JPH0261701B2 - - Google Patents
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- JPH0261701B2 JPH0261701B2 JP17243282A JP17243282A JPH0261701B2 JP H0261701 B2 JPH0261701 B2 JP H0261701B2 JP 17243282 A JP17243282 A JP 17243282A JP 17243282 A JP17243282 A JP 17243282A JP H0261701 B2 JPH0261701 B2 JP H0261701B2
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- JP
- Japan
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- light
- window
- sample
- integrating sphere
- reflection
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Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は積分球を用いた反射測定装置に関す
る。試料面の反射特性は、試料の視覚的な質感を
規定するものであり、また材料の表面仕上げ加工
の良否に関係するものであるから、反射測定は製
造業における品質管理に有効なデータを提供する
ものである。反射測定においては照明条件として
一方向からの直接光における照明と拡散光による
照明と云つた種類があり、また受光側の条件とし
て鏡面反射光を除いた拡散反射光だけを測定する
場合と鏡面反射、拡散反射の両方を含んだ全反射
光を測定する場合があり、両方の組合せで色々な
反射測定の種類ができる。積分球を用いると照明
条件としても受光条件としても拡散光が容易に扱
えるので、反射測定には積分球式反射測定装置が
便利である。
る。試料面の反射特性は、試料の視覚的な質感を
規定するものであり、また材料の表面仕上げ加工
の良否に関係するものであるから、反射測定は製
造業における品質管理に有効なデータを提供する
ものである。反射測定においては照明条件として
一方向からの直接光における照明と拡散光による
照明と云つた種類があり、また受光側の条件とし
て鏡面反射光を除いた拡散反射光だけを測定する
場合と鏡面反射、拡散反射の両方を含んだ全反射
光を測定する場合があり、両方の組合せで色々な
反射測定の種類ができる。積分球を用いると照明
条件としても受光条件としても拡散光が容易に扱
えるので、反射測定には積分球式反射測定装置が
便利である。
まず以後の説明の便利のため反射測定の種類を
表わす符号について説明しておく。符号は斜線の
左上に照明条件、右下に受光条件を書いた分数形
式で、゜は直接照明光或は試料からの反射光の受
光方向の試料面法線とのなす角で、O゜は試料面
に垂直の意味、ｄは照明光，反射光を問わず拡散
光成分だけの場合、Ｄは鏡面反射成分と拡散反射
成分とを合せた全反射光の意である。例えばｏ／
ｄは直接光による垂直照明で、鏡面反射成分を除
いた拡散反射光だけを測定すると云うことであ
り、ｄ／ｏは拡散光照明で、試料面の法線方向か
ら反射光を受光し測定すると云うことであり、特
に反射率測定であることを明示するため、Ro／
ｄ，Rd／ｏ等とＲを付記する。
表わす符号について説明しておく。符号は斜線の
左上に照明条件、右下に受光条件を書いた分数形
式で、゜は直接照明光或は試料からの反射光の受
光方向の試料面法線とのなす角で、O゜は試料面
に垂直の意味、ｄは照明光，反射光を問わず拡散
光成分だけの場合、Ｄは鏡面反射成分と拡散反射
成分とを合せた全反射光の意である。例えばｏ／
ｄは直接光による垂直照明で、鏡面反射成分を除
いた拡散反射光だけを測定すると云うことであ
り、ｄ／ｏは拡散光照明で、試料面の法線方向か
ら反射光を受光し測定すると云うことであり、特
に反射率測定であることを明示するため、Ro／
