JPH06147983A - 色彩計 - Google Patents

色彩計

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JPH06147983A
JPH06147983A JP31568692A JP31568692A JPH06147983A JP H06147983 A JPH06147983 A JP H06147983A JP 31568692 A JP31568692 A JP 31568692A JP 31568692 A JP31568692 A JP 31568692A JP H06147983 A JPH06147983 A JP H06147983A
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JP
Japan
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sensor
sample
light amount
light
dark current
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Withdrawn
Application number
JP31568692A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Imai
洋志 今井
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Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
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Publication date
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Publication of JPH06147983A publication Critical patent/JPH06147983A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構成によって正確な測定データを自動
的かつ容易に得、色彩計の信頼性を向上させる。 【構成】 試料センサ28及び光量参照センサ29から
出力される暗電流値を計測して機器本体の温度変動を検
知し、その温度データに基づいて測定データの温度補償
を行い、従来のような温度センサ等の部品を特に設ける
ことなく正確な測定データを自動的に得るようにしたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検試料の色彩を定量
値で測定するようにした色彩計に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、色彩計で試料の色測定を行う場
合には、まずセラミックスや硫酸バリウム等を完全拡散
面に近似させてなる標準白色板を試料台上に載置し、そ
の標準白色板に対し光源からの測定光を照射して反射光
を試料センサにより受光させる。試料センサからは、受
光光量に対応した光電流値が出力され、その光電流値に
基づいて標準白色板の反射率データを得ることにより装
置の校正を行う。ついで色彩測定の基準となる試料を試
料台上に載置して同様に測定光を照射し、試料センサか
ら出力される光電流値に基づいて上記基準試料の反射光
量データを得る。さらに同様にして、色彩測定を行いた
い被検試料の反射光量データを得、上記基準試料の反射
光量データに対する被検試料の反射光量データの差を算
出し、それから被検試料の反射率を求めるようにしてい
る。この測定に用いられる試料センサとしては、フォト
ダイオードアレイまたは単体のフォトダイオードが採用
されている。
【0003】この場合、上記光源から出射される測定光
は、光量参照センサに受光されており、その光量参照セ
ンサからの出力によって光源の光量変動が検知されてい
る。すなわち上記光量参照センサからは、光源の光量変
動に対応した光電流値が出力されており、その光電流値
に基づいて、上記反射率データの光量補償が各波長毎に
行われている。次式は、その光量補償を行う場合の一般
式である。
【数1】 上式中、Dn は波長nにおける光量補償後の真のデータ
を表し、Sn は波長nにおける試料センサからの出力値
を表し、Rn は波長nにおける光量参照センサからの出
力値を表している。この場合の光量参照センサとして
は、フォトダイオードアレイまたは単体のフォトダイオ
ードが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の色
彩計では、上述したような光量補償によって光源の変動
分の補償はなされているが、温度補償が行われておら
ず、特に上述した標準白色板による校正を行った時点と
測定時との温度差が大きい場合には、正確な値が得られ
ないことがある。温度変動には、機器本体の電源投入に
よるもの、環境変化によるもの等があるが、試料センサ
及び光量参照センサを構成しているフォトダイオードア
レイまたは単体のフォトダイオードは温度依存性が強
く、温度変化により光吸収率が変化して感度が変わって
しまう。このような上記両センサにおけるフォトダイオ
ードの温度特性は、製造工程の条件等によって僅かでは
あるがばらつきを有しており、その温度特性の相違から
