JPH0797065B2 - 積分球内壁面反射率測定方法 - Google Patents
積分球内壁面反射率測定方法Info
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- JPH0797065B2 JPH0797065B2 JP22317190A JP22317190A JPH0797065B2 JP H0797065 B2 JPH0797065 B2 JP H0797065B2 JP 22317190 A JP22317190 A JP 22317190A JP 22317190 A JP22317190 A JP 22317190A JP H0797065 B2 JPH0797065 B2 JP H0797065B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光放射測定の分野で広く使用されている積分
球の特性測定に関するものである。
球の特性測定に関するものである。
従来の技術 積分球は、光源の全光束を測定する球形光束計として、
あるいは、分光放射計の入射光学系として、あるいは、
分光光度計において材料の拡散反射率を測定するための
光学系としてなど、光放射測定の分野で広く使用されて
いる。
あるいは、分光放射計の入射光学系として、あるいは、
分光光度計において材料の拡散反射率を測定するための
光学系としてなど、光放射測定の分野で広く使用されて
いる。
これらの用途において、積分球の効率（入射光に対す
る、受光窓からの出射光束の比）は装置の感度限界や分
光応答度を決める重要な特性であり、これは主に積分球
の内壁面に塗布された白色塗料の反射率によって決ま
る。
る、受光窓からの出射光束の比）は装置の感度限界や分
光応答度を決める重要な特性であり、これは主に積分球
の内壁面に塗布された白色塗料の反射率によって決ま
る。
積分球の内壁面を完全拡散面と仮定し、その反射率をρ
（λ）とすると、積分球の効率Ｔ（λ）は、 Ｔ（λ）＝ｋ・ρ（λ）／｛１−ρ（λ）｝……（11） （ｋは定数） で表される。すなわち、積分球の効率を求めるために
は、ρ（λ）の測定が必要となる。
（λ）とすると、積分球の効率Ｔ（λ）は、 Ｔ（λ）＝ｋ・ρ（λ）／｛１−ρ（λ）｝……（11） （ｋは定数） で表される。すなわち、積分球の効率を求めるために
は、ρ（λ）の測定が必要となる。
このρ（λ）を測定する従来の方法としては、内壁面に
塗布したものと同じ白色塗料を小さなサンプルに塗布し
て、それを分光光度計で測定する方法、あるいは、大き
な積分球に対しては、可般型の分光反射率計を球内に持
ち込んで壁面に受光部を直接当てて測定する方法が知ら
れている。また、Ｔ（λ）を直接求める方法としては、
積分球の外で分光分布を測定した光源を積分球内に点灯
するか、あるいはその光を積分球内に導き、積分球の受
光窓からの出射光の分光分布を測定し、これと、積分球
外での分光分布との比から求める方法が知られている。
塗布したものと同じ白色塗料を小さなサンプルに塗布し
て、それを分光光度計で測定する方法、あるいは、大き
な積分球に対しては、可般型の分光反射率計を球内に持
ち込んで壁面に受光部を直接当てて測定する方法が知ら
れている。また、Ｔ（λ）を直接求める方法としては、
積分球の外で分光分布を測定した光源を積分球内に点灯
するか、あるいはその光を積分球内に導き、積分球の受
光窓からの出射光の分光分布を測定し、これと、積分球
外での分光分布との比から求める方法が知られている。
発明が解決しようとする課題 上記の従来の方法において、まず、同じ白色塗料を塗布
したサンプルの分光反射率を測定する方法では、内壁面
が汚れた状態や塗料が経年変化した状態の積分球そのも
のの特性を測定することができない。
したサンプルの分光反射率を測定する方法では、内壁面
が汚れた状態や塗料が経年変化した状態の積分球そのも
のの特性を測定することができない。
積分球の内壁用の白色塗料には、硫酸バリウムやハロン
など、反射率が非常に高い（95％〜99％）材料が使用さ
れる。（６）式からわかるように、ρ（λ）が１に近付
くほど、Ｔ（λ）の誤差が増幅される。たとえば、反射
率98％を１％の誤差で99％と測定すれば、Ｔ（λ）の値
としては誤差が100倍になり、100％の誤差（測定値が２
倍になる）を生じてしまう。一般に入手できる可般型の
分光反射率計の測定確度は１％以上であり、反射率の高
い内壁面に対してはＴ（λ）の誤差が非常に大きくな
る。さらに、一般の分光反射率計では、材料への入射／
出射の条件が限られており、積分球の内壁面の測定に必
要な条件（拡散入射／拡散出射）での測定ができない場
合が多い。
など、反射率が非常に高い（95％〜99％）材料が使用さ
れる。（６）式からわかるように、ρ（λ）が１に近付
くほど、Ｔ（λ）の誤差が増幅される。たとえば、反射
率98％を１％の誤差で99％と測定すれば、Ｔ（λ）の値
としては誤差が100倍になり、100％の誤差（測定値が２
倍になる）を生じてしまう。一般に入手できる可般型の
分光反射率計の測定確度は１％以上であり、反射率の高
い内壁面に対してはＴ（λ）の誤差が非常に大きくな
る。さらに、一般の分光反射率計では、材料への入射／
