JPH0933435A - 透明材料の光学的特性値の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明材料の光学的特性値を信頼性および再現
性を有して検出することができる装置を提供すること。 【解決手段】 透明なサンプルの特性値を測定する装置
であって、光源を有して、光源からの光線が実質的に所
定の光軸に沿って伝幡するように設置された照明手段１
と、照明手段１と測定手段との間に設けられたサンプル
収容空間９と、サンプルを通過した後の光線が入射する
開口部１２を備えた閉ざされた測定空間８を有する測定
手段と、少なくとも所定の波長範囲内の光線に対して感
度を有し、照明手段１の光軸３上に配置された第１の検
出器、および光軸３から所定の半径方向距離をおいて配
置された第２の検出器のような少なくとも２つの検出器
を備えた光検出手段２とを有して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも部分的
に透明なサンプルの光学的特性値を測定するための装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス、透明シート等の透明生産品が、
広い分野において使用されている。これらの適用分野に
おいては、光学的特性が重要な要素となる。例えば、温
室で使用されるガラス板および透明シートは、高い透過
度を有することが要求される。しかしながら、包装に使
用される透明シートは、内容物が見える程度の透明性を
有していればよい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今日、材料の光学的特
性の単なる主観的観察は、開発および製造分野において
頻繁に使用されてはいるが、このような観察では、特性
を全く定量化できないか、あるいは粗い等級付けのみし
かできないという本質的な欠点を有している。これによ
り、結果の比較は制限的に可能となるのみである。

【０００４】それゆえ、例えば、研究および開発段階で
は、透明材料の透過度を測定するための測定装置が用い
られる。しかし、これらの装置は、非常に高価であると
ともに、生産品の光学的品質の判定のために必要とされ
る異なる光学的特性値を決定することができないという
欠点を有している。

【０００５】それゆえ、本発明は、透明材料の光学的特
性値を信頼性および再現性を有して検出することができ
る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】本発明によれば、上記の
目的は、請求項１に記載された装置を用いることで達成
される。また、本発明の好適な実施の形態は、従属請求
項において記載されている。

【０００７】本発明の装置では、可視光線の波長範囲を
好ましくは包含する光線を所定の光軸に沿って伝幡させ
るように設置された照明手段が用いられている。光線
は、サンプルが設置されたサンプル収容空間を通過し、
その後、測定手段内へ照射される。この測定手段内で
は、第１の検出器が光軸上に設置されるとともに、第２
の検出器が光軸から離間して設置されている。

【０００８】照射される光線の分光組成は、ＡＳＴＭ
（アメリカ試験材料学会）で規定される標準の光Ｃのよ
うな標準化された組成に対応するのが好適である。

【０００９】第１の検出器により、サンプルを直線的に
通過した光線部分が測定される。第２の検出器により、
サンプルを通過した光線に関して、第２の検出器の配置
に応じた角度範囲内で偏向する光線部分が測定される。
第２の検出器が第１の検出器の近傍に配置される場合に
は、狭い角度範囲の光線の偏向が測定され、第２の検出
器と第１の検出器との距離が広がる場合には、大きな角
度の光線の偏向が検出される。

【００１０】第１の検出器および第２の検出器は、光線
が光軸に沿って入射する開口部を備えた測定空間内に設
置されるのが好適である。サンプル収容空間は、この開
口部の前方に設定される。

【００１１】測定空間は、その内部に球面を有するの
が、すなわち球状の内面を有するのが非常に好適であ
り、この球面はホワイトコーティング(white coating)
されているのが好適である。このような球は、光学的測
定装置の分野において、ウルブリヒト球(Ulbricht-sphe
re)（積分球）として知られている。以下の記載におい
ては、”表面”という用語は、この測定空間の内面を示
すものである。

【００１２】また、光軸から離間して設置される第３の
検出器を設けるのが好適であり、この第３の検出器は、
実質的に、ウルブリヒト球が好適である測定空間の表面
から反射される光線のみを検出するように設置されてい
る。

【００１３】上記のような構造を用いることで、本発明
に特定の目的が達成される。すなわち、大きな角度の拡
散（ヘーズ(haze)）および小さな角度の拡散（明瞭度(c
lar-ity)を同時に測定することが可能となる。このよう
な測定構造においては、小さな角度の拡散、すなわちサ
ンプルを通過した光線の2.5゜までの偏角を有する光線
部分が検出されるように、第２の検出器は光軸から離間
して配置される。2.5゜以上の角度で偏向された光線
は、第１の検出器にも第２の検出器にも検出されず、測
定空間の内面により反射される。この反射された光線
は、ウルブリヒト球の原理に基づいて、第３の検出器に
より検出される。

