FR2629589A1 - Spectrophotometre portatif - Google Patents

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Abstract

Ce spectrophotomètre portatif comprend une enveloppe de support 2 qui comprend intérieurement des dispositifs opticomécaniques 60 de lecture de la couleur et un dispositif électronique de commande 63 équipé d'un microprocesseur qui comporte lui-même des mémoires de données RAM et des mémoires de programmes ROM. Le spectrophotomètre comprend en outre un alimentateur 20 qui permet de l'utiliser de façon autonome sur place.

Description

26.29589
La présente invention se rapporte à un spectro-
photomètre qui trouve une application particulière mais non exclusive dans l'analyse de la couleur de produits fabriqués tels que des carrosseries d'automobiles et de véhicules automobiles en général, de manière à permettre
de la reproduire.
Il est connu que, dans le domaine des travaux
de réparation de la carrosserie des véhicules automobi-
les telles que les voitures automobiles, camions et équi-
valents, on se trouve confronté à la nécessité de repro-
duire aussi fidèlement que possible la couleur du véhicu-
le qu'il s'agit de repeindre après les travaux de répara-
tion exécutés sur la carrosserie.
En effet, la peinture qui protège un véhicule
subit toute une série d'altérations de tons qui résul-
tent de phénomènes de vieillissement, qui sont attribués indubitablement et de façon reconnue à l'action des
rayons solaires et/ou des agents atmosphériques, ou enco-
re à l'action des lavages et à leur fréquence. La cou-
leur de la peinture subit donc avec le temps d'inévita-
bles modifications, difficilement prévisibles, qui la
rendent différente de la couleur que le véhicule possé-
dait initialement.
Il en résulte que la peinture dite "d'origine"
fournie par le constructeur est dans tous les cas incapa-
ble de reproduire fidèlement la couleur que chaque pro-
duit fabriqué individuel possède en réalité.
Pour satisfaire le besoin précité, on a déjà
réalisé, dans la technique de cette branche, des instru-
ments plus ou moins compliqués d'analyse de la couleur capable de permettre de formuler wex novo" la peinture à
utiliser, qui est obtenue en combinant entre elles diffé-
rentes peintures qu'on peut trouver dans le commerce au
moment considéré.
A cet effet, la lumière réfléchie par le surfa-
ce du produit fabriqué ou, en d'autres termes, sa "cou-
leur" est habituellement analysée par voie spectrophoto-
métrique, c'est-à-dire qu'elle est décomposée en ses com-
posantes spectrales, lesquelles sont ensuite mesurées
qualitativement et quantitativement à l'aide de spectro-
photomètres dits "d'atelier". Ces appareils permettent de mesurer avec une très grande précision les composantes spectrales de la couleur analysée, mais ils représentent des instruments très compliqués et très lourds, d'un prix très élevé et
qui consomment une quantité d'énergie en conséquence.
Les spectrophotomètres d'atelier se présentent en effet sous la forme d'un instrument de laboratoire classique, très précis mais bien loin de satisfaire les caractéristiques de souplesse et de facilité d'emploi et de transport, ainsi que de faible coût que les personnes
qui travaillent dans le domaine des travaux de carrosse-
rie souhaitent trouver depuis toujours.
En effet, le poids de ces instruments d'atelier implique l'impossibilité de les utiliser en dehors de
l'atelier et/ou du laboratoire, directement sur le véhi-
cule automobile. Il devient donc nécessaire de prélever
uin échantillon de la carrosserie à repeindre d'une fa-
çon quelconque, en recourant quelquefois même à des tech-
niques destructives.
Pour éliminer les inconvénients des instruments
d'atelier qui ont été décrits plus haut, on a déjà propo-
sé et réalisé dans la technique des spectrophotomètres
capables d'être transportés et utilisés "sur place".
Les instruments de ce type comprenent une tête
de lecture reliée au moyen d'un câble flexible à une uni-
té de traitement des données munie de différents acces-
soires, dont une imprimante qui sert à la représentation
graphique des données.
Toutefois, les spectrophotomètres de ce dernier type ne peuvent pas être transportés sans difficulté, étant donné qu'ils sont composés d'éléments d'un certain poids qui doivent être nécessairement connectés entre
eux par un câble de connexion.
Cette dernière nécessité limite leurs possibili-
tés d'emploi sur place, du fait que le transport aussi bien de la tête de lecture que l'unité de traitement, qui sont inséparables l'une de l'autre, est désagréable
et fatigant.
