JP3246021B2 - 二次元測色計 - Google Patents
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- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
-
- G—PHYSICS
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- G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- G01J3/524—Calibration of colorimeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種試料の複数点にお
ける色彩を測定する二次元測色計に関するものである。
ける色彩を測定する二次元測色計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種産業分野においては、色彩の重要性
がますます高くなっている。すなわち、塗装、印刷、繊
維、窯業、農林水産その他多くの分野においては、生産
現場等で各種試料の分光反射率や色彩計算値等の色彩デ
ータが利用されている。
がますます高くなっている。すなわち、塗装、印刷、繊
維、窯業、農林水産その他多くの分野においては、生産
現場等で各種試料の分光反射率や色彩計算値等の色彩デ
ータが利用されている。
【０００３】これらの色彩測定には、一般に分光測色計
や光電色彩計が使用されている。分光測色計は、物体の
色彩測定において、絶対値精度が良好、条件等色度が判
別できる、色材の調色工程に有用な情報を提供できる等
の長所を有している。
や光電色彩計が使用されている。分光測色計は、物体の
色彩測定において、絶対値精度が良好、条件等色度が判
別できる、色材の調色工程に有用な情報を提供できる等
の長所を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、分光測
色計により２次元の色彩データを得ようとすると、かな
り大掛かりな装置が必要になってくる。
色計により２次元の色彩データを得ようとすると、かな
り大掛かりな装置が必要になってくる。
【０００５】一方、光電色彩計により２次元の色彩デー
タを得ようとすると、三刺激値に近似した光学フィルタ
を介して試料からの光を２次元のＣＣＤに入射させるこ
とにより比較的容易に得られるが、分光測色計の場合の
ような上記長所は得られない。
タを得ようとすると、三刺激値に近似した光学フィルタ
を介して試料からの光を２次元のＣＣＤに入射させるこ
とにより比較的容易に得られるが、分光測色計の場合の
ような上記長所は得られない。
【０００６】一般に、画像情報は微小点の色彩データの
集合であるが、微小点の光情報から分光データを得るこ
とは、センサ感度の面からも決して容易ではない。しか
し、均一な試料、例えば染色布や塗装面では、使用して
いる色材の種類が同一であることが多く、この場合に
は、分光データとしては１点のみを測定しておけば充分
である。
集合であるが、微小点の光情報から分光データを得るこ
とは、センサ感度の面からも決して容易ではない。しか
し、均一な試料、例えば染色布や塗装面では、使用して
いる色材の種類が同一であることが多く、この場合に
は、分光データとしては１点のみを測定しておけば充分
である。
【０００７】光源の色彩測定においても、ほぼ同様のこ
とが言える。すなわち、分光測色計によれば、絶対値精
度の良好なデータが得られるが、２次元の情報を得よう
とすると、かなり大掛かりな装置が必要になる。一方、
２次元の光電色彩計や輝度計は、２次元のＣＣＤ上に三
刺激値に近似したフィルタを配置することにより比較的
容易に構成できるが、精度の良い測定が困難である。し
かし、面積を有する光源の色度、輝度を測定する場合に
は、その色度、輝度は比較的均一な場合が多いため、分
光データとしては１点のみを測定しておけば良い。
とが言える。すなわち、分光測色計によれば、絶対値精
度の良好なデータが得られるが、２次元の情報を得よう
とすると、かなり大掛かりな装置が必要になる。一方、
２次元の光電色彩計や輝度計は、２次元のＣＣＤ上に三
刺激値に近似したフィルタを配置することにより比較的
容易に構成できるが、精度の良い測定が困難である。し
かし、面積を有する光源の色度、輝度を測定する場合に
は、その色度、輝度は比較的均一な場合が多いため、分
光データとしては１点のみを測定しておけば良い。
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、試料面の色彩を簡素な構成で精度良く測定できる二
次元測色計を提供することを目的とする。
で、試料面の色彩を簡素な構成で精度良く測定できる二
次元測色計を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、試料からの光を第１の光路と第２の光路
に分光するビームスプリッタと、上記第１の光路に導か
れた光が通過する位置に配設され、分光透過率が所定の
３次元表色系の等色関数に近似する第１，第２，第３の
光学フィルタと、この第１，第２，第３の光学フィルタ
を通過した光をそれぞれ上記試料面の複数の測定点につ
いて受光する２次元受光検出手段と、上記測定点の中の
特定点から上記第２の光路に導かれた光について分光分
布を検出する分光検出手段と、検出された上記分光分布
に基づいて上記３次元表色系の三刺激値を算出する三刺
激値演算手段と、算出された上記三刺激値と上記特定点
における上記２次元受光検出手段の検出結果との関係を
用いて上記特定点以外の上記測定点について上記２次元
受光検出手段の検出結果から上記三刺激値を算出する演
算手段とを備えた構成である。
に、本発明は、試料からの光を第１の光路と第２の光路
に分光するビームスプリッタと、上記第１の光路に導か
