JP2012002762A - カラーセンサ - Google Patents
カラーセンサ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012002762A JP2012002762A JP2010139980A JP2010139980A JP2012002762A JP 2012002762 A JP2012002762 A JP 2012002762A JP 2010139980 A JP2010139980 A JP 2010139980A JP 2010139980 A JP2010139980 A JP 2010139980A JP 2012002762 A JP2012002762 A JP 2012002762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- color sensor
- reflecting mirror
- optical path
- mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 59
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 18
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/021—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or particular reflectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
【課題】多方向照明一方向受光式の測色計に用いられるカラーセンサにおける光源の使用個数を少なくする。
【解決手段】光源13の発光点に焦点が一致するようにして曲面反射鏡15を配置する。曲面反射鏡15で平行光に変換された光源13の光の出射方向に2枚の平面ミラー16a、16bからなる光路分離手段16を設ける。平面ミラー16aで反射された平行光は、直接測定対象面に照射され、平面ミラー16bで反射された平行光は、照射用反射鏡17で反射された後、異なる方向から測定対象面に照射される。
【選択図】図1
【解決手段】光源13の発光点に焦点が一致するようにして曲面反射鏡15を配置する。曲面反射鏡15で平行光に変換された光源13の光の出射方向に2枚の平面ミラー16a、16bからなる光路分離手段16を設ける。平面ミラー16aで反射された平行光は、直接測定対象面に照射され、平面ミラー16bで反射された平行光は、照射用反射鏡17で反射された後、異なる方向から測定対象面に照射される。
【選択図】図1
Description
本発明はカラーセンサに関する。具体的には、本発明は、たとえば測色計の照明光学系として用いられるカラーセンサに関するものである。
印刷機で印刷された印刷物や工業製品の塗装面の色彩などを検査するために測色計が用いられる。測色計には、複数方向から照明して一方向で受光する多方向照明一方向受光式のマルチアングル測色計と、一方向から照明して複数の方向で受光する一方向照明多方向受光式のマルチアングル測色計とがある。このうち多方向照明一方向受光方式の測色計では、複数方向から測定対象面に光を照射してその反射光を受光するので、各方向からの照明光を平均化して受光でき、また測定対象面の材質の影響を受けにくくなるので、種々の反射率特性を有する測定対象面の測定が可能になり、測定結果の再現性も向上する。
多方向照明一方向受光式の測色計としては、特許文献1に開示されたものがある。特許文献1に開示された測色計では、トロイダル鏡の内面側に位置する焦点円周(焦点群)に沿って複数個の光源を配置している。各光源はトロイダル鏡側に向けて光を出射するように配置されており、各光源から出射された光はトロイダル鏡で反射することによって平行光化され、トロイダル鏡で反射して戻ってきた平行光線束が測定対象面に照射される。この結果、測定対象面には、各光源から発した平行光線束が異なる角度で照射することになる。そして、測定対象面で反射された光が受光部で受光され、測色検査が行われる。
しかしながら、特許文献1に開示されたような測色計では、測定対象面に照射される光線方向と同じ個数だけの光源が必要となる。そのため、全体としては多数の光源が必要となり、測色計の製造コストが高くつく問題があった。
また、特許文献1の測色計では、光源から発した光がトロイダル鏡で反射して戻るので、測定対象面に照射される光に光源の影が生じる。この影を小さくするためには光源をできるだけ小さくする必要があり、より小型の光源を用いるようにすれば、測色計の製造コストが高くつくという困難があった。
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、測定対象面に照射される光線方向の数が同じであれば、使用する光源の数を少なくすることができるカラーセンサを提供することにある。
