JP6834953B2 - マルチアングル測色計 - Google Patents

Description

本発明は、マルチアングル測色計に関する。

マルチアングル測色計は、一方向照明／多方向受光型及び多方向照明／一方向受光型に大別される。一方向照明／多方向受光型のマルチアングル測色計においては、試料が一方向から照明され、試料からの反射光が多方向から受光される。一方向照明／多方向受光型のマルチアングル測色計によれば、複数の受光角の各々について測色が行われる。多方向照明／一方向受光型のマルチアングル測色計においては、試料が多方向から照明され、試料からの反射光が一方向から受光される。多方向照明／一方向受光型のマルチアングル測色計によれば、複数の照明角の各々について測色が行われる。マルチアングル測色計は、観察される方向によって観察される色が変化する試料に対して測色を行うのに適する。観察される方向によって観察される色が変化する試料には、メタリック塗装又はパール塗装が施された自動車の車体等がある。

マルチアングル測色計においては、望ましくは、マルチアングル測色計の基準軸が試料の被測色領域の法線と一致する状態において測色が行われる。しかし、被測色領域が自動車のバンパーのような曲面を含む場合は、基準軸を被測色領域の法線と一致させることが困難であり、被測色領域の法線から基準軸が傾くことがある。測色の結果は被測色領域の法線からの基準線の傾きの影響を受けるため、被測色領域の法線から基準軸が傾いた場合は、正確な測色の結果が得られない。

この問題を解決するため、特許文献１が提案する技術においては、対称配置された照明受光光学系を用いて２回の分光測定が行われ、２回の分光測定の結果が平均される。特許文献１が提案する技術によれば、被測色領域の法線からの基準軸の傾きが分光測定の結果に与える影響が抑制される。

国際公開第２０１２／１４７４８８号

特許文献１が提案する技術においては、２回の分光測定に要する時間が長くなる場合があり、測色の結果が手振れの影響を受けることがある。この問題は、分光測定以外の測色のための測定が行われる場合にも生じる。

発明の詳細な説明に記載された発明は、この問題を解決するためになされる。発明の詳細な説明に記載された発明が解決しようとする課題は、被測色領域の法線からの基準軸の傾きが測色の結果に与える影響を抑制するのに加えて、手振れが測色の結果に与える影響を抑制することである。

請求項１に記載の発明は、
被測定位置に向かって光を所定の角度で照射する第１照明部と、
前記被測定位置を通る基準軸について前記第１照明部による照射と対称に光を照射する第２照明部と、
前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、所定の角度で受光する第１受光部と、
前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記第１受光部とは異なる角度で受光する第２受光部と、
前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第１受光部の受光角度と対称な角度で受光する第３受光部と、
前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第２受光部の受光角度と対称な角度で受光する第４受光部と、
前記各受光部によって受光された光に応じた信号を出力する１つの受光センサーと、
前記第１受光部による受光と前記第３受光部による受光を行った後に、前記第２受光部による受光と前記第４受光部による受光を行うように、前記複数の受光部からの光を前記受光センサーへ順次切り替える切り替え機構と、
前記第１受光部によって受光された光に応じた信号と前記第３受光部によって受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２受光部によって受光された光に応じた信号と前記第４受光部によって受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算する演算部と
を備え、
前記切り替え機構は複数の導光機構を備え、
前記複数の導光機構の入射口は前記各受光部に接続され、前記複数の導光機構の出射口は前記受光センサーに接続されており、
前記複数の導光機構の出射口の全部又は一部について相対的に大きな受光角の反射光を出射させる出射口が、相対的に小さな受光角の反射光を出射させる出射口よりも中央部になるように、前記複数の導光機構の出射口が配列されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマルチアングル測色計において、
前記演算部は、前記第１受光部によって受光された光に応じた信号と前記第３受光部によって受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２受光部によって受光された光に応じた信号と前記第４受光部によって受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のマルチアングル測色計において、
前記切り替え機構は、前記複数の導光機構の入射口のうちの１つの入射口から前記受光センサーに向かう光を選択的に通過させ、前記複数の導光機構の入射口のうちの前記１つの入射口以外の残余の入射口から前記受光センサーに向かう残余の光を遮る遮光部をさらに備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチアングル測色計において、
前記導光機構は光ファイバーであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、
被測定位置に向かって光を所定の角度で照射する第１照明部と、
前記被測定位置を通る基準軸について前記第１照明部による照射と対称に光を照射する第２照明部と、
受光した光に応じた信号を出力する１つの受光センサーと、
一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、所定の角度で受光する第１導光機構と、
一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記第１導光機構とは異なる角度で受光する第２導光機構と、
一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第１導光機構の受光角度と対称な角度で受光する第３導光機構と、
一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第２導光機構の受光角度と対称な角度で受光する第４導光機構と、
前記第１導光機構による受光と前記第３導光機構による受光を行った後に、前記第２導光機構による受光と前記第４導光機構による受光を行うように、前記受光センサーに入射する前記複数の導光機構からの光を順次切り替える切り替え機構と、
前記第１導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第３導光機構を介して受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第４導光機構を介して受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算する演算部と
を備え、
前記複数の導光機構の全部又は一部について相対的に大きな受光角の反射光を出射させる導光機構が、相対的に小さな受光角の反射光を出射させる導光機構よりも中央部になるように、前記複数の導光機構の一端が配列されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のマルチアングル測色計において、
前記演算部は、前記第１導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第３導光機構を介して受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第４導光機構を介して受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のマルチアングル測色計において、
前記切り替え機構は、前記複数の導光機構のうちの１つの導光機構から前記受光センサーに向かう光を選択的に通過させ、前記複数の導光機構のうちの前記１つの導光機構以外の残余の導光機構から前記受光センサーに向かう残余の光を遮る遮光部を備えることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のマルチアングル測色計において、
前記導光機構は光ファイバーであることを特徴とする。

