JPH09288007A - 分光測色計 - Google Patents
分光測色計Info
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-
- 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
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
-
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料との距離変動による誤差を補正する。
【解決手段】 試料５の表面の照明光の像位置の変動距
離を位置センサ３５で検出し、これと試料５の法線Ｎと
光軸Ｌ１とのなす角度θ1及び試料５の法線Ｎと光軸Ｌ
２とのなす角度θ2とから、制御部４によって、試料５
の表面の基準位置からの変動距離を算出する。更に、制
御部４は、この変動距離と角度θ1と試料５の表面が基
準位置にあるときの光軸Ｌ１と試料５の交点とレンズ２
３との間の基準距離Ｌ0とを用いて分光センサ３２で得
られた分光反射率の測定値を補正する。
離を位置センサ３５で検出し、これと試料５の法線Ｎと
光軸Ｌ１とのなす角度θ1及び試料５の法線Ｎと光軸Ｌ
２とのなす角度θ2とから、制御部４によって、試料５
の表面の基準位置からの変動距離を算出する。更に、制
御部４は、この変動距離と角度θ1と試料５の表面が基
準位置にあるときの光軸Ｌ１と試料５の交点とレンズ２
３との間の基準距離Ｌ0とを用いて分光センサ３２で得
られた分光反射率の測定値を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料の分光反射特
性を非接触で測定する分光測色計に係り、特に試料との
距離変動による影響を補正し得る分光測色計に関するも
のである。
性を非接触で測定する分光測色計に係り、特に試料との
距離変動による影響を補正し得る分光測色計に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、生産ライン等において移動する試
料の表面の分光反射特性を測定する場合には、分光測色
計を試料に接触させて測定を行うのが困難であるため、
非接触で行われている。
料の表面の分光反射特性を測定する場合には、分光測色
計を試料に接触させて測定を行うのが困難であるため、
非接触で行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接触
で測定を行う場合に、試料の厚さのばらつきや特に長尺
の試料で顕著に生じる試料の反り等が原因となって分光
測色計と試料の表面との間の距離が変動すると、測定値
に誤差が生じる。このため、従来の分光測色計では非接
触で正確な測定を行うのが困難であった。
で測定を行う場合に、試料の厚さのばらつきや特に長尺
の試料で顕著に生じる試料の反り等が原因となって分光
測色計と試料の表面との間の距離が変動すると、測定値
に誤差が生じる。このため、従来の分光測色計では非接
触で正確な測定を行うのが困難であった。
【０００４】これに対して、試料から例えば数ｍ程度と
変動距離に比べて充分大きく離れた位置に分光測色計を
配置して測定を行うことによって、距離変動による誤差
を低減することができるが、この場合でも完全に誤差を
ゼロにすることは非常に困難である。しかも、その場合
には、測定距離が長くなることによって試料面上の照度
が減少するため、光源の光量を増大する必要が生じる。
また、分光測色計が離れた位置に配置されることから測
色計のメンテナンスが困難になる。
変動距離に比べて充分大きく離れた位置に分光測色計を
配置して測定を行うことによって、距離変動による誤差
を低減することができるが、この場合でも完全に誤差を
ゼロにすることは非常に困難である。しかも、その場合
には、測定距離が長くなることによって試料面上の照度
が減少するため、光源の光量を増大する必要が生じる。
また、分光測色計が離れた位置に配置されることから測
色計のメンテナンスが困難になる。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するもので、試
料との距離変動による誤差を補正し得る分光測色計を提
供することを目的とする。
料との距離変動による誤差を補正し得る分光測色計を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、試料に向けて
スポット状の照明光を投光する照明手段と、この照明手
段の照明光の光軸と交差する光軸を有する受光光学系を
介して上記試料からの反射光を受光する受光手段と、こ
の受光手段による受光データを用いて上記試料の反射特
性を求める反射特性制御手段とを備えた分光測色計にお
いて、上記照明光による上記試料上の照明位置を検出す
る位置検出手段と、上記検出位置を用いて上記試料と上
記照明手段との間の距離を求める距離算出手段と、上記
距離を用いて上記求められた試料の反射特性を補正する
補正手段とを備えたものである。
スポット状の照明光を投光する照明手段と、この照明手
段の照明光の光軸と交差する光軸を有する受光光学系を
介して上記試料からの反射光を受光する受光手段と、こ
の受光手段による受光データを用いて上記試料の反射特
性を求める反射特性制御手段とを備えた分光測色計にお
いて、上記照明光による上記試料上の照明位置を検出す
る位置検出手段と、上記検出位置を用いて上記試料と上
記照明手段との間の距離を求める距離算出手段と、上記
距離を用いて上記求められた試料の反射特性を補正する
補正手段とを備えたものである。
【０００７】この構成によれば、照明光の光軸と交差す
る光軸を有する受光光学系を介して試料からの反射光が
受光され、この受光データを用いて試料の反射特性が求
