JP3243379B2 - 色彩・光沢度測定装置 - Google Patents
色彩・光沢度測定装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印刷物や成形品等の色
彩や光沢を、光電変換手段を使用して高精度に測定する
色彩・光沢度測定装置に関するものである。
彩や光沢を、光電変換手段を使用して高精度に測定する
色彩・光沢度測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】印刷や物体の色、艶を客観的かつ高精度
に測定し評価するには、色彩と光沢感とは切り放せず、
人間の受ける感じや、仕上がりの優劣に大きく影響する
要因となっている。しかし、この管理のためには、高精
度な測色計や光沢計が必要である。
に測定し評価するには、色彩と光沢感とは切り放せず、
人間の受ける感じや、仕上がりの優劣に大きく影響する
要因となっている。しかし、この管理のためには、高精
度な測色計や光沢計が必要である。
【0003】ところが一般には、印刷やコピー方式、物
体の基材や製造方法等の違いにより、表面の細かい凹凸
の大小の違いにより表面の光沢感は様々となるため、高
精度な色彩測定や光沢測定には困難を伴う。
体の基材や製造方法等の違いにより、表面の細かい凹凸
の大小の違いにより表面の光沢感は様々となるため、高
精度な色彩測定や光沢測定には困難を伴う。
【0004】図2(a) 〜(c) に示すように、物体表面で
の反射光束は方向や反射率等は様々な態様となる。そし
て、この反射光は照明光源と同じ色の鏡面反射光とな
り、印刷物や物体の光沢として視認される。一方、物体
内部を通過又は表面で吸収により着色されて反射した光
束は、物体の色味を持った拡散光となって視認される。
の反射光束は方向や反射率等は様々な態様となる。そし
て、この反射光は照明光源と同じ色の鏡面反射光とな
り、印刷物や物体の光沢として視認される。一方、物体
内部を通過又は表面で吸収により着色されて反射した光
束は、物体の色味を持った拡散光となって視認される。
【0005】このとき、物体の色彩と光沢つまり鏡面反
射光束は別々に視認されるが、同一個所を一体となって
評価、判定される。一方、測定器においての物体の色彩
と鏡面反射光束の強度は、照明光と観察系との配置状態
により大きく変るので、色彩測定値、光沢度の測定値は
測定器により変るのが普通である。
射光束は別々に視認されるが、同一個所を一体となって
評価、判定される。一方、測定器においての物体の色彩
と鏡面反射光束の強度は、照明光と観察系との配置状態
により大きく変るので、色彩測定値、光沢度の測定値は
測定器により変るのが普通である。
【0006】そのため、一般の測色には日本工業規格
「JISZ8722−物体色の測定方法」で規定する照
明や、受光条件を満足した測定方法が用いられている。
ここでは、鏡面反射の影響を少なくした測定法の1つと
して、45度照明・垂直受光方式、即ち45−0方式が
規定されている。
「JISZ8722−物体色の測定方法」で規定する照
明や、受光条件を満足した測定方法が用いられている。
ここでは、鏡面反射の影響を少なくした測定法の1つと
して、45度照明・垂直受光方式、即ち45−0方式が
規定されている。
【0007】図3は45−0方式の構成を示す概略図で
ある。図3の光源1a及び1bから発した光束は、照明
光学系2a、2bにより平行光束となり、被測定物Sを
斜め45度方向の2方向から照明する。被測定物Sで反
射された光束は集光光学系3絞り4を通り、積分球5、
集光光学系6を経て分光器7に達する。分光器7では、
光束はCCD等から成る光電変換手段8により電気信号
の強弱に変えられ出力信号となる。この出力信号は分光
器7からの波長データと共に、図示しないメモリに蓄え
られる。
ある。図3の光源1a及び1bから発した光束は、照明
光学系2a、2bにより平行光束となり、被測定物Sを
斜め45度方向の2方向から照明する。被測定物Sで反
射された光束は集光光学系3絞り4を通り、積分球5、
集光光学系6を経て分光器7に達する。分光器7では、
光束はCCD等から成る光電変換手段8により電気信号
の強弱に変えられ出力信号となる。この出力信号は分光
器7からの波長データと共に、図示しないメモリに蓄え
られる。
【0008】このとき、被測定物Sとして標準白色板を
用いて100%反射の基準設定としてメモリに記憶し、
被測定物Sの反射データを他のメモリに記憶して、図示
しない演算回路により分光反射率データが得られ、更に
JIS規定の計算手法により色空間の値を得ることがで
きる。
用いて100%反射の基準設定としてメモリに記憶し、
被測定物Sの反射データを他のメモリに記憶して、図示
しない演算回路により分光反射率データが得られ、更に
JIS規定の計算手法により色空間の値を得ることがで
