KR940004652B1 - 재질의 색상을 측정하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

재질의 색상을 측정하는 장치

제1도는 본 발명 실시예의 개략도.

제2도는 제1도에 표시된 본 발명 실시예의 개략도.

제3도는 제2도에 표시된 일부의 다른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 덮개 12 : 종이판

14 : 제2덮개 20, 22 : 전구

24 : 반사경 30 : 렌즈

34 : 예비증폭기 42 : 전원

50 : 받침대 52 : 받침부재

58 : 포오트 60 : 콘테이너

62 : 원통형보디 66 : 플런저

70 : 석영판 72 : 패드

본 발명의 구성은 종이판과 같은 재질의 색상을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 많은 재질을 생산하는 과정에서 재질의 색상은 측정되고, 조절되어야 한다.

예로서, 페인트와 같은 액체의 생산중 또는 플라스틱 또는 종이와 같은 판재질의 생산중 색상을 넣기 위하여 기본물질에 색소를 첨가하며, 각 색소의 양은 색상이 특정한 표준에 맞도록 잘 조절해야 한다.

미국특허 제3,936,189호는 움직이는 종이판을 계속적으로 감시하는 장치를 나타낸다. 이 발명에 따르면 광헤드(optical head)는 광원으로부터 웨브(web)로 빛을 지시하는 빛적산구(球)를 포함하고, 여러개의 감응기가 구의 윗부분에 설치되어 있다. 감응장치가 설치되어 있는 판의 반대편에는 흑백바탕색을 제공하는 옵티칼슈(optical shoe)가 설치되어 있다. 흑백바탕색은 색상 측정중 어느 하나 또는 다른 것이 판의 바탕색으로 쓰이도록 배열 된다. 백색 바탕색은 석면슈(shoe)에 백색띠를 띄어서 만든다.

우리가 발견한 것은 본 발명에 기술된 바와 같은 페인트나 또는 유사품의 형태의 백색바탕색에는 부적합하다는 것이다.

즉 이것은 백색 페인트와 같은 백색표준으로 바탕색이된 종이판의 측정된 색상을 종이판의 실제 색상과는 매우 차이가 있다.

본 발명은 고도로 정교한 색상을 표현하기 위하여 표준색으로 기준한 바탕색으로 탑은 재질의 색상을 측정하는 장치를 제공함을 목적으로 한다.

제1도에 표시된 구성은 종이를 제조하는 동안 종이를 앞뒤로 가로질러 주사(走査)하기 위하여 움직이는 종이판(12)위에 실제로 받쳐질 수 있는 덮개(10)을 포함한다. 제2덮개(14)는 덮개(10)의 반대쪽의 종이의 면을 덮도록 반쳐주고 있는데, 이것은 덮개(10)과 같이 움직이도록 되어 있어서 두 개의 덮개는 언제나 일치된 상태에 있다. 주사개의 이런 형태는 보편적인 것으로서 예로서 미국특허 제3,757,122호에 나와 있다.

종이(12)를 조명하는 장치는 덮개(10) 안에 있다. 조명장치는 두 개의 전구(20)과 (22)를 포함한다. 제1전구(20)은 가시영역내의 빛을 발생시키는 할로겐화 텅스텐이고, 제2전구(22)는 자외선 빛을 발한다. 전구(20) 및 (22)는 전구에서 오는 빛을 종이(12)로 보내주는 반사경(24)속에 있다. 반사경(24)속에는 또한 여러개의 필터가 있으며, 이 필터(26)는 전구(20)에서 근사 C. I. E 발광체 "C"로 오는 빛을 교정하고, 필터(27)은 필터(26)의 과열을 방지하기 위하여 전구(20)에서 오는 열의 일부를 흡수한다. 필터(26)과 (27)사이에는 공기로 차있는 간극이 있다.

필터(29)는 밴드-페스필터(band-pass filter)로서 근사 C. I. E 발광체 "C"에 부착되면 빛이 이것을 통과하여 근사하는 C. I. E 발광체 D₆₅가 빛을 발하게 한다.

렌즈(30)은 반사경(24)사이에 끼어 있어서 종이(12)에서 오는 빛을 받는다. 렌즈(30)은 종이위에서 정확히 규격화된 면적을 떠나는 빛을 분광기(32)의 슬릿(slit)입구로 초점이 맞춰지도록 구성된다. 분광기(32)는 회절발(diffraction grating)에 오는 빛으로부터 선택된 각종 주파수의 강도를 측정하는 이 극관 배열을 포함한다. 여기에 표사되지는 않았지만 이 극관 배열은 각 주파수에 있는 빛의 강도를 선(36)에 의하여 증폭기(34)로 전달되는 전기신호로 전환시킨다. 예비증폭기(34)에서 오는 전기신호는 마이크로 프로세서를 포함하는 전자회로로 전달되어 각 주파수에서의 빛의 강도와 관련되는 성분을 처리하고, 선(40)을 통하여 컴퓨터(여기에 표시는 안됨)로 출력을 보낸다.