本発明に係る係るカラーセンサは、1個又は複数個の光源と、前記光源から発した光を非拡散光に変換する曲面反射鏡と、前記非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離する光路分離手段と、前記光路分離手段によって分離された複数の光路のうち一部の光路の光を反射させる照射用反射鏡とを備え、前記照射用反射鏡で反射された非拡散光を測定対象面に照射させるとともに、前記光路分離手段によって分離された複数の光路のうち前記一部の光路以外の光路の非拡散光を、前記照射用反射鏡で反射された非拡散光と異なる方向から測定対象面に照射させるようにしたことを特徴としている。
本発明のカラーセンサにおいては、光源から発した光を光路分離手段によって複数の光路の光に分け、複数の光路に分けた光を異なる方向から測定対象面に照射させているので、1つの光源から発した光を複数の方向から測定対象面に照射させることができる。よって、測定対象面に照射する光線方向の数に比べて必要な光源の数を少なくでき、カラーセンサの製造コストを安価にすることができる。
また、このカラーセンサにおいては、非拡散光(すなわち、平行光又は集束光)を測定対象面に照射しているので、拡散光を測定対象面に照射する場合と比較して測定対象面の近傍の部材(たとえば、測色計の筐体など)に照射されにくくなる。そのため、測定対象面以外で反射した光を受光部で受光しにくくなり、ノイズが低減して測色計の感度が向上する。
本発明に係るカラーセンサのある実施態様は、前記曲面反射鏡が、鏡面が回転放物面の一部をなす放物面鏡であって、前記回転放物面の焦点が前記光源の発光点と一致するように配置されていることを特徴としている。かかる実施態様によれば、光源から発した光を放物面鏡である曲面反射鏡で反射させることによって平行光に変換することができる。
しかも、前記曲面反射鏡が、前記回転放物面の頂点近傍領域を含まない場合には、曲面反射鏡で変換された平行光に光源の影が生じないので、光源の光の利用効率が良好になる。
また、本発明に係るカラーセンサの別な実施形態においては、種々の形態の光路分離手段を考えることができる。前記光路分離手段として、たとえば複数面の平面鏡を用いれば、前記曲面反射鏡で変換された非拡散光を複数の方向へ反射させることによって当該非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することができる。また、光分離手段として、たとえば平面鏡を用いて前記曲面反射鏡で変換された非拡散光の一部を遮って反射させるように配置すれば、非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することができる。また、光分離手段として、ハーフミラーを用いれば、前記曲面反射鏡で変換された非拡散光のうち一部の非拡散光を透過させ、残りの非拡散光を反射させることによって当該非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することができる。
本発明に係るカラーセンサのさらに別な実施形態にあっては、測定対象面に垂直な方向に対して等しい角度で、異なる方向から測定対象面に非拡散光を照射することを特徴としている。かかる実施形態によれば、測色計の方向依存性を小さくでき、いずれの向きに配置しても同様な測定結果を得ることができる。
本発明に係るカラーセンサのさらに別な実施形態は、前記曲面反射鏡と前記照射用反射鏡が一体に形成されていることを特徴としている。かかる実施形態によれば、部品点数が少なくなるので、カラーセンサのコストが低下し、また組立て時の位置調整が容易になる。
本発明に係るカラーセンサのさらに別な実施形態は、複数個の光源と、前記複数個の光源のそれぞれに対応して一組の曲面反射鏡、光路分離手段および照射用反射鏡を備えたことを特徴としている。かかる実施態様によれば、より多くの方向から測定対象面に非拡散光を照射することができる。
また、光源、曲面反射鏡、光分離手段及び照射用反射鏡からなる一組の照明光学系を複数組備え、測定対象面に垂直な中心軸の回りに前記照明光学系を配置した場合には、測色計の方向依存性をさらに小さくでき、いずれの方向に配置しても同様な測定結果を得ることができる。
また、前記曲面反射鏡で反射して出射される非拡散光は平行光に限るものではなく、緩やかに集束する集束光であってもよい。
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
(第1の実施形態)
以下、図1−図4を参照して本発明の実施形態1を説明する。図1は、実施形態1のカラーセンサ11の概略断面図である。図1に示すカラーセンサ11は、照明光学系と受光部14とからなり、その照明光学系は、光源13、曲面反射鏡15、光路分離手段16及び照射用反射鏡17によって構成されている。
