JPH02116724A - 測色用光ファイバプローブ - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば塗料ご微粉体、固体表面等の色の測定
に用いられる、外乱光補正機構を備えた測色用光ファイ
バプローブに関する。

〔従来の技術〕

外乱光補正機構を備えた従来の潤色用光ファイバブロー
ブを第５図と第６図に概略的に示す、第５図のプローブ
は、外乱光をモニタするために、測定用受光ヘッド２０
の近くに配置された外乱光モニタ用受光へラド２１を備
えている。前記ヘッド２０で受光された被測定物２８か
らの反射光は受光用光ファイババンドル２４で、またモ
ニタ用受光ヘッド２１で受光されたモニタ用外乱先はモ
ニタ用光ファイババンドル２５でそれぞれ図示していな
い測定部へ導かれている。なお、この図では光源、投光
用プローブ、光源モニタ機能は便宜上省略しである。

第６図のプローブは、測定用受光ヘッド２２に外乱光モ
ニタ部を組み込み、受光ヘッド２２で被測定物からの反
射光を受光し、かつ外乱光取入窓２３から外乱光モニタ
部に外乱光を取入れ、それぞれを受光用光ファイババン
ドル２６とモニタ用光ファイババンドル２７によって図
示していない測定部へ導いている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし、第５図に示した測色用光ファイバプローブの場
合には、ヘッド部２０．２１が大きいと、測定用受光ヘ
ッド２０とモニタ用受光ヘット２１が離れてしまい、測
定個所の外乱光による影響を正確にモニタできないとい
う欠点がある。また、移動の際に測定用受光ヘッド２０
とモニタ用受光ヘッド２１を同時に移動・再調整しなけ
ればならない。

第６図のプローブの場合には、上記欠点はないが、測定
個所に入射する外乱光量と外乱光取入窓２３から入射す
る外乱光量との比率が適当な割合になっていないと、誤
った補正をかけてしまう恐れがある。

本発明はこのような問題点乃至欠点を除去するためにな
されたものであり、その目的は、外乱光量が変化しても
、正確に測色することができる測色用光ファイバプロー
ブを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、光源から被測定物
へ照射光を導くための投光用光ファイババンドルと、被
測定物からの反射光を受光器へ導くための受光用光ファ
イババンドルと、投光用光ファイババンドルの先端と受
光用光ファイババンドルの先端が所定の角度をなすよう
に、この両バンドルの先端部を収容保持するケース状の
プローブヘッドとを具備する測色用光ファイバプローブ
において、プローブヘッドに、外乱光量を調節可能な外
乱光取入窓を設け、この外乱光取入窓と、外乱光をモニ
タする受光器とを、外乱光を導く光フアイバハンドルに
よって接続したことを特徴としている。

ここで、外乱光取入窓の部分開放時に、外乱光を導く光
ファイバが受光器側の出射端面に均一に分布するように
配置されていることが望ましい。

更に、外乱光をモニタする受光器と光源との間に光源モ
ニタ用光ファイババンドルが接続配置され、この光源モ
ニタ用光ファイババンドルが入射端側で投光用光ファイ
ババンドルとまとめられ、かつ出射端側では外乱光用光
ファイババンドルとまとめられ、光源モニタ用光ファイ
ババンドルの光ファイバが入射端側と出射端側において
前記まとめられたバンドルの端面全体に均一に分布する
ように配置されていることが望ましい。

〔実施例〕

次に、本発明の１実施例による測色用光ファイバプロー
ブを図に基づいて説明する。

第１図において、１は照明用の光源、２は、光源１から
被測定物３へ照射光を導くための投光用光ファイババン
ドル、４は、被測定物３からの反射光を受光器５へ導く
ための受光用光ファイババンドルである。投光用光ファ
イババンドル２の先端部と受光用光ファイババンドル４
の先端部はそれぞれレンズ部６を備え、かつ互いに所定
の角度をなすようにケース状のプローブヘッド７内に収
容保持されている。受光レンズ部６ａの光軸と投光レン
ズ部６ｂの光軸とが被測定物３の表面に対してなす角度
θは、受光レンズ部６ａが投光レンズ部６ｂからの照射
光の正反射成分を受光しない角度であればよく、好まし
くは３０°〜４５°である。レンズ部６ａ、６ｂは１枚
のレンズで構成してもよいし、複数のレンズで構成して
もよい。