【００１４】上記のように、この実施の形態において
は、第１の検出器により、サンプルを直線的に通過した
光線が検出され、第２の検出器により、小さな角度の光
線の拡散の尺度となる光線量が検出され、そして、第３
の検出器により、典型的には2.5゜である第２の検出器
の偏角以上の角度の光線の拡散の尺度となる光線量が検
出される。これにより、本発明は、単一の測定を実施す
ることで、小さな角度の拡散と大きな角度の拡散の両方
に関して、正確なリポートを作成することが可能とな
る。

【００１５】本発明の好適な実施の形態においては、測
定空間内に移動可能なカバー手段が設けられ、このカバ
ー手段により、第１の検出器および第２の検出器を覆う
ことが可能となる。ウルブリヒト球が測定空間として使
用される場合には、第１の検出器および第２の検出器に
対して球の表面上に形成された開口部が開放される第１
の位置から、第１の検出器および第２の検出器に対して
球の表面上に形成された開口部が覆われる第２の位置ま
で移動可能であるホワイトコーティングされた球面セク
ションが設けられる。

【００１６】第１の検出器および第２の検出器に対する
開口部が覆われた状態では、第３の検出器のみが測定可
能となっている。そして、この位置においては、サンプ
ルを通過し測定空間に入射したすべての光線が、球の表
面で反射される。結果的に、第３の検出器により測定さ
れる光線量は、サンプルの総合的透過機能に対する尺度
となる。

【００１７】上記のように、本発明の装置のこのような
実施の形態を用いることで、個々のサンプルの光学的機
能に関する複数の詳細なレポートを作成することができ
る。

【００１８】第１に、カバー手段により開口部が覆われ
た状態で測定が実施され、これにより、総合的な透過機
能に関する判定を実施することが可能となる。既に記載
したように、このような総合的な透過機能の測定は、例
えば温室の透明シートおよびガラス板等の特性判定を行
ううえで非常に重要なものとなる。

【００１９】そして、カバー手段が開放された後に、測
定が再び実施される。この場合には、第１の検出器によ
り、サンプルを直線的に通過する光線量が検出され、第
２の検出器により、小さな角度の拡散が検出され、そし
て、第３の検出器により、大きな角度で偏向する光線量
が検出される。第２の検出器および第３の検出器で検出
される光線量が小さい場合には、これは、サンプルが光
線をゆがみ無く通過させることを意味している。例え
ば、このような特性は、通常窓ガラスとして使用される
ガラスに対して適用される。

【００２０】第２の検出器により測定される光線量が大
きく、第３の検出器により測定される光線量が小さい場
合には、主に小さな角度の拡散が存在している。これ
は、明瞭度は悪化するが、透明シート（あるいはフィル
ム）内に包装される生産品が良好な可視性を有すること
を意味する。

【００２１】第３の検出器により測定される光線量が大
きく、第２の検出器により測定される光線量が小さい場
合には、主に大きな角度の拡散が存在している。このよ
うな材料は、例えば透明な包装材料としては適するもの
ではない。

【００２２】上記のように、サンプルの本質的な光学的
特性の判定を、単一の測定装置で実施することが可能で
ある。さらに、単一のサンプルの判定に対しては、正確
で再現可能な数値が得られる。この結果として、開発段
階における異なる材料の比較が可能となり、生産段階に
おける品質の維持が保証される。

【００２３】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
照射光線の反射部分が測定空間内、特にウルブリヒト球
内へ反射しないように、第１の検出器が光軸に対して設
置される。この結果、大きな角度の拡散の測定に乱れが
生じることがない。これは、短いチャネルの端部におい
て、光軸に対して検出器を傾斜して設置することで実現
される。これにより、光線は、チャネルの壁部へと反射
され、吸収用に設計された壁部に吸収される。

【００２４】また、第２の検出器は、球内への反射およ
びこれによるヘーズ測定の悪化を防止するように設置さ
れるのが好適である。これは、光軸に対して垂直方向の
幅が短いチャネルの端部に第２の検出器を設置すること
で実現されるのが好適である。