以下、図1−図4を参照して本発明の実施形態1を説明する。図1は、実施形態1のカラーセンサ11の概略断面図である。図1に示すカラーセンサ11は、照明光学系と受光部14とからなり、その照明光学系は、光源13、曲面反射鏡15、光路分離手段16及び照射用反射鏡17によって構成されている。
光源13及び受光部14は回路基板12の下面に実装されている。回路基板12は測定対象物20の表面(測定対象面)に平行となるように配置されている。なお、以下の説明においては、測定対象物20の表面は水平面内にあるものとして説明する。
光源13はLEDチップを内蔵した白色光光源であって、その光軸Aが回路基板12に垂直となるように(すなわち、光源13から出射される主光線が垂直下方を向くように)設置されている。
光源13の垂直下方には、曲面反射鏡15が配設されている。曲面反射鏡15とは、その表面(鏡面)が、放物線をその対称軸Cの回りに回転させた回転放物面Pの一部によって構成された反射鏡である。曲面反射鏡15は、元になった回転放物面Pの焦点Eが光源13の発光点に一致し、対称軸Cが回路基板12の下面と平行となり、かつ、対称軸Cが受光部14の光軸Bと交わるように位置を定められている。また、この実施形態では、図2に示すように、回転放物面Pの焦点Eから対称軸Cに直交する方向に位置する領域の曲面で曲面反射鏡15(軸外し放物面鏡)を構成している。
曲面反射鏡15はどのような構造となっていても差し支えない。図示例では、曲面反射鏡15は、プラスチック成形品の放物面鏡支持板18aの表面に形成された金属膜である。金属膜は、メッキや真空蒸着などによって放物面鏡支持板18aの表面の一部に成膜される。放物面鏡支持板18aは、曲面反射鏡15を設けた領域以外の面で光を反射しないよう、黒色樹脂や光吸収性材料を充填した樹脂などを用いるのが好ましい。また、曲面反射鏡15は、金属板の表面を研磨して回転放物面状に鏡面加工を施したものでもよい。
図3に示すように、光源13の光軸Aと受光部14の光軸Bを含む垂直平面内において、光源13の発光点を原点として光軸Aと平行にX軸を定め、回路基板12の下面と平行にY軸を定めると、回転放物面Pの対称軸CはY軸に一致し、回転放物面Pの焦点は光源13の発光点に位置するので、回転放物面Pの断面形状(放物線)は、
4f(Y+f)=X2 …(数式1)
で表される。ここで、fはPの焦点Eと頂点との間の距離(以下、焦点距離という)である。
4f(Y+f)=X2 …(数式1)
で表される。ここで、fはPの焦点Eと頂点との間の距離(以下、焦点距離という)である。
しかして、光源13から放射した光Laのうち曲面反射鏡15に入射して曲面反射鏡15で反射された光は、平行光Lbに変換されて対称軸C(またはY軸方向)と平行に進む。
具体的にいうと、光源13の発光点からX軸方向へ6mmの位置に曲面反射鏡15が配置されているとすれば、回転放物面Pの断面形状は、上記数式1から、
Y=(1/12)X2−3
となる(つまり、f=3)。また、曲面反射鏡15のY軸と平行な方向の長さがY軸方向の座標で表して、−9/4(mm)≦Y≦15/4(mm)であるとすれば(Y軸方向の長さΔY=6mm)、曲面反射鏡15で変換された平行光LbのX軸方向の光束幅ΔXは6mm(光束の範囲をX軸方向の座標で表せば、3(mm)≦X≦9(mm))となる。なお、ここで述べた数値は一例であって、本発明のカラーセンサ11は、これらの数値に限定されるものではない。
Y=(1/12)X2−3
となる(つまり、f=3)。また、曲面反射鏡15のY軸と平行な方向の長さがY軸方向の座標で表して、−9/4(mm)≦Y≦15/4(mm)であるとすれば(Y軸方向の長さΔY=6mm)、曲面反射鏡15で変換された平行光LbのX軸方向の光束幅ΔXは6mm(光束の範囲をX軸方向の座標で表せば、3(mm)≦X≦9(mm))となる。なお、ここで述べた数値は一例であって、本発明のカラーセンサ11は、これらの数値に限定されるものではない。
平行光束の断面積は、曲面反射鏡15の面積によって決まる以外に、回転放物面Pの焦点距離fの値によっても変わる。回転放物面Pの焦点距離を変化させると、曲面反射鏡15の面積が同じであっても、平行光Lbの光束断面積や光強度が変化する。
受光部14の光軸Bを挟んで曲面反射鏡15の反対側には、光路分離手段16が配置されている。すなわち、曲面反射鏡15で反射された平行光Lbが水平に進む先には光路分離手段16が配置されている。光路分離手段16は、2面の平面ミラー16a、16bによって構成されており、略くの字状に屈曲している。平面ミラー16a、16bのそれぞれの法線は、光軸A及びBを含む垂直平面と平行な方向を向いている。この光路分離手段16(平面ミラー16a、16b)も、プラスチック成形品である支持板19の表面にメッキや蒸着などの方法によって金属膜を成膜することにより形成されている。あるいは、金属板の表面を研磨して鏡面加工したものでもよい。