被測色領域の法線からの基準軸の傾きが測色の結果に与える影響が抑制されるのに加えて、手振れが測色の結果に与える影響が抑制される。

これらの及びこれら以外の本発明の目的、特徴、局面及び利点は、添付図面とともに考慮されたときに下記の発明の詳細な説明によってより明白となる。

マルチアングル測色計を示す模式図である。 マルチアングル測色計及び試料を示す模式図である。 照明受光光学系の主要部、筐体及び試料を示す模式図である。 分光ブロックを示す模式図である。 筐体及び試料を示す模式図である。 筐体及び試料を示す模式図である。 簡略化された照明受光光学系及び試料を示す模式図である。 角度と反射光の強度との関係を示すグラフである。 簡略化された照明受光光学系及び試料を示す模式図である。 角度と反射光の強度との関係を示すグラフである。 切り替え機構及び導光機構を示す模式図である。 回転体及び受光機構を示す模式図である。 動作の流れを示すフローチャートである。 動作の流れを示すフローチャートである。 動作の流れを示すフローチャートである。 動作の流れを示すフローチャートである。 動作の流れを示すフローチャートである。

１ マルチアングル測色計の概略
図１の模式図は、マルチアングル測色計を示す。図１は、斜視図であり、外観を示す。図２の模式図は、マルチアングル測色計及び試料を示す。図２は、ブロック図である。図３の模式図は、照明受光光学系の主要部、筐体及び試料を示す。図４の模式図は、分光ブロックを示す。図３及び４の各々は、断面を示す。

この実施形態のマルチアングル測色計１００は、図１から４までに示されるように、照明受光光学系１０３、分光ブロック１０４、制御部１０５、操作表示部１０６、記憶部１０７及び筐体１０８を備える。制御部１０５は、測定制御部１１１及び演算部１１２を備える。

マルチアングル測色計１００は、一方向照明／多方向受光型であり、試料Ｓを一方向から照明し、試料Ｓからの反射光を多方向から受光する。これにより、複数の受光角の各々について測色が行われ、観察される方向によって観察される色が変化する試料Ｓに対して適切な測色が行われる。

測色が行われる場合は、筐体１０８の押し当て部１１５が試料Ｓに押し当てられる。押し当て部１１５が試料Ｓに押し当てられた場合は、筐体１０８に形成された開口１１８が試料Ｓに面し、被測定位置１２１が試料Ｓの表面に配置される。被測定位置１２１が試料Ｓの表面に配置された場合は、試料Ｓの表面を測色可能になる。

また、測色が行われる場合は、測定制御部１１１が照明受光光学系１０３及び分光ブロック１０４を制御し、照明受光光学系１０３が試料Ｓを照明し試料Ｓからの反射光を受光し、分光ブロック１０４が反射光に対して分光測定を行い分光測定の結果を出力し、演算部１１２が分光測定の結果から測色値を演算し、操作表示部１０６が測色値を表示する。

２ ダブルパス補正
２．１ 傾きの影響
図５の模式図は、筐体及び試料を示す。図５は、断面図である。

測色が行われる場合は、図５で示されるように、筐体１０８に形成された開口１１８が試料Ｓに面するように筐体１０８の押し当て部１１５が試料Ｓに押し当てられ、試料Ｓの表面のうち開口１１８と向き合う被測色領域１２９に対して測色が行われる。押し当て部１１５の試料Ｓへの押し当ては、望ましくは図５に示されるように基準軸１３２が被測色領域１２９の法線１３５と一致するように行われる。法線１３５は、基準軸１３２と被測色領域１２９との交点１３６における被測色領域１２９の法線である。しかし、被測色領域１２９が自動車のバンパーのような曲面を有する場合は、基準軸１３２を法線１３５と正確に一致させることが困難であり、図６に示されるように基準軸１３２が法線１３５から傾きやすい。