전원(42)는 외부 공급원으로서의 전기를 받아서 전구(20) 및 (22)는 물론 예비증폭기(34) 및 마이르코 프로세서(36)으로 전원으로 공급한다.

제2덮개(14)는 스테퍼 모우터(stepper moter) 및 위에 언급될 받침대(50)을 감싼다. 스테퍼 모우터는 마이크로 프로세서부터 선(52)에 의한 전기신호를 통하여 지시를 받는다.

제2도 및 제3도는 받침대(50)을 더욱 상세히 나타낸다. 받침대는 일반적으로 8개의 스포우크(spoke)(54)를 가진 8각형 받침부재(部材) (52)를 포함한다. 받침대부재(52)의중심 근처에는 스포우크가 원통형부재에 연결되어 있는데, 이것은 번갈아 스테퍼 모우터(44)에 연결되어 스테퍼 모우터가 받침대(50)을 그의 중심축을 중심으로 회전시킬 수 있게 한다. 받침대부재 역시 콘테이너(60)을 조절하는 8개의 원통형 포오트(port) (58)을 포함한다.

제3도를 참조하면 8개의 콘테이너(60)의 각각은 포오트(58)속으로 끼워 맞춰진 저부(64)를 가지는 일반적으로 원통형보디(62)인 공동(hollow)을 포함한다. 보디(62)는 스프링(표시는 안됨)에 의하여 로드(68)에 연결된 플런저를 받아들이는 공동이다. 콘테이너(60)은 또한 보디(62)의 상단에 얹혀지는 석영판(70)을 포함한다. 플런저(66)은 보디(62)의 상단속으로 끼워맞춰져 미끄러지면서 패드(72)와 같은 형태의 여러장의 종이가 플런저(66)의 상단과 석영판(70)사이에 놓여질 수 있게 한다. 패드(72)가 콘테이너(60)속으로 삽입되고, 그 콘테이너가 받침부재(52)속에 삽입되면, 로드(68)의 하단부에는 받침부재(52)와 접촉되고 콘테이너(60)에 대해 하향방향으로 압력을 걸면 로드(68)과 플런저(66)사이의 스프링은 패드(72)의 상향방향으로 힘을 작용하게 되고, 따라서 패드와 석영판(70)에 대해 힘이 작용되게 한다.

잠금장치(표시는 안됨)는 콘테이너(60)와 함께 그것을 받침부재(52)의 적절한 위치에 머물게 한다.

콘테이너(60)의 얼마는 패드(72)의 적절한 위치에 상이한 재질을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 받침부재(52)는 마이크로 프로세서의 조정으로서, 스테이퍼 모우터에의하여 회전될 수 있으며, 상이한 등급의 종이가 생산될때는 역시 그 재질을 받치는데 상이한 샘플을 사용할 수 있다. 또한 어떤 표준 재질을 콘테이너(60)속으로 삽입할 수도 있다.

표준화가 필요할때는 스테퍼 모우터는 받침부재(52)를 회전하여 덮개(10)밑에 알맞는 표준이 놓이게 할 수 있다. 작동시에는 전구(20) 및 (22)에서 나오는 빛이 종이(12)위로 비친다. 어떤 빛은 렌즈(30)의 뒷면으로 직접 반사되는 반면에 어떤 빛은 종이를 통과하여 콘테이너(60)속의 재질에 의하여 반사된다. 콘테이너속의 재질로부터 반사된 빛의 일부는 종이를 통하여 되돌아온 일부는 렌즈(30)에 의하여 집적된다.

우리는 패드(72)를 형성하는 적절한 재질을 사용함이 증대하다는 것을 발견하였다. 패드(12)는 여러장의 종이를 구성되어 패드가 최소한 약 16분의 1인치의 두께가 되어야 한다. 중요한 것은 충분한 수의 종이를 사용하여 종이를 추가하더라도 패드의 광학적 성질에 영향을 미치지 않게 하는 것이다.

단지 몇가지 색상의 종이만을 생산하는 제지공장에서는 생산하기를 후망하는 색상을 정확히 나타내는 표준종이로부터 여러개의 패드(72)를 제작하여야 한다. 이런 표준패드는 종이의 색상과 다른 특성이 손상입지 않는 적당한 조건으로 보관하여야 하고, 생산될 종이의 색상을 측정코자할때는 표적색상 즉 생산될 종이가 착색되기를 바라는 색상을 가지는 패드를 색상측정시 시료종이(12)를 바탕색으로 사용한다.

우리가 발견한 것은 시료종이(12)의 색상이 패드(72)를 형성하는 표준종이에 가까우면 가까울수록 우리의 이 장치가 시료(12)의 색상을 보다 정교하게 측정한다는 것이다.

그러나, 공장에서 많은 다른 색상의 종이를 생산할 경우에는 상이한 표적색상을 바랄적마다 바탕색 패드를 보아주는 것은 실용적이 못된다. 이 경우 우리가 발견한 것은 패드(72)를 형성하는 백색종이를 사용하여 만족스러운 결과를 얻을 수 있다는 것이다.