きる。
【0009】また、光沢度の測定は日本工業規格「JI
SZ8741−鏡面光沢度の測定」に規定されており、
被測定物Sの表面状態により入射角度、受光角度が選択
できるようになっている。
SZ8741−鏡面光沢度の測定」に規定されており、
被測定物Sの表面状態により入射角度、受光角度が選択
できるようになっている。
【0010】図4は鏡面光沢測定の構成をを示す概略図
である。光源11から発した光束は、レンズ12を経て
決められた矩形の視野絞り13を均一に照明し、投影光
学系14により被測定物S上に矩形状の光束を投影す
る。被測定物S上で正反射された光束は、受光光学系1
5により決められた開口の測光絞り16上に視野絞り1
3の像を結像する。測光絞り16から出射した光束は光
電変換素子17により電気信号に変換される。
である。光源11から発した光束は、レンズ12を経て
決められた矩形の視野絞り13を均一に照明し、投影光
学系14により被測定物S上に矩形状の光束を投影す
る。被測定物S上で正反射された光束は、受光光学系1
5により決められた開口の測光絞り16上に視野絞り1
3の像を結像する。測光絞り16から出射した光束は光
電変換素子17により電気信号に変換される。
【0011】このとき、被測定物Sの位置には決められ
た鏡面の標準反射面を置き、このときの光電変換素子1
7の出力を光沢100(%)とし、次いで被測定物Sを
置き、その出力を同様に求め、先の決められた標準反射
面との出力比から光沢度を算出する。
た鏡面の標準反射面を置き、このときの光電変換素子1
7の出力を光沢100(%)とし、次いで被測定物Sを
置き、その出力を同様に求め、先の決められた標準反射
面との出力比から光沢度を算出する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の測定
器及び方法では、色彩測定に影響を与え、かつ心理的効
果としては切り放せない色彩と光沢が、別々の独立した
測定器及び方法によって得られている。更に、一般には
試料表面は着色むら、細かい凹凸による光沢むら、ノイ
ズ、うねりや取付誤差等があり、同一試料の同じ個所を
測定しようとしても、2機種の測定器では困難なため、
視感評価と合わず信頼性に欠けるところがある。
器及び方法では、色彩測定に影響を与え、かつ心理的効
果としては切り放せない色彩と光沢が、別々の独立した
測定器及び方法によって得られている。更に、一般には
試料表面は着色むら、細かい凹凸による光沢むら、ノイ
ズ、うねりや取付誤差等があり、同一試料の同じ個所を
測定しようとしても、2機種の測定器では困難なため、
視感評価と合わず信頼性に欠けるところがある。
【0013】また、高価な測定器を2台揃えることが必
要であるため、購入費用が高価なこと、測定の準備を2
度行わなければならないためコスト的、時間的な不利が
ある。
要であるため、購入費用が高価なこと、測定の準備を2
度行わなければならないためコスト的、時間的な不利が
ある。
【0014】本発明の目的は、1台の装置で色彩、光沢
と共に測定し得る色彩・光沢度測定装置を提供すること
にある。
と共に測定し得る色彩・光沢度測定装置を提供すること
にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る色彩・光沢度測定装置は、被測定面の
同一個所について、測色と鏡面光沢度とを測定する装置
であって、それぞれ光源及び該光源からの光束を通過さ
せる光学系を有する第1、第2の2組の照明光学系を設
け、測色時には前記第1、第2の照明光学系を照明光学
系として使用し、光沢測定時には測色時に挿入しない矩
形状の視野絞りを前記第1の照明光学系に挿入して投光
光学系とし、前記第2の照明光学系は前記投光光学系の
光源からの光束を通過させる前記光学系を受光光学系の
一部として使用することを特徴とする。
めの本発明に係る色彩・光沢度測定装置は、被測定面の
同一個所について、測色と鏡面光沢度とを測定する装置
であって、それぞれ光源及び該光源からの光束を通過さ
せる光学系を有する第1、第2の2組の照明光学系を設
け、測色時には前記第1、第2の照明光学系を照明光学
系として使用し、光沢測定時には測色時に挿入しない矩
形状の視野絞りを前記第1の照明光学系に挿入して投光
光学系とし、前記第2の照明光学系は前記投光光学系の
光源からの光束を通過させる前記光学系を受光光学系の
一部として使用することを特徴とする。
【0016】
【作用】上述の構成を有する色彩・光沢度測定装置は、
色彩測定において使用した照明光学系を光沢度測定時に
は受光光学系として使用できるので、1台の装置で色彩
と光沢度測定が兼用でき、更に試料取付面も共通なため
正確な測定位置を再現する。
色彩測定において使用した照明光学系を光沢度測定時に
は受光光学系として使用できるので、1台の装置で色彩