２．２ 対称配置の利点
マルチアングル測色計１００においては、照明受光光学系１０３が基準軸１３２について対称となる対称配置が採用される。

以下では、２個の放射位置並びに２個の受光位置を備える簡略化された照明受光光学系を例として対称配置の利点を説明する。

図７及び９の各々の模式図は、簡略化された照明受光光学系及び試料を示す。図８及び１０のグラフは、角度と反射光の強度との関係を示す。図７及び８は、基準軸が被測色領域の法線と一致する場合を示す。図９及び１０は、基準軸が被測色領域の法線から傾いている場合を示す。角度は、被測色領域の法線からの傾きを示し、被測色領域の法線から被測定位置を中心として時計回り方向に傾いている場合に正の値をとり、基準軸から被測定位置を中心として反時計回り方向に傾いている場合に負の値をとる。

基準軸１２が被測色領域の法線１４と一致する場合は、図７に示されるように、放射位置１０ａ及び１０ｂが法線１４から角度＋θ及び−θだけ傾いた仮想線上にそれぞれ配置され、受光位置１１ａ及び１１ｂが法線１４から角度＋（θ＋α）及び−（θ＋α）だけ傾いた仮想線上にそれぞれ配置される。放射位置１０ａ及び１０ｂからは、被測定位置１５へ向かう照明光１６ａ及び１６ｂがそれぞれ放射される。受光位置１１ａ及び１１ｂにおいては、被測定位置１５から向かってくる反射光１７ａ及び１７ｂがそれぞれ受光される。放射位置１０ａから照明光１６ａが放射される場合は、照明光１６ａが被測定位置１５において反射されることにより反射光１７ａ及び１７ｂが生じる。放射位置１０ｂから照明光１６ｂが放射される場合は、照明光１６ｂが被測定位置１５において反射されることにより反射光１７ａ及び１７ｂが生じる。照明光１６ｂの光路は、基準軸１２について照明光１６ａの光路と対称になる。反射光１７ｂの光路は、基準軸１２について反射光１７ａの光路と対称になる。

照明光１６ａが被測定位置１５において反射される場合は、正反射により正反射光が生じ、拡散反射により拡散反射光が生じる。照明光１６ｂが被測定位置１５において反射される場合も、正反射により正反射光が生じ、拡散反射により拡散反射光が生じる。拡散反射光は、正反射光の周りに生じる。照明光１６ｂが被測定位置１５において反射される場合に生じる正反射光の光路は、基準軸１２について照明光１６ａが被測定位置１５において反射される場合に生じる正反射光の光路と対称になる。

正反射光及び拡散反射光を含む反射光の強度の角度分布は、下記の３成分［ｉ］，［ｉｉ］及び［ｉｉｉ］の和である。

［ｉ］正反射光の光路の角度における鋭いピークの成分。

［ｉｉ］正反射光の光路の角度から離れるについて減衰し正反射光の光路の角度より小角度側における減衰及び正反射光の光路の角度より大角度側における減衰が正反射光の光路の角度について対称になっておりガウス関数で近似可能な成分。

［ｉｉｉ］法線１４の角度から離れるについて減衰しコサイン関数で近似可能な成分。

正反射光の光路の角度に比較的近い角度においては成分［ｉ］の寄与が大きく、正反射光の光路の角度から比較的遠い角度においては成分［ｉｉｉ］の寄与が大きい。

これらのことから、基準軸１２が法線１４と一致する場合は、反射光の光路の角度Ａを用いて、照明光１６ａが被測定位置１５において反射されるときに生じる反射光の強度がＲ（Ａ＋θ）と近似的に表され、照明光１６ｂが被測定位置１５において反射されるときに生じる反射光の強度がＲ（Ａ−θ）と近似的に表される。このため、放射位置１０ｂから照明光１６ｂが放射される場合に受光位置１１ａにおいて受光される反射光１７ａの強度は、Ａ＝＋（θ＋α）であるから、Ｒ（＋α）と表され、放射位置１０ａから照明光１６ａが放射される場合に受光位置１１ｂにおいて受光される反射光１７ｂの強度は、Ａ＝−（θ＋α）であるから、Ｒ（−α）と表される。図８においてハッチングが付された角度領域１８ａにおける反射光１７ａの強度Ｒ（＋α）及び図８においてハッチングが付された角度領域１８ｂにおける反射光１７ｂの強度Ｒ（−α）の間には、Ｒ（＋α）＝Ｒ（−α）という関係が成り立つ。

基準軸１２が法線１４から角度−φだけ傾いている場合は、図９に示されるように、放射位置１０ａ及び１０ｂが法線１４から角度＋（θ−φ）及び−（θ＋φ）だけ傾いた仮想線上にそれぞれ配置され、受光位置１１ａ及び１１ｂが法線１４から角度＋（θ＋α−φ）及び−（θ＋α＋φ）だけ傾いた仮想線上にそれぞれ配置される。