められる。一方、照明光による試料上の照明位置が検出
され、この検出位置を用いて試料と照明手段との間の距
離が求められる。この距離を用いて上記求められた試料
の反射特性が補正される。これによって、試料と照明手
段との間の距離の変動に関わりなく試料の反射特性が精
度良く求められる。
る光軸を有する受光光学系を介して試料からの反射光が
受光され、この受光データを用いて試料の反射特性が求
められる。一方、照明光による試料上の照明位置が検出
され、この検出位置を用いて試料と照明手段との間の距
離が求められる。この距離を用いて上記求められた試料
の反射特性が補正される。これによって、試料と照明手
段との間の距離の変動に関わりなく試料の反射特性が精
度良く求められる。
【０００８】なお、上記請求項１の構成において、上記
試料面の法線と上記照明光の光軸とのなす第１の角度
と、上記試料面の法線と上記受光光学系の光軸とのなす
第２の角度と、上記試料面が基準位置にあるときの上記
試料と上記照明手段との間の基準距離とを記憶する記憶
手段を備え、上記位置検出手段は、上記受光光学系の光
軸上に配設され、上記試料からの反射光の一部を分離す
る分離部と、上記分離された反射光を受光する検出部と
を備え、上記試料面が基準位置にあるときの上記検出部
上の受光位置に対する受光位置変動距離を検出するもの
であり、上記距離算出手段は、上記第１、第２の角度と
上記受光位置変動距離とを用いて上記試料面の基準位置
からの変動距離を求める変動距離算出部を備え、この変
動距離と上記第１の角度と上記基準距離とを用いて上記
試料と上記照明手段との間の距離を求めるものであるこ
とを特徴とする構成にしてもよい。
試料面の法線と上記照明光の光軸とのなす第１の角度
と、上記試料面の法線と上記受光光学系の光軸とのなす
第２の角度と、上記試料面が基準位置にあるときの上記
試料と上記照明手段との間の基準距離とを記憶する記憶
手段を備え、上記位置検出手段は、上記受光光学系の光
軸上に配設され、上記試料からの反射光の一部を分離す
る分離部と、上記分離された反射光を受光する検出部と
を備え、上記試料面が基準位置にあるときの上記検出部
上の受光位置に対する受光位置変動距離を検出するもの
であり、上記距離算出手段は、上記第１、第２の角度と
上記受光位置変動距離とを用いて上記試料面の基準位置
からの変動距離を求める変動距離算出部を備え、この変
動距離と上記第１の角度と上記基準距離とを用いて上記
試料と上記照明手段との間の距離を求めるものであるこ
とを特徴とする構成にしてもよい。
【０００９】この構成によれば、試料面の基準位置から
の変動距離と試料面が基準位置にあるときの検出部上の
受光位置に対する受光位置変動距離との間に相関がある
ことから、この相関を利用して試料面の基準位置からの
変動距離が求められ、この変動距離を用いて補正するこ
とによって試料の反射特性が精度良く求められる。
の変動距離と試料面が基準位置にあるときの検出部上の
受光位置に対する受光位置変動距離との間に相関がある
ことから、この相関を利用して試料面の基準位置からの
変動距離が求められ、この変動距離を用いて補正するこ
とによって試料の反射特性が精度良く求められる。
【００１０】また、上記請求項１の構成において、上記
距離算出手段は、検出された照明位置に関するデータ
と、各データに対応する試料と照明手段との間の距離に
関するデータとからなるテーブルデータを記憶する距離
記憶部を備え、検出された照明位置に対応する試料と照
明手段との間の距離を抽出するものである構成にしても
よい。この構成によれば、距離算出のための演算が行わ
れないので、動作の高速化を図ることが可能になる。
距離算出手段は、検出された照明位置に関するデータ
と、各データに対応する試料と照明手段との間の距離に
関するデータとからなるテーブルデータを記憶する距離
記憶部を備え、検出された照明位置に対応する試料と照
明手段との間の距離を抽出するものである構成にしても
よい。この構成によれば、距離算出のための演算が行わ
れないので、動作の高速化を図ることが可能になる。
【００１１】また、上記請求項１の構成において、上記
補正手段は、試料と照明手段との間の距離に関するデー
タと、試料の反射特性に関するデータと、各データに対
応する反射特性の補正値に関するデータとからなるテー
ブルデータを記憶する補正値記憶部を備え、求められた
試料と照明手段との間の距離及び求められた試料の反射
特性に対応する反射特性の補正値を抽出するものである
構成にしてもよい。この構成によれば、補正値算出のた
めの演算が行われないので、動作の高速化を図ることが
可能になる。
補正手段は、試料と照明手段との間の距離に関するデー
タと、試料の反射特性に関するデータと、各データに対
応する反射特性の補正値に関するデータとからなるテー
ブルデータを記憶する補正値記憶部を備え、求められた
試料と照明手段との間の距離及び求められた試料の反射
特性に対応する反射特性の補正値を抽出するものである
構成にしてもよい。この構成によれば、補正値算出のた
めの演算が行われないので、動作の高速化を図ることが
可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る分光測色計の
一実施形態を示す構成図である。この分光測色計は、装
置本体１内に、照明光学系２、受光光学系３及び制御部
４を備え、例えば製造工場の搬送ベルト上を搬送される
試料５の表面の反射特性を測定するものである。
一実施形態を示す構成図である。この分光測色計は、装
置本体１内に、照明光学系２、受光光学系３及び制御部
４を備え、例えば製造工場の搬送ベルト上を搬送される
試料５の表面の反射特性を測定するものである。
【００１３】上記照明光学系２は、光源２１、積分球２
２及びレンズ２３を備えている。光源２１は、キセノン
ランプ等からなり、積分球２２内のほぼ中心に配置され
