JPH07301565A - 光学測定装置 - Google Patents
光学測定装置Info
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- JPH07301565A JPH07301565A JP15585694A JP15585694A JPH07301565A JP H07301565 A JPH07301565 A JP H07301565A JP 15585694 A JP15585694 A JP 15585694A JP 15585694 A JP15585694 A JP 15585694A JP H07301565 A JPH07301565 A JP H07301565A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 完全拡散光の照明下における試料の光学特性
の一様な測光強度を検出する光学測定装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 その周面に測定用開口１４が設けられた積分
球２と光源９とからなり、試料３を照明する拡散照明系
と、一端が試料に対向し、他端が検出器２０に接続され
た光学系とによって試料３の光学特性を測定する光学測
定装置において、測定用開口１４に着脱可能な光学系と
してのレンズ式輝度計１８を装着した。
の一様な測光強度を検出する光学測定装置を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 その周面に測定用開口１４が設けられた積分
球２と光源９とからなり、試料３を照明する拡散照明系
と、一端が試料に対向し、他端が検出器２０に接続され
た光学系とによって試料３の光学特性を測定する光学測
定装置において、測定用開口１４に着脱可能な光学系と
してのレンズ式輝度計１８を装着した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、拡散照明下における試
料の光学特性の視角依存性を評価するための光学測定装
置に関するものである。
料の光学特性の視角依存性を評価するための光学測定装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】積分球と光源を組み合わせて完全拡散光
を試料に照射して、積分球の頂点近傍から試料の測定を
行なう拡散照明／０°測定方法が知られている。このよ
うな装置の一例である測色計を図７に示す。測色計は、
積分球２と光源９とからなり、試料３の色評価を行なう
装置である。積分球２には、下部に試料用開口２２が設
けられ、この試料用開口２２に試料３が密着して配置さ
れ、積分球２の一つの径線上で試料３の法線Ｐに対して
θ°傾けられた位置にレンズ４を有する測定用開口５が
設けられ、光源９からの光が光源用ファイバー８を介し
て導かれている光源用開口１が設けられている。また、
法線に関して測定用開口５と対称な位置に開口６を設け
ると、試料３からの正反射成分が除かれた測定ができ、
さらに、開口６に拡散板を装着すると、正反射成分も含
んだ測定ができる。
を試料に照射して、積分球の頂点近傍から試料の測定を
行なう拡散照明／０°測定方法が知られている。このよ
うな装置の一例である測色計を図７に示す。測色計は、
積分球２と光源９とからなり、試料３の色評価を行なう
装置である。積分球２には、下部に試料用開口２２が設
けられ、この試料用開口２２に試料３が密着して配置さ
れ、積分球２の一つの径線上で試料３の法線Ｐに対して
θ°傾けられた位置にレンズ４を有する測定用開口５が
設けられ、光源９からの光が光源用ファイバー８を介し
て導かれている光源用開口１が設けられている。また、
法線に関して測定用開口５と対称な位置に開口６を設け
ると、試料３からの正反射成分が除かれた測定ができ、
さらに、開口６に拡散板を装着すると、正反射成分も含
んだ測定ができる。
【０００３】しかし、上述の測色計は完全拡散光によっ
て試料を照明する点では優れた装置ではあるが、測定方
向がＪＩＳ規格Ｚ８７２２により法線から１０°以内の
角度に推奨されており、拡散照明下での試料の視角依存
性を評価することが不可能であった。
て試料を照明する点では優れた装置ではあるが、測定方
向がＪＩＳ規格Ｚ８７２２により法線から１０°以内の
角度に推奨されており、拡散照明下での試料の視角依存
性を評価することが不可能であった。
【０００４】そこで、この点を改良した装置として、図
８、図９に示すように、光源９からの光が複数の光源用
ファイバー８を介して導かれている半球状の積分球７の
一つの径線に沿って測定用のスリット１２を設け、この
スリット１２に試料３との距離を一定に保ちながらスリ
ット１２に沿って移動可能な光学系２３を配置し、光学
系２３の一端が試料３に対向して、他端が測定用ファイ
バー１０を介して検出器１１に接続された構成により、
試料３の視角依存性を評価するために試料３の光学特性
を検出する光学測定装置が知られている。また、スリッ
ト１２が積分球２の半周に渡って設けられているので、
試料３の正反射成分を含んだ測定ができ、さらに、スリ
ット１２を積分球２の略全周に渡って設けると、正反射
成分を含まない測定ができる。
８、図９に示すように、光源９からの光が複数の光源用
ファイバー８を介して導かれている半球状の積分球７の
一つの径線に沿って測定用のスリット１２を設け、この
スリット１２に試料３との距離を一定に保ちながらスリ
ット１２に沿って移動可能な光学系２３を配置し、光学
系２３の一端が試料３に対向して、他端が測定用ファイ
バー１０を介して検出器１１に接続された構成により、
試料３の視角依存性を評価するために試料３の光学特性
を検出する光学測定装置が知られている。また、スリッ
ト１２が積分球２の半周に渡って設けられているので、
試料３の正反射成分を含んだ測定ができ、さらに、スリ
ット１２を積分球２の略全周に渡って設けると、正反射
成分を含まない測定ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の光学測定装置
は、試料の視角依存性を評価するために試料の光学特性
を検出することはできるが、積分球内部の照明が半球か
らなる積分球によりなされるため、照明光は完全拡散光
にはならない。従って、試料の位置での照明光の強度は
方向性を有し、試料の光学特性は、光ファイバーの本
