JP2014016243A - System and method for diagnosis of spectral photometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被測定物表面のスペクトル反射率を測定するため分光光度計の光源などの劣化、故障及びホワイトリファレンス用ターゲットの傾きなど分光光度計の異常を検出し警告するために分光光度計診断システム及び診断方法に関する。 The present invention is a spectrophotometer diagnostic system for detecting and alerting to spectrophotometer abnormalities such as degradation of a light source of a spectrophotometer, failure and inclination of a white reference target to measure the spectral reflectance of the surface of the object to be measured. And a diagnostic method.
分光測色器において、受光素子の劣化情況を簡便な方法を用いて正確に把握するとともに、簡便な方法で近似式を決定し、常に既知の値への補正が成されている状態にできる分光測色器が従来知られている(例えば特許文献1参照)。
また、円形アレイ状に配列された複数のLEDを備えた分光光度計が従来知られている(例えば特許文献2参照)。
In a spectrocolorimeter, the degradation condition of the light receiving element is accurately grasped using a simple method, and an approximate expression is determined by a simple method, so that a correction to a known value can always be made. A colorimeter is conventionally known (for example, see Patent Document 1).
A spectrophotometer including a plurality of LEDs arranged in a circular array is conventionally known (see, for example, Patent Document 2).
複数のLEDなどの光源を同時発光させ白色光の光源として使用する分光光度計において、各LEDの劣化、故障、ホワイトリファレンス用ターゲットの傾きなどを簡単に検出し警告するシステムが分光光度計のユーザー及び分光光度計の提供管理側に求められている。
本発明は上記ユーザー及び管理側にとって便利な分光光度計異常発見支援診断システム及び方法を提供することを目的とする。
In a spectrophotometer that simultaneously emits multiple light sources such as LEDs and uses it as a white light source, a system that easily detects and warns of LED degradation, failure, white reference target tilt, etc. And the spectrophotometer's provision management side.
It is an object of the present invention to provide a spectrophotometer abnormality detection support diagnosis system and method that are convenient for the user and the management side.
上記目的を達成するため本発明は、複数の光源部を同時発光させ、これを白色光の光源として被測定物の表面に当て、該表面を反射した反射光を受光部に導いて被測定物表面のスペクトル反射率を測定する分光光度計と、該分光光度計と接続するコンピュータとからなる分光光度計の異常発見を支援し警告する分光光度計診断システムであって、コンピュータを、
基準データとして用いるためのターゲット測定データであって複数の光源部の全体を発光させたときの全発光ターゲット基準測定データと、基準データとして用いるためのターゲット測定データであって個々の光源部を単独で発光させたときの個別発光ターゲット基準測定データと、上記基準測定データ測定後又は更新後に測定した全発光ターゲット測定データと、上記基準測定データ測定後または更新後に測定した個別発光ターゲット測定データとを前記分光光度計の出力から取り込みターゲット測定データ格納部に保存するターゲット測定データ取込手段と、
前記ターゲット測定データ格納部に保存されている測定データを選択するためのターゲット測定データ選択手段と、
前記ターゲット測定データ選択手段により選択した基準測定データと測定データとを比較し比較状態を判断するデータ比較判断手段と
して機能させたことを特徴とする。
また本発明は、前記データ比較判断手段は、全発光ターゲット基準測定データと測定した全発光ターゲット測定データとを比較し、全発光基準ターゲット測定データに対して測定した全発光ターゲット測定データの値が小さい場合、ターゲットのつけ忘れ、あるいは光源が劣化の状態であることを判断することを特徴とする。
また本発明は、前記データ比較判断手段は、全発光ターゲット基準測定データと測定した全発光ターゲット測定データとを比較し、全発光ターゲット基準測定データに対して測定した全発光ターゲット測定データの一部の値が小さい場合、光源の一つが劣化あるいは故障の状態であるこを判断することを特徴とする。
また本発明は、前記データ比較判断手段は、個別発光ターゲット基準測定データとこれらに対応する測定した個別発光ターゲット測定データとを比較し、個別発光ターゲット基準測定データに対してとこれらに対応する測定した個別発光ターゲット測定データの値が小さい場合、個別の光源が劣化あるいは故障の状態であるこを判断することを特徴とする。
また本発明は、前記データ比較判断手段は、個別発光ターゲット基準測定データとこれらに対応する測定した個別発光ターゲット測定データとを比較し、ターゲットが傾いた状態を判断するようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記コンピュータを、更に前記ターゲット測定データの初期状態からの変化をモニターするモニター手段として機能させたことを特徴とする。
また本発明は、前記モニター手段でモニターされたデータが前記表示手段により表示部にグラフで表示されるようにしたことを特徴とする。
また本発明は、前記複数個の光源部は少なくとも3個以上の光源部からなり、これらの光源部は異なる中心波長を有する所定のスペクトル帯域幅を有していることを特徴とする。
また本発明は、前記ターゲット基準測定データが分光光度計出荷時に作成したデータであることを特徴とする。
また本発明は、前記複数の光源部が発光ダイオードであることを特徴とする。
また本発明は、前記コンピュータが前記分光光度計に内蔵され、あるいは入出力インターフェイスを介して分光光度計に直接接続されたコンピュータであることを特徴とする。
また本発明は、前記コンピュータがネットワークを通じて前記分光光度計に接続するサーバであることを特徴とする。
また本発明は、前記サーバに複数の分光光度計が接続していることを特徴とする。
また本発明は、複数の光源部を同時発光させ、これを白色光の光源として被測定物の表面に当て、該表面を反射した反射光を受光部に導いて被測定物表面のスペクトル反射率を測定する分光光度計の診断方法であって、コンピュータに、基準データとして用いるためのターゲット測定データであって複数の光源の全体を発光させたときの全発光ターゲット基準測定データと、基準データとして用いるためのターゲット測定データであって個々の光源を単独で発光させたときの個別発光ターゲット基準測定データと、上記基準データ測定後又は更新後に測定した全発光ターゲット測定データと、上記基準データ測定後又は更新後に測定した個別発光ターゲット測定データとを前記分光光度計の出力から取り込み、これら取り込んだデータをターゲット測定データ格納部に保存し、該ターゲット測定データ格納部に保存されている測定データを選択し、選択したターゲット基準測定データとターゲット測定データとを比較し比較状態によって分光光度計の異常を判断するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention allows a plurality of light source units to emit light simultaneously, applies this as a white light source to the surface of the object to be measured, and guides the reflected light reflected from the surface to the light receiving unit. A spectrophotometer diagnostic system that supports and warns of the abnormality detection of a spectrophotometer comprising a spectrophotometer for measuring the spectral reflectance of a surface and a computer connected to the spectrophotometer, the computer comprising:
Target measurement data for use as reference data, all light emission target reference measurement data when all of the plurality of light source parts emit light, and target measurement data for use as reference data, each individual light source part being used alone Individual emission target reference measurement data when emitting light, all emission target measurement data measured after the reference measurement data measurement or after update, and individual emission target measurement data measured after or after the reference measurement data measurement Target measurement data capturing means for capturing from the output of the spectrophotometer and storing it in the target measurement data storage unit;
Target measurement data selection means for selecting measurement data stored in the target measurement data storage unit;
The reference measurement data selected by the target measurement data selection means and the measurement data are compared to function as data comparison judgment means for judging the comparison state.
Further, in the present invention, the data comparison judgment means compares the total light emission target reference measurement data with the measured total light emission target measurement data, and the value of the total light emission target measurement data measured with respect to the total light emission reference target measurement data is If it is smaller, it is judged that the target is forgotten to be attached or that the light source is in a deteriorated state.
Further, in the present invention, the data comparison / determination means compares the total light emission target reference measurement data with the measured total light emission target measurement data, and a part of the total light emission target measurement data measured with respect to the total light emission target reference measurement data. When the value of is small, it is determined that one of the light sources is in a deteriorated or failed state.
According to the present invention, the data comparison / determination unit compares the individual light emission target reference measurement data with the measured individual light emission target measurement data corresponding to the individual light emission target reference measurement data, and performs the measurement corresponding to the individual light emission target reference measurement data. When the value of the individual light emission target measurement data is small, it is determined that the individual light source is in a deteriorated or failed state.
Further, the present invention is characterized in that the data comparison judgment means compares the individual light emission target reference measurement data with the measured individual light emission target measurement data corresponding to these, and judges the state in which the target is tilted. To do.
Further, the present invention is characterized in that the computer is further functioned as monitoring means for monitoring a change from the initial state of the target measurement data.
Further, the present invention is characterized in that the data monitored by the monitoring means is displayed as a graph on the display unit by the display means.
In the invention, it is preferable that the plurality of light source units include at least three light source units, and the light source units have predetermined spectral bandwidths having different center wavelengths.
According to the present invention, the target reference measurement data is data created at the time of shipment of a spectrophotometer.
According to the present invention, the plurality of light source units are light emitting diodes.
Further, the present invention is characterized in that the computer is built in the spectrophotometer or directly connected to the spectrophotometer via an input / output interface.
The present invention is also characterized in that the computer is a server connected to the spectrophotometer through a network.
The present invention is characterized in that a plurality of spectrophotometers are connected to the server.
