JP5437621B2

JP5437621B2 - 光沢計の校正方法

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Publication number: JP5437621B2
Application number: JP2008300254A
Authority: JP
Inventors: 直博大須賀; 保之中西; 直之松本
Original assignee: Horiba Ltd
Current assignee: Horiba Ltd
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: JP2010127660A

Description

この発明は、物体表面の光沢度を測定する光沢計に関し、特に、高光沢度測定レンジに適用可能な光沢計に関するものである。

従来、物体表面の光沢を測定する方法として、鏡面光沢度測定法がある。この鏡面光沢度測定法を用いた光沢度は、特許文献１に示すように、被測定面に対して所定入射角度で検査光を照射する光照射部と、前記被測定面から前記所定入射角度と同じ反射角度で反射される反射光を受光する光検出部と、前記光検出部により得られた検出信号に基づいて、前記測定面の光沢度を算出する光沢度算出部とを備えており、光沢度の基準としては、ＪＩＳにおいて、入射角６０°で鏡面反射率が１０％になる屈折率１．５６７のガラス鏡面を、光沢度１００と定めている。そして、光沢度の校正を行うための校正板としては、ホウケイ酸ガラス（ＢＫ７など）が一般的に用いられている。

このような校正板を用いて校正した光沢計においては、測定レンジが光沢度０−１００の狭い範囲においては、正確な測定結果を得ることができるが、例えば測定レンジが光沢度１００−１０００の広い範囲においては、正確な測定結果を得ることができないという問題がある。

そこで、光沢度０−１０００の測定レンジにおいて正確な測定結果を得るために、当該範囲において光沢度を校正するための校正板が必要になるところ、（１）基板上にアルミニウム、金又は銀等の金属膜を成膜したもの、（２）基板上に成膜された金属膜上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）又はフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）等による保護膜を形成したもの、（３）透明なガラス等の基板裏面に金属膜を形成したもの、を校正板として用いることが考えられている。

しかしながら、上記（１）の校正板では、金属膜が外部接触により傷つきやすく、また剥がれやすいという問題がある。さらに、金属膜の酸化又は硫化等によって反射率が時間とともに変化してしまうという問題がある。その上、コストが高い上に、１００％近い反射率が得られないという問題がある。このように、１００％に近い反射率が得られないことから、光沢度１０００近傍における範囲において正確な校正を行うことができず、その結果、正確な測定結果を得ることができないという問題がある。

また、上記（２）の校正板では、保護膜が金属膜を保護するとは言っても、保護膜自体が傷ついてしまう上、やはり１００％近い反射率を得ることができないという問題がある。

さらに、上記（３）の校正板では、ガラス等の基板表面で反射した光と、基板裏面に形成された金属膜で反射した光が生じる上、それら反射光に大きなずれが生じてしまい、反射光を正しく計測できないという問題がある。このとき、正しく測定するためには、受光面を大きくする必要があるがそうすると、光検出部の構成を大きくしなくてはならないという問題がある。また、１００％近い反射率が得られない上に、校正板自体の強度を持たせるために、１ｍｍ程度以上の厚みの基板を金属膜が形成された裏面に設ける必要がある。
特許第２９９６３００号公報

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、安価かつ耐久性に優れ、反射率の高い校正基準板を用いて、高光沢度測定レンジにおいても正確な校正を行うことをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る光沢計の校正方法は、被測定面に対して検査光を照射する光照射部と、前記被測定面で反射される反射光を受光する光検出部と、前記光検出部により得られた検出信号に基づいて、前記被測定面の光沢度を算出する光沢度算出部と、前記光源の光量を調整する光源制御部とを備え、低光沢測定レンジ及び高光沢測定レンジが切り替え可能な光沢計の校正方法であって、測定レンジを前記低光沢測定レンジに設定して、低光沢用構成基準板を用いて前記低光沢測定レンジの光沢度を校正し、測定レンジを前記低光沢測定レンジから前記高光沢測定レンジに切り替えて、前記光源制御部により、前記光源の光量が減少された状態で、基板及び当該基板上に高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層して形成された誘電体多層膜を有する高光沢用校正基準板を用いて前記高光沢測定レンジの光沢度を校正することを特徴とする。