れた光が通過する位置に配設され、分光透過率が所定の
３次元表色系の等色関数に近似する第１，第２，第３の
光学フィルタと、この第１，第２，第３の光学フィルタ
を通過した光をそれぞれ上記試料面の複数の測定点につ
いて受光する２次元受光検出手段と、上記測定点の中の
特定点から上記第２の光路に導かれた光について分光分
布を検出する分光検出手段と、検出された上記分光分布
に基づいて上記３次元表色系の三刺激値を算出する三刺
激値演算手段と、算出された上記三刺激値と上記特定点
における上記２次元受光検出手段の検出結果との関係を
用いて上記特定点以外の上記測定点について上記２次元
受光検出手段の検出結果から上記三刺激値を算出する演
算手段とを備えた構成である。
【００１０】
【作用】本発明によれば、試料からの光が第１の光路と
第２の光路に分光され、第１の光路に導かれた光が、分
光透過率が所定の３次元表色系の等色関数に近似する第
１，第２，第３の光学フィルタを通過し、この第１の光
学フィルタを通過した光、第２の光学フィルタを通過し
た光及び第３の光学フィルタを通過した光が、２次元受
光検出手段により、それぞれ試料面の複数の測定点につ
いて受光される。一方、この測定点の中の特定点から第
２の光路に導かれた光について分光分布が検出され、こ
の分光分布に基づいて３次元表色系の三刺激値が算出さ
れる。以上により、試料面の特定点における三刺激値と
２次元受光検出手段の検出結果との関係が得られる。こ
の関係を用いて、試料面の特定点以外の測定点につい
て、２次元受光検出手段の検出結果から三刺激値が算出
されることとなる。
第２の光路に分光され、第１の光路に導かれた光が、分
光透過率が所定の３次元表色系の等色関数に近似する第
１，第２，第３の光学フィルタを通過し、この第１の光
学フィルタを通過した光、第２の光学フィルタを通過し
た光及び第３の光学フィルタを通過した光が、２次元受
光検出手段により、それぞれ試料面の複数の測定点につ
いて受光される。一方、この測定点の中の特定点から第
２の光路に導かれた光について分光分布が検出され、こ
の分光分布に基づいて３次元表色系の三刺激値が算出さ
れる。以上により、試料面の特定点における三刺激値と
２次元受光検出手段の検出結果との関係が得られる。こ
の関係を用いて、試料面の特定点以外の測定点につい
て、２次元受光検出手段の検出結果から三刺激値が算出
されることとなる。
【００１１】
【実施例】本発明に係る分光測色計の第１実施例につい
て、図１〜図３を用いて説明する。第１実施例は、光源
色の測定例である。まず、概略構成について、図１のブ
ロック図を用いて説明する。
て、図１〜図３を用いて説明する。第１実施例は、光源
色の測定例である。まず、概略構成について、図１のブ
ロック図を用いて説明する。
【００１２】本分光測色計は、受光部１と制御部９から
なる。受光部１は、受光素子２、回転フィルタ３、光学
レンズ４、回転フィルタ駆動部５、ビームスプリッタ２
０及び分光センサ２１から構成され、被測定光源６から
の光を受光するものである。
なる。受光部１は、受光素子２、回転フィルタ３、光学
レンズ４、回転フィルタ駆動部５、ビームスプリッタ２
０及び分光センサ２１から構成され、被測定光源６から
の光を受光するものである。
【００１３】光学レンズ４は、被測定光源６からの光を
集束するものである。ビームスプリッタ２０は、ハーフ
ミラー等で構成され、入射光の一部を反射し、一部を透
過するもので、光学レンズ４で集束された光の一部は反
射されて分光センサ２１へ、他は透過して回転フィルタ
３へ導かれるようになっている。受光素子２は、白黒Ｃ
ＣＤ等で構成される２次元受光センサで、被測定光源６
の複数の測定点の受光を行うものである。分光センサ２
１は、入射された光の分光分布を検出するものである。
集束するものである。ビームスプリッタ２０は、ハーフ
ミラー等で構成され、入射光の一部を反射し、一部を透
過するもので、光学レンズ４で集束された光の一部は反
射されて分光センサ２１へ、他は透過して回転フィルタ
３へ導かれるようになっている。受光素子２は、白黒Ｃ
ＣＤ等で構成される２次元受光センサで、被測定光源６
の複数の測定点の受光を行うものである。分光センサ２
１は、入射された光の分光分布を検出するものである。
【００１４】回転フィルタ３は、図２（ａ），（ｂ）に
示すように、分光透過率特性がＣＩＥで規定されたＸＹ
Ｚ表色系の等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近
似したフィルタ３ａ，３ｂ，３ｃが軸３ｄを中心に等半
径上に組み込まれている。回転フィルタ駆動部５は、こ
の回転フィルタ３を駆動して軸３ｄを中心にして回転さ
せるものである。
示すように、分光透過率特性がＣＩＥで規定されたＸＹ
Ｚ表色系の等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近
似したフィルタ３ａ，３ｂ，３ｃが軸３ｄを中心に等半
径上に組み込まれている。回転フィルタ駆動部５は、こ
の回転フィルタ３を駆動して軸３ｄを中心にして回転さ
せるものである。
【００１５】制御部９は、マイクロコンピュータ等で構
成され、回転フィルタ制御部１０、受光信号処理部１
１、分光信号処理部２２、Ａ／Ｄ変換部１２，２３、校
正値記憶部１３、演算部１４、表示出力部１５及びキー
入力部１６を有している。
成され、回転フィルタ制御部１０、受光信号処理部１
１、分光信号処理部２２、Ａ／Ｄ変換部１２，２３、校
正値記憶部１３、演算部１４、表示出力部１５及びキー
入力部１６を有している。
【００１６】回転フィルタ制御部１０は、回転フィルタ
駆動部５を制御して回転フィルタ３を順次フィルタ３ａ
〜３ｃが光学レンズ４と受光素子２間の光路上に介在さ
せるべく回転させるものである。受光信号処理部１１、
分光信号処理部２２は、受光素子２、分光センサ２１か
らの出力信号を電気信号に変換するものである。Ａ／Ｄ