数、光ファイバーから積分球への出射角度、この時の光
の広がり角度等に依存するという問題点があった。ま
た、上述の光学測定装置に球形状の積分球を用いた場合
には、積分球内部で完全拡散光を得られるが、光学系が
積分球の表面に配置されているため光学系の検出位置を
変えると試料と光学系との距離が変化して一様な測光強
度を得ることが難しいという問題点があった。よって、
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
完全拡散光の照明下における試料の光学特性の一様な測
光強度を検出する光学測定装置を提供することを目的と
する。
は、試料の視角依存性を評価するために試料の光学特性
を検出することはできるが、積分球内部の照明が半球か
らなる積分球によりなされるため、照明光は完全拡散光
にはならない。従って、試料の位置での照明光の強度は
方向性を有し、試料の光学特性は、光ファイバーの本
数、光ファイバーから積分球への出射角度、この時の光
の広がり角度等に依存するという問題点があった。ま
た、上述の光学測定装置に球形状の積分球を用いた場合
には、積分球内部で完全拡散光を得られるが、光学系が
積分球の表面に配置されているため光学系の検出位置を
変えると試料と光学系との距離が変化して一様な測光強
度を得ることが難しいという問題点があった。よって、
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
完全拡散光の照明下における試料の光学特性の一様な測
光強度を検出する光学測定装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
その周面に測定用開口が設けられた積分球と光源とから
なり、試料を照明する拡散照明系と、一端が試料に対向
し、他端が検出器に接続された光学系とによって試料の
光学特性を測定する光学測定装置において、一端と試料
との距離の変化に依存せずに試料の測光強度を検出可能
な光学系が測定用開口に装着された構成である。
その周面に測定用開口が設けられた積分球と光源とから
なり、試料を照明する拡散照明系と、一端が試料に対向
し、他端が検出器に接続された光学系とによって試料の
光学特性を測定する光学測定装置において、一端と試料
との距離の変化に依存せずに試料の測光強度を検出可能
な光学系が測定用開口に装着された構成である。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学測定装置において、光学系がレンズ式輝度計による構
成である。
学測定装置において、光学系がレンズ式輝度計による構
成である。
【０００８】請求項３記載の発明は、その周面に測定用
開口が設けられた積分球と光源とからなり、試料を照明
する拡散照明系と、一端が試料に対向し、他端が検出器
に接続された光学系とによって試料の光学特性を測定す
る光学測定装置において、一端が測定用開口から積分球
の内部へ導入され、測定用開口に光学系が摺動可能、か
つ着脱可能に挿着された構成である。
開口が設けられた積分球と光源とからなり、試料を照明
する拡散照明系と、一端が試料に対向し、他端が検出器
に接続された光学系とによって試料の光学特性を測定す
る光学測定装置において、一端が測定用開口から積分球
の内部へ導入され、測定用開口に光学系が摺動可能、か
つ着脱可能に挿着された構成である。
【０００９】請求項４記載の発明は、その周面に測定用
開口が設けられた積分球と光源とからなり、試料を照明
する拡散照明系と、一端が試料に対向し、他端が検出器
に接続された光学系とによって試料の光学特性を測定す
る光学測定装置において、測定用開口が複数設けられ、
各一端と試料とが所定の距離になるように各一端が各測
定用開口から積分球の内部へ導入され、各測定用開口に
光学系がそれぞれ挿着、固定された構成である。
開口が設けられた積分球と光源とからなり、試料を照明
する拡散照明系と、一端が試料に対向し、他端が検出器
に接続された光学系とによって試料の光学特性を測定す
る光学測定装置において、測定用開口が複数設けられ、
各一端と試料とが所定の距離になるように各一端が各測
定用開口から積分球の内部へ導入され、各測定用開口に
光学系がそれぞれ挿着、固定された構成である。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項３または４
記載の光学測定装置において、光学系がオプティカルフ
ァイバー、または、オプティカルファイバーとレンズと
の組み合わせによる構成である。
記載の光学測定装置において、光学系がオプティカルフ
ァイバー、または、オプティカルファイバーとレンズと
の組み合わせによる構成である。
【００１１】
【作用】球形状の積分球の測定用開口にレンズ式輝度計
からなる光学系を装着し、または、球形状の積分球の測
定用開口から一端を積分球の内部へ導入し、測定用開口
に光学系を摺動可能に、かつ着脱可能に挿着し、また
は、球形状の積分球の複数の測定用開口から各一端と試
料とが所定の距離になるように各一端を各測定用開口か
ら積分球の内部へ導入し、各測定用開口に光学系をそれ
ぞれ挿着、固定したので、試料の反射光の検出位置が変
化しても反射光の測光強度が一様に検出される。
からなる光学系を装着し、または、球形状の積分球の測
定用開口から一端を積分球の内部へ導入し、測定用開口
に光学系を摺動可能に、かつ着脱可能に挿着し、また
は、球形状の積分球の複数の測定用開口から各一端と試
料とが所定の距離になるように各一端を各測定用開口か
ら積分球の内部へ導入し、各測定用開口に光学系をそれ
ぞれ挿着、固定したので、試料の反射光の検出位置が変
化しても反射光の測光強度が一様に検出される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１において、符号２は積分球を示す。この積
分球２の内面には、拡散反射率が高く、かつ光を吸収し
ない硫酸バリウム等の白色塗料が塗布されている。積分
球２には、試料用開口２２と、積分球２の一つの径線に
沿って設けられた複数の測定用開口１３〜１７と、光源
用開口１とがそれぞれ設けられている。また、ＪＩＳ規
格Ｚ８７２２によりこれらの開口面積の総和が積分球２
の内面の総和に対して１０％以下になるように設定され
ている。
明する。図１において、符号２は積分球を示す。この積
分球２の内面には、拡散反射率が高く、かつ光を吸収し