測定データに誤差を生じるものである。
【0005】したがって従来の色彩計においては、少な
くとも電源投入後の温度が安定するまでは測定データの
補償ができないという問題がある上に、環境変化に対応
して標準白色板による校正を頻繁に行う必要がある。標
準白色板は、常に清浄状態に維持しておく必要があるた
め簡易に取り扱うことができず、そのため標準白色板の
載せ替え作業には手間がかかり、また再校正の不実施が
生じ易くなっており、測定データの信頼性が問題となる
場合もある。
【0006】このような問題を解消するため、試料セン
サ及び光量参照センサの近傍に温度センサを配置し、そ
の温度センサからの出力によって温度変化分を補正する
ようにしたものも考えられているが、温度センサを設置
するスペースを要するとともに、信頼性にも問題があ
る。
【0007】そこで本発明は、簡易な構成で、測定デー
タの温度補償を容易かつ正確に行うことができることが
できるようにした色彩計を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる色彩計は、試料台上に載置された被検試
料に測定光を照射する光源と、上記被検試料からの反射
光の受光光量に対応した光電流値を出力して被検試料の
反射率データを得る試料センサと、前記光源からの測定
光の受光光量に対応した光電流値を出力して光源の光量
変動を検知し、上記反射率データの光量補償を行う光量
参照センサとを備えた色彩計において、前記光源の消灯
時に、試料センサ及び光量参照センサから出力される暗
電流値を計測し、当該暗電流値から得られる温度変動に
基づいて、前記反射率データの温度補償を行う制御手段
を有する構成になされている。
【0009】さらに本発明にかかる色彩計は、上記手段
における制御手段が、試料センサ及び光量参照センサか
ら出力される暗電流値と、試料センサ及び光量参照セン
サの暗電流温度係数とを対照して温度変動を得る構成に
なされている。
【0010】
【作用】このような構成を有する色彩計においては、機
器本体の温度変動が、試料センサ又は光量参照センサか
ら出力される暗電流値により計測され、温度センサ等の
部品を特に設けることなく、測定データの温度補償が簡
易な構成によって自動的に行われ、正確な測定データが
容易に得られるようになっている。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図3に表されている本発明の一実施例にお
ける色彩計では、測定部として積分球21が用いられて
いる。積分球21の頂上部には、上部開口21aが設け
られており、その上部開口21aの直上位置に、試料台
22が固定状態に配置されている。この試料台22に
は、上記積分球21の上部開口21aとほぼ同軸上に開
口窓が貫通形成されており、当該試料台22上に載置さ
れる被検試料及び標準白色板が、上記開口窓を通して積
分球21の内部側に露出されるように構成されている。
【0012】また上記積分球21の底部側には、前記上
部開口21aとほぼ同軸上に対向する下部開口21bが
形成されているとともに、これら上部開口21aの中心
と下部開口21bの中心とを結ぶ軸に対して45度をな
す線分上に、下側部開口21cが設けられている。そし
てこの下側部開口21cには、光源としてのキセノンラ
ンプ23が近接配置されている。このキセノンランプ2
3には、図示を省略したフラッシュ電源が付設されてお
り、当該キセノンランプ23から発せられた測定光が、
積分球21の内部で拡散反射され、その一部が、前記上
部開口21aを通して試料台22上の被検試料及び標準
白色板に照射されるようになっている。
【0013】さらに上記積分球21の下部開口21bの
直下位置には、反射ミラー24が配置されているととも
に、この反射ミラー24の反射光軸上に、他の反射ミラ
ー25,26が配置されている。また反射ミラー26の
反射光軸上には、グレーティング(回折格子)27が配
置されているとともに、このグレーティング27の偏向
軸上に、シリコンフォトダイオードまたはシリコンフォ
トダイオードアレイからなる試料センサ28が、受光素
子を構成するように配置されている。
【0014】上記試料センサ28は、上述した光路を通
して照射されるキセノンランプ23からの測定光の受光
光量に対応した光電流を出力し、その光電流値に基づい
て被検試料及び標準白色板の反射率データを得るように
構成されているものであるが、上記キセノンランプ23
の消灯時には、所定の暗電流が出力される。この場合試
料センサ28は、製造条件によって決定される特有の温
度特性すなわち温度係数PS (傾き)を有している。ま
た暗電流値は、温度に対してほぼ直線的な関係を有して
いる。
【0015】さらに上記積分球21において、キセノン
ランプ23が配置されている下側部開口21cのやや上
方には、上側部開口21dが設けられており、この上側
部開口21dに近接するようにして、シリコンフォトダ
イオードまたはシリコンフォトダイオードアレイからな
る光量参照センサ29が、受光素子を構成するように配
置されている。この光量参照センサ29は、キセノンラ
ンプ23の点灯による発光の受光光量に対応した光電流
を出力してキセノンランプ23の光量変動を検知し、上
記反射率データの光量補償を行うように構成されている
ものであるが、キセノンランプ23の消灯時には、所定
の暗電流が出力される。この暗電流値は、光量参照セン
サ29は、製造条件によって決定される特有の温度特性