変換部１２，２３は、上記各信号処理部１１，２２から
の出力をディジタル値に変換するものである。校正値記
憶部１３は、計器の器差を補正するための校正定数を記
憶するものである。
駆動部５を制御して回転フィルタ３を順次フィルタ３ａ
〜３ｃが光学レンズ４と受光素子２間の光路上に介在さ
せるべく回転させるものである。受光信号処理部１１、
分光信号処理部２２は、受光素子２、分光センサ２１か
らの出力信号を電気信号に変換するものである。Ａ／Ｄ
変換部１２，２３は、上記各信号処理部１１，２２から
の出力をディジタル値に変換するものである。校正値記
憶部１３は、計器の器差を補正するための校正定数を記
憶するものである。
【００１７】演算部１４は、内蔵メモリを有し、各種の
演算を行うものである。すなわち、分光信号処理部２
２、Ａ／Ｄ変換部２３を介して入力される分光センサ２
１で検出した分光分布がＰ（λ）であるとすると、 Ｘ＝∫Ｐ（λ）・ｘ（λ）ｄλ …（１） Ｙ＝∫Ｐ（λ）・ｙ（λ）ｄλ …（２） Ｚ＝∫Ｐ（λ）・ｚ（λ）ｄλ …（３） の演算を行い、被測定光源６の三刺激値の真値Ｘ，Ｙ，
Ｚを算出する。ここで、ＣＩＥで規定されるＸＹＺ表色
系の等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は、予め上
記内蔵メモリに記憶されている。
演算を行うものである。すなわち、分光信号処理部２
２、Ａ／Ｄ変換部２３を介して入力される分光センサ２
１で検出した分光分布がＰ（λ）であるとすると、 Ｘ＝∫Ｐ（λ）・ｘ（λ）ｄλ …（１） Ｙ＝∫Ｐ（λ）・ｙ（λ）ｄλ …（２） Ｚ＝∫Ｐ（λ）・ｚ（λ）ｄλ …（３） の演算を行い、被測定光源６の三刺激値の真値Ｘ，Ｙ，
Ｚを算出する。ここで、ＣＩＥで規定されるＸＹＺ表色
系の等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）は、予め上
記内蔵メモリに記憶されている。
【００１８】また、演算部１４は、得られた三刺激値の
真値Ｘ，Ｙ，Ｚと分光センサ２１の測定点に対応する受
光素子２の画素の出力との関係式を算出する。すなわ
ち、受光素子２は、分光センサ２１が測定する点を受光
領域に含むように配設されており、この測定点に関する
情報は、予め演算部１４が保有している。例えば、各フ
ィルタ３ａ，３ｂ，３ｃに対する受光信号処理部１１、
Ａ／Ｄ変換部１２を介して受光素子２から入力される画
素（ｎ，ｍ）の出力をそれぞれＸ1（ｎ，ｍ），Ｙ
1（ｎ，ｍ），Ｚ1（ｎ，ｍ）とし、分光センサ２１の測
定点に対応する画素を（ｎ0，ｍ0）とすると、 Ｘ＝ｆ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（４） Ｙ＝ｇ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（５） Ｚ＝ｈ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（６） なる関係式において、関数ｆ，ｇ，ｈの各係数を算出す
る。関係式の一例として式（７）のようにおくと、
真値Ｘ，Ｙ，Ｚと分光センサ２１の測定点に対応する受
光素子２の画素の出力との関係式を算出する。すなわ
ち、受光素子２は、分光センサ２１が測定する点を受光
領域に含むように配設されており、この測定点に関する
情報は、予め演算部１４が保有している。例えば、各フ
ィルタ３ａ，３ｂ，３ｃに対する受光信号処理部１１、
Ａ／Ｄ変換部１２を介して受光素子２から入力される画
素（ｎ，ｍ）の出力をそれぞれＸ1（ｎ，ｍ），Ｙ
1（ｎ，ｍ），Ｚ1（ｎ，ｍ）とし、分光センサ２１の測
定点に対応する画素を（ｎ0，ｍ0）とすると、 Ｘ＝ｆ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（４） Ｙ＝ｇ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（５） Ｚ＝ｈ｛Ｘ1（ｎ0，ｍ0），Ｙ1（ｎ0，ｍ0），Ｚ1（ｎ0，ｍ0）｝ …（６） なる関係式において、関数ｆ，ｇ，ｈの各係数を算出す
る。関係式の一例として式（７）のようにおくと、
【００１９】
【数１】
【００２０】 α＝Ｘ／Ｘ1（ｎ0，ｍ0） …（８） β＝Ｙ／Ｙ1（ｎ0，ｍ0） …（９） γ＝Ｚ／Ｚ1（ｎ0，ｍ0） …（10） により、演算係数α，β，γを算出することとなる。
【００２１】さらに、演算部１４は、上記関係式に基づ
いて、各画素のＸ1（ｎ，ｍ），Ｙ1（ｎ，ｍ），Ｚ
1（ｎ，ｍ）より、各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，
ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出するものであ
る。すなわち、関係式が式（７）のときは、 Ｘ（ｎ，ｍ）＝α・Ｘ1（ｎ，ｍ） …（11） Ｙ（ｎ，ｍ）＝β・Ｙ1（ｎ，ｍ） …（12） Ｚ（ｎ，ｍ）＝γ・Ｚ1（ｎ，ｍ） …（13） により、各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ
（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出するようになってい
る。
いて、各画素のＸ1（ｎ，ｍ），Ｙ1（ｎ，ｍ），Ｚ
1（ｎ，ｍ）より、各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，
ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出するものであ
る。すなわち、関係式が式（７）のときは、 Ｘ（ｎ，ｍ）＝α・Ｘ1（ｎ，ｍ） …（11） Ｙ（ｎ，ｍ）＝β・Ｙ1（ｎ，ｍ） …（12） Ｚ（ｎ，ｍ）＝γ・Ｚ1（ｎ，ｍ） …（13） により、各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ
（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出するようになってい
る。
【００２２】また、演算部１４は、得られた各画素の三
刺激値の真値Ｘ，Ｙ，Ｚより、各画素の色度座標ｘ
（ｎ，ｍ），ｙ（ｎ，ｍ）を ｘ（n，m）＝X（n，m）／｛X（n，m）＋Y（n，m）＋Z（n，m）｝ …（14） ｙ（n，m）＝Y（n，m）／｛X（n，m）＋Y（n，m）＋Z（n，m）｝ …（15） により、算出するものである。
刺激値の真値Ｘ，Ｙ，Ｚより、各画素の色度座標ｘ
（ｎ，ｍ），ｙ（ｎ，ｍ）を ｘ（n，m）＝X（n，m）／｛X（n，m）＋Y（n，m）＋Z（n，m）｝ …（14） ｙ（n，m）＝Y（n，m）／｛X（n，m）＋Y（n，m）＋Z（n，m）｝ …（15） により、算出するものである。
【００２３】表示出力部１５は、ＬＣＤ等で構成され、
算出された値や、その他各種の情報を表示、または外部
に出力するものである。キー入力部１６は、各種のキー
入力設定等を行うものである。電源部１７は、受光部１
及び制御部９に電源を供給するものである。
算出された値や、その他各種の情報を表示、または外部
に出力するものである。キー入力部１６は、各種のキー
入力設定等を行うものである。電源部１７は、受光部１
及び制御部９に電源を供給するものである。
【００２４】次に、動作手順について、図３のフローチ
ャートを用いて説明する。電源がオンされると（♯
１）、被測定光源６から出てビームスプリッタ２０で反
射した光が分光センサ２１に入射し（♯２）、分光セン
サ２１で検出された分光分布データが分光信号処理部２
２、Ａ／Ｄ変換部２３を介して演算部１４に入力される
（♯３）。この入力データに基づき、式（１）〜（３）
にしたがって被測定光源６の三刺激値の真値Ｘ，Ｙ，Ｚ
を求める（♯４）。
ャートを用いて説明する。電源がオンされると（♯
１）、被測定光源６から出てビームスプリッタ２０で反
射した光が分光センサ２１に入射し（♯２）、分光セン
サ２１で検出された分光分布データが分光信号処理部２
２、Ａ／Ｄ変換部２３を介して演算部１４に入力される
（♯３）。この入力データに基づき、式（１）〜（３）
にしたがって被測定光源６の三刺激値の真値Ｘ，Ｙ，Ｚ
を求める（♯４）。
【００２５】次に、回転フィルタ３を分光透過率ｘ
（λ）に近似したフィルタ３ａが光路上に位置するまで
回転させ（♯５）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯６）。この
入力信号をＸ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ａが光路上に位置するまで
回転させ（♯５）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯６）。この
入力信号をＸ1（ｎ，ｍ）とする。
【００２６】続いて、回転フィルタ３を分光透過率ｙ
（λ）に近似したフィルタ３ｂが光路上に位置するまで
回転させ（♯７）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯８）。この
入力信号をＹ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ｂが光路上に位置するまで
回転させ（♯７）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯８）。この
入力信号をＹ1（ｎ，ｍ）とする。
【００２７】さらに、回転フィルタ３を分光透過率ｚ
（λ）に近似したフィルタ３ｃが光路上に位置するまで
回転させ（♯９）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯１０）。こ
の入力信号をＺ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ｃが光路上に位置するまで
回転させ（♯９）、この状態で得られた受光素子２から
の各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ／Ｄ変
換部１２を介して演算部１４に入力する（♯１０）。こ
の入力信号をＺ1（ｎ，ｍ）とする。
【００２８】次に、式（８）〜（１０）により演算係数
を求め（♯１１）、この演算係数に基づいて、式（１
１）〜（１３）により各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，
ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出する（♯１
２）。
を求め（♯１１）、この演算係数に基づいて、式（１
１）〜（１３）により各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，
ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出する（♯１
２）。
【００２９】そして、式（１４），（１５）により、真
値Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）から、各
画素の色度座標ｘ，ｙを算出し（♯１３）、この各画素
の色度座標ｘ，ｙ及び刺激値Ｙを表示出力部１５に表示
する（♯１４）。
値Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）から、各
画素の色度座標ｘ，ｙを算出し（♯１３）、この各画素
の色度座標ｘ，ｙ及び刺激値Ｙを表示出力部１５に表示
する（♯１４）。
【００３０】なお、ある測定点における分光センサ２１
の出力とその測定点の回転フィルタ３を通過した光によ
る受光素子２の出力との関係を、上記のように測定時に