Un autre inconvénient de ces instruments réside dans leur coût qui, étant quelquefois même supérieur à celui des spectrophotomètres d'atelier est généralement
bien au-delà des possibilités d'un opérateur moyen.
Le problème technique qui est à la base de l'in-
vention consiste à créer un spectrophotomètre qui soit
portatif et qui possède des caractéristiques structurel-
les et fonctionnelles capables de permettre une reproduc-
tion ex novo de la couleur analysée, en surmontant en
même temps les inconvénients qui ont été cités relative-
ment à la technique connue.
Selon l'invention ce problème est résolu par un spectrophotomètre portatif comprenant une enveloppe de support, qui est caractérisé en ce qu'il comprend, à l'intérieur de ladite enveloppe: - une source lumineuse connectée par un circuit
de commande à une sortie d'un microprocesseur muni de mé-
moires de données (RAM) et de programmes (ROM); - une sphère destinée à uniformiser la densité du flux lumineux sortant de cette enveloppe;
- un spectroscope servant à disperser le spec-
tre de la lumière réfléchie par un échantillon éclairé
par ladite source sur un dispositif photométrique connec-
té en entrée audit microprocesseur, par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numérique; - un dispositif optique servant à l'éclairage
direct du dispositif photométrique par ladite source lu-
mineuse; - une alimentation pour la source lumineuse, le
dispositif photométrique, le circuit de commande, le con-
vertisseur analogique/numérique et le microprocesseur;
- un connecteur servant à raccorder le micropro-
cesseur et l'alimentation à l'extérieur de ladite enve-
loppe.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-
tion qui va suivre d'un spectrophotomètre selon l'inven-
tion, en se référant aux dessins annexés sur lesquels
la figure 1 représente en perspective un spec-
trophotomètre portatif réalisé selon l'invention; la figure 2 représente une coupe longitudinale
du spectrophotomètre de la figure 1, prise selon la li-
gne II-II de la figure 3; la figure 3 représente 'une coupe longitudinale
du spectrophotomètre de la figure 1, prise selon la li-
gne III-III de la figure 2; f
la figure 4 représente une vue en plan, en cou-
pe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 2, du spectrophotomètre de la figure 1;
la figure 5 montre le schéma bloc d'un disposi-
tif électronique de commande incorporé dans le spectro-
photomètre de la figure 1.
Sur les figures précitées, on a désigné dans son ensemble par 1 un spectrophotomètre portatif réalisé
-conformément à la présente invention.
Le spectrophotomètre 1 comprend un enveloppe de support 2, sensiblement parallélépipédique, contenant des dispositifs optico-mécaniques 60 et un dispositif électronique de commande 63, qui sont tous deux décrits
de façon plus détaillée dans la suite de la présente des-
cription. L'enveloppe 2 est surmontée d'une poignée de transport 3 et elle est munie à sa partie basse d'un fond 18 qui est lui même équipé de plusieurs pieds
d'appui 4.
L'enveloppe 2 comprend en outre une tête de lec-
ture 5, sensiblement parallélépipédique, munie en posi-
tion frontale d'un élément de support 6, essentiellement en forme de tronc de pyramide, d'un oeil de lecture 8 de section circulaire, protégé à l'avant par un couvercle
7, de forme plate (voir figure. 2).
L'oeil de lecture 8 comprend une ouverture 11 de section circulaire, ménagée dans une sphère dreuse 12 destinée à uniformiser la densité du flux lumineux à la
sortie de la tête de lecture 7, à travers l'oeil de lec-
ture 8, d'une façon qui ressortira plus clairement de la
suite de la description.
Cet oeil est muni sur sa périphérie d'un aimant
annulaire 9 pour faciliter l'adhérence de la tête de lec-
ture 5 sur les surfaces métalliques à analyser.
En se reportant à la figure 2, on peut observer
que les dispositifs optico-mécaniquès du spectrophotomè-
tre sont supportés, à l'intérieur de l'enveloppe 2, par
une plaque 13 possédant un profil sensiblement rectangu-
laire, qui est appuyé sur une pluralité d'entretoises 14
qui s'élèvent en une seule pièce sur le fond 18 de l'en-
veloppe 2, et auxquelles cette plaque 13 est ensuite
fixée au moyen de vis entièrement classiques, non repré-
sentées. I1 se forme de cette façon, entre ladite plaque
13 et le fond 18, une chambre 19, sensiblement parallélé-
pipédique, destinée à contenir une alimentation 20, qui comprend ellemême une batterie d'accumulateurs 21 (voir
figures 2 et 4).
