JPH0423738B2 - - Google Patents
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- JPH0423738B2 JPH0423738B2 JP20245484A JP20245484A JPH0423738B2 JP H0423738 B2 JPH0423738 B2 JP H0423738B2 JP 20245484 A JP20245484 A JP 20245484A JP 20245484 A JP20245484 A JP 20245484A JP H0423738 B2 JPH0423738 B2 JP H0423738B2
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- JP
- Japan
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- spectrum
- linear array
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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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
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
-
- 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
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、紙の裏側に標準板を設置して紙の表
面に光を照射し、そのときの垂直方向の反射光を
分光器に導入してリニアアレーセンサで信号を検
出し、紙の光学的特性をオンラインで測定する装
置に関し、更に詳しくは、校正指令が与えられた
とき、光源の光を直接、又は、白色板で反射して
分光器に導入し、零次光及び一次光を含むスペク
トルをリニアアレーセンサ上に結像し、零次光を
検出するエレメントを基準にして、一次光の波長
及び該一次光を検出するエレメントと一次光の波
長との対応関係を求めるようにした紙の光学的特
性測定装置に関する。
面に光を照射し、そのときの垂直方向の反射光を
分光器に導入してリニアアレーセンサで信号を検
出し、紙の光学的特性をオンラインで測定する装
置に関し、更に詳しくは、校正指令が与えられた
とき、光源の光を直接、又は、白色板で反射して
分光器に導入し、零次光及び一次光を含むスペク
トルをリニアアレーセンサ上に結像し、零次光を
検出するエレメントを基準にして、一次光の波長
及び該一次光を検出するエレメントと一次光の波
長との対応関係を求めるようにした紙の光学的特
性測定装置に関する。
紙の色、白色度及び不透明度を実験室的に測定
する方法は、日本工業規格、即ち、JIS Z8728、
JIS P8123及びJIS P8138に夫々規定されており、
上記各光学的特性をオンラインで測定する装置に
おいても、基本的には、上記JISの内容と同じで
ある。
する方法は、日本工業規格、即ち、JIS Z8728、
JIS P8123及びJIS P8138に夫々規定されており、
上記各光学的特性をオンラインで測定する装置に
おいても、基本的には、上記JISの内容と同じで
ある。
従来のこの種のオンライン測定装置は、被測定
紙の表面に入射角45°で照射光を当てる手段と、
前記紙の表面における垂直方向の反射光を導入す
る分光器と、分光器によるスペクトルを検出する
フオトダイオード等から成るリニアアレーセンサ
と、リニアアレーセンサを駆動して検出信号を入
力して所定の処理をする信号処理部と（以上が、
同じ筐体内に収納設置される場合が多い）、白色
板、黒色板、又は、試料板（これらを標準板と言
う）を前記紙の裏面に平行な位置に設置する手段
を有する。この標準板を設置する手段は、通常、
分光器、リニアアレーセンサを収納する筐体と共
に、Ｏ形フレーム上に設置する筐体に収納させ
る。又、２個の筐体は、被測定体であるシート状
の紙を間に対向関係にあり、紙の幅方向で定める
区間を往復走行しながら測定動作をするようにな
つている。
紙の表面に入射角45°で照射光を当てる手段と、
前記紙の表面における垂直方向の反射光を導入す
る分光器と、分光器によるスペクトルを検出する
フオトダイオード等から成るリニアアレーセンサ
と、リニアアレーセンサを駆動して検出信号を入
力して所定の処理をする信号処理部と（以上が、
同じ筐体内に収納設置される場合が多い）、白色
板、黒色板、又は、試料板（これらを標準板と言