同時に求めることなく、別々に求めてもよい。すなわ
ち、予め輝度、色度が既知である校正用の光源を１個な
いし複数個準備し、各光源の回転フィルタ３を通過した
光による受光素子２の出力とそれぞれの光源の分光セン
サ２１の出力より、受光素子２の出力と分光センサ２１
の出力との関係、すなわち式（４）〜（６）における関
数ｆ，ｇ，ｈを求める。そして、測定時に、予め求めら
れた関数ｆ，ｇ，ｈより各画素の輝度、色度を求めれば
よい。
の出力とその測定点の回転フィルタ３を通過した光によ
る受光素子２の出力との関係を、上記のように測定時に
同時に求めることなく、別々に求めてもよい。すなわ
ち、予め輝度、色度が既知である校正用の光源を１個な
いし複数個準備し、各光源の回転フィルタ３を通過した
光による受光素子２の出力とそれぞれの光源の分光セン
サ２１の出力より、受光素子２の出力と分光センサ２１
の出力との関係、すなわち式（４）〜（６）における関
数ｆ，ｇ，ｈを求める。そして、測定時に、予め求めら
れた関数ｆ，ｇ，ｈより各画素の輝度、色度を求めれば
よい。
【００３１】また、♯２〜♯４の実行中に、♯５を行っ
ておいてもよい。
ておいてもよい。
【００３２】次に、本発明に係る分光測色計の第２実施
例について、図４，図５を用いて説明する。第２実施例
は、物体色の測定例である。まず、概略構成について、
図４のブロック図を用いて説明する。なお、図１と同一
物については同一符号を付し、説明を省略する。
例について、図４，図５を用いて説明する。第２実施例
は、物体色の測定例である。まず、概略構成について、
図４のブロック図を用いて説明する。なお、図１と同一
物については同一符号を付し、説明を省略する。
【００３３】照明用光源３０は、被測定物体３２を照明
するもので、被測定物体３２からの反射光が受光部１に
入射される。分光センサ３１は、この照明用光源３０の
分光分布を検出するものである。分光信号処理部２２０
は、分光センサ２１，３１からの出力信号を処理するも
のである。Ａ／Ｄ変換部２３０は、分光信号処理部２２
０からの出力をディジタル値に変換するものである。光
源制御部３３は、照明用光源３０の点灯、消灯を制御す
るものである。
するもので、被測定物体３２からの反射光が受光部１に
入射される。分光センサ３１は、この照明用光源３０の
分光分布を検出するものである。分光信号処理部２２０
は、分光センサ２１，３１からの出力信号を処理するも
のである。Ａ／Ｄ変換部２３０は、分光信号処理部２２
０からの出力をディジタル値に変換するものである。光
源制御部３３は、照明用光源３０の点灯、消灯を制御す
るものである。
【００３４】演算部１４０は、内蔵メモリを有し、各種
の演算を行うもので、式（４）〜（１５）の算出につい
ては、図１の演算部１４と同一である。ただし、分光信
号処理部２２０、Ａ／Ｄ変換部２３０を介して入力され
る分光センサ３１で検出された分光分布データがＱ
（λ）、分光センサ２１で検出された分光分布データが
Ｐ（λ）であるとすると、 Ｘ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｘ（λ）ｄλ …（21） Ｙ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｙ（λ）ｄλ …（22） Ｚ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｚ（λ）ｄλ …（23） の演算を行い、被測定物体３２の三刺激値の真値Ｘ，
Ｙ，Ｚを算出する。
の演算を行うもので、式（４）〜（１５）の算出につい
ては、図１の演算部１４と同一である。ただし、分光信
号処理部２２０、Ａ／Ｄ変換部２３０を介して入力され
る分光センサ３１で検出された分光分布データがＱ
（λ）、分光センサ２１で検出された分光分布データが
Ｐ（λ）であるとすると、 Ｘ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｘ（λ）ｄλ …（21） Ｙ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｙ（λ）ｄλ …（22） Ｚ＝∫｛Ｐ（λ）／Ｑ（λ）｝・ｚ（λ）ｄλ …（23） の演算を行い、被測定物体３２の三刺激値の真値Ｘ，
Ｙ，Ｚを算出する。
【００３５】次に、動作手順について、図５のフローチ
ャートを用いて説明する。電源がオンされると（♯２
１）、光源制御部３３により照明用光源３０を点灯させ
ると（♯２２）、照明用光源３０をモニタする分光セン
サ３１で検出された分光分布データが分光信号処理部２
２０、Ａ／Ｄ変換部２３０を介して演算部１４０に入力
されるとともに（♯２３）、照明用光源３０から出て被
測定物体３２で反射した光が分光センサ２１に入射し、
その分光分布データが分光信号処理部２２０、Ａ／Ｄ変
換部２３０を介して演算部１４０に入力される（♯２
４）。これらの入力データに基づき、式（２１）〜（２
３）にしたがって被測定物体３２の三刺激値の真値Ｘ，
Ｙ，Ｚを求める（♯２５）。
ャートを用いて説明する。電源がオンされると（♯２
１）、光源制御部３３により照明用光源３０を点灯させ
ると（♯２２）、照明用光源３０をモニタする分光セン
サ３１で検出された分光分布データが分光信号処理部２
２０、Ａ／Ｄ変換部２３０を介して演算部１４０に入力
されるとともに（♯２３）、照明用光源３０から出て被
測定物体３２で反射した光が分光センサ２１に入射し、
その分光分布データが分光信号処理部２２０、Ａ／Ｄ変
換部２３０を介して演算部１４０に入力される（♯２
４）。これらの入力データに基づき、式（２１）〜（２
３）にしたがって被測定物体３２の三刺激値の真値Ｘ，
Ｙ，Ｚを求める（♯２５）。
【００３６】次に、回転フィルタ３を分光透過率ｘ
（λ）に近似したフィルタ３ａが光路上に位置するまで