出射の条件が限られており、積分球の内壁面の測定に必
要な条件（拡散入射／拡散出射）での測定ができない場
合が多い。
また、光源の分光分布を積分球の外と中で測定する方法
では、積分球の効率の分光的な相対値は測定できるが、
壁面の（分光）反射率を求めることはできない。また、
この方法は分光測定器を積分球から着脱する機構が必要
であり、かつ入射条件を同じに保って測定する必要があ
り、光量レベルも大きく異なるため、容易ではない。
では、積分球の効率の分光的な相対値は測定できるが、
壁面の（分光）反射率を求めることはできない。また、
この方法は分光測定器を積分球から着脱する機構が必要
であり、かつ入射条件を同じに保って測定する必要があ
り、光量レベルも大きく異なるため、容易ではない。
このように、従来のいずれの方法を用いても、積分球の
内壁面の反射率を精度よく容易に測定する手段がなかっ
た。
内壁面の反射率を精度よく容易に測定する手段がなかっ
た。
課題を解決するための手段 本発明は、積分球内壁面反射率測定方法に関し、積分球
の中に光を吸収する物体を入れることを特徴とする。ま
た、光吸収物体と光源との間に遮光板を介在させること
を特徴とする。さらに、光源として反射形ランプを用い
ることを特徴とする。また、複数の光吸収物体を用いた
場合、その反射率や形状を等しくすることを特徴とする
ものである。
の中に光を吸収する物体を入れることを特徴とする。ま
た、光吸収物体と光源との間に遮光板を介在させること
を特徴とする。さらに、光源として反射形ランプを用い
ることを特徴とする。また、複数の光吸収物体を用いた
場合、その反射率や形状を等しくすることを特徴とする
ものである。
作用 積分球の内壁の面積Ａと光吸収シートの面積ｓとその反
射率ρ１を知ることにより、積分球内に光吸収シートを
入れた時と入れない時の比較測定を行なうことにより、
積分球の内壁面反射率ρまたはρ（λ）を求めることが
できる。
射率ρ１を知ることにより、積分球内に光吸収シートを
入れた時と入れない時の比較測定を行なうことにより、
積分球の内壁面反射率ρまたはρ（λ）を求めることが
できる。
また、積分球の内壁の面積Ａや２枚の光吸収シートの面
積を知る必要なく（s1＝s2とした場合）、２枚の光吸収
シートを順次、積分球内に入れ、光吸収シートを入れな
い場合との比較測定を行なうことにより、積分球の内壁
面の反射率ρまたはρ（λ）を求めることができる。
積を知る必要なく（s1＝s2とした場合）、２枚の光吸収
シートを順次、積分球内に入れ、光吸収シートを入れな
い場合との比較測定を行なうことにより、積分球の内壁
面の反射率ρまたはρ（λ）を求めることができる。
また、積分球の内壁の面積Ａや２枚の光吸収シートの反
射率ρ１およびρ２を知る必要なく（ρ１＝ρ２とした
場合）、面積の比のみが判っている２枚の光吸収シート
を順次、積分球内に入れ、光吸収シートを入れない場合
との比較測定を行なうことにより、積分球の内壁面の反
射率ρまたはρ（λ）を求めることができる。
射率ρ１およびρ２を知る必要なく（ρ１＝ρ２とした
場合）、面積の比のみが判っている２枚の光吸収シート
を順次、積分球内に入れ、光吸収シートを入れない場合
との比較測定を行なうことにより、積分球の内壁面の反
射率ρまたはρ（λ）を求めることができる。
実施例 本発明の実施例について、数式と図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は、本発明の第１の実施例である積分球内壁面反
射率測定方法を説明したものである。第１図において、
１は積分球、２は受光器、３は光源、４および６は遮光
板、５は光吸収シートである。第１図において、積分球
１の内壁面の面積をＡ［m2］、光吸収シート５の面積を
ｓ［m2］、光吸収シート５の反射率をρ１とする。光源
３は点光源とする。遮光板４は光源３からの直射光が受
光器２に当たらないような位置に置かれている。遮光板
６は、光吸収シート６を置く壁面の位置に直射光が当た
らないようにする位置に置かれている。受光器２は、積
分球１の内壁面上の照度に比例した信号を出力するもの
とする。また、以下の解析では、積分球１の内壁面の反
射特性は完全拡散であり、積分球１内の光の相互反射に
おける遮光板４の影響は無視できるものとする。
射率測定方法を説明したものである。第１図において、
１は積分球、２は受光器、３は光源、４および６は遮光
板、５は光吸収シートである。第１図において、積分球
１の内壁面の面積をＡ［m2］、光吸収シート５の面積を
ｓ［m2］、光吸収シート５の反射率をρ１とする。光源
３は点光源とする。遮光板４は光源３からの直射光が受
光器２に当たらないような位置に置かれている。遮光板
６は、光吸収シート６を置く壁面の位置に直射光が当た
らないようにする位置に置かれている。受光器２は、積
分球１の内壁面上の照度に比例した信号を出力するもの
とする。また、以下の解析では、積分球１の内壁面の反
射特性は完全拡散であり、積分球１内の光の相互反射に
おける遮光板４の影響は無視できるものとする。
光吸収物体を積分球の中に入れた場合は、入れない場合
に比べて、積分球内壁面のみかけの平均反射率が低下
し、積分球の効率Ｔ（λ）が（11）式にしたがって大き
