JPH0756472B2 - ゴニオフォトメータ - Google Patents
ゴニオフォトメータInfo
- Publication number
- JPH0756472B2 JPH0756472B2 JP1305452A JP30545289A JPH0756472B2 JP H0756472 B2 JPH0756472 B2 JP H0756472B2 JP 1305452 A JP1305452 A JP 1305452A JP 30545289 A JP30545289 A JP 30545289A JP H0756472 B2 JPH0756472 B2 JP H0756472B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- value
- incident
- angle
- reflected light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- 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、材料の光学的な特性を評価するゴニオフォト
メータに関するものである。
メータに関するものである。
従来の技術 材料の反射・透過の空間的な分布の様子や光沢等を測定
する装置としてゴニオフォトメータがある。ゴニオフォ
トメータにより反射光を測定する場合、一般にビーム光
を被測定面に入射させ、各方向の反射光を受光器で受け
る。このとき、入射方向と同一の方向の反射光は、受光
器をその方向に置いた時に入射光を遮ってしまうため、
入射方向の近傍は死角となり、測定することができなか
った。
する装置としてゴニオフォトメータがある。ゴニオフォ
トメータにより反射光を測定する場合、一般にビーム光
を被測定面に入射させ、各方向の反射光を受光器で受け
る。このとき、入射方向と同一の方向の反射光は、受光
器をその方向に置いた時に入射光を遮ってしまうため、
入射方向の近傍は死角となり、測定することができなか
った。
発明が解決しようとする課題 この問題を解決するため、従来、第２図（ａ）、第２図
（ｂ）に示すようにハーフミラーを用いる方法が知られ
ている。スペクトロゴニオメータ フオア メジヤリン
グ プラネタリイ サーフエイス マテリアルズ アツ
ト スモール フエイズ エンジエルス ブラッテイ
ビー ジエ アプライド オブテイクス（Spectrogonio
meter for Measuring Planetary Surface Materials at
Small Phase Angles,Buratti,B.J.,Applied Optics,Vo
l.27,No.1,1988,161-165）。第２図（ａ）において、18
は入射光、19はハーフミラー、20はサンプル、21は反射
光、22、23は受光器である。また、第２図（ｂ）におい
て、24は入射光、25はハーフミラー、26はサンプル、27
は反射光、28は受光器、29は受光器28の支持具である。
（ｂ）に示すようにハーフミラーを用いる方法が知られ
ている。スペクトロゴニオメータ フオア メジヤリン
グ プラネタリイ サーフエイス マテリアルズ アツ
ト スモール フエイズ エンジエルス ブラッテイ
ビー ジエ アプライド オブテイクス（Spectrogonio
meter for Measuring Planetary Surface Materials at
Small Phase Angles,Buratti,B.J.,Applied Optics,Vo
l.27,No.1,1988,161-165）。第２図（ａ）において、18
は入射光、19はハーフミラー、20はサンプル、21は反射
光、22、23は受光器である。また、第２図（ｂ）におい
て、24は入射光、25はハーフミラー、26はサンプル、27
は反射光、28は受光器、29は受光器28の支持具である。
第２図（ａ）は入射光18と同一方向の反射光を専用の受
光器23で受光するもので、この方法においては、２つの
受光器の感度比を正確に校正する必要があるほか、拡散
材料を測定する場合、反射光21が入射光18に比べて非常
に微弱になるため、ハーフミラー19からの迷光の影響を
完全に除去できず、充分な精度が得られないという問題
があった。
光器23で受光するもので、この方法においては、２つの
受光器の感度比を正確に校正する必要があるほか、拡散
材料を測定する場合、反射光21が入射光18に比べて非常
に微弱になるため、ハーフミラー19からの迷光の影響を
完全に除去できず、充分な精度が得られないという問題
があった。
また、第２図（ｂ）は受光器28とハーフミラー25が一体
になってサンプル26のまわりを移動するものであり、第
２図（ａ）と同様の問題があるほか、他の角度において
死角が生ずる問題があった。死角のデータが抜けている
と、その部分の特性がわからないばかりではなく、配光
法により測定サンプルの絶対反射率が算出できないとい