基準軸１２が法線１４から角度−φだけ傾いている場合は、照明光１６ａが被測定位置１５において反射されるときに生じる反射光の強度がＲ（Ａ＋（θ−φ））と近似的に表され、照明光１６ｂが被測定位置１５において反射されるときに生じる反射光の強度がＲ（Ａ−（θ＋φ））と近似的に表される。このため、放射位置１０ｂから照明光１６ｂが放射される場合に受光位置１１ａにおいて受光される反射光１７ａの強度は、Ａ＝＋（θ＋α−φ）であるから、Ｒ（＋α−２φ）と表され、放射位置１０ａから照明光１６ａが放射される場合に受光位置１１ｂにおいて受光される反射光１７ｂの強度は、Ａ＝−（θ＋α＋φ）であるから、Ｒ（−α−２φ）と表される。図１０においてハッチングが付された角度領域１９ａにおける反射光１７ａの強度Ｒ（＋α−２φ）及び図１０においてハッチングが付された角度領域１９ｂにおける反射光１７ｂの強度Ｒ（−α−２φ）の間には、Ｒ（＋α−２φ）≠Ｒ（−α−２φ）という関係が成り立つ。

したがって、基準軸１２が法線１４から角度−φだけ傾いている場合は、基準軸１２が法線１４と一致する場合と比較して、受光位置１１ａにおいて受光される反射光１７ａの強度が増加し、受光位置１１ｂにおいて受光される反射光１７ｂの強度が減少する。しかし、受光位置１１ａにおいて受光される反射光１７ａの強度及び受光位置１１ｂにおいて受光される反射光１７ｂの強度の合計については、基準軸１２が法線１４から角度−φだけ傾いている場合及び基準軸１２が法線１４に一致する場合の間で大きな変化はない。すなわち、Ｒ（＋α−２φ）＋Ｒ（−α−２φ）＝Ｒ（＋α）＋Ｒ（−α）という関係が成り立つ。この関係は、角度−φが小さい場合に成り立つ。

このように、受光位置１１ａ及び１１ｂの片方のみにおいて反射光が受光される場合は、法線１４からの基準軸１２の傾きによって得られる反射光の強度が変化するため、得られる反射光の強度から正確な測色の結果が得られない。これに対して、受光位置１１ａ及び１１ｂの両方において反射光が受光され、２個の反射光の強度の平均に基づいて補正された反射光の強度が得られる場合は、法線１４からの基準軸１２の傾きによって補正された反射光の強度が変化しないため、補正された反射光の強度から正確な測色の結果が得られる。このように２個の反射光の強度の平均に基づいて補正された反射光の強度を得ることをダブルパス補正という。ダブルパス補正は、マルチアングル測色計が多方向照明／一方向受光型である場合にも行われる。

３ 照明受光光学系
３．１ 照明機構
照明受光光学系１０３は、図２に示されるように、照明機構１３８を備える。照明機構１３８は、照明部１４２ｊ及び１４２ｋを備える。照明部１４２ｊは、発光回路１４５ｊ、放射機構１４６ｊ及びビームスプリッター１４７ｊを備える。照明部１４２ｋは、発光回路１４５ｋ、放射機構１４６ｋ及びビームスプリッター１４７ｋを備える。放射機構１４６ｊは、図３に示されるように、発光ダイオード１５０ｊ及びコリメートレンズ１５２ｊを備える。放射機構１４６ｋは、図３に示されるように、発光ダイオード１５０ｋ及びコリメートレンズ１５２ｋを備える。

照明部１４２ｊに照明光１２４ｊを放射させる場合は、発光回路１４５ｊから放射機構１４６ｊへ電力が供給されるように測定制御部１１１が発光回路１４５ｊを制御し、放射機構１４６ｊに供給された電力が発光ダイオード１５０ｊに供給される。電力を供給された発光ダイオード１５０ｊは、照明光１２４ｊを放射する。これにより、発光ダイオード１５０ｊが配置される放射位置から照明光１２４ｊが放射される。放射された照明光１２４ｊは、コリメートレンズ１５２ｊによりコリメート化される。コリメート化された照明光１２４ｊの一部は、ビームスプリッター１４７ｊを透過し、被測定位置１２１へ向かう。コリメート化された照明光１２４ｊの一部は、ビームスプリッター１４７ｊに反射され、被測定位置１５へ向かう照明光１２４ｊから分岐し、モニター用の照明光１２６ｊになる。

