本發(fā)明涉及光束均勻化機(jī)構(gòu)、照明光學(xué)系統(tǒng)、受光光學(xué)系統(tǒng)、參照光學(xué)系統(tǒng)及測色計。
背景技術(shù):
比色計被用于定量地測定工業(yè)產(chǎn)品、食品等的色彩。在比色計中,試樣被照明光的光束照明,測定被試樣反射的反射光的光束或者透射了試樣的透射光的光束,根據(jù)測定結(jié)果求色彩值。在比色計中,存在照明光的光束、反射光的光束等被積分球均勻化的情況。例如在8°方向照明·漫射受光(8°:d)的幾何形狀中,照明光的光束從與試樣面的法線成8°的方向射入至試樣面,從試樣面向所有的方向射出的反射光的光束被積分球均勻化,而被引導(dǎo)至受光傳感器。另外,在漫射照明·8°方向受光(d:8°)的幾何形狀中,照明光的光束被積分球均勻化并從所有的方向射入至試樣面,從試樣面向與試樣面的法線成8°的方向射出的反射光的光束被引導(dǎo)至受光傳感器。
在使光束均勻化的積分球形成有球狀的空間。規(guī)定球狀的空間的積分球的內(nèi)表面成為白色的漫射反射面。由此,光束射入至球狀的空間,在球狀的空間中傳播的期間被積分球的內(nèi)表面漫射多重反射,從球狀的空間射出。從球狀的空間射出的光束通過漫射多重反射而被均勻化。
在專利文獻(xiàn)1、2中記載了用于將積分球的內(nèi)表面形成為白色的漫射反射面的技術(shù)。
在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,通過在積分球的基材的內(nèi)表面涂裝白色的消光涂料而形成被膜。被膜的表面成為漫射反射面。
在專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中,積分球由白色的多孔質(zhì)材料構(gòu)成。在積分球由多孔質(zhì)材料構(gòu)成的情況下,通過對粉末狀的原材料進(jìn)行壓縮成型來制作塊狀的基材,并通過對塊狀的基材的形狀進(jìn)行機(jī)械加工來制作具有目標(biāo)形狀的積分球。機(jī)械加工進(jìn)行形狀的改變。通過機(jī)械加工制作的積分球的內(nèi)表面成為漫射反射面。
專利文獻(xiàn)1:美國專利第3764364號說明書
專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-118911號公報
在通過涂裝涂料而形成被膜的情況下,被膜越是加厚,被膜的膜厚的差異越是增大。因此,在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,在加厚了被膜的情況下,被膜的膜厚的差異增大,漫射反射面的反射率的差異增大,使積分球的光束均勻化的能力降低、或者使積分球的光束均勻化的能力的個體差增大。反之,在減薄了被膜的情況下,漫射反射面的反射率減小,積分球效率降低。在專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)中,積分球由昂貴的多孔質(zhì)材料構(gòu)成,因此積分球變得昂貴。上述問題在積分球以外的光束均勻化機(jī)構(gòu)中也會產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
以下記載的發(fā)明是為了解決上述問題而完成的。以下記載的發(fā)明所要解決的課題在于,不使光束均勻化機(jī)構(gòu)變得昂貴,而提高光束均勻化機(jī)構(gòu)具有的漫射反射面的反射率的均勻性,提高光束均勻化機(jī)構(gòu)具有的漫射反射面的反射率。
光束均勻化機(jī)構(gòu)具備基材以及被膜。在基材形成有空間?;牡膬?nèi)表面規(guī)定空間?;挠砂咨珮渲瑯?gòu)成,反射光束。被膜是通過將透明的消光涂料涂裝于基材的內(nèi)表面而形成的,使光束漫射。
從而,不使光束均勻化機(jī)構(gòu)變得昂貴,而提高光束均勻化機(jī)構(gòu)具有的漫射反射面的反射率的均勻性,提高光束均勻化機(jī)構(gòu)具有的漫射反射面的反射率。
附圖說明
圖1是表示比色計的示意圖。
圖2是表示測定機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖3是表示光束分離機(jī)構(gòu)以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖4是表示積分球以及反射光用的受光機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖5是表示積分球以及反射光用的受光機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖6是表示測定機(jī)構(gòu)的其他例子的剖視圖。
圖7是表示光束分離機(jī)構(gòu)以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)的其他例子的剖視圖。
圖8是表示積分球的剖視圖。
圖9是表示分光反射率以及等效函數(shù)(equivalentfunction)的圖表。
圖10是表示分光反射率的圖表。
圖11是表示分光反射率的圖表。
圖12是表示分光反射率的圖表。
圖13是表示分光反射率的圖表。
圖14是表示測定頭的剖視圖。
圖15是表示測定頭的其他例子的剖視圖。
圖16是表示照明機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖17是表示照明機(jī)構(gòu)的剖視圖。
具體實施方式
(1)概要
圖1的示意圖表示比色計。圖2的示意圖表示構(gòu)成比色計的測定機(jī)構(gòu)的縱截面。圖3的示意圖表示構(gòu)成比色計的光束分離機(jī)構(gòu)以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)的截面。圖4以及圖5的示意圖表示構(gòu)成比色計的積分球以及反射光用的受光機(jī)構(gòu)的截面。圖5放大表示反射光用的受光機(jī)構(gòu)的附近。
