JPH0445773B2 - - Google Patents

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JPH0445773B2
JPH0445773B2 JP57096882A JP9688282A JPH0445773B2 JP H0445773 B2 JPH0445773 B2 JP H0445773B2 JP 57096882 A JP57096882 A JP 57096882A JP 9688282 A JP9688282 A JP 9688282A JP H0445773 B2 JPH0445773 B2 JP H0445773B2
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JP
Japan
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light
receiving
emitting
optical fiber
optical fibers
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JP57096882A
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English (en)
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JPS58214842A (ja
Inventor
Hajime Munekuni
Hiroshi Saito
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP9688282A priority Critical patent/JPS58214842A/ja
Publication of JPS58214842A publication Critical patent/JPS58214842A/ja
Publication of JPH0445773B2 publication Critical patent/JPH0445773B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走行中のフイルム,シートなどの膜状
物の曇り価の測定を、投光及び受光に光フアイバ
ーを使用して速い走査速度で且つ能率良く拡散透
過光量の変化を検出することにより行う膜状物の
曇り価測定装置に関するものである。
従来、膜状物の曇り価の測定は、裸眼による目
視方法または切り取つたサンプルを従来の曇り価
計で測定する方法などにより行われることが多
い。しかしながら前者のの方法では個人差による
バラツキを避けられないばかりか、目視結果を定
量的に記録することができないから経時変化をと
らえることは難かしい。また、後者の方法ではサ
ンプル採取のため製品を切断して傷付ける上、工
程を中断しなければならないから甚だ非能率的で
あり、連続工程に適さない。そこで膜状物の走行
を停止せしめないで曇り価を測定するため、タン
グステンランプを光源にし光電管または光電素子
を受光部にした曇り価測定装置が考案され試用さ
れたが、このような装置を走行中の膜状物の表裏
両側で例えば幅方向に往復せしめて走査させるこ
とは、光源や受光部の重量が比較的大きいことに
より、慣性力に対する機械的強度が不充分であつ
たり、或は走査速度を遅くせざる得なかつたりす
るなどの問題があつた。
一方、近年においてフイルムなどの膜状物の製
造技術が向上するに従い、視覚的にも透明度の高
い高品位な製品が要求されるようになつて来た。
しかして膜状物における曇り価の変化を生ぜしめ
る原因として、外的な汚れの付着以外に、冷却条
件などの製造条件の変化に基づく内部結晶化度の
変化などの工程管理に由来する原因が重視される
ようになつて来た。従つて透明度が高く高品位な
膜状物製品の要求に応えるために工程管理におい
て速い速度で走行している膜状物の全面にわたつ
て曇り価の管理を連続的に行うことの必要性が最
近とみに強くなり、能率良く且つ高速で走査する
ことのできる膜状物の曇り価測定装置の出現が望
まれていた。
本発明者等はこのような要望に応えることを目
的に研究した結果、多数の光フアイバーを使用し
て膜状物に対して投光端、受光端を位置固定し、
そこから離れた別の場所で光源からの光を各光フ
アイバーに高速で移動分配すること及び受光端に
投光端からの光をその放光角よりも広い角度で受
光せしめることにより上記目的を達成できること
を究明して本発明を完成した。
すなわち本発明は、次の(イ),(ロ)及び(ハ)の各部か
ら成ることを特徴とする膜状物の曇り価測定装
置、 (イ) 光源と、膜状物の片面から一定距離の位置に
投光端としての一端を該片面に向けてほぼ幅方
向に沿つて一列状にほぼ隣接して並べられてお
りその並び順に従つて分配光受入端としての他
端が一定ピツチで並べられている多数の投光用
光フアイバーと、光源光受入端としての一端が
該光源から受けた光を光分配移動端としての他
端が移動しながら該投光用光フアイバーの分配
光受入端に順次接続して送光する所定本数の投
光分配用光フアイバーとから成る投光部、 (ロ) 前記膜状物の他面側で前記投光用光フアイバ
ーの投光端と対向する位置に並べられている光