【００２５】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
光線を変調する変調手段と、検出器からの出力信号を変
調に同調して検出する検出手段とが与えられる。このよ
うな測定方法によれば、適切な周波数を用いれば、測定
空間内の電源周波数を有する人工光線のような干渉光線
の影響を抑制することが可能となる。これにより、装置
を開放した状態で、すなわちサンプル収容空間を覆わな
いで測定することが可能となる。入射干渉光線の一部が
変調されるのを防止するためには、変調手段を照明手段
内の暗領域に設けるのが有効である。変調手段は、所定
のタイムスケジュールに基づいて光線を遮蔽および透過
させる機械的なチョッパ・アパチャ(ch-opper apertur
e)であるのが好適である。

【００２６】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
照明手段の対照光線を測定するための対照測定手段が与
えられる。この結果、装置の測定精度が向上されるだけ
でなく、測定信号を対照測定手段の信号と対照すること
で、照明手段の時間に伴う特性変化に対する自動調整が
単純な方法で実現される。これにより、ユーザフレンド
リネス(userfriendliness)が向上される。対照測定手段
が照明手段に設置されている場合には、例えサンプルが
照明手段と光検出手段あるいはウルブリヒト球との間に
配置される場合にも、対照測定手段を使用することが可
能となる。

【００２７】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
対照測定手段が、照明手段内においてサンプルへ導かれ
る光線の一部を偏向させて、信号出力を行う対照測定手
段の検出器へ導くための部分的に透明な鏡を有して構成
されている。このような構造は、非常に単純であるとと
もに信頼性が高い。

【００２８】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
一方では、照明手段が、他方では、光検出手段を備えた
ウルブリヒト球が、共通のベースプレートに取付けられ
ている。このベースプレートは、それぞれの支柱を介し
て、光軸に実質的に平行に設置されている。経験的に
は、この構造は単純かつ信頼性の高いものである。取付
けが着脱可能な形態で実施されている場合には、照明手
段、あるいは光検出手段を備えたウルブリヒト球は、そ
れぞれ修理あるいはメンテナンスのために、個別に取外
しあるいは交換することが可能となる。照明手段とウル
ブリヒト球とを連結するベースプレートから光検出手段
までに支柱により所定の間隔が設定されるので、このよ
うな構造は、特に、広くてアクセスが容易であるサンプ
ル収容空間を実現するのに適している。

【００２９】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
表示要素を有して構成される照明手段に、ユーザ制御装
置が設けられている。ユーザ制御装置を個別的に設ける
ように設計する必要はないので、上記のような構造は単
純なだけでなく、ユーザ制御装置をユーザにとって快適
な位置に設置することが可能となる。例えば、上記のよ
うな照明手段の設置状態においては、照明手段下に設置
されたベースプレートから垂直方向に延びる支柱上に、
ユーザ制御装置が設置される。

【００３０】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
対照光線をベースプレートに向けるように、部分的に透
明な鏡が配置され、対照測定手段が、照明手段の支柱に
対して実質的に平行に設置される。この単純な構造を用
いることで、対照測定手段を支柱内あるいは支柱側部に
おいてある程度一体に形成することが可能となるととも
に、支柱と共通のカバー内に対照測定手段を収容するこ
とが可能となる。これにより、構造が、コンパクトかつ
整理され、さらに、場合によっては処理が困難であるサ
ンプルを取り扱うユーザに対して使いやすさを提供す
る。

【００３１】本発明の好適な他の実施の形態によれば、
チョッパ・アパチャが、ベースプレートの方向に設置さ
れ、すなわち、照明手段とベースプレートとの間に支持
される。これにより、上記の対照測定手段と同様の利点
が得られる。また、チョッパ・アパチャを備えた変調手
段と対照測定手段とが、支柱内で一体化され、共通のカ
バー内に収容されるのが好適である。

【００３２】さらに、第１の検出器および第２の検出器
の検出領域を光軸に対して回転対称に設けるのが好適で
ある。すなわち、第１の検出器が円形状に設けられ、第
２の検出器が、少なくとも実質的に円環状の形態を有す
るように設けられている。実施の形態に示されるよう
に、”実質的に”という制限は、円環部を通して延びる
微小なウェブが存在することを意味している。このウェ
ブにより、円形状の検出部と円環状の検出部との間の領
域と、円環状検出部外の領域とが機械的に静的に連結さ
れる。このような円環状の検出部を設けることで、指向
性のある偏角を生じる材料構造であっても、測定結果に
悪影響が生じないという利点が得られる。また、このよ
うな材料に関して、光軸まわりに材料を回転させても測
定結果に変化が生じることはない。