う問題があった。
になってサンプル26のまわりを移動するものであり、第
２図（ａ）と同様の問題があるほか、他の角度において
死角が生ずる問題があった。死角のデータが抜けている
と、その部分の特性がわからないばかりではなく、配光
法により測定サンプルの絶対反射率が算出できないとい
う問題があった。
課題を解決するための手段 死角近傍における値を測定し、推定点における値を前記
測定値から数値補間により算出する。次に、前記推定点
が入射光の入射方向に対して鏡面方向であるか否かを判
断し、鏡面方向である場合には、前記推定点の反射角に
近く前記死角内に含まれない鏡面反射方向における測定
値と前記補間による推定値を比較し、大きいほうの値を
推定値とすることにより精度良く死角内の値を推定する
ことができる。
測定値から数値補間により算出する。次に、前記推定点
が入射光の入射方向に対して鏡面方向であるか否かを判
断し、鏡面方向である場合には、前記推定点の反射角に
近く前記死角内に含まれない鏡面反射方向における測定
値と前記補間による推定値を比較し、大きいほうの値を
推定値とすることにより精度良く死角内の値を推定する
ことができる。
作用 材料の反射特性は、第３図に示すようにように３つに分
けられる。第３図において、30は拡散特性曲線、31は半
拡散特性曲線、32は鏡面特性曲線である。拡散特性、半
拡散特性は、拡散特性曲線30、半拡散特性曲線31からわ
かるように、各方向における特性の変化がゆるやかであ
る。
けられる。第３図において、30は拡散特性曲線、31は半
拡散特性曲線、32は鏡面特性曲線である。拡散特性、半
拡散特性は、拡散特性曲線30、半拡散特性曲線31からわ
かるように、各方向における特性の変化がゆるやかであ
る。
したがって、死角内の値を推定する場合、死角近傍の値
から推定する場所の値を数値補間により算出し、この値
を推定値にすることにより、精度の高い推定をおこなう
ことができる。また、鏡面特性の場合でも、鏡面反射特
性曲線32からわかるように、鏡面反射方向以外の特性
は、拡散特性または半拡散特性と同様であるから、死角
内の値の推定を行なう場合は、上記の方法により行なえ
ばよい。
から推定する場所の値を数値補間により算出し、この値
を推定値にすることにより、精度の高い推定をおこなう
ことができる。また、鏡面特性の場合でも、鏡面反射特
性曲線32からわかるように、鏡面反射方向以外の特性
は、拡散特性または半拡散特性と同様であるから、死角
内の値の推定を行なう場合は、上記の方法により行なえ
ばよい。
しかし、鏡面反射方向の値は、その近傍の値に対して不
連続な、あるいは急激な変化をするために、上記の方法
では推定値の誤差が大きくなる。
連続な、あるいは急激な変化をするために、上記の方法
では推定値の誤差が大きくなる。
このため、鏡面反射方向の値を推定する場合は、前記鏡
面方向近傍で死角にならないような鏡面反射方向の値を
推定値として用いることで、鏡面方向の値の推定を精度
良く行なうことができる。
面方向近傍で死角にならないような鏡面反射方向の値を
推定値として用いることで、鏡面方向の値の推定を精度
良く行なうことができる。
実施例 本発明の一実施例を図を使って説明する。第１図は、死
角内の値の推定を行なうゴニオフォトメータの構成を示
したものである。第１図において、１は光源、２は前記
光源を安定に点灯するための点灯装置、３は光源から出
た光を平行光にするためのコリメータ光学系、４は入射
光、５はサンプル、６はサンプルから反射された反射
光、７は前記反射光を測定するための受光器、８は前記
受光器からの出力を増幅するための増幅器、９は前記増
幅器からのアナログ出力をデジタル出力に変換するため
のアナログデジタル変換器、10は前記サンプルを回転さ
せるためのモータＡ、11は前記モータＡの回転を前記サ
ンプルに伝達するための軸、12は前記モータＡを回転さ
せてモータＡを任意の角度に設定させるモータ制御装置
Ａ、13は前記受光器を回転させるためのモータＢ、14は
前記モータＢの回転を前記受光器に伝達するための腕、
15は前記モータＢを回転させてモータＢを任意の角度に
設定させるモータ制御装置Ｂ、16は前記モータ制御装置
A,Bの制御および前記アナログデジタル変換器の出力を
読み込むCPU、17は前記CPUの出力を表示する表示装置で
ある。
角内の値の推定を行なうゴニオフォトメータの構成を示
したものである。第１図において、１は光源、２は前記
光源を安定に点灯するための点灯装置、３は光源から出
た光を平行光にするためのコリメータ光学系、４は入射
光、５はサンプル、６はサンプルから反射された反射
光、７は前記反射光を測定するための受光器、８は前記
受光器からの出力を増幅するための増幅器、９は前記増
幅器からのアナログ出力をデジタル出力に変換するため
のアナログデジタル変換器、10は前記サンプルを回転さ
せるためのモータＡ、11は前記モータＡの回転を前記サ
ンプルに伝達するための軸、12は前記モータＡを回転さ
せてモータＡを任意の角度に設定させるモータ制御装置
