JPS5979841A - 絶対反射率測定装置 - Google Patents

絶対反射率測定装置

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JPS5979841A
JPS5979841A JP57191306A JP19130682A JPS5979841A JP S5979841 A JPS5979841 A JP S5979841A JP 57191306 A JP57191306 A JP 57191306A JP 19130682 A JP19130682 A JP 19130682A JP S5979841 A JPS5979841 A JP S5979841A
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wor
axis
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修 秋山
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Shimazu Seisakusho KK
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Shimazu Seisakusho KK
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    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/4738Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
    • G01N21/474Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
    • GPHYSICS
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

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】 本発明は積分球を用いた絶対反射率測定装置に関する。
反射率の測定には標準試料の反射率を100%としたと
きの任意試料の反射率を測定する相対反射率測定と、試
料の真の反射率を測定する絶対反射率測定とがあシ、通
常は相対反射率を測定し、そ庇に標準試料の絶対反射率
を掛算して任意試料の絶対反射率を求めている。しかし
標準試料の絶対反射率自体は一つの一資料として提供さ
れているだけで反射率が経時的に変化していても測定者
には判らないから、このような方法では真の絶対反射率
は求められず、絶対反射率測定が必要となる。
絶対反射率の測定は原理的には単純であっても実際にそ
れを実施するのは大へん困難である。その中で積分球を
用いる方法は原理は稍複雑であるが比較的実施容易な方
法である。しかしそれでも積分球に対して光検出器或は
入射光路を移動させる必要があるので、装置構成は大型
化し研究室的には実行可能でも、日常業務としての測定
には不向きであり、分光光度計の一アダプターとして用
いられるような構成にすることはなお更困難なことであ
る。
本発明は上述したような状況に鑑み、小型に構成できて
測定操作も簡単であり、分光光度計の一アダプターとし
ても構成可能なような積分球式絶対反射率測定装置を提
供するものである。
まず積分球を用いた絶対反射率測定の原理について略述
する。第1図で工が積分球で左の窓Wiから光が入射す
る。この入射光束が直接積分球内面を照射している部分
をWaとする。Wsは試料窓、Woeは、試料光出口窓
、Worは対照光出口窓である。また球内には入射光束
の球内面Waで直接反射した(−回目の反射)光が試料
窓Weに入射しないように衝立Bfが設けである。この
衝立は2つの光の出ロ窓Woe、Wor何れにおいても
測光系を通しては見えないような位置にある。
例えば図は対照光を測光している状態であるが、レンズ
Lが積分球■の内面の窓Worと反対側の面の像を受光
素子りの前面の絞りF上に形成しており、この絞りFの
開口と共役な積分球Iの内面領域をWrとすると、衝立
BfはWrO像を絞り立Bfも反射率rになるように塗
装しである。
入射光の光量:P 積分球内面積二S 窓Wor、Wosの面積:b 試料窓面積、領域Wrの面積:a a/5=kl+  b/S=に2 試料反射率:rl をレンズLを通して測光する(第1図の状態)。
積分球に入射した光がWaで各方向一様に反射され、そ
の全反射光量はP@rである。このP@rのうち領域W
rに入射するものはPer@a / S = P@re
k1゜このうちWrで反射されて窓Worから出射す名
光量は rsPsrskl xk2 −・・・・・・・(1)他
方WaからWr以外の方向に反射される光量はP@r・
(1−kl)でこれが積分球内面で反射される全光量は
P@r・(1−kl:)rであり、このうち領域Wrに
入射する光量はP@r(1−kl ) r@klで、こ
のうち窓Worに向けて反射される光量は射される光の
うち領域Wrに入射し、窓WOrに向は反射される光量
は P@r(1−kl)r(1−kl)r*klsr@に2
・川・(3)以下多重反射に対して上と同じ考え方を操
返し、窓Warから取出される全光素工rは上記(1)
、 (2)、(3)等の総和であシ、級数の形で Ir=P@r2・klsk2 1+r(1−kl)+r
2(1−に1)2+−−−−−−となる。次にり、F、
D等の測光装置を光出口窓WOsの側に移し、−゛、 
−′ 字昧畦4窓Wasを通して測光装置によって窓W8にセ
ットされた試料を望む。このとき試料光出口窓W Oe