と光沢度測定が兼用でき、更に試料取付面も共通なため
正確な測定位置を再現する。
【0017】
【実施例】本発明を図1に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図1は実施例の構成図である。21は第1
の照明光学系であり、測定用照明光源22は位置決め台
23上に置かれた被測定物Sを照射するためのものであ
って、照明光源22から被測定物Sに至る光路O1中は、
レンズ24、光路O1に対し挿脱自在の矩形絞り25、投
光レンズ26が配列されている。一方、光路O1と略対称
に第2の照明光学系27が配置されており、同様に測定
用照明光源28から被測定物Sに至る光路O2中には、光
路O2に挿脱可能な光路切換えミラー29、投光レンズ3
0が配列されている。なお、これらの照明光学系21、
27は、被測定物Sに対する入射角を変えられるように
なっている。
に説明する。図1は実施例の構成図である。21は第1
の照明光学系であり、測定用照明光源22は位置決め台
23上に置かれた被測定物Sを照射するためのものであ
って、照明光源22から被測定物Sに至る光路O1中は、
レンズ24、光路O1に対し挿脱自在の矩形絞り25、投
光レンズ26が配列されている。一方、光路O1と略対称
に第2の照明光学系27が配置されており、同様に測定
用照明光源28から被測定物Sに至る光路O2中には、光
路O2に挿脱可能な光路切換えミラー29、投光レンズ3
0が配列されている。なお、これらの照明光学系21、
27は、被測定物Sに対する入射角を変えられるように
なっている。
【0018】光路切換えミラー29が光路O2に挿入され
た状態での光路切換えミラー29の反射方向には、矩形
の測定絞り31、集光レンズ32、光電変換素子33が
配列されている。そして、光電変換素子33の出力は増
幅器34、A/D変換器35を介して光沢計算手段36
に接続され、光沢計算手段36に第1、第2、第3のメ
モリ37a、37b、37c、表示器38が接続されて
いる。
た状態での光路切換えミラー29の反射方向には、矩形
の測定絞り31、集光レンズ32、光電変換素子33が
配列されている。そして、光電変換素子33の出力は増
幅器34、A/D変換器35を介して光沢計算手段36
に接続され、光沢計算手段36に第1、第2、第3のメ
モリ37a、37b、37c、表示器38が接続されて
いる。
【0019】被測定物Sに垂直な反射方向には、測光用
集光光学系41、測光用絞り42、積分球43が配列さ
れ、積分球43からの反射方向には集光光学系44、分
光器45が配置され、分光器45の出口にはラインセン
サ46が設けられている。そして、ラインセンサ46の
出力は増幅器47、A/D変換器48を経て色計算手段
49に接続され、色計算手段49には第1、第2、第3
のメモリ50a、50b、50b、表示器51が接続さ
れている。なお、メモリ50a、50b、50c、表示
器51は、光沢測定用のメモリ37a、37b、37
c、表示器38と兼用することができる。
集光光学系41、測光用絞り42、積分球43が配列さ
れ、積分球43からの反射方向には集光光学系44、分
光器45が配置され、分光器45の出口にはラインセン
サ46が設けられている。そして、ラインセンサ46の
出力は増幅器47、A/D変換器48を経て色計算手段
49に接続され、色計算手段49には第1、第2、第3
のメモリ50a、50b、50b、表示器51が接続さ
れている。なお、メモリ50a、50b、50c、表示
器51は、光沢測定用のメモリ37a、37b、37
c、表示器38と兼用することができる。
【0020】先ず、JISに規定された45度照明・垂
直受光(45−0)方式に基づいた色彩測定を行う場合
について説明する。矩形の視野絞り25、光路切換えミ
ラー29をそれぞれ光路O1、O2から外し、光源22、2
8を点灯する。光源21、28から発した光束は第1、
第2の照明光学系21、27で平行光束となり、位置決
め台23上の被測定物Sを斜め45度方向から照明す
る。被測定物Sの表面で反射された光束は、集光光学系
41により測光用絞り42上に結像され、測定視野が決
まる。測光用絞り42を通過した光束は積分球43に入
射し、均一な拡散光として出射する。
直受光(45−0)方式に基づいた色彩測定を行う場合
について説明する。矩形の視野絞り25、光路切換えミ
ラー29をそれぞれ光路O1、O2から外し、光源22、2
8を点灯する。光源21、28から発した光束は第1、
第2の照明光学系21、27で平行光束となり、位置決
め台23上の被測定物Sを斜め45度方向から照明す
る。被測定物Sの表面で反射された光束は、集光光学系
41により測光用絞り42上に結像され、測定視野が決
まる。測光用絞り42を通過した光束は積分球43に入
射し、均一な拡散光として出射する。
