JPH0212026A - 分光光度計 - Google Patents

分光光度計

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JPH0212026A
JPH0212026A JP1078758A JP7875889A JPH0212026A JP H0212026 A JPH0212026 A JP H0212026A JP 1078758 A JP1078758 A JP 1078758A JP 7875889 A JP7875889 A JP 7875889A JP H0212026 A JPH0212026 A JP H0212026A
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microprocessor
spectrophotometer
case
light
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JP1078758A
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Allen Weston
アレン　ウェストン
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MAXMEYER DUCO SpA
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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、分光光度計に関し、特に、但しこれに限定さ
れるものではないが、乗用車や他の一般的な自動車の車
体のような製造物品の色を、それを復元できるように、
分析するのに有用な分光光度計に関する。
［従来の技術］ 乗用車やトラック等の自動車の車体を修理する仕事には
、その修理の完了した車体に再塗装を施して、その自ｖ
Ｊ巾の色をできるだけ忠実に復元することが含まれてい
ることは、よく知られている事実である。
自動車の車体を保護する塗装は、よく知られているよう
に、太陽光及び／又は天候、又は洗浄及びその洗浄の回
数による作用によって引ぎ起こされる老化過程の結果、
実際のところ、種々の色合いの変化を被る。従って、塗
装色は、予測困ガでＨつそれを本来自動車に付与したも
のとは異なったものにしてしまうところの、時間による
不可避的な変化を被らざるを１９ない。
この結果、自動車の製造業者によって提供される所謂本
来の塗装は、全ての場合、個々の製品が実際に呈する色
の忠実なレプリカを作るためには適さない。
それ故、この問題を解決するため、この技術分野におい
ては、「現在あるがままの」塗装の処方を出力すること
ができ、それを用いて、その時点で市販されている塗料
を混合してその塗装が作成できるような、複雑な或いは
簡単な装置が研究されてきた。
この目的のために、通常、製品の表面からの反）１光、
言い換えると、その色が、分光光度計によりヅ）析され
る。即ち、光は、そのスペクトル成分に分解され、その
（す、所謂据置き形の分光光度計によって定性的及び定
量的に測定される。
後前の装置は、分析される色のスペクトル成分の測定を
非常に精確に行うことができる反面、非常に複雑で、サ
イズが大きく、更に、非常に高価でｄつって、エネルギ
ーの消費も大きい。
それ故、据置き形の分光光度計は、典型的な研究室用の
装置として構成されているきらいがある。
事実、それは非常に精確であるが、その使用に関する柔
軟性や輸送の容易さという観点からはほど遠く、自動車
の車体の修理業者が長い間待ら望んでいたほど低コスト
なものではなかった。
このような据置き形の装置の大きさは、それらを、工場
及び／又は研究室の外で、目的の自動車に直接使用する
のに不向きなものにしていた。それ故、再塗装される車
体から、時には破壊的な技術を用いて、サンプルを取る
ことが必要であった。
据置き形の装置の上記の欠点を除去するために、成る種
の分野においては、持ち運びができ、現場で使うことが
できる分光光度計が提案されてきた。
このタイプの装置は、フレキシブルケーブルによってデ
ータ処理装置に接続された読取りヘッドを有しており、
データ処理装置には、測定したデータをプリントアラ［
・するプリンターのような様々な付属品が装備されてい
る。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、最後に述べたタイプの分光光度計におい
ては、それが、接続ケーブルによって互いに接続される
べきかなりの重量を持った部品で構成されているために
、その移動には成る程度の困難性が伴う。