ない硫酸バリウム等の白色塗料が塗布されている。積分
球２には、試料用開口２２と、積分球２の一つの径線に
沿って設けられた複数の測定用開口１３〜１７と、光源
用開口１とがそれぞれ設けられている。また、ＪＩＳ規
格Ｚ８７２２によりこれらの開口面積の総和が積分球２
の内面の総和に対して１０％以下になるように設定され
ている。
【００１３】試料用開口２２は、積分球２の下部に設け
られており、この試料用開口２２を塞ぐように試料３が
配置されている。光源用開口１には、光源９が光源用フ
ァイバー８を介して接続されている。積分球２の内部で
光源用開口１の試料用開口２２よりには、光源用開口１
からの射出光が試料３に直接入射することを防ぐための
バフル２１が配置されている。バフル２１の全面には、
積分球２の内面と同様な塗料が塗布されている。また、
積分球２への入射光が直接測定用開口１３〜１７に入射
する虞がある場合には、バフル２１の位置や形状を変え
てバフル２１が配置される。
られており、この試料用開口２２を塞ぐように試料３が
配置されている。光源用開口１には、光源９が光源用フ
ァイバー８を介して接続されている。積分球２の内部で
光源用開口１の試料用開口２２よりには、光源用開口１
からの射出光が試料３に直接入射することを防ぐための
バフル２１が配置されている。バフル２１の全面には、
積分球２の内面と同様な塗料が塗布されている。また、
積分球２への入射光が直接測定用開口１３〜１７に入射
する虞がある場合には、バフル２１の位置や形状を変え
てバフル２１が配置される。
【００１４】測定用開口１３は、積分球２の頂点、すな
わち、試料用開口２２の中心であって試料３に立てた法
線Ｎと、積分球２の表面とが交わる位置に設けられてい
る。測定用開口１４は、法線Ｎに対してθ＝１５°を持
って設けられている。測定用開口１５，１６，１７も、
測定用開口１４と同様にθ＝１５°づつの角度をおいて
積分球２の一つの径線上にそれぞれ設けられている。測
定用開口１４には、各測定用開口１３，１５，１６，１
７に着脱可能なレンズ式輝度計１８が装着されている。
レンズ式輝度計１８は、測定用開口１４に装着されてい
る一端が試料に対向し、他端が測定用ファイバー１９を
介して検出器２０に接続されている。
わち、試料用開口２２の中心であって試料３に立てた法
線Ｎと、積分球２の表面とが交わる位置に設けられてい
る。測定用開口１４は、法線Ｎに対してθ＝１５°を持
って設けられている。測定用開口１５，１６，１７も、
測定用開口１４と同様にθ＝１５°づつの角度をおいて
積分球２の一つの径線上にそれぞれ設けられている。測
定用開口１４には、各測定用開口１３，１５，１６，１
７に着脱可能なレンズ式輝度計１８が装着されている。
レンズ式輝度計１８は、測定用開口１４に装着されてい
る一端が試料に対向し、他端が測定用ファイバー１９を
介して検出器２０に接続されている。
【００１５】図２、図３において、レンズ式輝度計１８
を詳しく説明する。図２に示すように、不要な反射光を
低減するために内面が黒色に染められた鏡筒２７の内部
には、試料３に対向する一端から順に視感度補正フィル
ター２８、光軸方向に摺動可能な可動レンズ２９、絞り
３０，３１、拡散透光板３２が配置され、検出器２０
（図１）が接続される他端には、測定用ファイバー１９
を固定するファイバー固定用コネクター３３が配置され
ている。鏡筒２７の外周面には、レンズ式輝度計１８を
各測定用開口１３〜１７に装着して試料３の光学特性を
検出するときの可動レンズ２９の位置調整のための目盛
１３ａ〜１７ａが印されている。図１において、レンズ
式輝度計１８が測定用開口１４に装着されているので、
可動レンズ２９の位置は目盛１４ａに合わされている。
なお、鏡筒２７内での可動レンズ２９の移動は光学機器
に通常採用されているレンズ移動機構によって行なわれ
る。
を詳しく説明する。図２に示すように、不要な反射光を
低減するために内面が黒色に染められた鏡筒２７の内部
には、試料３に対向する一端から順に視感度補正フィル
ター２８、光軸方向に摺動可能な可動レンズ２９、絞り
３０，３１、拡散透光板３２が配置され、検出器２０
（図１）が接続される他端には、測定用ファイバー１９
を固定するファイバー固定用コネクター３３が配置され
ている。鏡筒２７の外周面には、レンズ式輝度計１８を
各測定用開口１３〜１７に装着して試料３の光学特性を
検出するときの可動レンズ２９の位置調整のための目盛
１３ａ〜１７ａが印されている。図１において、レンズ
式輝度計１８が測定用開口１４に装着されているので、
可動レンズ２９の位置は目盛１４ａに合わされている。
なお、鏡筒２７内での可動レンズ２９の移動は光学機器
に通常採用されているレンズ移動機構によって行なわれ
る。
【００１６】図３において、絞り３０は可動レンズ２９
の動作範囲で試料３の像が結像する面に配置されてい
る。まず、試料３と可動レンズ２９とが十分に離れてい
る場合、絞り３０の面に試料３の像が結像する位置にあ
る可動レンズ２９と結像面との距離が可動レンズ２９の
焦点距離ｌ１となる。この時の可動レンズ２９の大きさ
と距離ｌ１とにより決定される立体角をαとする。ま
た、この時の可動レンズ２９の位置を位置Ａとする。
の動作範囲で試料３の像が結像する面に配置されてい
る。まず、試料３と可動レンズ２９とが十分に離れてい
る場合、絞り３０の面に試料３の像が結像する位置にあ
る可動レンズ２９と結像面との距離が可動レンズ２９の
焦点距離ｌ１となる。この時の可動レンズ２９の大きさ
と距離ｌ１とにより決定される立体角をαとする。ま
た、この時の可動レンズ２９の位置を位置Ａとする。
【００１７】次に、試料３と可動レンズ２９とが十分に
離れていない場合、試料３の像を絞り３０の面に結像さ
せようとすると、可動レンズ２９の位置は、位置Ａより
も試料３側に移動し、可動レンズ２９は位置Ｂに移動す
る。この時可動レンズ２９と結像面との距離はｌ２とな
る。可動レンズ２９の大きさと距離ｌ２とにより決定さ
れる立体角をβとする。従って、レンズ式輝度計１８と
試料３との距離が近づくにつれて、可動レンズ２９と試
料３の結像面との距離が遠くなり、立体角βは、常に立
体角αよりも小さい角度となる。
離れていない場合、試料３の像を絞り３０の面に結像さ
せようとすると、可動レンズ２９の位置は、位置Ａより
も試料３側に移動し、可動レンズ２９は位置Ｂに移動す
る。この時可動レンズ２９と結像面との距離はｌ２とな