- Ladite chambre 19 est accessible de l'extérieur au moyen d'un couvercle 56 fixé de façon amovible au fond 18 de l'enveloppe 2 à l'aide de vis entièrement
classiques et non représentées.
Sur la figure 2, on peut observer que l'envelop-
pe 2 est munie, à l'intérieur de la tête de lecture 5 et à proximité de la sphère 12, d'une paire de colonnettes
59 qui raidissent la structure en augmentant les caracté-
ristiques de robustesse du spectrophotomètre.
La plaque 13 est munie, à une extrémité, d'une portion 16 en forme de fourchette, servant de support pour la sphère 12 et qui est fixée à cette sphère de
façon classique au moyen de vis 17.
Afin d'augmenter sa stabilité, la sphère 12
prend appui sur un logement 58 présentant un profil con-
jugué de la surface extérieure de cette sphère.
La sphère 12 comprend (voir figures 2 et 3) deux portions hémisphériques, respectivement antérieure, 12a, et postérieure 12b, qui sont fixées l'une à l'autre d'une façon amovible d'une façon entièrement classique,
par exemple à l'aide d'une pluralité de vis 22.
Pour éclairer la surface du produit à analyser, le spectrophotomètre 1 est muni d'une source lumineuse
23, fixée d'une façon classique à la portion hémisphéri-
que postérieure 12b de la sphère 12, à proximité de la
zone de jonction avec la portion antérieure 12a (voir fi-
gure 3). La source lumineuse 23 comprend une lampe à éclairs qui est montée dans un conteneur respectif 26, de forme prismatique, qui est ouvert sur la sphère 12, au droit d'un passage 24, de section rectangulaire, qui s'étend dans la sphère 12, symétriquement par rapport à un plan horizontal diamétral A-A de cette sphère (voir
figure 2).
La lampe 25 à éclairs permet d'éclairer la sur-
face à analyser avec des éclairs ayant une température de couleur d'environ 6 000 K.
Selon une caractéristique de la présente inven-
tion, et comme ceci est représenté schématiquement sur la figure 5, la source lumineuse 23 est connectée au
moyen d'un câble 29a à la sortie d'un circuit de comman-
de 27, entièrement classique, qui est à son tour connec-
té à une sortie d'un microprocesseur 28, lui aussi de ty-
pe classique, par un conducteur 62 appelé BUS.
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7.
La source lumineuse 23 est donc asservie au mi-
croprocesseur 28 au moyen dudit circuit de commande 27.
Cette même source lumineuse 23 est alimentée, par une autre paire de cables 29b, 29c contenus avec le câble 29a dans une gaine 30, par l'alimentation 20 pla- cée dans la chambre 19 qui est définie entre la plaque
de support 13 et le fond 18 de l'enveloppe 2.
L'allumage de la lampe à éclairs 25 et, par con-
séquent, les opérations consécutives d'analyse de la cou-
leur, sont commandés de l'extérieur en pressant un bou-
ton 61, disposé à chevai sur la poignée 3, au-dessus de
la tête de lecture 5, et qui est reliée au microproces-
seur 28 d'une façon classique et non représentée.
Les dispositifs optico-mécaniques du spectropho-
tomètre 1 comprennent en outre (voir figures 2 et 3), un spectroscope 31 servant pour la dispersion spectrale de la lumière réfléchie par la surface du produit qui est
éclairée par la source lumineuse 23.
Le spectroscope 31 comprend un collimateur 32
et un réseau de diffraction 33. Le collimateur 32 est mu-
ni d'une série de lentilles classiques et non représen-
tées, dont l'axe optique t-t coupe, ainsi qu'on l'a re-
présenté sur la figure 3, le centre de l'ouverture 1l de
la sphère 12.
Le réseau 33 est logé dans une enveloppe protec-
trice 34, en forme de botte, sensiblement parallélépipé-
dique, et il est disposé sur le prolongement de l'axe op-
tique t-t du collimateur 32 de manière à former un angle
d'environ 45 avec ce dernier.