このことは、互いに切り離づことのできない読取りヘッ
ドと処理装置とのために、現場での使用性を狭め、その
持ち運びに不便であって、かなりの労力を必要とするこ
とを意味する。
この従来装置の更に別の欠点は、その値段が、通常、平
均的な使用者の手が届かないほど高いということである
。それは、むしろ、据置き形弁光光度計より・ｂ高い。
そこで、本発明の課題は、携帯が容易であり、且つ、分
析された色を「その通りに」再現することを可能にする
ような構成上及び動作トの特徴を有した分光光度計であ
って、従来技術の上述した欠点を克服したものを提供す
ることである。
［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するため、本発明によれば、保持ケー
スを有する運搬可能な分光光度計が提供され、該分光光
度計は、制御回路を介して、データＲＡＭ及びプログラ
ムＲＯＭを右するマイクロブ［］セッザーの出力に接続
されている光源と、前記ケースから出て行く光束をより
均一にする効果を右する球と、前記光源によって照明さ
れた試料から、Ａ　、／　Ｄ変換器を介して前記マイク
ロブロセッ１ナーの入力端に接続された測光装置に向か
う反射光をスペクトル状に分散するための分光器と、前
記光線から前記測光装置を直接的に照明するための光学
装「イと、前記光源、前記測光装置、前記制御回路、前
記Ａ／Ｄ変換器及び前記マイク１】プロセッサーのため
の電源と、ｎｉＮ記マ子マイクロプロセッサび前記電源
を前記ケースの外部と接続づるためのコネクターとを前
記ケースの中に具備することを特徴としている。
［実　施　例］ 以下、図面を参照して、本発明の一実施例による分光光
度計について説明する。
分光光度計１は、実質的に平行六面体をなす保持ケース
２を具備し−Ｃおり、この保持ケース２は、以下に説明
する光学機械装置６０及び電子制御装置６３を納めてい
る。
ケース２は、その頂部に把手３を有しており、また、複
数のｉｉ！置装脚４を有する底部１８を有している。
ケース２はまた、実質的に平行六面体の形状をなす読取
りヘッド５を具備しており、この読取りヘッド５の前面
には円形断面を有する読取りアイ８のための基本的に四
角錐台形状をなすホルダー６が没けられており、読取り
アイ８は、その前面に設（プられた板状カバーによって
保護されている（第２図参照）。
読取りアイ８３は、中空球１２に設けられた円形断面の
開口１１をイｊしており、中空球１２は、ｔす述づるよ
うに、この読取りアイ８を通って読取りヘッド５から出
て行く光束の密面をより均一にするように作用する。
読取りアイ８の開口１１には、その周囲にリング状マグ
ネット９が設【ノられており、これにより、分析される
べき金属表面への読取りヘッド５の接着が強化される。
第２図に示すように、分光光爪閉１の光学機械装置６０
は、ケース２の内部において、実質的に沖形形状の外形
を有づるプレート１３の上に設けられてＪ３つ、このプ
レート１３は、ケース２の底部１８に一体的に立設され
た複数のスペーサー１４１−に、在来のねじ結合手段（
図示せず）によって締結されている。
それ故、このプレート１３とケース２の底部１８との間
には、バッテリー２１（第２図及び第４図参照）からな
る電源２０を収容するための実質的に平行六面体をなす
室１９が形成される。
この室１９には、在来のねじ結合手段（図示せず）によ
ってケース２の底部１８に着脱可能に取り付けられた惹
５６を取り外すことにより、外部からバッテリー２１等
を挿入できるようになっている。
第２図に示すように、ケース２には、読取りヘッド５の
内部であって、球１２の近傍に、分光光度計の構造をよ
り強固にするための一対の支柱５つが設けられている。
１１ノート１３は、その一端にヨーク部１６を具備して
おり、このヨーク部１６は、ねじ１７によってそれに在
来の手法で締結されている球１２を保持している。
安定性をより良くするため、球１２は、この球の外面形
状に合致１ノだシー１−５８に支持されるようになって
いる。
球１２〈第２図及び第３図参照）は２つの半球部分、即
ち、前の部分１２ａと襖の部分１２ｂとからなっており
、これらの半球部分１２ａ、１２ｂは、複数の龜じ２２
のような在来の手法によってηいに肴ＩＩＩ可能に締結
されている。
分析すべき物品の表面を照明するため、分光光度計１に
は、光源２３が、球１２の後半球部分１２ｂに、前半球
部分１２ａとの接合領域付近において、在来の手法によ
って取り付けられている（第３図参照）。光源２３は、
角柱状の容器２６内に設けられたフラッシュバルブ２５
を有しており、各容器２６は、球１２の水平な直径を含
む而Δ−△（第２図参照）に関して対称的に延在してい
る矩形断面形状を有する通路２４において、球１２の内
