JPH0545213A - Method and apparatus for detecting error in light quantity measuring device - Google Patents

Method and apparatus for detecting error in light quantity measuring device

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JPH0545213A
JPH0545213A JP20085491A JP20085491A JPH0545213A JP H0545213 A JPH0545213 A JP H0545213A JP 20085491 A JP20085491 A JP 20085491A JP 20085491 A JP20085491 A JP 20085491A JP H0545213 A JPH0545213 A JP H0545213A
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JP
Japan
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light source
light
measurement
sample
correction
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Application number
JP20085491A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Imai
洋志 今井
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Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
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Publication date
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  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の寿命等によるエラーの要因を事前に検
出して、光量測定装置の保守を容易にし、測定データの
信頼性を向上する。 【作用】 スタートすると先ず白板補正のためサブルー
チンAを実行して補正係数を求めたのち試料を測定し、
データ処理して結果を出力する。サブルーチンAでは、
白板についてM回補正測定を行ない、その最大値,最小
値が許容範囲内にあれば補正係数を求める処理をしてリ
ターンし、否ならば補正測定エラーを表示してエンドへ
行く。この発明は、補正処理の前にサブルーチンBにジ
ャンプして光源の発光量のバラツキを示す分散値を計算
し、許容範囲内にあればリターンするが、否ならば光源
エラーを表示してエンドへ行く。
(57) [Summary] [Purpose] To detect the cause of an error due to the life of the light source in advance, to facilitate the maintenance of the light quantity measuring device, and to improve the reliability of the measurement data. When starting, the subroutine A is first executed for white plate correction, the correction coefficient is obtained, and then the sample is measured.
Process the data and output the result. In subroutine A,
Corrective measurement is performed M times on the white board, and if the maximum and minimum values are within the allowable range, processing is performed to obtain a correction coefficient, and the process returns. If no, a correction measurement error is displayed and the process goes to the end. The present invention jumps to the subroutine B before the correction processing, calculates the dispersion value showing the variation of the light emission amount of the light source, and returns if it is within the allowable range, but if it is not, displays a light source error and returns to the end. go.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光源の照射光が試料
によって反射又は散乱あるいは試料を透過した光量を光
電変換素子により受光して測定する光量測定装置のエラ
ー検出方法及びその装置に関し、特に光源の寿命等によ
るエラーの検出方法及びその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an error detecting method and apparatus for a light quantity measuring apparatus, in which the quantity of light emitted from a light source is reflected or scattered by a sample or transmitted through a sample is received by a photoelectric conversion element to measure the error quantity. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting an error due to the life of a light source or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】光源により試料を照射し、その照射光が
試料によって反射又は散乱あるいは試料を透過した光量
を光電変換素子(以下「センサ」ともいう)により受光
して測定する光量測定装置は、主として反射による反射
率計,濃度計、主として透過による透過率計,濃度計,
濁度計、反射と散乱による光沢度計、主として散乱によ
る気体や液体中の浮遊物検出装置、或いは分光特性を問
題とする分光反射率計,分光透過率計,色彩計等の装置
に広く応用されている。
2. Description of the Related Art A light quantity measuring device for irradiating a sample with a light source and measuring the quantity of light reflected or scattered by the sample or transmitted through the sample by a photoelectric conversion element (hereinafter also referred to as "sensor") is used. Reflectance meter mainly by reflection, densitometer, transmittance meter mainly by transmission, densitometer,
Widely applied to turbidity meter, gloss meter by reflection and scattering, suspended matter detection device in gas or liquid mainly by scattering, and spectroscopic reflectance meter, spectroscopic transmittance meter, colorimeter, etc. which have a problem of spectral characteristics Has been done.

【0003】比較的簡単な装置においては、白熱ランプ
を光源とし、光起電力や光導電性を利用した非蓄積型の
Se光電池,Siダイオード,CdS光導電体等のセン
サが使用されている。また、他の光源に比べて瞬間光量
が遥かに大きいフラッシュ光源と蓄積型のセンサとを使
用し、測定周期を短かくすることにより、暗電流と外部
光による迷光の影響を減少させ、装置の操作性を向上さ
せたものもある。
In a relatively simple device, an incandescent lamp is used as a light source, and a sensor such as a non-accumulation type Se photovoltaic cell utilizing a photoelectromotive force or photoconductivity, a Si diode, a CdS photoconductor is used. In addition, by using a flash light source with a much larger instantaneous light intensity and a storage type sensor than other light sources, and shortening the measurement cycle, the effect of stray light due to dark current and external light is reduced, Some have improved operability.

【0004】しかしながら、白熱ランプであってもフラ
ッシュ光源を用いても、電源電圧の僅かな変動等により
測定の都度その発光量に多少のバラツキがあるため、試
料による反射又は散乱あるいは透過等の変調を受けた測
定光量を受光するセンサの他に光源を直接モニタするセ
ンサを設け、測定データをモニタデータで除算すなわち
ノーマライズすることにより、発光量のバラツキの影響
を除外していた。
However, regardless of whether an incandescent lamp or a flash light source is used, the amount of emitted light varies a little from measurement to measurement due to slight fluctuations in the power supply voltage, so that modulation such as reflection, scattering, or transmission by the sample occurs. In addition to the sensor that receives the received measurement light amount, a sensor that directly monitors the light source is provided, and the influence of the variation in the light emission amount is excluded by dividing the measurement data by the monitor data, that is, normalizing.