【0021】積分球43で拡散光とされた光束は、集光
光学系44により分光器45に導かれ、分光器45にお
いて波長毎の光束に分けられラインセンサ46に達し、
波長毎の光強度信号が得られる。波長毎の信号は増幅器
47を通り、A/D変換器48によりデジタル信号とな
り、色計算手段49の第1、第2、第3のメモリ50
a、50b、50cに記憶される。
光学系44により分光器45に導かれ、分光器45にお
いて波長毎の光束に分けられラインセンサ46に達し、
波長毎の光強度信号が得られる。波長毎の信号は増幅器
47を通り、A/D変換器48によりデジタル信号とな
り、色計算手段49の第1、第2、第3のメモリ50
a、50b、50cに記憶される。
【0022】以上の測定を被測定物Sとして、反射率が
既知の標準白色板を用いて、反射の基準設定値として第
1のメモリ50aに記憶し、同じ状態で被測定物Sの反
射データを第2のメモリ50bに記憶する。標準白色板
の反射率を第1、第2のメモリ50a、50bの値から
演算回路により算出することにより、分光反射率データ
が得られ、これを第3のメモリ50cに記憶する。更
に、分光反射率のデータから、JIS規定の手法により
色計算手段49で計算され、色空間の値を得ることがで
き、結果を表示器51に表示又は出力する。
既知の標準白色板を用いて、反射の基準設定値として第
1のメモリ50aに記憶し、同じ状態で被測定物Sの反
射データを第2のメモリ50bに記憶する。標準白色板
の反射率を第1、第2のメモリ50a、50bの値から
演算回路により算出することにより、分光反射率データ
が得られ、これを第3のメモリ50cに記憶する。更
に、分光反射率のデータから、JIS規定の手法により
色計算手段49で計算され、色空間の値を得ることがで
き、結果を表示器51に表示又は出力する。
【0023】次いで、JISに規定された45度光沢の
測定は以下のようにして行う。色彩測定が終った被測定
物Sを位置決め台23に取り付けたまま外し、光沢の標
準面を被測定物Sと同じ位置に、別の位置決め台23に
載せて取り付ける。色彩測定には使用しなかった矩形の
視野絞り25を光路O1中に挿入し、光束を光電変換素子
33に導くため、光路切換ミラー29を光路O2中に挿入
する。
測定は以下のようにして行う。色彩測定が終った被測定
物Sを位置決め台23に取り付けたまま外し、光沢の標
準面を被測定物Sと同じ位置に、別の位置決め台23に
載せて取り付ける。色彩測定には使用しなかった矩形の
視野絞り25を光路O1中に挿入し、光束を光電変換素子
33に導くため、光路切換ミラー29を光路O2中に挿入
する。
【0024】このようにして、色彩測定時の第1の照明
光学系21は投光光学系となり、他方の色彩測定時の第
2の照明光学系27は受光光学系となる。このとき、
投、受光の角度は色彩測定時の45度を保ったままにし
ておく。また、矩形絞り25、31の大きさは、JIS
測定法に決められた大きさに設定されている。
光学系21は投光光学系となり、他方の色彩測定時の第
2の照明光学系27は受光光学系となる。このとき、
投、受光の角度は色彩測定時の45度を保ったままにし
ておく。また、矩形絞り25、31の大きさは、JIS
測定法に決められた大きさに設定されている。
【0025】照明光源22を点灯すると、視野絞り25
の開口部はレンズ24により均一に照明され、投光光学
系21によって標準反射面上に矩形の視野絞り25の形
で投影される。標準反射面は鏡面なので、光束はそのま
まの形を保ったまま第2の照明光学系27である受光光
学系に入射し、投光レンズ30を介し光路切換ミラー2
9で反射した後に、矩形の測光絞り31に達する。測定
絞り31の決められた視野を通過した光束は、集光レン
ズ32により光電変換素子33に導かれ、光の強弱が光
電変換される。
の開口部はレンズ24により均一に照明され、投光光学
系21によって標準反射面上に矩形の視野絞り25の形
で投影される。標準反射面は鏡面なので、光束はそのま
まの形を保ったまま第2の照明光学系27である受光光
学系に入射し、投光レンズ30を介し光路切換ミラー2
9で反射した後に、矩形の測光絞り31に達する。測定
絞り31の決められた視野を通過した光束は、集光レン
ズ32により光電変換素子33に導かれ、光の強弱が光
電変換される。
【0026】光電変換素子33で変換された信号は増幅
器34を通り、A/D変換器35によりデジタル信号と
なり、光沢計算手段36の第1のメモリ37aに記憶さ
れる。同様に、標準反射面を先の側色した被測定物Sに
位置決め台23ごと置き換え、その出力を第2のメモリ
37bに記憶し、光沢計算手段36で計算を行って第3
のメモリ37cに記憶し、結果を表示器38に表示又は
出力する。
器34を通り、A/D変換器35によりデジタル信号と
なり、光沢計算手段36の第1のメモリ37aに記憶さ
