JPS5992318A - 分光測定方法 - Google Patents

分光測定方法

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JPS5992318A
JPS5992318A JP20314882A JP20314882A JPS5992318A JP S5992318 A JPS5992318 A JP S5992318A JP 20314882 A JP20314882 A JP 20314882A JP 20314882 A JP20314882 A JP 20314882A JP S5992318 A JPS5992318 A JP S5992318A
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JP
Japan
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photometry
light
light source
output
sample
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Pending
Application number
JP20314882A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Ogasawara
小笠原 和行
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.)
Yamato Scale Co Ltd
Original Assignee
Yamato Scale Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Yamato Scale Co Ltd filed Critical Yamato Scale Co Ltd
Priority to JP20314882A priority Critical patent/JPS5992318A/ja
Publication of JPS5992318A publication Critical patent/JPS5992318A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (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】 この発明は、基準物に対して光源から光を照射し1.そ
の反射光重たは透過波を分光し、その各波長出力をそれ
ぞれ測定しくこれを基準測光と称す。
)、同一光源からの光を被測定物に対して照射し、その
反射光1だは透過光も分光して、その各波長の出力を測
定しくこれをサンプル測光と称す。)、これら両側光に
おいて互いに対応する波長出力を比較して、例えば被測
定物の色を判別する分光測定方法に関する。
従来、上記のような分光測定方法には、光゛電子増倍管
を用いた分光光度計を用いるものがあるが、これは基準
およびサンプル両側光を同時に行なえるが、測定に時間
がかかるという問題があった。
また自己走査形固体受光素子を用いるものもあるが、こ
れは測定に要する時間は短かいが、サンプル測光と基準
測光とを同一時間に行なうことができず、光源の光度が
基準測光時とサンプル測光時とでは変化しておシ、正確
な測定ができないおそれがあり、そのため、光源の変動
を補正する必要があった、特に、この光源としてはノ・
ロゲンランプを使用することが多いが、このランプの光
源変動には分光分布の変化を伴う比較的長い周期を持つ
長期変動と、ごく短い周期を持っており波長に依存しな
い短期変動とがあり、この発明はこれら両変動を補正す
るものである。
そのため、この発明は、基準測光よりも前に光源からの
直接光を検出しくこの出力をSorとする。
)、この直接光を分光して各波長ごとに検出しくこの検
出々力をDλdr とする。)、サンプル81す光の前
に光源からの直接光を検出しくこの出力をSosとする
。)、この直接光を分光して各波長ごとに検出しくこの
検出々力をDλdsとする。)、基準測光の際に光源か
らの直接光を検出しくこの出力をSlrとする。)、サ
ンプル測光の際に光源からの直接光を検出しくこの出力
をS’sとする。)、Sor X5os 、、 Sjr
 XS1.s XDλdr 、 Dλdsに基づいてサ
ンプル測光の際の長期変動と短期変動とを補正する。
以下、この発明を図示の1実施例に基づいて詳細に説明
する。
捷ず、この発明による方法に使用する装置について説明
する。第1図において、■は光源で、例工ばハロゲノラ
ンプである。この光源1からの光はレンズ2.3によっ
て照射用光ファイバ4に入り、基準物または測定対象物
に照射される。その反射光(斗たけ透過光)は反射用光
ファイバ5からレンズ6.7を介して、分光器8内のス
リット9、凹面鏡IO1分散素子II、凹面鏡12を通
って分光され、自己走査形固体受光素子13に供給され
る。
自己走査形固体受光素子13は、各波長に対応するn個
のホトダイオードをアレイ状に集積したもので、第2図
に示すタロツクパルス発生器I4から与えられるタロツ
クパルスによって第1番目のホトダイオードからn番目
のホトダイオードまでを順に走査して光電変換信号を出
方するものである。
レンズ2.3間に設けたハーフミ1−14によって分割
された光源Jからの光は、レンズ6.7間に設けたハー
フミラ−15によって分光器8に導ひかれ、同時にハー
フミラ−16、レンズI7によって補助検出器I8に導
ひかれ、補助検出器1日は光電変換出力を出力する。1
9.20はシャッタで、シャッタ19はハーフミラ−1
5,16間に設けられ、シャッタ20はハーフミラ−1
5、レンズ5間に設けられている。基準測光及びサンプ
ル測光の場合にId−シャッタ19を閉じ、シャッタ2
oを開く。捷だ光源1の光を直接に分光器8に供給する
場合(これを直接測光と称す。)には、逆にシャッタ1
9を開き、シャッタ20を閉じる。
自己走査型固体受光素子13の各光電変換出力は、増幅
器21で増幅された後にA/D変換器22でディジタル
信号に変換されてメモリ23に記憶される。これら記憶
をさせるアドレスは、自己走査型固体受光素子13を走