Ａ、13は前記受光器を回転させるためのモータＢ、14は
前記モータＢの回転を前記受光器に伝達するための腕、
15は前記モータＢを回転させてモータＢを任意の角度に
設定させるモータ制御装置Ｂ、16は前記モータ制御装置
A,Bの制御および前記アナログデジタル変換器の出力を
読み込むCPU、17は前記CPUの出力を表示する表示装置で
ある。
点灯装置１により光源２が点灯される。光源２から出力
される光はコリメータ光学系３を経ることにより平行光
となり、入射光４としてサンプル５に入射される。サン
プル５から反射された反射光６は受光器７により電気出
力に変換され、増幅器８により増幅される。増幅器８に
より増幅されたアナログ信号はアナログデジタル変換器
９によりデジタル信号に変換されたのちに、CPU16に読
み込まれ、表示装置17に表示される。サンプル５および
受光器７の回転軸の中心は同心上に位置し、またサンプ
ル５および受光器７の回転は同平面上になるようにす
る。入射光４の入射角は、サンプル５の角度を任意に設
定することにより設定させる。サンプル５の角度は、CP
U16に制御されたモータ制御装置A12がモータA10を任意
の角度に回転させ、この回転を軸11がサンプル５に伝達
させることにより任意に設定することができる。反射光
６の反射角は、受光器７の角度を任意に設定することに
より設定される。受光器７の角度は、CPU16に制御され
たモータ制御装置B15がモータB13を任意の角度に回転さ
せ、この回転を腕14が受光器７に伝達させることにより
任意に設定することができる。
される光はコリメータ光学系３を経ることにより平行光
となり、入射光４としてサンプル５に入射される。サン
プル５から反射された反射光６は受光器７により電気出
力に変換され、増幅器８により増幅される。増幅器８に
より増幅されたアナログ信号はアナログデジタル変換器
９によりデジタル信号に変換されたのちに、CPU16に読
み込まれ、表示装置17に表示される。サンプル５および
受光器７の回転軸の中心は同心上に位置し、またサンプ
ル５および受光器７の回転は同平面上になるようにす
る。入射光４の入射角は、サンプル５の角度を任意に設
定することにより設定させる。サンプル５の角度は、CP
U16に制御されたモータ制御装置A12がモータA10を任意
の角度に回転させ、この回転を軸11がサンプル５に伝達
させることにより任意に設定することができる。反射光
６の反射角は、受光器７の角度を任意に設定することに
より設定される。受光器７の角度は、CPU16に制御され
たモータ制御装置B15がモータB13を任意の角度に回転さ
せ、この回転を腕14が受光器７に伝達させることにより
任意に設定することができる。
反射角が死角内に含まれない場合は、測定条件に応じ
て、上述したように入射角および反射角を設定させて、
その時の反射光６を測定すればよい。反射角が死角内に
含まれる場合は、第４図に示す流れに基づき、以下に示
す手順により死角内の値を推定する。
て、上述したように入射角および反射角を設定させて、
その時の反射光６を測定すればよい。反射角が死角内に
含まれる場合は、第４図に示す流れに基づき、以下に示
す手順により死角内の値を推定する。
まず、第５図に示すように、死角外の近傍の値から補間
関数を作成し、推定点の値を補間により算出する。第５
図において、47は推定点、48は死角、49〜54は死角外近
傍の測定点である。受光器７を死角48近傍の測定点49〜
54に移動させ、それぞれの位置における受光器７の出力
を上述の手順にてCPU16に読み込み（ブロック40）、CPU
16により読み込んだ値から数値補間により推定点47の値
S1を算出する（ブロック41）。
関数を作成し、推定点の値を補間により算出する。第５
図において、47は推定点、48は死角、49〜54は死角外近
傍の測定点である。受光器７を死角48近傍の測定点49〜
54に移動させ、それぞれの位置における受光器７の出力
を上述の手順にてCPU16に読み込み（ブロック40）、CPU
16により読み込んだ値から数値補間により推定点47の値
S1を算出する（ブロック41）。
次に、CPU16により推定点47が入射光４の入射角とサン
プル５に対して鏡面方向であるか否かを判断し（ブロッ
ク42）、鏡面方向でない場合には、補間によって算出し
た推定点47における値S1を推定値とし（ブロック46）、
表示装置17に表示する。鏡面方向である場合は、第６図
に示すように、まず死角外で推定点47の方向に最も近い
入射角における鏡面反射方向の値S2を測定する（ブロッ
ク43）。
プル５に対して鏡面方向であるか否かを判断し（ブロッ
ク42）、鏡面方向でない場合には、補間によって算出し
た推定点47における値S1を推定値とし（ブロック46）、
表示装置17に表示する。鏡面方向である場合は、第６図
に示すように、まず死角外で推定点47の方向に最も近い
入射角における鏡面反射方向の値S2を測定する（ブロッ
ク43）。
