JP2010523984A - 分光光度計及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図18
Description
濃度計や殆どの比色計の様なスペクトル帯域の広い計器は、様々な実用的用途に役立っているが、それらの実用性は、特定の目的に対応した出力又は小セットの出力に限定される。RGB濃度の測定のみが必要な場合時、濃度計は、どの様な形式の中間データも必要とせずに、直接的で目的に適った結果を提供するであろう。同様に、サンプル又はサンプル群のCIELab値、恐らくは、それらサンプルのXYZ三刺激値が、必要とされる全てである時、安価な比色計でもそれらの結果を提供することができる。これらの装置は、測定対象の色の正味スペクトル内容(spectral content)を利用し、本質的に、情報を数個のみの値、通常は3つ、に絞る。それら3つの値が必要とされている全てである時には、これらの装置はそれらの目的に適っていた。
2nlcosθ=mλ
によって与えられる。
B.光検出器アレイを製造することを目的とした干渉フィルター楔被覆を支持するのに用いられるガラス基板。この部分は随意的なものであり、被覆は直接アレイに塗布することもできるが、現在の製造方法ではそれを行えない。この層は、厚さが最大で1000ミクロンまで可能であるが、最適には500ミクロンである。
1.ADCをゼロ利得(内部)Vref+に設定せよ
2.外部Vref+オプション(利得オプション、即ち、1/2−、1/4−、1/8−Vrefなど)を設定せよ
3.外部Vref+をサンプリングし、実電圧レベルを識別せよ −12ビット分解能でデジタル化された数個の連続したサンプルの平均値を使用
4.温度センサを使用可能にし、サンプリングを行って周辺ボード温度を識別せよ −12ビット分解能でデジタル化された数個の連続したサンプルの平均値を使用
5.アレイを循環させて値をクリアにすることによって光検出器アレイをリセットせよ −再度繰り返し、計2サイクル
6.光検出器サイトを充電するため、ミリ秒で定義されている指定のサンプリング積算時間の間待機せよ
7.ループのサンプリングを開始せよ、n=ゼロから光検出器サイト総数まで
内部Vref+を使って光検出器サイト「n」をサンプリングせよ
サンプル値<外部Vref+値の場合、
外部Vref+に切り替え
ADC回路が安定するのを待ち
外部Vref+を使って光検出器サイト「n」をサンプリングし
サンプル値(例えば、12ビット)+利得値識別子を記憶し
内部Vref+に切り替え
ADC回路が安定するのを待て
サンプル値>=外部Vref+値の場合、
サンプル値(例えば、12ビット)+利得値識別子(ゼロ利得)を記憶し
繰り返せ
8.サンプルデータをホストにダンプせよ。この列(string)は、
利得電圧と利得識別子
ボード温度
光検出器サイト値−サンプル値(例えば、12ビット)+利得値識別子、を含んでいなければならない。
Claims (27)
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)アレイ状に配列された複数のLEDを備えており
(b)各LEDは、該LEDの出力強度を変化させるために個別に調整可能に通電されるように構成されている、分光光度計。 - 各LEDは、各LEDに供給される電力をパルス幅変調により変調することによって、個別に調整可能に通電される、請求項1に記載の分光光度計。
- 各LEDは、パルス幅変調信号により、個別に調整可能に通電される、請求項1に記載の分光光度計。
- 各LEDは、異なる中心波長を有する所定のスペクトル帯域幅を有しており、全LEDの前記スペクトル帯域幅は、組み合わされると白色光を作り出す、請求項1に記載の分光光度計。
- 前記複数のLEDの内の1つは、紫外放射線を放射する、請求項1に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)円形アレイ状に配列され同時に通電されるように接続されている複数のLEDを備えており、
(b)各LEDは、該LEDの出力強度を変化させるために個別に調整可能に通電され、
(c)各LEDは、異なる中心波長を有する所定のスペクトル帯域幅を有するように構成されている、分光光度計。 - 各LEDの前記所定のスペクトル帯域幅は、他の全てのLEDのスペクトル帯域幅と組み合わされると白色光を作り出す、請求項6に記載の分光光度計。
- 前記複数のLEDの内の1つは、紫外放射線を放射する、請求項6に記載の分光光度計。
- 各LEDは、パルス幅変調信号により、個別に調整可能に通電される、請求項6に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)円形アレイ状に配列され同時に通電されるように接続されている複数のLEDを備えており、
(b)各LEDは、該LEDの出力強度を変化させるために個別に調整可能に通電され、
(c)各LEDは、異なる所定のスペクトル帯域幅を有するように構成されている、分光光度計。 - サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)それぞれ異なる発光スペクトルを有する複数の電界蛍光発光体を備えており、
(b)各発光体は、パルス幅変調信号により個別に調整可能に通電されるように構成されている、分光光度計。 - 各発光体は、異なる中心波長を有する所定のスペクトル帯域幅を有している、請求項11に記載の分光光度計。
- 前記発光体は、燐光体をベースとする発光体である、請求項11に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)アレイ状に配列された複数のLEDと、
