JPS63305224A - 測色計 - Google Patents

測色計

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Publication number
JPS63305224A
JPS63305224A JP14104187A JP14104187A JPS63305224A JP S63305224 A JPS63305224 A JP S63305224A JP 14104187 A JP14104187 A JP 14104187A JP 14104187 A JP14104187 A JP 14104187A JP S63305224 A JPS63305224 A JP S63305224A
Authority
JP
Japan
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light
sample
integrating sphere
aperture
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP14104187A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobukazu Kawagoe
宣和 川越
Masami Sugiyama
杉山 正実
Masahito Inaba
稲葉 政仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP14104187A priority Critical patent/JPS63305224A/ja
Priority to US07/195,962 priority patent/US4995727A/en
Publication of JPS63305224A publication Critical patent/JPS63305224A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • 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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    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
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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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、積分球を用いた測色計において、試料照明用
の光源のモニターを行う部分に関する。
口、従来の技術 光源のモニターとは、光源変動を測定して光源変動に伴
う測定値の変動を補正するために行うものであるから、
積分球を用いた測定に際しては、試料からの反射光を受
光しないこと、変動を把握するに十分な受光量を確保す
ること、光源からの直接受光を避けること等に注怠しな
ければならない、このため従来一般に、積分球の試料開
口に隣接した積分球内面からの反射光を採光するように
していた。その−例を第4図に示す、積分球1の試料開
口Sに隣接した積分球内面りからの反射光を採光するた
めに、測定開口Aのすぐ横の位置に参照開口Cを設け、
その参照開口の積分球外側で、参照開口Cの中心と、モ
ニターする試料開口S横の積分球1の壁面領域りの中心
とを結んだモニター光軸上にコリメートレンズKを設け
、モニター壁面領域りからの光のみがモニター光受光面
に入射されるようにしている。従って、積分球1の壁面
の一部である参照面りは、積分球1の内部のあらゆる方
向から照明され、あらゆる方向に光を反射しているが、
その中でコリメートレンズKを通過し、モニター光受光
センサーS2に達する光は、コリメートレンズにの光軸
に平行な光線に限られる。
そのために、モニター光の光量が少なくなり、測光のS
/N比が低くて精度良く光源変動補正を行うことが出来
なかった。また、9照明口は試料開口ともほぼ対向して
いるため、試料開口からの反射光が参照開口へ入射しな
いように、コリメートレンズを使用しているが、コリメ
ートレンズによる積分球内面の参照開口からの見込み領
域が試料開口と重ならないようにしなければならないか
ら、装置が小型化する程参照開口が見込む積分球内面領
域を充分広くとる余地が少なくなり、モニター測光が困
難になると云う問題がある。
また、コリメート・レンズのかわりに、光学ファイバー
を用いた場合、光学ファイバーは成る角度範囲で入射さ
れる光だけを伝達するもので、その受光角度範囲は光学
ファイバー毎に異なるために、測定面からの光を受けな
い様にするには、光学ファイバーの光軸方向の調整や配
置位置に対して、設計上かなりの余裕が要求されるため
に小型化が困難と云う問題があり、参照開口から積分球
内に測定範囲を規制する筒を突設して測定面からの光の
入射を防ぐ方法もあるが、これでは積分球が理想形から
大きくはずれるだけでなく、光量アップが望めないと云
う問題がある。
ハ、発明が解決しようとする問題点 従来の装置では、上述したようにモニター光の光量不足
、小型化困難と云う問題があった。本発明は、そこで積
分球の形及び内部の構造を変えることなく、積分球の内
壁のなるべく広範囲からの反射光を採光することで、モ
ニター光の光量アップをはかり、積分球の小型化を可能
にしようとするものである。
