴AX2的部分也平行。
间隔D表示第1部位AR1的中心与第2部位AR2的中心之间的距离。间隔D1表示光轴AX1和光轴AX2之间的间隔。间隔D2表示透镜22A的中心与透镜22B的中心之间的距离。在D、D1、D2之间，D2＞D＞D1的关系成立。从而，间隔D1小于间隔D2。进一步地，D2＞2×D。根据实施例1，能够在维持高光学性能的同时，计量被测量物上的接近的部位的色彩亮度。
在实施例1中，棱镜21A、21B的每一个都为平行六面体棱镜，使来自被测量物1的光全反射2次并引导至对应的透镜。图6A、图6B和图6C是示出本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的形状的图。图6A是本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的斜视图，图6B是本发明的实施例1所涉及的平行六面体棱镜的正视图，图6C是本发明所涉及的实施例1的平行六面体棱镜的俯视图。
平行六面体棱镜具有面31～36。面31是朝向物体侧的入射面。面32是出射面，与面31平行，并且朝向对应的透镜。面33和面34互相平行，并且每一个为一对顶角为45°的平行四边形。面35、36是互相平行地相对配置的反射面。面35是使入射到面31(入射面)的光反射的第一反射面。是使由面35反射的光反射并引导至面32(出射面)的第2反射面。另外，面31和面32之间的间隔相当于平行六面体棱镜的“厚度”。图6B所示的“t”表示平行六面体棱镜的“厚度”。
连接入射面(面31)和第一反射面(面35)的平行六面体棱镜的端部也可以是实施了倒角的端部。图7是示出使2个平行六面体棱镜接近地排列的状态的图。被测量物1的2个部位的间隔越小，越需要使棱镜21A、21B相互接近。然而，如果棱镜21A和21B的相对的端部37未被倒角，则如图7(A)所示，端部37彼此可能接触。如图7(B)所示，通过对相对的端部37实施倒角，能够避免端部37彼此的接触。能够使棱镜21A、21B彼此更接近。因此，能够计量被测量物1上的接近的2个部位。
将与实施例1有关的参数表示如下。
(1)探针10A、10B
柯尼卡美能达株式会社制探针(型号CA-VP402)
工作距离(棱镜最下面到DUT(被测量物)为止的距离)：7.2mm
透镜22A、22B透镜口径：24.5mm
壳体宽度(探头主体宽度)W1、W2:47mm
第1部位AR1、第2部位AR2中的测量径：2mm
测量角度(开口角)：±10°
(2)棱镜21A、21B
尺寸：20mm×16.55mm×18mm(参考图6A～图6C)
厚度：11.703mm
波长400nm时的内部透射率：99％(透过厚度10mm时)
玻璃材料：株式会社OHARA S-BSM18(Nd:1.638、νd：55.38)
(3)配置
通过棱镜内主光线的长度A：51.9417mm
探针的测量距离WD0：28mm
第1部位AR1、第2部位AR2的间隔D(中心间距离)：10mm
光轴间的间隔D2：23.5mm
[实施例2]
图8是示出本发明的实施例2所涉及的光学装置的结构的图。图8所示的结构基本上与图5所示的实施例1的结构相同，所以不进行反复的详细的说明。除了透镜22A和22B之外，图8还示出了透镜26A和26B。光学单元11A、11B各自的透镜的片数没有特别限定。
与实施例1相同，关于间隔D、D1、D2，D2＞D＞D1的关系及D2＞2×D的关系成立。从而，根据实施例2，能够在维持高光学性能的同时，计量被测量物上的接近部位的色彩亮度。
与实施例1相同，在实施例2中，棱镜21A、21B分别都为平行六面体棱镜。在实施例1和实施例2中，棱镜21A的尺寸不同。棱镜21B的尺寸在实施例1和实施例2中相同。与实施例1相同，从被测量物1的第1部位AR1到棱镜21A为止的光轴AX1的部分与从被测量物1的第2部位AR2到棱镜21B为止的光轴AX2的部分平行。另外，从透镜22A的中心到棱镜21A为止的光轴AX1的部分和从透镜22B的中心到棱镜21B为止的光轴AX2的部分也平行。
图9A、9B和9C是示出本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的形状的图。图9A是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的斜视图，图9B是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的正视图，图9C是本发明的实施例2所涉及的平行六面体棱镜的俯视图。面31是朝向物体侧的入射面，面32是出射面，面35、36是反射面。面33和面34中的每一个都为一对顶角为45°的平行四边形。连接入射面(面31)和第一反射面(面35)的平行六面体棱镜的端部也可以是实施了倒角的端部。“T”表示棱镜的厚度。
将与实施例2所涉及的光学装置有关的数据表示如下。
(1)探针
(1A)探针10A
柯尼卡美能达株式会社制探针(型号CA-VP410)
工作距离(从棱镜最下面到被测量物为止的距离)：6mm
透镜22A的透镜口径：23.7mm
壳体宽度(探针主体宽度)W1:47mm