このようなものであれば、安価かつ耐久性に優れた誘電体多層膜を有する校正基準板を用いているので、例えば反射率９９％以上を実現することができ、高光沢度測定レンジ（例えば光沢度０−１０００）における校正を正確に行うことができる。また、誘電体多層膜を有する校正基準板では、誘電体膜を薄くできることから、反射光の出る表面領域を可及的に小さくすることができるので、光検出部をコンパクトにすることができる。さらに、光検出器の構成を高光沢度測定レンジ用に部品交換することなく、従来の光検出器をそのまま使用することができるようにして、設計変更を不要にすると共に、例えば光沢度０−１００の低光沢度測定レンジと、光沢度０−１０００の高光沢度測定レンジとに用いる光沢計の部品の共通化を図り部品点数を削減することができる。加えて、光沢度０−１００の測定に用いられていた光検出器において、サチュレーションが起こることを防止することができる。

光学系が塵埃により汚れてしまうことを防止すると共に、他の部材により接触して傷つくことを防止するためには、前記光沢計が、前記光照射部及び前記光検出部を収容するケーシングと、当該ケーシングに装着されて、前記光照射部及び前記光検出部を保護する保護カバーとを備え、前記高光沢用校正基準板が、前記保護カバーの内部に設けられ、前記保護カバーを前記ケーシングに装着した状態で、高光沢測定レンジの光沢度を校正することが望ましい。

このように構成した本発明によれば、安価かつ耐久性に優れ、反射率の高い校正基準板を用いて、高光沢度測定レンジにおいても正確な校正を行うことができる。

以下に本発明に係る光沢計１００について、図面を参照して説明する。なお、図１は本実施形態に係る光沢計１００を示す模式的斜視図、図２は検出部の光学的構成を示す模式図、図３はケーシング２３に保護カバー部２４を装着した状態を示す模式図、図４は本体部３の機能構成を示す模式図、図５は本体部３の液晶表示部３１及び操作部３２を示す平面図である。

＜１．装置構成＞
本実施形態の光沢計１００は、低光沢度測定レンジ（光沢度０−２００）及び高光沢度測定レンジ（光沢度０−１０００）というように測定レンジを切り替えて、光沢度を測定可能なものであり、図１及び図２に示すように、床等の試料の物体表面（以下、被測定面Ｗという。）に検査光Ｌ１を照射して反射光Ｌ２を受光する分析部２と、当該分析部２から検出信号を受け付けて、光沢度を算出して表示する本体部３と、を具備する。分析部２及び本体部３は、例えばカールケーブル等の信号ケーブルＣにより接続されている。

以下、分析部２及び本体部３について説明する。

分析部２は、図２に示すように、被測定面Ｗに対して所定入射角度αで検査光Ｌ１を照射する光照射部２１と、被測定面Ｗから所定入射角度αと同じ反射角度βで反射される反射光Ｌ２を受光する光検出部２２と、光照射部２１及び光検出部２２を収容する、例えば合成樹脂からなる概略直方体形状のケーシング２３と、保護カバー部２４を備えている。

光照射部２１は、ピーク波長が例えば０．８９μｍの近赤外光を発する近赤外発光ダイオード等の光源２１１と、当該光源２１１の光射出側前方に設けられた入射側スリット２１２を通った近赤外光を平行光（検査光Ｌ１）にする平行レンズ２１３と、を備える。なお、ケーシング２３内において光源２１１の近傍には、当該光源２１１の温度を検出するための例えばサーミスタ等の温度検出部２６が設けられている。

光検出部２２は、被測定面Ｗからの反射光Ｌ２を集光する集光レンズ２２１と、集光レンズ２２１の焦点近傍に設けられた反射側スリット２２２を通った反射光Ｌ２を受光するフォトダイオード等の光検出器２２３と、を備える。