第６図において、55は推定点47の反射角に近い鏡面方向
である測定点である。まず、サンプル５を回転させて入
射光４の入射角を鏡面反射方向55が死角48に含まれない
ように設定する。
である測定点である。まず、サンプル５を回転させて入
射光４の入射角を鏡面反射方向55が死角48に含まれない
ように設定する。
この位置における受光器７の出力を上述の手順にてCPU1
6に読み込み、このときの値S2と上述の補間によって算
出した値S1の大きさをCPU16によって比較した後（ブロ
ック44）、S2がS1より大きい場合には、S2を推定点47の
推定値とし（ブロック45）、それ以外ではS1を推定点47
の推定値として（ブロック46）表示装置17に表示させ
る。
6に読み込み、このときの値S2と上述の補間によって算
出した値S1の大きさをCPU16によって比較した後（ブロ
ック44）、S2がS1より大きい場合には、S2を推定点47の
推定値とし（ブロック45）、それ以外ではS1を推定点47
の推定値として（ブロック46）表示装置17に表示させ
る。
発明の効果 本発明により、ゴニオフォトメータの死角内の値を精度
良く推定することが可能となり、これまで測定すること
ができなかった死角内のデータが容易に得られ、配光法
による絶対反射率の算出精度も向上させることができ
る。
良く推定することが可能となり、これまで測定すること
ができなかった死角内のデータが容易に得られ、配光法
による絶対反射率の算出精度も向上させることができ
る。
第１図は本発明の一実施例におけるゴニオフォトメータ
の構成図、第２図は入射方向と反射方向が同じ場合でも
測定することが可能な従来例のゴニオフォトメータの構
成図、第３図は各反射特性曲線図、第４図は第１図に示
したゴニオフォトメータの死角内の値を推定する流れ
図、第５図は死角近傍の値から推定点での値を補間によ
り算出する場合の概念図、第６図は推定点の反射角に近
い鏡面方向の値を測定する場合の概念図である。 １……光源、２……点灯装置、３……コリメータ光学
系、４……入射光、５……サンプル、６……反射光、７
……受光器、８……増幅器、９……アナログデジタル変
換器、10……モータＡ、11……軸、12……モータ制御装
置Ａ、13……モータＢ、14……腕、15……モータ制御装
置Ｂ、16……CPU、17……表示装置。
の構成図、第２図は入射方向と反射方向が同じ場合でも
測定することが可能な従来例のゴニオフォトメータの構
成図、第３図は各反射特性曲線図、第４図は第１図に示
したゴニオフォトメータの死角内の値を推定する流れ
図、第５図は死角近傍の値から推定点での値を補間によ
り算出する場合の概念図、第６図は推定点の反射角に近
い鏡面方向の値を測定する場合の概念図である。 １……光源、２……点灯装置、３……コリメータ光学
系、４……入射光、５……サンプル、６……反射光、７
……受光器、８……増幅器、９……アナログデジタル変
換器、10……モータＡ、11……軸、12……モータ制御装
置Ａ、13……モータＢ、14……腕、15……モータ制御装
置Ｂ、16……CPU、17……表示装置。
Claims (2)
- 【請求項１】被測定面に対する入射角がθのとき、入射
光と同じ方向の反射光の輝度または光度Ｌ（θ）を、 Ｌ（θ）＝L1（θ） （θ≠０°） ＝MAX（L1（θ）,L2（θ）） （θ＝０°） 但し、 L1（θ）＝ｆ（Ｌ（θ１）,L（θ２），・・・,L（θ
ｎ）） （ｎ＞２） L2（θ）＝Ｌ（θ′） であり、MAX（L1（θ）,L2（θ））はL1（θ）とL2
（θ）のうち大きい方の値をとる関数、θ1,θ２・・・
・，θｎ（ｎ＞２）は、θ近傍の反射光の角度、ｆ（Ｌ
（θ１）,L（θ２），・・・,L（θｎ））はθ1,θ２・
・・・，θｎにおける反射光の輝度または光度Ｌ（θ
１）,L（θ２），・・・,L（θｎ）から数値補間によっ
てθにおける値を算出する関数、θ′はθの近傍におけ
る鏡面反射方向の角度、 なる関係により求めることを特徴ととするゴニオフォト
メータ。 - 【請求項２】ビーム光源と、測定サンプルを回転させる
モータＡと、前記測定サンプルの反射光を測定する受光
器と、受光器を回転させるモータＢと、前記受光器の出
力を増幅する増幅器とから構成され、請求項１に記載の
入射方向と同一方向の反射光の輝度または光度の推定を
行なうことを特徴とするゴニオフォトメータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305452A JPH0756472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | ゴニオフォトメータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305452A JPH0756472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | ゴニオフォトメータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165238A JPH03165238A (ja) | 1991-07-17 |
