JP2001264251A - 光沢計測方法 - Google Patents

光沢計測方法

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JP2001264251A
JP2001264251A JP2000080032A JP2000080032A JP2001264251A JP 2001264251 A JP2001264251 A JP 2001264251A JP 2000080032 A JP2000080032 A JP 2000080032A JP 2000080032 A JP2000080032 A JP 2000080032A JP 2001264251 A JP2001264251 A JP 2001264251A
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JP2000080032A
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Hiroaki Kawasaki
宏明 河崎
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Kurabo Industries Ltd
Kurashiki Spinning Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規な光沢計測方法を提供する。 【解決手段】 サンプルに対し光源の光を照射し、サン
プル上のエリアからの光を、正反射角でない角度で受光
器で受光する。この計測を入射角の異なる複数のエリア
に対しておこない、前記のエリアへの光の入射角の相違
による受光器の測定値の差を求める。この差より光沢を
計測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光沢の計測に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光沢の
検査方法は、JISのZ8741に規定されており、そ
こには大きく2種類の光沢度が記載されている。1つの
光沢度は、鏡面光沢度である。光源の入射角度と受光
(測定)の角度を同じにして、1つの受光器で計測し、
その受光量の標準値との比を求める。もう1つの光沢度
は、対比光沢度であり、対比光沢度とは、2つの異なっ
た条件で測った反射光束の比をいう。対比光沢度では標
準板は用いない。3つの方法が知られており、1つの方
法では、受光の条件(正反射光の垂直成分と平行成分)
を複数設定して計測し、それらの受光量の比を求める。
別の方法では、光源の角度に対して受光(計測)の角度
(正反射方向と拡散反射方向)で測定する。もう1つの
方法では、受光器の2つの異なった開き角に対する反射
光束の比を求める。本発明者は、光沢についての考察か
ら本願の新規な光沢度検査法に到達したものであるが、
上述の光沢度検査法の分類でいえば、新規な対比光沢度
測定法と考えられる。
【0003】本発明の目的は、新規な光沢計測方法を提
供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光沢計測方
法において、サンプルに対し光源の光を照射し、サンプ
ル上のエリアからの光を、正反射角でない角度で受光器
で受光する。この計測を入射角の異なる複数のエリアに
対しておこない、前記のエリアへの光の入射角の相違に
よる受光器の測定値の差を求める。こうして、計測の角
度(反射条件)の違いによるサンプルの見え方の違いに
よってサンプルの光沢(つや)を測る。たとえば、この
光沢計測方法において、複数の受光器を用いてそれぞれ
入射角の異なるエリアからの光を受光する。また、たと
えば、この光沢計測方法において、サンプルを光源に対
し相対的に移動しつつ計測を行う。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の実施の形態を説明する。なお、図面において、同じ
参照記号は同一または同等のものを示す。光沢(つや)
について、次のような一般的な経験的事実がある。つや
のあるものは、つやのないものに比べ、光が直接はねか
える部分が輝いて(明るく)見える。また、つやのある
ものは、つやのないものに比べ、光がはねかえらない部
分が濃く鮮やかに見える。一方、つやのないものは、つ
やのあるものに比べ、光が直接はねかえる部分の周囲が
薄く白っぽく見える。これらのことから、つやの有る無
しは、サンプルに当てる光の方向とその見え方によって
区別できると考えられる。したがって、計測の角度の違
いによって、見える見え方が違うことによってサンプル
のつやを測ることができると考えられる。そこで、以下