ケーシング２３は、平坦な一端面（下面）に被測定面Ｗを覆う凹部２３Ａが設けられ、当該凹部２３Ａの対向する側壁の一方に光照射部２１の平行レンズ２１３が設けられ、他方に光検出部２２の集光レンズ２２１が設けられている。また、ケーシング２３には、光照射部２１及び光検出部２２が、光源２１１から出る検査光Ｌ１の光軸及び被測定面Ｗに対する垂直な方向のなす角度αと、光検出器２２３により検出される反射光Ｌ２の光軸及び被測定面Ｗに対する垂直な方向のなす角度βとが等しくなるように固定されている。本実施形態では、角度α及び角度βが６０°である。このような構成において、被測定面Ｗにおける測定部面積は、短径３ｍｍ×長径６ｍｍの楕円形状をなす。また、ケーシング２３の上面には、センター位置マーク２３Ｘが付されており、検査光Ｌ１が照射される測定部がユーザに分かるようにしている。

保護カバー部２４は、前記ケーシング２３に装着されるものであり、装着時において、凹部２３Ａ開口を覆い、平行レンズ２１３及び集光レンズ２２１等の光学系が塵埃により汚れてしまうことを防止すると共に、他の部材により接触して傷つくことを防止するものである。

具体的に保護カバー部２４は、図１に示すように、例えば一端が開口した箱形状をなすものであり、対向する側壁には、ケーシング２３の側壁に設けられた溝状の係止凹部２３１に係合する係止凸部２４１が形成されている。係止凹部２３１及び係止凸部２４１は、逆に設けられても良い。また、保護カバー部２４の内部には、図３に示すように、平面視概略矩形状の低光沢用校正基準板（不図示）又は高光沢用校正基準板２５が設けられている。そして、保護カバー部２４をケーシング２３に装着した状態において、校正基準板が凹部２３Ａ開口を覆うように構成されている。

低光沢用校正基準板は、光沢度が９０程度のホウケイ酸ガラス（ＢＫ７など）により構成されており、その裏面及び側面には不要な光による影響を取り除くために、反射防止処理が施されている。

高光沢用校正基準板２５は、光沢度が９９０程度のものであり、基板及び当該基板上に成膜された誘電体多層膜により構成されている。誘電体多層膜は、異なる２種類の誘電体層、具体的には低屈折率膜と高屈折率膜とを交互に積層して形成されており、検査光Ｌ１のほぼ全てを光検出部２２に向かって反射し、その反射率は９９％以上である。また、誘電体多層膜の膜厚は２μｍ程度であり、各誘電体層で反射した光が互いに強めあうようにしている。

低屈折率膜としては例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、高屈折率膜としては例えば酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）を用いることができる。なお、誘電体多層膜としては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＦｅＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｎｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＺｒＯ_２、ＮｉＯ、ＩＴＯ、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＭｇＯなどを用いることもできる。

本体部３は、図４に示すように、測定結果である光沢度、校正値又は測定レンジ等を表示する液晶表示部３１及び光沢計１００の各種操作を行うためのボタン群からなる操作部３２が設けられたケーシング３３と、当該ケーシング３３内部に設けられたＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えたコンピュータ（不図示）とからなる。そして、前記メモリの所定領域に記憶させた所定プログラムにしたがってＣＰＵ、周辺機器等を協働させることにより、図５に示すように、光源制御部３０１、温度特性データ格納部Ｄ１、光沢度算出部３０２、校正値変更部３０３、表示制御部３０４等としての機能を発揮する。

本実施形態の操作部３２は、図４に示すように、６個のボタン、つまり、ＯＮボタン（ＯＮ）３２ａ、ＯＦＦボタン（ＯＦＦ）３２ｂ、校正ボタン（ＣＡＬ ▽）３２ｃ、ホールドボタン（ＨＯＬＤ △）３２ｄ、校正値表示ボタン（ＳＴＤ）３２ｅ、レンジ切替ボタン（ＲＡＮＧＥ（１００／１０００））３２ｆを備えている。