The present invention also allows a plurality of light source parts to emit light simultaneously, applies the light as a white light source to the surface of the object to be measured, guides the reflected light reflected from the surface to the light receiving part, and reflects the spectral reflectance of the surface of the object to be measured. A method for diagnosing a spectrophotometer that measures target emission data to be used as reference data by a computer and emits light from all of a plurality of light sources, and as reference data Target measurement data to be used, and individual light emission target reference measurement data when each light source emits light alone, all light emission target measurement data measured after the reference data measurement or after update, and after the reference data measurement Alternatively, the individual emission target measurement data measured after the update is imported from the output of the spectrophotometer, and the acquired data is the target. Select the measurement data stored in the target measurement data storage unit, compare the selected target reference measurement data with the target measurement data, and check the spectrophotometer for abnormalities depending on the comparison status. Judgment is made.
本発明は、複数の光源部を備えた分光光度計の異常を簡単に検出し、警告することができる。 The present invention can easily detect and warn of an abnormality of a spectrophotometer including a plurality of light source units.
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図2は本発明に係る分光光度計を測色器の用途にて使用している分光光度計2の内部構造の説明図である。CPU4、メモリ6、入出力インターフェース8、光源部用ドライバ10、受光部用ドライバ12が形成された回路基板14に、発光ダイオード(LED)からなる光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hが複数個、図4に示すように円周上に等間隔で配列して取り付けられている。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the internal structure of the spectrophotometer 2 in which the spectrophotometer according to the present invention is used for a colorimeter. The
複数個の光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hは、本実施形態では8個設けられ、それぞれカバー18の内部に下向きに被測定物20に向けて突出して配置され、それぞれ、回路基板14の対応するドライバ10に接続している。光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hの下側には中心に空胴22aが形成された集光用のレンズ22が配置され、該レンズ22は、回路基板14に取り付けられた筒状の遮光仕切体24の外周部に保持されている。光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hの下端はレンズ22に接触している。なお光源部とレンズ22は適切な距離をもって対向配置しても良い。
レンズ22は本実施形態ではフレネルレンズを用いている。
A plurality of
In this embodiment, the
光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hの光を遮蔽するための遮光仕切体24の内部には被測定物20から反射された光の光路上に位置して、フィルタ26を備えたジオメトリーコンバータ28が配置されている。また遮光仕切体24の内部にスペクトルセンサ30からなる受光部が配置され、該受光部は、図5に示すように、回路基板14の受信回路12に電気的に接続している。スペクトルセンサ30は回路基板14に取り付けられ、ジオメトリーコンバータ28は遮光仕切体24に保持されている。ジオメトリーコンバータ28及びスペクトルセンサ30は遮光仕切体24により光源部の光の横からの影響を受けないように構成されている。
A light-
ジオメトリーコンバータ28はカバー18内に入ってきた光を方向決めして集束するように設計され、反射光路幾何学形状変換部を構成している。ジオメトリーコンバータ28を通過した光は、スペクトルセンサ30の表面積と一致する細い線になる。スペクトルセンサ30は、多色又は「白色」光を、それを構成しているスペクトルに変換する「デジタルプリズム」の役目を果たしており、スペクトルには350nmから750nmの間の波長の可視スペクトル(VIS)白色光、750nmから1500nmの間の波長の近赤外(NIR)光、1500nm波長より上の遠赤外線(IR)、及び350nm波長より下の紫外(UV)光が含まれる。
The
スペクトルセンサ30を構成する組立体には、次の3大副構成要素が組み込まれている。1つは感光性を有するフォトダイオード34のアレイであって関心対象の波長領域と一致していて、直線状のアレイ、又は光検出器サイトの行が長軸を成し列が短軸を成す略矩形のグループに配列された複数の光検出器サイトで構成されている。フォトダイオード34以外に光トランジスタ、又は他の類似のその様な光検出回路で構成しても良い。
The assembly constituting the
2つ目は、合成干渉被覆層の厚さが縁と縁の間で変化し、楔に似た形状が光検出器アレイの長軸に沿ってサブミクロンの規模で形成されるように塗布された多数の帯域通過フィルター被覆層で形成されているエタロン36である。エタロン36は、各通過帯域の中心波長は被覆厚さの関数なので、フィルタの所与の点を通して伝送されるピーク波長はフィルタ被覆楔の方向即ちセンサの長軸方向に略直線状に変化する。
The second is applied so that the thickness of the synthetic interference coating layer varies from edge to edge and a wedge-like shape is formed on a submicron scale along the long axis of the photodetector array. The