第1部位AR1中的测量径：10mm
测量角度(开口角)：±8.5°
(1B)探针10B
柯尼卡美能达株式会社制探针(型号CA-VP402)
工作距离(从棱镜最下面到被测量物为止的距离)：7.2mm
透镜22A、22B的透镜口径：24.5mm
壳体宽度(探针主体宽度)W2：47mm
第2部位AR2中的测量径：2mm
测量角度(开口角)：±10°
(2)棱镜21A，21B
(2A)棱镜21A
尺寸：25mm×25.5mm×18mm(参考图9A～图9C)
棱镜厚度：18.031mm
波长400nm处的内部透射率：92.4％(透过厚度10mm时)
玻璃材料：株式会社OHARA S-LAH60(N d：1.834、νd：37.16)
(2B)棱镜21B
尺寸：20mm×16.55mm×18mm(参考图6A～图6C)
厚度：11.703mm
在波长400nm处的内部透射率：99％(透过厚度10mm时)
玻璃材料：株式会社OHARA S-BSM18(N d：1.638、νD：55.38)
(3)配置
通过棱镜内的主光线的长度A：
78.862mm(棱镜21A)、51.9417mm(棱镜21B)
探针的测量距离WD0：
30mm(探针10A)、28mm(探针10B)
第1部位AR1、第2部位AR2的间隔D(中心间距离)：10mm
光轴间的间隔D2：23.5mm
[实施例3]
图10是示出本发明的实施例3所涉及的光学装置的结构的图。在图10所示的结构中，探针10A、10B的结构基本上与图5所示的实施例1的结构相同，因此不反复进行详细的说明。在实施例3中，棱镜21A、21B的每一个都为三棱镜，使来自被测量物1的光全反射1次并引导至透镜22A、22B的每一个。关于间隔D、D1、D2，D2＞D＞D1及D2＞2×D的关系成立。根据实施例3，能够在维持高光学性能的同时，计量被测量物上的接近的部位的色彩亮度。
图11A、图11B和图11C是示出本发明的实施例3所涉及的三棱镜的形状的图。图11A是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的斜视图，图11B是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的正视图，图11C是本发明的实施例3所涉及的三棱镜的侧视图。三棱镜具有面31A～35A。面31A是朝向物体侧的入射面，面32A是朝向对应的透镜的出射面。面33A是使入射到面31A(入射面)的光反射的反射面。面33A及面34A互相平行地配置。面34A和35A的每一个的形状都是正三角形。从面31A到正三角形(面34A、35A)的顶点为止的高度相当于三棱镜的“厚度”。图11B中的“t”表示棱镜的厚度。与实施例1、2相同，从被测量物1的第1部位AR1到棱镜21A为止的光轴AX1的部分与从被测量物1的第2部位AR2到棱镜21B为止的光轴AX2的部分平行。
将与实施例3有关的参数表示如下。
(1)探针10A、10B
柯尼卡美能达株式会社制探针(型号CA-VP402)
工作距离(从棱镜最下面到被测量物为止的距离)：7.7mm
透镜22A、22B的透镜口径：24.5mm
壳体宽度(探针主体宽度)W1，W2：47mm
第1部位AR1、第2部位AR2中的测量径：2mm
测量角度(开口角)：±10°
(2)棱镜21A，21B
尺寸：25mm×25mm×25mm(参考图11A～图11C)
厚度：21.651mm
波长400nm处的内部透射率：99.6％(透过厚度10mm时)
玻璃材料：株式会社OHARA S-FPL55(N d：1.438、νd：94.66)
(3)配置
通过棱镜内的主光线的长度A：31.1496mm
探针的测量距离WD0：28mm
第1部位AR1、第2部位AR2的间隔D(中心间距离)：10mm
光轴间的距离(透镜22A、22B的中心间距离)D2：50.0mm
虽然对本发明的实施方式和实施例进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有点上都是例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书所示，旨在包含与权利要求书等同的含义和范围内的所有改变。
附图标记说明
1被测量物、2显示器、3第1部位、4第2部位、10A，10B探针、11A，11B光学单元、12A，12B测光部、13A，13B信号处理部、14A，14B运算部、21A，21B光学部件(棱镜)、22A，22B，26A，26B透镜、23A，23B光束分割部件、24A-1～24A-3，24B-1～24B-3过滤器、25A-1～25A-3，25B-1～25B-3传感器、31，31A，32，32A，33，33A，34，34A，35，35A，36面、37端部(棱镜)、40照明部、50控制处理部、51控制部、52显示部、53操作部、54存储部、101色彩亮度计、102色彩计、A1，A2最小计量宽度、AR1第1部位、AR2第2部位、AX1，AX2光轴、D，D1，D2间隔。

Claims (17)

1.一种光学装置，具备：
第1测光部，用于接收来自被测量物的第1部位的光；