ｄ，Rd／ｏ等とＲを付記する。
従来の積分球式反射測定装置は光源と光検出器
とを固定した条件ではｏ／ｄ或はｄ／ｏ何れか一
方の測定しかできなかつた。本発明は光源及び光
検出器の位置を置換える必要なしに、通常の分光
光度計の試料室に反射測定ユニツトとしてセツト
したまゝで測定試料を置く位置を変えるだけで
ｏ／ｄ，ｄ／ｏの両種の反射測定ができる積分球
式反射測定装置を提供しようとするものである。
とを固定した条件ではｏ／ｄ或はｄ／ｏ何れか一
方の測定しかできなかつた。本発明は光源及び光
検出器の位置を置換える必要なしに、通常の分光
光度計の試料室に反射測定ユニツトとしてセツト
したまゝで測定試料を置く位置を変えるだけで
ｏ／ｄ，ｄ／ｏの両種の反射測定ができる積分球
式反射測定装置を提供しようとするものである。
本発明は、積分球に光軸を含む同一平面内で４
個の窓を設け、これら４個の窓のうちの一つを光
入射窓、他の一つを光出射窓とし、残りの２個の
窓を試料窓とし、この２つの窓のうち何れかに試
料を置き、他方に白板を置くようにし、両者の位
置の交換でｏ／ｄ，ｄ／ｏ何れの同射測定もでき
るようにした積分球式反射測定装置を提供するも
のである。以下実施例によつて本発明を説明す
る。
個の窓を設け、これら４個の窓のうちの一つを光
入射窓、他の一つを光出射窓とし、残りの２個の
窓を試料窓とし、この２つの窓のうち何れかに試
料を置き、他方に白板を置くようにし、両者の位
置の交換でｏ／ｄ，ｄ／ｏ何れの同射測定もでき
るようにした積分球式反射測定装置を提供するも
のである。以下実施例によつて本発明を説明す
る。
第１図は本発明の一実施例を示し、同図Ａは
ｏ／ｄの測定を行う場合同Ｂはｄ／ｏの測定を行
う状態を示す。Ｉが積分球でWi，Wo，Ws，Ws
１，Ws２の４個の窓を有する。これらの窓はこ
の実施例では積分球Ｉの中心を通る一つの平面上
で直交する２本の直径の両端に設けられており、
Wiは光入射窓、同窓と隣合うWoが光出射窓で
Wiと対向するWs１及びWoと対向するWs２の２
つが試料窓である。図外右方の分光器から出射し
た単色光はミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３を経て光入射
窓Wiから積分球Ｉの中心を通るように入射せし
められる。こ反射光束の中心線即ち窓WiとWs１
の各中心を結ぶ線及び窓Ws２とWoの中心を結ぶ
線を積分球Ｉの反射光軸及び出射光軸とする。両
光軸はこの実施例では直交している。出射光軸上
でＬは集光光学系で、光出射窓Woと対向する窓
Ws２の像をバツフル板BF２上に形成する。Ｄは
光検出器でBF２の後方に置かれる。バツフル板
BF２は窓Ws２の縁を含めて積分球Ｉの内面部分
の像の部分が光検出器Ｄに入射しないようにする
ものである。即ち窓Ws２に置かれた試料或は標
準白板からの入射光のみを光検出器Ｄに入射させ
るためのものである。光学系Ｌの後側にもバツフ
ルBF１が配置されているが、これも不要散乱光
が光検出器Ｄに入射するのを防ぐものである。
ｏ／ｄの測定を行う場合同Ｂはｄ／ｏの測定を行
う状態を示す。Ｉが積分球でWi，Wo，Ws，Ws
１，Ws２の４個の窓を有する。これらの窓はこ
の実施例では積分球Ｉの中心を通る一つの平面上
で直交する２本の直径の両端に設けられており、
Wiは光入射窓、同窓と隣合うWoが光出射窓で
Wiと対向するWs１及びWoと対向するWs２の２
つが試料窓である。図外右方の分光器から出射し
た単色光はミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３を経て光入射
窓Wiから積分球Ｉの中心を通るように入射せし
められる。こ反射光束の中心線即ち窓WiとWs１
の各中心を結ぶ線及び窓Ws２とWoの中心を結ぶ
線を積分球Ｉの反射光軸及び出射光軸とする。両
光軸はこの実施例では直交している。出射光軸上
でＬは集光光学系で、光出射窓Woと対向する窓
Ws２の像をバツフル板BF２上に形成する。Ｄは
光検出器でBF２の後方に置かれる。バツフル板
BF２は窓Ws２の縁を含めて積分球Ｉの内面部分