【００３３】照明手段に対向する円形状検出部と円環状
検出部との間の中間領域において、検出手段の表面は、
少なくとも主要部分が傾斜領域として形成されている。
すなわち、特にウルブリヒト球内への後方反射を減らす
ために、表面領域が光軸に対して垂直とはなっていな
い。

【００３４】傾斜面は種々の問題を導くことがあるの
で、検出領域として傾斜した面を用いる代わりに、光軸
に垂直な方向において小さな幅を有するとともに、光軸
に平行な方向において比較的大きな長さを有する光線入
射チャネルを設けるのが好適である。この方法を用いる
ことによっても、検出領域へ入射した光線のウルブリヒ
ト球内への反射を効率的に低減させることができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
が、次の図面を参照して説明される。図１は、本発明の
装置を示す側断面図である。図２は、図１に示された装
置における測定装置を示す断面図である。図３は、図１
に示された装置における光検知手段を示す断面図であ
る。図４は、図１に示された装置における光検知手段を
ウルブリヒト球側から示した図である。

【００３６】以下に記載される実施の形態においては、
透明サンプルの光学的キャラクタリゼーション(charact
erization)（特性記述）を実施するために、透過度、ヘ
ーズ、および明瞭度の３つの光学的特性値が使用され
る。

【００３７】ここで、透過度は、サンプルに照射された
光線強度に対するサンプルを透過した光線強度の比を表
すものである。それゆえ、この透過度は、人間の目によ
るキャラクタリゼーションにおける光学的知覚の”明る
さ／透明さ”に対応する。

【００３８】ヘーズ量は、透過された全光線強度に対す
る方向的に偏向して透過された光線強度の割合を示して
いる。これにより、ヘーズ量は、大きな角の拡散として
参照される。そして、このヘーズ量は、人間の目による
キャラクタリゼーションにおける光学的知覚の”鈍さ／
乳白さ”に対応する。透明材料のヘーズは、例えば、材
料内に確率的に分散された粒子、気泡、あるいは他の材
料的不均質により、入射された光線が大きな角度を含め
て種々の角度で確率的に偏向されることで生じる。ま
た、対応する表面の表面粗さによっても、同様の効果が
生じる。ＡＳＴＭのＤ−１００３によれば、ヘーズ特性
は、照射される光束から2.5゜以上偏向した光線の百分
率で表される。

【００３９】明瞭度は、光線の主要部分が非常に小さな
角度だけ偏向して透過するような材料特性を表すために
用いられる。それゆえ、この明瞭度は、小さな角の拡散
として参照される。そして、理想的な平坦面と比較して
非常に小さな角度差を有する少しだけ平坦でない表面に
対しても、このような小さな角の拡散が生じる。数学的
には、明瞭度は、偏向なく透過された光線強度と上記の
ように少しだけ偏向された光線強度との和に対するこれ
らの光線強度間の差の商として定義される。上記のよう
に光線が少しだけ偏向するサンプル特性の傾向が小さく
なると、明瞭度の値は大きくなるようになっている。Ａ
ＳＴＭのＤ−１００３によれば、2.5゜より小さな偏向
の範囲において、明瞭度が決定される。

【００４０】図に示された実施の形態に関しては、図１
の左側の領域には、支柱２１を介してベースプレート２
３に取付けられた照明手段１が示されている。この照明
手段１においては、光源としてのハロゲンランプ２５に
より、可視光線が照射される。ハロゲンランプ２５の左
側には、光軸３に関して対称である反射器２６が設けら
れ、光線を集光器２７へ反射させる。

【００４１】符号１７は、集光器２７から照射される光
線を連続的に遮蔽および通過させることで、照明手段１
の光線を変調する回転可能なチョッパ・アパチャを示す
ものである。そして、変調された光線の一部は、部分的
に透明な鏡２０により下方向へ反射され、対照検出器２
８を有して構成される対照検出手段１８へ導かれる。照
明手段１の出口開口部は符号１０で示され、この出口開
口部１０には、照明手段の保護部材としても機能する集
束レンズ２９が設けられている。そして、アネックス
（付属部材）１１により、サンプル収容空間の第１の境
界部が形成されている。