照明部１４２ｋに照明光１２４ｋを放射させる場合は、発光回路１４５ｋから放射機構１４６ｋへ電力が供給されるように測定制御部１１１が発光回路１４５ｋを制御し、放射機構１４６ｋに供給された電力が発光ダイオード１５０ｋに供給される。電力を供給された発光ダイオード１５０ｋは、照明光１２４ｋを放射する。これにより、発光ダイオード１５０ｋが配置される放射位置から照明光１２４ｋが放射される。放射された照明光１２４ｋは、コリメートレンズ１５２ｋによりコリメート化される。コリメート化された照明光１２４ｋの一部は、ビームスプリッター１４７ｋを透過し、被測定位置１２１へ向かう。コリメート化された照明光１２４ｋの一部は、ビームスプリッター１４７ｋに反射され、被測定位置１２１へ向かう１２４ｋから分岐し、モニター用の照明光１２６ｋになる。

放射位置は、照明光の照明角を規定する位置である。このため、照明光が屈曲光学系を通過する場合は、光源が配置される位置ではなく屈曲光学系から照明光が出射する位置が放射位置になる。

照明機構１３８の構成が変更されてもよい。例えば、発光回路１４５ｊ及び１４５ｋが省略され、測定制御部１１１が発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋに電力を直接的に供給してもよい。

発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋは、点灯及び消灯を短時間で完了できるという利点を有する。この利点は、後述するダブルパス補正を短時間で完了することに貢献する。しかし、発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋが他の種類の光源に置き換えられてもよい。例えば、発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋがキセノンフラッシュランプに置き換えられてもよい。

３．２ 受光機構
照明受光光学系１０３は、図２に示されるように、受光機構１３９をさらに備える。受光機構１３９は、レンズ群１５５及び導光機構１５６を備える。

レンズ群１５５は、レンズ１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅ，１５９ｆ，１５９ｇ，１５９ｈ，１５９ｉ，１５９ｊ及び１５９ｋを備える。導光機構１５６は、光ファイバー１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ，１６０ｄ，１６０ｅ，１６０ｆ，１６０ｇ，１６０ｈ，１６０ｉ，１６０ｊ及び１６０ｋを備える。光ファイバー１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ，１６０ｄ，１６０ｅ，１６０ｆ，１６０ｇ，１６０ｈ，１６０ｉ，１６０ｊ及び１６０ｋは、入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ，１６３ｉ，１６３ｊ及び１６３ｋをそれぞれ有し、図１１及び１２に示されるように出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ，１６４ｉ，１６４ｊ及び１６４ｋをそれぞれ有する。

反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉは、照明光１２４ｊ又は１２４ｋが被測定位置１２１において反射されることにより生じ、被測定位置１２１から入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉへそれぞれ向かい、その途上でレンズ１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅ，１５９ｆ，１５９ｇ，１５９ｈ及び１５９ｉにそれぞれ収束させられる。収束させられた反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉは、入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉが配置される受光位置においてそれぞれ受光され、入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉにそれぞれ入射する。入射した反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉは、出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉにそれぞれ導かれる。導かれてきた反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉは、出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉからそれぞれ出射する。

モニター用の照明光１２６ｊは、照明光１２４ｊがビームスプリッター１４７ｊに反射されることにより生じ、ビームスプリッター１４７ｊから入射口１６３ｊへ向かい、その途上でレンズ１５９ｊに収束させられる。収束させられたモニター用の照明光１２６ｊは、入射口１６３ｊが配置される受光位置において受光され、入射口１６３ｊに入射する。入射したモニター用の照明光１２６ｊは、出射口１６４ｊに導かれる。導かれてきたモニター用の照明光１２６ｊは、出射口１６４ｊから出射する。モニター用の照明光１２６ｋは、照明光１２４ｋがビームスプリッター１４７ｋに反射されることにより生じ、ビームスプリッター１４７ｋから入射口１６３ｋへ向かい、その途上でレンズ１５９ｋに収束させられる。収束させられたモニター用の照明光１２６ｋは、入射口１６３ｋが配置された受光位置において受光され、入射口１６３ｋに入射する。入射したモニター用の照明光１２６ｋは、出射口１６４ｋに導かれる。導かれてきたモニター用の照明光１２６ｋは、出射口１６４ｋから出射する。

受光位置は、反射光の受光角を規定する位置である。このため、反射光が屈曲光学系を通過する場合は、入射口が配置される位置でなく屈曲光学系に反射光が入射する位置が受光位置になる。

受光機構１３９の構成が変更されてもよい。例えば、光ファイバー１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ，１６０ｄ，１６０ｅ，１６０ｆ，１６０ｇ，１６０ｈ，１６０ｉ，１６０ｊ及び１６０ｋによる導光の一部又は全部がミラー等の光ファイバー以外の光学素子による導光に置き換えられてもよい。

４ 分光ブロック
分光ブロック１０４は、図４に示されるように、切り替え機構１６７及び分光測定機構１６８を備える。

切り替え機構１６７は、分光測定の対象になる光に関する複数の候補から選択される候補に属する光を遮らず、複数の候補から選択される候補に属しない光を遮る。切り替え機構１６７は、複数の候補から選択される候補を切り替え可能である。