| JPH0756472B2 true JPH0756472B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17945318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305452A Expired - Lifetime JPH0756472B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | ゴニオフォトメータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756472B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305452A patent/JPH0756472B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03165238A (ja) | 1991-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4873430A (en) | Method and apparatus for optically measuring characteristics of a thin film by directing a P-polarized beam through an integrating sphere at the brewster's angle of the film | |
| US8760666B2 (en) | Method and apparatus for measuring spacings between optical surfaces of an optical system | |
| CN106233104B (zh) | 用于照明器表征的方法及设备 | |
| JP3337734B2 (ja) | 赤外線エリプソメータ | |
| CN110246191B (zh) | 相机非参数模型标定方法及标定精度评估方法 | |
| Baribeau et al. | Development of a robot-based gonioreflectometer for spectral BRDF measurement | |
| SE458153B (sv) | Optiskt vinkelmaetdon | |
| JPH0248054B2 (ja) | ||
| CN111060711A (zh) | 一种基于斯托克斯矢量的光学转速测量系统及测量方法 | |
| EP2577265B1 (en) | Apparatus and method for locating the centre of a beam profile | |
| JPH0756472B2 (ja) | ゴニオフォトメータ | |
| CN207180993U (zh) | 一种棱镜折射率自动分档检测装置 | |
| JP5913143B2 (ja) | 測色計 | |
| CN209416661U (zh) | 一种基于psd的镜头fov测量装置 | |
| JP3296224B2 (ja) | 物体の放射率測定方法及び温度測定装置 | |
| JPS60142204A (ja) | 物体の寸法計測方法 | |
| JPS62163937A (ja) | 赤外線センサを用いた温度測定装置 | |
| US20240133749A1 (en) | Brdf measurement system and method, electronic device, and storage medium | |
| JP7206576B2 (ja) | 測定方法及び装置 | |
| JPS62289749A (ja) | 反射率測定装置 | |
| JP3528570B2 (ja) | 物体表面の反射光推定システム | |
| JPH02272310A (ja) | 回転角度測定装置 | |
| JPH01124717A (ja) | レーザのビーム半径測定方法 | |
| JP2561141Y2 (ja) | 拡散反射測定装置 | |
| Tiranov et al. | Laser goniophotometer–polarimeter for investigating the reflective characteristics of structural materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614 Year of fee payment: 15 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614 Year of fee payment: 15 |