のような計測方法でつやを測ったところ、その計測方法
はつやの測定に有効であることがわかった。
【0006】図1は計測方法を示す。光沢度の測定対象
であるサンプル板10を設置し、光源12によりサンプ
ル板(ワーク)を照射する。サンプル板10上の複数
(ここでは2つ)の計測エリア14の上方に、計測エリ
ア14からの光を受け取るCCDカメラ16、17を設
置する。この配置において、光源12からの光は、異な
る入射角で計測エリア14に入射する。なお、CCDカ
ラーカメラ14,16は、計測エリアからの正反射光束
が入射しない角度に設置される。この状態で、サンプル
板10の表面の計測エリア14からの光がCCDカメラ
16,17により測定される。こうして、複数の計測エ
リア14にそれぞれ対応する複数のCCDカラーカメラ
16、17が、それぞれ計測エリア14からの光を測定
する。そして、データ処理部18において、複数の計測
エリア14のカラー画像を解析する。ここで、計測エリ
アの画像から画像データが求められ、それぞれのエリア
で得られた画像データの差を解析する。これにより、反
射条件の異なるエリア間の差を基にサンプルのつやが判
定される。
【0007】図2は別の測定方法を示す。ここでは、サ
ンプル板20の上方に設けた1次元光源(たとえば蛍光
灯)22によりサンプル板20を照射する。サンプル板
20の上に3箇所の計測エリア24が設定される。CC
Dカラーカメラ26は、計測エリア24を含む広い範囲
からの光を受け取る。これにより、図1に示したよう
に、各計測エリア24に光源22からの光が異なる入射
角で入射したときの光が測定される。(この光は正反射
光ではない。)CCDカメラ26のデータは信号処理部
28において解析される。ここで、カメラ24により得
られた画像の1部が抽出され、たとえばLab値に変換
され、抽出した面積での平均が求められる。計測データ
は、計測エリア24に対応する部分の画像から複数の抽
出点で求められる。なお、図において矢印で示すように
サンプル板20を移動しつつ測定を行える。これによ
り、サンプル板の製造の際にオンラインでの計測ができ
る。
【0008】図3、図4、図5及び図6に示すグラフ
は、測定データの1例を示す。これらのグラフにおい
て、縦軸はCIEが定めた均等色空間の1つであるLa
b表色系で表わした指数(L値、a値、b値)であり、
横軸は計測点を表わす。サンプル板20は、4枚の床板
合板20A、20B、20C、20Dである。サンプル
板はたとえば30cm*60cmの大きさであり、計測
エリア24は、5cm*20cmの大きさである。ま
た、計測エリア24として3つの計測エリア24A、2
4B、24Cが設けられる。各計測エリア24A、24
B、24Cに、光源22からの光が異なる入射角で入射
している。各サンプル板20について、3つの計測エリ
ア24A、24B、24CごとにL、a、bのそれぞれ
の計測値が求められる。各計測エリア24において、そ
れぞれ抽出点で平均値が求められる。各計測エリア24
では、光源22に平行な方向にそって10〜16点での
測定結果が得られる。図3〜図6に示されるように、各
計測エリアにおいてデータの再現性はよい。各エリア内
では測定値はほぼ同じである。
【0009】次に、測定データについて検討する。計測
エリア24Aと24Cで得られたLab測定値の差Δ
L、Δa、Δbは次の通りであった。なお、括弧内は、
サンプル板20(D)を基準とした場合の差を示す。
【0010】サンプル板20Aについて、 ΔL=20.2 ( 3.8) Δa= 1.5 (−0.2) Δb= 3.9 (−2.1) サンプル板20Bについて、 ΔL=16.9 ( 0.5) Δa= 1.4 (−0.3) Δb= 4.3 (−1.7) サンプル板20Cについて、 ΔL=18.0 ( 1.6) Δa= 1.8 (−0.1) Δb= 5.7 (−0.3) サンプル板20Dについて、 ΔL=16.4 (基準値=0) Δa= 1.7 (基準値=0) Δb= 6.0 (基準値=0)
【0011】また、図7、図8、図9のグラフは、4つ
のサンプル板20についてそれぞれエリア間のL値、a
値、b値の変化を示す。これらのグラフにおいて、縦軸
はCIEが定めた均等色空間の1つであるLab表色系
で表わした指数(L値、a値、b値)であり、横軸はサ
ンプル板20の床板合板20A、20B、20C、20
Dを表わす。グラフの下側部分は、エリア24Bのデー
タとエリア24Aでのデータの差を示し、上側部分は、
エリア24Cのデータとエリア24Bでのデータの差を
示す。なお、両者の和は、エリア24Cのデータとエリ
ア24Aでのデータの差に対応する。
【0012】2つのエリア24A、24CでのLabの
色差を評価すると、L値については、板20Aがエリア