部に向かって開口している。
フラッシュバルブ２５は、分析されるべぎ表面を、約６
０００にの色温度を有する閃光によって照明することが
できる。
本発明の１つの特徴に従い、第５図に図式的に示寸よう
に、光源２３は、ケーブル２９ａによつで在来の制御回
路２７に接続されており、この制御回路２７は、やはり
在来の構成でバス６２を介してマイクロプロセッサ−２
８の出力に接続されている。
そね故、光源２３は、制御回路２７を介して、マイクロ
プロセッサー２８に作用的に結合されている。
光源２３自体は、ケーブル２９ａとともに外装３０に内
包された別のケーブル２９ｂ　、２９ｃの対を介し、ケ
ース２の底部１８と保持プレート１３との間に形成され
た室１９内に配されている電源２０によって駆動される
。
フラッシュバルブ２５がオンされると、読取りヘッド５
の上の把手３に跨がって設けられているキー６１であっ
て、図示しない手段によって在来の手法でマイクロプロ
セッサ−２８に接続されているものを押し下げることに
よる外からの制御の下で、色の分析動作が行われる。
分光光度計１の光学機械装置はまた、光源２３によって
照明された物品の表面からの反射光をスペクトル状に分
散させるための分光器３１（第２図及び第３図参照）を
具備している。
分光器３１はコリメーター３２及び回折格子３３をＣ１
（、ｔ６している。コリメーター３２は、在来の一群の
レンズ（図示せず）を有しており、その光軸１−１は、
第３図に示すように、球１２の開口１１の中心と交わっ
ている。
格子３３は、実質的に平行六面体の形状をなす箱状の保
護ハウジング３４の内部に収容されており、コリメータ
−３２の光１−ｔに連続して、且つ、それと約４５°の
角度をなすように配置されている。
箱状ハウジング３４は、プレート１３上に在来の手法（
例えば、溶接）によって支持されているとともに、図示
しない在来の手法によって保護プレート１３に取り付け
られた測光装置３６によって遮蔽される開口３５を億え
ている。
格子３３によって回折された光のスペクトル成分の光学
分割を強めるために、その格子３３と測光装置３６との
間に焦点合わせ用対物レンズ３７が配されている（第３
図参照）。
対物レンズ３７は、第２図及び第３図に示すように、箱
状ハウジング３４及びプレート１３上に、シート状ホル
ダー３８を介して支持されている・第２図に示すように
、開口１１、コリメーター３２及び対物レンズ３７の光
軸は全て、その輪郭を図中に明示する同じ水平面Ａ−Ａ
内に存在する・測光装置３６は、物品の表面から反射さ
れた光のスペクトル成分を定性的及び窓用的にピックア
ップするための、図示は省略した在来の複数の光電セル
を具備している。この目的のために、光は、格子３３に
より、概ね４００〜７００ｎｍの波長帯を包含する幅の
回折ビームに分解される。
このようにして得られた回折ビームは、測光装置３６に
より、約１０　ｎ　ｍと約２０ｎｉとの間にある波長域
に応じて、記録可能な様式で有利にサンプリングされ、
もって、マイクロブロセッ（ナー２８を介して外部から
選択される。
第３図に示すように、光源２３は、光応答素子４０と一
対の光ファイバー４２を有するフレキシブルケーブル４
１とからなる光学装置３９により、測光装置３６の入力
端に光学的に結合されている。
それ故、測光装置３６には、後述するように、試料から
反射され、分光器３１によってそのスペクトル成分に分
散された光ビームと比較するための、繕準となる第２の
光ビームが供給される。
従って、光応答素子４０は、この分光光度計の内部基準
として構成されている。この目的のために、それは、球
１２に形成された開口４３においてその球１２の内部に
向かうように配置され、口つ、分析すべき物品の表面と
同時にこの光応答素子４０をも照明する光源２３からは
離れた位置に配されている。
測光装置３６は、複数の電気ケーブル４４により、第５
図に図式的に示すように、電子制御装置６３の入力端に
接続されている。そこには、以下に説明するように、ア
ナログの形の測定データがアドレスする。
第２図及び第３図に示すように、以上に説明した分光光
度計１の光学機械装置６０は、内部基準（光応答素子４
０〉と分析されるべき表面とが光源２３により同時に照
明されることにより、全く移動部分を有していない。
それ故、従来技術の分光光度計の場合のように、物品と
内部上１とを時間的に順次に照明しなければならないと
いう必要性が避けられる。
次に、第５図を参照して、本実施例の分光光度計１に組
み込まれている電子制御装置６３を説明する。
この電子ｉ１ｉ制御装置６３は、実質的に平行六面体状
の箱体４７の内部に保持されている図示しない２つの電
子ボードの、Ｌに在来の手法によって取り付けられてお
り、箱体４７は、コリメーター３２及び箱状ハウジング
