JPS5940144A - 積分球式複光束反射測定装置 - Google Patents

積分球式複光束反射測定装置

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JPS5940144A
JPS5940144A JP57151046A JP15104682A JPS5940144A JP S5940144 A JPS5940144 A JP S5940144A JP 57151046 A JP57151046 A JP 57151046A JP 15104682 A JP15104682 A JP 15104682A JP S5940144 A JPS5940144 A JP S5940144A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は積分球反射測定を行う複光束分光光度計に関す
る。試料の分光反射特性を測定する場合、通常積分球が
用いられる。本発明はこのような試料の反射特性測定用
の分光光度計に関する。
試料面の光反射に関する性質は拡散面と鏡面の2種類が
あるが一般には両方の性質が混じっており、反射光も拡
散成分と鏡面反射成分の両方を含んでい名。従って反射
測定には拡散成分だけを測定する場合と鏡面反射も含め
た全反射光を測定する場合の2通シがある。一つの積分
球だけを用いて複光束法によシ上記2通シの測定を行う
場合、従来次のような問題があった。第1図は従来例を
示す。第1図Aの例では工が積分球、Rは対照試料、S
が測定試料でrは対照光束、Sは測定光束である。積分
理工の図で向う側に窓aがあシ、その向うに受光素子が
置かれている。2つの光束r、Sは積分球の中心を外し
て互に平行に積分理工に入射し、各試料R,Sは各対応
光束に対して傾けてセットされ鏡面反射成分が積分球の
頂部図で直上に来るようになっている。この構成で拡散
反射成分のみの測定を行う場合、積分理工の頂部の窓に
光トラップTを置いて鏡面反射成分を除去する。拡散成
分と鏡面反射成分の両方を含む全反射成分を測定する場
合には積分理工の頂部の窓に光トラップの代りに白板W
をセットする。この構成では下記の欠点がある。
(1)対照試料、測定試料とも積分理工の接平面上にな
い。従って積分球内面が欠球状になって完全な積分作用
が行われない。
(2)2種類の測定を行うためには光トラップTと白板
Wとを交換しなければならず操作ミスを招く可能性があ
る。
(3)白板Wと積分球■の内面の塗装材とが経時的に同
じ反射特性を持つようにすることが困難である。このだ
め測定結果が経時的に変って来る。
第1図Bの例についても第1図Aの各部と対応する部分
には同じ符号がつけである。この例で上の図は拡散成分
のみを測定する場合を示し、各試料には夫々の光束が垂
直に入射し、鏡面反射光は積分球■の各光束の入射窓か
ら外へ送り出される。
第1図Bの下の図は全反射光成分の測定を行う場合を示
している。この場合測定試料Sと積分球rとの間に傾い
たスペーサSpを介在させ、測定試料Sの鏡面反射性分
が積分理工の内面に入射するようにする。この構成にお
いては下記の欠点がある。
(1)全反射光測定の場合スペーサSpを用いるので、
測定試料Sが積分球■の接平面から外れて傾き、また接
平面より後方に位置するため、測定試料Sの反射光中の
拡散成分の一部がスペーサSpに当るため正確な積分球
測定ができない。
(2)2種の測定に応じてスペーサSJ、)を着脱しな
ければならないから操作が面倒である。
以上要するに単一の積分球を用いて2種の測定を行う場
合、2つの試料のうち少くとも−・つが積分球の接平面
から離れ、捷た2種の測定に応じて部品の交換着脱を行
う必要があって操作が面倒であシ、操作ミスを誘発する
可能性がある。
本発明は上述した問題点を解消した積分球反射測定用複
光束分光器を得ることを目的としている。
本発明は、2つの試料設定窓と、各試別設定窓に向って
積分球内に光を入射させる2の光入射窓を有し、1つの
試料設定窓とそれに対応する光入射窓の各中心を結ぶ線
が中心を外れているようにしだ積分球を用い、一つの試