L'enveloppe 34 en forme de botte est supportée de façon classique par la plaque 13 (par exemple au moyen de soudures)-et, au niveau de sa petite base, elle
présente une ouverture 35 fermée par un dispositif photo-
métrique 36 fixé à la plaque de support 13 d'une façon
entièrement classique et non représentée.
Afin d'augmenter la résolution optique des com-
posantes spectrales de la lumière diffractée par le ré-
seau 33, un objectif de focalisation 37 est interposé en-
tre ledit réseau et le dispositif photomètrique 36 (figu-
re 3).
Ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 2 et
3, l'objectif 37 est supporté par l'enveloppe 34 en for-
me de botte et par la plaque 13 par l'intermédiaire.d'un
élément de support 38 en forme de plaque.
En se reportant aux figures 2 et 4, on remarque-
ra en outre que les axes de l'ouverture 11, du collima-
teur 32 et de l'objectif 37 sont situés dans un même plan horizontal A-A, dont la trace est indiquée pour
plus de clarté sur cette figure.
Le dispositif photométrique 36 comprend un plu-
ralité de cellules photo-électriques classiques, qui ne sont représentées sur aucune figure, et qui servent à
capter sous l'aspect qualitatif et quantitatif les compo-
santes spectrales de la lumière réfléchie par la surface du produit. A cet effet, cette lumière est décomposée
par le réseau 33 de manière à former un faisceau de dif-
fraction dont la largeur s'étend, dans son ensemble, sur
un domaine de longueurs d'onde qui va de 400 à 700 nano-
mètres.
Le faisceau de diffraction obtenu peut avanta-
geusement être échantillonné par le dispositif photomé-
trique 36 d'une façon enregistrable, selon des interval-
les de longueurs d'onde qui vont d'environ 10 à environ nanomètres, et qui sont sélectionnés de l'extérieur
au moyen du microprocesseur.
Sur la figure 3, on peut observer que la source lumineuse 23 est connectée électriquement à l'entrée du
dispositif photométrique 36 par l'intermédiaire d'un dis-
positif optique 39 qui comprend un élément photosensible
et un câble flexible 41 muni d'une paire de fibres op-
tiques 42.
On transmet de cette façon au dispositif photo-
métrique 36 un deuxième faisceau lumineux, de référence, destiné à être comparé, ainsi que ceci ressortira plus
clairement de la suite de la description, au faisceau lu-
mineux réfléchi par l'échantillon et divisé en ces compo-
santes spectrales par le spectroscope 31.
L'élément photosensible 40 se présente donc com-
me une référence interne du spectrophotomètre: à cet effet, il est placé face à l'intérieur de la sphère 12, au droit d'une ouverture 43 pratiquée au droit de cette
sphère, à l'opposé de la source lumineuse 23, par laquel-
le l'élément photosensible 40 est éclairé simultanément
avec la surface du produit fabriqué à analyser.
Le dispositif photométrique 36 est connecté, en entrée, au moyen d'une pluralité de câbles électriques 44, au dispositif électronique de commande 63, ainsi que
ceci a été schématisé sur la figure 5, auquel il trans-
met les données de mesures sous une forme analogique
ainsi que ceci ressortira plus clairement de ia descrip-
tion.
Sur les figures 2 et 3, il convient de remar-
quer que les dispositifs opto-mécaniques 60 du spectro-
photomètre 1 qui ont été représentés jusqu'à présent sont dépourvus d'éléments mobiles, puisque la référence
interne (l'élément photosensible 40) et la surface à ana-
lyser sont éclairées simultanément par la source lumineu-
se 23.
On évite de cette façon les nécessités d'éclai-
rer dans une succession temporelle le produit fabriqué et la référence interne, comme cela se produit dans les
spectrophotomètres de la technique connue.