ＯＮボタン３２ａは、光沢計１００の電源を入れるためのボタンである。また、ＯＮボタン３２ａは、校正基準板による校正値設定モードの際には、その時に液晶表示部３１に表示されている値を校正値（基準値）として記憶するためのボタンとして機能する。また、ＯＦＦボタン３２ｂは、光沢計１００の電源を切るためのボタンである。校正ボタン３２ｃは、校正を行うためのボタンであり、所定時間（例えば２秒）長押しすることによって校正を開始し、校正が終了すると測定モードになる。なお、校正は各レンジで別々に行い、校正値は校正が完了した時点で書き換えられる。また、校正ボタン３２ｃは、校正値設定モードの際には、校正値を減少させる数値減少ボタンとして機能する。ホールドボタン３２ｄは、測定値（光沢度）を一時的に固定するためのボタンである。また、ホールドボタン３２ｄは、校正値設定モードでは、校正値を増加させる数値増加ボタンとして機能する。校正値表示ボタン３２ｅは、光沢度測定値表示／校正値表示を切り替えるためのボタンである。また、レンジボタンは、低光沢度測定レンジと、高光沢度測定レンジを切り替えるためのボタンである。

光源制御部３０１は、光源２１１を間欠発光させるものであり、例えばデューティー比１／２０（発光周期１ｍｓｅｃ、発光時間５０μｓｅｃ）で発光させるものである。また、光源制御部３０１は、検査光Ｌ１の光量設定値を示す光量設定信号を取得して、検査光Ｌ１を光量設定値とするための駆動信号を光源２１１に出力する。光量設定信号は、レンジ切替ボタン３２ｆが押された時に光源制御部３０１に入力される信号であり、低光沢度測定レンジにおける検査光の光量設定値（例えば１０）又は高光沢度測定レンジにおける検査光の光量設定値（例えば１）を切り替えるためのものである。そして、光源制御部３０１は、測定レンジによって、光源２１１から発せられる検査光Ｌ１の光量を調整するものであり、具体的には、レンジ切替ボタン３２ｆが押され、低光沢度測定レンジから高光沢度測定レンジに切り替えられた場合に、光源２１１から射出される検査光Ｌ１の光量を減少させるものである。より詳細には、低光沢度測定レンジの場合の検査光Ｌ１の光量を１０とした場合に、高光沢度測定レンジの場合の光量を１とするものである。具体的な調光方式としては、光源２１１に流す電流の大きさを調整することにより検査光Ｌ１の光量を調整することにより、検査光Ｌ１の光量を１／１０に減少させる。つまり、光源制御部３０１は、検査光Ｌ１の光量が１／１０とするための駆動信号を光源２１１に出力する。その他、パルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）であり、デューティー比を小さくすることにより、検査光Ｌ１の光量を調整することもできる。

温度特性データ格納部Ｄ１は、各光量設定値における光源２１１の温度特性を示す温度特性データ及び光検出器２２３の温度特性を示す温度特性データを格納するものである。本実施形態では、低光沢度測定レンジにおける低光沢度用光量設定値（例えば１０）に対応する光源２１１の温度特性データ及び光検出器２２３の温度特性データと、高光沢度測定レンジにおける高光沢度用光量設定値（例えば１）に対応する光源２１１の温度特性データ（温度−光出力特性）及び光検出器２２３の温度特性データ（温度−光感度特性）と、を格納している。

低光沢度用光量設定値（例えば１０）に対応する光源２１１の温度特性とは、光源２１１から低光沢度用光量設定値の光量を出力するために当該光源２１１に所定電流を流した場合の、当該電流における光源２１１の温度特性である。一方、高光沢度用光量設定値（例えば１）に対応する光源２１１の温度特性とは、光源２１１からの高光沢度用光量設定値の光量を出力するために当該光源２１１に所定電流を流した場合の、当該電流における光源２１１の温度特性である。

本実施形態の温度特性データ格納部Ｄ１は、低光沢度用光量設定値に対応する光源２１１の温度特性及び光検出器２２３の温度特性を合わせた温度特性データと、高光沢度用光量設定値に対応する光源２１１の温度特性及び光検出器２２３の温度特性を合わせた温度特性データと、を格納している。これらの温度特性データは、低光沢校正基準板又は高光沢校正基準板を用いた光沢度の測定において、分析部２の環境温度を変化させた場合に光検出器２２３から得られる反射光Ｌ２の光量データと、当該温度とにより作成されて、温度特性データ格納部Ｄ１に格納される。