う）を前記紙の裏面に平行な位置に設置する手段
を有する。この標準板を設置する手段は、通常、
分光器、リニアアレーセンサを収納する筐体と共
に、Ｏ形フレーム上に設置する筐体に収納させ
る。又、２個の筐体は、被測定体であるシート状
の紙を間に対向関係にあり、紙の幅方向で定める
区間を往復走行しながら測定動作をするようにな
つている。
以上の構成において、測定動作のとき、信号処
理部は、リニアアレーセンサからの信号を入力
し、JIS Z8728、JIS P8123及びJIS P8138に定め
た手法と同様な手法による処理をして、色、白色
度及び不透明に対応した信号を出力する。
理部は、リニアアレーセンサからの信号を入力
し、JIS Z8728、JIS P8123及びJIS P8138に定め
た手法と同様な手法による処理をして、色、白色
度及び不透明に対応した信号を出力する。
しかし、従来の紙の光学的特性測定装置にあつ
ては、筐体移動時の振動によつて生じる分光器内
のグレーテイング、ミラー、リニアアレーセンサ
等の位置ずれが小さいことから、この位置ずれを
許容して測定を継続しているため、測定精度を高
めるのに限界があつた（位置ずれにより、リニア
アレーセンサの個々のエレメントに入射する波長
が変るいわゆる波長誤差が大きくなる）。
ては、筐体移動時の振動によつて生じる分光器内
のグレーテイング、ミラー、リニアアレーセンサ
等の位置ずれが小さいことから、この位置ずれを
許容して測定を継続しているため、測定精度を高
めるのに限界があつた（位置ずれにより、リニア
アレーセンサの個々のエレメントに入射する波長
が変るいわゆる波長誤差が大きくなる）。
そこで、本発明は、オンライン測定中、波長校
正をかけて、測定精度をより向上させる紙の光学
的特性測定装置を提供するにある。
正をかけて、測定精度をより向上させる紙の光学
的特性測定装置を提供するにある。
上記問題点を解決する本発明の紙の光学的特性
測定装置は、シート状の紙の幅方向で定める区間
を往復走行しながら、光源からの光を所定の入射
角で前記紙の表面に照射し、このときの垂直方向
の反射光を検出する検出部と、該検出部による信
号を用いて所定の処理をして前記紙の光学的特性
を求める信号処理部を備える紙の光学的特性測定
装置において、前記検出部が、入射光を分光して
作成する零次光及び一次光を含むスペクトルを出
射口に結像する分光器と、該出射口にて、前記ス
ペクトルの波長分布方向にエレメントの配列方向
を一致させて、該スペクトルを検出するリニアア
レーセンサを備えると共に、前記信号処理部が、
校正のとき、前記リニアアレーセンサ上に結像す
るスペクトルにおける零次光を検出するエレメン
トを基準にして、一次光の波長及び該一次光を検
出するエレメントと一次光の波長との対応関係を
求める手段を備える構成となつている。
測定装置は、シート状の紙の幅方向で定める区間
を往復走行しながら、光源からの光を所定の入射
角で前記紙の表面に照射し、このときの垂直方向
の反射光を検出する検出部と、該検出部による信
号を用いて所定の処理をして前記紙の光学的特性
を求める信号処理部を備える紙の光学的特性測定
装置において、前記検出部が、入射光を分光して
作成する零次光及び一次光を含むスペクトルを出
射口に結像する分光器と、該出射口にて、前記ス
ペクトルの波長分布方向にエレメントの配列方向
を一致させて、該スペクトルを検出するリニアア
レーセンサを備えると共に、前記信号処理部が、
校正のとき、前記リニアアレーセンサ上に結像す
るスペクトルにおける零次光を検出するエレメン
トを基準にして、一次光の波長及び該一次光を検
出するエレメントと一次光の波長との対応関係を
求める手段を備える構成となつている。
以下、図面を参照し本発明について説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。紙の光学的特性測定装置は、光学系等を収納
する筐体１及び標準板２の保持手段を収納する筐
体（図示せず）から成る検出部３と、走行するシ
ート状の紙４を間にして前記２個の筐体を対峙さ
せ、紙４の幅方向で定める区間を往復走行させる
基台を構成するＯ形フレームと（図示せず）、検
出部３の走行動作、測定と校正の切換え、検出部
３からの信号処理等をする演算・制御部（図示せ
ず）を有する。筐体１は、紙４の表面に入射角
45°で測定光を照射するハロゲンランプ５と、紙
４の垂直方向の反射光を集光するレンズ６と、集
光された光を入射し、出射口１１に零次光及び一
次光を含むスペクトルを結像する分光器７と（分
光器７は、ミラー（凹面鏡）８，９、グレーテイ
ング１０等を有する）、分光器７の出射口１１に
設置し、スペクトルを検出するフオトダイオード
から成るリニアアレーセンサ１２と、リニアアレ
