JP2020071084A - 光学特性測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
測定開口を介して照明光で照明された測定対象からの反射光を受光して受光光量を表す試料受光信号を出力し、前記照明光の一部を参照光として受光して受光光量を表す参照受光信号を出力し、前記試料受光信号と前記参照受光信号とに基づき前記測定対象の光学特性を測定する光学特性測定部と、
前記測定対象として用いられてゼロ校正を実行するためのゼロ校正部と、
前記ゼロ校正部が前記測定対象として用いられて前記ゼロ校正が正常に実行されたか否かを判定するためのゼロ判定閾値を予め記憶する記憶部と、
前記ゼロ校正がユーザにより実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商であるゼロ校正値と前記ゼロ判定閾値とに基づき、前記ゼロ校正が正常に実行されたか否かを判定する校正判定部と、
前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定されると、前記ゼロ校正部を前記測定対象として用いて、前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知する報知部と、
を備えるものである。
前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、
前記光学特性測定装置の出荷前に、前記ゼロ校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商である初期ゼロ校正値と、
前記初期ゼロ校正値からの予め定められた差分を表すゼロ差分閾値と、
を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記ゼロ校正値と前記初期ゼロ校正値との差が前記ゼロ差分閾値を超えると、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定してもよい。
所定開口径の開口を有するマスク部材と、
前記測定開口の周辺に設けられ、前記マスク部材が着脱可能に取り付けられるマスク部材装着部と、
前記マスク部材を収納するマスク部材収納部が設けられた校正台と、を更に備え、
前記ゼロ校正部は、前記校正台に設けられ、
前記光学特性測定部は、前記測定対象からの反射光に正反射成分を含ませるSCI反射特性と、前記測定対象からの反射光から正反射成分を除去するSCE反射特性と、を測定する機能を有し、
前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、第1閾値と、前記第1閾値より大きい第2閾値と、前記第2閾値より大きい第3閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値以上かつ前記第3閾値未満のときは、前記マスク部材収納部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたために、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定してもよい。
前記ユーザによって操作され、前記反射光を受光する受光径を切り替えるための受光径切替部を更に備え、
前記マスク部材は、互いに異なる複数の開口径の開口を有し、
前記受光径切替部は、前記反射光を受光する受光径を、前記開口径に対応する受光径に切り替え、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第3閾値以上のときは、前記マスク部材装着部に取り付けられた前記マスク部材の開口径が、前記受光径切替部により切り替えられた前記受光径に対応していないために、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定し、
前記報知部は、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定されると、前記受光径切替部により切り替えられている前記受光径に対応する前記マスク部材を前記マスク部材装着部に取り付けて、前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知してもよい。
前記マスク部材は、第1開口径の開口と、前記第1開口径より大きい第2開口径の開口と、を有し、
前記受光径切替部は、前記反射光を受光する受光径を、前記第1開口径に対応する第1受光径と、前記第2開口径に対応する第2受光径と、に切り替え、
前記第2受光径は、前記第1開口径より大きく、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第3閾値以上のときは、前記マスク部材装着部に前記第1開口径の開口を有する前記マスク部材が取り付けられ、前記受光径切替部により前記受光径が前記第2受光径に切り替えられた状態で、前記ゼロ校正が実行されたと判定してもよい。
前記測定対象として用いられて白色校正を実行するための白色校正部を更に備え、
前記マスク部材は、前記照明光及び前記反射光の波長に対して透明なカバー部材が前記開口に取り付けられたカバー付きマスク部材と、前記カバー部材が前記開口に取り付けられていないカバー無しマスク部材と、を含み、
前記校正判定部は、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値未満のときは、前記マスク部材装着部に前記カバー無しマスク部材が取り付けられていると判定し、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値未満のときは、前記マスク部材装着部に前記カバー付きマスク部材が取り付けられていると判定してもよい。
前記光学特性測定装置の出荷前に、前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられた状態で、前記白色校正部を前記測定対象として前記SCE反射特性による前記白色校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商が、第1初期白色校正値と定義され、
前記光学特性測定装置の出荷前に、前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられた状態で、前記白色校正部を前記測定対象として前記SCE反射特性による前記白色校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商が、第2初期白色校正値と定義され、