二1問題点解決のための手段 拡散照明・垂直受光方式の測色計の積分球において、モ
ニター光採光面を直接積分球内面における試料開口に隣
接して設けた。
ホ1作用 従来の測色計の積分球における参照開口は試料開口に対
向するような位置に配置されているために、試料からの
反射光が直接入射しないようにする構造が必要であった
。このため構造上複雑になり、また、受光方向が限定さ
れるためモニター光の採光量を多くすることに困難があ
った。本発明は、モニター用採光面を直接試料開口の近
傍に設置したので、レンズ系とか、遮光筒のような装置
を用いなくても、自然に試料開口からの反射光は受光さ
れず、この受光面が積分球内面を望む範囲には殆ど制限
を受けないから、積分球の内面全体からの反射光を受光
できて、採光量が増加する。
へ、実施例 第1図に本発明の測色計の一実施例を示す。第1図にお
いて、1は積分球、2は測定領域を規制するために設け
た円筒で、積分球1の上面から下方に向けて積分球1の
中心よりやや下方まで挿入され、下端は開放されて規制
開口Bとなっている。また内面において積分球1の上面
の高さの位置付近に受光端が位置するようにして受光用
光学ファイバー5を保持している。3は測定試料、4は
光源8からの発光を均等に積分球1に入射させる反射傘
で、積分球1の側面に凹設されている。受光用光学ファ
イバー5は試料3からの反射光束を試料測定用分光セン
サーS1に導く。6は光源8の変動を測定する光源モニ
ター用分光センサーS2に光束を導く受光用光学ファイ
バーで、積分球1の下部内面の試料開口Sに隣接して設
けられた参照開口Cに内設されている。7は同光学ファ
イバー6の受光面前部に設置して採光角度範囲を増大さ
せる光拡散板である。
光源8から発した光は、反射傘4で反射され積分球1に
入射させられる。11分球1に入射した光は積分球1の
内面で拡散反射され、方向性のない照明光となり、あら
ゆる角度から試料3に入射される。参照開口Cを試料3
に隣接して設けているから、参照開口Cには試料3に照
射される光と略同じ光が入射されることになる。参照開
口C内の試料3からの直接光が入射しない位置に拡散板
7を配置し、拡散板7までの参照開口側面に吸光処理を
施す、拡散板7を透過した光は光学ファイバー6を通っ
て光源モニター用分光センサーS2で測光される。光学
ファイバー6に入射する光量は、拡散透過板8を用いな
い場合、実線範囲内(光学ファイバー6の光取込み角で
決まる範囲)の光が利用できる。しかし、拡散透過板7
を用いた場合、破線範囲内の広い空間からの光が利用で
き採光量が増加する。光学ファイバー6を用いたことに
より、モニター光受光センサーを自由に配置でき、測光
開口近くに突起部が生じることなくモニター光の受光が
実現できた。
第2図に第4図の従来例と同じ型の積分球において、本
発明を施した実施例を示す。参照開口Cを通り、モニタ
ー光受光センサーS2に達する光の光量は、殆ど参照開
口Cへ入射する全光の光量と等しい、従って、第4図の
従来例と光量を比較すると、第4図の従来例の参照開口
に入射する光を反射させる積分球の内面積は、参照開口
と同じ面積であるのに対し、本発明の参照開口Cが望む
積分球1の内面積は、積分球のほぼ全域に及ぶので、モ
ニター光受光センサー12で受光する受光量も格段に増
加する。
第3図に本発明の積分球を使用した測色計の一実施例の
測色回路を示す、3は試料、8は試料3に光を照射する
光源でパルスキセノンランプが用いられ、照明回路13
によって制御される。1は積分球である。Slは試料測
定用分光センサーで、試料3からの反射光を分光・検出
する。Flは試料測定用分光センサーSl内に設けられ
た分光器であり、同じく試料測定用分光センサーSl内
に設けられた光検出器PDAIと対で、入射光を短波長
から長波長まで分光・検出するように、40組のバンド
パスフィルター(分光器F1の1構成要素)とシリコン
フォトダイオード(分光器FDA1のlfl!成要素)
がバンドパスフィルターを透過した光がシリコンダイオ
ードに受光されるように並設されている。S2は光源モ
ニター用分光センサーで光源8からの光を試料測定用分
光センサーS1と同様に40組のバンドパスフィルター
とシリコンフォトダイオードで光源8からの光束を短波
長から長波長まで分光・検出する。14は測光回路部で
各分光センサーSL、S2で得られた検出信号を波長別
(構成要素毎)に積分及びA/D変換する。
測光回路部14でA/D変換された信号は入出力ボート
15を介して制御・演算部(CPU)16に送られる。
制御・演算部16は、システム全体の制御と演算を行う
中央処理装置である。制御・演算部16には、制御・演
算部16が実行するプログラムを格納したプログラム格
納部17と、演算データやシステムの状態等を記憶する
データ格納部18と、分光センサーSl、S2の検出波
長や各種補正定数等を記憶する分光センサーデータ格納
部19と、外部のパーソナルコンピューター等外部機器
との間で、データを入出力するための外部入出力ボート
20と、フロッピーディスク装置やハードディスク装置
等、磁気記憶装置22を制御する磁気記憶装置制御部2
1と、液晶やCRTからなる表示部24を制御する表示
制御部23と、キーボード25とプリンター26と現在
時刻を計時するリアルタイムロック27が接続されてお
り、これらは制御・演算部16によって制御される。
上記構成により測定時の動作を説明する。試料3を積分
球1の試料開口に設置し、キーボード25に設けた測定
キー又は測光回路14内に設けた測定キー(SWI又は
5W2)を押すことにより、制御演算部16はプログラ
ム格納部17の測定プログラムに従って測定動作を開始
する。