ている。積分球２２は、内壁にMgOやBaSO4等の白色拡散
反射塗料が塗装されており、光源２１の発光光を拡散反
射して拡散光を生成するもので、開口部２４が適所に設
けられている。なお、光源２１と開口部２４の間には図
略の遮光板が介設され、光源２１の直射光が開口部２４
から出射されないように構成されている。
２及びレンズ２３を備えている。光源２１は、キセノン
ランプ等からなり、積分球２２内のほぼ中心に配置され
ている。積分球２２は、内壁にMgOやBaSO4等の白色拡散
反射塗料が塗装されており、光源２１の発光光を拡散反
射して拡散光を生成するもので、開口部２４が適所に設
けられている。なお、光源２１と開口部２４の間には図
略の遮光板が介設され、光源２１の直射光が開口部２４
から出射されないように構成されている。
【００１４】レンズ２３は、上記開口部２４の近傍であ
って、例えば積分球２２の中心と開口部２４とを結ぶ線
上に配置されており、光軸Ｌ１を形成し、開口部２４か
ら出射される拡散光を集束してこの光軸Ｌ１に沿って導
くもので、これによって試料５の表面が小径のスポット
状、かつその内部が均一に照明される。
って、例えば積分球２２の中心と開口部２４とを結ぶ線
上に配置されており、光軸Ｌ１を形成し、開口部２４か
ら出射される拡散光を集束してこの光軸Ｌ１に沿って導
くもので、これによって試料５の表面が小径のスポット
状、かつその内部が均一に照明される。
【００１５】上記受光光学系３は、レンズ３１、分光セ
ンサ３２、ビームスプリッタ３３、レンズ３４及び位置
センサ３５を備えている。レンズ３１は、光軸Ｌ２を形
成するもので、この光軸Ｌ２に沿って入射する試料５か
らの反射光を集束して分光センサ３２に導くものであ
る。分光センサ３２は、レンズ３１を介して入射する試
料５からの反射光の、波長毎、すなわち充分に狭い波長
幅毎の受光強度を検出するもので、得られた波長毎の受
光強度データは制御部４に送出される。
ンサ３２、ビームスプリッタ３３、レンズ３４及び位置
センサ３５を備えている。レンズ３１は、光軸Ｌ２を形
成するもので、この光軸Ｌ２に沿って入射する試料５か
らの反射光を集束して分光センサ３２に導くものであ
る。分光センサ３２は、レンズ３１を介して入射する試
料５からの反射光の、波長毎、すなわち充分に狭い波長
幅毎の受光強度を検出するもので、得られた波長毎の受
光強度データは制御部４に送出される。
【００１６】ビームスプリッタ３３は、光軸Ｌ２上であ
って試料５とレンズ３１間に、光軸Ｌ２に対して４５°
傾斜して配置されたハーフミラー等からなり、試料５か
らの反射光の一部を透過し、残りを反射して分離するも
のである。レンズ３４は、ビームスプリッタ３３で分離
された試料５の反射光を集束して光軸Ｌ２に沿って導
き、位置センサ３５上に試料５の表面の照明光の像を結
像するものである。
って試料５とレンズ３１間に、光軸Ｌ２に対して４５°
傾斜して配置されたハーフミラー等からなり、試料５か
らの反射光の一部を透過し、残りを反射して分離するも
のである。レンズ３４は、ビームスプリッタ３３で分離
された試料５の反射光を集束して光軸Ｌ２に沿って導
き、位置センサ３５上に試料５の表面の照明光の像を結
像するものである。
【００１７】位置センサ３５は、フォトダイオードなど
の光電変換素子がマトリクス状に配列されてなるエリア
センサからなり、レンズ３４を介して入射する試料５か
らの反射光を受光するもので、各光電変換素子毎の受光
強度データが制御部４に送出される。
の光電変換素子がマトリクス状に配列されてなるエリア
センサからなり、レンズ３４を介して入射する試料５か
らの反射光を受光するもので、各光電変換素子毎の受光
強度データが制御部４に送出される。
【００１８】制御部４は、ＲＯＭ４１及びＲＡＭ４２を
内蔵するマイクロコンピュータ等からなり、光源２１の
発光動作等の本分光測色計の動作を制御するとともに、
分光センサ３２で得られた波長λ毎の受光強度データか
ら分光反射率Ｒ(λ)を算出するものである。
内蔵するマイクロコンピュータ等からなり、光源２１の
発光動作等の本分光測色計の動作を制御するとともに、
分光センサ３２で得られた波長λ毎の受光強度データか
ら分光反射率Ｒ(λ)を算出するものである。
【００１９】また、制御部４は、位置センサ３５の各光
電変換素子毎の受光強度データから位置センサ３５の受
光面における試料５の照明光の結像位置の中心、すなわ
ち受光強度が最大の光電変換素子を検出するとともに、
この検出した結像位置が変動したときは、試料５の表面
が基準位置にあるときの結像位置に対する変動距離を算
出するものである。
電変換素子毎の受光強度データから位置センサ３５の受
光面における試料５の照明光の結像位置の中心、すなわ
ち受光強度が最大の光電変換素子を検出するとともに、
この検出した結像位置が変動したときは、試料５の表面
が基準位置にあるときの結像位置に対する変動距離を算
出するものである。
【００２０】また、制御部４は、後述する手順で各演算
式を実行することによって、得られた分光反射率Ｒ(λ)
に対する補正を行うものである。
式を実行することによって、得られた分光反射率Ｒ(λ)
に対する補正を行うものである。
【００２１】ＲＡＭ４２は、データを一時的に保管する
ものである。ＲＯＭ４１は、制御プログラム、予め設定
されたデータや演算式等を記憶するもので、試料５の法
線Ｎと光軸Ｌ１とのなす角度（第１の角度）をθ1、試
料５の法線Ｎと光軸Ｌ２とのなす角度（第２の角度）を
θ2（本実施形態では、θ1＞θ2）、試料５の表面が基
準位置にあるときの光軸Ｌ１と試料５の交点とレンズ２
３との間の基準距離をＬ0とすると、これらの角度θ1，
θ2及び基準距離Ｌ0を記憶するものである。また、ＲＯ
Ｍ４１は、試料５の表面の像に対する位置センサ３５の
