JP3269772B2 - 非破壊による屈折率測定方法及び装置 - Google Patents
非破壊による屈折率測定方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非破壊で物体の屈折
率を特定する方法と装置に関し、特に、塗装膜の物質を
特定する方法と装置に関するものである。
率を特定する方法と装置に関し、特に、塗装膜の物質を
特定する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】製品の一部をなす物質の種類を特定する必
要があるときには、非破壊による物質特定方法を用いる
必要がある。
要があるときには、非破壊による物質特定方法を用いる
必要がある。
【０００３】例えば、自動車の塗装にはアクリル系の塗
料のみを用いたものと、アクリル系の塗料にフッソ樹脂
を混合した塗料を用いて、脱汚れ性、発水性を向上させ
るようにしたものがあるが、この２種の塗装膜は外観上
の区別がつかないことから、車をユーザに販売するとき
に使用塗料の種類を確認するための方法がない。
料のみを用いたものと、アクリル系の塗料にフッソ樹脂
を混合した塗料を用いて、脱汚れ性、発水性を向上させ
るようにしたものがあるが、この２種の塗装膜は外観上
の区別がつかないことから、車をユーザに販売するとき
に使用塗料の種類を確認するための方法がない。
【０００４】このため、使用されている塗料の種類を特
定する必要があり、この場合、塗装膜の一部を削り取っ
て何らかの方法、例えば化学的な方法で分析することは
可能であるが、塗装膜の一部を削り取ることは現実的で
なく、車に傷を付けずに確認できる方法が求められてい
る。
定する必要があり、この場合、塗装膜の一部を削り取っ
て何らかの方法、例えば化学的な方法で分析することは
可能であるが、塗装膜の一部を削り取ることは現実的で
なく、車に傷を付けずに確認できる方法が求められてい
る。
【０００５】別の方法として塗装膜を構成する塗料の屈
折率を測定し、該屈折率から塗料の種類を特定すること
が可能である。屈折率を測定する方法として、全反射法
があり、図６は該全反射法による屈折率の測定装置の概
略を示すものである。プリズム１の３面の中の一面１ａ
に試料を乗せ、他の一側面１inに配置した光源３より拡
散光を入射させると、試料の臨界角より大きい角度の入
射光は全反射するが、臨界角より小さい角度の入射光は
透過光となる。
折率を測定し、該屈折率から塗料の種類を特定すること
が可能である。屈折率を測定する方法として、全反射法
があり、図６は該全反射法による屈折率の測定装置の概
略を示すものである。プリズム１の３面の中の一面１ａ
に試料を乗せ、他の一側面１inに配置した光源３より拡
散光を入射させると、試料の臨界角より大きい角度の入
射光は全反射するが、臨界角より小さい角度の入射光は
透過光となる。
【０００６】この透過光と反射光の境界位置、あるいは
反射光量を上記プリズム１の入射側の面１inに対抗する
側の面１ouに配置したＣＣＤセンサ７で検出して、試料
の屈折率を決定するようになっている。
反射光量を上記プリズム１の入射側の面１inに対抗する
側の面１ouに配置したＣＣＤセンサ７で検出して、試料
の屈折率を決定するようになっている。
【０００７】この方法は、液体の屈折率の測定に有利で
あるが、固体であっても、プリズム１の表面と試料との
間に高屈折率の液体を満たすことによって測定可能とな
る。従って、上記のように剥ぎ取った塗装膜をプリズム
１の試料面に乗せ、かつ上記高屈折率の液体で空気層が
形成されない状態にすることによって、塗装膜の屈折率
を得ることが出来、この屈折率から塗料の種類を特定す
ることが可能となる。
あるが、固体であっても、プリズム１の表面と試料との
間に高屈折率の液体を満たすことによって測定可能とな
る。従って、上記のように剥ぎ取った塗装膜をプリズム
１の試料面に乗せ、かつ上記高屈折率の液体で空気層が
形成されない状態にすることによって、塗装膜の屈折率
を得ることが出来、この屈折率から塗料の種類を特定す
ることが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記化学分析等による
と、塗装膜の一部を剥ぎ取る必要があり現実的ではない
し、また、手数、時間ともに増加する欠点がある。上記
屈折率測定装置を用いた場合には、測定時間は短縮でき
るが、塗装膜の一部を剥ぎ取る必要がある点では化学分
析法と変わりない。
と、塗装膜の一部を剥ぎ取る必要があり現実的ではない
し、また、手数、時間ともに増加する欠点がある。上記
屈折率測定装置を用いた場合には、測定時間は短縮でき
るが、塗装膜の一部を剥ぎ取る必要がある点では化学分
析法と変わりない。