우리가 뜻하는 백색종이판 가시스펙트럼의 모든 부위에서 빛을 실제로 100% 반사시키는 것이다. 이와 같이 예로서, 모든 색상을 균등히 반사하지 않는 것이 채색된 종이를 측정함에 있어서는 패드는 실제로 시료종이보다 더 많은 빛을 반사한다.

채색된 패드가 백색패드중의 어느한 경우에서, 패드(72)를 형성하는 표준종이는 실제로 시트종이(12)와 같은 특성을 가지는 것을 발견하였다. 특히 종이의 두 형태의 분산계수(scattering coefficient)σ는 실제로는 같아야 한다.

예로서, 시료(12)가 원목펄프로부터 제조된다면 표준판도 또한 마찬가지로 원목펄프로부터 제조되어야 하고, 만일 시료(12)가 화학펄프로부터 만들어진다면 표준판 또한 그것으로 만들어져야 한다. 또한 바람직한 것은 흡수계수 K 및 판의 두가지 형태의 형광도는 실제와 동일하리만큼 근접해야 한다는 것이다.

우리는 어떤 형태의 종이의 색상을 측정하기 위하여 콘테이너(60)속에 종이패드를 사용하면 세라믹 타일과 같은 표준백색 바탕색을 사용하는데 비하여 색상측정에 매우 월등한 결과를 얻는다는 것을 발견하였다.

우리는 또한 바탕색판으로서 종이의 백색패드를 사용하면 종종 측정될 종이의 각종 상이한 색상에 대해 좋은 결과를 얻는것도 발견하였다. 이것은 종이의 형태가 한가지에서 다른 것으로 변할 때 종종 넓은 범위로 결과가 변하게 되는 것은 바탕색 보다 매우 유리한 것이다.

Claims (11)

1. 한시료재질의 색상을 측정하기 위한 장치로서, (a) 시료 재질을 조명하는 장치; (b) 시료 재질로부터 빛을 받기 위하여 시료 재질의 제1면에 위치한 센서장치; (c) 센서에 의하여 받아진 빛의 사전 결정된 주파수의 강도를 측정하는 장치; (d) 시료재질 바탕색으로부터 시료재질로 빛을 반사하여 바탕색을 만드는 방법으로서, 이바탕색장치가 실제로 시료재질과 동일한 바탕색 재질을 포함하고, 단지 바탕색 재질이 서로 재질보다 실제로 더 많은 빛을 반사하는 것을 예외로 하는 것을 포함하는 색상측정장치.
2. 제1항에 있어서. 전술한 바탕색 재질이 종이인 장치.
3. 제2항에 있어서. 전술한 바탕색 재질이 패드형태의 여러장의 종이인 장치.
4. 제1항에 있어서. 전술한 장치가 재질의 제2측면에 위치한 장치.
5. 제1항에 있어서. 바탕색 재질이 실제로 시료재질과 동일한 산란계수를 가지는 장치.
6. 제1항에 있어서, 바탕색 재질이 실제로 시료재질과 동일한 흡수계수, 형광도 및 산란계수를 가지는 장치.
7. 시료재질의 색상을 측정하는 장치로서, (a) 시료재질을 조명하는 장치; (b) 시료재질로부터 빛을 흡수하기 위하여 시료재질의 제1측면에 위치한 센서장치; (c) 센서로부터 흡수한 빛의 사전결정된 주파수의 강도를 측정하는 장치; (d) 시료재질 바탕색으로부터 시료재질로 빛을 반사하는 바탕색장치로서, 전술한 바탕색 장치가 표적색상을 가지는 여러장의 표준판으로 형성된 패드를 포함하는 색상측정장치.
8. 제7항에 있어서, 전술한 표준판이 종이인 장치.
9. 제7항에 있어서, 표준판이 실제로 시료 재질과 동일한 산란계수를 가지는 장치.
10. 시료재질의 색상을 측정하는 방법으로서, (a) 시료재질을 조명하고; (b) 시료재질로부터 빛을 감응하고; (c) 감응된 빛의 사전 결정된 주파수의 강도를 결정하고; (d) 시료재질로부터 실제로 시료재질과 동일한 바탕색을 가지며, 바탕색 재질이 실제로 측정될 재질보다 더 많은 빛을 반사하는 것을 예외로 하는 시료재질로 빛을 반사하는 것을 포함하는 방법.
11. 시료재질의 색상을 측정하는 방법으로서, (a) 시료 재질을 조명하고; (b) 시료재질로부터 빛을 감응하고; (c) 감응된 빛의 사전 결정된 주파수의 강도를 결정하고; (d) 시료재질로부터 표적색상을 가지는 여러장의 표준 재질로 형성된 패드를 포함하는 바탕색을 가진 시료 재질로 빛을 반사하는 것을 포함하는 색상측정방법.

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