(b)対応する複数の電界蛍光発光体であって、それぞれが前記LEDの内の異なるLEDに対応しており、それぞれが前記LEDの内の対応する異なるLEDから放出された光エネルギーを遮り、光エネルギーを異なる波長で放出し直すように配置されている、電界蛍光発光体と、
を備えている、分光光度計。 - 各電界蛍光発光体は、異なる発光スペクトルを有しており、全ての電界蛍光発光体の組み合わされた発光は白色光を作り出す、請求項14に記載の分光光度計。
- 前記発光体は、燐光体をベースとする発光体である、請求項14に記載の分光光度計。
- 各LEDは、パルス幅変調信号により、個別に調整可能に通電される、請求項14に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、改良された光源は、
(a)円形アレイ状に配列され同時に通電されるように接続されている複数のLEDと、
(b)対応する複数の電界蛍光発光体であって、それぞれが前記LEDの内の異なるLEDに対応しており、それぞれが前記LEDの内の対応する異なるLEDから放出された光エネルギーを遮り、光エネルギーを異なる波長で放出し直すように、前記異なるLED上に被覆されている、電界蛍光発光体と、
を備えている、分光光度計。 - 各LEDは、パルス幅変調信号により、個別に調整可能に通電される、請求項18に記載の分光光度計。
- 各電界蛍光発光体により再放出される光エネルギーは、所定のスペクトル帯域幅と、異なる中心波長とを有しており、各電界蛍光発光体の前記所定のスペクトル帯域幅は、他の電界蛍光発光体のスペクトル帯域幅と組み合わされると白色光を作り出す、請求項18に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有している分光光度計において、スペクトル反射率を判別するための方法であって、
(a)光を反射面へと向けて、反射光を生成する段階と、
(b)前記反射光を干渉フィルターに通して、アレイ状に配列された複数の光検出器へと向かわせ、各光検出器に存在する光子エネルギーに対応する電気アナログ信号を生成する段階と、
(c)前記電気アナログ信号を、アナログ対デジタル変換器(ADC)に送る段階と、
(d)前記ADC内で前記アナログ信号と比較するための、少なくとも2つの基準値、即ち、一方の基準値は低又はゼロ利得に相当し、他方の基準値は高利得に相当する、を選択して、それらに対応するデジタル信号を導き出す段階と、
(e)電気アナログ信号を各光検出器で2回サンプリングし、前記一方の基準値と前記他方の基準値を交互に使用する段階と、
から成る方法。 - 分光光度計において、測定される光のスペクトル内容を判別するための方法であって、
(a)前記光を干渉フィルターに通して、アレイ状に配列された複数の光検出器へと向かわせ、各光検出器に存在する光子エネルギーに対応する電気アナログ信号を生成する段階と、
(b)前記電気アナログ信号を、アナログ対デジタル変換器(ADC)に送る段階と、
(c)前記ADC内で前記アナログ信号と比較するための、少なくとも2つの基準値、即ち、一方の基準値は低又はゼロ利得に相当し、他方の基準値は高利得に相当する、を選択して、それらに対応するデジタル信号を導き出す段階と、
(d)電気アナログ信号を各光検出器で2回サンプリングし、前記一方の基準値と前記他方の基準値を交互に使用する段階と、
から成る方法。 - 光路幾何学形状変換器を含む光路を有し、且つスペクトルセンサを有し、入力アパーチャに入ってくる測定対象の光のスペクトル内容を判別するための分光光度計において、改良された光路幾何学形状変換器は、
(a)光入力端に前記入力アパーチャに対応する所定の合成断面形状が形成されるように、互いに接触して平行に配置されている複数の光ファイバーストランドを備えており、
(b)前記光ファイバーストランドは、光出力端に前記スペクトルセンサに対応する異なる断面形状が形成されるように、前記光入力端から伸張するように構成されている、分光光度計。 - 前記光ファイバーストランドは、エポキシで所定の位置に固定されている、請求項23に記載の分光光度計。
- 前記複数の光ファイバーストランドは、溶融して、互いに対して所定の位置に固定されている、請求項23に記載の分光光度計。
- サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有しており、また、反射光をスペクトルセンサに送るための光路を有している分光光度計において、改良点として、
(a)複数の帯域通過フィルター被覆層で形成されている干渉フィルター楔と、
(b)穴又は毛細管のアレイを備えているコリメート用フェースプレートであって、前記反射光路内の光を前記干渉フィルターの手前でコリメートするように配置されている、コリメート用フェースプレートと、
を備えている分光光度計。 - サンプル表面のスペクトル反射率を測定するために反射性のサンプルへと向けられる光源を有しており、反射光をスペクトルセンサに送るための光路を有している分光光度計において、改良点として、
(a)複数の帯域通過フィルター被覆層で形成されている干渉フィルター楔と、
(b)前記反射光路内の光を前記干渉フィルターの手前でコリメートするよう配置されている、光学的に透明なプラスチック又はガラスファイバー要素のアレイを備えているコリメート用フェースプレートと、を備えている分光光度計。
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