【0005】また、センサの感度(光電変換率)あるい
は色彩計等分光特性を問題とするものでは光源及びセン
サの分光特性等の経時的変化の影響を除外するため、試
料測定に先立って白板補正すなわち反射による場合は標
準白色板、透過による場合は無色透明物質(以下まとめ
て「白板」という)を測定してそれぞれ100%(較正
データが分っていればその値)の時の測定データを記憶
し、試料を測定した時の測定データを補正していた。
Further, in the case where the sensitivity (photoelectric conversion rate) of the sensor or the spectral characteristic such as a colorimeter is a problem, the influence of the temporal change in the spectral characteristic of the light source and the sensor is excluded, so that the white plate correction is performed before the sample measurement That is, a standard white plate is used for reflection, and a colorless transparent substance (hereinafter collectively referred to as “white plate”) is measured for transmission, and the measured data at 100% (value if calibration data is known) is obtained. The data was stored and corrected when the sample was measured.

【0006】さらに、白板の測定を複数回行なってそれ
らの測定データの平均値を記憶し、白板補正を行なうも
のもあった。あるいは複数回の白板測定において、光源
の発光量にそれぞれ対応するモニタデータ又はノーマラ
イズ前の測定データのうち、その最大値と最小値がそれ
ぞれ予め設定した範囲内にあるか否かを判定することに
より、光源の劣下や白板測定が正しく行なわれたかどう
かを調べ、エラーがあれば表示するものもあった。
Further, there has been a method in which the white plate is measured a plurality of times and the average value of the measured data is stored to perform the white plate correction. Alternatively, in a plurality of white board measurements, by determining whether the maximum value and the minimum value of the monitor data corresponding to the light emission amount of the light source or the measurement data before normalization are within preset ranges, respectively. In some cases, it was checked whether the light source was inferior or the white board was measured correctly, and if there was an error, it was displayed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
判定の規準となる最大値,最小値の許容範囲を余り狭く
設定すれば、折角モニタデータによるノーマライズや白
板補正によって充分カバー出来るデータでもエラー表示
が頻発するという問題がある。反対に、許容範囲を広く
設定すれば、光源やその電源部の経時変化すなわち寿命
によるエラー等を検出出来ないという問題があった。
However, if the allowable range of the maximum value and the minimum value, which are the criteria for the above judgment, is set to be too narrow, an error is displayed even if the data can be sufficiently covered by the normalization by the bending angle monitor data and the white plate correction. There is a problem of frequent occurrence. On the contrary, if the allowable range is set to be wide, there is a problem in that it is not possible to detect an aging change of the light source or its power source, that is, an error due to the life.

【0008】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、光源の寿命等によるエラーの要因を事前に検出
して、光量測定装置の保守を容易にし、測定データの信
頼性を向上することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to detect the cause of an error due to the life of the light source in advance, facilitate the maintenance of the light quantity measuring device, and improve the reliability of the measurement data. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、第1の発明は、光源により試料を照射
し、その照射光が試料によって反射又は散乱あるいは試
料を透過した光量を光電変換素子により受光して測定す
る光量測定装置のエラー検出方法において、試料測定に
先立つ白板補正のための補正測定を複数回行なって、そ
れにより得られた光源の発光量に対応する複数のデータ
の分散値が予め設定した範囲内にあるか否かを判定し
て、該範囲内にあれば測定ルーチンを続行し、該範囲内
になければ光源エラーを出力するものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the first invention is to irradiate a sample with a light source and photoelectrically convert the amount of light reflected or scattered by the sample or transmitted through the sample. In the error detection method of the light amount measuring device which receives and measures by the conversion element, the correction measurement for the white plate correction is performed a plurality of times prior to the sample measurement, and the plurality of data corresponding to the light emission amount of the light source obtained thereby is obtained. It is determined whether the dispersion value is within a preset range, and if it is within the range, the measurement routine is continued, and if it is not within the range, a light source error is output.

【0010】第2の発明は、試料を照射する光源と光電
変換素子とを備え、光源の照射光が試料によって反射又
は散乱あるいは試料を透過した光量を光電変換素子によ
り受光して測定する光量測定装置のエラー検出装置にお
いて、試料測定に先立つ白板補正のための補正測定を予
め設定した複数回行なうように制御する補正測定制御手
段と、複数回の補正測定により得られた光源の発光量に
対応する複数のデータから所要の分散値を計算する演算
手段と、その演算手段が計算した分散値が予め設定した
範囲内にあるか否かを判定する判定手段と、その判定手
段が否と判定した時に光源エラーのアラームを発するか
メッセージを表示又はプリントするエラー出力手段とを
設けたものである。
A second aspect of the present invention comprises a light source for irradiating a sample and a photoelectric conversion element, and a light amount measurement for measuring the light amount of the irradiation light of the light source reflected or scattered by the sample or transmitted through the sample by the photoelectric conversion element. In the error detection device of the device, it corresponds to the correction measurement control means for controlling the correction measurement for the white plate correction prior to the sample measurement so as to perform the preset multiple times, and the light emission amount of the light source obtained by the multiple correction measurements. Computation means for calculating a required variance value from a plurality of data, determination means for determining whether or not the variance value calculated by the computation means is within a preset range, and the determination means for no At the same time, an error output means for emitting a light source error alarm or displaying or printing a message is provided.