ーセンサ１２の駆動回路、信号増幅回路等を含
み、リニアアレーセンサ１２による検出信号を処
理して紙４の光学的特性を求めるコンピユータか
ら成る信号処理部１３とを有する。リニアアレー
センサ１２は、直線的に配列する複数、例えば、
1024個のエレメントを有し、その長手方向を出射
口１１で作成されるスペクトルの波長分布方向に
一致させ、スペクトルの波長とリニアアレーセン
サ１２の各エレメントとの対応を明確にした構成
となつている。又、リニアアレーセンサ１２の各
エレメントには、固有の番号、例えば、第１図の
左側に位置するエレメントから、１、２…1024を
付し、信号処理部１３が、リニアアレーセンサ１
２から検出信号を入力するとき、個個のエレメン
トと信号の波長との対応関係を明確にして読込み
記憶する構成となつている（番号ｋのエレメント
が検出した信号の波長及び大きさが分るようにな
つている）。更に、標準板２として紙４の色測定
及び白色度測定用の試料板（紙４と同質紙を所定
寸法で裁断した紙片を数枚重ね合せたもの）、並
びに、不透明測定用の黒色板（反射率0.5％以下）
及び白色板（反射率89％）が用意されている。更
に、標準板２の保持手段は、校正のとき（筐体１
と保持手段を収納する筐体との間に、紙４が存在
しない）、第２図に示すように、白色板１４を紙
４の走行位置に保持し、ハロゲンランプ５からの
照射光を分光器７に入射するようになつている。
る。紙の光学的特性測定装置は、光学系等を収納
する筐体１及び標準板２の保持手段を収納する筐
体（図示せず）から成る検出部３と、走行するシ
ート状の紙４を間にして前記２個の筐体を対峙さ
せ、紙４の幅方向で定める区間を往復走行させる
基台を構成するＯ形フレームと（図示せず）、検
出部３の走行動作、測定と校正の切換え、検出部
３からの信号処理等をする演算・制御部（図示せ
ず）を有する。筐体１は、紙４の表面に入射角
45°で測定光を照射するハロゲンランプ５と、紙
４の垂直方向の反射光を集光するレンズ６と、集
光された光を入射し、出射口１１に零次光及び一
次光を含むスペクトルを結像する分光器７と（分
光器７は、ミラー（凹面鏡）８，９、グレーテイ
ング１０等を有する）、分光器７の出射口１１に
設置し、スペクトルを検出するフオトダイオード
から成るリニアアレーセンサ１２と、リニアアレ
ーセンサ１２の駆動回路、信号増幅回路等を含
み、リニアアレーセンサ１２による検出信号を処
理して紙４の光学的特性を求めるコンピユータか
ら成る信号処理部１３とを有する。リニアアレー
センサ１２は、直線的に配列する複数、例えば、
1024個のエレメントを有し、その長手方向を出射
口１１で作成されるスペクトルの波長分布方向に
一致させ、スペクトルの波長とリニアアレーセン
サ１２の各エレメントとの対応を明確にした構成
となつている。又、リニアアレーセンサ１２の各
エレメントには、固有の番号、例えば、第１図の
左側に位置するエレメントから、１、２…1024を
付し、信号処理部１３が、リニアアレーセンサ１
２から検出信号を入力するとき、個個のエレメン
トと信号の波長との対応関係を明確にして読込み
記憶する構成となつている（番号ｋのエレメント
が検出した信号の波長及び大きさが分るようにな
つている）。更に、標準板２として紙４の色測定
及び白色度測定用の試料板（紙４と同質紙を所定
寸法で裁断した紙片を数枚重ね合せたもの）、並
びに、不透明測定用の黒色板（反射率0.5％以下）
及び白色板（反射率89％）が用意されている。更
に、標準板２の保持手段は、校正のとき（筐体１
と保持手段を収納する筐体との間に、紙４が存在
しない）、第２図に示すように、白色板１４を紙
４の走行位置に保持し、ハロゲンランプ５からの
照射光を分光器７に入射するようになつている。
以上の構成において、リニアアレーセンサ１２
上に作成されるスペクトルの波長とエレメントの
対応を定めるイニシヤライズをして、測定に入
る。イニシヤライズは、第２図に示すように、白
色板１４を所定位置に設置し、ハロゲンランプ５
の光を分光器７に導入して行われる。分光器７の
入射光は、出射口１１（リニアアレーセンサ１
２）にスペクトルとなつて結像する。このスペク
トルは、第３図に示すように、分散しない零次光
及び分散した光、即ち、一次光、二次光等を含む
ものとなる。このスペクトルにおける、零次光と
一次光との相対関係は、ミラー８，９の曲率半
径、グレーテイング１０の溝数等によつて決まる
（実施例の場合、溝数150本／mm、エレメント数
1024（受光部約25mm）で、一次光の波長は、約380
〜780nｍとなつている）。信号処理部１３は、リ
ニアアレーセンサ１２の検出信号を読込み、零次
光を検出するエレメントを基準にして、一次光の
波長及びこの一次光を検出するエレメントと一次