曲面反射鏡15の下方には、平板状の照射用反射鏡17が設けられている。照射用反射鏡17は、プラスチック成形品からなる反射鏡支持板18bの表面にメッキや真空蒸着などの方法で金属膜を成膜した平面鏡である。あるいは、金属板の表面を研磨して鏡面加工したものでもよい。照射用反射鏡17は、その法線方向が光軸A及びBを含む垂直平面と平行な向きのとなるように傾いている。
また、図示例では、放物面鏡支持板18aと反射鏡支持板18bは一体に形成されていて一体物の支持板18となっているが、これらは別体となっていても差し支えない。もっとも、放物面鏡支持板18aと反射鏡支持板18bが一体になっていれば、部品点数が減り、また部品組立時の位置調整も容易になるので、これらを一体に形成しておくことが好ましい。
受光部14は、その光軸Bが測定対象面と垂直になるようにして、測定対象面の直上に配置されている。詳細は省略するが、この受光部14は、集光用のレンズや回折格子、センサアレイなどによって構成されている。
図1では、測定窓22は測色計を納めた筐体21の測定窓22の下に位置している。ただし、これは測色計の用途によって異なる。場合によっては、測定対象物22が生産ラインにおいてコンベアの上を流れている場合もあり、その場合には測定計は測定窓22から離れたライン上方に配置されている。また、測定対象物20が上方に位置し、カラーセンサ11により下方から測定対象物20の下面に光を照射するようになっていてもよい。
しかして、この光源13にあっては、図1に示すように、光源13から放射された光Laは、曲面反射鏡15で反射されて平行光Lbとなって、光路分離手段16に入射する。光路分離手段16に入射した平行光Lbのうち半分は平面ミラー16aで反射され、平面ミラー16aで反射した平行光Lcはある方向から測定対象物20の上面に照射される。また、光路分離手段16に入射した平行光Lbのうち残る半分は平面ミラー16bで反射し、平面ミラー16bで反射した平行光Ldは照射用反射鏡17に入射する。照射用反射鏡17に入射した平行光Ldは照射用反射鏡17で反射され、照射用反射鏡17で反射された平行光Leは異なる方向から測定対象物20の上面に照射される。
また、このカラーセンサ11では、測定対象面を照射する平行光Lcが測定対象面に立てた法線Nとなす角度(以下、照射角という)θ2と、同じく測定対象面を照射する平行光Leの照射角θ5とは等しい角度となっている。平面ミラー16aがY軸方向となす角度(あるいは、測定対象面と平行な面となす角度)をθ1とすれば、平行光Lcの照射角θ2は、
θ2=2θ1−90° …(数式2)
で表される。また、平面ミラー16bがY軸となす角度をθ3、照射用反射鏡17がY軸となす角度をθ4とすれば、平行光Leの照射角θ5は、
θ5=2(θ3+θ4)−270° …(数式3)
で表される。したがって、測定対象面を照射する平行光Lc、Leの照射角θ2、θ5を等しくするためには、
θ1=θ3+θ4−90° …(数式4)
を満たせばよい。
θ2=2θ1−90° …(数式2)
で表される。また、平面ミラー16bがY軸となす角度をθ3、照射用反射鏡17がY軸となす角度をθ4とすれば、平行光Leの照射角θ5は、
θ5=2(θ3+θ4)−270° …(数式3)
で表される。したがって、測定対象面を照射する平行光Lc、Leの照射角θ2、θ5を等しくするためには、
θ1=θ3+θ4−90° …(数式4)
を満たせばよい。
たとえば、平行光Lcの照射角をθ2=20°とするためには、数式2より、θ1=55°とすればよい。また、平行光Leの照射角θ5をθ2と同じく20°とするためには、数式3より、θ3+θ4=145°であればよいから、θ3=60°、θ4=85°などとすればよい。
このように両平行光Lc、Leの照射角θ2とθ5を等しくしておけば、カラーセンサ11が測定対象面の法線Nの回りに180°回した状態でセットされた場合でも同じ光が測定対象面に照射されることになり、測定結果の再現性と信頼性が向上する。
また、このカラーセンサ11によれば、1個の光源で測定対象面に2方向から光を照射させることができ、平行光を照射する方向の数に比べて光源の数を半減させることができ、カラーセンサのコストダウンを図ることができる。また、携帯用又は可搬型の測色計に用いる場合にはバッテリーの消耗を少なくできる。
さらに、このカラーセンサ11では、測定対象面に照射する光を平行光にしているので、平行光が測定対象面の周囲の部材(たとえば、測定窓22の周りの筐体21など)に当たりにくくなる。その結果、周囲の部材で反射した光が受光部に入射してノイズとなるのを防ぐことができ、測色計の感度を向上させることができて、低反射率の測定対象面の計測も容易になる。
また、このカラーセンサ11では、回転放物面Pの頂点近傍領域を含まない曲面反射鏡15(軸外し放物面鏡)を用いているので、曲面反射鏡15で反射した光に光源13の影が生じることがなく、カラーセンサ11の信頼性が向上する。