光沢度算出部３０２は、光検出器２２３から得られた光強度信号（光量データ）を取得して、被測定面Ｗの光沢度を算出するものであり、その算出結果を示す光沢度データを表示制御部３０４に出力する。なお、光沢度算出部３０２に入力される信号は、予め増幅器によって増幅されている。

本実施形態の光沢度算出部３０２は、光沢度を温度補償する機能を有しており、具体的には、光量設定値に対応する光源２１１及び光検出器２２３の温度特性データ、温度検出部２６により得られた温度信号、及び光検出器２２３により得られた反射光Ｌ２の光量データに基づいて、被測定面Ｗの光沢度を算出する。

詳細に光沢度算出部３０２は、低光沢度測定レンジ（光沢度０−２００）における光沢度算出においては、低光沢用校正基準板の光沢度Ｇｒ、低光沢用校正基準板を用いた場合の光検出器２２３により得られた光量Ｖｒ、試料を測定した場合の光検出器２２３により得られた光量Ｖｘ、校正時における温度補正係数ｍｒ、及び試料測定時における温度補正係数ｍｘを用いて、光沢度Ｇｘ＝Ｇｒ×｛（ｍｘ・Ｖｘ）／（ｍｒ・Ｖｒ）｝により算出する。ここで、温度補正係数ｍｒは、低光沢度用光量設定値における光源２１１の温度特性、光検出器２２３の温度特性及び校正時において温度検出部２６により得られた温度信号により定まる係数である。また、温度補正係数ｍｘは、低光沢度用光量設定における光源２１１の温度特性、光検出器２２３の温度特性及び試料測定時において温度検出部２６により得られた温度信号により定まる係数である。なお、上記式により得られた光沢度Ｇｘは、その他の光沢計との整合性を担保するための補正係数又はリニアライズ補正を行うための補正係数等種々の補正係数を用いてさらに補正することができる。

また、光沢度算出部３０２は、高光沢度測定レンジ（光沢度０−１０００）における光沢度算出においては、高光沢用校正基準板の光沢度Ｈｒ、高光沢用校正基準板を用いた場合の光検出器２２３により得られた光量Ｗｒ、試料を測定した場合の光検出器２２３により得られた光量Ｗｘ、校正時における温度補正係数ｎｒ、及び試料測定時における温度補正係数ｎｘを用いて、光沢度Ｈｘ＝Ｈｒ×｛（ｎｘ・Ｗｘ）／（ｎｒ・Ｗｒ）｝により算出する。ここで、温度補正係数ｎｒは、高光沢度用光量設定値における光源２１１の温度特性、光検出器２２３の温度特性及び校正時において温度検出部２６により得られた温度信号により定まる係数である。また、温度補正係数ｎｘは、高光沢度用光量設定における光源２１１の温度特性、光検出器２２３の温度特性及び試料測定時において温度検出部２６により得られた温度信号により定まる係数である。なお、上記式により得られた光沢度Ｈｘは、その他の光沢計との整合性を担保するための補正係数又はリニアライズ補正を行うための補正係数等種々の補正係数を用いてさらに補正することができる。

このように、光沢度算出部３０２が各光量設定値に対応する光源２１１の温度特性を考慮して光沢度を算出するので、光量設定値を変化させて光沢度を測定する場合それぞれにおいて、温度補償を考慮した正確な光沢度を測定することができる。

さらに、光沢度算出部３０２は、校正時において、光沢度算出部３０２は、後述する校正値変更部３０３から設定された校正値データを取得して、光源２１１の光量と光検出器２２３により検出された光量により得られる光沢度が設定された校正値となるように演算する。

校正値変更部３０３は、低光沢用校正基準板又は高光沢用校正基準板２５を用いて校正する際の校正値を変更するものである。具体的には、校正値設定モードにおいて、校正ボタン３２ｃが押されると、その校正値変更信号を受け付けて校正値を減少させ、ホールドボタン３２ｄが押されると、その信号を受け付けて校正値を増加させる。

