JP2000241346A

JP2000241346A - 光学的測定装置

Info

Publication number: JP2000241346A
Application number: JP4293599A
Authority: JP
Inventors: Isao Hishikari; 功菱刈; Katsuyuki Miyauchi; 克之宮内; Takao Shimizu; 孝雄清水
Original assignee: Chino Corp
Current assignee: Chino Corp
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】、低コストで互換性のある光学的測定装置を提
供することである。【解決手段】少なくとも１個のフィルタ３１〜３Ｎを用
いて測定対象５からの放射エネルギーを受光し測定対象
の性状を光学的に測定する装置において、所定の分光特
性をもつ標準体６，６０からの放射エネルギーを受光
し、当該フィルタのときの検出出力を基準のフィルタの
ときの検出出力と比較し補正を行う演算手段８を備える
ようにした光学的測定装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、測定対象の性状を測
定する光学的測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】測定対象に所定の波長の光を投光し、そ
の反射光や、透過光から材質、厚さ、成分、水分等の性
状を測定したり、あるいは測定対象自体からの放射エネ
ルギーから温度を測定する放射温度計等の光学的測定装
置が知られている。そして、これら装置には、測定対象
に応じて所定の透過波長をもつフィルタが用いられてい
る。例えば、水分計では水分の吸収波長帯の測定波長の
フィルタと非吸収波長帯の比較波長のフィルタについて
の検出出力の比から水分を測定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透過波
長が等しいとされる光学フィルタであっても、製造上互
いに分光特性の多少のバラツキは避けられず、このため
測定誤差を招き、フィルタ間やフィルタを持つ機器間の
互換性をとるのが難しく、また、フィルタのバラツキを
少なくするため、選別を行うとコストが高くなる問題点
があった。

【０００４】この発明の目的は、以上の点に鑑み、低コ
ストで互換性のある光学的測定装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも
１個のフィルタを用いて測定対象からの放射エネルギー
を受光し測定対象の性状を光学的に測定する装置におい
て、所定の分光特性をもつ標準体からの放射エネルギー
を受光し、当該フィルタのときの検出出力を基準のフィ
ルタのときの検出出力と比較し補正を行う演算手段を備
えるようにした光学的測定装置である。

【０００６】

【実施例】図１（ａ）は、この発明の一実施例を示す光
学的測定装置の構成説明図である。図１において、投光
ランプのような光源１から放射される放射エネルギー光
は、レンズ１１を介しモータＭ１で回転する回転板２に
投光される。この回転板２には円盤の円周上に配置され
た複数のフィルタ３１〜３Ｎが設けられ、測定対象４の
性状に応じた透過波長を持つ測定波長帯や比較波長帯が
選択される。そして、光源１からの光は、測定時に各フ
ィルタ３１〜３Ｎのいずれかを順次透過しレンズ１２で
集光され、ミラー４１を介し、測定対象５に投光され
る。測定対象５からの反射ないし透過した光は、凹面鏡
４２で集光され、凸面鏡４３を反射し検出素子７に入射
する。これら凹面鏡５２、凸面鏡５３等で集光手段を構
成している。また、上記フィルタ３１〜３Ｎの位置は図
示しない同期検出器で検出され、演算手段８に出力さ
れ、検出素子７の信号のサンプリングホールド信号など
に用いられる。なお、ミラー４１の次等に必要な集光レ
ンズ等の光学系を設けてもよい。つまり、、各フィルタ
３１〜３Ｎのついての検出素子７の検出信号は、マイク
ロコンピュータのような演算手段８により所定の演算が
行こなわれ水分その他の性状の測定信号を取り出すこと
ができる。

【０００７】また、補正時等には、測定対象５に代え、
所定の分光特性を持つ光学フィルタ等の標準体６を光路
中に置き、同様に回転板２のフィルタ３１〜３Ｎを透過
し、標準体６で反射ないし透過した光は、凹面鏡４２、
凸面鏡４３を反射し、検出素子７に入射する。このとき
の、各フィルタ３１〜３Ｎについての検出素子７の検出
信号が演算手段８に入力され、所定の補正演算が行われ
る。