第１の候補には、出射口１６４ｊから出射するモニター用の照明光１２６ｊが属する。第２の候補には、出射口１６４ｋから出射するモニター用の照明光１２６ｋが属する。第３の候補には、出射口１６４ｅから出射する反射光１２５ｅが属する。第４の候補には、出射口１６４ｆから出射する反射光１２５ｆが属する。第５の候補には、出射口１６４ｆ及び１６４ｈからそれぞれ出射する反射光１２５ｆ及び１２５ｈが属する。第６の候補には、出射口１６４ｅ及び１６４ｇからそれぞれ出射する反射光１２５ｅ及び１２５ｇが属する。第７の候補には、出射口１６４ｉから出射する反射光１２５ｉが属する。第８の候補には、出射口１６４ｃから出射する反射光１２５ｃが属する。第９の候補には、出射口１６４ｄから出射する反射光１２５ｄが属する。第１０の候補には、出射口１６４ｃから出射する反射光１２５ｃが属する。第１１の候補には、出射口１６４ｂから出射する反射光１２５ｂが属する。第１２の候補には、出射口１６４ａから出射する反射光１２５ａが属する。

分光測定機構１６８は、切り替え機構１６７に遮られないモニター用の照明光又は反射光に対して分光測定を行い、分光測定の結果を出力する。

分光測定機構１６８が分光測定機構以外の測定機構に置き換えられ分光測定が分光測定以外の測色のための測定に置き換えられてもよい。例えば、分光測定機構１６８が三刺激値を測定する機構に置き換えられ分光測定が三刺激値の測定に置き換えられてもよい。

５ 対称配置
マルチアングル測色計１００には、被測定位置１２１を通る基準軸１３２を含む配列面が存在する。発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋ、被測定位置１２１、レンズ１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅ，１５９ｆ，１５９ｇ，１５９ｈ，１５９ｉ，１５９ｊ及び１５９ｋ、入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ，１６３ｉ，１６３ｊ及び１６３ｋ並びにモニター用の照明光１２６ｊ及び１２６ｋは、当該配列面上に配列される。このため、照明光１２４ｊ及び１２４ｋ、反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉ及びモニター用の照明光１２６ｊ及び１２６ｋは、配列面上を進む。モニター用の照明光１２６ｊ及び１２６ｋが配列面上を進まないことも許される。

発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋは、基準軸１３２について対称に配置される。レンズ１５９ａ，１５９ｂ，１５９ｃ，１５９ｄ，１５９ｅ，１５９ｆ，１５９ｇ，１５９ｈ及び１５９ｉは、基準軸１３２について対称に配置される。入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉは、基準軸１３２について対称に配置される。

以下では、基準軸１３２からの照明光の光路の傾きを示す角を照明光の照明角といい、基準軸１３２からの反射光の光路の傾きを示す角を反射光の受光角という。照明角及び受光角は正の値をとる。

発光ダイオード１５０ｋは、基準軸１３２について発光ダイオード１５０ｊと対称に配置される。このため、照明光１２４ｋの照明角は、照明光１２４ｊの照明角と同じである。照明光１２４ｊの照明角及び照明光１２４ｋの照明角は、４５°である。

入射口１６３ｂは、基準軸１３２について入射口１６３ａと対称に配置される。このため、反射光１２５ｂの受光角は、反射光１２５ａの受光角と同じである。反射光１２５ａの受光角及び反射光１２５ｂの受光角は、２０°である。

入射口１６３ｄは、基準軸１３２について入射口１６３ｃと対称に配置される。このため、反射光１２５ｄの受光角は、反射光１２５ｃの受光角と同じである。反射光１２５ｃの受光角及び反射光１２５ｄの受光角は、３０°である。

入射口１６３ｆは、基準軸１３２について入射口１６３ｅと対称に配置される。このため、反射光１２５ｆの受光角は、反射光１２５ｅの受光角と同じである。反射光１２５ｅの受光角及び反射光１２５ｆの受光角は、６０°である。

入射口１６３ｈは、基準軸１３２について入射口１６３ｇと対称に配置される。このため、反射光１２５ｈの受光角は、反射光１２５ｇの受光角と同じである。反射光１２５ｇの受光角及び反射光１２５ｈの受光角は、７０°である。

入射口１６３ｉは、基準軸１３２上に配置される。反射光１２５ｉの受光角は、０°である。

６ 幾何条件
以下では、正反射方向からの反射光の光路の傾きを示す角を反射光のアスペキュラー角（ＡＳ角）という。反射光のＡＳ角は、正反射方向から基準軸１３２へ向かう方向に反射光の光路が傾いている場合は正の値をとり、正反射方向から基準軸１３２へ向かう方向とは反対の方向に反射光の光路が傾いている場合は負の値をとる。