光との対応関係（例えば、番号300エレメントの
検出光は、400nｍ、番号400エレメントの検出光
は、450nｍとなる）を求めて記憶する（紙の光
学的特性測定装置の場合、一次光を検出するリニ
アアレーセンサの各エレメントと波長の対応関係
を定義するだけでよい）。
上に作成されるスペクトルの波長とエレメントの
対応を定めるイニシヤライズをして、測定に入
る。イニシヤライズは、第２図に示すように、白
色板１４を所定位置に設置し、ハロゲンランプ５
の光を分光器７に導入して行われる。分光器７の
入射光は、出射口１１（リニアアレーセンサ１
２）にスペクトルとなつて結像する。このスペク
トルは、第３図に示すように、分散しない零次光
及び分散した光、即ち、一次光、二次光等を含む
ものとなる。このスペクトルにおける、零次光と
一次光との相対関係は、ミラー８，９の曲率半
径、グレーテイング１０の溝数等によつて決まる
（実施例の場合、溝数150本／mm、エレメント数
1024（受光部約25mm）で、一次光の波長は、約380
〜780nｍとなつている）。信号処理部１３は、リ
ニアアレーセンサ１２の検出信号を読込み、零次
光を検出するエレメントを基準にして、一次光の
波長及びこの一次光を検出するエレメントと一次
光との対応関係（例えば、番号300エレメントの
検出光は、400nｍ、番号400エレメントの検出光
は、450nｍとなる）を求めて記憶する（紙の光
学的特性測定装置の場合、一次光を検出するリニ
アアレーセンサの各エレメントと波長の対応関係
を定義するだけでよい）。
測定動作は、演算・制御部からの信号により、
検出部３を、Ｏ形フレーム上に定める測定区間を
往復走行させながら行われる。このとき、信号処
理部１３は、ハロゲンランプ４による反射光のス
ペクトル信号をリニアアレーセンサ１２から読込
み記憶する。ここで、リニアアレーセンサ１２の
エレメントと波長の対応が、先のイニシヤライズ
で定められているため、スペクトル信号は正確に
求められる。そして、信号処理部１３が、これら
の信号を用い、従来例と同様な処理をすることに
より所望の測定信号を求めることができる。
検出部３を、Ｏ形フレーム上に定める測定区間を
往復走行させながら行われる。このとき、信号処
理部１３は、ハロゲンランプ４による反射光のス
ペクトル信号をリニアアレーセンサ１２から読込
み記憶する。ここで、リニアアレーセンサ１２の
エレメントと波長の対応が、先のイニシヤライズ
で定められているため、スペクトル信号は正確に
求められる。そして、信号処理部１３が、これら
の信号を用い、従来例と同様な処理をすることに
より所望の測定信号を求めることができる。
一方、校正動作は、演算・制御部から、一定時
間毎に発する校正指令により、検出部３を校正位
置（紙４の走行路から外れた位置）に移動して行
われる。校正位置にて、検出部３は、第２図に示
すように、白色板１４を所定位置にして、信号処
理部１３が、前記イニシヤライズと同様な動作に
より波長校正を行い、リニアアレーセンサ１２の
各エレメントと波長の対応を定義し記憶する。
間毎に発する校正指令により、検出部３を校正位
置（紙４の走行路から外れた位置）に移動して行
われる。校正位置にて、検出部３は、第２図に示
すように、白色板１４を所定位置にして、信号処
理部１３が、前記イニシヤライズと同様な動作に
より波長校正を行い、リニアアレーセンサ１２の
各エレメントと波長の対応を定義し記憶する。
これにより、イニシヤライズから校正をかける
までの間に、ミラー８，９、グレーテイング１０
等やリニアアレーセンサ１２に位置ずれがあつて
も、それが補償されることになり、以後の測定精
度を向上することができる。
までの間に、ミラー８，９、グレーテイング１０
等やリニアアレーセンサ１２に位置ずれがあつて
も、それが補償されることになり、以後の測定精
度を向上することができる。
尚、上記実施例において、校正指令が与えられ
たとき、白色板１４を設置する例を示したが、本
発明は、これに限定するものではなく、ハロゲン
ランプの光を移動して、直接、分光器に入射する
ようにしてもよい。
たとき、白色板１４を設置する例を示したが、本
発明は、これに限定するものではなく、ハロゲン
ランプの光を移動して、直接、分光器に入射する
ようにしてもよい。
以上、説明した通り、本発明の紙の光学的特性
測定装置によれば、一定時間毎、又は、必要に応
じて校正をかけて、光源の光を直接、又は、白色
板で反射して分光器に導入し、零次光及び一次光
を含むスペクトルをリニアアレーセンサ上に結像
し、零次光を検出するエレメントを基準にして、
一次光の波長及びこの一次光を検出するエレメン
トと波長の対応関係を求めるようにしたため、測
定精度を向上することができる。
測定装置によれば、一定時間毎、又は、必要に応