の像の部分が光検出器Ｄに入射しないようにする
ものである。即ち窓Ws２に置かれた試料或は標
準白板からの入射光のみを光検出器Ｄに入射させ
るためのものである。光学系Ｌの後側にもバツフ
ルBF１が配置されているが、これも不要散乱光
が光検出器Ｄに入射するのを防ぐものである。
次に上述実施例装置の用法を説明する。Ro／
ｄ測定の場合を第１図Ａに示す。この場合試料Ｓ
を光入射窓Wiと対向する窓Ws１に置き、他方の
試料窓Ws２には白板Swを置く。白板Swは積分
球Ｉの内面と同じ反射特性を有し、例えば
BaSO4塗布板が用いられる。このようにすると
試料Ｓには光入射窓Wiから入射した光が直接垂
直に入射する。他方試料Ｓの鏡面入射成分は試料
面に垂直に反射して光入射窓Wiから積分球外に
出てしまい、拡散反射成分だけが積分球内で繰返
し反射されて光出射窓Woから出射し、光検出器
Ｄに入射する。従つて既述のｏ／ｄの反射測定条
件が成立する。第１図ＢはRd／ｏ測定の場合を
示す。この場合、試料窓Ws１に白板Swが置か
れ、光出射窓Woと対向する試料窓Ws２を試料Ｓ
が置かれる。この配置であると試料Ｓは積分球内
で多重反射された拡散光によつて照明され、試料
から垂直に反射される光が光検出器Ｄに入射せし
められ、ｄ／ｏの反射測定がなされる。
ｄ測定の場合を第１図Ａに示す。この場合試料Ｓ
を光入射窓Wiと対向する窓Ws１に置き、他方の
試料窓Ws２には白板Swを置く。白板Swは積分
球Ｉの内面と同じ反射特性を有し、例えば
BaSO4塗布板が用いられる。このようにすると
試料Ｓには光入射窓Wiから入射した光が直接垂
直に入射する。他方試料Ｓの鏡面入射成分は試料
面に垂直に反射して光入射窓Wiから積分球外に
出てしまい、拡散反射成分だけが積分球内で繰返
し反射されて光出射窓Woから出射し、光検出器
Ｄに入射する。従つて既述のｏ／ｄの反射測定条
件が成立する。第１図ＢはRd／ｏ測定の場合を
示す。この場合、試料窓Ws１に白板Swが置か
れ、光出射窓Woと対向する試料窓Ws２を試料Ｓ
が置かれる。この配置であると試料Ｓは積分球内
で多重反射された拡散光によつて照明され、試料
から垂直に反射される光が光検出器Ｄに入射せし
められ、ｄ／ｏの反射測定がなされる。
第２図は本発明の他の実施例を示し、R／Ｄ
及びRd／ｏの測定ができるようにしたものであ
る。この実施例では積分球Ｉの窓Wo，Ws１，
Ws２の３つは積分球の直交する直径の端に設け
られているが、光入射窓WiはWs１を通る直径に
対し゜離れた位置に設けられ、入射光軸と出射光
軸は斜交し、かつ入射光軸は積分球Ｉの中心から
外れている。この構成で窓Ws１に試料Ｓを置き、
窓Ws２に白板Swを置くと、試料は積分球入射光
によつて゜傾いた直接照明を受け、試料Ｓからの
鏡面反射光は積分球Ｉの内面に入射するから、光
検出器Ｄには鏡面反射成分と拡散反射成分を含む
全反射成分が入射してR／Ｄの測定がなされる。
またWs１に白板（Sw）を置き、Ws２に試料
（Ｓ）を置いた場合は、試料（Ｓ）は拡散光で照
明され、これを垂直方向から測定することになつ
てRd／ｏの測定がなされる。
及びRd／ｏの測定ができるようにしたものであ
る。この実施例では積分球Ｉの窓Wo，Ws１，
Ws２の３つは積分球の直交する直径の端に設け
られているが、光入射窓WiはWs１を通る直径に
対し゜離れた位置に設けられ、入射光軸と出射光
軸は斜交し、かつ入射光軸は積分球Ｉの中心から
外れている。この構成で窓Ws１に試料Ｓを置き、
窓Ws２に白板Swを置くと、試料は積分球入射光
によつて゜傾いた直接照明を受け、試料Ｓからの
鏡面反射光は積分球Ｉの内面に入射するから、光
検出器Ｄには鏡面反射成分と拡散反射成分を含む
全反射成分が入射してR／Ｄの測定がなされる。
またWs１に白板（Sw）を置き、Ws２に試料
（Ｓ）を置いた場合は、試料（Ｓ）は拡散光で照
明され、これを垂直方向から測定することになつ
てRd／ｏの測定がなされる。
第３図は本発明の更に他の一実施例を示し、
R／Ｄ及びRd／δの測定がなされる。こゝでδ
は試料面の法線からδ゜傾いた方向で反射光を測定
すると云うことである。この場合、積分球Ｉの入