すなわち温度係数PR (傾き)を有している。また暗電
流値は、温度に対してほぼ直線的な関係を有している。
【0016】このような色彩計の測定部には、図1に示
されているように、上記暗電流値に基づいて反射率デー
タの温度補償を行う制御手段Sが設けられている。この
制御手段SにおけるCPU(中央演算処理装置)1、R
OM2及びRAM3には、制御ロジック回路4が付設さ
れており、この制御ロジック回路4を通して、前記試料
センサ28及び光量参照センサ29から出力される光電
流値の温度補償が行われるように構成されている。
【0017】すなわち上記制御手段Sは、前記キセノン
ランプ23の消灯時に試料センサ28及び光量参照セン
サ29から出力される各暗電流値をそれぞれ計測し、こ
れらの各暗電流値から得られる温度変動に基づいて、上
記試料センサ28及び光量参照センサ29から出力され
る光電流値の温度補償を行う機能を有するものであっ
て、前記キセノンランプ23に付設されたフラッシュ電
源5が、当該制御ロジック回路4からの動作指令を受け
るように接続されているとともに、前記試料センサ28
及び光量参照センサ29に付設されたアナログマルチプ
レクサ6,7が、制御ロジック回路4からの動作指令を
受けるように接続されている。さらに上記各アナログマ
ルチプレクサ6,7は、当該アナログマルチプレクサ
6,7から出力される検出信号が、オペアンプ8,9及
びA/Dコンバータ11を通して前記制御手段SのCP
U1、ROM2及びRAM3に入力されるように接続さ
れている。さらにまた上記オペアンプ8,9には、スイ
ッチ12,13がそれぞれ付設されており、これらの各
スイッチ12,13が、上記制御ロジック回路14から
の動作指令を受けるように接続されている。
【0018】上記制御手段SのROM3内には、上述し
た試料センサ28の感度の温度係数PS 及び光量参照セ
ンサ29の感度の温度係数PR が、プログラムデータと
して予め格納されている。
【0019】このような制御系によって、色彩(反射
率)の測定が図2に示されているような手順で測定が実
行される。装置の電源が投入されると(ステップ1)、
まず校正を行うか否かが判断され(ステップ2)、校正
を行う場合には、試料台22上に標準白色板が載置され
る。そしてキセノンランプ23の消灯時において、試料
センサ28及び光量参照センサ29からそれぞれ出力さ
れる暗電流値ODC 及びRDC の測定が行われ(ステッ
プ3,4)、計測値が制御手段S内に格納される。
【0020】なおこのとき図1中に示したオペアンプ
8,9のスイッチ42,43は、制御ロジック回路34
からの動作指令によって開状態に維持されており、上記
試料センサ28及び光量参照センサ29からそれぞれ出
力される暗電流が、オペアンプ8,9により増幅されつ
つが測定が行われるようになっている。
【0021】次に、キセノンランプ23が点灯されて上
記標準白色板に対し測定光が照射され、その反射光が試
料センサ28に受光される。試料センサ28からは、受
光光量に対応した光電流値OLC が出力されて測定が行
われ(ステップ5)、計測値が制御手段S内に格納され
る。また上記キセノンランプ23から出射される測定光
は、光量参照センサ29にも受光されており、キセノン
ランプ23の光量変動が検知される。すなわち光量参照
センサ29から出力される光電流値RLC は、キセノン
ランプ23の発光光量に対応しており、その出力光電流
値RLC の測定が行われて制御手段Sに格納される(ス
テップ6)。
【0022】なおこのとき図1中に示したオペアンプ
8,9のスイッチ12,13は、制御ロジック回路34
からの動作指令によって閉状態に維持され、上記試料セ
ンサ28及び光量参照センサ29からそれぞれ出力され
る光電流が、オペアンプ8,9による増幅作用を受ける
ことなく測定が行われるようになっている。
【0023】このようにして得た各データODC 、RD
C 、OLC 、RLC から、次式のような校正値が求めら
れる(ステップ7)。
【数2】
【0024】ついで被検試料の測定を行うか否かが判断
され(ステップ8)、測定を行う場合には、試料台22
上に被検試料が載置される。そしてキセノンランプ23
の消灯時において、試料センサ28及び光量参照センサ
29からそれぞれ出力される暗電流値ODM 及びRDM
の測定が行われ(ステップ9,10)、その計測値が制
御手段S内に格納される。
【0025】なおこのとき図1中に示したオペアンプ
8,9のスイッチ12,13は、制御ロジック回路34
からの動作指令によって開状態に維持され、上記試料セ
ンサ28及び光量参照センサ29からそれぞれ出力され
る暗電流が、オペアンプ8,9により増幅されつつが測
定が行われるようになっている。
【0026】次にキセノンランプ23が点灯され、上記
被検試料に対し測定光が照射されて被検試料からの反射
光が試料センサ28に受光される。試料センサ28から
は、受光光量に対応した光電流値OLM が出力されて測
定が行われ(ステップ11)、その計測値が制御手段S
内に格納される。また上記キセノンランプ23から出射
される測定光は、光量参照センサ29にも受光されてお
り、キセノンランプ23の光量変動が検知される。すな
わちこの光量参照センサ29から出力される光電流値R
M は、キセノンランプ23からの発光光量に対応して
おり、その出力光電流値RLM の測定が行われて制御手
段Sに格納される(ステップ12)。