プローブヘッド７には周囲の外乱光（例えば蛍光灯の光
）を取入れるための外乱光取入窓８（第２図および第３
ａ図参照）が設けられ、この窓８はスライド可能なシャ
ッタ９によって、その開放面積を調節することができる
（第２図参照）。外乱光取入窓８には、外乱光用光ファ
イババンドル１０が接続され、この光ファイババンドル
１０の他端は他の受光器１１に接続されている。

この場合、外乱光用光ファイババンドル１０の外乱光取
入窓８側の入射端面と受光器１１側の出射端面とにおけ
る光ファイバの相対位置関係は無規則となっており、従
ってシャッタ９によって外乱光取入窓８を部分的に開放
したとき（第３ａ図参照）、外乱光を導く光ファイバ１
０ａの出射端側は第３ｂ図に示すように、受光器１１側
の出射端面全体にわたって均一に分布している。すなわ
ち、外乱光取入窓８を部分的に開放しても、この外乱光
取入窓８から入射しだ外乱光は受光器１１全体に均一に
照射される。それによって、外乱光取入窓８の一部だけ
が開放している場合や、受光器１１の受光面に位置によ
る感度のばらつきがある場合でも、外乱光を確実に受光
することができる。なお、第３ｂ図には、受光器１１側
の出射端面で外乱光を出射する光ファイバ１０ａだけが
示してあり、光源モ÷り用光ファイバは省略されている
。

前記光源１と受光器１１の間には更に、光源モニタ用光
ファイババンドル１３が接続配置されている（第１図と
第３Ｃ図参照）。この光源モニタ用光ファイババンドル
１３は両端部がそれぞれ投光用光ファイババンドル２と
外乱光モニタ用光ファイババンドル１０と一緒にまとめ
られて１本のバンドル１６．１７になっている。第３ｃ
図において、便宜上、光源モニタ用光ファイバ１３ａは
黒丸で、外乱光モニタ用光ファイバ１０ａと投光用光フ
ァイバ２ａは白丸で示しである。光源モニタ用光ファイ
バ１３ａはバンドル１６側の入射端面においても、バン
ドル１７側の出射端面においても、端面全体にわたって
均一に分布配置されている。それにより、例えば光源１
が指向性の強いものであってバンドル１６の入射端面の
一部に多くの光量が入射する場合でも、その影響を受け
ずにモニタ光を光ファイババンドル１３に導くことがで
き、かつ受光器１１の受光面に位置による感度のばらつ
きがあったとしても、モニタ用光ファイバ１４はバンド
ル１７の出射端面において均一に分布しているために、
感度のばらつきによらず安定したモニタを行うことがで
きる。

更に、前記受光器５，１１は図示していない測定装置に
接続されている。この測定装置は被測定物３からの反射
光、前記外乱光および光源１の光量に基づいて被測定物
３の色を測定する。なお、第１図においてはＩｔ、Ｉｚ
は外乱光を示している。

次に、上記構造の測色用光ファイバプローブの作用につ
いて説明する。外乱光がない場合（暗室で測色する場合
）、光源ｌの光量がＬｏからり。

に変化し、それに伴って投光用光ファイババンドル２に
よって導かれる被測定物照射光分り、。がり、１に、そ
して光源モニタ用光ファイババンドルＩ３によって導か
れる参照光分ＬＲＯがＬＲＩに変化したとする。

このときの変動補正後の被測定物照射光分り。

は、 となる。

外乱光がある場合、光源１の光量がＬｏからＬｌに変化
し、更に外乱光が変化したとすると、被測定物３に照射
される外乱光の変化分をΔＩＩ、外乱光取入窓８から入
射される外乱光の変化分をΔ■２とすると、変動補正後
の被測定物照射光分Ｌ３は、 となる。

ここで、外乱光取入窓８のシャッタ９をスライドさせて
外乱光量を調節し、前述の外乱光の変化分ΔＩ２が、次
式 Ｌｌｌｌ　　　Δ■２ ＬＳＩｏ　Δ■１ を満足するようにすると、（２）式は、となり、外乱光
の変化を相殺した結果が得られる。

従って、シャッタ９によって外乱光取入窓８の開閉を調
節することにより、上記のΔ■２の光量が調節され、外
乱光の光量が変化してもその影響を補正することができ
る。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではない。例えば、シャッタ
９は回転可能に形成することができる。また、外乱光取
入窓８はプローブヘッド７の適宜位置に配置することが
できる。この適宜位置とは、被測定物３に照射している
外乱光と同じ光源から発せられている外乱光を受光でき
るような位置のことで、例えば第４ａ図と第４ｂ図にお
いて１８と１９で示すような位置がある。更に、外乱光
取入窓８は光量調節のために、シャッタ９以外の手段で
開閉することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明は、プローブヘッドに、外乱光量
を調節可能な外乱光取入窓を設け、この外乱光取入窓と
、外乱光をモニタする受光器とを、外乱光を導く光ファ
イババンドルによって接続したので、外乱光の光量が変
化しても調節することができる。よって、測定個所に入
射する外乱光量と、外乱光取入窓から入射する外乱光量
との比率を適当な割合にすることができるので、外乱光
補正を正確に行うことができ、従って正確に測色するこ
とができる。