【００４２】また、光軸３を中心として、ウルブリヒト
球（積分球）８および光検知手段２が設置され、これら
は、調整可能な支持手段２２を介してベースプレート２
３に取付けられている。ウルブリヒト球８は、入口開口
部１２とアネックス１３とを有して構成されている。ア
ネックス１１とアネックス１３との間には、連続的なサ
ンプル収容空間９が設定されている。このサンプル収容
空間９は、残された水平方向および上方向において開放
され、支柱２１および支柱２２の高さにより比較的広い
割当て空間を隔てて、ベースプレート２３により境界が
与えられている。

【００４３】図２には、ウルブリヒト球８の入口開口部
１２の反対側において光軸上に設置された光検出手段２
の構造が詳細に示されている。ここで、符号４は第１の
検出器を示し、符号５は第２の検出器を示す。第１の検
出器４により、ウルブリヒト球８に対して開口する開口
部３０により規定される領域内へウルブリヒト球８から
伝幡される光線が検出される。また、第２の検出器５に
より、ウルブリヒト球８に対して開口する開口部３１に
より規定される領域内へ伝幡される光線が検出される。
図２および図４に示されるように、開口部３０は円形状
の断面を有し、開口部３１は円環状の断面を有してい
る。この円環状部分は、４つのウェブにより分断されて
おり、円環セグメントが形成されている。この実施の形
態においては、光検知手段２の開口部３０と開口部３１
との間の領域を、（半径方向において）開口部３１外の
領域から分離するために、これらのウェブが必要とされ
ている。熱保護フィルタ３２は、開口部３１および開口
部３０内へ延びるように設置され、これにより、検出器
４および検出器５へ入射される光線は、熱保護フィルタ
３２を通過させられる。

【００４４】さらに、第１の検出器４は光軸３に対して
傾斜して設けられ、これにより照射光線の反射成分が、
開口部３０を規定する領域の一部である光線吸収壁部３
３へ導かれる。

【００４５】さらに、ウルブリヒト球に対向する光検出
手段２の表面の開口部３０と開口部３１との間の領域
は、主要部が斜角領域２４として形成されている。これ
により、実質的に光軸３の方向に入射する光線が、図１
と比較して分かるように、ウルブリヒト球８内へ反射し
て逆戻りすることがない。

【００４６】開口部３１は、光軸に垂直な方向において
短い幅しか有さず、光軸に平行な方向において比較的に
長い長さを有している。この形状により、検出器の表面
からウルブリヒト球内への光線の反射が最小化される。

【００４７】ウルブリヒト球の上部領域には、図２に示
されるように、開口部６内に第３の検出器７が設置され
ている。この実施の形態においては、上記のような構造
を設けることで、検出器の感光領域が光軸に対して実質
的に垂直方向に配置される。さらに、感光領域は、球面
に対して後方へ移動される。

【００４８】図１に示されるように、ウルブリヒト球
８、光検出手段２、および支柱２２は、共通のカバー内
に収容されている。また、同様にして、チョッパ・アパ
チャ１７を備えた照明手段１と、検出器２８を備えた対
照測定手段１８とは、共通のカバー内に収容されてい
る。この目的のために、チョッパ・アパチャ１７と対照
測定手段１８とは、ベースプレート２３の方向に下向き
に設置されている。これにより、コンパクトな構造の実
現が可能となる。

【００４９】図２に示されるように、球面形態に適合す
るように形成されたカバー領域３５が設けられている。
このカバー領域３５は、図２に示されるように、第１の
位置から、開口部３０および開口部３１を覆う第２の位
置へ移動可能なように、（図示されない手段により）支
持されている。カバー領域３５は、入口開口部１２へ向
かう側の球面と同一に形成された面がホワイトコーティ
ングされている。この結果、この面においても、ウルブ
リヒト球効果が発生する。

【００５０】最終的に、液晶ディスプレイを有して構成
されるユーザ制御装置が、照明手段１の高さにおいてカ
バー部材上に設置される。この制御装置により、装置全
体の図示されない電子制御部が制御され、算術的および
統計的に処理された測定値が結果として出力される。こ
れらの測定値を決定するための検出器からのデータは、
チョッパ・アパチャ１７による変調に適応するように読
み出される。