射光軸と出射光軸とは斜交しかつ何れも積分球Ｉ
の中心を通らない。光入射窓Wiの中心と窓Ws１
の中心を結ぶ入射光軸と窓Ws１の法線とのなす
角は，出射光軸と窓Ws２の法線とのなす角は
δである。窓Ws１に試料を置き、Ws２に白板を
置くとR／Ｄの測定が行われる。窓Ws１に白板
を置き、Ws２に試料を置くとRD／δの測定がな
される。
R／Ｄ及びRd／δの測定がなされる。こゝでδ
は試料面の法線からδ゜傾いた方向で反射光を測定
すると云うことである。この場合、積分球Ｉの入
射光軸と出射光軸とは斜交しかつ何れも積分球Ｉ
の中心を通らない。光入射窓Wiの中心と窓Ws１
の中心を結ぶ入射光軸と窓Ws１の法線とのなす
角は，出射光軸と窓Ws２の法線とのなす角は
δである。窓Ws１に試料を置き、Ws２に白板を
置くとR／Ｄの測定が行われる。窓Ws１に白板
を置き、Ws２に試料を置くとRD／δの測定がな
される。
上述第２，第３図の各実施例で及びδは普通
5゜前後の角度が採用されている。なお集光光学系
Ｌはなくてもよいが、その場合バツフルの形状や
数を適当にして試料窓Ws２の周縁部の不要光が
光検出器に入射しないようにする注意が必要であ
る。
5゜前後の角度が採用されている。なお集光光学系
Ｌはなくてもよいが、その場合バツフルの形状や
数を適当にして試料窓Ws２の周縁部の不要光が
光検出器に入射しないようにする注意が必要であ
る。
本発明反射測定装置は上述したような構成で、
光検出器と光源とを入れ替える必要なく、試料と
白板とのセツト位置を入れ替えるだけでRo／ｄ
或いはRo／Ｄ，R／ＤとRd／ｏ或はRD／ｏ，
RD／等の２通りの反射測定が可能であり、こ
のため毛布とかビロード布等の繊維質材料とか深
みのある材料の色彩反射測定において安価かつ簡
単な操作で、それらの材料の視覚的特性を明かに
することが可能となる。更に本発明では２通りの
測定において光検出器と光源とは全く動かす必要
がないから光源として単なる電球のような発光器
具でなく、分光光度計を用いることが可能であ
り、従つて従来のRd／ｏ或いはRo／ｄ等の測定
装置が白色光源を用い白色光照明で測定を行つて
いたので試料によつては褪色するものがあつた
が、本発明では単色光照明が可能となり、試料の
褪色を避けることが可能である。しかし本発明で
白色光源による白色照明での測定ができないと云
うことではなく、本発明では白色照明による測定
ももちろん可能である。
光検出器と光源とを入れ替える必要なく、試料と
白板とのセツト位置を入れ替えるだけでRo／ｄ
或いはRo／Ｄ，R／ＤとRd／ｏ或はRD／ｏ，
RD／等の２通りの反射測定が可能であり、こ
のため毛布とかビロード布等の繊維質材料とか深
みのある材料の色彩反射測定において安価かつ簡
単な操作で、それらの材料の視覚的特性を明かに
することが可能となる。更に本発明では２通りの
測定において光検出器と光源とは全く動かす必要
がないから光源として単なる電球のような発光器
具でなく、分光光度計を用いることが可能であ
り、従つて従来のRd／ｏ或いはRo／ｄ等の測定
装置が白色光源を用い白色光照明で測定を行つて
いたので試料によつては褪色するものがあつた
が、本発明では単色光照明が可能となり、試料の
褪色を避けることが可能である。しかし本発明で
白色光源による白色照明での測定ができないと云
うことではなく、本発明では白色照明による測定
ももちろん可能である。
第１図は本発明の一実施例の平面図で、同Ａは
Ro／ｄ測定の場合、同ＢはRd／ｏ測定の場合を
示し、第２図及び第３図は本発明の第２，第３の
実施例の平面図である。 Ｉ…積分球、Wi，Wo，Ws１，Ws２…積分球
の窓、Ｄ…光検出器、Ｌ…集光光学系、BF１，
BF２…バツフル。
Ro／ｄ測定の場合、同ＢはRd／ｏ測定の場合を
示し、第２図及び第３図は本発明の第２，第３の
実施例の平面図である。 Ｉ…積分球、Wi，Wo，Ws１，Ws２…積分球
の窓、Ｄ…光検出器、Ｌ…集光光学系、BF１，
BF２…バツフル。
Claims (1)
- １ 積分球にその入射光軸及び出射光軸を含む平
面内でこれらの光軸が積分球を貫く場所に夫々計
４個の窓を設け、これらの窓のうちの一つを光入