【０００９】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、塗装膜を剥ぎ取ることなく、その屈折
率から塗料の種類を割り出すことができ、しかも、塗装
膜だけでなく、あらゆる製品あるいは構造物の表面物質
を非破壊で割り出すことができる方法と装置を提供する
ことを目的とするものである。
たものであって、塗装膜を剥ぎ取ることなく、その屈折
率から塗料の種類を割り出すことができ、しかも、塗装
膜だけでなく、あらゆる製品あるいは構造物の表面物質
を非破壊で割り出すことができる方法と装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の事情
に鑑みて提案されたものであって、全反射法による屈折
率の測定方法において、図１に示すように、被検体３０
とプリズム１１の測定面１１ａとの間に、可撓性の透明
物質１４を介在させ、プリズム１１を被検体３０に押し
つけることにより、被検体３０とプリズム１１の間に空
気層が形成されない状態で該被検体３０の屈折率の測定
をするようにしたものである。
に鑑みて提案されたものであって、全反射法による屈折
率の測定方法において、図１に示すように、被検体３０
とプリズム１１の測定面１１ａとの間に、可撓性の透明
物質１４を介在させ、プリズム１１を被検体３０に押し
つけることにより、被検体３０とプリズム１１の間に空
気層が形成されない状態で該被検体３０の屈折率の測定
をするようにしたものである。
【００１１】上記方法において、図２(a) 、図２(b) に
示すように可撓性の透明物質１４がプリズム１１の測定
面１１ａと被検体３０との間に介在している状態と、そ
うでない状態とは入射光と出射光の角度が変わるわけで
はないので、測定される屈折率が変化する訳ではない。
しかも、上記方法により被検体３０に上記可撓性の透明
物質１４を押しつけ、上記被検体３０とプリズム１１の
測定面１１ａとの間に空気層が介在出来ない状態を形成
することができるので、正確な屈折率の測定ができるこ
とになる。
示すように可撓性の透明物質１４がプリズム１１の測定
面１１ａと被検体３０との間に介在している状態と、そ
うでない状態とは入射光と出射光の角度が変わるわけで
はないので、測定される屈折率が変化する訳ではない。
しかも、上記方法により被検体３０に上記可撓性の透明
物質１４を押しつけ、上記被検体３０とプリズム１１の
測定面１１ａとの間に空気層が介在出来ない状態を形成
することができるので、正確な屈折率の測定ができるこ
とになる。
【００１２】この方法により、例えば自動車の車体表面
の塗装膜の屈折率の測定が可能となり、非破壊による屈
折率の測定しいては物質の特定をすることが可能とな
る。更に、上記方法を実現する装置としては、プリズム
１１の測定面に可撓性の透明物質１４を貼り着けた状態
の装置が使用される。
の塗装膜の屈折率の測定が可能となり、非破壊による屈
折率の測定しいては物質の特定をすることが可能とな
る。更に、上記方法を実現する装置としては、プリズム
１１の測定面に可撓性の透明物質１４を貼り着けた状態
の装置が使用される。
【００１３】
【実施の形態】図３は本願発明に使用する全反射法を用
いた屈折率計を示すものであり、センサ部１０とゲージ
部２０がセパレートになった構成となっている。上記セ
ンサ部１０の本体はペンタイプのハウジング１９よりな
り、該ハウジング１９内の先端の開口部１８に、プリズ
ム１１が、その計測面１１ａが外則を向くように配置さ
れる。
いた屈折率計を示すものであり、センサ部１０とゲージ
部２０がセパレートになった構成となっている。上記セ
ンサ部１０の本体はペンタイプのハウジング１９よりな
り、該ハウジング１９内の先端の開口部１８に、プリズ
ム１１が、その計測面１１ａが外則を向くように配置さ
れる。
【００１４】上記プリズム１１の後方には光源１３、Ｃ
ＣＤ１７等が配置され、上記光源１３への電力の供給は
ゲージ部２０に備えた電池よりなされ、また、上記ＣＣ
Ｄ１７よりの信号はゲージ部２０に伝送されて屈折率を
算出するための演算がなされる。
ＣＤ１７等が配置され、上記光源１３への電力の供給は
ゲージ部２０に備えた電池よりなされ、また、上記ＣＣ
Ｄ１７よりの信号はゲージ部２０に伝送されて屈折率を
算出するための演算がなされる。
【００１５】上記プリズム１１の計測面１１ａには可撓
性の透明膜１４が貼り付けられている。これによって、
上記可撓性の透明膜１４を介してプリズム１１の計測面
１１ａを被検体３０に押しつけることができるので、プ
リズム１１の計測面１１ａと被検体３０との間に空気層
を介在させない状態を形成することができる。
性の透明膜１４が貼り付けられている。これによって、
上記可撓性の透明膜１４を介してプリズム１１の計測面