圖1所示的比色計1000具備測定機(jī)構(gòu)1010以及控制器1011。如圖1以及圖2所示,測定機(jī)構(gòu)1010具備照明機(jī)構(gòu)1020、積分球1021、反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023。照明機(jī)構(gòu)1020具備放射機(jī)構(gòu)1030、光束分離機(jī)構(gòu)1031以及成像光學(xué)系統(tǒng)1032。放射機(jī)構(gòu)1030以及成像光學(xué)系統(tǒng)1032構(gòu)成照明光學(xué)系統(tǒng)。光束分離機(jī)構(gòu)1031以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023構(gòu)成參照光學(xué)系統(tǒng)。積分球1021以及反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022構(gòu)成受光光學(xué)系統(tǒng)。
放射機(jī)構(gòu)1030放射漫射光束。漫射光束是被漫射反射而被均勻化的光束,優(yōu)選是被漫射多重反射而被均勻化的光束。光束分離機(jī)構(gòu)1031將被放射的漫射光束分離成照明光的光束1041與參照光的光束1042。成像光學(xué)系統(tǒng)1032使照明光的光束1041成像。由此,照明機(jī)構(gòu)1020利用照明光的光束1041照明試樣。
積分球1021將被試樣反射的反射光的光束1043漫射反射之后向反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022引導(dǎo)。反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022接受反射光的光束1043,并輸出反射光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果。參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023接受參照光的光束1042,并輸出參照光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果。由此,測定機(jī)構(gòu)1010輸出反射光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果以及參照光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果。
控制器1011控制放射機(jī)構(gòu)1030的漫射光束的放射。另外,控制器1011取得反射光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果以及參照光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果,并根據(jù)反射光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果導(dǎo)出色彩值。在色彩值被導(dǎo)出的情況下,進(jìn)行基于參照光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果的修正。由此,色彩值不易受到照明光的變動的影響。
(2)放射機(jī)構(gòu)
放射機(jī)構(gòu)1030具備脈沖氙燈1050、反射傘1051以及漫射板1052。脈沖氙燈1050放射光束。反射傘1051漫射反射光束。漫射板1052使光束漫射而形成為漫射光束。
脈沖氙燈1050放射閃光。在閃光被放射的情況下,試樣在短時間內(nèi)被大光量照明,從而改善測定的信噪比。脈沖氙燈1050也可以置換成其他種類的光源。例如,脈沖氙燈1050也可以置換成鎢燈、發(fā)光二極管等。
反射傘1051具有漫射反射面1060。反射傘1051也可以置換成具有難以稱為傘的形狀的反射鏡。
在脈沖氙燈1050放射光束的情況下,朝向漫射板1052放射的光束被漫射板1052漫射,而形成為漫射光束。另外,朝向漫射反射面1060放射的光束被漫射反射面1060漫射反射,而形成為漫射光束,從漫射反射面1060朝向漫射板1052射出的光束被漫射板1052漫射,而形成為被進(jìn)一步均勻化的漫射光束。由此,能夠高效地利用脈沖氙燈1050放射的光束。
脈沖氙燈1050為放電燈。在放電燈中,放電的路徑在每個閃光的放射中不同,因此閃光的放射源在每個閃光的放射中不同。在放射機(jī)構(gòu)1030中,脈沖氙燈1050放射的光束被漫射反射面1060漫射反射并被漫射板1052漫射,因此漫射光束不易受到閃光的放射源的影響。
(3)光束分離機(jī)構(gòu)
如圖2以及圖3所示,光束分離機(jī)構(gòu)1031具備棱筒狀構(gòu)造物1070以及安裝機(jī)構(gòu)1071。
形成于棱筒狀構(gòu)造物1070的空間1080被棱筒狀構(gòu)造物1070的內(nèi)周面1090規(guī)定,在一端具有射入口1100,在另一端具有射出口1101。空間1080的與由箭頭1110表示的光軸方向垂直的截面的形狀為矩形,即便沿光軸方向也恒定??臻g1080沿光軸方向筆直延伸,并從射入口1100到達(dá)射出口1101。在空間1080的截面的形狀恒定且空間1080筆直延伸的情況下,射出口1101的整體從射入口1100被看穿。在射出口1101的整體從射入口1100被看穿的情況下,存在射入至射入口1100,不被內(nèi)周面1090反射地在空間1080中行進(jìn),并從射出口1101射出的光束。在空間1080的截面的形狀不恒定的情況下或者空間1080不筆直延伸的情況下,存在射出口1101的整體無法從射入口1100被看穿的情況。但是,在射出口1101的一部分從射入口1100被看穿的情況下,也存在射入至射入口1100,不被內(nèi)周面1090反射地在空間1080中行進(jìn),并從射出口1101射出的光束。一個位置從其他位置被看穿是指在連結(jié)一個位置與其他位置的直線上不存在光線的遮擋物,光線從其他位置直接到達(dá)一個位置。
內(nèi)周面1090具有漫射反射面1120。優(yōu)選內(nèi)周面1090的整體為漫射反射面1120,但內(nèi)周面1090也可以少量具有不是漫射反射面1120的面。
形成于棱筒狀構(gòu)造物1070的開口1130、1131、1132分別在一端具有入口1140、1141、1142,分別在另一端具有出口1150、1151、1152,并從棱筒狀構(gòu)造物1070的內(nèi)周面1090到達(dá)棱筒狀構(gòu)造物1070的外周面1091。入口1140、1141、1142位于內(nèi)周面1090。出口1150、1151、1152位于外周面1091。漫射反射面1120從出口1150、1151、1152分別被看穿。開口1130、1131、1132沿與光軸方向垂直的方向延伸。在漫射反射面1120從出口1150、1151、1152分別被看穿的情況下,存在射入至射入口1100,在空間1080中行進(jìn),在空間1080中行進(jìn)的期間被漫射反射面1120漫射反射,射入至入口1140、1141、1142,在開口1130、1131、1132中行進(jìn),從出口1150、1151、1152射出的光束。開口1130、1131、1132也可以被置換成連接開口1130、1131、1132的狹縫狀的開口。