第1光学单元，具有第1透镜以及第1光学部件，所述第1透镜是用于将来自所述第1部位的光聚光于所述第1测光部的最靠近物体侧的透镜，所述第1光学部件使来自所述第1部位的光偏转并引导至所述第1透镜；
第2测光部，用于接收来自所述被测量物的第2部位的光；以及
第2光学单元，具有第2透镜以及第2光学部件，所述第2透镜是用于将来自所述第2部位的光聚光于所述第2测光部的最靠近物体侧的透镜，所述第2光学部件使来自所述第2部位的光偏转并引导至所述第2透镜，
从所述被测量物到所述第1光学部件的所述第1光学单元的光轴与从所述被测量物到所述第2光学部件的所述第2光学单元的光轴大致平行，且所述第1光学单元的所述光轴与所述第2光学单元的所述光轴之间的间隔小于所述第1透镜的中心与所述第2透镜的中心之间的距离。
2.如权利要求1所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件以及所述第2光学部件使来自所述被测量物的光反射并分别引导至所述第1透镜以及所述第2透镜。
3.如权利要求2所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件使来自所述被测量物的光全反射2次并将来自所述被测量物的光引导至所述第1透镜，
所述第2光学部件使来自所述被测量物的光全反射2次并将来自所述被测量物的光引导至所述第2透镜。
4.如权利要求3所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件以及所述第2光学部件分别具有：
入射面，朝向物体侧；
出射面，朝向所述第1透镜以及所述第2透镜中的对应的透镜；
第1反射面，使入射到所述入射面的光反射；以及
第2反射面，反射由所述第1反射面所反射的光并引导至所述出射面，
所述入射面和所述出射面大致平行，
所述第1反射面和所述第2反射面大致平行。
5.如权利要求4所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件以及所述第2光学部件分别都是平行六面体棱镜，
连接所述平行六面体棱镜的所述入射面与所述第1反射面的所述平行六面体棱镜的端部是被实施了倒角的端部。
6.如权利要求1或权利要求2所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件使来自所述被测量物的光全反射1次并将来自所述被测量物的光引导至所述第1透镜，
所述第2光学部件使来自所述被测量物的光全反射1次并将来自所述被测量物的光引导至所述第2透镜。
7.如权利要求6所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件以及所述第2光学部件分别都是三棱镜，并具有：
入射面，朝向物体侧；
出射面，朝向所述第1透镜和所述第2透镜中的对应的透镜；以及
第2反射面，使入射到所述入射面的光全反射并引导至所述出射面。
8.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1光学单元以及所述第2光学单元具有相同的光学***。
9.如权利要求1至权利要求8中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1光学单元以及所述第2光学单元中的至少一者的光学单元的所述被测量物中的计量范围的最小计量宽度小于3mm。
10.如权利要求1至权利要求9中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1光学单元和所述第2光学单元中的至少一者的光学单元的测量角度在±15°之间。
11.如权利要求1至权利要求7中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件和所述第2光学部件分别是棱镜，
所述棱镜的与材料的D线有关的阿贝数νd满足νd＞40。
12.如权利要求11所述的光学装置，其中，
所述棱镜具有大于10mm的厚度，
所述棱镜的在波长400nm处的内部透射率大于0.9。
13.如权利要求11或权利要求12所述的光学装置，其中，
如果设所述棱镜的折射率为n，
设通过所述棱镜的内部的主光线的光路长度为A，
设所述第1测光部以及所述第2测光部的测量距离为WD0，
则满足A/(WD0×n)＜0.9。
14.如权利要求1至权利要求13中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1光学部件和所述第2光学部件各自的折射率Nd为1.4以上。
15.如权利要求1至权利要求14中任一项所述的光学装置，其中，
所述第1透镜和所述第2透镜各自的口径大于所述第1测光部的计量范围的中心与所述第2测光部的计量范围的中心之间的距离的2倍。
16.一种色彩亮度计，具备权利要求1至权利要求15中任一项所述的光学装置。
17.一种色彩计，具备权利要求1至权利要求15中任一项所述的光学装置。
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