【0011】[0011]

【作用】一般に、寿命に近づいた光源はその発光量が徐
々に低下する傾向を示すが、それよりも、不安定になっ
て発光量がバラつく傾向が顕著に現われてくる。
In general, a light source that has reached the end of its life tends to gradually decrease its light emission amount. However, the light source tends to become unstable and the light emission amount tends to vary more remarkably.

【0012】したがって、第1の発明による光量測定装
置のエラー検出方法によれば、複数回行なった補正測定
の光源の発光量に対応するデータの分散値が、予め設定
した範囲内にあるか否かを判定して該範囲内になければ
光源エラーを出力するから、高精度のエラー検出が行な
われる。
Therefore, according to the error detecting method of the light quantity measuring device according to the first aspect of the present invention, it is determined whether the dispersion value of the data corresponding to the light emission quantity of the light source of the correction measurement performed a plurality of times is within the preset range. It is determined whether or not it is within the range, and a light source error is output. Therefore, highly accurate error detection is performed.

【0013】第2の発明による光量測定装置のエラー検
出装置は、補正測定制御手段の制御により複数回の補正
測定が行なわれ、演算手段が得られた光源の発光量に対
応する複数のデータの分散値を計算する。判定手段はそ
の分散値が予め設定した範囲内にあるか否かを判定し、
その結果が否であればエラー出力手段が光源エラーのア
ラームを発するかメッセージを表示又はプリントするか
ら、オペレータは容易に光源が寿命に近づいていること
を知り、光源交換等の対策を実施することが出来る。
In the error detecting device of the light quantity measuring device according to the second aspect of the invention, the correction measurement control means controls the correction measurement a plurality of times, and the calculating means obtains a plurality of data corresponding to the light emission amount of the light source. Calculate the variance. The determination means determines whether or not the variance value is within a preset range,
If the result is negative, the error output means issues a light source error alarm or displays or prints a message, so the operator can easily know that the light source is approaching the end of life and take measures such as light source replacement. Can be done.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
具体的に説明する。図2は、この発明の一実施例である
分光透過率計の光学系の一例を示す概略構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical system of the spectral transmittance meter which is an embodiment of the present invention.

【0015】例えば冷陰極クセノン放電管からなるフラ
ッシュ光源1は、それぞれ図示しない比較的高電圧に充
電されたコンデンサとトリガ回路とに接続され、トリガ
回路から高圧トリガ信号が印加されると、コンデンサに
充電されていた電荷が放電して、数十乃至数百μs程度
の短時間に強力なフラッシュ光を放射する。
The flash light source 1 composed of a cold cathode xenon discharge tube, for example, is connected to a capacitor charged to a relatively high voltage (not shown) and a trigger circuit. When a high voltage trigger signal is applied from the trigger circuit, the flash light source 1 is applied to the capacitor. The charged electric charge is discharged and a strong flash light is emitted in a short time of about several tens to several hundreds of μs.

【0016】その放射光はコリメータレンズ2により平
行光に変換されて試料3を照射し、試料3を透過した平
行な透過光は回折格子4により分光された後、結像レン
ズ5によってフォトダイオードアレー(光電変換素子
群)6の複数の光電変換素子であるフォトダイオードP
1,P2…Pnからなる受光面上にスペクトル即ち分光
光量分布像を形成する。
The emitted light is converted into parallel light by the collimator lens 2 and irradiates the sample 3, and the parallel transmitted light that has passed through the sample 3 is separated by the diffraction grating 4 and then is formed by the imaging lens 5 in the photodiode array. (Photoelectric conversion element group) Photodiode P which is a plurality of photoelectric conversion elements
A spectrum, that is, a spectral light amount distribution image is formed on the light receiving surface composed of 1, P2 ... Pn.

【0017】その分光光量分布は、それぞれ分光域に対
応する各フォトダイオードP1〜Pnにより電流又は電
荷に変換され、後段の図示しない測定回路により測定さ
れるが、一般にフォトダイオードの分光感度は必ずしも
均一ではなく、フォトダイオードを構成する材質例えば
Se,Ge,Si等によりそれぞれ異なる特有の分光感
度特性を示すため、そのままでは正しい分光透過率特性
が得られない。
The spectral light amount distribution is converted into a current or an electric charge by each of the photodiodes P1 to Pn corresponding to each spectral region and measured by a measuring circuit (not shown) in the subsequent stage. Generally, the spectral sensitivity of the photodiode is not always uniform. However, since the materials constituting the photodiode, such as Se, Ge, Si, etc., show different characteristic spectral sensitivity characteristics, correct spectral transmittance characteristics cannot be obtained as they are.