く低下する。内壁面の面積がＡなる積分球の内壁面上
に、面積がｓであり反射率がρ１（λ）なる光吸収シー
トを置いた場合、内壁面のみかけの平均反射率ρ′
（λ）は，内壁面の真の反射率をρ（λ）とすると、 ρ′（λ）＝ρ（λ）・｛１−（s/A） （１−ρ１（λ）／ρ（λ））｝ ……（12） となる。また、ρ１（λ）,sをρ１（λ）≪ρ（λ）、
ｓ≪Ａを満たすように選ぶことにより（12）式は、 ρ′（λ）＝ρ（λ）・｛１−（s/A） （１−ρ１（λ））｝ ……（13） で近似することができる。積分球の効率Ｔ（λ）は、
（12），（13）式のρ′（λ）を（11）式のρ（λ）に
代入することにより求められる。
に比べて、積分球内壁面のみかけの平均反射率が低下
し、積分球の効率Ｔ（λ）が（11）式にしたがって大き
く低下する。内壁面の面積がＡなる積分球の内壁面上
に、面積がｓであり反射率がρ１（λ）なる光吸収シー
トを置いた場合、内壁面のみかけの平均反射率ρ′
（λ）は，内壁面の真の反射率をρ（λ）とすると、 ρ′（λ）＝ρ（λ）・｛１−（s/A） （１−ρ１（λ）／ρ（λ））｝ ……（12） となる。また、ρ１（λ）,sをρ１（λ）≪ρ（λ）、
ｓ≪Ａを満たすように選ぶことにより（12）式は、 ρ′（λ）＝ρ（λ）・｛１−（s/A） （１−ρ１（λ））｝ ……（13） で近似することができる。積分球の効率Ｔ（λ）は、
（12），（13）式のρ′（λ）を（11）式のρ（λ）に
代入することにより求められる。
まず、光吸収シート５を積分球１内から除去した状態で
光源３を点灯した場合の受光器２の出力I0は、（11）式
の関係を用いて、 I0＝ｋρ／（１−ρ） ……（14） で表わされる。ここで、ｋは定数、ρは未知数であり積
分球の内壁面の反射率である。
光源３を点灯した場合の受光器２の出力I0は、（11）式
の関係を用いて、 I0＝ｋρ／（１−ρ） ……（14） で表わされる。ここで、ｋは定数、ρは未知数であり積
分球の内壁面の反射率である。
次に、光吸収シート５を、第１図に示すように積分球１
の内壁面上に置いた場合、積分球下方には直射光が当た
らない。したがって、受光器２の出力I1は（11），（1
2）式から、 で表わされる。（14）式、（15）式において、ｓ、Ａ、
ρ１が既知であるので、連立方程式として未知数ρとｋ
を解くことができる。すなわち、（14）式、（15）式か
ら、 ただし、ａ＝I1/I0 ｃ＝s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 が得られる。この関係により、光吸収シート１枚を用い
て、積分球１の内壁面の反射率を測定することができ
る。
の内壁面上に置いた場合、積分球下方には直射光が当た
らない。したがって、受光器２の出力I1は（11），（1
2）式から、 で表わされる。（14）式、（15）式において、ｓ、Ａ、
ρ１が既知であるので、連立方程式として未知数ρとｋ
を解くことができる。すなわち、（14）式、（15）式か
ら、 ただし、ａ＝I1/I0 ｃ＝s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 が得られる。この関係により、光吸収シート１枚を用い
て、積分球１の内壁面の反射率を測定することができ
る。
第２図は、本発明第２の実施例を示すものである。第２
図において、１は積分球、２は受光器、３は光源、４は
遮光板、５は光吸収シートである。
図において、１は積分球、２は受光器、３は光源、４は
遮光板、５は光吸収シートである。
第２図において、積分球１の内壁面の面積をＡ［m2］、
光吸収シート５の面積をｓ［m2］、光吸収シート５の反
射率をρ１とする。光源３は点光源とする。遮光板４は
光源３からの直射光が受光器２に当たらないような位置
に置かれている。受光器２は、積分球１の内壁面上の照
度に比例した信号を出力するものとする。また、以下の
解析では、積分球１の内壁面の反射特性は完全拡散であ
り、積分球１内の光の相互反射における遮光板４の影響
は無視できるものとする。
光吸収シート５の面積をｓ［m2］、光吸収シート５の反
射率をρ１とする。光源３は点光源とする。遮光板４は
光源３からの直射光が受光器２に当たらないような位置
に置かれている。受光器２は、積分球１の内壁面上の照
度に比例した信号を出力するものとする。また、以下の
解析では、積分球１の内壁面の反射特性は完全拡散であ
り、積分球１内の光の相互反射における遮光板４の影響
は無視できるものとする。
第２図において、積分球内壁面反射率ρは、第１の実施
例と同様にして、（11），（13）式から近似的に、 ただし、ａ＝I1/I0 ｂ＝（１−ρ１）s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 が得られ、この関係により、第１の実施例と同様にし
て、光吸収シート１枚を用いて、積分球１の内壁面の反
射率を測定することができる。
例と同様にして、（11），（13）式から近似的に、 ただし、ａ＝I1/I0 ｂ＝（１−ρ１）s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 が得られ、この関係により、第１の実施例と同様にし