なお、上記実施形態では光路分離手段16として2面鏡を用いたが、3面以上の平面ミラーを用いれば、平行光の光路を3つ以上に分離させることができ、測定対象面に3方向以上の方向から平行光を照射させることも可能になる。
(第2の実施形態)
図5は本発明の実施形態2によるカラーセンサ31の平面図である。このカラーセンサ31は、実施形態1で説明した照明光学系を受光部14の光軸Bの回りに略回転対称となるように複数組配置している。特に、図示例では、90°の角度をなすように2組の照明光学系を光軸Bの回りに設けてあり、図5におけるF−F断面とG−G断面は、図1と同様な構造を有している。
図5は本発明の実施形態2によるカラーセンサ31の平面図である。このカラーセンサ31は、実施形態1で説明した照明光学系を受光部14の光軸Bの回りに略回転対称となるように複数組配置している。特に、図示例では、90°の角度をなすように2組の照明光学系を光軸Bの回りに設けてあり、図5におけるF−F断面とG−G断面は、図1と同様な構造を有している。
このようなカラーセンサ31を用いれば、図6に示すように、等しい照射角で複数の方向(図6では四方)から平行光Lc、Leを照射することができ、多様な表面材質の測定対象面を再現性よく測定することができる。
(第3の実施形態)
図7は本発明の実施形態3によるカラーセンサ41を示す概略断面図である。このカラーセンサ41では、光源13及び曲面反射鏡15(すなわち、回転放物面Pの対称軸C)を紙面に垂直な軸の回りに回転させ、光源13から放射されて曲面反射鏡15で平行光化された平行光Lbの延長上に測定対象面が存在するように光源13及び曲面反射鏡15を傾けている。また、光路分離手段16は平板状ミラー16cによって形成されており、曲面反射鏡15から出た平行光Lbの半分を遮るように配置されている。したがって、曲面反射鏡15から出た平行光Lbの残り半分の平行光Lcはある照射角で測定対象物20の表面に照射される。
図7は本発明の実施形態3によるカラーセンサ41を示す概略断面図である。このカラーセンサ41では、光源13及び曲面反射鏡15(すなわち、回転放物面Pの対称軸C)を紙面に垂直な軸の回りに回転させ、光源13から放射されて曲面反射鏡15で平行光化された平行光Lbの延長上に測定対象面が存在するように光源13及び曲面反射鏡15を傾けている。また、光路分離手段16は平板状ミラー16cによって形成されており、曲面反射鏡15から出た平行光Lbの半分を遮るように配置されている。したがって、曲面反射鏡15から出た平行光Lbの残り半分の平行光Lcはある照射角で測定対象物20の表面に照射される。
また、照射用反射鏡17は、光軸Bを挟んで曲面反射鏡15及び光路分離手段16と反対側に配置されている。曲面反射鏡15から出た平行光Lbのうち平板状ミラー16c(光路分離手段16)によって反射された半分の平行光Ldは照射用反射鏡17に入射し、照射用反射鏡17で反射することによって平行光Leが測定対象物20の表面に照射される。平行光Leは平行光Lcと反対側から測定対象物20に照射されるが、平行光Lcの照射角と平行光Leの照射角とは、この実施形態でも等しいことが好ましい。
曲面反射鏡15を支持する放物面鏡支持板18aと光路分離手段16を支持する支持板19とは別体となっていてもよいが、図7に示すように一体物としておけば、部品コストを減らすことができ、また組立時の位置調整も容易になる。
なお、図7の実施形態では、光路分離手段16として平板状ミラー16cを用いて平行光Lbを2つの光路に分離又は分割していたが、図8に示すように、光路分離手段16としてハーフミラー16dを用いてもよい。図8に示す変形例では、曲面反射鏡15から出た平行光Lbの光路上にハーフミラー16dを配置してあり、ハーフミラー16dに入射した平行光Lbのうち半分の平行光Lcがハーフミラー16dを透過して測定対象物20に照射される。また、ハーフミラー16dに入射した平行光Lbのうち残り半分の平行光Ldは、照射用反射鏡17に入射し、照射用反射鏡17で反射された平行光Leが測定対象物20に照射される。
(第4の実施形態)
また、1個の受光部に対して複数組の照明光学系を組み合わせることによって測定対象面に照射する平行光を増やすようにしてもよい。たとえば、図9に示すカラーセンサ51では、図1に示したような照明光学系を上下複数段(図示例では、2段)に組み合わせている。また、図10に示すカラーセンサ52では、図7に示したような照明光学系を左右対称に配置している。
また、1個の受光部に対して複数組の照明光学系を組み合わせることによって測定対象面に照射する平行光を増やすようにしてもよい。たとえば、図9に示すカラーセンサ51では、図1に示したような照明光学系を上下複数段(図示例では、2段)に組み合わせている。また、図10に示すカラーセンサ52では、図7に示したような照明光学系を左右対称に配置している。