3つ目は5ミクロンから100ミクロン規模の直径で、中心から中心までの間隔が同じで低い開口数の、光学的に透明なプラスチック又はガラス製の光ファイバー要素のアレイを、或る割合の壁外吸収性(EMA)材料と組み合わせて備えているか、又はEMA型材料のような光吸収性材料の同様のモノリシックプレートであって、直径が5から100ミクロン規模で、中心から中心までの間隔が同じである穴又は毛細管のアレイが吸光プレートにエッチング、穿孔、又は別のやり方で切られている、プレートを備えている、コリメート用フェースプレート38である。
The third is an array of optically clear plastic or glass optical fiber elements with a diameter of 5 microns to 100 microns, the same center-to-center spacing, and a low numerical aperture. A similar monolithic plate of light-absorbing material, such as an EMA type material, provided in combination with an absorptive (EMA) material, having a diameter of 5 to 100 microns and the same center-to-center spacing
コリメート用フェースプレート38において、光ファイバーか毛細管か何れのアレイ設計であろうと、フェースプレート38の目的は、干渉フィルター被覆に入射する光をコリメートして、被覆面に対して20度より大きい入射角度の光を拒絶し、半角20度以下の一連の円錐が重なり合って、その重なり面積が光検出器のアレイに重ね置かれている被覆層の全区域に概ね均一な照射レベルを提供するのに十分な形で出現するようにすることである。光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hを駆動するドライバ10のパルス出力は、パルス幅変調回路によって制御されるように構成されている。
In the
上記した構成において、光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hからの光はレンズ22を通過し、ここで矢印Aの方向に集光され、カバー18の開口部を出て、被測定物20の表面に当たる。被測定物20の表面に当たり、それにより矢印Bの方向に生じた反射光はジオメトリーコンバータ28を通過し、ここで反射光が集束されスペクトルセンサ30に入光して、被測定物20の表面のスペクトル反射率が検出される。
In the configuration described above, the light from the
図5は、本発明に係わるシステムの全体構成を示すブロック説明図である。
分光光度計からなる分光光度計2本体の回路基板14に組み込まれたCPU4、メモリ6からなるコンピュータは、外部のサーバなどのコンピュータ40が接続するネットワークに、入出力インターフェイス8を介して接続できるように構成されている。外部のコンピュータ40のメモリ42には分光光度計異常判断プログラム44が格納されている。分光光度計2において、測色の実施に当たり、装置に設けられたホワイトリファレンス用ターゲットを利用してホワイトリファレンス(白色基準)を補正し参照レベルを決定する。具体的にはホワイトリファレンス用ターゲットを必要時に用意して測定する場合や、プリンタにて自動的に読み取る装置などの場合には、ヘッドに分光光度計2を取り付けておき、装置内の所定の場所にはホワイトリファレンス用ターゲットを読み取る場所を設け、そこに読み取りにいく場合などがある。その場合備え付けられているホワイトリファレンス用ターゲットをそのまま読み取る場合や、必要時にそこに取り付けてから読み取る場合などがある。この際、次のような問題が考えられる。
FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the system according to the present invention.
A computer comprising a CPU 4 and a memory 6 incorporated in the
(1)ホワイトリファレンス用ターゲットの汚染
(2)ホワイトリファレンス用ターゲットの取り付け忘れ
(3)光源部の減光
(4)光源部の故障
(5)受光部の故障
(6)各部の故障や取り付けミス
分光光度計異常判断プログラムはこれらが正常であるかの確認を支援することで安定かつ正確な測定を実施可能とするものである。
(1) Contamination of white reference target (2) Forgetting to install white reference target (3) Light source part dimming (4) Light source part failure (5) Light receiving part failure (6) Failure or attachment error of each part The spectrophotometer abnormality determination program supports the confirmation of whether these are normal, thereby enabling stable and accurate measurement.
コンピュータ40のメモリ42に格納された分光光度計異常判断プログラム44は、図8に示すように、ターゲット測定データ取込手段46によりターゲット測定データ格納部48に、製品出荷時などに基準データとして全体を発光させた時のターゲット基準測定データの値と、個々の光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hを単独で所定の設定値で発光させたときのターゲット基準測定データの値が初期基準データとして格納されている。
As shown in FIG. 8, the spectrophotometer
また、その後の、通常時のホワイトリファレンス用ターゲット(以下ターゲット)の測定において、全体を発光させたときと、個々の光源部を所定の設定値で単独で発光させたときのターゲット測定データがチェック用としてターゲット測定データ格納部48に格納されている。ここで所定の設定値とは、ドライバに設定される100%の光源駆動電力で発光させたときの通常の値である。
なおここで言う全体を発光とは測定に必要なもの全てを発光させることであり、本件は実際には8個のLEDの中から7個のLEDだけを使用しているため、1個は使用していないのであるがこの場合の全体とは使用している7個の事である。
In the subsequent measurement of the white reference target (hereinafter referred to as the target) during normal times, the target measurement data is checked when the entire light source emits light and when each individual light source unit emits light alone with a predetermined set value. It is stored in the target measurement
Note that the term “light emission” as used herein refers to light emission of everything necessary for measurement, and since this case actually uses only 7 of 8 LEDs, 1 is used. Although it is not done, the whole in this case is the seven things used.