En se reportant à la figure 5, on décrira main-
tenant le dispositif électronique de commande 63 qui est
incorporé dans le spectrophotomètre 3 de la présente in-
vention. Ce dispositif est monté d'une façon entièrement
classique sur deux cartes électroniques, non représen-
tées, supportées dans une botte 47, sensiblement parallé-
* lépipédique, qui est à son tour supportée à l'intérieur
de l'enveloppe 2, au-dessus du collimateur 32 et de l'en-
veloppe en forme de botte 34, par une pluralité de colon-
nettes cylindriques 48 (voir figure 2). Comme ceci est représenté sur la figure 5 qui
montre schématiquement l'ensemble du dispositif électro-
nique de commande 63, le microprocesseur est connecté au
dispositif photométrique 36 par l'intermédiaire d'une in-
terface d'entrée 64. En particulier, cette interface 64 est un convertisseur analogique/numérique 45 destiné à convertir en numérique les données de mesures qui sont reçues en provenance du dispositif photométrique 36 sous une forme analogique, et à transmettre les données ainsi
converties au microprocesseur 28, au moyen d'un conduc-
teur 65 appelé BUS
Selon une caractéristique de la présente inven-
tion, le microprocesseur 28 est muni d'une première mé-
moire 49, dite RAM (Random Access Memory), de lecture et d'écriture, destinée à contenir les données envoyées au
microprocesseur 28, sous la forme numérique par le con-
vertisseur analogique/numérique 45.
Le microprocesseur 28 est par ailleurs équipé d'une deuxième mémoire 50, uniquement à lecture, du type dit ROM (Read Only Memory), dans laquelle résident les
programmes destinés à rendre le microprocesseur 28 opéra-
tionnel. Lesdites mémoires 49 et 50 sont connectées de
façon classique au microprocesseur 28 par l'intermédiai-
re d'une série de conducteurs 51a et 51b appelés BUS.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
l'énergie nécessaire pour le fonctionnement du disposi-
tif électronique de commande 63, de la lampe à éclairs
et du dispositif photométrique 36 est fournie par l'a-
limentation 20 incorporée dans le spectrophotomètre à
l'intérieur de la chambre 19.
il Le microprocesseur 28 et l'alimentation 20 sont en outre et indépendamment reliés en entrée, d'une façon
entièrement classique et non représentée, à un connec-
teur 52 supporté, à l'opposé de la tête de lecture 5, par une paroi latérale 53 de l'enveloppe 2.
Au moyen du connecteur 52, s'effectuent les opé-
rations de rechargement de l'alimentation 20 ainsi que la transmission, habilitée par le micro-processeur 28, des données de mesures enregistrées dans la mémoire RAM 49 à un calculateur extérieur, non représenté, qui est destiné au retraitement ultérieur et à l'utilisation de
ces données, pour le calcul de la formule.
L'autorisation d'exécution de la mesure, qui est fournie par le microprocesseur 28, et le chargement de l'alimentation 20 sont contrôlables de l'extérieur, respectivement au moyen d'un voyant lumineux 54 et d'un
galvanomètre 55 monté sur la tête de lecture 5 du spec-
trophotomètre, à l'opposé de la poignée 3 (voir figure 4). Le fonctionnement du spectrophotomètre 1 selon l'invention sera à présent décrit en regard de la figure
2, sur laquelle on a représenté les dispositifs opto-mé-
caniques 20 de cet appareil.
Lorsqu'on veut analyser la couleur d'un produit (par exemple, d'une carrosserie d'automobile), afin de reproduire ou de contrôler cette couleur, il faut, après avoir allumé le spectrophotomètre, enlever le couvercle
7 de protection de l'oeil de lecture 8 et appuyer la tê-
te de lecture 5 sur la surface du produit à analyser.
Pour pouvoir effectuer une lecture correcte de la cou-
leur, il faut que l'axe de l'oeil de lecture 8 soit le
plus possible perpendiculaire à la surface du produit.
Cette opération est facilitée, dans le cas des surfaces
métalliques, par l'aimant annulaire 9 qui permet d'obte-
nir une adhérence parfaite entre la tête de lecture 5 et
le produit fabriqué lui-même.
L'analyse de la couleur est exécutée ensuite en
pressant le bouton 61 disposé à cheval sur la poignée 3.
Sous cet effet, la source lumineuse 23 est acti-
vée par le microprocesseur 28 par l'intermédiaire du cir-
cuit de commande 27. Cette source émet, par la lampe à éclairs 25, un éclair qui illumine l'intérieur de la
sphère creuse 12 en utilisant l'énergie qui lui est four-
nié par l'alimentation 20. La sphère 12, qui est revêtue intérieurement d'un émail blanc, permet d'uniformiser la densité du flux lumineux sortant de l'oeil de lecture 8,
flux lumineux qui éclaire par conséquent de façon unifor-
me la surface du produit coloré à analyser.
Grâce à sa disposition particulière dans la
sphère 12, l'élément photosensible 40 du dispositif opti-
que 39 est éclairé par l'éclair émis par la source lumi-
neuse 25, simultanément avec la surface du produit.