放射機(jī)構(gòu)1030放射的漫射光束射入至射入口1100。在漫射光束射入至射入口1100的情況下,沿看穿射出口1101的方向行進(jìn)的光束不被漫射反射面1120漫射反射地在空間1080中行進(jìn),從射出口1101射出,而成為照明光的光束1041。另外,沿看穿射出口1101的方向以外的方向行進(jìn)的光束在空間1080中行進(jìn),在空間1080中行進(jìn)的期間被漫射反射面1120漫射反射,射入至入口1140、1141、1142,在開口1130、1131、1132中行進(jìn),從出口1150、1151、1152射出,而成為參照光的光束1042。在沿看穿射出口1101的方向以外的方向行進(jìn)的光束成為參照光的光束1042的情況下,無法成為照明光的光束1041的光束成為參照光的光束1042,從而能夠不對照明光的光束1041的光量給予影響地獲得參照光的光束1042。
射入至射入口1100,在空間1080中行進(jìn),在空間1080中行進(jìn)的期間被漫射反射面1120漫射反射,從射出口1101射出的光束也可以成為照明光的光束1041的一部分。由此,改善測定的信噪比。
射入口1100不從出口1150、1151、1152被看穿。在射入口1100不從出口1150、1151、1152被看穿的情況下,光束不從射入口1100直接到達(dá)出口1150、1151、1152,從而參照光的光束1042被均勻化。
在希望增大參照光的光束1042的光量的情況下,為了增大從出口1150、1151、1152被看穿的漫射反射面1120的面積,而將空間1080沿光軸方向延長,來擴(kuò)大開口1130、1131、1132的直徑。由此,改善測定的信噪比。參照光的光束1042的光量與射入口1100的面積和空間1080的光軸方向的長度之積成比例,因此不存在為了增大參照光的光束1042的光量而將照明機(jī)構(gòu)1020過度增大的情況。
棱筒狀構(gòu)造物1070也可以置換成其他種類的構(gòu)造物。例如也可以將棱筒狀構(gòu)造物1070置換成圓筒狀構(gòu)造物。
在安裝機(jī)構(gòu)1071安裝有參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023。
(4)成像光學(xué)系統(tǒng)
如圖2所示,成像光學(xué)系統(tǒng)1032具備視場光闌1160、孔徑光闌1161、透鏡1162以及鏡筒1163。視場光闌1160以及孔徑光闌1161限制照明光的光束1041。透鏡1162使照明光的光束1041成像。鏡筒1163支承視場光闌1160、孔徑光闌1161以及透鏡1162。利用視場光闌1160來調(diào)整由照明光的光束1041照明的視場。利用孔徑光闌1161來調(diào)整數(shù)值孔徑。
也可以將視場光闌1160、孔徑光闌1161以及透鏡1162以外的光學(xué)元件追加進(jìn)成像光學(xué)系統(tǒng)1032。例如圖6所示,也可以在孔徑光闌1161之前追加漫射板1164。
也可以將成像光學(xué)系統(tǒng)1032置換成將照明光的光束1041準(zhǔn)直化的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)。
(5)積分球
如圖2以及圖4所示,積分球1021為中空球狀的構(gòu)造物。
形成于積分球1021的空間1170被積分球1021的內(nèi)表面1180規(guī)定??臻g1170的形狀為球狀。形成于積分球1021的試樣窗1190從形成于積分球1021的照明窗1191被看穿。試樣窗1190以及照明窗1191不從形成于積分球1021的受光窗1192被看穿。在照明窗1191結(jié)合有照明機(jī)構(gòu)1020。在受光窗1192安裝有反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022。
內(nèi)表面1180具有漫射反射面1200。優(yōu)選內(nèi)表面1180的整體為漫射反射面1200,但內(nèi)表面1180也可以少量具有不是漫射反射面1200的面。
在照明機(jī)構(gòu)1020放射照明光的光束1041的情況下,照明光的光束1041射入至照明窗1191,不被內(nèi)表面1180反射地在空間1170中行進(jìn),到達(dá)試樣窗1190。當(dāng)在試樣窗1190存在試樣的情況下,試樣被到達(dá)試樣窗1190的照明光的光束1041照明,試樣將反射光的光束1043反射。反射光的光束1043在空間1170中傳播,在空間1170中傳播的期間被漫射反射面1200漫射反射,從受光窗1192射出。
(6)反射光用的受光機(jī)構(gòu)
如圖5所示,反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022具備傳感器單元1210。
傳感器單元1210具備過濾器1220、1221、1222、光闌1230、1231、1232、受光傳感器1240、1241、1242以及構(gòu)造物1250。
過濾器1220、1221、1222分別被插入形成于構(gòu)造物1250的孔1260、1261、1262,并被構(gòu)造物1250支承。光闌1230、1231、1232分別被插入形成于構(gòu)造物1250的孔1260、1261、1262,并被構(gòu)造物1250支承。受光傳感器1240、1241、1242分別被插入形成于構(gòu)造物1250的孔1260、1261、1262,并被構(gòu)造物1250支承。
形成于構(gòu)造物1250的光闌1270、過濾器1220、光闌1230以及受光傳感器1240構(gòu)成測定刺激值x的測定系統(tǒng)。形成于構(gòu)造物1250的光闌1271、過濾器1221、光闌1231以及受光傳感器1241構(gòu)成測定刺激值y的測定系統(tǒng)。形成于構(gòu)造物1250的光闌1272、過濾器1222、光闌1232以及受光傳感器1242構(gòu)成測定刺激值z的測定系統(tǒng)。
