JPS61129554A - 散乱光測定装置 - Google Patents
散乱光測定装置Info
- Publication number
- JPS61129554A JPS61129554A JP25225484A JP25225484A JPS61129554A JP S61129554 A JPS61129554 A JP S61129554A JP 25225484 A JP25225484 A JP 25225484A JP 25225484 A JP25225484 A JP 25225484A JP S61129554 A JPS61129554 A JP S61129554A
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- Japan
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- scattered light
- light
- scattered
- measured
- detecting device
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
この発明は、光源から平行な光束を照射された被測定体
からの透過光の散孔パターンを検出する散乱光測定装置
に関する。
からの透過光の散孔パターンを検出する散乱光測定装置
に関する。
く従来の技術〉
一般に、例えば液中の固体粒子の有無や濃度、大きさの
程度を検出する場合、敢６Ｌパターンによりその検出を
行なっており、そのため散乱光測定装置が用いられる。
程度を検出する場合、敢６Ｌパターンによりその検出を
行なっており、そのため散乱光測定装置が用いられる。
従来の散乱光測定装置について、以下第５図により説明
する。光源１により、非数６Ｌ粒子を含む被測定ｔ３の
はいった透明容器２に平行光束を照射し、被測定液３に
よる散６Ｌパターンを光検出器４により検出している。
する。光源１により、非数６Ｌ粒子を含む被測定ｔ３の
はいった透明容器２に平行光束を照射し、被測定液３に
よる散６Ｌパターンを光検出器４により検出している。
しかしながら多くの場合、故６Ｌ光り、は非散乱光Ｌ１
に比して非常に微弱であるため、これの安定な検出には
検出範囲の広い検出器が要求され、高い検出感度も要求
される。
に比して非常に微弱であるため、これの安定な検出には
検出範囲の広い検出器が要求され、高い検出感度も要求
される。
また光源１６大出力のものが必要とされる場合が多い、
さらに充放６Ｌパターンを検出するためには検出器４を
機械的に走査する必要があり、精度の高い走査機構が要
求される。そのため測定装置が複雑高価になり、かつ測
定に時間がかかろという欠点があった。
さらに充放６Ｌパターンを検出するためには検出器４を
機械的に走査する必要があり、精度の高い走査機構が要
求される。そのため測定装置が複雑高価になり、かつ測
定に時間がかかろという欠点があった。
〈発明の目的〉
そこで、この発明の目的は、大出力の光源や高感度、高
価な光検出器を用いることなく、かつ、精度が高い複雑
、高価な走査８！溝を必要とせずに、散乱光と非数８し
光とを分離して、それらを同時に検出し得る散乱光測定
！！置を提供することにある。
価な光検出器を用いることなく、かつ、精度が高い複雑
、高価な走査８！溝を必要とせずに、散乱光と非数８し
光とを分離して、それらを同時に検出し得る散乱光測定
！！置を提供することにある。
〈発明の構成〉
上記目的を達成するため、この発明の散乱光測定装置は
、光源と、その光源からの光を平行光束にして充放６し
性を持つ被測定体に照射する光束調整装置と、上記被測
定体の前方でかつ被測定体を透過した非数ｆｉＬ光の光
路に垂直な面上の中心部に設けられた非故６Ｌ光強度検
出手段と、上記面上の周辺部に設けられた散孔光集光手
段と、その散乱光集光手段の前方に設けられた散乱光強
度検出手段を備えたことを特徴としている。
、光源と、その光源からの光を平行光束にして充放６し
性を持つ被測定体に照射する光束調整装置と、上記被測
定体の前方でかつ被測定体を透過した非数ｆｉＬ光の光
路に垂直な面上の中心部に設けられた非故６Ｌ光強度検
出手段と、上記面上の周辺部に設けられた散孔光集光手
段と、その散乱光集光手段の前方に設けられた散乱光強
度検出手段を備えたことを特徴としている。
〈実施例〉
以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図は、この発明の散乱光測定装置であり、レーザー
、タングステンランプ、セキノンアークランプなどより
なる光源１１から出た光は、コンデンサーレンズ、ピン