て、光吸収シート１枚を用いて、積分球１の内壁面の反
射率を測定することができる。
本発明の第２の実施例は、第１の実施例に比べて、少な
い構成で実施することができ、積分球内の遮光板が減る
ことで、容易に実施でき、かつ測定精度を向上させるこ
とができる。
い構成で実施することができ、積分球内の遮光板が減る
ことで、容易に実施でき、かつ測定精度を向上させるこ
とができる。
第３図は、本発明の第３の実施例を示すものである。第
３図において、１は積分球、２は受光器、４は遮光板、
５は光吸収シート、７は反射形ランプである。第３図の
構成は、第１図における遮光板６を除去し、光源３を反
射形ランプ７に置き換えたものである。反射形ランプ７
は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置に光を
放射しないものであり、反射形ランプ７を用いることに
より、第１図における光源３と遮光板６との組合せの効
果と同等の効果を得ることができ、本発明の第１の実施
例と同様の手順で、（１）式により、積分球内壁面反射
率を測定することができる。
３図において、１は積分球、２は受光器、４は遮光板、
５は光吸収シート、７は反射形ランプである。第３図の
構成は、第１図における遮光板６を除去し、光源３を反
射形ランプ７に置き換えたものである。反射形ランプ７
は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置に光を
放射しないものであり、反射形ランプ７を用いることに
より、第１図における光源３と遮光板６との組合せの効
果と同等の効果を得ることができ、本発明の第１の実施
例と同様の手順で、（１）式により、積分球内壁面反射
率を測定することができる。
本発明の第３の実施例は、第１の実施例に比べて、少な
い構成で実施することができ、積分球内の遮光板が減る
ことで、容易に実施でき、かつ、測定精度を向上させる
ことができる。
い構成で実施することができ、積分球内の遮光板が減る
ことで、容易に実施でき、かつ、測定精度を向上させる
ことができる。
第４図は、本発明の第４の実施例である積分球内壁面反
射率測定方法を説明したものである。第４図において、
１は積分球、２は受光器、４は遮光板、７は反射形ラン
プ、８および９は光吸収シートである。第４図におい
て、積分球１の内壁面の面積をＡ［m2］、光吸収シート
８の面積をs1［m2］、反射率をρ１、光吸収シート９の
面積をs2［m2］、反射率をρ２とする。遮光板４は反射
形ランプ７からの直射光が受光器２に当たらないような
位置に置かれている。受光器２は、積分球１の内壁面上
の照度に比例した信号を出力するものとする。反射形ラ
ンプ７は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置
に光を放射しないものである。また、以下の解析では、
積分球１の内壁面の反射特性は完全拡散であり、積分球
１内の光の相互反射における遮光板４の影響は無視でき
るものとする。
射率測定方法を説明したものである。第４図において、
１は積分球、２は受光器、４は遮光板、７は反射形ラン
プ、８および９は光吸収シートである。第４図におい
て、積分球１の内壁面の面積をＡ［m2］、光吸収シート
８の面積をs1［m2］、反射率をρ１、光吸収シート９の
面積をs2［m2］、反射率をρ２とする。遮光板４は反射
形ランプ７からの直射光が受光器２に当たらないような
位置に置かれている。受光器２は、積分球１の内壁面上
の照度に比例した信号を出力するものとする。反射形ラ
ンプ７は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置
に光を放射しないものである。また、以下の解析では、
積分球１の内壁面の反射特性は完全拡散であり、積分球
１内の光の相互反射における遮光板４の影響は無視でき
るものとする。
まず、光吸収シート８および９を積分球１内から除去し
た状態で反射形ランプ７を点灯した場合の受光器２の出
力I0は、第１の実施例と同様、（14）式で表わされる。
た状態で反射形ランプ７を点灯した場合の受光器２の出
力I0は、第１の実施例と同様、（14）式で表わされる。
次に、光吸収シート８を、積分球１の内壁面上（第２図
の点線で示す）に置いた場合、受光器２の出力I1は、
（15）式と同様に、 表わされる。
の点線で示す）に置いた場合、受光器２の出力I1は、
（15）式と同様に、 表わされる。
次に、光吸収シート８を取り去り、同じ位置に光吸収シ
ート９を置いた場合、受光器２の出力I2は、（15）式と
同様に、 で表わされる。（14），（16），（17）式からなる連立
方程式をρに対して解くことにより、積分球内壁面反射
率ρは、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 となる。この関係式から、２枚の光吸収シート８および
９を用いて、積分球１の内壁面の反射率ρを測定するこ
とができる。この実施例においては、積分球の内壁面の
面積Ａを知る必要がなく、２種類の光吸収シートの個々
の面積および反射率を知るのみで、積分球内壁面反射率
を測定できるため、精度の高い測定が可能となる。
ート９を置いた場合、受光器２の出力I2は、（15）式と