る。可動レンズ２９の大きさと距離ｌ２とにより決定さ
れる立体角をβとする。従って、レンズ式輝度計１８と
試料３との距離が近づくにつれて、可動レンズ２９と試
料３の結像面との距離が遠くなり、立体角βは、常に立
体角αよりも小さい角度となる。
【００１８】絞り３１と結像面との距離と、絞り３１の
大きさとにより決定される立体角をγとする。図３にお
いては、立体角β＝立体角γのときを示し、この時の可
動レンズ２９と試料３との距離を距離Ｌとする。立体角
βが立体角γよりも大きい角度のとき、絞り３０を通過
した光は常に立体角γより大きな立体角で絞り３１に到
達する。絞り３１を通過する光量は、絞り３１の大きさ
によって決定され常に一定である。つまり、常に立体角
γよりも立体角βが大きく、立体角βよりも立体角αが
大きい関係を成立させると絞り３１を通過する光量は一
定となる。この関係を可動レンズ２９と試料３との距離
の関係で換言すると、可動レンズ２９と試料３との距離
が距離Ｌよりも大きければ、常に試料３の測光強度を距
離に依存せず一様に検出することができる。従って、レ
ンズ式輝度計１８は、常に可動レンズ２９と試料３との
距離が距離Ｌより大きくなる位置に配置される。
大きさとにより決定される立体角をγとする。図３にお
いては、立体角β＝立体角γのときを示し、この時の可
動レンズ２９と試料３との距離を距離Ｌとする。立体角
βが立体角γよりも大きい角度のとき、絞り３０を通過
した光は常に立体角γより大きな立体角で絞り３１に到
達する。絞り３１を通過する光量は、絞り３１の大きさ
によって決定され常に一定である。つまり、常に立体角
γよりも立体角βが大きく、立体角βよりも立体角αが
大きい関係を成立させると絞り３１を通過する光量は一
定となる。この関係を可動レンズ２９と試料３との距離
の関係で換言すると、可動レンズ２９と試料３との距離
が距離Ｌよりも大きければ、常に試料３の測光強度を距
離に依存せず一様に検出することができる。従って、レ
ンズ式輝度計１８は、常に可動レンズ２９と試料３との
距離が距離Ｌより大きくなる位置に配置される。
【００１９】次に、試料３の視角依存性を評価するため
の試料からの反射光の光学特性の検出について説明す
る。光源９からの光は光源用ファイバー８を介して光源
用開口１に達し、この光源用開口１から積分球２の内部
に出射し、積分球２の内面で拡散反射されて完全拡散光
になり試料３の表面を照明する。試料３の表面で反射し
た反射光は、レンズ式輝度計１８の一端に入射する。試
料３面での反射光は、レンズ式輝度計１８によりその測
光強度が一様にされて、測定用ファイバー１９を介して
検出器２０に伝達される。よって、検出器２０により反
射光の光学特性が検出される。
の試料からの反射光の光学特性の検出について説明す
る。光源９からの光は光源用ファイバー８を介して光源
用開口１に達し、この光源用開口１から積分球２の内部
に出射し、積分球２の内面で拡散反射されて完全拡散光
になり試料３の表面を照明する。試料３の表面で反射し
た反射光は、レンズ式輝度計１８の一端に入射する。試
料３面での反射光は、レンズ式輝度計１８によりその測
光強度が一様にされて、測定用ファイバー１９を介して
検出器２０に伝達される。よって、検出器２０により反
射光の光学特性が検出される。
【００２０】レンズ式輝度計１８を測定用開口１４から
取外し、可動レンズ２９の位置を目盛１５ａに対応する
位置に合わせてレンズ式輝度計１８を測定用開口１５に
装着して、上述と同様に反射光の光学特性を検出する。
このときレンズ式輝度計１８と試料３との距離が変化す
ることにより反射光の測光強度も変化するが、レンズ式
輝度計１８によりその測光強度が一様にされて、測定用
ファイバー１９を介して検出器２０に伝達される。同様
に、反射光が他の測定用開口から検出される場合も、一
様な測光強度の反射光の光学特性を検出することができ
る。
取外し、可動レンズ２９の位置を目盛１５ａに対応する
位置に合わせてレンズ式輝度計１８を測定用開口１５に
装着して、上述と同様に反射光の光学特性を検出する。
このときレンズ式輝度計１８と試料３との距離が変化す
ることにより反射光の測光強度も変化するが、レンズ式
輝度計１８によりその測光強度が一様にされて、測定用
ファイバー１９を介して検出器２０に伝達される。同様
に、反射光が他の測定用開口から検出される場合も、一
様な測光強度の反射光の光学特性を検出することができ
る。
【００２１】図１に示すような光学測定装置において、
検出器としてフォトマルを用い、試料として標準白色板
を用い各測定用開口で試料の明るさを検出したところ、
何れの測定用開口でも同様な値が検出され、標準白色板
の特性が再現された。また、絞り３１の位置に直接検出
器２０を配置して反射光を検出しても良い。
検出器としてフォトマルを用い、試料として標準白色板
を用い各測定用開口で試料の明るさを検出したところ、
何れの測定用開口でも同様な値が検出され、標準白色板
の特性が再現された。また、絞り３１の位置に直接検出
器２０を配置して反射光を検出しても良い。
【００２２】図４に別の実施例を示す。同図において積
分球２は、測定用開口５３〜５７を除き、図１において
説明した積分球２と同様なので同じ符号を付すにとどめ
てその説明を省略し相違する点について説明する。測定
用開口５４は、小径で所定の長さを有する棒状の光学系
２５が摺動可能、かつ着脱可能に挿着されるように形成
されている。光学系２５は、剛直なオプティカルファイ
バーにより形成され、その表面に積分球２の内面と同様
な塗料が塗布されていると共に、目盛５３ａ〜５７ａが
印されている。目盛５４ａは、光学系２５が測定用開口
５４に挿着された場合、積分球２の内部に導入された光
学系２５の内端と試料３との距離がｒ（試料用開口２２
を中心とする半径）になるように、測定用開口５４の開
口端と一致するように印されている。同様に目盛５３
ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａは、光学系２５が他の測定
用開口５３，５５，５６，５７に挿着された場合、内端
と試料３との距離がｒになるように、各測定用開口５３
〜５７の開口端と一致するようにそれぞれ印されてい
る。光学系２５の外端には、測定用ファイバー１９を介
して検出器２０が接続されている。光学系２５は、測定
用開口５４から抜き取り他の測定用開口５３，５５，５
６，５７に挿着可能に構成されている。