３４の上方であってケース２の内部に、複数の円柱状の
支柱４８によって支持されている〈第２図参照）。
電子制御装置６３の全体を図式的１．：描写した第５図
に示すように、マイクロプロセッサ−２８は、入力イン
ターフェース６４を介して測光装置３６の入力端に接続
されている。特に、そのインターフェース６４は、測光
袋＠３６から受は取ったアナ［］グの形の測定データを
デジタルの形に変換し得るＡ／Ｄ変換器４５であり、そ
のように変換したデータを、バス６５を介してマイクロ
プロセッサ−２８に供給する。
本発明の１つの特徴に従い、マイクロプロセッサ−２８
は、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メ土す−）と称さ
れる読出／書込可能な第１のメモリー４９を有しており
、ここに、Ａ／Ｄ変換器４５からマイクロプロセッサー
２８にデジタルの形で供給されたデータが記憶される。
マイクロプロセッサ−２８はまた、具体的にはＲＯＭ（
リード・オンリー・メモリー）型の１つである、読み出
し専用の第２のメモリー５０を有しており、ここに、マ
イクロプロセッサ−２８を動作させるためのプログラム
が記憶されている。
上記のメモリー４９．５０は、−群のバス５１８．５１
ｂを介して在来の手法によってマイクロプロセッサ−２
８に接続されている。
本発明の別の特徴に従い、電子υ制御装置６３、フラッ
シュパルプ２５及び測光装置３６を駆動するだめの電源
は、この分光光度計の室１９に収容された電源２０から
供給される。
一フィクロプロセッサー２８及び電源２ｏは、更に、夫
々独立に、図示しない在来の手法によって入力的に、ケ
ース２の側壁５３上の、読取りヘッド５から離れた位置
に設けられているコネクター５２に接続されている。
コネクター５２を介して、電源２０が充電されるととも
に、マイクロプロセッサ−２８の指示に従い、ＲＡＭメ
モリー４９に記憶されている測定データが、史にその先
の処理用として設置されている外部コンピューター（図
示せず）に転送され、それらは、ｔｌｉ処方の出カニ程
に使用される。
マイクｌコプロセッサ−２８によって与えられる測定の
実施の承諾、及びＮ源２ｏの充電は、分光光度計の読取
りヘッド５の把手３の両側に設けられた指示灯５４及び
ガルバノメーター５５（第４図参照）によって、夫々、
外部からモニターすることができる。
次に、光学機械装置６０を示す第２図を参照し■、本実
施例の分光光度計１の動作を説明する。
製造物品（例えば、自動車の車体）の色を、それを再生
又はチエツクする目的で分析しようとする場合、分光光
度計をオンさせた後、使用者は読取りアイ８の保護カバ
ー７を外し、読取りヘッド５を、分析すべき物品の表面
上に置かなければならない。
色の正確な読取りを行うため、読取りアイ８の軸は、そ
の物品の表面に対して、できるだけ垂直に保持されなけ
ればならない。この操作は簡単に行われる。例えば、鉄
の表面の場合、リング状マグネット９が、物品に対する
読取りヘッド５の適切な接着を与える。
次いで、色の分析は、把手３に跨がったキー６１を即し
下げることにより実行される。
このようにして、光源２３が、マイクロプロセッサ−２
８により、制御回路２７を介して駆動される。光源２３
は、フラッシュバルブ２５を介して閃光を発し、その光
は、電源２０から光［２３に供給されるエネルギーによ
って中空球１２の内部を照明する。内部を白くエナメル
化された球１２は、読取りアイ８を出る光束の密度をよ
り均にする効果を有し、その光束は、分析されるべき、
色のイ・１いた製造物品の表面を均一に照明する。
光学ｇｒ置３９の光応答素子４０は、球１２上のその特
別の配置のために、光源２５から発せられる閃光により
、物品の表面が照明されるのと同時に照明される。
このようにして照明された表面から反射して戻ってくる
光は、コリメーター３２により、回折格子３３−トに焦
点を合わされ、ここで、４００〜７００ｎｍの間の帯域
にわたるスペクトル成分に分散されて反射され、更に、
対物レンズ３７により、測光装置３６の光電セル上に焦
点を合わされる。後前はまた、光学装置３９を介して、
バルブ２５から発せられる閃光により同時に照明される
。
実際、パルプ２５からの放出光は、光ファイバー４２を
通じて直接測光装置３６に達し、４１０〜４４０ｎｍ及
び６００〜６４０ｏＩｌｌの波長域を有するスペクトル
成分によって夫々照明される２組の光ｓｈルに↑り達＝
Ｊる１、 測光装置３６は、△／Ｄ変換器４５に、（ケーブル４４
を介して）試料から反射した光及び光源２３からの放出
光の測定に関するデータをアナログの形で供給りる。Ａ
／Ｄ変換１ｉＳ４５は、入力された信号をアナログの形