以測定刺激值y的測定系統(tǒng)為例對測定刺激值x的測定系統(tǒng)、測定刺激值y的測定系統(tǒng)以及測定刺激值z的測定系統(tǒng)的共通點進(jìn)行說明。
光闌1271、過濾器1221、光闌1231以及受光傳感器1241以記載的順序排列。
在反射光的光束1043射入至孔1261的情況下,反射光的光束1043在孔1261中行進(jìn),在孔1261中行進(jìn)的期間以記載的順序通過光闌1271、過濾器1221以及光闌1231,并被受光傳感器1241接收。光闌1271、1231限制反射光的光束1043。受光傳感器1241接收反射光的光束1043,輸出與受光量對應(yīng)的信號。由此,能夠測定刺激值y。利用光闌1271、1231縮小反射光的光束1043向過濾器1221的入射角。即,反射光的光束1043大致垂直地射入至過濾器1221。
傳感器單元1210的動作角θ1,即,通過光闌1271、1231的光束的開度角θ1被設(shè)定為射入至照明窗1191的照明光的光束1041不被受光傳感器1241接收,且不存在反射光的光束1043不被漫射反射面1200漫射反射而被受光傳感器1241接收的情況。由此,反射光的光束1043通過漫射反射被均勻地混合之后被受光傳感器1241接收。開度角θ1在滿足該條件的范圍內(nèi)被較大地設(shè)定,例如被設(shè)定為約40°。由此,從漫射反射面1200的較大的范圍獲取反射光的光束1043,從而改善測定的信噪比。
(7)參照光用的受光機(jī)構(gòu)
如圖3所示,參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023具備漫射板1280以及傳感器單元1281。
漫射板1280配置于開口1130、1131、1132與傳感器單元1281之間,將參照光的光束1042漫射。
傳感器單元1281具備過濾器1290、1291、1292、光闌1300、1301、1302、受光傳感器1310、1311、1312以及構(gòu)造物1320。在構(gòu)造物1320形成有光闌1330、1331、1332,并形成有孔1340、1341、1342。
傳感器單元1281與傳感器單元1210型號相同。傳感器單元1281與傳感器單元1210型號相同,由此能夠減少比色計1000的制造費(fèi)用。
在參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023接收到參照光的光束1042的情況下,漫射板1280將參照光的光束1042漫射。被漫射的參照光的光束1042射入至孔1340、1341、1342。利用漫射板1280使朝向從出口1150、1151、1152朝向受光傳感器1310、1311、1312的方向以外的方向的光束的一部分朝向受光傳感器1310、1311、1312,從而改善測定的信噪比。
在傳感器單元1281與傳感器單元1210型號相同的情況下,傳感器單元1281具有光闌1300、1301、1302以及光闌1330、1331、1332,因此受光傳感器1310、1311、1312被設(shè)置為從出口1150、1151、1152分離。在受光傳感器1310、1311、1312被設(shè)置為從出口1150、1151、1152分離的情況下,朝向從出口1150、1151、1152朝向受光傳感器1310、1311、1312的方向以外的方向的光束增加,因此被受光傳感器1310、1311、1312接收的光束減少,從而測定的信噪比惡化。漫射板1280抑制這種被接收的光束減少。
傳感器單元1281也可以置換成與傳感器單元1210型號不同的傳感器單元。在將傳感器單元1281置換成與傳感器單元1210型號不同的傳感器單元的情況下,優(yōu)選將傳感器單元1281置換成不具備光闌的傳感器單元。
圖7的示意圖表示將傳感器單元置換成不具備光闌的傳感器單元的情況下的光束分離機(jī)構(gòu)以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)的截面。
圖7所示的傳感器單元1350具備受光傳感器1360、1361、1362以及過濾器1370、1371、1372。受光傳感器1360、1361、1362被設(shè)置為接近出口1150、1151、1152。
(8)測定方式的改變
反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023各自的測定方式也可以從三刺激值方式改變成分光方式。在反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023的測定方式為分光方式的情況下,反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023分別具備多色儀等,該多色儀具有衍射光柵、棱鏡等波長色散元件。在將反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023的測定方式改變成分光方式的情況下,反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022以及參照光用的受光機(jī)構(gòu)1023分別測定分光光譜,從而比色計成為分光測色計。測色計大致分為比色計以及分光測色計。
(9)透射光的測定
也可以將反射光用的受光機(jī)構(gòu)1022置換成透射光用的受光機(jī)構(gòu)。透射光用的受光機(jī)構(gòu)接收透射了試樣的透射光的光束,并輸出透射光的三刺激值x、y、z的測定結(jié)果。
(10)控制器
控制器1011是嵌入式計算機(jī),通過執(zhí)行固件來進(jìn)行控制??刂破?011的控制的全部或者一部分也可以通過不帶有軟件的硬件而實現(xiàn)。
控制器1011控制脈沖氙燈1050,使脈沖氙燈1050放射光束。另外,在使脈沖氙燈1050放射光束時,控制器1011分別從受光傳感器1240、1241、1242取得反射光的三刺激值x、y、z,分別從受光傳感器1310、1311、1312取得參照光的三刺激值x、y、z。另外,控制器1011從反射光的三刺激值x、y、z導(dǎo)出色彩值。色彩值由孟塞爾色彩系統(tǒng)、l*a*b*色彩系統(tǒng)、l*c*h色彩系統(tǒng)、亨特lab色彩系統(tǒng)、xyz色彩系統(tǒng)等表現(xiàn)。在色彩值被導(dǎo)出的情況下,進(jìn)行基于參照光的三刺激值x、y、z的修正。
(11)光束均勻化機(jī)構(gòu)