前記記憶部は、更に、
前記第1初期白色校正値及び前記第2初期白色校正値の一方であるカバー初期値と、
前記第1初期白色校正値と前記第2初期白色校正値との差のほぼ半分である白色差分閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、
前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商である白色校正値と、前記カバー初期値との差が前記白色差分閾値未満である場合、
前記カバー初期値が前記第1初期白色校正値のときは、前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定し、
前記カバー初期値が前記第2初期白色校正値のときは、前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定してもよい。
前記校正判定部は、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値未満であって、前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定したときは、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が、前記カバー無しマスク部材から前記カバー付きマスク部材に取り替えられたと判定し、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上、かつ、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値未満であって、前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定したときは、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が、前記カバー付きマスク部材から前記カバー無しマスク部材に取り替えられたと判定し、
前記報知部は、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が取り替えられたと判定されると、前記ゼロ校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知してもよい。
前記測定対象の光沢度を測定する光沢測定部と、
前記校正台に設けられ、前記測定対象として用いられて光沢校正を実行するための光沢校正部と、を更に備え、
前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、更に、第4閾値と、前記第4閾値より大きい第5閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記SCI反射特定による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第4閾値以上のときは、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定してもよい。
前記校正判定部は、前記SCI反射特定による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第4閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第5閾値未満のときは、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたと判定し、
前記報知部は、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたと判定されると、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたことを前記ユーザに報知してもよい。
図1は、第1実施形態における光学特性測定装置が備える測定ユニット100の電気的構成例を概略的に示すブロック図である。図2は、測定ユニット100の光学的構成例を概略的に示す図である。
図14は、第1実施形態の光学特性測定装置10におけるゼロ校正の動作を概略的に示すフローチャートである。ディスプレイ120に表示された作業メニューのうちゼロ校正が決定ボタン118により決定されると、図14の動作が開始される。ステップS1400において、測色制御部151は、ユーザによって、測定ボタン114が操作されたか否かを判定する。測定ボタン114が操作されると(ステップS1400でYES)、処理はステップS1405に進む。測定ボタン114が操作されない間は(ステップS1400でNO)、処理はステップS1400で待機する。すなわち、測定ボタン114が操作されると、測色制御部151は、ユーザによって、測定ユニット100がゼロ校正部31に取り付けられたと判断して、ゼロ校正を開始する。
一般に、光学特性測定装置10の測定値として、受光センサ104から出力される試料カウント値Sを用いると、装置毎の測定値のばらつきである器差が大きくなる。このため、試料カウント値Sに基づく閾値を共通に用いて、校正が正常に実行されたか否かを判定すると、器差が大きいため、誤判定する装置が発生する。これに対して、第1実施形態では、測定値として、受光センサ104から出力される試料カウント値Sが受光センサ108から出力される参照カウント値Rで除算されたS/R値が用いられ、S/R値に基づく閾値が用いられている。試料カウント値S及び参照カウント値Rには、器差が同じように反映されるので、S/R値に基づく閾値には、器差が相殺されている。その結果、第1実施形態によれば、校正が正常に実行されたか否かを誤判定する可能性を低減することができる。
図16は、第2実施形態における光学特性測定装置が備える測定ユニット100Aの電気的構成例を概略的に示すブロック図である。図17は、測定ユニット100Aの光学的構成例を概略的に示す図である。