ホール、コリメーターレンズより構成される光束調整装
Ｗ１１２によりある直径を待った平行光束に調整されて
、光散乱性を持つ被測定本１３に照射される。上記被測
定体１３の前方に散乱光検出装置１５を設置する。
、タングステンランプ、セキノンアークランプなどより
なる光源１１から出た光は、コンデンサーレンズ、ピン
ホール、コリメーターレンズより構成される光束調整装
Ｗ１１２によりある直径を待った平行光束に調整されて
、光散乱性を持つ被測定本１３に照射される。上記被測
定体１３の前方に散乱光検出装置１５を設置する。
上記被測定本１３は、被測定体移動装置１１４によって
、前後方向に移動できるようになっている。
、前後方向に移動できるようになっている。
また上記故６Ｌ光検出装置１５は筺体１６に、故８し光
集光手段としての斂６Ｌ光集光レンズ１７と所望の散乱
光をし十へいする光学マスク１８と非散乱光強度検出手
段としての非散乱光検出器１９と散乱光強度検出手段と
しての故、！ｉＬ光検出器２１とその散乱光検出器２１
の位置調整を行なう位置調整装置！２２を設けてなる。
集光手段としての斂６Ｌ光集光レンズ１７と所望の散乱
光をし十へいする光学マスク１８と非散乱光強度検出手
段としての非散乱光検出器１９と散乱光強度検出手段と
しての故、！ｉＬ光検出器２１とその散乱光検出器２１
の位置調整を行なう位置調整装置！２２を設けてなる。
上記散肚光集光しンＸ”１７は上記！測定体１３を透過
した非散乱光り、の光路に直交する面上、すなわち筐体
１６の一面上に設けており、かつ非散乱光検出器１９は
上記面の中心部に上記散乱光集光レンズ１７を貫通して
設けている。上記光学マスク１８は、散乱光集光レンズ
１７に重ね合わせており、上記非散乱光検出器１９に対
向する中心部の貫通孔１７ａと上記貫通孔１７ａと同心
の輪状の貫通孔１７ｂを備元、この輪状のｎ通孔１７ｂ
に一定角度の故ｆｉＬ尤Ｌ４が入射するようにしている
。
した非散乱光り、の光路に直交する面上、すなわち筐体
１６の一面上に設けており、かつ非散乱光検出器１９は
上記面の中心部に上記散乱光集光レンズ１７を貫通して
設けている。上記光学マスク１８は、散乱光集光レンズ
１７に重ね合わせており、上記非散乱光検出器１９に対
向する中心部の貫通孔１７ａと上記貫通孔１７ａと同心
の輪状の貫通孔１７ｂを備元、この輪状のｎ通孔１７ｂ
に一定角度の故ｆｉＬ尤Ｌ４が入射するようにしている
。
一方、上記散乱光検出器２１は、上記散乱光集光レンズ
１７に一定開隔をあけて対向する筐体１６の一面の中心
に設けて、非散乱光検出器１９に対向させている。上記
散乱光検出器２１の位置は位置調整装置２２により調整
して、被測定体１３の充放６Ｌ面の像が散乱光集光レン
Ｘ”１７により散乱光検出器２１上に結像されるように
している。
１７に一定開隔をあけて対向する筐体１６の一面の中心
に設けて、非散乱光検出器１９に対向させている。上記
散乱光検出器２１の位置は位置調整装置２２により調整
して、被測定体１３の充放６Ｌ面の像が散乱光集光レン
Ｘ”１７により散乱光検出器２１上に結像されるように
している。
このように配設することにより、被測定体１３の光照射
面よりの散乱光のうち光学マスクすなわち散乱光しゃへ
いマスク１８を通過した部分のみが全て飲６Ｌ光集光レ
ンズ１７により散乱光検出器２１に集光されるため、散
乱光検出器２１が受ける光強度が大きくなり、大出力の
光源を用いずとも安価な半導体検出器などによる測定が
可能となる。
面よりの散乱光のうち光学マスクすなわち散乱光しゃへ
いマスク１８を通過した部分のみが全て飲６Ｌ光集光レ
ンズ１７により散乱光検出器２１に集光されるため、散
乱光検出器２１が受ける光強度が大きくなり、大出力の
光源を用いずとも安価な半導体検出器などによる測定が
可能となる。
上記被測定体１３を通過してくる光のうち、非数ＡＬｉ
Ｌ、は非故６Ｌ光検出器１９により検出され、散乱光り
、は散乱光集光レンズ１７により集光され、散孔光検出
器２１により検出される。非散乱光り、の測定面積、故
８Ｌ光り、を集光する場合の集光する故６Ｌ角範囲は、
光学マスク１８を交換することにより、必要な範囲に設
定することが可能である。
Ｌ、は非故６Ｌ光検出器１９により検出され、散乱光り
、は散乱光集光レンズ１７により集光され、散孔光検出
器２１により検出される。非散乱光り、の測定面積、故
８Ｌ光り、を集光する場合の集光する故６Ｌ角範囲は、
光学マスク１８を交換することにより、必要な範囲に設
定することが可能である。
さらに被測定体１３の位置を被測定体移動装置１４でａ
整し、それと同時に散乱光検出器２１の位置を被測定体
１３の光散乱面の像が散乱光集丸レンズ１７により結像
さ八る位置にくるように調整することにより、さらに広