１１ａを被検体３０に押しつけることができるので、プ
リズム１１の計測面１１ａと被検体３０との間に空気層
を介在させない状態を形成することができる。
【００１６】上記方法において、可撓性の透明物質１４
の屈折率の選択は例えば以下のように考えることができ
る。まず、２種の物質（例えば上記した自動車の塗装膜
がアクリル系塗料であるかフッ素樹脂混合の塗料である
か）の分別のみを目的とする場合、上記可撓性の透明物
質１４として、被検体３０としての２種の物質３０-1,
３０-2の屈折率の中間の値を選択するとともに、プリズ
ム１１の屈折率は透明物質１４より大きい値を選択す
る。これによって、上記２つの被検体３０-1, ３０-2の
内、屈折率の小さい方の被検体３０-1を測定した場合に
は、図４(a) に示すように、可撓性の透明物質の屈折率
＞被検体３０-1の屈折率であるので、臨界角を生じるこ
とになりＣＣＤセンサ１７は屈折率を測定することが可
能となる。屈折率の大きい方の被検体３０-2を測定した
場合には、図４(b) に示すように、可撓性の透明物質の
屈折率＜被検体３０-2の屈折率であるので、臨界角を生
じることはなく、従ってＣＣＤセンサ１７は被検体３０
-2の屈折率を測定することができない。この場合、可撓
性の透明物質１４への光の入射角が大きくなるに従って
プリズム１１と可撓性の透明物質１４との境界面で全反
射が発生し、ＣＣＤ１７により可撓性の透明物質１４の
屈折率が測定されることになる。従って、被検体の屈折
率を測定することができたときは、被検体は屈折率の小
さい方の物質であり、可撓性の透明物質１４の屈折率を
検出したときは被検体は屈折率の大きい方の物質である
ことが判る。
の屈折率の選択は例えば以下のように考えることができ
る。まず、２種の物質（例えば上記した自動車の塗装膜
がアクリル系塗料であるかフッ素樹脂混合の塗料である
か）の分別のみを目的とする場合、上記可撓性の透明物
質１４として、被検体３０としての２種の物質３０-1,
３０-2の屈折率の中間の値を選択するとともに、プリズ
ム１１の屈折率は透明物質１４より大きい値を選択す
る。これによって、上記２つの被検体３０-1, ３０-2の
内、屈折率の小さい方の被検体３０-1を測定した場合に
は、図４(a) に示すように、可撓性の透明物質の屈折率
＞被検体３０-1の屈折率であるので、臨界角を生じるこ
とになりＣＣＤセンサ１７は屈折率を測定することが可
能となる。屈折率の大きい方の被検体３０-2を測定した
場合には、図４(b) に示すように、可撓性の透明物質の
屈折率＜被検体３０-2の屈折率であるので、臨界角を生
じることはなく、従ってＣＣＤセンサ１７は被検体３０
-2の屈折率を測定することができない。この場合、可撓
性の透明物質１４への光の入射角が大きくなるに従って
プリズム１１と可撓性の透明物質１４との境界面で全反
射が発生し、ＣＣＤ１７により可撓性の透明物質１４の
屈折率が測定されることになる。従って、被検体の屈折
率を測定することができたときは、被検体は屈折率の小
さい方の物質であり、可撓性の透明物質１４の屈折率を
検出したときは被検体は屈折率の大きい方の物質である
ことが判る。
【００１７】次いで、純粋に被検体の屈折率を求めよう
とするときは、上記可撓性の透明物質の屈折率は大きい
方がよい。すなわち図５(a) に示すように、屈折率が低
いときには、入射光と出入射のプリズム面での位置
Ｐ0 ，Ｐ1 の隔たりが大きくなるのに対して、図５(b)
に示すように、屈折率が高いときには、入射光と出射光
のプリズム面での位置Ｐ0 ，Ｐ1 の隔たりが小さくな
り、従って、出射光を受光素子１７上に集光しやすくな
り、設計が容易となる。
とするときは、上記可撓性の透明物質の屈折率は大きい
方がよい。すなわち図５(a) に示すように、屈折率が低
いときには、入射光と出入射のプリズム面での位置
Ｐ0 ，Ｐ1 の隔たりが大きくなるのに対して、図５(b)
に示すように、屈折率が高いときには、入射光と出射光
のプリズム面での位置Ｐ0 ，Ｐ1 の隔たりが小さくな
り、従って、出射光を受光素子１７上に集光しやすくな
り、設計が容易となる。
【００１８】下記表１は上記の測定方法で実際の塗装面
３１の屈折率を測定した結果を示すものである。アクリ
ル系樹脂塗料である，のサンプル群とフッ素系樹脂
塗料である，，のサンプル群の屈折率はレンジが
異なっている。従って、測定結果を比較することによっ
て、塗装面を構成する塗料の種類を割り出すことが可能
となる。
３１の屈折率を測定した結果を示すものである。アクリ
ル系樹脂塗料である，のサンプル群とフッ素系樹脂
塗料である，，のサンプル群の屈折率はレンジが
異なっている。従って、測定結果を比較することによっ
て、塗装面を構成する塗料の種類を割り出すことが可能