【0018】そのため、試料を測定する前に白板補正を
行なう。即ち光学特性が試料に近似する無色透明な材質
すなわち試料が例えば写真用フィルタであればゼラチン
膜や光学ガラス、液体試料であればその溶媒又は等価の
液体等の標準試料(白板)について測定しておいた測定
データとの比をとることにより、正しい分光透過率特性
が得られる。
Therefore, white plate correction is performed before measuring the sample. That is, a colorless and transparent material whose optical characteristics are close to those of the sample, that is, if the sample is, for example, a photographic filter, a gelatin film or optical glass, and if it is a liquid sample, a standard sample (white plate) such as its solvent or an equivalent liquid is measured. Correct spectral transmittance characteristics can be obtained by taking the ratio with the measured data.

【0019】一方、フォトダイオードアレー6には、フ
ォトダイオードPnに隣接してもう1個のフォトダイオ
ードPn+1が、光源モニタ用として設けられている。
オプティカルファイバ7の開口端7aはフォトダイオー
ドPn+1に密接し、他の開口端7bはND(ニュート
ラルデンシティ)フィルタ8を介してフラッシュ光源1
に対向している。
On the other hand, in the photodiode array 6, another photodiode Pn + 1 is provided adjacent to the photodiode Pn for light source monitoring.
The open end 7a of the optical fiber 7 is in close contact with the photodiode Pn + 1, and the other open end 7b is passed through the ND (neutral density) filter 8 to the flash light source 1
Is facing.

【0020】したがって、フラッシュ光源1が発光する
と、その放射光の一部は試料3を透過し分光されてフォ
トダイオードP1〜Pnに入射し、同時に放射光の他の
一部はNDフィルタ8,オプティカルファイバ7を通っ
てモニタ用ダイオードPn+1に入射する。NDフィル
タ8はモニタ光を減衰させることにより、分光されて各
フォトダイオードP1〜Pnに入射する光量とのバラン
スをとるために設けたものである。
Therefore, when the flash light source 1 emits light, a part of the emitted light is transmitted through the sample 3 and is dispersed into the photodiodes P1 to Pn, and at the same time, another part of the emitted light is emitted from the ND filter 8 and the optical. It is incident on the monitoring diode Pn + 1 through the fiber 7. The ND filter 8 is provided to balance the amount of light that is split into the photodiodes P1 to Pn by attenuating the monitor light.

【0021】図3は図2に示した実施例(分光透過率
計)の電気系の一構成例を示す回路図である。図3に示
した電気系は大別して、光源部10と、受光部11と、
測定手段である測定部12と、制御部20とから構成さ
れている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a structural example of an electric system of the embodiment (spectral transmittance meter) shown in FIG. The electrical system shown in FIG. 3 is roughly divided into a light source unit 10, a light receiving unit 11, and
The measuring unit 12 is a measuring unit, and the control unit 20.

【0022】光源部10は、フラッシュ光源1と、フラ
ッシュ光源1に発光電力を供給すると共に、発光信号F
Sに応じてトリガ信号を出力するフラッシュ電源14と
からなり、発光信号FSが入力するとフラッシュ電源1
4内の図示しないパワーコンデンサの容量とその充電電
圧とにより決定される所定光量のフラッシュ光をフラッ
シュ光源1から放射する。
The light source unit 10 supplies the flash light source 1 and light emission power to the flash light source 1, and also emits a light emission signal F.
The flash power supply 14 outputs a trigger signal according to S, and the flash power supply 1 receives the light emission signal FS.
A flash light source 1 emits a flash light of a predetermined light amount determined by the capacity of a power capacitor (not shown) in 4 and its charging voltage.

【0023】受光部11は、フォトダイオードアレー6
と、それを構成する各フォトダイオードP1〜Pn+1
に逆バイアスのDC電圧を印加する電池15とからな
る。各フォトダイオードP1〜Pn+1にそれぞれ並列
に示したコンデンサC1〜Cn+1は接合容量であり、
その容量は微少であるが受光光量に比例して発生した電
荷を蓄積し、測定時には電荷を放出してクリアされる。
The light receiving section 11 is composed of a photodiode array 6
And the photodiodes P1 to Pn + 1 that compose it
And a battery 15 for applying a reverse bias DC voltage to the. The capacitors C1 to Cn + 1 shown in parallel with the photodiodes P1 to Pn + 1 are junction capacitances,
Although its capacity is very small, it accumulates electric charges generated in proportion to the amount of received light, and discharges the electric charges during measurement to be cleared.

【0024】測定手段である測定部12は、マルチプレ
クサ(アナログ)16とチャージアンプ17とA/Dコ
ンバータ18とから構成されている。マルチプレクサ1
6は測定信号MCの入力に応じてアドレスクリアされ、
クロックCLKに応じてアドレスをカウントアップしな
がらそのアドレスkに対応するフォトダイオードPkの
接合容量Ckに蓄積された電荷を取出して次段のチャー
ジアンプ17に出力する。アドレスがその最大値に達す
れば、クロックCLKが入力してもカウントアップしな
い。
The measuring section 12 as a measuring means is composed of a multiplexer (analog) 16, a charge amplifier 17 and an A / D converter 18. Multiplexer 1
6, the address is cleared according to the input of the measurement signal MC,
While counting up the address according to the clock CLK, the charge accumulated in the junction capacitance Ck of the photodiode Pk corresponding to the address k is taken out and output to the charge amplifier 17 in the next stage. When the address reaches its maximum value, it does not count up even if the clock CLK is input.