通常時のホワイトリファレンス用ターゲットの測定においては複数の光源を持っている場合は測定に必要な全ての光源を発光させて実施する。これによりターゲットからの反射光のレベルを測定するが、この測定データのグラフの値を波長と光度の相関がわかるように記憶し、データ比較判断手段51により、分光光度計2のメモリ6にあらかじめ記録されたターゲットの測定データの基準レベルのデータと比較することで、上記(2)ホワイトリファレンス用ターゲットの取り付け忘れは多くの場合検出可能となる。この比較は、ターゲットをつけ忘れた場合には極端に全体の値が全て低く出てくるためにデータを比較して装置内で大小の比較、判断をして表示手段にターゲットの取り忘れと表示をしてもよく、また目で見てわかり易くする為には、グラフ作成手段53により、基準となるデータと測定したデータをグラフに変換する機能を設けておき、それを上記測定データのグラフを表示手段50によりコンピュータ40の表示部に表示することにより行われる。
In the normal measurement of the white reference target, when a plurality of light sources are provided, all the light sources necessary for the measurement are emitted. As a result, the level of the reflected light from the target is measured. The graph value of the measurement data is stored so that the correlation between the wavelength and the luminous intensity can be understood, and the data comparison / determination means 51 stores in advance in the memory 6 of the spectrophotometer 2. By comparing the recorded measurement data of the target with the reference level data, (2) forgetting to attach the white reference target can be detected in many cases. In this comparison, if you forget to set the target, all the values will be extremely low, so the data is compared and the size is compared and judged in the device, and the display means that the target is forgotten. In order to make it easy to see and understand visually, the graph creation means 53 is provided with a function of converting the reference data and the measured data into a graph, and the graph of the measurement data is converted into a graph. This is performed by displaying on the display unit of the
しかし、予め記録されているターゲットからの反射レベルは工場出荷時のジグのもののため、プリンタ本体添付のターゲットとは異なることもあり得る。これは本来ある範囲内に収まるために問題とはならないがプリンタ本体に添付されるターゲットのデータを保存しておくことが望ましい。そのためネットワーク上のコンピュータ40の分光光度計異常判断プログラムは、プリンタ本体を特定可能にしつつ、測定したターゲットのデータをターゲット測定データ格納部48に保存することで初期状態からの変化をモニター手段52によりモニタする。オペレータは測定したターゲットのデータ変化を表示部に表示されるグラフを観察することでターゲットの汚れを発見し、これによりプリンタ本体に設けられたターゲットの汚染などをユーザに対して警告することが可能となる。
However, since the reflection level from the target recorded in advance is that of the jig at the time of shipment from the factory, it may be different from the target attached to the printer main body. This does not pose a problem because it is within a certain range, but it is desirable to store target data attached to the printer body. Therefore, the spectrophotometer abnormality determination program of the
また、納入以降に衝撃などによって系全体の物理的な寸法例えば分光光度計をプリンタ本体に取り付けた際のターゲットとの距離が変わったような場合も、分光光度計の反射レベルの変化として捉えることが可能なため、これについても警告をユーザに与えることができる。分光光度計異常発見の具体的な手法として、複数存在する光源全てを点灯させる方法と、個別もしくは複数個を所定の設定値で点灯させる方法が考えられる。全光源を点灯させる場合、光学的な問題などから特定の光源の光量低下が検出できない可能性もある。 In addition, if the physical dimensions of the entire system, such as the distance from the target when the spectrophotometer is attached to the printer body, change due to impact, etc. after delivery, this is also regarded as a change in the reflection level of the spectrophotometer. Since this is possible, a warning can be given to the user. As a specific method for detecting an abnormality in a spectrophotometer, there are a method of lighting all of a plurality of light sources, and a method of lighting individual or plural light sources with a predetermined set value. When all the light sources are turned on, there is a possibility that a decrease in the light amount of a specific light source cannot be detected due to an optical problem or the like.