範囲に散乱角の異なる散乱光を測定することが可能とな
る。
整し、それと同時に散乱光検出器２１の位置を被測定体
１３の光散乱面の像が散乱光集丸レンズ１７により結像
さ八る位置にくるように調整することにより、さらに広
範囲に散乱角の異なる散乱光を測定することが可能とな
る。
また散乱光集光レンズ１７は通常のガラス製レンズを用
いてもよいが本実施例ではプラスチック製のフレネルレ
ンズで構成されており、通常のガラス製レンズにくらべ
、直径が大きくかつ焦点距離が短いものを安価で入手し
易く、また穴あけ等の加工が容易である。
いてもよいが本実施例ではプラスチック製のフレネルレ
ンズで構成されており、通常のガラス製レンズにくらべ
、直径が大きくかつ焦点距離が短いものを安価で入手し
易く、また穴あけ等の加工が容易である。
次に本発明による装置の応用例として、塗料液中の顔料
粒子による光散乱パターン検出による顔料粒子の分散状
態の測定について説明する。
粒子による光散乱パターン検出による顔料粒子の分散状
態の測定について説明する。
塗料製造においては顔料をビヒクル中に均一に分散させ
ることが必要であるが、塗料液中の顔料粒子の粒度測定
はＪＩＳＫ−５４００に規定されている「っぷゲージ、
１によっているのが現状である。
ることが必要であるが、塗料液中の顔料粒子の粒度測定
はＪＩＳＫ−５４００に規定されている「っぷゲージ、
１によっているのが現状である。
しかしながら「つぶデージ」は顔料***の粒子径分布の
最大値を検出していることになり、さらにその最大値も
５μ−以下になると、測定が困難であるという問題点を
持っている。最近のように高品質の塗料が要求されてく
ると、塗料液中の顔料粒子の分散も高度のものが要求さ
れ、顔料粒子径の測定ら「つぶデージ」では不可能にな
ってさているのが現状である。
最大値を検出していることになり、さらにその最大値も
５μ−以下になると、測定が困難であるという問題点を
持っている。最近のように高品質の塗料が要求されてく
ると、塗料液中の顔料粒子の分散も高度のものが要求さ
れ、顔料粒子径の測定ら「つぶデージ」では不可能にな
ってさているのが現状である。
従来、塗料液のような高濃度懸濁液中の粒子の粒度分布
測定は、沈降法、顕微鏡法、光散乱性などによっている
が、いずれの方法も試料をかなり希釈する必要があり、
希釈により粒子の分散状態が変化するという本質的なＵ
題の他、希釈の為の手間がかかるという問題点を有する
。
測定は、沈降法、顕微鏡法、光散乱性などによっている
が、いずれの方法も試料をかなり希釈する必要があり、
希釈により粒子の分散状態が変化するという本質的なＵ
題の他、希釈の為の手間がかかるという問題点を有する
。
かかる問題点を解決するため、本発明による装置を応用
した、塗料液中の顔料粒子状態を簡易にかつ短時間に検
出することのできる装置についで説明する。
した、塗料液中の顔料粒子状態を簡易にかつ短時間に検
出することのできる装置についで説明する。
測定しようとする塗料液を所定の条件に調整し、薄層ま
たは薄膜にした試料を第５図に示すような従来の装置を
用いて、前方数社光強度分布を測定した例を第２図に示
す、第２図の光強度は中心透過光を１として規準化して
あり、また本例で使用した試料は、キナクリドン赤顔料
をアクリル樹脂溶液中にＰＶＣ３０％にて分散したもの
を、′／ｇ−さ２０μ−の薄層にしたらのも用いている
。第３図中のＡは樹脂溶液のみの、Ｂは分散の良い塗料
液の、Ｃは分散の悪い塗料液の前方散乱光分布を示す。
たは薄膜にした試料を第５図に示すような従来の装置を
用いて、前方数社光強度分布を測定した例を第２図に示
す、第２図の光強度は中心透過光を１として規準化して
あり、また本例で使用した試料は、キナクリドン赤顔料
をアクリル樹脂溶液中にＰＶＣ３０％にて分散したもの
を、′／ｇ−さ２０μ−の薄層にしたらのも用いている
。第３図中のＡは樹脂溶液のみの、Ｂは分散の良い塗料
液の、Ｃは分散の悪い塗料液の前方散乱光分布を示す。
第２図より明らかなごとく、敗８Ｌ角３° 〜２０゜の
範囲の散乱光強度が、顔料粒子の分散状態により変化し
ていることがわかる。
範囲の散乱光強度が、顔料粒子の分散状態により変化し
ていることがわかる。
第３図に顔料粒子の分散の程度と「っ書ゲーノ」の読み
及び前方散乱光強度の変化を示す、第３図において、た
て軸は「つぶゲージ」による測定値、及び受光散乱角範
囲１° 〜１８°になるよう調整した第１図に示す本発
明の装置におけろ散８し光検出器２１により検出さｈた
光強度信号（第３図中にＩｓと記す）を非数乱光検出器
１９により検出された光強度信号（第３図中にＤａと記
す）により除したものをあられしており、また、横軸は