【0025】チャージアンプ(積分増幅器)17は、原
理的にオペアンプOPとそのフィードバック回路に挿入
されたコンデンサCとスイッチSWとの並列回路とから
構成されたサンプルホールド回路であり、マルチプレク
サ16からクロックCLKに同期してシリアルに出力さ
れる電荷量に比例したコンデンサCの充電電圧Vsを次
段のA/Dコンバータ18に出力する。
The charge amplifier (integrating amplifier) 17 is a sample and hold circuit which is basically composed of an operational amplifier OP and a parallel circuit of a capacitor C and a switch SW inserted in a feedback circuit of the operational amplifier OP. The charging voltage Vs of the capacitor C, which is proportional to the amount of electric charge serially output in synchronism with, is output to the A / D converter 18 in the next stage.

【0026】例えば半導体スイッチからなるスイッチS
Wは、クロックCLKに同期してA/Dコンバータ18
がコンバートに必要な時間だけ電圧Vsをホールドした
後、コンデンサCの両端を瞬間的にショートして放電さ
せ、次に入力する電荷量の測定に備える。A/Dコンバ
ータ18は、改めて説明するまでもなく、チャージアン
プ17のアナログ出力電圧Vsを例えば8〜16ビット
のデジタル測定データに変換し、次段のマイクロコンピ
ュータ(以下「MCP」という)21に出力する。
A switch S composed of, for example, a semiconductor switch
W is the A / D converter 18 in synchronization with the clock CLK.
Holds the voltage Vs for a time required for conversion, and then both ends of the capacitor C are momentarily short-circuited to discharge and prepare for the measurement of the amount of electric charge to be input next. The A / D converter 18 converts the analog output voltage Vs of the charge amplifier 17 into, for example, 8 to 16-bit digital measurement data and sends it to the next-stage microcomputer (hereinafter referred to as “MCP”) 21 without needing to explain it again. Output.

【0027】制御部20はMCP21と制御ロジック回
路22とから構成されている。MCP21は、CPU2
3,ROM24,RAM25等からなり、ROM24に
予め格納されているプログラムに基づいてCPU23が
装置全体を制御すると共に、オペレータの指示に応じて
測定開始信号MSTを制御ロジック回路22に出力し、
測定をスタートさせる。
The control unit 20 is composed of an MCP 21 and a control logic circuit 22. MCP21 is CPU2
3, ROM 24, RAM 25, etc., and the CPU 23 controls the entire apparatus based on a program stored in advance in the ROM 24, and outputs a measurement start signal MST to the control logic circuit 22 in accordance with an operator's instruction.
Start the measurement.

【0028】また、演算手段であるCPU23は、測定
部12(のA/Dコンバータ18)が出力する測定デー
タをデータ記憶手段であるRAM25に一度記憶させた
後、複数のデータについて平均値その他の統計量の計算
あるいは統計量の平均値に対する比(相対値)を求める
と共に、測定データをモニタデータで割ってノーマライ
ズする等の計算を実行し、得られたデータをRAM25
に格納する。
Further, the CPU 23, which is an arithmetic means, temporarily stores the measurement data output by (the A / D converter 18 of) the measuring section 12 in the RAM 25, which is a data storage means, and then averages the plurality of data. The calculation of the statistic or the ratio (relative value) of the statistic to the average value is performed, and calculation such as dividing the measurement data by the monitor data and normalizing is executed, and the obtained data is stored in the RAM 25.
To store.

【0029】制御ロジック回路22は、内蔵する図示し
ない発振器が出力するかMCP21のCPU23から入
力するクロックCLKを、測定部12を構成するマルチ
プレクサ16やチャージアンプ17のスイッチSWやA
/Dコンバータ18に出力すると共に、そのクロックC
LKをカウントして測定信号MCと発光信号FSを形成
し、それぞれマルチプレクサ16とフラッシュ電源14
とに出力する。
The control logic circuit 22 receives the clock CLK output from an internal oscillator (not shown) or input from the CPU 23 of the MCP 21, and switches SW and A of the multiplexer 16 and the charge amplifier 17 constituting the measuring section 12.
The clock C is output to the / D converter 18
The LK is counted to form the measurement signal MC and the light emission signal FS, and the multiplexer 16 and the flash power supply 14 are respectively provided.
And output to.

【0030】すなわち、測定開始信号MSTが入力する
と、制御ロジック回路22は第1の測定信号MC1をマ
ルチプレクサ16に出力し、マルチプレクサ16はクロ
ックCLKに応じてフォトダイオードP1〜Pn+1の
接合容量C1〜Cn+1に蓄積されていた電荷を取出し
てクリアする。一方、制御ロジック回路22は測定信号
MC1を出力した後、クロックCLKをカウントして、
(n+1)を超えた時(フォトダイオードのクリアが終
了した時)に発光信号FSをフラッシュ電源14に出力
し、さらにカウントを続行してフラッシュ光源1の発光
(数+乃至数百μs)が収まった後、第2の測定信号M
C2をマルチプレクサ16に出力する。
That is, when the measurement start signal MST is input, the control logic circuit 22 outputs the first measurement signal MC1 to the multiplexer 16, and the multiplexer 16 responds to the clock CLK and the junction capacitances C1 to Cn + 1 of the photodiodes P1 to Pn + 1. The charge accumulated in is taken out and cleared. On the other hand, the control logic circuit 22 counts the clock CLK after outputting the measurement signal MC1,
When (n + 1) is exceeded (when the photodiode has been cleared), the light emission signal FS is output to the flash power supply 14, and counting is continued to stop the emission of light from the flash light source 1 (several + to several hundred μs). Then the second measurement signal M
C2 is output to the multiplexer 16.