(第5の実施形態)
測定対象物に照射する光として平行光を用いれば、測色計が検知距離変動に強くなる。しかし、検知対象物に照射する光は、平行光に限るものでなく、緩やかに集束した集束光を用いてもよい。図11は、この一例を示す概略断面図である。
測定対象物に照射する光として平行光を用いれば、測色計が検知距離変動に強くなる。しかし、検知対象物に照射する光は、平行光に限るものでなく、緩やかに集束した集束光を用いてもよい。図11は、この一例を示す概略断面図である。
図11に示す面光源装置61では、曲面反射鏡62としてたとえば球面反射鏡(凹面競)を用い、球面反射鏡の焦点位置よりも少し球面反射鏡から離れた位置に光源13の発光点を配置している。光源13から放射された光Laは、曲面反射鏡62で反射することによって緩やかに集束した集束光Lgとなって光路分離手段16へ向かう。平面ミラー16aで反射された集束光Lgの一部は集束光Lhとなってある方向から測定対象物20に照射される。また、平面ミラー16bで反射された集束光Lgの一部は集束光Liとなって照射用反射鏡17でさらに反射され、集束光Ljとなって別な方向から測定対象物20に照射される。なお、集束光Lh、Ljは、測定対象物20に入射する以前には集光せず、
適当な光束断面をもって測定対象面に照射される。
適当な光束断面をもって測定対象面に照射される。
11、31、41、42、51、52、61 カラーセンサ
13 光源
14 受光部
15、62 曲面反射鏡
16 光路分離手段
16a 平面ミラー
16b 平面ミラー
16c 平板状ミラー
16d ハーフミラー
17 照射用反射鏡
20 測定対象物
A 光源の光軸
B 受光部の光軸
P 回転放物面
C 回転放物面の対称軸
E 回転放物面の焦点
13 光源
14 受光部
15、62 曲面反射鏡
16 光路分離手段
16a 平面ミラー
16b 平面ミラー
16c 平板状ミラー
16d ハーフミラー
17 照射用反射鏡
20 測定対象物
A 光源の光軸
B 受光部の光軸
P 回転放物面
C 回転放物面の対称軸
E 回転放物面の焦点
Claims (11)
- 1個又は複数個の光源と、
前記光源から発した光を非拡散光に変換する曲面反射鏡と、
前記非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離する光路分離手段と、
前記光路分離手段によって分離された複数の光路のうち一部の光路の光を反射させる照射用反射鏡とを備え、
前記照射用反射鏡で反射された非拡散光を測定対象面に照射させるとともに、前記光路分離手段によって分離された複数の光路のうち前記一部の光路以外の光路の非拡散光を、前記照射用反射鏡で反射された非拡散光と異なる方向から測定対象面に照射させるようにしたことを特徴とするカラーセンサ。 - 前記曲面反射鏡は、鏡面が回転放物面の一部をなす放物面鏡であって、前記回転放物面の焦点が前記光源の発光点と一致するように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 前記曲面反射鏡は、前記回転放物面の頂点近傍領域を含まないことを特徴とする、請求項2に記載のカラーセンサ。
- 前記光路分離手段は、前記曲面反射鏡で変換された非拡散光を複数の方向へ反射させることによって当該非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 前記光路分離手段は、前記曲面反射鏡で変換された非拡散光の一部を遮って反射させることによって当該非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 前記光路分離手段は、前記曲面反射鏡で変換された非拡散光のうち一部の非拡散光を透過させ、残りの非拡散光を反射させることによって当該非拡散光の光路を異なる複数の光路に分離することを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 測定対象面に垂直な方向に対して等しい角度で、異なる方向から測定対象面に非拡散光を照射することを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 前記曲面反射鏡と前記照射用反射鏡が一体に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 複数個の光源と、前記複数個の光源のそれぞれに対応して一組の曲面反射鏡、光路分離手段および照射用反射鏡を備えたことを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
- 光源、曲面反射鏡、光分離手段及び照射用反射鏡からなる一組の照明光学系を複数組備え、測定対象面に垂直な中心軸の回りに前記照明光学系を配置したことを特徴とする、請求項9に記載のカラーセンサ。