査するだめにクロックパルス発生器14が発生するタロ
ツクパルスをカウント出力いるカウンタ24のカウント
出力を下位前ビットとするアドレス信号24aとマイク
ロコンピュータ25から供給される上位前ビットとする
アドレス信号25aとによって決定される。補助検出器
I8の光電変換出力も増幅器26で増幅された後にA/
D変換器27でディジタル信号に変換されてメモリ28
に記憶される。これら記憶をさせるアドレスはマイクロ
コンピュータ25から供給されるアドレス信号25bに
よって指定される。なお、25cはクロックパルス発生
器14に対する測定開始信号、25dはメモリ23に対
する読み出しアドレス信号、25eはメモリ28に対す
る読み出しアドレス信号である。
この実施例では、第3図のフローチャートに示すように
基準測光開始信号またはサンプル測光開始信号が入力さ
れるまで所定時間(光源lの長期変動の変動周期よりも
充分に短かい時間)おきに光源直接測光を行ない、自己
走査型固定受光素子13からn個の光電変換出力を得て
、これらをディジタル変換したn個のDλdを得て、メ
モリ23に記憶させると共に、補助検出器18から光電
変換出力を得て、これをディジタル変換したSoを得て
、メモリ28に記憶させる。これらn個のDλd及びS
oは、新たに光源直接測光を行なうごとに更新される。
そして基準測光開始信号が入力されると、基準測光を行
ない、光源直接測光と同様にしてn個のDλmr と1
個の5i11−を得て、メモリ23.28に記憶させる
。そして、メモリ28に記憶されているところのこの基
準測光の直前の光源直接測光によって得たSoをSor
とし、第4図のサブルーチンに示すようにSor/S1
.rを計算し、n個のDスmrと5orA4rとを乗算
してn個のDλrを得て、これらDλrと共にDλdを
Dλdrとして記憶させる。
次ニサンプル測光開始信号が入力されるまで、上述した
ように光源直接測光を繰返すが、サンプル測光開始信号
が入力されると、n個のDλms と1個のS’sを得
て、メ七り23.28に記憶させる。
その後に第5図のサブルーチンに示すようニ、コのサン
プル測光の直前の光源直接測光の際のSoをSosとし
、Sos/S4.sを計算し、n個の91m8 とS 
o s/S 4. sとをそれぞれ乗算し、n個のDλ
Sを得る。
そして、このサンプル測光の直前の光源直接測光の際の
n個のDλdをDλds  とし、それぞれ対応する(
同一波長の)Dλdr 、VDλde 、、 DλsX
Dλrにおいを計算し、n個のRを得る。これらは基準
物に対する測定対象物の反射率、透過率あるいは吸収率
てあって、これらを利用して例えば測定対象物の色を判
定する。これ以後、別の測定対象物について同様に測定
するが、基準測光は当初に1度行なえばよく、測定対象
物が変わるごとに基準測光をやりなおす必要はない。
このような分光測定方法では、基準測光およびサンプル
測光によって得た各波長の出力D^mr。
Dλmsを、これら測光の直前にそれぞれ行なった直接
測光の際の光源で基準測光およびサンプル測光を行なっ
た場合の値Dλr、  DλSに補助検出器1日の出力
J、r 、、S4s X5or 、 Sosを用いて換
算し、基準測光およびサンプル測光のそれぞれ直前の直
接゛測光の際に自己走査型固体受光素子13から得たD
λdr。
DλdsとDλr、  DλSとによって上記Rの演算
を行なっているので、Dλdrによって基準測光および
サンプル測光を行なった状態に換算でき、光源1の長期
変動と短期変動との影響を除去できる。従って従来の自
己走査型固体受光素子を用いた分光測定方法では問題で
あった光源の長期変動と短期変動とに起因する誤差を除
去し、自己走査型固体受光素子の測定時間が短かいとい
う長所を生かせる。
上記の実施例ではファイバ4.5を用いて基準物や測定
対象物に光を照射したり、その反射光(または透過光〕
を分光器8に導入したシしたが、ファイバに限ったもの
で公知の種々の光学系を用いることもてきる。まだ光路
の分割にハーフミラ−を用い、光路の切換にはシャッタ
を用いたか、可動ミラー等を用いる等の周知の構成を使
用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による分光測定方法に用いる光学系統
を示す図、第2図は同方法に用いる電気回路のブロック
図、第3図は同方法の過程を示すフローチャート、第4
図は第3図のフローチャートの一部の過程の詳細なフロ
ーチャート、第5図は第3図のフローチャートの第4図
に示した過程とは別の過程の詳姐なフローチャートであ
る。 ■・・・光源、8・・・分光器、13・自己走査型固体
受光素1.18・・・補助検出器、25・・・マイクロ
コンピュ特許出願人 大和製衡株式会社 代   理   人  清  水     哲  ほか
2名尤I 図 ′:X2 図 ’X3  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1)  光源からの光を基準物に照射しその反射光ま
    たは透過光を分光してその各波長の出力Dλmrをそれ
    ぞれ測定する基準測光過程と、上記光源からの光を測定
    対象物に照射しその反射光または透過光を分光して各波
    長の出力Dλmsをそれぞれ測定するサンプル測光過程
    とを有し、上記基準測光の前に上記光源からの直接光を
    分光してその波長の出力Dλdrを測定すると共に上記
    光源からの直接光を分光せずに測定し出力Sorを得る
    過程と、上記サンプル測光の前に上記光源からの直、接
    光を分光してその各波長の出力Dλdsを測定すると共
    に上記光源からの直接光を分光せずに測定し出力SoS
    を得る過程と、上記基準測光の1祭に上記光源からの直
    接光を分光せずに測定し出力Jrを得る過程と、上記サ
    ンプル測光の際に上記光源からの直接光を分光せずに測
    定し出力Slsを得る過程と、互いに対応するDλmr
    、Dλme XDλdr XDλdsにおいてDλmr
     Sl、r の演算を行なう過程とからなる分光測定方法。
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