図21は、第2実施形態の光学特性測定装置10Aにおけるゼロ校正及び白色校正の動作を概略的に示すフローチャートである。ディスプレイ120に表示された作業メニューのうちゼロ校正が決定ボタン118により決定されると、図21の動作が開始される。ステップS2100において、測色制御部151は、ユーザによって、測定ボタン114が操作されたか否かを判定する。測定ボタン114が操作されると(ステップS2100でYES)、処理はステップS2105に進む。測定ボタン114が操作されない間は(ステップS2100でNO)、処理はステップS2100で待機する。すなわち、測定ボタン114が操作されると、測色制御部151は、ユーザによって、測定ユニット100Aがゼロ校正部31に取り付けられたと判断する。
以上説明されたように、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、S/R値に基づく閾値を用いているので、校正が正常に実行されたか否かを誤判定する可能性を低減することができ、温湿度環境が変化しても、校正が正常に実行されたか否かを安定して精度良く判定することができる。
(1)上記第1実施形態では、ゼロ判定閾値161として、S/R値に基づき、第1閾値TH1、第2閾値TH2、第3閾値TH3が決定されて、メモリ160に予め記憶されているが、白色差分閾値ΔTHと同様に、ゼロ判定閾値161として、ゼロ差分閾値がメモリ160に予め記憶されてもよい。
1a 内壁
3 測定対象
5 測定開口
9,43 受光光学系
10,10A 光学特性測定装置
13 試料用分光部
21 参照用光ファイバ
23 参照用分光部
31 ゼロ校正部
33 白色校正部
35 マスク板収納部
37 マスク板装着部
47 照明光学系
49 光学フィルタ
51 光沢校正部
100,100A 測定ユニット
102,124 光源
104,108,126 受光センサ
110 径切替レバー
120 ディスプレイ
122 電子ブザー
151 測色制御部
152,152A 校正判定部
153 報知制御部
154 光沢制御部
160,160A メモリ
161,161A ゼロ判定閾値
162 白色判定閾値
200,200A 校正台
M1〜M4 マスク板
Claims (10)
- 測定開口を介して照明光で照明された測定対象からの反射光を受光して受光光量を表す試料受光信号を出力し、前記照明光の一部を参照光として受光して受光光量を表す参照受光信号を出力し、前記試料受光信号と前記参照受光信号とに基づき前記測定対象の光学特性を測定する光学特性測定部と、
前記測定対象として用いられてゼロ校正を実行するためのゼロ校正部と、
前記ゼロ校正部が前記測定対象として用いられて前記ゼロ校正が正常に実行されたか否かを判定するためのゼロ判定閾値を予め記憶する記憶部と、
前記ゼロ校正がユーザにより実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商であるゼロ校正値と前記ゼロ判定閾値とに基づき、前記ゼロ校正が正常に実行されたか否かを判定する校正判定部と、
前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定されると、前記ゼロ校正部を前記測定対象として用いて、前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知する報知部と、
を備える光学特性測定装置。 - 前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、
前記光学特性測定装置の出荷前に、前記ゼロ校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商である初期ゼロ校正値と、
前記初期ゼロ校正値からの予め定められた差分を表すゼロ差分閾値と、
を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記ゼロ校正値と前記初期ゼロ校正値との差が前記ゼロ差分閾値を超えると、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定する、
請求項1に記載の光学特性測定装置。 - 所定開口径の開口を有するマスク部材と、
前記測定開口の周辺に設けられ、前記マスク部材が着脱可能に取り付けられるマスク部材装着部と、
前記マスク部材を収納するマスク部材収納部が設けられた校正台と、を更に備え、
前記ゼロ校正部は、前記校正台に設けられ、
前記光学特性測定部は、前記測定対象からの反射光に正反射成分を含ませるSCI反射特性と、前記測定対象からの反射光から正反射成分を除去するSCE反射特性と、を測定する機能を有し、
前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、第1閾値と、前記第1閾値より大きい第2閾値と、前記第2閾値より大きい第3閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値以上かつ前記第3閾値未満のときは、前記マスク部材収納部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたために、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定する、
請求項1又は2に記載の光学特性測定装置。 - 前記ユーザによって操作され、前記反射光を受光する受光径を切り替えるための受光径切替部を更に備え、
前記マスク部材は、互いに異なる複数の開口径の開口を有し、
前記受光径切替部は、前記反射光を受光する受光径を、前記開口径に対応する受光径に切り替え、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第3閾値以上のときは、前記マスク部材装着部に取り付けられた前記マスク部材の開口径が、前記受光径切替部により切り替えられた前記受光径に対応していないために、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定し、
前記報知部は、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定されると、前記受光径切替部により切り替えられている前記受光径に対応する前記マスク部材を前記マスク部材装着部に取り付けて、前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知する、
請求項3に記載の光学特性測定装置。 - 前記マスク部材は、第1開口径の開口と、前記第1開口径より大きい第2開口径の開口と、を有し、
前記受光径切替部は、前記反射光を受光する受光径を、前記第1開口径に対応する第1受光径と、前記第2開口径に対応する第2受光径と、に切り替え、