回転させ（♯２６）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯２７）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯２
８）。この入力信号をＸ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ａが光路上に位置するまで
回転させ（♯２６）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯２７）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯２
８）。この入力信号をＸ1（ｎ，ｍ）とする。
【００３７】続いて、回転フィルタ３を分光透過率ｙ
（λ）に近似したフィルタ３ｂが光路上に位置するまで
回転させ（♯２９）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯３０）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯３
１）。この入力信号をＹ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ｂが光路上に位置するまで
回転させ（♯２９）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯３０）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯３
１）。この入力信号をＹ1（ｎ，ｍ）とする。
【００３８】さらに、回転フィルタ３を分光透過率ｚ
（λ）に近似したフィルタ３ｃが光路上に位置するまで
回転させ（♯３２）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯３３）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯３
４）。この入力信号をＺ1（ｎ，ｍ）とする。
（λ）に近似したフィルタ３ｃが光路上に位置するまで
回転させ（♯３２）、光源制御部３３により照明用光源
３０を点灯し（♯３３）、この状態で得られた受光素子
２からの各画素の出力信号を、受光信号処理部１１、Ａ
／Ｄ変換部１２を介して演算部１４０に入力する（♯３
４）。この入力信号をＺ1（ｎ，ｍ）とする。
【００３９】次に、式（８）〜（１０）により演算係数
を求め（♯３５）、この係数に基づいて、式（１１）〜
（１３）により各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，ｍ），
Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出する（♯３６）。
を求め（♯３５）、この係数に基づいて、式（１１）〜
（１３）により各画素の三刺激値の真値Ｘ（ｎ，ｍ），
Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）を算出する（♯３６）。
【００４０】そして、式（１４），（１５）により真値
Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）から、各画
素の色度座標ｘ，ｙを算出し（♯３７）、この各画素の
色度座標ｘ，ｙ及び刺激値Ｙを表示出力部１５に表示す
る（♯３８）。
Ｘ（ｎ，ｍ），Ｙ（ｎ，ｍ），Ｚ（ｎ，ｍ）から、各画
素の色度座標ｘ，ｙを算出し（♯３７）、この各画素の
色度座標ｘ，ｙ及び刺激値Ｙを表示出力部１５に表示す
る（♯３８）。
【００４１】なお、照明用光源３０が、キセノン管等の
ように瞬間的に発光するものである場合や照明用光源３
０の分光放射率特性が不安定な場合には、♯２３と♯２
４は同時に、または充分短い時間内で行わなければなら
ない。
ように瞬間的に発光するものである場合や照明用光源３
０の分光放射率特性が不安定な場合には、♯２３と♯２
４は同時に、または充分短い時間内で行わなければなら
ない。
【００４２】また、式（２１）〜（２３）では照明用光
源３０の分光放射率によって正規化しているが、照明用
光源３０の分光放射率特性が安定している場合には、予
め演算部１４０の内蔵メモリに記憶させておいてもよ
い。このときは、♯２３の動作は不要になる。
源３０の分光放射率によって正規化しているが、照明用
光源３０の分光放射率特性が安定している場合には、予
め演算部１４０の内蔵メモリに記憶させておいてもよ
い。このときは、♯２３の動作は不要になる。
【００４３】また、ある測定点における分光センサ２１
の出力とその測定点の回転フィルタ３を通過した光によ
る受光素子２の出力との関係を、上記のように測定時に
同時に求めることなく、別々に求めてもよい。すなわ
ち、予め色度ｘ，ｙ及び刺激値Ｙが既知である校正用物
体を１個ないし複数個準備し、照明用光源からの光がそ
れぞれの物体に反射した光の回転フィルタ３を通過した
光による受光素子２の出力とこの反射光の分光センサ２
１の出力より、受光素子２の出力と分光センサ２１の出
力との関係、すなわち式（４）〜（６）における関数
ｆ，ｇ，ｈを求める。そして、測定時に、予め求められ
た関数ｆ，ｇ，ｈより各画素の色度を求めればよい。
の出力とその測定点の回転フィルタ３を通過した光によ
る受光素子２の出力との関係を、上記のように測定時に
同時に求めることなく、別々に求めてもよい。すなわ
ち、予め色度ｘ，ｙ及び刺激値Ｙが既知である校正用物
体を１個ないし複数個準備し、照明用光源からの光がそ
れぞれの物体に反射した光の回転フィルタ３を通過した
光による受光素子２の出力とこの反射光の分光センサ２
１の出力より、受光素子２の出力と分光センサ２１の出
力との関係、すなわち式（４）〜（６）における関数
ｆ，ｇ，ｈを求める。そして、測定時に、予め求められ
た関数ｆ，ｇ，ｈより各画素の色度を求めればよい。
【００４４】なお、上記各実施例では、分光透過率ｘ