分球２は、測定用開口５３〜５７を除き、図１において
説明した積分球２と同様なので同じ符号を付すにとどめ
てその説明を省略し相違する点について説明する。測定
用開口５４は、小径で所定の長さを有する棒状の光学系
２５が摺動可能、かつ着脱可能に挿着されるように形成
されている。光学系２５は、剛直なオプティカルファイ
バーにより形成され、その表面に積分球２の内面と同様
な塗料が塗布されていると共に、目盛５３ａ〜５７ａが
印されている。目盛５４ａは、光学系２５が測定用開口
５４に挿着された場合、積分球２の内部に導入された光
学系２５の内端と試料３との距離がｒ（試料用開口２２
を中心とする半径）になるように、測定用開口５４の開
口端と一致するように印されている。同様に目盛５３
ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａは、光学系２５が他の測定
用開口５３，５５，５６，５７に挿着された場合、内端
と試料３との距離がｒになるように、各測定用開口５３
〜５７の開口端と一致するようにそれぞれ印されてい
る。光学系２５の外端には、測定用ファイバー１９を介
して検出器２０が接続されている。光学系２５は、測定
用開口５４から抜き取り他の測定用開口５３，５５，５
６，５７に挿着可能に構成されている。
【００２３】積分球２に入射する光は、図１において説
明した積分球２と同様なのでその説明を省略し、試料３
の表面で反射した反射光の光学特性の検出について説明
する。光学系２５の内端から入射した反射光は、光学系
２５の内部を通り測定用ファイバー１９を介して検出器
２０に伝達され、検出器２０により試料３の表面から距
離ｒの位置での測光強度の光学特性が検出される。
明した積分球２と同様なのでその説明を省略し、試料３
の表面で反射した反射光の光学特性の検出について説明
する。光学系２５の内端から入射した反射光は、光学系
２５の内部を通り測定用ファイバー１９を介して検出器
２０に伝達され、検出器２０により試料３の表面から距
離ｒの位置での測光強度の光学特性が検出される。
【００２４】光学系２５を測定用開口５４から抜き取
り、目盛５７ａが測定用開口５７の開口端に合うように
光学系２５を測定用開口５７に破線で示すように挿着
し、上述と同様に反射光の光学特性を検出する。この場
合の光学系２５の内端も試料３の表面から距離ｒの位置
に置かれるので、その位置での測光強度は、上述の測定
値と同様になり、同じ測光強度のもとで反射光の光学特
性が検出される。従って、何れの測定用開口に光学系を
挿着しても、光学系の内端と試料との距離を所定距離に
調整することができるので、一様な測光強度で反射光の
光学特性を検出することができる。
り、目盛５７ａが測定用開口５７の開口端に合うように
光学系２５を測定用開口５７に破線で示すように挿着
し、上述と同様に反射光の光学特性を検出する。この場
合の光学系２５の内端も試料３の表面から距離ｒの位置
に置かれるので、その位置での測光強度は、上述の測定
値と同様になり、同じ測光強度のもとで反射光の光学特
性が検出される。従って、何れの測定用開口に光学系を
挿着しても、光学系の内端と試料との距離を所定距離に
調整することができるので、一様な測光強度で反射光の
光学特性を検出することができる。
【００２５】図５にさらに別の実施例を示す。同図にお
いて積分球２は、図４において説明した積分球２と同様
なので同じ符号を付すにとどめて、その説明を省略し相
違する点について説明する。測定用開口５３〜５７に
は、小径で所定の長さを有する棒状のプローブ用光ファ
イバー３９〜４３がそれぞれ挿着、固定されている。プ
ローブ用光ファイバー３９〜４３は、オプティカルファ
イバーにより構成され、その表面には、積分球２の内面
と同様な塗料が塗布されている。プローブ用光ファイバ
ー３９〜４３の内端は、試料３との距離がｒ（試料用開
口２２を中心とする半径）になるように積分球２の内部
に導入され、積分球２の内部で照明強度に方向依存性が
起こらないようにそれぞれ配置されている。プローブ用
光ファイバー４０の外端には、光ファイバーコネクター
４６が接続され、ライトガイド用光ファイバー４４を介
してフォトマル４５が接続されている。他のプローブ用
光ファイバー３９，４１，４２，４３の各外端も、光フ
ァイバーコネクター４６がそれぞれ接続可能になってい
る。
いて積分球２は、図４において説明した積分球２と同様
なので同じ符号を付すにとどめて、その説明を省略し相
違する点について説明する。測定用開口５３〜５７に
は、小径で所定の長さを有する棒状のプローブ用光ファ
イバー３９〜４３がそれぞれ挿着、固定されている。プ
ローブ用光ファイバー３９〜４３は、オプティカルファ
イバーにより構成され、その表面には、積分球２の内面
と同様な塗料が塗布されている。プローブ用光ファイバ
ー３９〜４３の内端は、試料３との距離がｒ（試料用開
口２２を中心とする半径）になるように積分球２の内部
に導入され、積分球２の内部で照明強度に方向依存性が
起こらないようにそれぞれ配置されている。プローブ用
光ファイバー４０の外端には、光ファイバーコネクター
４６が接続され、ライトガイド用光ファイバー４４を介
してフォトマル４５が接続されている。他のプローブ用
光ファイバー３９，４１，４２，４３の各外端も、光フ
ァイバーコネクター４６がそれぞれ接続可能になってい
る。
【００２６】積分球２に入射する光は、図１において説
明した積分球２と同様なので同じ符号を付すにとどめて
その説明を省略し、試料３の表面で反射した反射光の光
学特性の検出について説明する。プローブ用光ファイバ
ー４０の内端から入射した反射光は、プローブ用光ファ
イバー４０を通り、ライトガイド用光ファイバー４４を
介してフォトマル４５に伝達される。よって、測定用開
口５４において試料３の表面から距離ｒの位置での測光
強度の光学特性がフォトマル４５により検出される。
明した積分球２と同様なので同じ符号を付すにとどめて
その説明を省略し、試料３の表面で反射した反射光の光
学特性の検出について説明する。プローブ用光ファイバ
ー４０の内端から入射した反射光は、プローブ用光ファ
イバー４０を通り、ライトガイド用光ファイバー４４を
介してフォトマル４５に伝達される。よって、測定用開
口５４において試料３の表面から距離ｒの位置での測光
強度の光学特性がフォトマル４５により検出される。
【００２７】光ファイバーコネクター４６をプローブ用