前記第2受光径は、前記第1開口径より大きく、
前記校正判定部は、前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第3閾値以上のときは、前記マスク部材装着部に前記第1開口径の開口を有する前記マスク部材が取り付けられ、前記受光径切替部により前記受光径が前記第2受光径に切り替えられた状態で、前記ゼロ校正が実行されたと判定する、
請求項4に記載の光学特性測定装置。 - 前記測定対象として用いられて白色校正を実行するための白色校正部を更に備え、
前記マスク部材は、前記照明光及び前記反射光の波長に対して透明なカバー部材が前記開口に取り付けられたカバー付きマスク部材と、前記カバー部材が前記開口に取り付けられていないカバー無しマスク部材と、を含み、
前記校正判定部は、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値未満のときは、前記マスク部材装着部に前記カバー無しマスク部材が取り付けられていると判定し、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値未満のときは、前記マスク部材装着部に前記カバー付きマスク部材が取り付けられていると判定する、
請求項3〜5のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。 - 前記光学特性測定装置の出荷前に、前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられた状態で、前記白色校正部を前記測定対象として前記SCE反射特性による前記白色校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商が、第1初期白色校正値と定義され、
前記光学特性測定装置の出荷前に、前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられた状態で、前記白色校正部を前記測定対象として前記SCE反射特性による前記白色校正が実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商が、第2初期白色校正値と定義され、
前記記憶部は、更に、
前記第1初期白色校正値及び前記第2初期白色校正値の一方であるカバー初期値と、
前記第1初期白色校正値と前記第2初期白色校正値との差のほぼ半分である白色差分閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、
前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに得られた前記試料受光信号を前記参照受光信号で除算した商である白色校正値と、前記カバー初期値との差が前記白色差分閾値未満である場合、
前記カバー初期値が前記第1初期白色校正値のときは、前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定し、
前記カバー初期値が前記第2初期白色校正値のときは、前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定する、
請求項6に記載の光学特性測定装置。 - 前記校正判定部は、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値未満であって、前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに前記カバー付きマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定したときは、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が、前記カバー無しマスク部材から前記カバー付きマスク部材に取り替えられたと判定し、
前記SCI反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第1閾値以上、かつ、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第2閾値未満であって、前記SCE反射特性による前記白色校正が前記ユーザにより実行されたときに前記カバー無しマスク部材が前記マスク部材装着部に取り付けられていると判定したときは、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が、前記カバー付きマスク部材から前記カバー無しマスク部材に取り替えられたと判定し、
前記報知部は、前記マスク部材装着部に取り付けられている前記マスク部材が取り替えられたと判定されると、前記ゼロ校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正を再実行するように前記ユーザに報知する、
請求項7に記載の光学特性測定装置。 - 前記測定対象の光沢度を測定する光沢測定部と、
前記校正台に設けられ、前記測定対象として用いられて光沢校正を実行するための光沢校正部と、を更に備え、
前記記憶部は、前記ゼロ判定閾値として、更に、第4閾値と、前記第4閾値より大きい第5閾値と、を予め記憶し、
前記校正判定部は、前記SCI反射特定による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第4閾値以上のときは、前記ゼロ校正が正常に実行されていないと判定する、
請求項3〜8のいずれか1項に記載の光学特性測定装置。 - 前記校正判定部は、前記SCI反射特定による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第4閾値以上であって、前記SCE反射特性による前記ゼロ校正が前記ユーザにより実行されたときの前記ゼロ校正値が前記第5閾値未満のときは、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたと判定し、
前記報知部は、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたと判定されると、前記光沢校正部を前記測定対象として前記ゼロ校正が実行されたことを前記ユーザに報知する、
請求項9に記載の光学特性測定装置。
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