- 前記光源から放射された光を前記曲面反射鏡で反射させることにより、緩やかな集束光に変換させることを特徴とする、請求項1に記載のカラーセンサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010139980A JP2012002762A (ja) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | カラーセンサ |
PCT/JP2011/056735 WO2011158540A1 (ja) | 2010-06-18 | 2011-03-22 | カラーセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010139980A JP2012002762A (ja) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | カラーセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012002762A true JP2012002762A (ja) | 2012-01-05 |
Family
ID=45347952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010139980A Pending JP2012002762A (ja) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | カラーセンサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012002762A (ja) |
WO (1) | WO2011158540A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018037973A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | コニカミノルタ株式会社 | マルチアングル光学特性測定装置用光学ユニットおよびマルチアングル光学特性測定装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6909407B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2021-07-28 | 株式会社サタケ | 選別機又は検査機用照明装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01262404A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 分光干渉縞法測定装置 |
JPH0643700Y2 (ja) * | 1988-06-23 | 1994-11-14 | 大和製衡株式会社 | 光源ランプ内蔵型円環照射式測光プローブ |
US5486701A (en) * | 1992-06-16 | 1996-01-23 | Prometrix Corporation | Method and apparatus for measuring reflectance in two wavelength bands to enable determination of thin film thickness |
JP2001099711A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Minolta Co Ltd | テストチャート測色システムおよびカラー出力機器校正システム |
JP2002310626A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Omron Corp | 照明装置 |
-
2010
- 2010-06-18 JP JP2010139980A patent/JP2012002762A/ja active Pending
-
2011
- 2011-03-22 WO PCT/JP2011/056735 patent/WO2011158540A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01262404A (ja) * | 1988-04-12 | 1989-10-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 分光干渉縞法測定装置 |
JPH0643700Y2 (ja) * | 1988-06-23 | 1994-11-14 | 大和製衡株式会社 | 光源ランプ内蔵型円環照射式測光プローブ |