受光面における像の倍率をαとすると、この倍率αを記
憶するものである。
ものである。ＲＯＭ４１は、制御プログラム、予め設定
されたデータや演算式等を記憶するもので、試料５の法
線Ｎと光軸Ｌ１とのなす角度（第１の角度）をθ1、試
料５の法線Ｎと光軸Ｌ２とのなす角度（第２の角度）を
θ2（本実施形態では、θ1＞θ2）、試料５の表面が基
準位置にあるときの光軸Ｌ１と試料５の交点とレンズ２
３との間の基準距離をＬ0とすると、これらの角度θ1，
θ2及び基準距離Ｌ0を記憶するものである。また、ＲＯ
Ｍ４１は、試料５の表面の像に対する位置センサ３５の
受光面における像の倍率をαとすると、この倍率αを記
憶するものである。
【００２２】次に、図２〜図４を用いて、制御部４で行
われる分光反射率データの補正について説明する。図２
は分光測色計と試料５間の距離変動による試料５上の照
明光の位置変動を説明する図、図３は図２における位置
センサ３５の受光面において変動する照明光の結像位置
を示す図である。図４は試料５の表面が基準位置から変
動したときの分光反射率を示す図で、実線が基準位置に
あるとき、破線が基準位置から距離Δｄ1だけ遠ざかっ
たとき、一点鎖線が距離Δｄ2（但し、Δｄ1＜Δｄ2）
だけ遠ざかったときを示している。
われる分光反射率データの補正について説明する。図２
は分光測色計と試料５間の距離変動による試料５上の照
明光の位置変動を説明する図、図３は図２における位置
センサ３５の受光面において変動する照明光の結像位置
を示す図である。図４は試料５の表面が基準位置から変
動したときの分光反射率を示す図で、実線が基準位置に
あるとき、破線が基準位置から距離Δｄ1だけ遠ざかっ
たとき、一点鎖線が距離Δｄ2（但し、Δｄ1＜Δｄ2）
だけ遠ざかったときを示している。
【００２３】なお、図２において試料５の表面が基準位
置から遠ざかる方向を正とし、その変動距離をΔｄとす
る。また、図４では試料５が白色の場合の測定例を示し
ている。
置から遠ざかる方向を正とし、その変動距離をΔｄとす
る。また、図４では試料５が白色の場合の測定例を示し
ている。
【００２４】試料５の表面上における照明光の像位置の
変動距離ΔＤは、θ1＞θ2であるので、
変動距離ΔＤは、θ1＞θ2であるので、
【００２５】
【数１】ΔＤ＝Δｄ(tanθ1−tanθ2) となる。
【００２６】一方、図３に示す位置センサ３５の受光面
における像位置の変動距離、すなわち試料５の表面が基
準位置にあるときの照明光像の中心位置Ｏと試料５の表
面が変動位置にあるときの照明光像の中心位置Ｏ’との
間の距離ΔＤ’は、上記倍率αを用いると、
における像位置の変動距離、すなわち試料５の表面が基
準位置にあるときの照明光像の中心位置Ｏと試料５の表
面が変動位置にあるときの照明光像の中心位置Ｏ’との
間の距離ΔＤ’は、上記倍率αを用いると、
【００２７】
【数２】ΔＤ’＝αΔＤ となる。
【００２８】上記数１、数２からΔＤを消去すると、
【００２９】
【数３】Δｄ＝ΔＤ’／{α(tanθ1−tanθ2)} が得られる。
【００３０】従って、制御部４は、位置センサ３５の受
光面における照明光の結像位置の基準位置に対する変動
距離ΔＤ’を検出し、上記数３の演算を行うことによっ
て、試料５の表面の基準位置からの変動距離Δｄを求め
ることができる。
光面における照明光の結像位置の基準位置に対する変動
距離ΔＤ’を検出し、上記数３の演算を行うことによっ
て、試料５の表面の基準位置からの変動距離Δｄを求め
ることができる。
【００３１】更に、図２に示すように、試料５の表面が
基準位置から距離Δｄだけ遠ざかると、光軸Ｌ１と試料
５の交点とレンズ２３との間の距離Ｌは、
基準位置から距離Δｄだけ遠ざかると、光軸Ｌ１と試料
５の交点とレンズ２３との間の距離Ｌは、
【００３２】
【数４】Ｌ＝Ｌ0＋Δｄ／cosθ1 となる。
【００３３】レンズ２３の径に比べＬが充分に大きいと
きは、レンズ２３は点光源と考えられるので、物体の表
面上における照度は距離の２乗に反比例するので、上記
数４より、試料５の表面上における照度Ｅは、
きは、レンズ２３は点光源と考えられるので、物体の表
面上における照度は距離の２乗に反比例するので、上記
数４より、試料５の表面上における照度Ｅは、
【００３４】
【数５】{Ｌ0／(Ｌ0＋Δｄ／cosθ1)}2 にほぼ比例することになる。
【００３５】一方、試料５の表面が基準位置に対して距
離Δｄ1，Δｄ2だけ順次遠ざかると、図４に示すよう
に、分光反射率は照度Ｅに比例して低下するので、試料
５の表面が基準位置に対して距離Δｄだけ変動したとき
に得られた分光反射率の測定値をＲ(λ)とすると、
離Δｄ1，Δｄ2だけ順次遠ざかると、図４に示すよう
に、分光反射率は照度Ｅに比例して低下するので、試料
５の表面が基準位置に対して距離Δｄだけ変動したとき
に得られた分光反射率の測定値をＲ(λ)とすると、
【００３６】
【数６】 Ｒ0(λ)＝Ｒ(λ)・{(Ｌ0＋Δｄ／cosθ1)／Ｌ0}2 によって、試料５の表面が基準位置にあるときの分光反
射率に等しい補正値Ｒ0(λ)が求められる。
射率に等しい補正値Ｒ0(λ)が求められる。
【００３７】次に、図５のフローチャートを用いてこの
分光測色計の動作手順について説明する。まず、光源２
１が発光すると（＃１００）、その発光光が積分球２２
で拡散され、開口部２４から出射される拡散光がレンズ
２３により集束されて光軸Ｌ１に沿って導かれ、試料５
の表面がスポット的に照明される。次いで、試料５の表
面で反射した反射光の内、光軸Ｌ２に沿った成分の反射
光がビームスプリッタ３３で分離される。
分光測色計の動作手順について説明する。まず、光源２
１が発光すると（＃１００）、その発光光が積分球２２
で拡散され、開口部２４から出射される拡散光がレンズ
２３により集束されて光軸Ｌ１に沿って導かれ、試料５