このため、個別に点灯させて測定したデータもターゲット測定データ格納部48に分光光度計2を特定可能にしつつ保存しておくことで、経時変化などによる光量変化が検出可能となる。また、このように発光させることで光源部〜リファレンスターゲット〜受光部から構成される系の故障検出も可能となる。特に、ターゲットが特定の色で汚染されたような場合、ある波長域の反射光だけが減衰する。このような場合、全光源を発光させると検出できないことも予想される。
For this reason, by storing the data measured by individually lighting the spectrophotometer 2 in the target measurement
このような場合は、個別若しくは複数個発光させ、測定データを測定し、ターゲット測定格納部48に格納するとともに、これらのデータをターゲット測定データ選択手段54で選択して、表示部に表示することで検出を容易とすることができる。全体を発光させた時の比較、個々のLED1〜8(7は未使用)をそれぞれ選択して発光させた時の比較を表示手段で確認することで、どこの領域での問題があるかが簡単に解る。光源の構成として光源部を受光部32に対して同心円状に複数配置している場合、個別若しくは複数の光源部を発光させることでホワイトリファレンス用ターゲットの斜め取り付けの検出も可能となる。これは複数の光源部からターゲットまでの距離が異なるために、各光源部からの反射レベルが相対的に異なるために傾きを推定可能となる。
In such a case, the measurement data is measured individually, or a plurality of light is emitted and stored in the target
この場合、遠くに配置された光源部もしくは波長が異なる光源部を同時に発光させることで容易に検出が可能となる。特に波長が離れた光源部の場合は干渉しないための単独発光の場合と比べてレベルに差はない。このため、単独で発光させても、光量の相対比較から検出を行うことが可能となる。例えば光源部16aと光源部16eを個々に発光させ、そのデータを比較したときに光源部16aの値が大きく光源部16eの値が小さい場合には傾いている可能性がある。一つの組み合わせではどちらかのLEDの故障なども考えられるので、複数のLEDでの組み合わせを利用して比較し表示をすれば精度も向上する。
In this case, detection can be easily performed by simultaneously emitting light sources arranged far away or light sources having different wavelengths. In particular, in the case of a light source part with a distant wavelength, there is no difference in level compared to the case of single light emission because there is no interference. For this reason, even if it makes it light-emit alone, it becomes possible to detect from the relative comparison of light quantity. For example, when the
ターゲット測定データ取込手段46は、コンピュータ40の入出力インターフェイス56を介して、分光光度計2のコンピュータから、図7に示す全光源部点灯のターゲット測定データW.Refと、図6に示す、光源部個別点灯のターゲット測定データLED1,LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED8,LED4+8を取得し、ターゲット測定データ格納部48に保管する。また、製品出荷時の初期ターゲット測定データ(図示省略)を取得し、データ格納部48に保管する。
The target measurement
図6において、LED1〜LED6は、光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,に対応し、LED8は光源部16hに対応している。LED4+8は光源部16dと16hを同時に発光した時のターゲット測定データである。本実施形態において、8個の光源部の中、光源部16gは使用していない。また、光源部16dと16hは同じものを使用している。各光源部の波長は次の通りである。
In FIG. 6, LED1 to LED6 correspond to the
光源部16a:490nm
光源部16b:405nm
光源部16c:670nm
光源部16dと16h:White
光源部16e:Pink
光源部16f:415nm
光源部16g:未使用
光源部16d、16h 、16eは複数のピークが存在する。この場合、光源部は波長でなく色で表現される。
上記実施形態において、光源は、アレイ状に配列された複数のLEDを備えており、各LEDは該LEDの出力強度を変化させるために個別にパルス幅変調信号により、調整可能に通電されるように構成されている。
また、各LEDは、異なる中心波長を有する所定のスペクトル帯域幅を有しており、全LEDのスペクトル帯域幅は、組み合わされると白色光を作り出す。この白色光は、色測定の目的で被測定物を照射するのに使用する。様々なLEDを光源として使用する分光光度計は、光源のLEDの内の少なくとも1つを紫外線放射を発する形式とすることで、印刷用媒体及び着色剤のような他の材料内の蛍光の状態を検査するのに使用することができる。
また、波長域の違う複数のLEDは個々に選択され、波長域の違う組み合わせにすれば測定する目的に応じた解析に使用できる。
In the above embodiment, the light source includes a plurality of LEDs arranged in an array, and each LED is individually energized in an adjustable manner by a pulse width modulation signal in order to change the output intensity of the LED. It is configured.
Each LED also has a predetermined spectral bandwidth with a different center wavelength, and the spectral bandwidths of all LEDs produce white light when combined. This white light is used to illuminate the object to be measured for the purpose of color measurement. A spectrophotometer that uses various LEDs as a light source, the state of fluorescence in other materials such as printing media and colorants, by making at least one of the light source LEDs emit ultraviolet radiation. Can be used to inspect.
Also, a plurality of LEDs having different wavelength ranges are individually selected, and can be used for analysis according to the purpose of measurement if they are combined in different wavelength ranges.
図6に示す個別点灯によるターゲット測定データは、表示手段50により、波形グラフとして表示部に表示される。
図7は、光源部16aの故障状態発見のためのシミュレーショングラフであり、該グラフは、LED1に不具合が生じて(故障や減衰)、その状態で全点灯した場合に、正常なものW.Refに比べてグラフではどんな状態になるかということを表示部に表示したものである。
The target measurement data by individual lighting shown in FIG. 6 is displayed on the display unit by the display means 50 as a waveform graph.