（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近似したフィルタを回転
フィルタ３によって実現しているが、以下のような方法
によって実現することも可能である。
（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近似したフィルタを回転
フィルタ３によって実現しているが、以下のような方法
によって実現することも可能である。
【００４５】例えば、図６に示すように、回転フィルタ
３を除去し、受光素子２としてカラーＣＣＤ２ａを使用
してもよい。
３を除去し、受光素子２としてカラーＣＣＤ２ａを使用
してもよい。
【００４６】また、図７に示すように、分光透過率ｘ
（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近似したフィルタ４４，
４５，４６を個別に設け、ビームスプリッタ４７，４
８，４９により、光学レンズ４で集束された光を白黒Ｃ
ＣＤ４１，４２，４３及び分光センサ２１へ導くように
してもよい。
（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）に近似したフィルタ４４，
４５，４６を個別に設け、ビームスプリッタ４７，４
８，４９により、光学レンズ４で集束された光を白黒Ｃ
ＣＤ４１，４２，４３及び分光センサ２１へ導くように
してもよい。
【００４７】なお、上記各実施例において、ＣＩＥで規
定されるＸＹＺ表色系以外の他の表色系での測定値を得
る場合には、その表色系に適合した光学フィルタ群を使
用すればよい。
定されるＸＹＺ表色系以外の他の表色系での測定値を得
る場合には、その表色系に適合した光学フィルタ群を使
用すればよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、試料か
らの光を第１、第２の光路に分光し、第１の光路に導か
れた光を２次元受光検出手段により試料面の複数の測定
点について受光し、この測定点の中の特定点から第２の
光路に導かれた光を分光検出手段により受光し、試料面
の特定点における２次元受光検出手段の検出結果と分光
検出手段の検出結果との関係を用いて、試料面の特定点
以外の複数の測定点について２次元受光検出手段の検出
結果から三刺激値を算出するようにしたので、分光デー
タ及び試料面の複数の測定点における色彩データが得ら
れることから、分光測色と色むら測定を簡素な構成で精
度良く、同時に行うことができる。
らの光を第１、第２の光路に分光し、第１の光路に導か
れた光を２次元受光検出手段により試料面の複数の測定
点について受光し、この測定点の中の特定点から第２の
光路に導かれた光を分光検出手段により受光し、試料面
の特定点における２次元受光検出手段の検出結果と分光
検出手段の検出結果との関係を用いて、試料面の特定点
以外の複数の測定点について２次元受光検出手段の検出
結果から三刺激値を算出するようにしたので、分光デー
タ及び試料面の複数の測定点における色彩データが得ら
れることから、分光測色と色むら測定を簡素な構成で精
度良く、同時に行うことができる。
【図１】本発明に係る二次元測色計の第１実施例の制御
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
【図２】回転フィルタを示す図で、（ａ）は上断面図、
（ｂ）は正面図である。
（ｂ）は正面図である。
【図３】第１実施例の動作手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図４】本発明に係る二次元測色計の第２実施例の制御
系を示すブロック図である。
系を示すブロック図である。
【図５】第２実施例の動作手順を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図６】受光素子の他の例を示すブロック図である。
【図７】受光素子の他の例を示す別のブロック図であ
る。
る。
１ 受光部 ２ 受光素子 ３ 回転フィルタ ４ 光学レンズ ５ 回転フィルタ駆動部 ６ 被測定光源 ９ 制御部 １０ 回転フィルタ制御部 １１ 受光信号処理部 １２，２３，２３０ Ａ／Ｄ変換部 １３ 校正値記憶部 １４，１４０ 演算部 １５ 表示出力部 １６ キー入力部 １７ 電源部 ２０ ハーフミラー ２１ 分光センサ ２２，２２０ 分光信号処理部 ３０ 照明用光源 ３２ 被測定物体 ３３ 光源制御部
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (1)
- 【請求項１】 試料からの光を第１の光路と第２の光路
に分光するビームスプリッタと、 上記第１の光路に導かれた光が通過する位置に配設さ
れ、分光透過率が所定の３次元表色系の等色関数に近似
する第１，第２，第３の光学フィルタと、 この第１，第２，第３の光学フィルタを通過した光をそ
れぞれ上記試料面の複数の測定点について受光する２次
元受光検出手段と、 上記測定点の中の特定点から上記第２の光路に導かれた
光について分光分布を検出する分光検出手段と、 検出された上記分光分布に基づいて上記３次元表色系の
三刺激値を算出する三刺激値演算手段と、 算出された上記三刺激値と上記特定点における上記２次
元受光検出手段の検出結果との関係を用いて上記特定点
以外の上記測定点について上記２次元受光検出手段の検
出結果から上記三刺激値を算出する演算手段とを備えた
ことを特徴とする二次元測色計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00069293A JP3246021B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 二次元測色計 |