〃ラスビーズを媒体として用いる媒体型分散磯を用いて
、キナクリドン赤顔料をアクリル樹脂中に分散した場合
の分散時間を示す。
及び前方散乱光強度の変化を示す、第３図において、た
て軸は「つぶゲージ」による測定値、及び受光散乱角範
囲１° 〜１８°になるよう調整した第１図に示す本発
明の装置におけろ散８し光検出器２１により検出さｈた
光強度信号（第３図中にＩｓと記す）を非数乱光検出器
１９により検出された光強度信号（第３図中にＤａと記
す）により除したものをあられしており、また、横軸は
〃ラスビーズを媒体として用いる媒体型分散磯を用いて
、キナクリドン赤顔料をアクリル樹脂中に分散した場合
の分散時間を示す。
第３図より、「つぷゲージ」では測定不可能な領域にお
いて、顔料分散程度が検出可能であることがわかる。
いて、顔料分散程度が検出可能であることがわかる。
なお、第１図に示す実施例においては、散乱光集光レン
ズ１７は単一のフレネルレンズを用いていたが、複数の
フレネルレンズを用いてもよい。
ズ１７は単一のフレネルレンズを用いていたが、複数の
フレネルレンズを用いてもよい。
第４図に示す実施例は、同一光軸上に焦点を持つ２種の
フレネルレンズ９１．９２を用いで、異なろ散乱角範囲
の散乱光Ｌ１１１Ｌ４□を別々に集光し、数社光検出器
１２１，２２１により、同時に検出することが可能な構
成となっているものであり、測定目的に応じて必要な散
６Ｌ角範囲を選択することが可能なものである。
フレネルレンズ９１．９２を用いで、異なろ散乱角範囲
の散乱光Ｌ１１１Ｌ４□を別々に集光し、数社光検出器
１２１，２２１により、同時に検出することが可能な構
成となっているものであり、測定目的に応じて必要な散
６Ｌ角範囲を選択することが可能なものである。
以上述べたごとく、この発明によれば、被測定体から数
社された散、！ｉＬ光を効率よく集光することが可能で
大きな光強度をもった光信号として検出することが可能
になり、光源の光を強くする必要がなく、半導体などの
安価な光検出器を用いることができる。また高感度の光
検出器を用いれば光源を弱くすることら可能である。し
かも非散乱光と故８Ｌ光を同時に検出することが可能で
あり、検出器を走査するなどの必要がないため、！ｆＩ
造を簡易にかつ安価に製作することが可能となる６また
、被測定体と非散乱光検出手段および散乱光集光手段が
設けられている面との距離を調節可能にし、かつ、上記
面と散乱光検出手段との距離を調節可能にすれば、測定
目的に応じて必要な敵６Ｌ角範囲を設定することができ
る。
社された散、！ｉＬ光を効率よく集光することが可能で
大きな光強度をもった光信号として検出することが可能
になり、光源の光を強くする必要がなく、半導体などの
安価な光検出器を用いることができる。また高感度の光
検出器を用いれば光源を弱くすることら可能である。し
かも非散乱光と故８Ｌ光を同時に検出することが可能で
あり、検出器を走査するなどの必要がないため、！ｆＩ
造を簡易にかつ安価に製作することが可能となる６また
、被測定体と非散乱光検出手段および散乱光集光手段が
設けられている面との距離を調節可能にし、かつ、上記
面と散乱光検出手段との距離を調節可能にすれば、測定
目的に応じて必要な敵６Ｌ角範囲を設定することができ
る。
第１図はこの発明の一実施例の欽８Ｌ光測定装置、第２
図は塗料液薄層による前方散乱光強度分布を示す図、第
３図は顔料分散時間に対するっぷＹ−ノによる測定値お
よび散乱光強度と非散乱光強度との比を示す図、第４図
は他の実施例の断面図、＃１５図は従来の散乱光測定装
置の断面図である。 １１・・・光源、１２・・・光束ｉＩ］整装置、１３・
・・被測定体、１４・・・被測定体移動装置、１７，９
１．９２・・・フレネルレンズ、１８・・・光学マスク
、１９・・・非散乱光強度検出器、２１，１２１，２２
１・・・散乱光強度検出器、２２・・・位ａｔｉｉｉｑ
。 特 許 出 願 人 日本ペイント株式会社代 理 人
弁理士 前出 葆 はか２名第１図 １ら 第２図 相 敷台り角（廣）
図は塗料液薄層による前方散乱光強度分布を示す図、第
３図は顔料分散時間に対するっぷＹ−ノによる測定値お
よび散乱光強度と非散乱光強度との比を示す図、第４図
は他の実施例の断面図、＃１５図は従来の散乱光測定装
置の断面図である。 １１・・・光源、１２・・・光束ｉＩ］整装置、１３・
・・被測定体、１４・・・被測定体移動装置、１７，９
１．９２・・・フレネルレンズ、１８・・・光学マスク
、１９・・・非散乱光強度検出器、２１，１２１，２２
１・・・散乱光強度検出器、２２・・・位ａｔｉｉｉｑ
。 特 許 出 願 人 日本ペイント株式会社代 理 人
弁理士 前出 葆 はか２名第１図 １ら 第２図 相 敷台り角（廣）