発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋ並びに入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉの配置によれば、表１に示される幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々による照明光の放射及び反射光の受光が可能になり、表１に示される幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々による分光測定が可能になる。表１には、幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々による分光測定が行われる場合について、照明光を放射する発光ダイオード、分光測定の対象になる反射光が入射する入射口、照明光の照明角、分光測定の対象になる反射光の受光角及び分光測定の対象になる反射光のＡＳ角が示される。幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々は、照明光の照明角及び反射光の受光角の組により定義できる。

幾何条件１による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、反射光１２５ｆに対して分光測定が行われる。幾何条件１による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、反射光１２５ｅに対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は６０°であり、反射光のＡＳ角は−１５°である。

幾何条件２による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、入射口１６３ｃに入射する反射光１２５ｃに対して分光測定が行われる。幾何条件２による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、入射口１６３ｄに入射する反射光１２５ｄに対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は３０°であり、反射光のＡＳ角は１５°である。

幾何条件３による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、入射口１６３ａに入射する反射光１２５ａに対して分光測定が行われる。幾何条件３による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、入射口１６３ｂに入射する反射光１２５ｂに対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は２０°であり、反射光のＡＳ角は２５°である。

幾何条件４による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、入射口１６３ｉに入射する反射光１２５ｉに対して分光測定が行われる。幾何条件４による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、入射口１６３ｉに入射する反射光１２５ｉに対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は０°であり、反射光のＡＳ角は４５°である。

幾何条件５による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、入射口１６３ｄに入射する反射光１２５ｄに対して分光測定が行われる。幾何条件５による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、入射口１６３ｃに入射する反射光１２５ｃに対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は３０°であり、反射光のＡＳ角は７５°である。

幾何条件６による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射するときは、入射口１６３ｅ及び１６３ｇにそれぞれ入射する反射光１２５ｅ及び１２５ｇの混合光に対して分光測定が行われる。幾何条件６による分光測定が行われる場合であって発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射するときは、入射口１６３ｆ及び１６３ｈにそれぞれ入射する反射光１２５ｆ及び１２５ｈの混合光に対して分光測定が行われる。いずれの場合も、照明光の照明角は４５°であり、反射光の受光角は６５°であり、反射光のＡＳ角は１１０°である。受光角が６５°となりＡＳ角が１１０°となる反射光が入射する入射口が設けられ、当該入射口に受光する反射光に対して分光測定が行われてもよい。

発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋが基準軸１３２について対称に配置され入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ及び１６３ｉが基準軸１３２について対称に配置されるため、幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々による分光測定は、発光ダイオード１５０ｊが照明光１２４ｊを放射する分光測定（以下では「主分光測定」という）及び発光ダイオード１５０ｋが照明光１２４ｋを放射する分光測定（以下では「補助分光測定」という。）のいずれによっても可能である。マルチアングル測色計１００においては、幾何条件１，２，３，４，５及び６の各々について、主分光測定及び補助分光測定の両方が行われ、主分光測定の結果及び補助分光測定の結果によりダブルパス補正が行われる。

幾何条件１，２，３，４，５及び６とは異なる複数の幾何条件の各々による照明光の放射及び反射光の受光が可能となるように発光ダイオード及び入射口が配置されてもよい。

７ 切り替え機構
図１１の模式図は、マルチアングル測色計が備える切り替え機構及び導光機構を示す。図１１は、斜視図である。図１２の模式図は、マルチアングル測色計が備える回転体及び導光機構を示す。図１２は、平面図である。

切り替え機構１６７は、図１１に示されるように、回転体１７１及びステッピングモーター１７２を備える。回転体１７１は、円板状の構造物１７５を備える。

円板状の構造物１７５は、遮光物である。

円板状の構造物１７５は、第１の候補、第２の候補、第３の候補、第４の候補、第５の候補、第６の候補、第７の候補、第８の候補、第９の候補、第１０の候補、第１１の候補、第１２の候補にそれぞれ対応する窓１７８ｊ，１７８ｋ，１７８ｅ，１７８ｆ，１７８ｆｈ，１７８ｅｇ，１７８ｉ，１７８ｃ，１７８ｄ，１７８ｃ’，１７８ｂ及び１７８ａを有する。

窓１７８ｊ，１７８ｋ，１７８ｅ，１７８ｆ，１７８ｆｈ，１７８ｅｇ，１７８ｉ，１７８ｃ，１７８ｄ，１７８ｃ’，１７８ｂ及び１７８ａの各々は、円板状の構造物１７５に形成され円板状の構造物１７５の一方の主面１８１から円板状の構造物１７５の他方の主面１８２へ至る中空の貫通孔を有する構造である。窓１７８ｊ，１７８ｋ，１７８ｅ，１７８ｆ，１７８ｆｈ，１７８ｅｇ，１７８ｉ，１７８ｃ，１７８ｄ，１７８ｃ’，１７８ｂ及び１７８ａの各々が、当該貫通孔を有し当該貫通孔に挿入された透光体をさらに有する構造であってもよい。