【００５１】本発明の装置は、以下のように動作する。
まず、サンプル収容空間内へサンプルが挿入され、光源
が駆動される。光線は、サンプルを通過し、球内へ入射
する。第１および第２の検出器を覆った状態で、第１の
測定が実施される。球内へ導入された光線は、球の表面
からすべて反射され、第３の検出器により検出された光
線量は、入射光線の全体量の尺度となり、すなわち全体
的な透過度の尺度となる。

【００５２】その後、カバー領域が開放され、サンプル
に光線が連続的に照射される。３つの検出器から信号が
検出され、前述の方法により解析が実施される。

【００５３】これにより、１つの測定装置と短い期間に
実施される連続的な２つの測定とを用いることで、透明
なサンプルの本質的な光学的特性値の検出が可能とな
る。

【００５４】図示された実施の形態においては、２つの
サンプル位置が提供される。第１の位置は、照明手段の
出口開口部１０に設けられたアネックス領域１１により
設定される。サンプルは、この領域に設定されること
で、検出器から最も遠い位置に置かれる。サンプルがこ
の位置に置かれた際の偏角が2.5゜であるように、検出
器が設置される。これにより、検出器の距離およびウル
ブリヒト球のサイズを比較的小さくすることができる。

【００５５】第２のサンプル位置は、ウルブリヒト球に
設けられたアネックス領域１３により設定される。

【００５６】測定装置の検出器としては、光電セル、フ
ォトトランジスタ等のすべての種類の光電デバイスを適
用することが可能である。可視光線のすべての波長領域
あるいはおおよそすべての波長領域に対して感度を有す
る光電デバイスを使用するのが好適である。

【００５７】上記の発明に関する他の好適な実施の形態
では、異なる波長特性を有する３つの個別の検出要素
が、検出器４、および／あるいは検出器５、および／あ
るいは検出器６として使用される。これにより、透過さ
れた光線のカラー特性を検出することも可能となる。光
源２５として規定された光線を照射するランプが用いら
れる場合には、カラー特性に関する定量的に正確な判定
を実施することが可能となる。

【００５８】この場合、検出器６に関しては、複数のセ
ンサを空間的に配置することに何ら問題はないので、異
なる波長特性を有する３つ以上のセンサを検出器６とし
て使用するのが好適である。

【００５９】また、この実施の形態では、代替的構成と
して、光源２５の代わりに、例えば異なるカラーを有す
る３つの発光ダイオードであるような、異なる波長特性
を有する３つ以上の光源が使用される。この場合、異な
る波長特性を有する検出器を使用する必要はない。しか
し、光源として個々の発光ダイオードを使用する連続的
な３回の測定により、サンプルのカラー特性が決定され
る。

【００６０】また、代替的に、異なる波長特性を有する
光源と異なる波長特性を有する検出器、およびこれらの
組合わせが使用される。この場合、適切な算術的解析の
後に、スペクトル透過率に関するリポートを作成するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の装置を示す側断面図である。

【図２】 図１に示された装置における測定装置を示す
断面図である。

【図３】 図１に示された装置における光検知手段を示
す断面図である。

【図４】 図１に示された装置における光検知手段をウ
ルブリヒト球側から示した図である。

【符号の説明】

１ 照明手段 ２ 光検出手段 ３ 光軸 ４ 第１の検出器 ５ 第２の検出器 ７ 第３の検出器 ８ ウルブリヒト球（測定空間） １７ チョッパ・アパチャ １８ 対照測定手段 ２０ 鏡 ２１，２２ 支柱 ２３ ベースプレート ３３ 光線吸収壁 ３５ カバー手段