となる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は目的とす
る被検体が構成する商品、あるいは構造物を破壊しない
で、該試料の物質を特定することができる効果がある。
る被検体が構成する商品、あるいは構造物を破壊しない
で、該試料の物質を特定することができる効果がある。
【図１】 本発明の基本構成図である。
【図２】 本発明の原理図である。
【図３】 本発明の一実施例構成図である。
【図４】 ２つの物質を分別する場合の説明図である。
【図５】 可撓性物質の屈折率の相違を示す説明図であ
る。
る。
【図６】 従来例を示す構成図である。
１１ プリズム １４ 可撓性の透明物質 ３０ 被検体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−323532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−7342（ＪＰ，Ａ) 実公 昭50−26388（ＪＰ，Ｙ１) 特表 昭63−500263（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−504765（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 全反射法による屈折率の測定方法にお
いて、被検体とプリズムの測定面との間に、可撓性の透
明物質を介在させ、プリズムを被検体に押しつけること
により、被検体とプリズムの間に空気層が形成されない
状態で該被検体の屈折率の測定をすることを特徴とする
非破壊による屈折率測定方法。 - 【請求項２】 上記被検体が物体の塗装膜である請求
項１に記載の非破壊による屈折率測定方法。 - 【請求項３】 全反射法による屈折率の測定装置にお
いて、プリズムの測定面に可撓性の透明物質を貼り着
け、該プリズムを被検体に押しつけることにより、被検
体とプリズムの間に空気層が形成されない状態で該被検
体の屈折率の測定をすることを特徴とする非破壊による
屈折率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502696A JP3269772B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 非破壊による屈折率測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10502696A JP3269772B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 非破壊による屈折率測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09292339A JPH09292339A (ja) | 1997-11-11 |
| JP3269772B2 true JP3269772B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=14396536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10502696A Expired - Fee Related JP3269772B2 (ja) | 1996-04-25 | 1996-04-25 | 非破壊による屈折率測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3269772B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3950818B2 (ja) | 2003-05-29 | 2007-08-01 | アイシン精機株式会社 | 反射型テラヘルツ分光測定装置及び測定方法 |
| CN104792733B (zh) * | 2015-04-04 | 2017-05-17 | 华中科技大学 | 一种快速定标模块及应用 |
| CN111678890A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-09-18 | 依凡科技(杭州)有限公司 | 一种多功能在线检测分析仪及检测分析方法 |
-
1996
- 1996-04-25 JP JP10502696A patent/JP3269772B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09292339A (ja) | 1997-11-11 |
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