同様に、 で表わされる。（14），（16），（17）式からなる連立
方程式をρに対して解くことにより、積分球内壁面反射
率ρは、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 となる。この関係式から、２枚の光吸収シート８および
９を用いて、積分球１の内壁面の反射率ρを測定するこ
とができる。この実施例においては、積分球の内壁面の
面積Ａを知る必要がなく、２種類の光吸収シートの個々
の面積および反射率を知るのみで、積分球内壁面反射率
を測定できるため、精度の高い測定が可能となる。
本発明第５の実施例として、図４の反射形ランプ７を点
光源に代えた場合が考えられる。この場合、第４の実施
例と同様にして、（11），（13）式から、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 b1＝s1（１−ρ１） b2＝s2（１−ρ２） （b1≠b2） なる式が導かれ、第４の実施例と同様の手順で、（４）
式から積分球の内壁面の反射率を測定することができ
る。
光源に代えた場合が考えられる。この場合、第４の実施
例と同様にして、（11），（13）式から、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 b1＝s1（１−ρ１） b2＝s2（１−ρ２） （b1≠b2） なる式が導かれ、第４の実施例と同様の手順で、（４）
式から積分球の内壁面の反射率を測定することができ
る。
本発明の第６の実施例として、第４の実施例（第４図）
における２枚の光吸収シート８および９の面積を等しく
すれば、（３）式より、s1＝s2とおくことにより、 が導かれる。（５）式により、２枚の光吸収シートの面
積を知る必要なく、積分球内壁面反射率ρを求めること
ができるので、さらに精度の高い測定をすることができ
る。
における２枚の光吸収シート８および９の面積を等しく
すれば、（３）式より、s1＝s2とおくことにより、 が導かれる。（５）式により、２枚の光吸収シートの面
積を知る必要なく、積分球内壁面反射率ρを求めること
ができるので、さらに精度の高い測定をすることができ
る。
本発明の第７の実施例として、第４図における反射型ラ
ンプ７を点光源に代え、２枚の光吸収シート８および９
を同じ材料で製作する場合を考える。このとき、２枚の
光吸収シート８および９は、その反射率が等しいとみな
すことができる。したがって、（４）式により、ρ１＝
ρ２とおくことにより、 ただし、ｄ＝s2/s1 が導かれる。（６）式より、２種類の光吸収シートの反
射率をそれぞれ求める必要がなく、積分球内壁面反射率
ρを求めることができる。
ンプ７を点光源に代え、２枚の光吸収シート８および９
を同じ材料で製作する場合を考える。このとき、２枚の
光吸収シート８および９は、その反射率が等しいとみな
すことができる。したがって、（４）式により、ρ１＝
ρ２とおくことにより、 ただし、ｄ＝s2/s1 が導かれる。（６）式より、２種類の光吸収シートの反
射率をそれぞれ求める必要がなく、積分球内壁面反射率
ρを求めることができる。
本発明の第８の実施例として、材料および面積がそれぞ
れ等しい単位シートを作成し、第７の実施例における光
吸収シート８を単位シート１枚、光吸収シート９を単位
シート２枚で構成すれば、光吸収シートを作成する際に
面積を知る必要がなく、また光吸収シート８および９に
用いた単位シートの枚数の比が光吸収シート８および９
の面積比になるので便利である。
れ等しい単位シートを作成し、第７の実施例における光
吸収シート８を単位シート１枚、光吸収シート９を単位
シート２枚で構成すれば、光吸収シートを作成する際に
面積を知る必要がなく、また光吸収シート８および９に
用いた単位シートの枚数の比が光吸収シート８および９
の面積比になるので便利である。
一般に、積分球の内壁面の反射率には波長選択性があ
る。上記の第１〜第８の実施例で述べられている反射率
ρ、ρ１、ρ２は、内壁面の分光反射率を、光源の分光
分布の関数と受光器の分光応答度の関数との積の関数で
重価積分した値を意味する。たとえば、受光器の分光応
答度がＶ（λ）関数（標準比視感度）と等しければ、
ρ、ρ１、ρ２は光源に対する視感反射率として表わさ
れる。受光器が１波長のみ選択的に応答するものであれ
ば、その波長をλとすると、分光反射率ρ（λ）を測定
することになる。この場合、ρ１、ρ２も、それぞれ、
ρ１（λ）、ρ２（λ）で求めておくことになる。この
ようにして、受光器を分光測定器におきかえ、各波長毎
に実施例１〜実施例８の測定を行なうことにより、積分
球内壁面の分光反射率ρ（λ）を測定することができ
る。
る。上記の第１〜第８の実施例で述べられている反射率
ρ、ρ１、ρ２は、内壁面の分光反射率を、光源の分光
分布の関数と受光器の分光応答度の関数との積の関数で
重価積分した値を意味する。たとえば、受光器の分光応
答度がＶ（λ）関数（標準比視感度）と等しければ、
ρ、ρ１、ρ２は光源に対する視感反射率として表わさ
れる。受光器が１波長のみ選択的に応答するものであれ
ば、その波長をλとすると、分光反射率ρ（λ）を測定
することになる。この場合、ρ１、ρ２も、それぞれ、