【0031】発光信号FSに応じてフラッシュ光源1が
発光し、試料3を透過し回折格子4により分光された光
はフォトダイオードP1〜Pnに入射し、NDフィルタ
8で減光されオプティカルファイバ7を経たモニタ光は
フォトダイオードPn+1に入射する。それらの入射光
によってそれぞれ蓄積された電荷量は、測定信号MC2
とクロックCLKとに応じて作動するマルチプレクサ1
6によりシリアルに取出され、チャージアンプ17によ
ってサンプルホールドされている間に、A/Dコンバー
タ18によりそれぞれデジタルの測定データ(1〜n)
及びモニタデータ(n+1)に変換され、MCP21の
RAM25に記憶される。
The flash light source 1 emits light in response to the light emission signal FS, and the light transmitted through the sample 3 and dispersed by the diffraction grating 4 is incident on the photodiodes P1 to Pn and is attenuated by the ND filter 8 to pass through the optical fiber 7. The monitor light thus passed enters the photodiode Pn + 1. The amount of charge accumulated by each of the incident lights is measured signal MC2.
1 that operates according to the clock and the clock CLK
While serially taken out by 6 and sample-held by the charge amplifier 17, each digital measurement data (1 to n) is taken by the A / D converter 18.
And monitor data (n + 1) and stored in the RAM 25 of the MCP 21.

【0032】図1は、予めROM24に格納されている
測定ルーチンのプログラムの一例を示すフロー図であ
り、左側の「スタート」から「エンド」に至る縦のフロ
ーは測定のメインルーチンを示し、中央のA及び右側の
Bに続く縦のフローは、エラーが発生した時のエラー表
示ルーチンを除けば、それぞれ白板補正及び分散検定の
ためのサブルーチンを示す。
FIG. 1 is a flow chart showing an example of a measurement routine program stored in advance in the ROM 24. The vertical flow from "start" to "end" on the left side shows the main routine of measurement, and the central flow The vertical flows following A and B on the right side show subroutines for whiteboard correction and variance verification, respectively, except for the error display routine when an error occurs.

【0033】メインルーチンがスタートすると、白板補
正のための白板がセットされるのを待って白板補正(サ
ブルーチンA)を実行する。次に必要あれば、破線で示
したように、基準色板がセットされるのを待って基準色
測定を実行する。
When the main routine starts, the white plate correction (subroutine A) is executed after the white plate for white plate correction is set. Next, if necessary, the reference color measurement is executed after the reference color plate is set, as indicated by the broken line.

【0034】白板補正,基準色測定および試料測定は、
オペレータの操作及び測定データをRAM25に記憶さ
せるまでのルーチンは全く同様であり、それ以降の記憶
されたデータの処理が異なる。従って、オペレータは
(例えば図示しない切換スイッチによって)、(1)白板
補正、(2)基準色測定、(3)試料測定の各モードを切換
えてから各測定の操作に入ることにより、(1)→(2)
→(3)か(1)→(3)いずれかのコースを選択するこ
とが出来る。
White plate correction, reference color measurement and sample measurement are
The operation of the operator and the routine for storing the measured data in the RAM 25 are exactly the same, and the processing of the stored data thereafter is different. Therefore, the operator (for example, by a changeover switch (not shown)) switches each mode of (1) white plate correction, (2) reference color measurement, and (3) sample measurement, and then enters each measurement operation. → (2)
→ (3) or (1) → (3) You can choose either course.

【0035】試料測定においても、試料がセットされる
のを待って(通常は複数回の)測定を行ない、データ処
理に入る。フォトダイオードP1〜Pnにより得られた
n個の測定データは、同時にフォトダイオードPn+1
により得られたモニタデータでそれぞれノーマライズす
ることにより、フラッシュ光源1の発光量のバラツキの
影響を除去した後、各フォトダイオード即ち各分光域毎
にそれぞれ対応する白板補正により得られた補正データ
で補正し、各変動要素の影響を除いた正しい分光分布特
性データが得られる。
Also in the sample measurement, the measurement is performed (usually a plurality of times) after the sample is set, and the data processing is started. The n pieces of measurement data obtained by the photodiodes P1 to Pn are simultaneously detected by the photodiode Pn + 1.
After eliminating the influence of the variation of the light emission amount of the flash light source 1 by normalizing each with the monitor data obtained by, the correction data obtained by the white plate correction corresponding to each photodiode, that is, each spectral region, is performed. However, correct spectral distribution characteristic data excluding the influence of each variation factor can be obtained.

【0036】この光量測定装置が色彩計であれば、この
分光分布特性データから更にCIEのXYZ表色系又は
UCS表色系の色度座標x,y又はu,vを計算する処
理が加わる。最後に、得られた分光分布特性データある
いは色度座標等の結果を、表あるいはグラフとして表示
又はプリントしてエンドになる。
If the light quantity measuring device is a colorimeter, a process of calculating chromaticity coordinates x, y or u, v of the CIE XYZ color system or the UCS color system from the spectral distribution characteristic data is added. Finally, the result of the obtained spectral distribution characteristic data or the chromaticity coordinates is displayed or printed as a table or a graph to finish.