FIG. 7 is a simulation graph for finding the failure state of the
W.Refは、ターゲット測定データ格納部48に格納されていた基準となる光源全点灯のターゲット測定波形、LED1HalfはLED1の光の強さが半分の時の光源全点灯のターゲット測定波形、LED1 little bitはLED1の光の強さが1割程度下がった状態の時の光源全点灯のターゲット測定波形、W/OLED1はLED1を消灯した時の光源全点灯のターゲット測定波形である。尚、図6乃至図7の横軸は、波長として単位nmと表示すべきところ、フォトダイオードアレイの番号で波長を示している。
W. Ref is a target measurement waveform of the light source fully lit as a reference stored in the target measurement
縦軸の数値はスペクトルセンサの検出出力をA/D変換した値であり反射光の強さを示し、相対値として示している。
ターゲット汚染の判断は、初期状態のターゲット基準測定データと、測定したターゲットのターゲット測定データとをモニター手段50でモニターし、表示手段50によって表示された初期状態からのターゲットの測定データの変化からオペレータは、ターゲットの汚染を判断する。ターゲット取り付け忘れの判断は、表示手段50により表示した全光源点灯ターゲット測定データの値の波形が初期ターゲット基準測定データ又は更新されたターゲット基準測定データの波形に比し、小さいとき、オペレータは、ターゲットの取り付け忘れを判断する。また取り付け忘れの場合、ホワイトリファレンス用ターゲットを取り付ける場所の上面部分を鏡のように反射量の大きなものにしておくと、付け忘れた場合には反射する量が大きくなりすぎて、読み取りセンサ出力を飽和させることができ、それで取り付け忘れを判断する事も可能ではある。
The numerical value on the vertical axis is a value obtained by A / D converting the detection output of the spectrum sensor, indicates the intensity of reflected light, and is shown as a relative value.
The target contamination is determined by monitoring the target reference measurement data in the initial state and the target measurement data of the measured target with the
光源部の減光判断及び光源部の故障判断は光源部16a,16b,16c,16d,16e,16f,16g,16hの個別の点灯において、その測定値が最初に保存されている基準値より小さい場合やグラフに変換した後の波形が基準値より小さい場合、光源部の減光や光源部の劣化、故障を判断する。受光部の故障判断は、反射光を受光する受光部以外に反射光が入る場所に別の受光部を設けて、その両方の受光部のデータを保管し比較することにより片方の故障を見つけることも可能である。
ターゲット傾き判断は複数個の光源部点灯ターゲット測定データの値の比較からターゲットの傾きを判断する。分光光度計2各部の故障の判断は、個別点灯ターゲット測定データの値に基づいて比較し、光源部〜ターゲット〜受光部から構成される系の故障を検出する。
The light source unit dimming determination and the light source unit failure determination are smaller than the reference value stored first in the individual lighting of the
The target inclination is determined by comparing the values of the plurality of light source unit lighting target measurement data. The determination of the failure of each part of the spectrophotometer 2 compares based on the value of the individual lighting target measurement data, and detects the failure of the system composed of the light source unit, the target, and the light receiving unit.
尚、本実施形態では、分光光度計異常判断プログラムをネットワーク上に特別に用意したサーバに格納したが、分光光度計のコンピュータに格納した構成としても良い。また、ネットワーク上のサーバに複数の分光光度計を接続し、サーバが複数の分光光度計の異常発見管理を行う構成としても良い。
なお多少の出力の低下であれば、個々のLEDを調整して測定データに合わせ補正を行えば、正常に作動するように修正することもできる。
In this embodiment, the spectrophotometer abnormality determination program is stored in a specially prepared server on the network. However, the spectrophotometer abnormality determination program may be stored in a spectrophotometer computer. Moreover, it is good also as a structure which connects a some spectrophotometer to the server on a network, and a server performs abnormality discovery management of a some spectrophotometer.
If the output is somewhat reduced, it can be corrected so that it operates normally if each LED is adjusted and corrected according to the measurement data.