ρ１（λ）、ρ２（λ）で求めておくことになる。この
ようにして、受光器を分光測定器におきかえ、各波長毎
に実施例１〜実施例８の測定を行なうことにより、積分
球内壁面の分光反射率ρ（λ）を測定することができ
る。
第５図は、本発明の第９の実施例である積分球内壁面反
射率測定方法を示したものである。第５図において、１
は積分球、４は遮光板、７は反射形ランプ、８および９
は光吸収シート、10は分光測定器である。反射形ランプ
７は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置に光
を放射しないものである。光吸収シート８および９の面
積は等しいものとする。また、以下の解析では、積分球
１の内壁面の反射特性は完全拡散てあり、積分球１内の
光の相互反射における遮光板４の影響は無視できるもの
とする。第６の実施例と同様に、光吸収シート８および
９を積分球１内から取り出した状態で各波長の分光測定
器10の出力I0（λ）をまず測定し、次に、光吸収シート
８を積分球１内に置いた場合の分光測定器10の出力I
1（λ）を測定し、次に、光吸収シート８を取り除い
て、光吸収シート９を積分球１内に置いた場合の分光測
定器10の出力I2（λ）を測定すると、（５）式における
a1,a2,ρ1,ρ２を、a1（λ）,a2（λ），ρ１（λ），
ρ２（λ）におきかえて、 なる関係式により、積分球内壁面の分光反射率ρ（λ）
を求めることができる。
射率測定方法を示したものである。第５図において、１
は積分球、４は遮光板、７は反射形ランプ、８および９
は光吸収シート、10は分光測定器である。反射形ランプ
７は、光吸収シート５を置く積分球１の壁面の位置に光
を放射しないものである。光吸収シート８および９の面
積は等しいものとする。また、以下の解析では、積分球
１の内壁面の反射特性は完全拡散てあり、積分球１内の
光の相互反射における遮光板４の影響は無視できるもの
とする。第６の実施例と同様に、光吸収シート８および
９を積分球１内から取り出した状態で各波長の分光測定
器10の出力I0（λ）をまず測定し、次に、光吸収シート
８を積分球１内に置いた場合の分光測定器10の出力I
1（λ）を測定し、次に、光吸収シート８を取り除い
て、光吸収シート９を積分球１内に置いた場合の分光測
定器10の出力I2（λ）を測定すると、（５）式における
a1,a2,ρ1,ρ２を、a1（λ）,a2（λ），ρ１（λ），
ρ２（λ）におきかえて、 なる関係式により、積分球内壁面の分光反射率ρ（λ）
を求めることができる。
本発明の第10の実施例として、第９の実施例（第５図）
における反射形ランプ７を点光源に代え、光吸収シート
８および９を同じ材料で製作した場合が考えられる。第
７または８の実施例において、（６）式におけるa1,a2,
ρ1,ρ２を、a1（λ）,a2（λ），ρ１（λ），ρ
２（λ）におきかえて、 ただし、ｄ＝s2/s1 a1（λ）＝I1（λ）/I0（λ） a2（λ）＝I2（λ）/I0（λ） なる関係が得られる。この関係式を用いることにより、
第９の実施例と同様の手順にて、光吸収シート８および
９の分光反射率ρ１（λ）、ρ２（λ）を知る必要な
く、それらの面積の比ｄだけを求めておけば、上記の比
較測定により積分球内壁面の分光反射率ρ（λ）を求め
ることができる。
における反射形ランプ７を点光源に代え、光吸収シート
８および９を同じ材料で製作した場合が考えられる。第
７または８の実施例において、（６）式におけるa1,a2,
ρ1,ρ２を、a1（λ）,a2（λ），ρ１（λ），ρ
２（λ）におきかえて、 ただし、ｄ＝s2/s1 a1（λ）＝I1（λ）/I0（λ） a2（λ）＝I2（λ）/I0（λ） なる関係が得られる。この関係式を用いることにより、
第９の実施例と同様の手順にて、光吸収シート８および
９の分光反射率ρ１（λ）、ρ２（λ）を知る必要な
く、それらの面積の比ｄだけを求めておけば、上記の比
較測定により積分球内壁面の分光反射率ρ（λ）を求め
ることができる。
発明の効果 以上のように、本発明による積分球内壁面反射率測定方
法は、積分球の効率の変化を測定して、内壁面の反射率
を逆算する方法であるため、積分球が機能しているのと
同じ光学的条件（拡散入射／拡散反射）での反射率の測
定ができるため、原理的にきわめて確度が高い。
法は、積分球の効率の変化を測定して、内壁面の反射率
を逆算する方法であるため、積分球が機能しているのと
同じ光学的条件（拡散入射／拡散反射）での反射率の測
定ができるため、原理的にきわめて確度が高い。
また、積分球の内壁面の反射率を容易に測定することが
可能になる。さらに、通常に積分球を使用する状態で、
面積（相異なる）の知れた２枚の光吸収シート（反射率
は同じ）を用いることにより、その光吸収シートの反射
率や積分球の内壁の面積を知る必要なく、積分球の内壁
面の反射率を容易に測定することが可能になる。また、
積分球に分光測定器を接続することにより、積分球の内
壁面の分光反射率をより容易に測定することが可能にな
る。
可能になる。さらに、通常に積分球を使用する状態で、
面積（相異なる）の知れた２枚の光吸収シート（反射率
は同じ）を用いることにより、その光吸収シートの反射