光ファイバー４０の外端から取外し、プローブ用光ファ
イバー４３の外端に破線で示すように接続して、上述と
同様に反射光の光学特性を検出する。プローブ用光ファ
イバー４３の内端も試料３の表面から距離ｒの位置にあ
るので、その位置での測光強度は、上述のプローブ用光
ファイバー４０の内端の位置の測光強度と同様になり、
同じ測光強度のもとで反射光の光学特性が検出される。
光ファイバー４０の外端から取外し、プローブ用光ファ
イバー４３の外端に破線で示すように接続して、上述と
同様に反射光の光学特性を検出する。プローブ用光ファ
イバー４３の内端も試料３の表面から距離ｒの位置にあ
るので、その位置での測光強度は、上述のプローブ用光
ファイバー４０の内端の位置の測光強度と同様になり、
同じ測光強度のもとで反射光の光学特性が検出される。
【００２８】従って、何れのプローブ用光ファイバー
も、プローブ用光ファイバーの内端と試料との距離が一
定に定められているので、一様な測光強度で反射光の光
学特性を検出することができる。図５に示すような光学
測定装置において、試料としてツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）形液晶素子を用いて試料の明るさの視角依存
性を評価したところ、通常照明下での目視の視角依存性
と定性的に一致する結果が得られた。
も、プローブ用光ファイバーの内端と試料との距離が一
定に定められているので、一様な測光強度で反射光の光
学特性を検出することができる。図５に示すような光学
測定装置において、試料としてツイステッドネマティッ
ク（ＴＮ）形液晶素子を用いて試料の明るさの視角依存
性を評価したところ、通常照明下での目視の視角依存性
と定性的に一致する結果が得られた。
【００２９】図６に本発明の別の実施例を示す。同図に
おいて、図４に示す部材と同様の部材は、図４で用いた
符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略する。
図６に示すように、積分球２には、その一つの径線に沿
って略全周にスリット状の測定用開口６０が設けられて
いる。積分球２は、試料用開口２２の中心である測定点
７２から半径ｄの半球状のガイド部材７０で覆われてい
る。ガイド部材７０の、測定用開口６０を含む平面とガ
イド部材７０とが交わる線分（子午線）には、案内スリ
ット７１が設けられている。案内スリット７１には、測
定用開口６０に沿って移動する光学系２５を保持する光
学系ホルダー７３が摺動自在に配設されている。なお、
光源用開口１とバフル２１は、測定用開口６０に干渉し
ない位置に設けられている。
おいて、図４に示す部材と同様の部材は、図４で用いた
符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略する。
図６に示すように、積分球２には、その一つの径線に沿
って略全周にスリット状の測定用開口６０が設けられて
いる。積分球２は、試料用開口２２の中心である測定点
７２から半径ｄの半球状のガイド部材７０で覆われてい
る。ガイド部材７０の、測定用開口６０を含む平面とガ
イド部材７０とが交わる線分（子午線）には、案内スリ
ット７１が設けられている。案内スリット７１には、測
定用開口６０に沿って移動する光学系２５を保持する光
学系ホルダー７３が摺動自在に配設されている。なお、
光源用開口１とバフル２１は、測定用開口６０に干渉し
ない位置に設けられている。
【００３０】積分球２に入射する光は、図１において説
明した場合と同様なのでその説明を省略し、試料３の表
面で反射した反射光の光学特性の検出について説明す
る。図６に示す光学系２５の位置で試料３の反射光の測
光強度を検出すると、試料３の表面から距離ｒの位置で
の測光強度の光学特性が検出される。光学系ホルダー７
３を案内スリット７１に沿って摺動させて光学系２５の
位置を移動させても、光学系２５の内端は試料３から距
離ｒの位置に置かれるので、その位置での測光強度は、
上述の光学系２５の位置で検出した測光強度と同様にな
り、同じ測光強度のもとで反射光の光学特性が検出され
る。
明した場合と同様なのでその説明を省略し、試料３の表
面で反射した反射光の光学特性の検出について説明す
る。図６に示す光学系２５の位置で試料３の反射光の測
光強度を検出すると、試料３の表面から距離ｒの位置で
の測光強度の光学特性が検出される。光学系ホルダー７
３を案内スリット７１に沿って摺動させて光学系２５の
位置を移動させても、光学系２５の内端は試料３から距
離ｒの位置に置かれるので、その位置での測光強度は、
上述の光学系２５の位置で検出した測光強度と同様にな
り、同じ測光強度のもとで反射光の光学特性が検出され
る。
【００３１】従って、光学系２５の位置を案内スリット
７１に沿って移動させても、光学系２５の内端と試料３
との距離を所定距離に保つことができるので、一様な測
光強度で反射光の光学特性を検出することができる。さ
らに、試料３の反射光の検出角度も連続的に変えられる
ようになる。図６に示す光学測定装置において、試料３
の光学特性を検出すると正反射成分を含まない測定がで
きる。また、測定用開口６０を積分球２の一つの径線に
沿って略半周に設けた場合には、試料３の正反射成分を
含んだ測定ができる。また、図１において、測定用開口
１３〜１７を図６に示す測定用開口６０としても良い。
７１に沿って移動させても、光学系２５の内端と試料３
との距離を所定距離に保つことができるので、一様な測
光強度で反射光の光学特性を検出することができる。さ
らに、試料３の反射光の検出角度も連続的に変えられる
ようになる。図６に示す光学測定装置において、試料３
の光学特性を検出すると正反射成分を含まない測定がで
きる。また、測定用開口６０を積分球２の一つの径線に
沿って略半周に設けた場合には、試料３の正反射成分を
含んだ測定ができる。また、図１において、測定用開口
１３〜１７を図６に示す測定用開口６０としても良い。
【００３２】以上説明した光学系は、レンズ式輝度計や
棒状光ファイバーの他に、オプティカルファイバーとレ
ンズとの組み合わせとしても良い。また、コネクターと
しては、コリメーター付き光ファイバーコネクター、及
びレンズ系付き光ファイバーコネクター等としても良
い。さらに、上記光学系と上記コネクターとを組み合わ
せて用いても良い。
棒状光ファイバーの他に、オプティカルファイバーとレ
ンズとの組み合わせとしても良い。また、コネクターと