の表面がスポット的に照明される。次いで、試料５の表
面で反射した反射光の内、光軸Ｌ２に沿った成分の反射
光がビームスプリッタ３３で分離される。
【００３８】そして、ビームスプリッタ３３の透過光
は、レンズ３１で集束されて分光センサ３２に入射して
受光され、受光データは制御部４に導かれる。次いで、
分光反射率Ｒ(λ)が求められ、この算出された分光反射
率Ｒ(λ)がＲＡＭ４２に記憶される（＃１１０）。
は、レンズ３１で集束されて分光センサ３２に入射して
受光され、受光データは制御部４に導かれる。次いで、
分光反射率Ｒ(λ)が求められ、この算出された分光反射
率Ｒ(λ)がＲＡＭ４２に記憶される（＃１１０）。
【００３９】一方、ビームスプリッタ３３の反射光はレ
ンズ３４で集束され、位置センサ３５上に照明光のスポ
ット像が結像されて、その照明光の結像位置が検出さ
れ、次いで、この検出位置から照明光の結像位置の、基
準位置に対する変動距離ΔＤ’が算出される（＃１２
０）。次いで、この変動距離ΔＤ’を数３に代入して変
動距離Δｄが算出される（＃１３０）。
ンズ３４で集束され、位置センサ３５上に照明光のスポ
ット像が結像されて、その照明光の結像位置が検出さ
れ、次いで、この検出位置から照明光の結像位置の、基
準位置に対する変動距離ΔＤ’が算出される（＃１２
０）。次いで、この変動距離ΔＤ’を数３に代入して変
動距離Δｄが算出される（＃１３０）。
【００４０】続いて、求めた変動距離Δｄと分光反射率
Ｒ(λ)とを数６に代入して補正演算が行われ、補正され
た分光反射率Ｒ0(λ)が算出される（＃１４０）。
Ｒ(λ)とを数６に代入して補正演算が行われ、補正され
た分光反射率Ｒ0(λ)が算出される（＃１４０）。
【００４１】このように、位置センサ３５の受光面にお
ける照明光の結像位置の変動距離ΔＤ’から試料５の変
動距離Δｄを算出し、この変動距離Δｄを用いて分光反
射率の測定値Ｒ(λ)を補正するようにしたので、試料５
の厚さのばらつきや反り等によって分光測色計と試料５
の表面との間の距離が変動しても、試料５の分光反射率
を精度良く求めることができる。
ける照明光の結像位置の変動距離ΔＤ’から試料５の変
動距離Δｄを算出し、この変動距離Δｄを用いて分光反
射率の測定値Ｒ(λ)を補正するようにしたので、試料５
の厚さのばらつきや反り等によって分光測色計と試料５
の表面との間の距離が変動しても、試料５の分光反射率
を精度良く求めることができる。
【００４２】なお、上記実施形態において、数３の演算
を行うのに代えて、数３を用いて予め種々の変動距離Δ
Ｄ’に対する試料５の変動距離Δｄを算出しておくか、
又は実験的に求めておき、これをテーブルデータとして
ＲＯＭ４１に記憶させておくようにしてもよい。この場
合には、制御部４は、検出された変動距離ΔＤ’に対応
する変動距離ΔｄをＲＯＭ４１から抽出することによっ
て試料５の変動距離Δｄを求めることができ、演算が不
要になる分だけ測定処理の高速化を図ることができる。
を行うのに代えて、数３を用いて予め種々の変動距離Δ
Ｄ’に対する試料５の変動距離Δｄを算出しておくか、
又は実験的に求めておき、これをテーブルデータとして
ＲＯＭ４１に記憶させておくようにしてもよい。この場
合には、制御部４は、検出された変動距離ΔＤ’に対応
する変動距離ΔｄをＲＯＭ４１から抽出することによっ
て試料５の変動距離Δｄを求めることができ、演算が不
要になる分だけ測定処理の高速化を図ることができる。
【００４３】また、上記実施形態において、数６の演算
を行うのに代えて、数６を用いて予め種々の変動距離Δ
ｄと分光反射率Ｒ(λ)とから分光反射率の補正値Ｒ
0(λ)を算出しておき、これをテーブルデータとしてＲ
ＯＭ４１に記憶させておくようにしてもよい。また、種
々の変動距離Δｄから分光反射率の補正値Ｒ0(λ)を実
験的に求めておき、これをテーブルデータとしてＲＯＭ
４１に記憶させておくようにしてもよい。これらの場合
には、制御部４は、求められた変動距離Δｄに対応する
分光反射率の補正値Ｒ0(λ)をＲＯＭ４１から抽出する
ことによって試料５の正確な分光反射率を求めることが
でき、演算が不要になる分だけ測定処理の高速化を図る
ことができる。
を行うのに代えて、数６を用いて予め種々の変動距離Δ
ｄと分光反射率Ｒ(λ)とから分光反射率の補正値Ｒ
0(λ)を算出しておき、これをテーブルデータとしてＲ
ＯＭ４１に記憶させておくようにしてもよい。また、種
々の変動距離Δｄから分光反射率の補正値Ｒ0(λ)を実
験的に求めておき、これをテーブルデータとしてＲＯＭ
４１に記憶させておくようにしてもよい。これらの場合
には、制御部４は、求められた変動距離Δｄに対応する
分光反射率の補正値Ｒ0(λ)をＲＯＭ４１から抽出する
ことによって試料５の正確な分光反射率を求めることが
でき、演算が不要になる分だけ測定処理の高速化を図る
ことができる。
【００４４】また、上記実施形態において、光源２１の
分光分布をＲＯＭ４１に予め記憶しておくか、又は光源
２１の分光分布を検出するためのモニタ用分光センサを
備えるとともに、ＲＯＭ４１にスペクトル三刺激値を記
憶しておき、制御部４は、光源２１の分光分布と試料５
の分光反射率の補正値Ｒ0(λ)とスペクトル三刺激値と
から、試料５の物体色の三刺激値を算出するようにして
もよい。
分光分布をＲＯＭ４１に予め記憶しておくか、又は光源
２１の分光分布を検出するためのモニタ用分光センサを
備えるとともに、ＲＯＭ４１にスペクトル三刺激値を記
憶しておき、制御部４は、光源２１の分光分布と試料５
の分光反射率の補正値Ｒ0(λ)とスペクトル三刺激値と
から、試料５の物体色の三刺激値を算出するようにして
もよい。
【００４５】また、照明光の形状は、スリット状の矩形
形状のように、位置変動距離の検出に適したものを採用
することができる。
形状のように、位置変動距離の検出に適したものを採用