反射傘1051、光束分離機(jī)構(gòu)1031以及積分球1021分別構(gòu)成光束均勻化機(jī)構(gòu)。反射傘1051使脈沖氙燈1050放射的光束均勻化。光束分離機(jī)構(gòu)1031在將放射機(jī)構(gòu)1030放射的光束分離成照明光的光束1041與參照光的光束1042的情況下使參照光的光束1042均勻化。積分球1021使反射光的光束1043均勻化。在反射傘1051、光束分離機(jī)構(gòu)1031以及積分球1021中,分別在漫射反射面1060、1120、1200使光束漫射反射或者漫射多重反射,由此使光束均勻化。在光束的均勻化中,光束的強(qiáng)度的放射方向的變化減小。
光束均勻化機(jī)構(gòu)是在由白色樹脂構(gòu)成的基材的內(nèi)表面形成被膜而構(gòu)成的。被膜是將透明的消光涂料涂裝于基材的內(nèi)表面而形成的。
以下,以積分球1021為例對光束均勻化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖8的示意圖表示積分球的截面。圖8放大表示漫射反射面的附近。
如圖8所示,積分球1021具備基材1400以及被膜1401、1402。
在基材1400形成有空間1410??臻g1410為球狀。形成于光束均勻化機(jī)構(gòu)的空間的形狀與光束均勻化機(jī)構(gòu)對應(yīng)地變化。空間1410被基材1400的內(nèi)表面1420規(guī)定。基材1400由白色樹脂構(gòu)成。
被膜1401是將透明的消光涂料涂裝于基材1400的內(nèi)表面1420而形成的,其使光束漫射。被膜1401的表面1430向形成于積分球1021的空間1170露出。被膜1401的背面1431緊貼于基材1400的內(nèi)表面1420。
被膜1402是將涂料涂裝于基材1400的外表面1421而形成的,其成為覆蓋基材1400的外表面1421的遮光膜。即便在基材1400能透射光的情況下,不需要的光也因被膜1402而不易射入至空間1410。涂裝于基材1400的外表面1421的涂料優(yōu)選包含黑色顏料或者金屬粒子。通過黑色顏料或者金屬粒子來提高被膜1402的遮光性。也可以省略被膜1402。
也可以將被膜1402置換成其他種類的遮光物。例如也可以將被膜1402置換成與基材1400的外表面1421接觸的遮光部件。遮光部件優(yōu)選由包含黑色顏料或者金屬粒子的樹脂構(gòu)成。在具備由樹脂構(gòu)成的遮光部件的情況下,也可以通過共注射成型一體成型基材1400以及遮光部件。
在光束射入至漫射反射面1200的情況下,大體上,射入的光束通過被膜1401,通過了被膜1401的光束被基材1400反射,被反射的光束通過被膜1401,通過的光束射出。也可以有在與之不同的路徑傳播的光束。在光束通過被膜1401的情況下,光束被漫射?;?400擔(dān)負(fù)漫射反射光束的漫射反射面1200的功能中的反射光束的功能。被膜1401擔(dān)負(fù)漫射反射光束的漫射反射面1200的功能中的將光束漫射的功能。
(12)反射率的均勻性
在積分球1021中,基材1400擔(dān)負(fù)反射光束的功能,因此被膜1401的膜厚不對漫射反射面1200的反射率產(chǎn)生影響。因此,漫射反射面1200的反射率由基材1400的內(nèi)表面1420的反射率決定。
在由白色樹脂構(gòu)成的基材1400擔(dān)負(fù)反射光束的功能的情況下,基材1400的內(nèi)表面1420的反射率的差異較小且基材1400的內(nèi)表面1420的反射率較高,因此漫射反射面1200的反射率的差異較小且漫射反射面1200的反射率較高?;?400的內(nèi)表面1420的反射率的差異較小且基材1400的內(nèi)表面1420的反射率較高是因為基材1400由白色樹脂構(gòu)成且具有足夠的厚度。
與此相對,在通過涂裝白色的涂料而形成的被膜擔(dān)負(fù)反射光束的功能的情況下,無法同時實現(xiàn)漫射反射面的反射率的差異的較小以及漫射反射面的反射率的較高。在加厚通過涂裝白色的涂料而形成的被膜的情況下,漫射反射面的反射率增高,但被膜的膜厚的差異增大,從而漫射反射面的反射率的差異增大。在減薄通過涂裝白色的涂料而形成的被膜的情況下,被膜的膜厚的差異減小,從而漫射反射面的反射率的差異減小,但漫射反射面的反射率減小。
漫射反射面1200的反射率的差異較小,有助于提高積分球1021的使光束均勻化的能力。漫射反射面1200的反射率較高,也有助于提高積分球1021的使光束均勻化的能力。那是因為在漫射反射面1200的反射率較高的情況下,能夠增多使光束漫射反射的次數(shù)。
在基材1400為白色的情況下,基材1400的內(nèi)表面1420的反射率的波長的變化較小,因此漫射反射面1200的反射率的波長的變化減小,從而光束的分光光譜不易受到光束被漫射反射的次數(shù)的影響。
對于漫射反射面1200的反射率的差異而言,有一個積分球1021的差異以及多個積分球1021之間的差異。在一個積分球1021的差異較小的情況下,在一個積分球1021中使光束均勻化的能力提高。在多個積分球1021之間的差異較小的情況下,多個積分球1021之間的使光束均勻化的能力的差異減小。
在使用大量的原材料大量地生產(chǎn)樹脂的情況下,多個原材料的混合比的差異減小,從而多個原材料的混合不均減小,因此樹脂變得均勻。與此相對,在通過自家混合、特訂等使用少量的原材料少量地生產(chǎn)樹脂的情況下,多個原材料的混合比的差異增大,從而多個原材料的混合不均增大,因此樹脂變得不均勻。白色樹脂使用大量的原材料而被大量地生產(chǎn),因此均勻。在白色樹脂均勻的情況下,基材1400變得均勻,因此漫射反射面1200的反射率的差異減小。
(13)漫射性的均勻性
透明的消光涂料使用大量的原材料而被大量地生產(chǎn),因此均勻。因此,被膜1401的漫射性的差異較小。
(14)基材的廉價的制造
白色樹脂使用大量的原材料而被大量地生產(chǎn),因此廉價。由此,能夠廉價地制造基材1400。
基材1400由樹脂構(gòu)成,因此能夠?qū)⑼ㄟ^金屬模具成型出的成型品保持原樣不變地形成為基材1400。不需要通過機(jī)械加工來改變形狀。由此,能夠廉價地制造基材1400。
基材1400由樹脂構(gòu)成,因此即便在具備附屬物的情況下,也能夠廉價地制造。附屬物有用于結(jié)合其他構(gòu)成物的結(jié)合機(jī)構(gòu)等。
被膜1401擔(dān)負(fù)使光束漫射的功能,因此基材1400的內(nèi)表面1420可以不是均勻的粗糙面,也可以不是均勻的鏡面。因此,不需要對金屬模具的成型面進(jìn)行特殊的加工,從而能夠利用通常的材料制作金屬模具。由此,能夠廉價地制造金屬模具,從而能夠廉價地制造基材1400。
(15)被膜的廉價的形成