更に、外乱光を導く光ファイバが受光器側の出射端面に
均一に分布するように配置されているので、外乱光取入
窓を部分的に開放したときや、受光器の受光面に位置に
よる感度のばらつきがある場合でも、外乱光を確実に受
光することができる。

更に、光源モニタ用光ファイバが入射端面と出射端面全
体に均一に分布するように配置されているので、光源が
指向性の強いものである場合や、４゜ 受光器の受光面に位置による感度のばらつきがある場合
でも、光源の安定したモニタを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による測色用光ファイバプロ
ーブの概略図、第２図は第１図の測色用光ファイバプロ
ーブのシャッタ部分の斜視図、第３ａ図はシャッタによ
って外乱光取入窓を部分的に開放した状態を示す、シャ
ッタ、外乱光取入窓および外乱光用光ファイババンドル
の入射端面の平面図、第３ｂ図は同様に外乱光取入窓を
部分的に開放したときに外乱光を導く光ファイバの、外
乱光用光ファイババンドル出射端面における配列位置を
示す図、第３ｃ図は光源モニタ用光ファイババンドルの
接続状態と、入射端面と出射端面における光源モニタ用
光ファイバの配列状態を示す斜視図、第４ａ図と第４ｂ
図は外乱光取入窓の取付位置の変形例を示す概略図、第
５図と第６図はそれぞれ従来の測色用光ファイバプロー
ブの概略図である。 １・・・・光源、　２・・・投光用光ファイババンドル
、　２ａ・・・投光用光ファイバ、　　３・・・被測定
物、　４・・・受光用光ファイババンドル、　　５・・
・受光器、　　６ａ、６ｂ・・・レンズ部、　　７・・
・プローブヘッド、８・・・外乱光取入窓、　９・・・
シャッタ、　　１０・・・外乱光用光ファイババンドル
、　　１０ａ・・・外乱光用光ファイバ、　　１１・・
・受光器、　　１３・・・光源モニタ用光ファイババン
ドル、１３ａ・・・光源モニタ用光ファイバ、　　１６
・・・投光用光ファイババンドルと光源モニタ用光ファ
イババンドルをまとめたバンドル、　　１７・・・外乱
光用光ファイババンドルと光源モニタ用光ファイババン
ドルをまとめたバンドル、　　１８，１９・・・外乱光
取入窓、　　！、、Ｉ２　・・・外乱光、　θ・・・光
軸の角度 出願人　　ホ　−　ヤ　株式会社 代理人　弁理士　中　村　静　男 第 図 第 図 鞘３８図 第３ｂ図 第３Ｃ図 第４ａ図 第４ｂ図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源から被測定物へ照射光を導くための投光用光フ
   ァイババンドルと、 被測定物からの反射光を受光器へ導くための受光用光フ
   ァイババンドルと、 投光用光ファイババンドルの先端と受光用光ファイババ
   ンドルの先端が所定の角度をなすように、この両バンド
   ルの先端部を収容保持するケース状のプローブヘッドと
   を具備する測色用光ファイバプローブにおいて、 プローブヘッドに、外乱光量を調節可能な外乱光取入窓
   を設け、 この外乱光取入窓と、外乱光をモニタする受光器とを、
   外乱光を導く光ファイババンドルによって接続したこと
   を特徴とする測色用光ファイバプローブ。 ２、外乱光取入窓の部分開放時に、外乱光を導く光ファ
   イバが受光器側の出射端面に均一に分布するように配置
   されていることを特徴とする、請求項１記載の測色用光
   ファイバプローブ。 ３、外乱光をモニタする受光器と光源との間に光源モニ
   タ用光ファイババンドルが接続配置され、この光源モニ
   タ用光ファイババンドルが入射端側で投光用光ファイバ
   バンドルとまとめられ、かつ出射端側では外乱光用光フ
   ァイババンドルとまとめられ、光源モニタ用光ファイバ
   バンドルの光ファイバが入射端側と出射端側において前
   記まとめられたバンドルの端面全体に均一に分布するよ
   うに配置されていることを特徴とする、請求項１記載の
   測色用光ファイバプローブ。