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも部分的に透明なサンプルの特
   性値を測定するための装置において、 所定の波長範囲内の光線を照射する光源を有し、この光
   線が実質的に所定の光軸に沿って伝幡するように設置さ
   れた照明手段（１）と、 前記照明手段と測定手段との間に設けられ、前記光源か
   ら照射された光線が第１にその内部に配置されたサンプ
   ルを通過して、その後前記測定手段に入射するように前
   記光軸に対して配置されたサンプル収容空間と、 前記光軸が通過して延びるとともにサンプルを通過した
   後の光線が入射する開口部を備えた実質的に閉ざされた
   測定空間を有する測定手段と、 少なくとも所定の波長範囲内の光線に対して感度を有
   し、前記照明手段の前記光軸（３）上に配置された第１
   の検出器（４）、および前記光軸から所定の半径方向距
   離をおいて配置された第２の検出器（５）のような少な
   くとも２つの検出器を備えた光検出手段（２）とを有し
   て構成されていることを特徴とする測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の測定装置において、 前記測定空間内で前記光軸（３）から離間して配置さ
   れ、実質的に前記測定空間の表面から反射した光線のみ
   を検出するように配向された第３の検出器（７）が設け
   られていることを特徴とする測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の測定装置
   において、 移動可能なカバー手段（３５）が設けられ、 前記測定空間内で、前記第３の検出器により、前記測定
   空間の表面および前記カバー手段の表面から反射される
   光線が検出されるように、前記カバー手段により、前記
   第１の検出器および前記第２の検出器が覆われることを
   特徴とする測定装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   された測定装置において、 前記測定空間の内面が実質的に球状に形成され、これに
   より測定空間がウルブリヒト球を形成することを特徴と
   する測定装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の測定装置において、 前記光軸（３）が、前記測定空間の球状内面の中心と交
   差することを特徴とする測定装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
   された測定装置において、 前記第１の検出器（４）が、前記光軸（３）に対して傾
   斜する実質的に平面状の測定領域を有して構成され、 これにより、入射光線の反射成分が、前記光軸に対して
   斜めに、光線吸収壁（３３）に向けて反射されることを
   特徴とする測定装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
   された測定装置において、 前記光軸に平行な方向の長さが比較的長く、前記光軸に
   垂直な方向の幅が比較的短いチャネルにより、少なくと
   も前記第２の検知器が前記測定空間から離間して設置さ
   れ、 これにより、前記第２の検出器から前記測定空間内へ反
   射して戻される光線成分が小さくなることを特徴とする
   測定装置。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれかに記載
   された測定装置において、 前記照明手段（１）内で光線を変調するための変調手段
   が設けられていることを特徴とする測定装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の測定装置において、 前記変調手段がチョッパ・アパチャ（１７）を有して構
   成されていることを特徴とする測定装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかに記
    載された測定装置において、 前記照明手段（１）の対照光線を測定するための対照測
    定手段（１８）が設けられていることを特徴とする測定
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の測定装置において、 前記対照測定手段（１８）が前記照明手段（１）に設置
    されていることを特徴とする測定装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０または請求項１１に記載さ
    れた測定装置において、 前記対照測定手段（１８）が部分的に透明な鏡（２０）
    を有して構成されていることを特徴とする測定装置。
13. 【請求項１３】 請求項２から請求項７のいずれかに記
    載された測定装置において、 一方の側では、前記照明手段（１）が、そして、他方の
    側では、前記光検知手段（２）を備えたウルブリヒト球
    （８）が、それぞれ支柱（２１，２２）を介して、前記
    光軸（３）に対して実質的に平行に延びる共通のベース
    プレート（２３）に取り付けられていることを特徴とす
    る測定装置。
14. 【請求項１４】 請求項１から請求項１３のいずれかに
    記載された測定装置において、 前記サンプル収容空間内に設置されたサンプルによって
    生じる5゜より小さい、好ましくは3.5゜より小さい、そ
    して最も好ましくは2.5゜以下である光線の偏角を前記
    第２の検出器により検出するように、前記光軸（３）か
    らの前記第２の検出器（５）の距離が設定されているこ
    とを特徴とする測定装置。
15. 【請求項１５】 請求項１から請求項１４のいずれかに
    記載された測定装置において、 前記第１の検出器（４）が、実質的に円形状に形成され
    た実質的に平坦な感光領域を有して構成され、 前記第２の検出器（５）が、実質的に円環状に形成され
    た実質的に平坦な感光領域を有して構成され、 前記第１の検出器の実質的に円形状に形成された感光領
    域が、前記第２の検出器の実質的に円環状に形成された
    感光領域の内部に配置されていることを特徴とする測定
    装置。
16. 【請求項１６】 請求項１から請求項１５のいずれかに
    記載された測定装置において、 少なくとも１つの検出器が、異なるスペクトル特性を有
    する少なくとも２つの感光領域を有して構成されている
    ことを特徴とする測定装置。
17. 【請求項１７】 請求項１から請求項１６のいずれかに
    記載された測定装置において、 異なるスペクトル特性を有する少なくとも２種類の光線
    が連続的に照射されるように、前記照明手段が設計され
    ていることを特徴とする測定装置。