れる。同様に、標準反射面を先の側色した被測定物Sに
位置決め台23ごと置き換え、その出力を第2のメモリ
37bに記憶し、光沢計算手段36で計算を行って第3
のメモリ37cに記憶し、結果を表示器38に表示又は
出力する。
【0027】本実施例では色彩測定に積分球43と分光
器45を使用したが、三色分解フィルタ等を用いた刺激
値直読法によってもよい。また、回転可能な光路切換え
ミラー29の代りに、ハーフミラー等を用いることも可
能である。
器45を使用したが、三色分解フィルタ等を用いた刺激
値直読法によってもよい。また、回転可能な光路切換え
ミラー29の代りに、ハーフミラー等を用いることも可
能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る色彩・
光沢度測定装置によれば、1台の装置により、測色と鏡
面光沢度が測定できるので、被測定物の同一個所を精度
良く測定でき、測定の値と視感評価との整合性が良くな
り、色度と光沢の関連性も解析し易くなる。また、高価
な2台の測定器を揃えることが不要であるため、購入費
用が節約できる、測定の準備を2度行うことが不要にな
るなど、コスト的、時間的に有利となる。
光沢度測定装置によれば、1台の装置により、測色と鏡
面光沢度が測定できるので、被測定物の同一個所を精度
良く測定でき、測定の値と視感評価との整合性が良くな
り、色度と光沢の関連性も解析し易くなる。また、高価
な2台の測定器を揃えることが不要であるため、購入費
用が節約できる、測定の準備を2度行うことが不要にな
るなど、コスト的、時間的に有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図である。
【図2】光沢度、拡散性による表面反射の相異の説明図
である。
である。
【図3】従来の測色器の構成図である。
【図4】従来の鏡面光沢測定装置の構成図である。
21 第1の照明光学系 22、28 照明光源 25、31 視野絞り 27 第2の照明光学系兼受光光学系 29 光路切換ミラー 30 投光レンズ 33 光電変換素子 36 光沢計算手段 43 積分球 45 分光器 46 ラインセンサ 49 色計算手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 3/00 - 3/52 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61
Claims (5)
- 【請求項1】 被測定面の同一個所について、測色と鏡
面光沢度とを測定する装置であって、それぞれ光源及び
該光源からの光束を通過させる光学系を有する第1、第
2の2組の照明光学系を設け、測色時には前記第1、第
2の照明光学系を照明光学系として使用し、光沢測定時
には測色時に挿入しない矩形状の視野絞りを前記第1の
照明光学系に挿入して投光光学系とし、前記第2の照明
光学系は前記投光光学系の光源からの光束を通過させる
前記光学系を受光光学系の一部として使用することを特
徴とする色彩・光沢度測定装置。 - 【請求項2】 前記第1、第2の照明光学系は照明角度
を可変とした請求項1に記載の色彩・光沢度測定装置。 - 【請求項3】 測色時には被測定面からの反射光を積分
球で平均化し、分光器で分光して測色するようにした請
求項1に記載の色彩・光沢度測定装置。 - 【請求項4】 光沢度測定時には前記第2の照明光学系
中にミラーを挿入し、該ミラーにより受光光を光電変換
素子に導光するようにした請求項1に記載の色彩・光沢
度測定装置。 - 【請求項5】 前記ミラーは光路切換えミラーとした請
求項4に記載の色彩・光沢度測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18298394A JP3243379B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 色彩・光沢度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18298394A JP3243379B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 色彩・光沢度測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0829258A JPH0829258A (ja) | 1996-02-02 |
JP3243379B2 true JP3243379B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=16127717
Family Applications (1)
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