使光束漫射的功能是通過透明的消光涂料所含的微粒在被膜1401的表面1430形成凹凸而發(fā)現(xiàn)的。因此,漫射性取決于被膜1401的表面1430的凹凸的狀態(tài),而不取決于被膜1401的膜厚。被膜1401即便在較薄的情況下,也能夠擔(dān)負(fù)使光束漫射的功能。
在被膜1401較薄的情況下,形成被膜1401時所需的透明的消光涂料減少,因此能夠廉價地形成被膜1401。
透明的消光涂料的需求較多,因此透明的消光涂料使用大量的原材料而被大量地生產(chǎn)。因此,透明的消光涂料廉價,從而能夠廉價地形成被膜1401。
(16)白色樹脂
白色樹脂包含基礎(chǔ)的樹脂、白色顏料、無機(jī)填料等。基礎(chǔ)的樹脂、白色顏料、無機(jī)填料等被均勻地混合。白色樹脂為將白色顏料、無機(jī)填料等配合于基礎(chǔ)的樹脂的配合型。即使在配合型的白色樹脂的表面不進(jìn)行特別的基底處理,涂料也附著,因此當(dāng)在由配合型的白色樹脂構(gòu)成的基材1400的內(nèi)表面1420形成被膜1401的情況下,能夠廉價地形成被膜1401。
也可以將配合型的白色樹脂置換成非配合型的呈白色的樹脂。呈白色的樹脂為作為熱塑性樹脂的結(jié)晶性樹脂,且結(jié)晶度較高或者結(jié)晶尺寸較大,優(yōu)選為聚苯乙烯或者聚甲醛。
白色樹脂的反射率優(yōu)選為60%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為97%以上。在白色樹脂的反射率為60%以上的情況下,人將白色樹脂識別為白色。60%的反射率相當(dāng)于在作為測色計的基準(zhǔn)色樣本使用的bcra瓷磚中,最接近白(white)的無彩色的淡灰色(palegrey)的反射率。
97%以上的反射率是在白色顏料為后述的氧化鈦的粉末的情況下實現(xiàn)的。
在基材1400的內(nèi)表面1420的反射率較高的情況下,漫射反射面1200漫射反射光束時的光束的光量的降低減小,因此從積分球1021射出的光束的光量相對于射入至積分球1021的光束的光量之比亦即積分球效率增高。在積分球效率較高的情況下,測定的信噪比增大,因此測定的精度增高。
(17)基礎(chǔ)的樹脂
基礎(chǔ)的樹脂優(yōu)選為熱塑性樹脂或者熱固性樹脂。
熱塑性樹脂優(yōu)選為丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂或者液晶聚合物樹脂。丙烯酸樹脂優(yōu)選為聚甲基丙烯酸甲酯樹脂,例如為三菱麗陽株式會社制(日文:三菱レイヨン株式會社製)的acrypet(注冊商標(biāo))vhnw401。聚碳酸酯樹脂例如為三菱工程塑料株式會社制(日文:三菱エンジニアリングプラスチック株式會社製)的iupilon(注冊商標(biāo))ehr3100。液晶聚合物樹脂優(yōu)選為液晶聚酯樹脂,例如為住友化學(xué)株式會社制的sumikasuperlcp。
丙烯酸樹脂具有較高的耐光性。因此,在基礎(chǔ)的樹脂為丙烯酸樹脂的情況下,即便在長時間或者多次照射了光束的情況下,基材1400也不易退色,即便隨著時間經(jīng)過,測定的精度也不易降低。
聚碳酸酯樹脂具有較高的耐熱性。因此,在基礎(chǔ)的樹脂為聚碳酸酯樹脂的情況下,即便在照射具有較大的光量的光束而使溫度上升的情況下,基材1400也不易劣化。也可以使用被開發(fā)用于發(fā)光二極管背光燈的具有較高的耐光性的聚碳酸酯樹脂。
液晶聚合物樹脂具有較高的耐熱性以及較高的自熄性(阻燃性)。因此,在基礎(chǔ)的樹脂為液晶聚合物樹脂的情況下,即便在照射具有較大的光量的光束而使溫度上升的情況下,基材1400也不易劣化,在空間1410存在光源而使基材1400過熱的情況下,基材1400也不燃燒。
熱固性樹脂優(yōu)選為不飽和聚酯樹脂或者環(huán)氧樹脂。不飽和聚酯樹脂例如為松下株式會社制(日文:パナソニック株式會社製)的fullbrightce6000。環(huán)氧樹脂例如為日立化成株式會社制的發(fā)光二極管反射器用的白色模制樹脂cel-w-7005。也可以使用被開發(fā)用于發(fā)光二極管芯片的具有較高的耐光性的不飽和聚酯樹脂或者環(huán)氧樹脂。
(18)白色顏料
白色顏料優(yōu)選為選自氧化鈦的粉末、氧化鋅的粉末、硫酸鋇的粉末以及碳酸鈣的粉末中的一種以上,進(jìn)一步優(yōu)選為氧化鈦的粉末。
氧化鈦的折射率較高,因此在白色顏料為氧化鈦的粉末的情況下,即使白色樹脂所含的白色顏料為少量,白色樹脂的反射率也增高。氧化鈦的粉末能夠容易入手,因而廉價。
氧化鈦具有吸收屬于波長約為420nm以下的短波長區(qū)域的短波長成分的問題。但是,該問題對測定的精度幾乎不產(chǎn)生影響。對該點進(jìn)行說明。
氧化鈦吸收具有帶隙以上的能量的光,因此氧化鈦的反射率在波長約為420nm以下的短波長區(qū)域中降低。氧化鈦的反射率在短波長區(qū)域中降低,因此在白色顏料為氧化鈦的粉末的情況下,如圖9所示,在短波長區(qū)域中白色樹脂的反射率降低。當(dāng)在短波長區(qū)域中白色樹脂的反射率降低的情況下,從積分球1021射出的光束所含的短波長成分減少,因此在短波長區(qū)域中測定的信噪比降低。當(dāng)在短波長區(qū)域中測定的信噪比降低的情況下,通常,測定的精度降低。但是,在求反映了再現(xiàn)眼睛的靈敏度的顏色匹配函數(shù)xbar、ybar、zbar的刺激值的情況下,無論測定方式為分光方式以及三刺激值方式的哪一種,測定的精度的降低都幾乎不會成為問題。
在測定方式為分光方式的情況下,在波長大體為380-780nm的可見光的波長區(qū)域中,測定分光光譜,針對波長對分光光譜與顏色匹配函數(shù)xbar、ybar、zbar各自之積進(jìn)行積分,來求三刺激值。但是,顏色匹配函數(shù)xbar、ybar、zbar在短波長區(qū)域中雖不為0,但取較小的值,因此分光光譜的短波長區(qū)域給予三刺激值的影響較小。由于分光光譜的短波長區(qū)域給予三刺激值的影響較小,所以即便當(dāng)在短波長區(qū)域中測定的信噪比降低的情況下,三刺激值的測定的精度也幾乎不降低。
在測定方式為三刺激值方式的情況下,以能夠獲得反映了顏色匹配函數(shù)xbar、ybar、zbar的刺激值的方式測定透射了決定分光透射率的濾色器的光束的光量,來求三刺激值。顏色匹配函數(shù)xbar、ybar、zbar在短波長區(qū)域中不為0,但取較小的值,因此濾色器幾乎不使短波長成分透射。由于濾色器幾乎不使短波長成分透射,所以短波長成分給予三刺激值的影響較小。由于短波長成分給予三刺激值的影響較小,所以即便在短波長區(qū)域中測定的信噪比降低的情況下,三刺激值的測定的精度也幾乎不降低。