射窓、その窓と隣合う他の一つの窓を光出射窓と
し、残りの２つの窓のうちの一方に試料を置き、
他方に白板を置くようにし、試料と白板との位置
を入れ替えることで２通りの反射測定ができるよ
うにした積分球式反射測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17243282A JPS5960229A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 積分球式反射測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17243282A JPS5960229A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 積分球式反射測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960229A JPS5960229A (ja) | 1984-04-06 |
| JPH0261701B2 true JPH0261701B2 (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=15941862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17243282A Granted JPS5960229A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | 積分球式反射測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960229A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1231852A (en) * | 1984-09-04 | 1988-01-26 | Stuart G. Macdonald | Reflectometer featuring an integrating cavity of enhanced efficiency |
| JPH0675032B2 (ja) * | 1985-11-12 | 1994-09-21 | 株式会社島津製作所 | 分光光度計 |
| JPS6454231A (en) * | 1987-08-26 | 1989-03-01 | Hitachi Ltd | Measurement of surface reflection for transparent material |
| DE4030836A1 (de) * | 1990-09-28 | 1992-04-02 | Kim Yoon Ok | Vorrichtung zur qualitativen und/oder quantitativen bestimmung der zusammensetzung einer zu analysierenden probe |
| JPH05302853A (ja) * | 1991-03-29 | 1993-11-16 | Shimadzu Corp | 積分球装置 |
| US6300621B1 (en) * | 1998-12-09 | 2001-10-09 | Intel Corporation | Color calibration device and method |
| JP6492220B1 (ja) * | 2018-09-26 | 2019-03-27 | 大塚電子株式会社 | 測定システムおよび測定方法 |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP17243282A patent/JPS5960229A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5960229A (ja) | 1984-04-06 |
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