【0037】白板補正においてサブルーチンAにジャン
プすると、先ず予め設定されているM回の補正測定を実
行して、各回毎にそれぞれの測定データ及びモニタデー
タをRAM25に記憶する。次に、各回毎の例えば測定
データの和(M個)のうちの最大値及び最小値を検出
し、白板について予め設定してある許容最大値及び許容
最小値と比較して、いずれもその範囲内にあるか否かを
判定する。
When jumping to the subroutine A in the white plate correction, first, a preset M times of correction measurement is executed, and each measurement data and monitor data are stored in the RAM 25 for each time. Next, for example, the maximum value and the minimum value of the sum (M pieces) of the measurement data for each time are detected, and compared with the allowable maximum value and the allowable minimum value that are preset for the white board, and both are within the range. It is determined whether or not

【0038】許容される最大値及び最小値は、各測定デ
ータをモニタデータでノーマライズすればフラッシュ光
源1の発光量のバラツキを補正し得る程度に広く設定さ
れているから、正しく操作されていればエラーと判定さ
れることはないが、白板を正しくセットしていないか、
誤って異なる補正板をセットして了った時、あるいは外
光が混入したような場合には、許容限界から外れてエラ
ーと判定され、図示しないエラー出力手段である電子ブ
ザーやディスプレー又はプリンタにより補正測定エラー
のアラームが出たり、メッセージが表示又はプリントア
ウトされて、エンドへ行く。
The allowable maximum and minimum values are set wide enough to correct the variation in the light emission amount of the flash light source 1 by normalizing each measurement data with the monitor data. Although it is not judged as an error, if the white board is not set correctly,
If you have accidentally set a different correction plate, or if external light is mixed in, it will be judged as an error by exceeding the allowable limit, and an error output means (not shown) such as an electronic buzzer, display or printer will A correction measurement error alarm will be output, a message will be displayed or printed out, and you will go to the end.

【0039】したがって、上記の判定では、大幅な光量
低下が発生しない限り光源の寿命判定は困難である。そ
のため、この発明では、上記の最大値及び最小値が許容
範囲に収まっているデータについて、以下説明するよう
な分散検定を行なう。
Therefore, in the above determination, it is difficult to determine the life of the light source unless the light amount is significantly reduced. Therefore, in the present invention, the variance test as described below is performed on the data in which the maximum value and the minimum value are within the allowable range.

【0040】分散検定からサブルーチンBにジャンプす
ると、測定により得られた各回毎のデータのうち、フラ
ッシュ光源1の発光量に対応するM個の例えばモニタデ
ータ(白板であるから測定データ又はその和で代用して
もよい)について統計計算を行ない、平均値及びバラツ
キを示す範囲R(=最大値−最小値)又はσ(標準偏
差)等の分散値を求める。
When jumping from the variance test to the subroutine B, M pieces of monitor data corresponding to the light emission amount of the flash light source 1 among the data obtained by the measurement (for example, the measurement data or the sum of the measurement data is a white plate). (May be used instead), and a variance value such as a range R (= maximum value-minimum value) or σ (standard deviation) indicating the average value and the variation is calculated.

【0041】分散値としては一般に、Mが小さければ範
囲R、Mが大きければσが適する。また、範囲R又はσ
を平均値で割った相対的な分散値をとれば、経時的な発
光量の変化を除外して不安定性によるバラツキをより正
しく捉えることが出来る。
Generally, the range R is suitable when M is small, and σ is suitable when M is large. Also, the range R or σ
By taking the relative dispersion value by dividing by, the variation due to instability can be excluded and the variation due to instability can be more accurately captured.

【0042】次に、分散値として選択した範囲R又はσ
あるいはそれらの相対値のうちの何れかを、予め選択し
た分散値に対応して設定した範囲内にあるか否かを判定
し、範囲内にあればサブルーチンAの分散検定にリター
ンし、否であれば光源エラーのアラームかメッセージを
出力してエンドへ行くから、オペレータは光源エラーの
原因(第1はフラッシュ光源の寿命)を調べて処置すれ
ばよい。
Next, the range R or σ selected as the variance value
Alternatively, it is determined whether or not any one of the relative values is within the range set corresponding to the preselected variance value, and if it is within the range, the process returns to the subroutine A variance test, and the result is NO. If there is, a light source error alarm or message is output and the process goes to the end. Therefore, the operator may investigate the cause of the light source error (first is the life of the flash light source) and take a corrective action.

【0043】補正測定,光源のいずれのエラーもなく分
散検定にリターンすれば、次の補正処理に進み、各測定
データを同時に得られたモニタデータで割ってノーマラ
イズした後、各フォトダイオード毎にM個のノーマライ
ズデータの平均値の逆数を求める。白板補正ならばその
逆数を100倍すれば補正係数が得られる。
If there is no error in the correction measurement or the light source, and the procedure returns to the dispersion test, the process proceeds to the next correction process, and each measurement data is divided by the monitor data obtained at the same time to normalize it, and then M for each photodiode. Find the reciprocal of the average of the normalized data. In the case of white plate correction, a correction coefficient can be obtained by multiplying the inverse number by 100.

