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 |
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