US5486701A (en) * | 1992-06-16 | 1996-01-23 | Prometrix Corporation | Method and apparatus for measuring reflectance in two wavelength bands to enable determination of thin film thickness |
JP2001099711A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Minolta Co Ltd | テストチャート測色システムおよびカラー出力機器校正システム |
JP2002310626A (ja) * | 2001-04-18 | 2002-10-23 | Omron Corp | 照明装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018037973A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | コニカミノルタ株式会社 | マルチアングル光学特性測定装置用光学ユニットおよびマルチアングル光学特性測定装置 |
JPWO2018037973A1 (ja) * | 2016-08-26 | 2019-06-20 | コニカミノルタ株式会社 | マルチアングル光学特性測定装置用光学ユニットおよびマルチアングル光学特性測定装置 |
US10578546B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-03-03 | Konica Minolta, Inc. | Optical unit for multi-angle optical characteristic measuring device, and multi-angle optical characteristic measuring device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011158540A1 (ja) | 2011-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5906407B2 (ja) | 気体成分検出装置 | |
US10386298B2 (en) | Nondispersive infrared gas detection sensor | |
JP5721070B2 (ja) | 光学特性測定装置 | |
US8193502B2 (en) | Optical absorption gas sensor | |
KR101088360B1 (ko) | 복수의 독립된 광 경로를 갖는 광 도파관 및 그를 이용한 ndir 가스 센서 | |
US7777887B2 (en) | Absorption spectroscopy apparatus and method | |
JP2013002966A (ja) | 非分散型赤外ガスセンサ | |
JP2008116930A (ja) | 線状集光器 | |
CN105739104A (zh) | 一种多光束耦合装置及检测气室 | |
CN107576394A (zh) | 用于限定对光谱仪的入射角的装置和运行该装置的方法 | |
CN107795960B (zh) | 测量光源和用于检测反射光谱的测量系统 | |
CN112763067A (zh) | 用于照明试样的照明反射器机构、光学分析装置以及用于制造照明反射器机构的方法 | |
KR101108497B1 (ko) | 적외선 가스 센서 | |
CN106483734B (zh) | 照明组件 | |
JP2006351680A (ja) | 回帰反射型光電スイッチ | |
WO2011158540A1 (ja) | カラーセンサ | |
US7477395B2 (en) | Measuring device | |
US20160109293A1 (en) | Illumination Device and Reflection Characteristic Measuring Device | |
US10481082B2 (en) | Measuring device | |
JP2012220353A (ja) | 気体成分検出装置 | |
US9568422B2 (en) | Light beam incident device and reflected light measurement device | |
JP6798262B2 (ja) | 光学ユニット及び測距センサ | |
KR102265045B1 (ko) | 광학식 가스센서 | |
JP4232648B2 (ja) | 反射光測定装置 | |
JP5868405B2 (ja) | 製造された基板を検査するための傾斜照明器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130122 |