しては、コリメーター付き光ファイバーコネクター、及
びレンズ系付き光ファイバーコネクター等としても良
い。さらに、上記光学系と上記コネクターとを組み合わ
せて用いても良い。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
球形状の積分球を用いたので試料を完全拡散光により照
明することができ、試料の反射光の検出位置が変化して
も、レンズ式輝度計により反射光の測光強度が一様に検
出され、または、光学系の内端と試料との距離を所定に
保ち反射光の測光強度が一様に検出されるので、試料の
視角依存性を評価することができる。
球形状の積分球を用いたので試料を完全拡散光により照
明することができ、試料の反射光の検出位置が変化して
も、レンズ式輝度計により反射光の測光強度が一様に検
出され、または、光学系の内端と試料との距離を所定に
保ち反射光の測光強度が一様に検出されるので、試料の
視角依存性を評価することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す光学測定装置の断面図
である。
である。
【図２】図１におけるレンズ式輝度計の断面図である。
【図３】レンズ式輝度計の説明図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す光学測定装置の断面
図である。
図である。
【図５】本発明のさらに別の実施例を示す光学測定装置
の断面図である。
の断面図である。
【図６】積分球の測定用開口をスリット状とした光学測
定装置の断面図である。
定装置の断面図である。
【図７】従来の測色計の断面図である。
【図８】従来の光学測定装置の概要図である。
【図９】従来の光学測定装置の断面図である。
１ 光源用開口 ２，７ 積分球 ３ 試料 ４ レンズ ６ 開口 ８ 光源用ファイバー ９ 光源 １０，１９ 測定用ファイバー １１，２０ 検出器 １８ 光学系としてのレンズ式輝度計 １３〜１７，５３〜５７，６０ 測定用開口 ２２ 試料用開口 ２３ 光学系 ２５，３９〜４３ 光学系としてのオプティカルファイ
バー
バー
Claims (5)
- 【請求項１】その周面に測定用開口が設けられた積分球
と光源とからなり、試料を照明する拡散照明系と、一端
が上記試料に対向し、他端が検出器に接続された光学系
とによって上記試料の光学特性を測定する光学測定装置
において、上記一端と上記試料との距離の変化に依存せ
ずに上記試料の測光強度を検出可能な上記光学系が上記
測定用開口に装着されたことを特徴とする光学測定装
置。 - 【請求項２】請求項１記載の光学測定装置において、上
記光学系がレンズ式輝度計により構成されていることを
特徴とする光学測定装置。 - 【請求項３】その周面に測定用開口が設けられた積分球
と光源とからなり、試料を照明する拡散照明系と、一端
が上記試料に対向し、他端が検出器に接続された光学系
とによって上記試料の光学特性を測定する光学測定装置
において、上記一端が上記測定用開口から上記積分球の
内部へ導入され、上記測定用開口に上記光学系が摺動可
能、かつ着脱可能に挿着されたことを特徴とする光学測
定装置。 - 【請求項４】その周面に測定用開口が設けられた積分球
と光源とからなり、試料を照明する拡散照明系と、一端
が上記試料に対向し、他端が検出器に接続された光学系
とによって上記試料の光学特性を測定する光学測定装置
において、上記測定用開口が複数設けられ、上記各一端
と上記試料とが所定の距離になるように上記各一端が上
記各測定用開口から上記積分球の内部へ導入され、上記
各測定用開口に上記光学系がそれぞれ挿着、固定された
ことを特徴とする光学測定装置。 - 【請求項５】請求項３または４記載の光学測定装置にお
いて、上記光学系がオプティカルファイバー、または、
オプティカルファイバーとレンズとの組み合わせにより
構成されていることを特徴とする光学測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15585694A JP3464824B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-07-07 | 光学測定装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-35962 | 1994-03-07 | ||
| JP3596294 | 1994-03-07 | ||
| JP15585694A JP3464824B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-07-07 | 光学測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301565A true JPH07301565A (ja) | 1995-11-14 |
| JP3464824B2 JP3464824B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=26374982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15585694A Expired - Fee Related JP3464824B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-07-07 | 光学測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464824B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178798A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nec Corp | 反射特性評価装置 |
| EP0964244A1 (en) * | 1998-06-12 | 1999-12-15 | GretagMacbeth, L.L.C. | Multi-channel integrating sphere |
| JP2010261848A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体の評価方法 |
| JP2010261847A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体評価システム |