La lumière réfléchie par la surface ainsi éclai-
rée est ensuite focalisée par le collimateur 32 sur le réseau de diffraction 33 qui en disperse les composantes
spectrales dans un spectre qui va de 400 à 700 nanomè-
tres, en les réfléchissant, après une autre focalisation
assurée par l'objectif 37, sur les cellules du disposi-
tif photométrique 36. Il convient d'observer que ce der-
nier est en même temps éclairé par l'éclair émis par la
-lampe 25, grace au dispositif optique 39.
L'émission lumineuse de la lampe 25 atteint di-
rectement le dispositif photométrique 36 en passant par
les fibres optiques 42, au niveau de deux groupes de cel-
lules photo-électriques qui sont respectivement éclai-
rées avec des composantes spectrales possédant des lon-
gueurs d'onde qui vont de 410 à 440 nm et de 610 à 640 nm. Le dispositif photométrique 36 envoie donc au convertisseur analogique/numérique 45 (par les câbles 44), les données, présentées sous forme analogique, qui sont relatives à la mesure de la lumière réfléchie par
26 2.9589
l'échantillon et à la mesure de la lumière émise par la
source lumineuse 23. Le convertisseur analogique/numéri-
que 45 assure donc la commutation de signaux d'entrée,
de la forme analogique à la forme numérique, et leur en-
voi successif au microprocesseur 28, par le conducteur
BUS 65. Le microprocesseur enregistre donc dans sa mémoi-
re RAM 49 les données relatives & la double lecture ain-
si effectuée.
Lorsqu'on veut analyser la couleur d'un produit différent, il suffit de répéter les opérations qui ont
été décrites jusqu'à présent, en prenant soin de mainte-
nir la tête de lecture 5 aussi perpendiculaire que possi-
ble à la surface du produit à l'occasion de chaque mesure.
Selon une caractéristique de l'invention, tou-
tes les phases du fonctionnement du spectrophotomètre 1 qui ont été décrites plus haut sont exécutées sans aucun
type de liaison avec des sources d'alimentation extérieu-
res à l'instrument non plus qu'avec aucune unité de com-
mande extérieure.
En effet, les données de mesures sont directe-
ment enregistrées dans la mémoire RAM 49 du microproces-
seur 28 et c'est seulement ensuite qu'elles sont transmi-
ses de façon sérielle, par le connecteur 52, à un calcu-
lateur fixe destiné à leur traitement ultérieur.
Grâce aux propriétés caractéristiques de simpli-
cité, robustesse et faible consommation d'énergie, le
spectrophotomètre selon l'invention permet avantageuse-
ment d'exécuter des analyses des couleurs à reproduire
et/ou à contrôler, directement sur place, d'une façon en-
tièrement autonome et sans aucune liaison avec des uni-
tés d'alimentation extérieures.
Il convient de remarquer à ce propos que, grâce à la présence de la mémoire RAM 49, le spectrophotomètre 1 permet d'exécuter des mesures répétées de la couleur d'un même produit ou de plusieurs produits. Les données
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relevées sont emmagasinées dans la mémoire 49 et elles ne sont transférées que par la suite, lorsqu'on rentre à l'usine ou à un laboratoire, à un calculateur destiné à
les retraiter.
En outre, grâce à l'utilisation rationnelle de matières de faible coût et que l'on trouve facilement sur le marché, le spectrophotomètre selon l'invention
présente encore l'important avantage d'un coût extrême-
ment limité, qui est finalement à la portée d'une large
gamme d'utilisateurs.
Il se prête avantageusement à une commercialisa-
tion à grande échelle, et qui n'est plus limitée à quel-
ques laboratoires spécialisés, en petit nombre et munis
d'un équipement sophistiqué.
Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non
limitatif, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (2)

R E V E N D I C A T I O N S
1. Spectrophotomètre portatif comprenant une en-
veloppe de support (2), caractérisé en ce qu'il com-
prend, à l'intérieur de ladite enveloppe (2): - une source lumineuse (23) connectée par un circuit de commande (27) à une sortie d'un microprocesseur (28) muni de mémoires de données (RAM) (49) et de programmes (ROM) (50),
- une sphère (12) destinée à uniformiser la den-
sité du flux lumineux sortant de cette enveloppe (2); - un spectroscope (31) servant à disperser le
spectre de la lumière réfléchie par un échantillon éclai-
ré par ladite source (23) sur un dispositif photométri-
que (36) connecté en entrée audit microprocesseur (28),
par l'intermédiaire d'un convertisseur analogique/numéri-
que (45);
- un dispositif optique (39) servant à l'éclai-
rage direct du dispositif photométrique (36) par ladite source lumineuse (23);
- une alimentation (20) pour la source lumineu-
se (23), le dispositif photométrique (36), le circuit de commande (27), le convertisseur analogique/numérique (45) et le microprocesseur (28);
- un connecteur (52) servant à raccorder le mi-
croprocesseur (28) et l'alimentation (20) à l'extérieur
de ladite enveloppe (2).
2. Spectrophotomètre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite alimentation (20) comprend
une batterie d'accumulateurs (21).
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SG (1) SG28792G (fr)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2237378A (en) * 1989-10-17 1991-05-01 Street Graham S B Measurement or spectra
US5369481A (en) * 1992-05-08 1994-11-29 X-Rite, Incorporated Portable spectrophotometer
JPH0650889A (ja) * 1992-07-31 1994-02-25 Shimadzu Corp 近赤外分析装置
FR2704650B1 (fr) * 1993-04-27 1995-06-09 Savoie Universite Procédé et dispositif pour la détection et l'identification instantanées d'une entité.
US5377000A (en) * 1993-04-29 1994-12-27 Color And Appearance Technology, Inc. Portable appearance measuring apparatus
US5543920A (en) * 1994-08-10 1996-08-06 Kollmorgen Corporation System and method for sensing color and preventing use of unauthorized color formulation software
CA2199868C (fr) * 1994-09-14 2000-05-16 David R. Bowden Spectrophotometre compact
EP0781401B1 (fr) * 1994-09-14 2004-11-24 X-Rite, Inc. Colorimetre a balayage
FR2752056B1 (fr) * 1996-08-02 1998-10-16 Lorraine Laminage Dispositif de mesure des proprietes radiatives de produits metalliques, et procede de mise en oeuvre de ce dispositif
FR2762672B1 (fr) * 1997-04-24 1999-07-02 Univ Nantes Spectometre polyvalent, portable, compact et autonome
US6424413B1 (en) * 1998-06-12 2002-07-23 Gretagmacbeth Llc Multi-channel integrating sphere
US6919959B2 (en) * 1999-06-30 2005-07-19 Masten Opto-Diagnostics Co. Digital spectral identifier-controller and related methods
US6424416B1 (en) * 1999-10-25 2002-07-23 Textron Systems Corporation Integrated optics probe for spectral analysis
US6836325B2 (en) 1999-07-16 2004-12-28 Textron Systems Corporation Optical probes and methods for spectral analysis
US6418805B1 (en) 1999-11-18 2002-07-16 Textron Systems Corporation Constituent sensing system
DE10010213B4 (de) * 2000-03-02 2005-02-17 Carl Zeiss Jena Gmbh Optische Meßvorrichtung, insbesondere zur Qualitätsüberwachung bei kontinuierlichen Prozessen
AU4012101A (en) 2000-03-10 2001-09-24 Textron Systems Corp Optical probes an methods for spectral analysis
US6734972B2 (en) * 2001-11-19 2004-05-11 General Electric Company Predicting material color shifts due to weathering
DE10246563A1 (de) * 2002-10-05 2004-04-15 november Aktiengesellschaft Gesellschaft für Molekulare Medizin Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Farbe/n auf einer Oberfläche
GB0421374D0 (en) * 2004-09-25 2004-10-27 Univ Surrey Measuring device and system for measuring reflectance characteristics
US20070177144A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Eko Instruments Co., Ltd. Weathering test apparatus with spectroradiometer and portable spectroradiometer