(19)透明的消光涂料
在透明的消光涂料為雙液型涂料的情況下,包含主劑(主成分樹脂)、固化劑、稀釋劑以及消光劑。主劑、固化劑、稀釋劑以及消光劑被均勻地混合。透明的消光涂料也可以為單液型涂料。透明的消光涂料也可以不屬于單液型涂料以及雙液型涂料的范疇。
(20)雙液型涂料
雙液型涂料包含主劑(主成分樹脂)以及固化劑。主劑以及固化劑以未被相互混合的狀態(tài)被提供,在涂裝前不久被相互混合。在透明的消光涂料為雙液型涂料的情況下,將主劑以及固化劑的混合液涂裝于基材1400的內(nèi)表面1420,從而在基材1400的內(nèi)表面1420形成涂裝膜。在涂裝膜中,主劑以及固化劑相互進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而涂裝膜固化,由此形成被膜1401?;旌弦阂部梢院邢×系认♂寗?。利用稀釋劑將混合液的粘度調(diào)整為適于涂裝的粘度,將涂裝膜的干燥速度調(diào)整為適于形成被膜1401的干燥速度。
在透明的消光涂料為雙液型涂料的情況下,在被膜1401中形成有復(fù)雜的分子構(gòu)造,因此被膜1401較穩(wěn)固且緊貼于基底。因此,在透明的消光涂料為雙液型涂料的情況下,在溫度或者濕度變動而使被膜1401膨脹或者收縮的情況下、使用時或者輸送時被膜1401受到?jīng)_擊的情況等下,被膜1401也不易損傷。
在根據(jù)主劑分類雙液型涂料的情況下,雙液型涂料被分類成丙烯酸樹脂涂料、聚氨酯樹脂涂料、環(huán)氧樹脂涂料、硅樹脂涂料、氟樹脂涂料等。聚氨酯樹脂涂料包含主劑為丙烯酸樹脂且固化劑為聚異氰酸酯樹脂的丙烯酸聚氨酯樹脂涂料。硅樹脂涂料包含丙烯酸樹脂與硅樹脂被共縮聚而成的丙烯酸硅樹脂涂料。
在雙液型涂料為丙烯酸樹脂涂料的情況下,被膜1401具有較高的透明性以及較高的耐光性,因此即便在被膜1401的膜厚的差異較大的情況下,被膜1401的透射率的差異也不增大。因此,在雙液型涂料為丙烯酸樹脂涂料的情況下,漫射反射面1200的反射率的差異不增大。
在雙液型涂料為丙烯酸樹脂涂料的情況下,被膜1401具有較高的耐光性,因此被膜1401不易變黃。因此,在雙液型涂料為丙烯酸樹脂涂料的情況下,即便隨著時間經(jīng)過,測定的精度也不易降低。
在雙液型涂料為聚氨酯樹脂涂料或者環(huán)氧樹脂涂料的情況下,被膜1401具有較高的耐熱性,因此即便在照射具有較大的光量的光束而使溫度上升的情況下,被膜1401也不易劣化。因此,在雙液型涂料為聚氨酯樹脂涂料或者環(huán)氧樹脂涂料的情況下,即便隨著時間經(jīng)過,測定的精度也不易降低。
在雙液型涂料為硅樹脂涂料或者氟樹脂涂料的情況下,被膜1401具有較高的耐污染性,因此即便在試樣為粉末或者液體且飛散的試樣侵入空間1170的情況下,也將被膜1401保持為清潔。
(21)消光劑
消光劑優(yōu)選包含選自二氧化硅的微粒、碳酸鈣的微粒以及磷酸鈣的微粒中的一種以上。消光劑在涂裝消光涂料而使涂裝膜干燥后,在被膜1401的表面形成微小的凹凸,將使光束漫射的功能賦予被膜1401。
微粒的粒徑的下限優(yōu)選為0.2μm。0.2μm的微粒的粒徑的下限為在比色計1000中被利用的波長為380-780nm的可見光的波長區(qū)域的下限的波長的約1/2。如上選擇微粒的粒徑的下限是因為根據(jù)古斯塔夫·米的散射理論,在粒徑為光的波長的約1/2的情況下粒子使光最有效地散射。
微粒的粒徑的上限不被限制,但以小于被膜1401的膜厚的方式被選擇。
(22)被膜的膜厚
被膜1401的膜厚優(yōu)選為100μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為數(shù)10μm,特別優(yōu)選為25±15μm。在被膜1401的膜厚處于上述范圍內(nèi)的情況下,被膜1401的膜厚的差異不易增大。
25μm的被膜1401的膜厚是通過一次涂裝形成被膜1401的情況下的標(biāo)準(zhǔn)的膜厚。在被膜1401的膜厚為25-15=10μm以上的情況下,在基材1400的內(nèi)表面1420均勻地形成被膜1401,從而能夠避免出現(xiàn)將被膜1401形成為島狀而在基材1400的內(nèi)表面1420的一部分無法形成被膜1401的情況。在被膜1401的膜厚為25+15=40μm以下的情況下,能夠避免出現(xiàn)在涂裝膜干燥前消光劑沉淀而無法在被膜1401的表面形成凹凸的情況。±15μm的允許差異幅度也存在25μm的目標(biāo)膜厚的±60%。在如上那樣允許差異幅度較大的情況下,涂裝條件的允許幅度增大,因此合格率提高,從而能夠廉價地形成被膜1401。
(23)與其他的漫射反射面的形成方法的比較
代替將被膜1401形成于基材1400的內(nèi)表面1420,通過將形成于金屬模具的成型面的蝕文轉(zhuǎn)印于基材的內(nèi)表面、或者對基材的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂加工,也能夠形成漫射反射面。
但是,在將形成于金屬模具的成型面的蝕文轉(zhuǎn)印于基材的內(nèi)表面的情況下,產(chǎn)生形成于基材的內(nèi)表面中的與脫模方向接近于平行的部分的蝕文在脫模時損傷的問題。該問題能夠通過將積分球分割成多片來避免,但這種分割妨礙了廉價地制造積分球。與此相對,在將被膜1401形成于基材1400的內(nèi)表面1420的情況下,不產(chǎn)生上述的問題。
另外,在對基材的內(nèi)表面進(jìn)行噴砂加工的情況下,產(chǎn)生因加工條件的差異而使被形成的漫射反射面的漫射性出現(xiàn)差異的問題。與此相對,在將被膜1401形成于基材1400的內(nèi)表面1420的情況下,加工條件的差異引起的被膜1401的膜厚的差異不對漫射反射面1200的漫射性產(chǎn)生影響,因此漫射反射面1200的漫射性不易出現(xiàn)差異。
(24)具體例
圖10以及圖11的圖表針對未涂裝透明的消光涂料的情況(白色樹脂+未涂裝)以及涂裝透明的消光涂料而形成被膜的情況(白色樹脂+透明的消光涂料25μm)分別表示白色樹脂的分光反射率。圖11放大表示圖10的反射率90-100%的范圍。被膜的膜厚為25nm。
如圖10以及圖11所示,涂裝了透明的消光涂料的情況下的分光反射率除了波長約為420nm以下的短波長區(qū)域之外為96%以上,與未涂裝透明的消光涂料的情況下的分光反射率大致相同。該情況表示由白色樹脂構(gòu)成的基材1400能夠擔(dān)負(fù)反射光束的功能,通過涂裝透明的消光涂料而形成的被膜1401的膜厚不對漫射反射面1200的反射率產(chǎn)生影響。