からデジタルの形に変換し、それらを、バス６５を介し
てマイクロブロゼツナー２８に送る。マイクロブロゼツ
ナ−２８は、このようにして得られた皿中に読み取られ
たデータを、ＲＡＭメモリー４９に記憶する。
別の製造物品の色を分析しようとする場合にも、１述し
たのと同じ操作を行えば十分である。その場合、各々の
測定において、読取りヘッド５を、その物品の表面に対
し、可能なかぎり垂直に保持することに気をつければよ
い。
本発明の１つの特徴に従い、上述した分光光度計１の仝
での動作工程は、装置外部の電源に接続することなく、
また、外部のいかなる制御装置も用いることなく、実行
することができる。
実際、測定されたデータは、マイクロブロゼツナー２８
のＲＡＭメモリー４９に直接記憶され、そして、それら
が、コネクター５２を介して、後の処理用の据置き型コ
ンピューターに連続的に転送されるのは、後になってか
らである。
［発明の効果］ 簡単で且つ頑健な構造であり、エネルギー消費が少ない
ので、本発明による分光光度計は、再生及び／又はチエ
ツクされるべき色の分析を、直接現場において、十分に
独立的に且ついかなる外部電源ユニットにも接続するこ
となく、有利に行うことを可能にする。
これに関して注目すべき点は、例えば−Ｆ記実施例の分
光光度計１にＪ′３いて、ＲＡＭメモリー４９が存在す
るおかげで、同じ又は数種の製造物品の色を繰り返し測
定することが可能である点である。
測定データは最初メモリー４９に記憶し、（々になって
工場や研究室に帰ったときにのみ、後の処理用として予
め配設されたコ〕／ビューターに転送すればよい。
更に、本発明の分光光度計は、市場でたやすく手に入る
低コストの材料を使用することができるので、非常に低
コストで構成することが可能であり、広範な潜在的使用
者にも容易に手が届くという、更に重要な利点を有して
いる。
従って、このことは、本発明の分光光度計を、特殊化さ
れたわずかな研究室だけでなく、広範な市場に供するこ
とができるということを意味する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による分光光度計の斜視図、 第２図は第３図にお【プる線Ｕ−Ｉｆに沿う、第１図に
示されでいる分光光度計のｗ１１９ｉ而図、第面図は第
２図にＪ３ける線ｍ−ｍに沿う、第１図に示されている
分光光度計の縦断面図、第４図は第１図に示されている
分光光度計の、第２図における線［Ｖ〜■ｖに沿って部
分的に切り欠かれた平面図、 第５図は第１図に示されている分光光度計に組み込まれ
ている°電子制岨装置の構成を示すブロック図である。 １・・・分光光磨削 ２・・・保持ケース ５・・・読取りヘッド ８・・・読取りアイ １２・・・球 ２０・・・電源 ２１・・・蓄電池 ２３・・・光源 ２７・・・制御回路 ２８・・・マイクロプロセッサ− ３１・・・分光器 ３６　・・・り４す光装置 ３つ・・・光学装置 ４５・・・△／Ｄ変換器 ４９・・・ＲＡＭ ５０・・・［七〇Ｍ ５２・・・コネクター ６０・・・光学礪械装置 ６３・・・電子制御装置

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、保持ケース（２）を有する運搬可能な分光光度計に
    おいて、 制御回路（２７）を介して、データＲＡＭ（４９）及び
    プログラムＲＯＭ（５０）を有するマイクロプロセッサ
    ー（２８）の出力に接続されている光源（２３）と、 前記ケース（２）から出て行く光束をより均一にする効
    果を有する球（１２）と、 前記光源（２３）によつて照明された試料から、Ａ／Ｄ
    変換器（４５）を介して前記マイクロプロセッサー（２
    ８）の入力端に接続されている測光装置（３６）に向か
    う反射光をスペクトル状に分散するための分光器（３１
    ）と、 前記光源（２３）から前記測光装置（３６）を直接的に
    照明するための光学装置（３９）と、前記光源（２３）
    、前記測光装置（３６）、前記制御回路（２７）、前記
    Ａ／Ｄ変換器（４５）及び前記マイクロプロセッサー（
    ２８）のための電源（２０）と、 前記マイクロプロセッサー（２８）及び前記電源（２０
    ）を前記ケース（２）の外部と接続するためのコネクタ
    ー（５２）と、 を前記ケース（２）の中に具備することを特徴とする分
    光光度計。 ２、前記電源（２０）が蓄電池（２１）からなる請求項
    １記載の分光光度計。
JP1078758A 1988-03-31 1989-03-31 分光光度計 Pending JPH0212026A (ja)

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