間のLの差が最も大きい。また、板20Dがエリア間の
Lの差が最も小さい。b値については、板20Dがエリ
ア間のbの差が最も大きい。また、板20Aがエリア間
のbの差が最も小さい。a値の差は小さかった。つやが
あるほどエリアの間のb値に差が発生すると考えると、
つやはサンプル板20A、20B、20C、20Dの順
に大きくなり、サンプル板20Aと20Dではb値の差
で2.1となる。また、L値の差が小さいことがつやと
関係があるとすると、つやの順序はサンプル板20A、
20C、20B、20Dとなり、つやの大きさはサンプ
ル板20Bがサンプル板20Dに次いで大きい。目示判
定では、サンプル板20Aが最もつやがなく、色が薄く
見えた。サンプル板20Bは濃く見えた。またサンプル
板20Dはつやがあるように見えた。目視判定と測定結
果と対比すると、このサンプル板20では、b値が最も
つやに関連すると判断される。なお、上述の例ではカラ
ーカメラで計測している。白黒のサンプルの場合、つや
はL値のみで判断する。
【0013】ただし、Labの測定値について、どの値
が最もつやと関連するかは、サンプルによって変わる。
計測対象のサンプルについてあらかじめ計測値の差と目
視判定によるつやとの関連を決定しておくと、測定デー
タからつやと計測値との関連が判断できる。この関係を
用いて、計測値をつやの計測に使用できる。たとえば、
ワークの製造工程において、計測対象のワークが光源に
対し相対的に移動しているときに、複数のエリアでの測
定結果の差が所定範囲内に収まるようにオンラインで監
視する。
【0014】以上に説明したように、本計測方法によ
り、光の当り方(光の反射条件)による見え方の違いを
計測できることがわかった。また、この見え方の違い
は、つやと何らかの関係があると考えることができた。
【0015】なお、各サンプル板がほぼ均一であるの
で、異なるエリアの間の測定値の差は、実質的に、図1
に示すシステムにおける同じエリアの入射角の異なる測
定値の差に対応する。サンプル板のむらが大きい場合な
どに、注目エリアについてつやを判定したい場合、その
エリアについて入射角の異なる画像を求めデータを測定
すると、そのエリアについてのつやが判定できる。この
場合、たとえば、サンプル板を光源に対して移動しつ
つ、異なる時点で同じエリアについて計測する。
【0016】
【発明の効果】本発明の計測方法により、光の当り方に
よる見え方の違いを計測できる。また、この見え方の違
いは、つやと何らかの関係がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 つやの計測方法を説明するための図
【図2】 つやの別の計測方法を説明するための図
【図3】 サンプル板20Aについて、3つの計測エリ
アごとに測定したL、a、bのそれぞれの計測値を示す
グラフ
【図4】 サンプル板20Bについて、3つの計測エリ
アごとに測定したL、a、bのそれぞれの計測値を示す
グラフ
【図5】 サンプル板20Cについて、3つの計測エリ
アごとに測定したL、a、bのそれぞれの計測値を示す
グラフ
【図6】 サンプル板20Dについて、3つの計測エリ
アごとに測定したL、a、bのそれぞれの計測値を示す
グラフ
【図7】 4枚のサンプル板の間のL値の変化を示すグ
ラフ
【図8】 4枚のサンプル板の間のa値の変化を示すグ
ラフ
【図9】 4枚のサンプル板の間のb値の変化を示すグ
ラフ
【符号の説明】
10 サンプル板、 12 光源、 14 計測エ
リア、 16,17 CCDカメラ、 18 デー
タ処理部、 20 サンプル板、 22光源、
24 計測エリア、 26 CCDカラーカメラ、
28 信号処理部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サンプルに対し光源の光を照射し、 サンプル上のエリアからの光を、正反射角でない角度で
    受光器で受光し、 この計測を入射角の異なる複数のエリアに対しておこな
    い、 前記のエリアへの光の入射角の相違による受光器の測定
    値の差を求める光沢計測方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された光沢計測方法にお
    いて、 複数の受光器を備え、それぞれ入射角の異なるエリアか
    らの光を受光することを特徴とする光沢計測方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載された光沢計測
    方法において、 サンプルを光源に対し相対的に移動することを特徴とす
    る光沢計測方法。
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