Claims (5)
- （１）光源と、その光源からの光を平行光束にして光散
乱性を持つ被測定体に照射する光束調整装置と、上記被
測定体の前方でかつ被測定体を透過した非散乱光の光路
に垂直な面上の中心部に設けられた非散乱光強度検出手
段と、上記面上の周辺部に設けられた散乱光集光手段と
、その散乱光集光手段の前方に設けられた散乱光強度検
出手段を備えたことを特徴とする散乱光測定装置。 - （２）上記被測定体と、上記非散乱光強度検出手段およ
び散乱光集光手段が設けられている面との距離が調節可
能になっており、かつ、上記面と散乱光強度検出手段と
の距離が調節可能になっていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載の散乱光測定装置。 - （３）上記散乱光集光手段の前面に、ある散乱角範囲内
の散乱光のみを通過させるための光学マスクを設けたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 - （４）上記散乱光集光手段が、同一光軸上に複数の焦点
を持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 - （５）上記散乱光集光手段が、フレネルレンズにより構
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25225484A JPS61129554A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 散乱光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25225484A JPS61129554A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 散乱光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129554A true JPS61129554A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17234666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25225484A Pending JPS61129554A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 散乱光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129554A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002535645A (ja) * | 1999-01-25 | 2002-10-22 | ニユートン・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド | 偏光を使用する組織の画像形成 |
| US11613192B2 (en) | 2018-06-11 | 2023-03-28 | Adient Us Llc | Height-adjustable and longitudinally adjustable headrest |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121584A (ja) * | 1973-03-01 | 1974-11-20 |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP25225484A patent/JPS61129554A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49121584A (ja) * | 1973-03-01 | 1974-11-20 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002535645A (ja) * | 1999-01-25 | 2002-10-22 | ニユートン・ラボラトリーズ・インコーポレーテツド | 偏光を使用する組織の画像形成 |
| US11613192B2 (en) | 2018-06-11 | 2023-03-28 | Adient Us Llc | Height-adjustable and longitudinally adjustable headrest |
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