することができる。
【００４６】また、分光センサ３２を光電変換素子がマ
トリクス状に配列されてなるエリアセンサで構成し、こ
の受光面において照明光の基準位置に対する変動距離を
求めるようにしてもよい。この場合には、ビームスプリ
ッタ３３、レンズ３４及び位置センサ３５を省略するこ
とができ、部品点数を削減して測定器の小型化を図るこ
とができる。
トリクス状に配列されてなるエリアセンサで構成し、こ
の受光面において照明光の基準位置に対する変動距離を
求めるようにしてもよい。この場合には、ビームスプリ
ッタ３３、レンズ３４及び位置センサ３５を省略するこ
とができ、部品点数を削減して測定器の小型化を図るこ
とができる。
【００４７】また、位置センサ３５は、光軸Ｌ１，Ｌ２
で形成される平面に沿って長尺形状のラインセンサとし
てもよい。この場合でも、照明光の位置は上記平面に沿
って変動するので、変動距離を検出することができる。
また、位置センサ３５は、シリコンフォトダイオードを
利用したスポット位置検出素子（ＰＳＤ）でも良い。
で形成される平面に沿って長尺形状のラインセンサとし
てもよい。この場合でも、照明光の位置は上記平面に沿
って変動するので、変動距離を検出することができる。
また、位置センサ３５は、シリコンフォトダイオードを
利用したスポット位置検出素子（ＰＳＤ）でも良い。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
試料上の照明位置を検出し、この検出位置を用いて試料
と照明手段との間の距離を求め、この距離を用いて求め
られた試料の反射特性を補正するようにしたので、距離
の変動に関わりなく試料の反射特性を精度良く求めるこ
とができ、これによって非接触であっても試料の反射特
性を高精度で求めることができる。
試料上の照明位置を検出し、この検出位置を用いて試料
と照明手段との間の距離を求め、この距離を用いて求め
られた試料の反射特性を補正するようにしたので、距離
の変動に関わりなく試料の反射特性を精度良く求めるこ
とができ、これによって非接触であっても試料の反射特
性を高精度で求めることができる。
【図１】本発明に係る分光測色計の一実施形態を示す構
成図である。
成図である。
【図２】分光測色計と試料間の距離変動による試料上の
照明光の位置変動を説明する図である。
照明光の位置変動を説明する図である。
【図３】図２における位置センサの受光面において変動
する照明光の結像位置を示す図である。
する照明光の結像位置を示す図である。
【図４】試料の表面が基準位置から変動したときの分光
反射率を示す図である。
反射率を示す図である。
【図５】動作手順を示すフローチャートである。
１ 装置本体 ２ 照明光学系（照明手段） ２１ 光源 ２２ 積分球 ２３ レンズ ３ 受光光学系 ３１ レンズ ３２ 分光センサ（受光手段） ３３ ビームスプリッタ ３４ レンズ ３５ 位置センサ（位置検出手段） ４ 制御部（反射特性制御手段、距離算出手段、補正手
段） ４１ ＲＯＭ ４２ ＲＡＭ ５ 試料
段） ４１ ＲＯＭ ４２ ＲＡＭ ５ 試料
Claims (1)
- 【請求項１】 試料に向けてスポット状の照明光を投光
する照明手段と、この照明手段の照明光の光軸と交差す
る光軸を有する受光光学系を介して上記試料からの反射
光を受光する受光手段と、この受光手段による受光デー
タを用いて上記試料の反射特性を求める反射特性制御手
段とを備えた分光測色計において、上記照明光による上
記試料上の照明位置を検出する位置検出手段と、上記検
出位置を用いて上記試料と上記照明手段との間の距離を
求める距離算出手段と、上記距離を用いて上記求められ
た試料の反射特性を補正する補正手段とを備えたことを
特徴とする分光測色計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100254A JPH09288007A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 分光測色計 |
| US08/843,641 US5831740A (en) | 1996-04-22 | 1997-04-10 | Optical characteristic measuring apparatus with correction for distance variation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8100254A JPH09288007A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 分光測色計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09288007A true JPH09288007A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14269091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8100254A Pending JPH09288007A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 分光測色計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5831740A (ja) |
| JP (1) | JPH09288007A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385923B1 (ko) * | 2001-08-30 | 2003-06-09 | 주식회사 신코 | 고 분해능 다기능 분광 측색기 |