料設定窓にセットした試料に対しでは光が斜め入射する
ようにした積分球を用い、測定の種類に応じて対照試料
と測定試料の設定位置を交換するようにした積分球′反
射測定用複光束分光光度計を提供するものである。
以下本発明の詳細な説明する。第2図は積分球■の部分
だけを示し、第2図Aは拡散成分のみを測定する場合、
第2図Bは鏡面反射光を含む全反射光を測定する場合を
示す。拡散成分測定の場合図で積分理工の側方の試料設
定窓Wsに測定試料Sをセットし、下方の試料設定窓w
bに対照試料Rをセットする。積分理工の窓Wsの真反
対側に光入射窓Wisがあり、この窓を通して測定光束
Sを測定試It、 S (((+p直に入射させる。こ
の場合試料Sからの鏡面反射成分は光入射窓W 」−s
から外に出て除かれる。)図で積分理工の真上から少し
側方に寄った位置に試料設定窓wbに対応する光入射窓
Wibがあり、この窓を通して対照光束rを対照試料R
に対して斜めに入射させる。この場合対照試料Rが鏡面
反射成分を有すると、その鏡面反射成分は除けないが、
対照試料はベースライン補正の信号を得るのが目的で光
源及び測光系の波長特性とかドリフトに応答できればよ
いので鏡面反射成分を除去する必要はない。積分球■の
図で向う側の壁に窓aがあってその窓から出射する光を
測光する。第2図Bは全反射光を測定する場合を示し、
対照試料Rと測定試料Sの設定場所は第2図Aの場合と
入れ替っている。この配置では窓Wibから入射した測
定光束は測定試料Sに斜めに入射し、鏡面反射光は積分
理工の内面に入射するようになって測光系に捕捉される
。またこの場合対照試料Rに対し対照光束rが垂直入射
することになり、対照試料Rの鏡面反射光は光入射窓W
 i sから外へ放出されてしまうが、前述したのと全
く同じ理由でベースライン補正に対しては何等の障害に
もならない。
第3図は上述本発明の一実施例の全体を示す。
1は分光器、2は分光器1の出射光を時系列的に2光束
に分割する装置で、光チョッパを兼ねたセクターミラー
H2鏡M1〜M6より成り、2光束fl、f2が交互に
積分理工に入射せしめられるODは光検出器で、積分球
の光出射窓aから出射する光を受光するようになってお
り例えばホトマルチプライヤを用いている。光検出器り
の出力信号はプリアンプFA、サンプリングスイ・ノチ
Sl。
S2を経てサンプルホールド回路H1,H2に入力され
る。サンプルホールド回路H1の出力信号は負高圧回路
Vを介して光検出器りにフィード、Cツクされ対照光測
定出力が一定になるように光検出器りの感度調整を行う
。サンプルホールド回路H2の出力信号は測定試料反射
光の測定出力でA/D変換器を経てコンピュータCPU
に読込まれ、更にD / A変換器を経てレコーダRD
によって記録される。上述したように測定の種類によっ
て対照試料Rと測定試料Sとはそのセット位置が入れ替
わるので、それに応じて2光束fl、f2も何れを対照
光束とし、測定光束とするかの切換えをする必要がある
。ブロック3で囲んだ部分がこの切換えを行う部分で、
切換えはサン′プリングスイッチSl、S2の開閉のタ
イミングを変更するととによシ行われる。即ち試料の拡
散光成分だけを測定する場合第2図Aに示すように測定
試料Sは積分球の試料設定窓Wsにセットされ、対照試
料Rは窓wbにセットされて、・光束flが測定光束と
なり、f2が対照光束となる。従ってこの場合には光束
f1が積分理工に入射しているタイミングでスイッチS
1が閉じS2が開となシ、−光束f2が積分理工に入射
しているタイミングでSlが開、S2が閉となる。試料
の全反射成分を測定する場合には第2図Bに示すように
測定試料Sと対照試料只のセット位置が1上の場合と人
Jし替るのでf2が測定光束となりflが対照光束とな
る。従ってこの場合スイッチS1.S2の開閉のタイミ
ングは上の場合と反対になる。81.82の開閉はセク
ターミラーCHの回転と同期して行われ、4はそのだめ
の同期信号発生器で、光束f1の測光出力をサンプリン
グする信号ofl−と光束f2の測光信号をサンプリン
グする信号sf2を発生しておシ、この両信号が切換え