US8711335B2 (en) * 2011-06-28 2014-04-29 Nikon Corporation Stroboscopic light source for a transmitter of a large scale metrology system
JP5495216B1 (ja) * 2013-07-26 2014-05-21 スガ試験機株式会社 耐候性試験機および固体発光素子システム
USD731909S1 (en) * 2013-09-23 2015-06-16 Chemring Detection Systems, Inc. Detector
KR102100573B1 (ko) * 2015-11-30 2020-04-13 코니카 미놀타 가부시키가이샤 측정용 광학 장치
TWI592646B (zh) * 2015-12-23 2017-07-21 高準精密工業股份有限公司 光學裝置
CN106908390B (zh) * 2015-12-23 2019-11-19 高准精密工业股份有限公司 光学装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076421A (en) * 1976-03-23 1978-02-28 Kollmorgen Technologies Corporation Spectrophotometer with parallel sensing
JPS5414290A (en) * 1977-07-02 1979-02-02 Shimadzu Corp Color measuring device
DE3313668A1 (de) * 1983-04-15 1984-10-25 Klaus 1000 Berlin Schröter Farbmessgeraet
DE3421577A1 (de) * 1984-06-09 1985-12-12 Harald Dr.-Ing. 6240 Königstein Krzyminski Geraet zur reflexionsmessung an farbigen objekten
JPS6183922A (ja) * 1984-10-01 1986-04-28 Kawasaki Steel Corp 分光測色装置
US4685059A (en) * 1983-08-05 1987-08-04 Kabushiki Kaisha Kyoto Daiichi Kagaku Method and apparatus for measuring body fluid constituents and storing and managing the test data and method of controlling and processing the test data

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923399A (en) * 1974-04-25 1975-12-02 Bausch & Lomb Miniaturized spectrophotometer
CA1115545A (fr) * 1978-01-20 1982-01-05 Michel Moulin Spectrophotometre
US4246098A (en) * 1978-06-21 1981-01-20 Sunkist Growers, Inc. Method and apparatus for detecting blemishes on the surface of an article
EP0134273B1 (fr) * 1983-08-24 1988-07-13 Kollmorgen Technologies Corporation Stabilisation d'impulsion lumineuse pour instrumentation de spectrophotométrie de couleur
FR2588656B1 (fr) * 1985-10-16 1990-02-09 Bertin & Cie Appareil de spectro-colorimetrie a fibres optiques
US4813000A (en) * 1986-07-09 1989-03-14 Jones-Blair Company Computerized color matching

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076421A (en) * 1976-03-23 1978-02-28 Kollmorgen Technologies Corporation Spectrophotometer with parallel sensing
JPS5414290A (en) * 1977-07-02 1979-02-02 Shimadzu Corp Color measuring device
DE3313668A1 (de) * 1983-04-15 1984-10-25 Klaus 1000 Berlin Schröter Farbmessgeraet
US4685059A (en) * 1983-08-05 1987-08-04 Kabushiki Kaisha Kyoto Daiichi Kagaku Method and apparatus for measuring body fluid constituents and storing and managing the test data and method of controlling and processing the test data
DE3421577A1 (de) * 1984-06-09 1985-12-12 Harald Dr.-Ing. 6240 Königstein Krzyminski Geraet zur reflexionsmessung an farbigen objekten
JPS6183922A (ja) * 1984-10-01 1986-04-28 Kawasaki Steel Corp 分光測色装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 256 (P-493)(2312) 2 Septembre 1986 & JP-A-61 083 922 ( KAWASAKI STEEL CORP. ) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 3, no. 36 (E-100)27 Mars 1979 & JP-A-54 014 290 ( SHIMAZU SEISAKUSHO K.K. ) *

Also Published As

Publication number Publication date
NL8900691A (nl) 1989-10-16
AT400768B (de) 1996-03-25
KR970010933B1 (ko) 1997-07-02
SE469147B (sv) 1993-05-17
NO891373L (no) 1989-10-02
DE3910145A1 (de) 1989-10-12
FI891534A (fi) 1989-10-01
DK153389A (da) 1989-10-01
FR2629589B1 (fr) 1993-07-23
IT1216681B (it) 1990-03-08
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HK50992A (en) 1992-07-17
JPH0212026A (ja) 1990-01-17
KR890015006A (ko) 1989-10-28
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ES2010905A6 (es) 1989-12-01
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GB2217006B (en) 1992-01-15
NO891373D0 (no) 1989-03-31
GB8906184D0 (en) 1989-05-04
US4968143A (en) 1990-11-06
DK153389D0 (da) 1989-03-30
CA1324502C (fr) 1993-11-23
GR890100166A (el) 1990-01-19
AU605415B2 (en) 1991-01-10
BE1004238A3 (fr) 1992-10-20
CH674900A5 (fr) 1990-07-31
SG28792G (en) 1992-05-15
SE8901040D0 (sv) 1989-03-23

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