表示制御部３０４は、レンジ切替ボタン３２ｆにより選択された測定レンジを液晶表示部３１に表示させると共に、光沢度算出部３０２により得られた光沢度を表示させるものである。具体的には、表示制御部３０４は、低光沢度測定レンジの場合、０．０〜１９９．９（分解能０．１）を液晶表示部３１に表示し、高光沢度測定レンジの場合、０〜１０００（分解能１）を液晶表示部３１に表示する。このとき、表示制御部３０４は、光沢度算出部３０２により得られた光沢度が各測定レンジの範囲外の場合には、「ＯＶＥＲ」を点滅表示させた後、各レンジの最高値（１９９．９又は１０００）を点滅表示する。

また、表示制御部３０４は、低光沢度測定レンジの場合には、液晶表示部３１近傍に印字された「１００」Ｐ１の横に矢印を表示し、高光沢度測定レンジの場合には、液晶表示部３１近傍に印字された「１０００」Ｐ２の横に矢印を表示する。

さらに、表示制御部３０４は、ホールドボタン３２ｄが押された場合には、液晶表示部３１に表示されている光沢度を一時的に固定し、「ＨＯＬＤ」Ｐ３の横に表示している矢印を点滅表示する。

校正値表示ボタン３２ｅが所定時間（例えば２秒）以上押された場合の校正値設定モードにおいて、表示制御部３０４は、「ＳＴＤ」Ｐ４の横に表示されている矢印を点滅表示する。また、校正値設定モードにおいて、校正値変更部３０３から校正値変更データを受け付けて、液晶表示部３１に表示されている校正値を変更して表示する。さらに、表示制御部３０４は、校正時において、感度が基準以下又は基準以上の場合には、「Ｅｒｒ」を表示する。また、校正値が設定されていないときは、校正値が設定されるまで「−−−」を表示する。

＜２．校正方法＞
次に、上記各部の機能とともに、低光沢度測定レンジの校正方法及び高光沢度測定レンジの校正方法について図６を参照して詳述する。

＜２−１．低光沢度測定レンジの校正方法＞
ＯＮボタン３２ａを押して光沢計１００の電源を入れた後、レンジ変更ボタンを押して、測定レンジを低光沢度測定レンジに設定する（ステップＳ１）。具体的には、液晶表示部３１において右側に表示されている矢印が「１００」Ｐ１となるようにする。そして、光沢度が９０程度の低光沢用校正基準板が内蔵された保護カバー部２４を準備し、低光沢用校正基準板の光沢度を確認する（ステップＳ２）。

その後、校正値表示ボタン３２ｅを押す。そうすると、表示制御部３０４が、低光沢度測定レンジの校正値を液晶表示部３１に表示する（ステップＳ３）。そして、校正ボタン３２ｃ又はホールドボタン３２ｄを押して、液晶表示部３１に表示されている校正値を低光沢用校正基準板の光沢度（例えば９０）に合わせる（ステップＳ４）。このとき、校正値の設定は、０．１ステップ毎に変更可能である。

次に、保護カバー部２４をケーシング２３に装着して、ケーシング２３のセンター位置マーク２３Ｘを軽く押さえて、校正基準板とケーシング２３の凹部２３Ａ開口とを密着させて、校正ボタン３２ｃを２秒以上押す。そうすると、表示制御部３０４が液晶表示部３１にＣＡＬ表示を点滅表示して、校正が開始される（ステップＳ５）。このとき、光沢度算出部３０２は、光源２１１の光量と光検出器２２３により検出された光量により得られる光沢度が設定された校正値（例えば９０）となるように演算する。これによって、低光沢度測定レンジの校正が終了する。

＜２−２．高光沢度測定レンジの校正方法＞
前記低光沢度測定レンジの校正が終了した後、レンジ変更ボタンを押して、測定レンジを高光沢測定レンジに変更する（ステップＳ６）。具体的には、液晶表示部３１において右側に表示されている矢印が「１０００」Ｐ２となるようにする。このとき、光源制御部３０１は、光源２１１に出力する駆動信号（ＰＷＭ信号）を変更して、光源２１１から発せられる検査光Ｌ１の光量を減少させる。そして、光沢度が９９０程度の高光沢用校正基準板２５が内蔵された保護カバー部２４を準備する。このとき、高光沢用校正基準板２５の光沢度を確認する（ステップＳ７）。