じて校正をかけて、光源の光を直接、又は、白色
板で反射して分光器に導入し、零次光及び一次光
を含むスペクトルをリニアアレーセンサ上に結像
し、零次光を検出するエレメントを基準にして、
一次光の波長及びこの一次光を検出するエレメン
トと波長の対応関係を求めるようにしたため、測
定精度を向上することができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第
２図は、本発明の一実施例における校正状態を示
す構成図、第３図は、スペクトル図である。 ２……標準板、３……検出部、４……シート状
の紙、５……ハロゲンランプ、７……分光器、
８，９……ミラー、１０……グレーテイング、１
１……出射口、１２……リニアアレーセンサ、１
３……信号処理部、１４……白色板。
２図は、本発明の一実施例における校正状態を示
す構成図、第３図は、スペクトル図である。 ２……標準板、３……検出部、４……シート状
の紙、５……ハロゲンランプ、７……分光器、
８，９……ミラー、１０……グレーテイング、１
１……出射口、１２……リニアアレーセンサ、１
３……信号処理部、１４……白色板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ シート状の紙の幅方向で定める区間を往復走
行しながら、光源からの光を所定の入射角で前記
紙の表面に照射し、このときの垂直方向の反射光
を検出する検出部と、該検出部による信号を用い
て所定の処理をして前記紙の光学的特性を求める
信号処理部を備える紙の光学的特性測定装置にお
いて、 前記検出部が、入射光を分光して作成する零次
光及び一次光を含むスペクトルを出射口に結像す
る分光器と、該出射口にて、前記スペクトルの波
長分布方向にエレメントの配列方向を一致させ
て、該スペクトルを検出するリニアアレーセンサ
を備えると共に、前記信号処理部が、校正のと
き、前記リニアアレーセンサ上に結像するスペク
トルの零次光を検出するエレメントを基準にし
て、一次光の波長及び該一次光を検出するエレメ
ントと一次光の波長との対応関係を求める手段を
備えることを特徴とする紙の光学的特性測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20245484A JPS6179140A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 紙の光学的特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20245484A JPS6179140A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 紙の光学的特性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6179140A JPS6179140A (ja) | 1986-04-22 |
| JPH0423738B2 true JPH0423738B2 (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=16457792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20245484A Granted JPS6179140A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 紙の光学的特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6179140A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0238948A (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-08 | Hitachi Koki Co Ltd | 分析装置 |
| JP5449812B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2014-03-19 | 日本分光株式会社 | 検出器および赤外顕微鏡 |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP20245484A patent/JPS6179140A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6179140A (ja) | 1986-04-22 |
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