制御演算部16はパルスキセノンランプ8を発光させる
ための照明回路13の準備が出来ているか否かの信号V
CHKを入出力ボート15を介して調べる。照明口′n
13の準備ができていたならば、制御演算部16は入出
力ボートを介して測光回路部14へ測光開始信号を送り
、同時に照明回路13にパルスキセノンランプ8を発光
させるFL A S II信号を送り、パルスキセノン
ランプ8を発光させる。パルスキセノンランプ8から発
光した白色光は積分球1内に照射され、積分効果により
均一な拡散光となり、一部は光源モニター用分光センサ
ーS2に入射され、残りの一部は試料3を拡散照明し、
その試料3からの反射光は試料測定用分光センサーS1
に入射される。センサーS1、S2に入射した光の波長
ごとのエネルギーに比例した光電流は測光回路部14へ
入力され、センサー内の各シリコンフォトダイオードご
とに、即ち、設定波長毎に積分及びA 、’ D変換さ
れ、その値は入出力ボート15を介して、制御・演算部
16へ入力される。制御・演算部16に取り込まれたA
/D変換値は、試料3からの反射光のA/D変換値と光
源光のA/D変換値ごとに、前もってデータ格納部18
に保存された絶対値の値付けのための基準校正板のA/
D変換値との比を計算し、試料3からの反射光のA/D
変換値と基準校正板のA/D変換値との比に基準校正板
の絶対反射率を掛けて試料の反射率を計算し、その試料
の反射率を試料を測定したときの光源光のA/D変換値
と基準校正板を測定したときの光源光のA/D変換値と
の比で光源の変動の補正を施した値を試料の分光反射率
の絶対値との比で光源の変動の補正を施した値を試料の
分光反射率の絶対値としてデータ格納部18に記憶する
。データ格納部18に記憶された試料3の分光反射率デ
ータは前もって設定された表示モード(反射率グラフ表
示、色彩グラフ表示、濃度表示etc)の指定や表色系
の指定に従って、表示計算・色彩演算を行い、その結果
を表示制御部23へ送り、表示部24に表示する。
ト、効果 本発明によれば、コリメートレンズ等を用いないで、試
料からの反射光の防止ができるようになったことで小型
化及びコストダウンが計れ、積分内面のほぼ全域からの
反射光を採光するようになったことで、モニター光の光
量を増加でき、測定精度が一段と向上した。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例の側断面図、第2図は変形実
施例の側断面図、第3図は本発明の積分球を用いた測色
計の実施例の構成図、第4図は従来例の側断面図である
。 1・・・積分球、2・・・円筒、3・・・試料、4・・
・反射傘、5・・・受光用光学ファイバー、6・・・受
光用光学ファイバー、7・・・光拡散板、8・・・光源
、A・・・受光開口、B・・・規制開口、C・・・参照
開口、S・・・試料開口。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 積分球を用いた拡散照明・垂直受光方式の測色計におい
    て、モニター光採光面を直接積分球内面における試料開
    口に隣接して設けたことを特徴とする測色計。
JP14104187A 1987-05-22 1987-06-05 測色計 Pending JPS63305224A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14104187A JPS63305224A (ja) 1987-06-05 1987-06-05 測色計
US07/195,962 US4995727A (en) 1987-05-22 1988-05-19 Compact diffusion light mixing box and colorimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14104187A JPS63305224A (ja) 1987-06-05 1987-06-05 測色計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63305224A true JPS63305224A (ja) 1988-12-13

Family

ID=15282866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14104187A Pending JPS63305224A (ja) 1987-05-22 1987-06-05 測色計

Country Status (1)

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JP (1) JPS63305224A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5537203A (en) * 1991-04-29 1996-07-16 Labsphere, Inc. Integrated sphere for diffusal reflectance and transmittance

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6191526A (ja) * 1984-10-10 1986-05-09 マイルス・インコーポレーテッド 距離感受性の低減された読み取りヘツド、それを用いた反射光度計及び分光光度計並びにそれを用いた体液成分の測定方法

Patent Citations (1)

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