率や積分球の内壁の面積を知る必要なく、積分球の内壁
面の反射率を容易に測定することが可能になる。また、
積分球に分光測定器を接続することにより、積分球の内
壁面の分光反射率をより容易に測定することが可能にな
る。
換言すれば、本発明は、容易にかつ高確度で積分球内壁
面反射率を測定する方法を実現するものであり、積分球
の（分光的）効率の校正や、内壁面の白色塗料のよごれ
や経年変化の実測など、積分球の特性評価に広く応用で
きる技術を提供するものであり、その実用性はきわめて
高い。
面反射率を測定する方法を実現するものであり、積分球
の（分光的）効率の校正や、内壁面の白色塗料のよごれ
や経年変化の実測など、積分球の特性評価に広く応用で
きる技術を提供するものであり、その実用性はきわめて
高い。
第１図から第５図は本発明の異なる実施例における積分
球内壁面反射率測定方法の説明図である。 １……積分球、２……受光器、３……光源、４、６……
遮光板、５、８、９……光吸収シート、７……反射形ラ
ンプ、10……分光測定器。
球内壁面反射率測定方法の説明図である。 １……積分球、２……受光器、３……光源、４、６……
遮光板、５、８、９……光吸収シート、７……反射形ラ
ンプ、10……分光測定器。
Claims (12)
- 【請求項１】内壁面の一部に受光器を有し、光源の特定
方向の放射光を遮蔽する遮光板を有することを特徴とす
る積分球において、一定の光束をもつ光源を前記積分球
内に点灯した時の前記受光器からの出力をI0、面積がｓ
で反射率がρ１なる光吸収シートを前記遮光板によって
前記光源の放射光が遮蔽される前記積分球の壁面上に置
いて前記光源を点灯した場合の前記受光器出力をI1とし
たとき、 ただし、ａ＝I1/I0 ｃ＝s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 なる関係により、前記積分球の壁面の反射率ρを求める
ことを特徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項２】内壁面の一部に受光器を有する積分球にお
いて、一定の光束をもつ光源を前記積分球内に点灯した
時の前記受光器からの出力をI0、面積がｓで反射率がρ
１なる光吸収シートを前記積分球の壁面上に置いて前記
光源を点灯した場合の前記受光器出力をI1としたとき、 ただし、ａ＝I1/I0 ｂ＝（１−ρ１）s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 なる関係により、前記積分球の壁面の反射率ρを求める
ことを特徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の積分球内壁面反射率測定
方法において、光源と、遮光板を用いる代わりに、特定
方向に光を放射しない反射形ランプを用いることを特徴
とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項４】請求項１または３に記載の積分球内壁面反
射率測定方法において、面積s1,反射率ρ１なる光吸収
シートＡおよび面積s2,反射率ρ２なる光吸収シートＢ
を置いた場合の受光器出力をそれぞれI1,I2としたと
き、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 なる関係により、積分球内壁面の反射率ρを求めること
を特徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項５】請求項２に記載の積分球内壁面反射率測定
方法において、面積がs1,反射率ρ１なる光吸収シート
Ａおよび面積s2,反射率ρ２なる光吸収シートＢを置い
た場合の受光器出力をそれぞれI1、I2としたとき、 ただし、a1＝I1/I0 a2＝I2/I0 b1＝s1（１−ρ１） b2＝s2（１−ρ２） （b1≠b2） なる関係により、積分球壁面反射率ρを求めることを特
徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項６】請求項４に記載の積分球内壁面反射率測定
方法において、光吸収シートＡおよび光吸収シートＢの
面積を、s1＝s2のように選ぶことにより、 なる関係により、積分球の壁面の反射率ρを求めること
を特徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項７】請求項５に記載の積分球内壁面反射率測定
方法において、光吸収シートＡおよび光吸収シートＢの
反射率を、ρ１＝ρ２のように選ぶことにより、 ただし、ｄ＝s2/s1 なる関係により、積分球壁面反射率ρを求めることを特
徴とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項８】請求項４または５に記載の積分球内壁面反
射率測定方法において、面積の等しい光吸収シートを単
数もしくは複数用いて、光吸収シートＡおよびＢを構成
することを特徴とした積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項９】請求項１または３に記載の積分球内壁面反
射率測定方法において、受光器を分光測定器に置き換