部3においてスイッチ81.82の何れに送るかのリノ
換えがなさ7″Lる○コンピュータCPUは指定された
測定の種類に応じて切換え部3を操作する。
第4図は本発明の他の実施例を示す。この実施例では積
分理工に入射する2光束fl、f2が直交しており試料
設定窓wbが光束f2に対して傾くように設けられてい
る。拡散光のみを測定する場合は測定試料Sを窓Wsに
セットし、対照試料を窓wbにセットする。鏡面反射光
も含めた全反射光を測定する場合は測定試料(S)を窓
wbに七ツ1− L、対照試料(R)を窓Wsにセット
する。なお積分球以外の部分の構成は基本的に前記第2
.第3図に示しだ実施例と同じでよく、説明及び図示を
省略する。
本発明は上述した所から明かなように、対照試料の測定
は光源の変動とか測光回路のドリフトに応答できればよ
く、光を垂直に入射させるか斜め入射にするかとか鏡面
反射光を含めるか除去するか等にこだわる必要のないこ
とに着眼し、積分球に2つの試料設定窓を設けて、その
一方は光束が垂直入射するようにし、他方は光束が斜め
入射するようにして測定の種類に応じて測定試享′1と
対照試料のセット位置を入れ替えるようにしたものであ
るから、前述従来例のような光トラップと白板の着は替
え、或はスペーサの着脱等誤操作を招くような操作が不
要であり、白板を用いることによる経時的な変化の問題
とかスペーサを用いることによる拡散光成分の一部がカ
ットされる問題等がなくなり、測定試料も対照試料とも
積分球に接してセットすることができる等の効果が得ら
れる。
なお上の説明では全反射光測定の場合常に拡散成分と鏡
面反射成分が混合しているものとしているが、拡散成分
を殆んど含まないような鏡面試料に対しては全反射光測
定によって鏡面反射測定ができることは云うまでもない
【図面の簡単な説明】
第1図A、Bは夫々従来例の積分球断面図、第2図は本
発明の一実施例の積分球断面を示し、第3図は同実施例
の全体構成を示す平面図及びブロック図、第4図は朱へ
本発明の他の実施例の積分球断面図である。 エ・・・積分球、Ws、  Wb・・・試料設定窓、W
・・・光の出射窓、R・・・対照試料、S・・・測定試
料、D・・・光検出器、611.82・・・サンプリン
グスイッチ、Hl、  H2・・・サンプルホールド回
路、1・・・分光器、2・・・光束分割装置、3・・・
切換え部、4・・・同期信号発生器。 代理人 弁理士  課   浩  介 手  続  補  正  書(自発) 昭和9’8年8月1z日 2、発明の名称 檀介紬′隻複光束り射3列声袈i 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 4、代理人 5、補正により増加する発明の数  06、補正の対象 @@書 発明の訂?]1な説明の欄 特願昭5’i’−:L51046号補正の内容刃1」紙
(1)明細書第3頁第20行目の、「鏡面反射性分」を
、 「鏡面反射成分」と補正する。 (2)第4頁第18行1]の、「2の」を、「2つの」
と補正する。 (3)第6頁第20行目の、「ミラーH」を「ミラーC
HJと補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2つの試料設定窓と、これらの試料設定窓の一方
    には光が垂直に入射するように、また他方には光が斜め
    入射するように、これら各試料設定窓に対向させて設け
    られた光入射窓とを有する積分球と、上記光入射窓を通
    して対応する上記試料設定窓に向けて光を入射させる2
    光束形成光学手段とよシなる積分球式複光束反射測定装
    置。
  2. (2)積分球に入射せしめられる2光束の何れを試料光
    束とし、何れを対照光束とするかの切換え手段を設けた
    特許請求の範囲第1項記載の積分球式%式%
JP57151046A 1982-08-30 1982-08-30 積分球式複光束反射測定装置 Granted JPS5940144A (ja)

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