【0027】なおこのとき図1中に示したオペアンプ
8,9のスイッチ12,13は、制御ロジック回路34
からの動作指令によって閉状態に維持され、上記試料セ
ンサ28及び光量参照センサ29からそれぞれ出力され
る光電流が、オペアンプ8,9による増幅作用を受ける
ことなく測定が行われるようになっている。
【0028】そしてこのようにして得た各データOD
M 、RDM 、OLM 、RLM から、次式によって被検試
料の測定値(反射率データ)が温度補償され、真のデー
タが求められる(ステップ13)。
【数3】
【0029】上式中の温度差TS ,TR は、上述した標
準白色板による校正を行った時点と測定時との間におけ
る各センサ28,29の温度差であって、機器本体の電
源投入による温度差や、環境変化による温度差等があ
る。そしてこれらの温度差は、試料センサ28及び光量
参照センサ29から出力される各暗電流測定値ODM
ODC ,RDM ,RDC と、前記制御手段SのROM3
内に格納されている試料センサ28の感度の温度係数P
S 及び光量参照センサ29の感度の温度係数PRとを対
照して得られる。具体的には (ODM −ODC )及び
(RDM −RDC )なる式に基づいてそれぞれ算出され
る。
【0030】なおこの場合、厳密にはアナログ回路系の
温度変化も測定値に影響を及ぼすものであるが、アナロ
グ回路系の温度係数PC ×温度差TC の積としては、上
記両センサ28,29においてほぼ同値となるため、実
際には殆ど無視できるものである。
【0031】このようにして測定を終了したら、装置の
再校正を行うか否かが判断され(ステップ14)、校正
を行う場合には符号Aで示したようにリターンされ、再
校正を行わない場合には、再測定を行うか否かが判断さ
れる(ステップ15)。再測定を行う場合には、符号B
で示したようにリターンされ、再測定を行わない場合に
は、上記校正を行うか否かの判断ステップに戻される。
【0032】このように本発明にかかる装置において
は、機器本体の温度変動が、試料センサ28及び光量参
照センサ29から出力される暗電流値により計測され、
したがって温度センサ等の部品を特に設けることなく、
測定データの温度補償が簡易な構成によって自動的に行
われ、正確な測定データが容易に得られるようになって
いる。
【0033】なお上記実施例では、暗電流の温度検知に
よって温度補償を自動で行っているが、自動温度補償を
行うことなく、「再校正要」のメッセージを表示するよ
うに構成することも可能である。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、試料センサ
及び光量参照センサから出力される暗電流値を計測して
機器本体の温度変動を検知し、その温度データに基づい
て測定データの温度補償を行うようにしたものであるか
ら、従来のような温度センサ等の部品を特に設けること
なく、簡易な構成によって正確な測定データを自動的か
つ容易に得ることができ、色彩計の信頼性を向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における色彩計に用いられて
いる制御手段の構成を表したブロック図である。
【図2】図1に表された制御手段による測定手順を表し
たフロー図である。
【図3】本発明の一実施例における色彩計の測定部の構
造を表した外観斜視説明図である。
【符号の説明】
S 制御手段 23 キセノンランプ(光源) 28 試料センサ 29 光量参照センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料台上に載置された被検試料に測定光
    を照射する光源と、上記被検試料からの反射光の受光光
    量に対応した光電流値を出力して被検試料の反射率デー
    タを得る試料センサと、前記光源からの測定光の受光光
    量に対応した光電流値を出力して光源の光量変動を検知
    し、上記反射率データの光量補償を行う光量参照センサ
    とを備えた色彩計において、 前記光源の消灯時に、試料センサ及び光量参照センサか
    ら出力される暗電流値を計測し、当該暗電流値から得ら
    れる温度変動に基づいて、前記反射率データの温度補償
    を行う制御手段を有していることを特徴とする色彩計。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の色彩計において、 制御手段は、試料センサ及び光量参照センサから出力さ
    れる暗電流値と、試料センサ及び光量参照センサの暗電
    流温度係数とを対照して温度変動を得るように構成され
    ていることを特徴とする色彩計。
JP31568692A 1992-10-31 1992-10-31 色彩計 Withdrawn JPH06147983A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047307A (ja) * 2004-07-30 2006-02-16 Agilent Technol Inc カラーセンサの温度補償方法および装置
JP2012526276A (ja) * 2009-05-08 2012-10-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光の特性を検知するための回路及び方法

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