【０００８】つまり、あらかじめ所定の分光特性を持つ
標準体６を見たときの各フィルタの各波長λｉについて
の検出素子７の検出信号が一定の基準値となるように補
正する。このため、補正時、まず、基準とするフイルタ
を有する基準の測定装置で基準体６を測定したときの検
出信号をＥｉ０とする。そして、次に補正されるべき同
等の波長λｉのフイルタを有する測定装置で同じ基準体
６を測定したときの検出信号をＥｉａとする。

【０００９】このとき補正値ｋｉは、Ｅｉ０＝ｋｉ・Ｅ
ｉａより、ｋｉ＝Ｅｉ０／Ｅｉａとなり、測定時の検出
信号Ｅｉについて、この補正値を用いて次の補正演算を
行い、正しい検出信号値ｅｉに換算する。この補正値は
実験による所定の関数でよい。ｅｉ＝Ｅｉ・ｋｉ＝Ｅｉ・（Ｅｉ０／Ｅｉａ）（１）このようにすることにより、検出信号は、基準の測定装
置の各基準のフィルタの特性に対応するよう補正され
る。これらの補正は、対応する同等の波長の各フィルタ
毎に行う。そして、測定時、この補正された各波長の各
検出信号を用いて、所定の多色演算を行い、測定対象の
性状についての測定信号を得ることができる。このこと
により、あらかじめ基準の測定装置で得られた検量線等
は、いちいち取り直すことなく、そのまま用いることが
でき、機差補正がなされ互換性を持たせることができ、
大幅な工数低減、測定効率の向上が図れる。

【００１０】また、図１（ｂ）で示すように、標準、２
色等の放射温度計のような光学的測定装置９も測定用の
所定のフィルタを有するので、装置９と基準黒体のよう
な標準光源１０との間に、標準体６０を設けて、これを
観測することで、各フイルタについて、図１（ａ）と同
様の補正を行う。このことで、あらかじめ基準の装置で
実施した温度換算のリニアライズ校正テーブルや、測定
対象に応じた放射率補正等が、機器のよらず標準のもの
が、そのまま使用でき、大幅な工数低減、測定効率の向
上が図れる。

【００１１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明は、少なく
とも１個のフィルタを用いて測定対象からの放射エネル
ギーを受光し測定対象の性状を光学的に測定する装置に
おいて、所定の分光特性をもつ標準体からの放射エネル
ギーを受光し、当該フィルタのときの検出出力を基準の
フィルタのときの検出出力と比較し補正を行う演算手段
を備えるようにした光学的測定装置である。このため、
光学的測定装置毎にフィルタに起因する特性の差異によ
り出力が相違することがあったとしても、上記補正を行
なうことにより、誤差の影響は除去され、常に標準の装
置と等価な性能が得られ、いちいち装置毎に検量線等を
取り直す必要はなく、単一の検量線や校正テーブル等で
済み、装置の互換性が図れ、高精度を維持し、大幅な工
数低減、測定効率の向上が図れる。また、フイルタの品
質管理も、ある程度の許容差を持たせることができるの
で、従来のような厳しい選別は不要で歩留まりが向上
し、大幅なコスト低減が図れ、信頼性、生産性が大幅に
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す構成説明図である。

【符号の説明】

１光源２回転板３１〜３Ｎフィルタ４１ミラー４２凹面鏡４３凸面鏡５測定対象６、６０標準体７検出素子８演算手段９放射温度計１０標準光源

フロントページの続きＦターム(参考） 2G059 EE01 EE02 EE12 FF08 GG10 JJ02 JJ11 JJ13 JJ14 JJ30 KK01 MM01 MM14 NN07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１個のフィルタを用いて測定対
象からの放射エネルギーを受光し測定対象の性状を光学
的に測定する装置において、所定の分光特性をもつ標準
体からの放射エネルギーを受光し、当該フィルタのとき
の検出出力を基準のフィルタのときの検出出力と比較し
補正を行う演算手段を備えたことを特徴とする光学的測
定装置。