圖12以及圖13的圖表針對被膜的膜厚66μm、88μm、93μm、110μm、124μm、155μm以及186μm分別表示涂裝白色的消光涂料而形成的被膜的分光反射率。圖13的圖表放大表示圖12的反射率85-95%的范圍。白色的消光涂料是透明的消光涂料與作為白色顏料的氧化鈦的粉末的混合物。
如圖12以及圖13所示,在通過涂裝白色的消光涂料而形成被膜的情況下,被膜1401的差異對漫射反射面1200的反射率影響較大。另外,為了將被膜的膜厚形成為約90μm,需要反復(fù)涂裝三次或者四次。在反復(fù)涂裝了三次或者四次的情況下,被膜的差異增大,從而漫射反射面的反射率受到較大的影響。
(25)其他例子
圖14的示意圖表示測定頭。
圖14所示的測定頭2000是采用漫射照明·0°受光的幾何形狀的便攜式的比色計的主要部位。測定頭2000具備脈沖氙燈2010、反射傘2011、漫射反射球2012、反射光提取機(jī)構(gòu)2013以及光纖2014。在漫射反射球2012形成有球狀的空間2020,并形成有試樣窗2040以及開口2041??臻g2020被漫射反射球2012的內(nèi)表面2050規(guī)定。內(nèi)表面2050與已經(jīng)說明的情況相同地通過將透明的消光涂料涂裝于基材的內(nèi)表面而形成為漫射反射面。漫射反射球2012構(gòu)成光束均勻機(jī)構(gòu)。脈沖氙燈2010、反射傘2011以及漫射反射球2012構(gòu)成照明試樣的照明光學(xué)系統(tǒng)。
在進(jìn)行測定的情況下,脈沖氙燈2010放射光束。被放射的光束被反射傘2011反射后或者不被反射傘2011反射而射入至空間2020。射入的光束在空間2020中傳播的期間被內(nèi)表面2050漫射多重反射,從而被均勻化。被均勻化的光束的一部分成為照明光的光束,而對按壓于試樣窗2040的試樣進(jìn)行照明。被均勻化的光束的一部分從開口2041射出,而成為參照光的光束。被試樣反射的反射光的光束被反射光提取機(jī)構(gòu)2013提取,并被光纖2014引導(dǎo)至受光機(jī)構(gòu)。反射傘2011的反射光軸比與空間2020的中心軸2060垂直的方向更略微向上方傾斜。由此,能夠抑制脈沖氙燈2010放射的光束不被漫射反射而到達(dá)試樣窗2040。
如圖15所示,也可以將乳白色丙烯酸板2015設(shè)置于空間2020。當(dāng)在空間2020中傳播的光束透射乳白色丙烯酸板2015的情況下,乳白色丙烯酸板2015使光束漫射。也可以將乳白色丙烯酸板2015置換成其他種類的透射性漫射坂。例如也可以將乳白色丙烯酸板2015置換成磨砂玻璃。
圖16的示意圖表示照明機(jī)構(gòu)的截面。
圖16所示的照明機(jī)構(gòu)3000構(gòu)成比色計的照明光學(xué)系統(tǒng)。照明機(jī)構(gòu)3000具備脈沖氙燈3010、積分球3011、視場光闌3012、光闌3013以及成像光學(xué)系統(tǒng)3014。在積分球3011形成有球狀的空間3020,并形成有射出窗3030。空間3020被積分球3011的內(nèi)表面3040規(guī)定。內(nèi)表面3040與已經(jīng)說明的情況相同地通過將白色的消光涂料涂裝于基材的內(nèi)表面而形成為漫射反射面。脈沖氙燈3010配置于空間3020。積分球3011構(gòu)成光束均勻化機(jī)構(gòu)。
在照明機(jī)構(gòu)3000照明試樣3060的情況下,脈沖氙燈3010放射光束。被放射的光束在空間3020中傳播,在空間3020中傳播的期間被內(nèi)表面3040漫射多重反射,而被均勻化。被均勻化的光束從射出窗3030射出。射出的光束被視場光闌3012限制。被視場光闌3012限制的光束的取向特性成為大致完整的漫射光的取向特性。被限制的光束被孔徑光闌3013進(jìn)一步限制。被進(jìn)一步限制的光束被成像光學(xué)系統(tǒng)3014成像,從而照明試樣3060。
圖17的示意圖表示照明機(jī)構(gòu)的截面。
圖17所示的照明機(jī)構(gòu)4000構(gòu)成比色計的照明光學(xué)系統(tǒng)。照明機(jī)構(gòu)4000具備脈沖氙燈4010、凹面鏡4011、反射板4012以及準(zhǔn)直化光學(xué)系統(tǒng)4013。反射板4012在凹面鏡4011的開放部4020配置為關(guān)閉凹面鏡4011的開放部4020。反射板4012的反射面4030與凹面鏡4011的反射面4040對置。凹面鏡4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030分別與已經(jīng)說明的情況相同地通過將透明的消光涂料涂裝于基材的內(nèi)表面而形成為漫射反射面。此處提及的“內(nèi)表面”是指凹面鏡4011的基材以及反射板4012的基材的復(fù)合體中成為內(nèi)表面的面。形成有被凹面鏡4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030規(guī)定的半球狀的空間4060。在反射板4012形成有射出窗4070。脈沖氙燈4010配置于空間4060。由凹面鏡4011以及反射板4012構(gòu)成的復(fù)合體構(gòu)成光束均勻化機(jī)構(gòu)。
在照明機(jī)構(gòu)4000照明試樣4080的情況下,脈沖氙燈4010放射光束。被放射的光束在空間4060中傳播,在空間4060中傳播的期間被凹面鏡4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030漫射多重反射,而被均勻化。被均勻化的光束從射出窗4070射出。射出的光束被準(zhǔn)直化光學(xué)系統(tǒng)4013準(zhǔn)直化,而照明試樣4080。
符號說明:
1000…比色計;1010…測定機(jī)構(gòu);1020…照明機(jī)構(gòu);1021…積分球;1022…反射光用的受光機(jī)構(gòu);1023…參照光用的受光機(jī)構(gòu);1030…放射機(jī)構(gòu);1031…光束分離機(jī)構(gòu);1032…成像光學(xué)系統(tǒng);1050…脈沖氙燈;1051…反射傘;1070…棱筒狀構(gòu)造物;1400…基材;1401…被膜;1402…被膜;2000…測定頭;2012…漫射反射球;3000…照明機(jī)構(gòu);3011…積分球;4000…照明機(jī)構(gòu);4011…凹面鏡;4012…反射板。