え、I0,I1を各波長において測定した値をI0（λ）、I1
（λ）とするとき、 ただし、ａ（λ）＝I1（λ）/I0（λ） ｃ＝s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 ρ１（λ）は光吸収シートの分光反射率 なる関係により、積分球内壁面の分光反射率ρ（λ）を
求めることを特長とする積分球内壁面反射率測定方法。 - 【請求項１０】請求項２に記載の積分球内壁面反射率測
定方法において、受光器を分光測定器に置き換え、I0,I
1を各波長において測定した値をI0（λ）、I1（λ）と
表わし、 ただし、ａ（λ）＝I1（λ）/I0（λ） ｂ（λ）＝（１−ρ１（λ））s/A Ａは前記積分球の球内壁の面積 ρ１（λ）は光吸収シートの分光反射率 なる関係により、前記積分球の壁面の分光反射率ρ
（λ）を求めることを特徴とする積分球内壁面反射率測
定方法。 - 【請求項１１】請求項６に記載の積分球内壁面反射率測
定方法において、受光器を分光器に置き換え、I0、I1、
I2を各波長において測定した値をI0（λ）、I1（λ）、
I2（λ）とするとき、 なる関係により、前記積分球の壁面の分光反射率ρ
（λ）を求めることを特徴とする積分球内壁面反射率測
定方法。 - 【請求項１２】請求項７または８に記載の積分球内壁面
反射率測定方法において、受光器を分光器に置き換え、
I0、I1、I2を各波長において測定した値をI0（λ）、I1
（λ）、I2（λ）とするとき、 ただし、ｄ＝s2/s1 a1（λ）＝I1（λ）/I0（λ） a2（λ）＝I2（λ）/I0（λ） なる関係により前記積分球の壁面の分光反射率ρ（λ）
を求めることを特徴とする積分球内壁面反射率測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22317190A JPH0797065B2 (ja) | 1989-12-28 | 1990-08-23 | 積分球内壁面反射率測定方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34264989 | 1989-12-28 | ||
| JP1-342649 | 1989-12-28 | ||
| JP22317190A JPH0797065B2 (ja) | 1989-12-28 | 1990-08-23 | 積分球内壁面反射率測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03233338A JPH03233338A (ja) | 1991-10-17 |
| JPH0797065B2 true JPH0797065B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=26525312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22317190A Expired - Lifetime JPH0797065B2 (ja) | 1989-12-28 | 1990-08-23 | 積分球内壁面反射率測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797065B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011068281A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Integrating sphere photometer and measuring method of the same |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3014216B2 (ja) * | 1992-05-15 | 2000-02-28 | 松下電器産業株式会社 | 分光放射束測定装置および全光束測定装置 |
| CN114354543A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-15 | 广东省中山市质量计量监督检测所 | 一种光度球涂层反射率测量装置及其方法 |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP22317190A patent/JPH0797065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011068281A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Korea Research Institute Of Standards And Science | Integrating sphere photometer and measuring method of the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03233338A (ja) | 1991-10-17 |
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