その後、校正値表示ボタン３２ｅを押す。そうすると、表示制御部３０４が、高光沢度測定レンジの校正値を液晶表示部３１に表示する（ステップＳ８）。そして、校正ボタン３２ｃ又はホールドボタン３２ｄを押して、液晶表示部３１に表示されている校正値を高光沢用校正基準板２５の光沢度（例えば９９０）に合わせる（ステップＳ９）。このとき、校正値の設定は、１ステップ毎に変更可能である。

次に、保護カバー部２４をケーシング２３に装着して、ケーシング２３のセンター位置マーク２３Ｘを軽く押さえて、校正基準板とケーシング２３の凹部２３Ａ開口とを密着させて、校正ボタン３２ｃを２秒以上押す。そうすると、表示制御部３０４が液晶表示部３１にＣＡＬ表示を点滅表示して、校正が開始される（ステップＳ１０）。このとき、光沢度算出部３０２は、光源２１１の光量と光検出器２２３により検出された光量により得られる光沢度が設定された値（例えば９９０）となるように演算する。これによって、高光沢度測定レンジの校正が終了する。

このような校正後、被測定面Ｗに分析部２を密着させれば被測定面Ｗの光沢度が表示される。被測定面Ｗを異なる測定レンジで測定したい場合には、レンジ切替ボタン３２ｆを押して切り替える。このとき、光源制御部３０１は、低光沢度測定レンジから高光沢度測定レンジに切り替える場合には、光源２１１の検査光Ｌ１の光量を減少させ、一方、高光沢度測定レンジから低光沢度測定レンジに切り替える場合には、光源２１１の検査光Ｌ１の光量を増大させる。

＜３．基準値設定方法＞
次に、前記低光沢用校正基準板、高光沢用校正基準板２５を用いずに、ユーザが保有する標準物を用いて任意の校正値（基準値）を設定する方法について説明する。

このとき基準値の設定方法は、校正値表示ボタン３２ｅを押した後、校正ボタン３２ｃ又はホールドボタン３２ｄを押して、ユーザの保有する標準物の光沢度（例えば５００）を基準光沢度として設定する。

次に、標準物の被測定面Ｗに分析部２を密着させて、校正ボタン３２ｃを２秒以上押す。そうすると、表示制御部３０４が液晶表示部３１にＣＡＬ表示を点滅表示させて、校正が開始される。これによって、標準物の光沢度が基準値として設定される。以後の測定においては、標準物の光沢度（基準値）に対して、被測定面Ｗの光沢度の相対的な大きさが測定される。

＜４．本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る光沢計１００によれば、安価かつ耐久性に優れた誘電体多層膜を有する高光沢用校正基準板２５を用いているので、例えば反射率９９％以上を実現することができ、高光沢度測定レンジにおける校正を正確に行うことができる。また、従来の校正基準板では、反射光の出る表面領域が大きくなってしまうところ、誘電体多層膜を有する校正基準板では、誘電体膜を薄くできることから、反射光の出る表面領域を可及的に小さくすることができるので、光検出部をコンパクトにすることができる。さらに、低光沢度測定レンジ（光沢度０−２００）においては低光沢用校正基準板を用いて校正し、高光沢度測定レンジ（光沢度０−１０００）においては高光沢用校正基準板２５を用いて校正しているので、それぞれの測定レンジで測定する場合において、正確な測定結果を得ることができる。加えて、各測定レンジにおいて光源２１１の温度特性を考慮した校正を行うこともでき、より一層正確な校正を行うことができる。

＜５．その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、低光沢度測定レンジの校正及び高光沢度測定レンジの校正の順序は、前記実施形態に限られず、逆に行っても良い。

また、増幅器などのゲインを調整して、所望の分解能で光沢度を算出するようにしても良い。たとえば、増幅器のゲインを大きくして、光沢度の変化幅を大きくして微小な変化を検出できるようにしても良いし、増幅器のゲインを小さくして分解能を低下させても良い。