フアイバーから成る受光眼を有し、該受光眼と
該投光端との間において受光眼の受光し得る最
大開き角が投光端の放光角より大きい関係を有
し、前記投光用光フアイバーの投光端からの光
を受けて受光状態となつた各受光眼からの光を
各別に送光する光フアイバーから成る複数個の
送光路を備えた受光部、 (ハ) 該受光部の各送光路の光送出端にそれぞれ接
続される受光素子と該受光素子が検出した光量
に対応した電気信号を演算して前記膜状物の曇
り価を測定する演算回路とを備えた信号処理
部、 に関するものである。
以下に本発明を本発明装置の実施例を示す図面
により詳細に説明する。
第1図は本発明装置の1実施例を一部斜視的に
示す模式的概略説明図、第2図は第1図とは異な
る態様の投光分配用光フアイバーが配置された状
態を示す説明図、第3図は投光端の1例を拡大し
て示す(イ)正面図と(ロ)側断面図、第4図は受光部の
1態様一部を省略して示す説明図、第5図は受光
部の他の態様を一部斜視的に示す模式的説明図、
第6図は投光分配用光フアイバーの光分配移動端
を回転移動せしめた場合の走行中の膜状物面にお
ける走査状態を示す図、第7図は投光端からの光
が膜状物を透過して受光眼に到達する状態を模式
的に示す説明図、第8図は本発明装置における受
光された光パワーの分布状態の例を示す図、第9
図は本発明装置の使用例を示す図である。図面
中、1は光源であり、発光ダイオードLED,
LD、白色光源などを使用することができる。2
は投光用光フアイバーであり、多数の投光用光フ
アイバー2のそれぞれの一端が投光端2bとして
後記する膜状物9の片面から一定距離の位置すな
わち膜状物9と平行な面上に該片面に向けてほぼ
幅方向に沿つて一列状にほぼ隣接して並べられて
いる。そして他端は分配光受入端2aとして投光
端2bの並び順に従つて一定ピツチで例えば隣接
して並べられている。第1図の場合は分配光受入
端2aの並び形状は真円形であるが、直線状であ
つても良い。投光用光フアイバー2を含めて本発
明で使用する光フアイバーの材質はガラス系でも
プラスチツク系でも良く、また屈折率分布がステ
ツプインデツクス型でもグレーデツドインデツク
ス型でも良い。投光端2bの詳細は後記する受光
眼4と共に説明する。
3は投光分配用光フアイバーであり、その一端
は光源光受入端3aとして光源1の近くに位置せ
しめられていて光源1からの光を受け入れ、他端
は光分配移動端3bとして通常は一定速度で間歇
的に移動しながら一定ピツチで並んでいる分配光
受入端2aに順次接続して光源光受入端3aから
投光分配用光フアイバー3を通つて送られて来た
光を分配光受入端2に順次送光して行く。光分配
移動端3bの移動軌跡は投光用光フアイバー2の
分配光受入端2aの並び形状に適合せしめて選定
される。例えば第1図では投光分配用光フアイバ
ー3の光分配移動端3bは真円形状に並べられた
投光用光フアイバー2の分配光受入端2aに接し
た状態で光源1を通る回転軸の回りを例えば矢印
Xの方向に間歇回転せしめられるのであり、この
ような一方向への回転により極めて速い回転が可
能である。そして第1図の如く1本の投光分配用
光フアイバー3が使用されている場合は、その1
回転により投光用光フアイバー2の投光端2bの
並びの全部に亘つて1回送光され従つて後記する
ように膜状物9に対する1回の走査が行われる
が、膜状物9の走行速度が速い場合などには、複
数本例えば第2図に示す如く2本の投光分配用光
フアイバー3を等角間隔で一体化したものが使用
されて回転せしめられることにより、時間当りの
走査回数を多くすることができる。また投光用光
フアイバー2の分配光受入端2aの並び形状が直
線状の場合には光分配移動端3bはそれに接した
状態で往復移動が行われることになり、この場合
は投光分配用光フアイバーは1本だけ使用される
ことになる。上記の如く光源1と投光用光フアイ
バー2と投光分配用光フアイバー3とで投光部が
構成され、かくして光源1の光は投光分配用光フ
アイバー3により各投光用光フアイバー2に迅速
に順次分配されてその投光端2bから膜状物9に
投光されるのである。
4は光フアイバーから成る受光眼であり、多数
の受光眼4が膜状物9の前記片面とは反対側でそ
の端面4aが投光用光フアイバー2の投光端2b
と対向する位置に並べられていて投光端2bから
放光され膜状物9を透過して来た光を受光する。
ところで投光用光フアイバー2の投光端2bの放
光角(投光される光の最大開き角度)と受光眼4
が受光し得る光の最大開き角度(受光角と言う)
との関係をどのようにするかは本発明における重
要な点である。本発明者等はこの放光角と受光角
とが同じである投光端2bと受光眼4の端面とで
は膜状物9の拡散透過光成分は殆んど検出されな
いが、受光眼4の受光角が少なくとも投光端2b
の放光角を超える場合にはじめて上記検出が可能
であることを見出したのである。そして膜状物9
の拡散程度にもよるが、前者は10〜30度、後者は
50〜70度の範囲にあることが好ましい。このよう
な要件を満たすためには次の態様を採ることが有
効である。
(i) 投光用光フアイバー2の投光端2bに使用光
線の吸収性のよい材質のスポツトを取り付け、
放光角を絞つておく。
(ii) 投光端2bの先端に凸レンズ系を設けて放光
角を小さくしておく。
(iii) 投光用光フアイバー2の屈折率分布を変える