| JP2004294129A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | 撮影装置 |
| DE10317447A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-11-18 | Nexpress Solutions Llc | Verfahren und Sensoreinrichtung zum Erfassen von Farben |
| DE102012208248B3 (de) * | 2012-05-16 | 2013-08-29 | Astech Angewandte Sensortechnik Gmbh | Abstandsvariationskompensiertes Farbsensorsystem |
| JP2015135336A (ja) * | 2015-02-17 | 2015-07-27 | 横河電機株式会社 | 分光特性測定装置、分光特性測定方法、面状測定対象物品質監視装置 |
| JP2015224881A (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | コニカミノルタ株式会社 | 光放射機構、照明機構及び反射特性測定装置 |
| JP2016183929A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | セイコーエプソン株式会社 | 分光測定装置、画像形成装置、及び分光測定方法 |
| US9488468B2 (en) | 2012-10-12 | 2016-11-08 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor, spectral characteristic measuring apparatus, color measuring apparatus, planar measured object quality monitoring apparatus, displacement measuring method, spectral characteristic measuring method, and color measuring method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6661915B1 (en) * | 1998-02-13 | 2003-12-09 | Suga Test Instruments | Illumination variable colorimetric method and colorimeter |
| US6078398A (en) * | 1998-11-09 | 2000-06-20 | General Electric Company | Pattern analyzer |
| DE19857896C1 (de) * | 1998-12-15 | 2000-08-31 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung von spektroskopischen Messungen an festen Materialien mit räumlich und/oder zeitlich variierenden Oberflächen |
| US6437861B1 (en) | 2000-02-16 | 2002-08-20 | Expo Photonic Solutions Inc. | Compact light integration interface |
| US6586759B1 (en) | 2001-07-03 | 2003-07-01 | Lexmark International, Inc. | Method and apparatus for aligning an optical detecting device |
| US7184146B2 (en) * | 2003-06-24 | 2007-02-27 | Cardinal Ig Company | Methods and apparatus for evaluating insulating glass units |
| DE102005000698A1 (de) * | 2005-01-04 | 2006-07-13 | Giesecke & Devrient Gmbh | Prüfung von Wertdokumenten |
| NL1033815C2 (nl) * | 2007-05-07 | 2008-11-10 | Friesland Brands Bv | Werkwijze en inrichting voor het bereiden van kaas uit melk. |
| DE102008048043A1 (de) * | 2008-09-19 | 2010-03-25 | Giesecke & Devrient Gmbh | Kalibrieren eines Sensors zur Wertdokumentbearbeitung |
| EP2415934B1 (de) * | 2010-08-06 | 2015-10-07 | Joseph Vögele AG | Sensoranordnung für eine Baumaschine |
| JP6308353B2 (ja) * | 2013-11-20 | 2018-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置 |