から出射する光素工θは上と同じ考え方で 料には積分球への入射光のWaでの一回目の反射光は衝
立3手によって遮蔽されて入射していないと云うことで
、このだめ(5)式の誘導においては、積り、それはP
er2・klであり、そのうち窓WOsへ向けて反射さ
れる光量は P@r2・に1・rl・に2・・・・・・・曲・・・・
(6)でこれが対照光の場合の(1)式に対応する。こ
\で工rと工θとの比工S/工rをとると、〔(5)式
、] / ((4)式〕−r1となる。従って測光装置
を窓w o rの位置において工rを測定し、次に測光
装置を窓W o sに置いて工θを測定し両側定値の比
をとればぺ料の絶対反射率r“が求まる。
積分球を用いる絶対反射率測定の原理は上述しだような
もので、上の説明からも明かなように、測光系を2つの
光出口窓WorからWasへ移し変えねばならないと云
う難点がある。これは操作としても大へんおおげさであ
る上、装置が広い場所をとり、分光光度計の一つのアダ
プタとして装置を構成することを困難にする。測光系を
先出ロ窓Wor、Wos夫々に設ければ、少くとも測光
系を動かす手間は省けそうであるが、この場合2つの測
光系の感度の違いを補正する手段がなく、この補正をす
るだめに結局2つの測光系の位置を入れ替える必要があ
るから、2つの測光系を用いることは何等の意味もない
のである。
本発明はきわめて簡単な方法で上述した難点を解消した
ものであ′る。即ち本発明は第1図の装置で測光系を窓
WOrからWosへ移す代りに積分理工を軸Axを軸と
して回転させることにより窓Wosの方を測光系の所へ
持って来るようにしだものである。第2図はこのように
積分理工を回転させた状態を示し、第1図の状態におけ
る測光量カニrと第2図の状態における測光量カニSと
の化工s/工rを求めれば上述した原理によって試料の
絶対反射率r1が測定できる。
上述した所は試料を拡散光で照明した場合の試料面に垂
直な方向の反射率Rd / oを測定するものである。
本発明は直接光による垂直照明の場合の拡散反射率Ro
/d、の測定にも適用できる。これは構造としては第1
図において測光系の光軸に沿って積分理工に光を入射さ
せ、窓Wiの所に測光系を位置させる。即ち第1図の構
成における光源と測光系の位置を入れ替える。この場合
に積分理工をAx軸の周bK回転させて2つの測光値を
得て割算する所は上述した所と全く同じである。まだ第
3図に示すように、窓W Or及びWosが領域Wr及
び試料窓Wsを望む方向が積分球の中心を通らないよう
にしておくと、拡散照射を斜反射の反射率Rd/θ の
測定ができ、更にこの構成で光源と測光系の場所を入れ
替えだ形にすると斜直接照明での拡散反射率Rψ/dを
測定すること永できる。第4図は第1図の構成で、鏡M
R,MHIを用いて絞pF及び光検出器りを積分理工へ
の入射光束の光軸の延長上に位置させたもので、分光光
度計のアダプタとして積分理工と鏡MR,MHI、レン
ズL等やワンセットに構成して分光光度計の試料室に置
けるようKし、光検出器は分光光度計に既設のものをそ
のま\用いるようにしたものである。
本発明反射率測定装置は上述したような構成で、測光系
を動かす必要がないから測定操作が簡単であり、測光系
が2重に場所をとることがないから従来装置よシ装置の
設置面積が小さくてすみ、積分球を回転可能に支承して
いるだけであるから構造的には簡単であり、通常の分光
光度計に付設することによシ、安価かつ簡単に絶対反射
率を測定することを可能にするものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は積分球による絶対反射率測定の原理を説明する
と共に本発明の一実施例の対照光測光時の状態を示す平
面図、第2図は上記実施例の試料光測光時の状態を示す
平面図、第3図は本発明の他の一実施例の平面図、第4
図は更に他の実施例の平面図である。 ■・・・積分球、Wl・・・光入射窓、Ws・・・試料
窓、Wor・・・対照光出口窓、Wos・・・試料光出
口窓、Bf・・・衝立、L・・・レンズ、F・・・絞り
、D・・・光検出器。 代理人 弁理士  縣   浩  介

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)積分球の中心を通る一つの平面内において、光の
    入射窓、試料窓、光の出口窓を設け、同積分球を上記平
    面内にある一つの中心線を軸として回転可能にし、光源
    及び測光系の位置を固定しておき、積分球を上記軸を中
    心として180°回転させることにより、積分球に対す
    る光源、測光系等の位置を変えるようにしたことを特徴
    とする絶対反射率測定装置。
  2. (2)光の入射窓が一つで、この窓の中心を通る一つの
    直径が積分球の回転軸であシ、光の出口窓が2つあって
    上記軸に対して対称的である特許請求の範囲第1項記載
    の絶対反射率測定装置。
  3. (3)光の出口窓が一つで、この窓の中心を通る一つの
    直径が積分球の回転軸であり、光の入射窓が2つあって
    上記軸に対して対称的である特許請求の範囲第1項記載
    の絶対反射率測定装置。
JP57191306A 1982-10-29 1982-10-29 絶対反射率測定装置 Granted JPS5979841A (ja)

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DE19833338203 DE3338203A1 (de) 1982-10-29 1983-10-20 Geraet zur messung des absoluten reflexionsgrades
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