次に、図1を参照して本システムの処理動作について説明する。
コンピュータは、LEDを全点灯及び個別に点灯し(ステップ1)、それぞれリファレンスターゲット測定データをデータ格納部に記憶する(ステップ2)。一方、製品(分光光度計)の出荷時又は基準データ更新時、LEDを全点灯及び個別に点灯し(ステップ3)、リファレンスターゲット測定データを基準用としてそれぞれデータ格納部に記憶する(ステップ4)。この段階で、データをグラフ化処理(ステップ5)し、モニターに表示することができるようにする(ステップ6)。一方、コンピュータは、データの比較処理判断に移行する(ステップ7)。データの判断処理は、全部点灯の基準値に対して、全点灯の測定値が小さい場合、ターゲットの付け忘れ、LEDの劣化を判断する。また、全部点灯の基準値に対して、全点灯の測定値の一部が小さい場合、一部のLEDの劣化あるいは故障を判断する。また、個別点灯の基準値に対して、対応する測定値が小さい場合、個別のLEDの劣化又は故障を判断する。また、個別点灯の基準値に対して、対角の測定値(片方)が小さいとき、ターゲットが傾いていることを判断する(ステップ8)。
コンピュータは、これらの判断データから分光光度計の不具合を予想し、モニターに表示する(ステップ9)。次にシステム利用者は、問題点の確認と対応を行い(処理ステップ10)、分光光度計異常判断処理を完了する。
Next, the processing operation of this system will be described with reference to FIG.
The computer turns on all LEDs individually and individually (step 1), and stores the reference target measurement data in the data storage unit (step 2). On the other hand, when the product (spectrophotometer) is shipped or when the reference data is updated, the LEDs are all turned on and individually turned on (step 3), and the reference target measurement data is stored in the data storage unit for reference (step 4). . At this stage, the data is graphed (step 5) and displayed on the monitor (step 6). On the other hand, the computer proceeds to data comparison processing determination (step 7). In the data determination process, when the measured value of all lighting is smaller than the reference value of all lighting, forgetting to attach the target and determining the deterioration of the LED. In addition, when a part of the measured value of all lighting is smaller than the reference value of all lighting, it is determined whether some of the LEDs are deteriorated or failed. Moreover, when the corresponding measured value is small with respect to the reference value of individual lighting, the deterioration or failure of individual LEDs is determined. Further, when the measured value (one side) of the diagonal is smaller than the reference value for individual lighting, it is determined that the target is inclined (step 8).
The computer predicts a malfunction of the spectrophotometer from these determination data and displays it on the monitor (step 9). Next, the system user confirms and responds to the problem (processing step 10), and completes the spectrophotometer abnormality determination process.
2 分光光度計
4 CPU
6 メモリ
8 入出力インターフェイス
10 光源部用ドライバ
12 受信回路
14 回路基板
16a 光源部
16b 光源部
16c 光源部
16d 光源部
16e 光源部
16f 光源部
16g 光源部
16h 光源部
18 カバー
20 被測定物
22a 空胴
22 レンズ
24 ホルダ
26 フィルタ
28 ジオメトリーコンバータ
30 スペクトルセンサ
32 受光部
34 フォトダイオード
36 エタロン
38 フェースプレート
40 コンピュータ
42 メモリ
44 分光光度計異常判断プログラム
56 入出力インターフェイス
2 Spectrophotometer 4 CPU
6
Claims (14)
基準データとして用いるためのターゲット測定データであって複数の光源部の全体を発光させたときの全発光ターゲット基準測定データと、基準データとして用いるためのターゲット測定データであって個々の光源部を単独で発光させたときの個別発光ターゲット基準測定データと、上記基準測定データ測定後又は更新後に測定した全発光ターゲット測定データと、上記基準測定データ測定後または更新後に測定した個別発光ターゲット測定データとを前記分光光度計の出力から取り込みターゲット測定データ格納部に保存するターゲット測定データ取込手段と、
前記ターゲット測定データ格納部に保存されている測定データを選択するためのターゲット測定データ選択手段と、
前記ターゲット測定データ選択手段により選択した基準測定データと測定データとを比較し比較状態を判断するデータ比較判断手段と
して機能させたことを特徴とする分光光度計診断システム。 A spectrophotometer that simultaneously emits light from a plurality of light sources, applies the light as a white light source to the surface of the object to be measured, and guides the reflected light reflected from the surface to the light receiving part to measure the spectral reflectance of the surface of the object to be measured. A spectrophotometer diagnostic system for assisting and warning the detection of abnormality of a spectrophotometer comprising a meter and a computer connected to the spectrophotometer, the computer comprising:
Target measurement data for use as reference data, all light emission target reference measurement data when all of the plurality of light source parts emit light, and target measurement data for use as reference data, each individual light source part being used alone Individual emission target reference measurement data when emitting light, all emission target measurement data measured after the reference measurement data measurement or after update, and individual emission target measurement data measured after or after the reference measurement data measurement Target measurement data capturing means for capturing from the output of the spectrophotometer and storing it in the target measurement data storage unit;
Target measurement data selection means for selecting measurement data stored in the target measurement data storage unit;
A spectrophotometer diagnostic system, characterized by functioning as a data comparison / determination unit that compares the reference measurement data selected by the target measurement data selection unit and the measurement data to determine a comparison state.
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