| DE102017003703B4 (de) * | 2017-04-18 | 2018-12-13 | Sensopart Industriesensorik Gmbh | Farberfassungsanordnung und Korrekturverfahren unter Verwendung der Farberfassungsanordnung |
| CN108844466B (zh) * | 2018-03-14 | 2019-11-08 | 四川大学 | 一种超精密位移激光感测方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4707138A (en) * | 1985-06-03 | 1987-11-17 | Filper Industries, Inc. | Color measuring and control device |
| JPH01276028A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Minolta Camera Co Ltd | 色彩計 |
| US5319437A (en) * | 1991-07-26 | 1994-06-07 | Kollmorgen Corporation | Handheld portable spectrophotometer |
| JPH07270238A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Minolta Co Ltd | 測色装置 |
| US5576831A (en) * | 1994-06-20 | 1996-11-19 | Tencor Instruments | Wafer alignment sensor |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP8100254A patent/JPH09288007A/ja active Pending
-
1997
- 1997-04-10 US US08/843,641 patent/US5831740A/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100385923B1 (ko) * | 2001-08-30 | 2003-06-09 | 주식회사 신코 | 고 분해능 다기능 분광 측색기 |
| JP2004294129A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Fujitsu Ltd | 撮影装置 |
| US7406198B2 (en) | 2003-03-25 | 2008-07-29 | Fujitsu Limited | Image capture apparatus |
| DE10317447A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-11-18 | Nexpress Solutions Llc | Verfahren und Sensoreinrichtung zum Erfassen von Farben |
| DE102012208248B3 (de) * | 2012-05-16 | 2013-08-29 | Astech Angewandte Sensortechnik Gmbh | Abstandsvariationskompensiertes Farbsensorsystem |
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| US9605949B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-03-28 | Yokogawa Electric Corporation | Displacement sensor, spectral characteristic measuring apparatus, color measuring apparatus, planar measured object quality monitoring apparatus, displacement measuring method, spectral characteristic measuring method, and color measuring method |
| JP2015224881A (ja) * | 2014-05-26 | 2015-12-14 | コニカミノルタ株式会社 | 光放射機構、照明機構及び反射特性測定装置 |
| JP2015135336A (ja) * | 2015-02-17 | 2015-07-27 | 横河電機株式会社 | 分光特性測定装置、分光特性測定方法、面状測定対象物品質監視装置 |
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| US10076919B2 (en) | 2015-03-26 | 2018-09-18 | Seiko Epson Corporation | Spectrometry device, image forming apparatus, and spectrometry method |
| US10442228B2 (en) | 2015-03-26 | 2019-10-15 | Seiko Epson Corporation | Spectrometry device, image forming apparatus, and spectrometry method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5831740A (en) | 1998-11-03 |
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