ことにより放光角を小さくしておく。例えばス
テツプインデツクス型光フアイバーの場合、コ
アの屈折率をn1、クラツドの屈折率をn2とする
と放光角はsin-12 12 2で表わされるのでn2 1
−n2 2を正の範囲で小さくすれば良い。
(iv) 受光眼4の先端に凹レンズ系を設けて受光角
を大きくしておく。
(v) 受光眼4に使用される光フアイバーの屈折率
分布を変えることにより受光角を大きくしてお
く。例えばステツプインデツクス型光フアイバ
ーの場合前記(iii)とは逆にn2 1−n2 2を大きくすれば
良い。
以上の各態様の単独または二つ以上を採れば容
易に放光角を大きく或は受光角を小さくせしめて
前記条件を充足せしめることができる。第3図は
上記態様(i)による投光端2bの実施例を示したも
ので、直径1mmの投光用光フアイバー2の先端を
黒色ポリエチレンの固定具2b′で0.2mmの間隔で
固定すると固定具2b′を投光用光フアイバー2の
先端よりも更に6mm長く突出せしめて放光角を20
度に絞つたものである。そして同じ光フアイバー
を固定具2b′の突出部なしで受光眼4に使用した
場合の受光角は60度であつた。
5は光フアイバーから成る複数個の送光路であ
り、複数個の各受光眼4が受光状態(投光用光フ
アイバー2の投光端2bから投光されて膜状物9
を透過した光を受光する状態)となつて受光した
光を各別に後記する受光素子7まで送光する。複
数個を具体的にいくつとするかは個々の場合にお
いて膜状物9の透過光が拡散する範囲にいくつの
受光眼4が含まれるかにより定めれば良いが、若
干の余裕を持つのが好ましい。送光路5の態様の
2つの代表例を第4図と第5図とに示した。第4
図ではほぼ隣接して並べられている受光眼4と同
様の送光路用の光フアイバー5′が各受光眼4に
別々に接続されており(この場合受光眼4と光フ
アイバー5′とは各受光眼4を一端とする光フア
イバー5′であつても良い)、任意の受光眼4より
その並び順に従つて順次数えて複数個の受光眼4
にそれぞれ接続されている光フアイバー5′が当
該複数個の受光眼4が受光状態となつたときに各
受光眼4からの光を各別に送光する送光路5とな
る。そして次の瞬間に受光状態となる複数個の受
光眼4が1つ隣りにずれるに従い、受光した光を
送光する光フアイバー5′も自動的にずれて新た
な送光路5となり、かくしてすべての各受光眼4
にそれぞれ接続された光フアイバー5′が設けら
れていることが送光路5を備えたことになるので
ある。しかして後記するように送光路5の末端は
各送光路5毎に別々に受光素子7に接続されてい
るから、送光路5の末端では第4図の如く次のよ
うに束にまとめられる。すなわち、例えば受光状
態となる受光眼4の数、従つてそれに対応する複
数の送光路5の数が例えば7個の場合、受光眼4
の並びの最端より順次にから付された番号を以
てそれに接続された光フアイバー5′の番号とす
れば、7つ置きの番号を集めた各群、すなわち
(,,,……),(,,,……),,
,,……),(,,,……),(,,
,……),(,,……),及び(,,
,……)の各群のそれぞれ一つの束(第4図で
順次に○

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次の(イ),(ロ)及び(ハ)の各部から成ることを特徴
    とする膜状物の曇り価測定装置、 (イ) 光源1と、膜状物9の片面から一定距離の位
    置に投光端2bとしての一端を該片面に向けて
    ほぼ幅方向に沿つて一列状にほぼ隣接して並べ
    られておりその並び順に従つて分配光受入端2
    aとしての他端が一定ピツチで並べられている
    多数の投光用光フアイバー2と、光源光受入端
    3aとしての一端が該光源1から受けた光を光
    分配移動端3bとしての他端が移動しながら該
    投光用光フアイバー2の分配光受入端2aに順
    次接続して送光する所定本数の投光分配用光フ
    アイバー3とから成る投光部、 (ロ) 前記膜状物9の他面側で前記投光用光フアイ
    バー2の投光端2bと対向する位置に並べられ
    ている光フアイバーから成る受光眼4を有し、
    該受光眼4と該投光端2bとの間において受光
    眼4の受光し得る最大開き角が投光端2bの放
    光角より大きい関係を有し、前記投光用光フア
    イバー2の投光端2bからの光10を受けて受
    光状態となつた各受光眼4からの光を各別に送
    光する光フアイバーから成る複数個の送光路5
    を備えた受光部、 (ハ) 該受光部の各送光路5の光送出端6にそれぞ
    れ接続される受光素子7と該受光素子7が検出
    した光量に対応した電気信号を演算して前記膜
    状物9の曇り価を測定する演算回路8とを備え
    た信号処理部。
JP9688282A 1982-06-08 1982-06-08 膜状物の曇り価測定装置 Granted JPS58214842A (ja)

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JPS58214842A JPS58214842A (ja) 1983-12-14
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