| JP2010261849A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体の評価方法 |
| JP2014185854A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Shimadzu Corp | 光学測定装置 |
| JP2015014590A (ja) * | 2013-06-07 | 2015-01-22 | 本田技研工業株式会社 | 積分球 |
| WO2016151778A1 (ja) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 大塚電子株式会社 | 分光輝度計の校正に用いる基準光源装置及びそれを用いる校正方法 |
| CN106164632A (zh) * | 2014-04-01 | 2016-11-23 | 株式会社岛津制作所 | 分光测定装置及积分球 |
| JP6227067B1 (ja) * | 2016-07-25 | 2017-11-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光計測装置 |
| CN110426374A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-08 | 武昌理工学院 | 一种远距离光感测量分析装置 |
| JP2020202119A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 公立大学法人大阪 | 照明装置 |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP15585694A patent/JP3464824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08178798A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Nec Corp | 反射特性評価装置 |
| EP0964244A1 (en) * | 1998-06-12 | 1999-12-15 | GretagMacbeth, L.L.C. | Multi-channel integrating sphere |
| JP2010261848A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体の評価方法 |
| JP2010261847A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体評価システム |
| JP2010261849A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 電子表示媒体の評価方法 |
| JP2014185854A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Shimadzu Corp | 光学測定装置 |
| JP2015014590A (ja) * | 2013-06-07 | 2015-01-22 | 本田技研工業株式会社 | 積分球 |
| CN106164632A (zh) * | 2014-04-01 | 2016-11-23 | 株式会社岛津制作所 | 分光测定装置及积分球 |
| WO2016151778A1 (ja) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | 大塚電子株式会社 | 分光輝度計の校正に用いる基準光源装置及びそれを用いる校正方法 |
| US10330530B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-06-25 | Otsuka Electronics Co., Ltd. | Reference light source device used for calibration of spectral luminance meter and calibration method using same |
| JP6227067B1 (ja) * | 2016-07-25 | 2017-11-08 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光計測装置 |
| WO2018020779A1 (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光計測装置 |
| JP2018017515A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光計測装置 |
| KR20190032268A (ko) * | 2016-07-25 | 2019-03-27 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 광 계측 장치 |
| US10928246B2 (en) | 2016-07-25 | 2021-02-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Optical measuring device comprising light receiving regions of light guide members overlap with each other in an integrator |
| JP2020202119A (ja) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 公立大学法人大阪 | 照明装置 |
| CN110426374A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-08 | 武昌理工学院 | 一种远距离光感测量分析装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3464824B2 (ja) | 2003-11-10 |
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