【0044】これらの補正係数は、試料測定の時にそれ
ぞれ対応するノーマライズされた測定データに乗算する
ことにより、補正された正しい分光光量特性が得られる
ものである。各分光域に対応するN個のフォトダイオー
ド毎の補正係数が求められれば、補正処理を終ってサブ
ルーチンAからメインルーチンの白板補正にリターンす
る。
These correction coefficients are for obtaining corrected correct spectral light quantity characteristics by multiplying the corresponding normalized measurement data at the time of sample measurement. When the correction coefficient for each of the N photodiodes corresponding to each spectral region is obtained, the correction process ends and the subroutine A returns to the white plate correction of the main routine.

【0045】以上説明したように、この発明によれば、
光源の不安定性による発光量のバラツキを検定すること
により光源の寿命を判定するから、従来の発光量の低下
によるものに比べて精度の高い判定を行なうことが出来
る。
As described above, according to the present invention,
Since the life of the light source is determined by verifying the variation of the light emission amount due to the instability of the light source, it is possible to perform the determination with higher accuracy than that of the conventional method of decreasing the light emission amount.

【0046】また、実施例に示したように、従来の発光
量低下による判定と併用すれば更に判定の精度が高まる
ことはいうまでもない。
Further, as shown in the embodiment, it goes without saying that the accuracy of the determination can be further improved by using it together with the conventional determination based on the decrease in the light emission amount.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
光源の寿命等によるエラーの要因を事前に検出して、光
量測定装置の保守を容易にし、測定データの信頼性を向
上することが出来る。
As described above, according to the present invention,
It is possible to detect the cause of an error due to the life of the light source in advance, facilitate the maintenance of the light quantity measuring device, and improve the reliability of the measurement data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例における測定ルーチンのプロ
グラムの一例を示すフロー図である。
FIG. 1 is a flow chart showing an example of a program of a measurement routine in an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例である分光透過率計の光学
系の一例を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical system of a spectral transmittance meter that is an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示した実施例の電気系の構成を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an electric system of the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フラッシュ光源(光源) 3 試料 6 フォトダイオードアレー 10 光源部 11 受光部 12 測定部 20 制御部 23 CPU(補正測定制御手段,演算手段,判定手
段) P1,P2…Pn,Pn+1 フォトダイオード(光電
変換素子)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flash light source (light source) 3 Sample 6 Photodiode array 10 Light source part 11 Light receiving part 12 Measuring part 20 Control part 23 CPU (correction measurement control means, calculation means, determination means) P1, P2 ... Pn, Pn + 1 Photodiode (photoelectric conversion element)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源により試料を照射し、その照射光が
前記試料によって反射又は散乱あるいは前記試料を透過
した光量を光電変換素子により受光して測定する光量測
定装置のエラー検出方法において、 試料測定に先立つ白板補正のための補正測定を複数回行
なって、それにより得られた前記光源の発光量に対応す
る複数のデータの分散値が予め設定した範囲内にあるか
否かを判定し、該範囲内にあれば測定ルーチンを続行
し、該範囲内になければ光源エラーを出力することを特
徴とする光量測定装置のエラー検出方法。
1. A method for detecting an error in a light quantity measuring device, which comprises irradiating a sample with a light source, and measuring the quantity of light reflected or scattered by the sample or transmitted through the sample by a photoelectric conversion element. Is performed a plurality of times of correction measurement for white plate correction prior to, it is determined whether the dispersion value of the plurality of data corresponding to the light emission amount of the light source obtained thereby is within a preset range, If it is within the range, the measurement routine is continued, and if it is not within the range, a light source error is output.
【請求項2】 試料を照射する光源と光電変換素子とを
備え、前記光源の照射光が前記試料によって反射又は散
乱あるいは前記試料を透過した光量を前記光電変換素子
により受光して測定する光量測定装置のエラー検出装置
において、 試料測定に先立つ白板補正のための補正測定を予め設定
した複数回行なうように制御する補正測定制御手段と、 複数回の前記補正測定により得られた前記光源の発光量
に対応する複数のデータから所要の分散値を計算する演
算手段と、 その演算手段が計算した前記分散値が予め設定した範囲
内にあるか否かを判定する判定手段と、 その判定手段が否と判定した時に、光源エラーのアラー
ムを発するかメッセージを表示又はプリントするエラー
出力手段とを設けたことを特徴とする光量測定装置のエ
ラー検出装置。
2. A light quantity measurement device comprising a light source for irradiating a sample and a photoelectric conversion element, wherein the light quantity of the irradiation light of the light source reflected or scattered by the sample or transmitted through the sample is received and measured by the photoelectric conversion element. In the error detection device of the device, correction measurement control means for controlling correction measurement for white plate correction prior to sample measurement to be performed a plurality of times set in advance, and the light emission amount of the light source obtained by the plurality of correction measurements. Calculating means for calculating a required variance value from a plurality of data corresponding to, determining means for determining whether the variance value calculated by the calculating means is within a preset range, and the determining means Error detection means for emitting a light source error alarm or displaying or printing a message when the determination is made. Location.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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