さらに、前記実施形態では、低光沢度測定と高光沢度測定とにおいて光量を切り替えているが、その他、光検出器により得られた光強度信号を増幅する増幅器において、低光沢度測定と高光沢度測定とによりゲイン（増幅率）を調整するようにしても良い。具体的には、高光沢度測定時よりも低光沢度測定時のゲインを大きくするように切り替える。この場合、光照射部から出る検査光の光量は、反射光Ｌ２を受光する光検出器がサチュレーションを起こさない程度の光量であり、低光沢度測定と高光沢度測定とにおいて同一である。

加えて、低光沢度測定レンジは光沢度０−１００に限られず、高光沢度測定レンジは０−１０００に限られず、任意に設定可能である。

その上、前記実施形態では、光沢度算出部の演算処理により温度補正を行うようにしているが、光源制御部よるフィードバック制御により光源から出る検査光の光量を光量設定値（例えば１０）となるように制御しても良い。この場合、光源制御部は、検査光の光量設定値を示す光量設定信号を取得して、検査光が光量設定値となるように、光量設定値に対応する光源の温度特性及び温度検出部により得られた温度を用いて光源を制御するものである。このようなものでも、光源の光量設定値毎に温度特性を考慮し、検査光を調整して照射することができるので、温度補償を考慮した正確な光沢度を測定することができる。

また、前記実施形態では、光量設定信号が、低光沢度測定レンジの低光沢度用光量設定値（第１光量設定値）又は高光沢度測定レンジの高光沢度用光量設定値（第２光量設定値）を切り替えるためのものであったが、これに限られない。例えば光量設定値を連続的に変更するものであっても良いし、３つ以上の光量設定値（第１光量設定値、第２光量設定値、・・・）に多段階かつ選択的に切り替えるためのものであって良い。なお、このとき、温度特性データ格納部には、各光量設定値に対応した光源の温度特性データが格納されている。

さらに、前記実施形態では、温度特性データは、光源の温度特性及び光検出器の温度特性合わせて作成されたものであったが、光源のみの温度特性データ、光検出器のみの温度特性データをそれぞれ作成し、それら温度特性データにより得られる補正係数により補正を行うようにしても良い。また、光源のみの温度特性データを用いて補正するようにしても良い。

その他、前述した実施形態や変形実施形態の一部又は全部を適宜組み合わせてよいし、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

本発明の一実施形態に係る本実施形態に係る光沢計を示す模式的斜視図。検出部の光学的構成を示す模式図。ケーシングに保護カバー部を装着した状態を示す模式図。本体部の機能構成を示す模式図。本体部の液晶表示部及び操作部を示す平面図。校正方法を示すフローチャート。

１００・・・光沢計
Ｗ・・・被測定面
α ・・・入射角度
Ｌ１・・・検査光
２１・・・光照射部
β ・・・反射角度
Ｌ２・・・反射光
２２・・・光検出部
３０２・・・光沢度算出部
２５・・・高光沢用校正基準板
３０１・・・光源制御部
３０３・・・校正値変更部

Claims

被測定面に対して検査光を照射する光照射部と、前記被測定面で反射される反射光を受光する光検出部と、前記光検出部により得られた検出信号に基づいて、前記被測定面の光沢度を算出する光沢度算出部と、前記光源の光量を調整する光源制御部とを備え、低光沢測定レンジ及び高光沢測定レンジが切り替え可能な光沢計の校正方法であって、
測定レンジを前記低光沢測定レンジに設定して、低光沢用構成基準板を用いて前記低光沢測定レンジの光沢度を校正し、
測定レンジを前記低光沢測定レンジから前記高光沢測定レンジに切り替えて、前記光源制御部により、前記光源の光量が減少された状態で、基板及び当該基板上に高屈折率膜と低屈折率膜とを交互に積層して形成された誘電体多層膜を有する高光沢用校正基準板を用いて前記高光沢測定レンジの光沢度を校正する光沢計の校正方法。
前記光沢計が、前記光照射部及び前記光検出部を収容するケーシングと、当該ケーシングに装着されて、前記光照射部及び前記光検出部を保護する保護カバーとを備え、前記高光沢用校正基準板が、前記保護カバーの内部に設けられ、
前記保護カバーを前記ケーシングに装着した状態で、高光沢測定レンジの光沢度を校正する請求項１記載の光沢計の校正方法。