| US08/177,843 US5432609A (en) | 1993-01-06 | 1994-01-05 | Two-dimensional colorimeter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00069293A JP3246021B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 二次元測色計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201472A JPH06201472A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3246021B2 true JP3246021B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=11480814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00069293A Expired - Lifetime JP3246021B2 (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 二次元測色計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5432609A (ja) |
| JP (1) | JP3246021B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2016203902A1 (ja) * | 2015-06-19 | 2016-12-22 | コニカミノルタ株式会社 | 光学特性測定装置及び光学特性測定装置の設定方法 |
| WO2017145994A1 (ja) | 2016-02-24 | 2017-08-31 | コニカミノルタ株式会社 | 二次元測色装置、二次元測色システム及び二次元測色方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5850078A (en) * | 1996-01-16 | 1998-12-15 | Symbol Technologies, Inc. | Simplified assembly and automatic testing of components in electro-optical systems for reading coded indicia |
| JPH11201819A (ja) | 1998-01-08 | 1999-07-30 | Minolta Co Ltd | ２次元分光特性測定装置 |
| EP0928957A3 (de) * | 1998-01-09 | 2002-08-21 | MHT Optic Research AG | Verfahren sowie Vorrichtung zur Bestimmung der Farbvalenz von Objekten |
| US6760475B1 (en) | 1999-10-13 | 2004-07-06 | Cambridge Research & Instrumentation Inc. | Colorimetric imaging system |
| WO2001028224A2 (en) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Cambridge Research & Instrumentation Inc. | Colorimetric imaging system |
| US6559943B1 (en) * | 2000-12-14 | 2003-05-06 | Harris Corporation | Fiber optic system including digital controller for fiber optic tunable filter and associated methods |
| US20040213436A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Quad/Tech, Inc. | System and method for measuring color on a printing press |
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| US7627141B2 (en) * | 2003-04-25 | 2009-12-01 | Quad/Tech, Inc. | System and method for measuring color on a printing press |
| US7184146B2 (en) * | 2003-06-24 | 2007-02-27 | Cardinal Ig Company | Methods and apparatus for evaluating insulating glass units |
| JP4454373B2 (ja) | 2004-04-08 | 2010-04-21 | オリンパス株式会社 | キャリブレーション用カメラ装置 |
| JP4800591B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2011-10-26 | オリンパス株式会社 | 撮影システム |
| DE102004034160A1 (de) * | 2004-07-15 | 2006-02-09 | Byk Gardner Gmbh | Vorrichtung zur Untersuchung optischer Oberflächeneigenschaften |
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