測光技術 “光の研究”から生まれた技術

光を測る技術

カメラの自動露出設定機能から始まり、露出計やフラッシュメーターを経て培ってきた、コニカミノルタの「光を測る」技術。光センサー、光学・分光技術、更には校正補正技術を向上させることで、現在では、研究開発部門からデザイン・生産現場まで幅広い分野で安心して使用される産業用計測機器として応用されています。光の輝度(明るさ)や色度を、高速で、高感度かつ高精度に測定する技術は、世界中のディスプレイやLED照明などの品質を支えています。

図1 太陽光/図2 白色LED光

光で測る技術

物体に光を照射して、その反射光によって色を計測します。

物体は、光源から照射された光の一部を吸収し、残りを反射します。この反射される部分が人間の目に入り、「色」として認識されるわけですが、光のどの部分をどれだけ吸収し、どれだけ反射するかは物体によって違うため、それぞれが固有の色を持つことになります。
例えば、りんごに光を当てたとき、橙や赤の波長成分が反射され、紫や藍、青、緑の波長成分が吸収されます。

図17-(2)

人間の目では、色を数値化することはできませんが、色差計や測色計を使えば国際的に規格化された数値で再現することができます。
コニカミノルタの色差計、測色計はその優れた信頼性・多機能性で自動車、プラスチック、繊維、塗装、薬品・化粧品分野など、色に対する測定・管理が要求される業界で「色のモノサシ」として幅広く活用されています。

分光放射輝度計の光学系

この「光で測る」技術で、光や色以外の物理的・化学的な数値を間接的に計測することもできます。
光を使った計測には、非破壊性、即時性といった特長があり、パルスオキシメーター、黄疸計、葉緑素計は、生体を損なうことなく含有成分を瞬時に測定します。

これらの計測機器では、ターゲットとなる成分の分光特性に応じ、光センサー技術によって2波長の光量の変化成分の比からそれぞれの値を求めています。

  パルスオキシメーター 黄疸計 葉緑素計
判定項目 血中酸素飽和度 新生児黄疸 葉の葉緑素量
着目成分 ヘモグロビン ビリルビン クロロフィル
測定 透過測定 反射測定 透過測定
測定波長1 665nm付近(赤色) 450nm付近(青色) 650nm付近(赤色)
測定波長2 880nm付近(赤外) 550nm付近(緑色) 940nm付近(赤外)

コニカミノルタの計測機器は、操作性の良さを追求し、小型軽量化、測定手順の単純化を図っています。パルスオキシメーターでは、この30年で体積を1/250に、重量を1/100、消費電力を1/1000にまで低減しました。

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