窓１７８ｊ，１７８ｋ，１７８ｅ，１７８ｆ，１７８ｆｈ，１７８ｅｇ，１７８ｉ，１７８ｃ，１７８ｄ，１７８ｃ’，１７８ｂ及び１７８ａのうちの任意の一の窓が対応する候補に属する光の光路上に配置された場合は、当該一の窓が対応する候補に属する光を選択的に通過させ、円板状の構造物１７５が当該一の窓に対応する候補に属しない光を遮る。例えば、窓１７８ｊは第１の候補に対応し、第１の候補にはモニター用の照明光１２６ｊが属し、第１の候補にはモニター用の照明光１２６ｋ並びに反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉが属しないから、窓１７８ｊがモニター用の照明光１２６ｊの光路上に配置された場合は、窓１７８ｊがモニター用の照明光１２６ｊを通過させ、円板状の構造物１７５がモニター用の照明光１２６ｋ並びに反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉを遮る。

窓１７８ｊ，１７８ｋ，１７８ｅ，１７８ｆ，１７８ｆｈ，１７８ｅｇ，１７８ｉ，１７８ｃ，１７８ｄ，１７８ｃ’，１７８ｂ及び１７８ａは、円板状の構造物１７５の周方向に分散して配置される。

ステッピングモーター１７２は、一の候補に属する光が当該一の候補に対応する窓を通過する状態から他の候補に属する光が当該他の候補に対応する窓を通過する状態へ回転体１７１を円板状の構造物１７５の周方向に回転させることにより第１の候補から第１２の候補までから選択される候補を切り替え可能である。ステッピングモーター１７２からなる回転機構が他の種類の回転機構に置き換えられてもよい。

切り替え機構１６７が他の種類の切り替え機構に置き換えられてもよい。例えば、切り替え機構１６７が、入射口１６３ａ，１６３ｂ，１６３ｃ，１６３ｄ，１６３ｅ，１６３ｆ，１６３ｇ，１６３ｈ，１６３ｉ，１６３ｊ及び１６３ｋの各々に対応するシャッターを備えることにより複数のシャッターを備え、複数の候補から選択される候補に属する光が遮られず複数の候補から選択される候補に属しない光が遮られるように複数のシャッターを制御する機構をさらに備える切り替え機構に置き換えられてもよい。

切り替え機構１６７が省略されてもよい。例えば、モニター用の照明光１２６ｊ及び１２６ｋ並びに反射光１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ，１２５ｅ，１２５ｆ，１２５ｇ，１２５ｈ及び１２５ｉという１１個の光の各々に対して分光測定を行う分光測定機構を設けることにより１１個の分光測定機構を設けた場合は、分光測定機構の切り替えが不要になる。

一の候補に属する光が当該一の候補に対応する窓を通過する状態から他の候補に属する光が当該他の候補に対応する窓を通過する状態への遷移が回転以外の運動により行われてもよい。例えば、矩形板状の構造物が窓を有し窓が矩形板状の構造物の長手方向に分散して配置される場合は、リニアステッピングモーターにより矩形板状の構造物を備える並進体を矩形板状の構造物の長手方向に並進させることにより遷移が行われてもよい。より一般的には、運動機構により構造物を備える運動体を運動させることにより遷移が行われてもよい。

切り替え機構１６７は、原点検出器１８５を備える。円板状の構造物１７５には、原点検出用の窓１７８ｘが形成される。原点検出用の窓１７８ｘが特定の位置に配置された場合は、原点位置に回転体１７１が配置される。

原点検出器１８５は、原点検出用の窓１７８ｘが特定の位置に配置されているか否かを示す信号を出力する。原点検出用の窓１７８ｘが特定の位置に配置された場合は原点位置に回転体１７１が配置されるため、原点検出器１８５が出力する信号は、原点位置に回転体１７１が配置されているか否かを示す。原点位置に回転体１７１が配置された場合は、窓１７８ｊがモニター用の照明光１２６ｊの光路上に配置され、切り替え機構１６７がモニター用の照明光１２６ｊを遮らない状態になる。

８ 分光測定機構
分光測定機構１６８は、図４に示されるように、光学系１８８、リニアバリアブルフィルター１８９及びラインセンサー１９０を備える。光学系１８８は、シリンドリカルレンズ１９１，１９２及び１９３を有する。

切り替え機構１６７により遮られない光は、光学系１８８を通過する。光が光学系１８８を通過する間に、光の断面が円状から線状に変換される。線状の断面が伸びる方向は、リニアバリアブルフィルター１８９における波長変化方向に一致し、ラインセンサー１９０におけるセンサー配列方向に一致する。

光学系１８８を通過した光は、リニアバリアブルフィルター１８９を通過する。リニアバリアブルフィルター１８９においては、波長変化方向の位置に応じて通過する光の波長が連続的に変化する。このため、リニアバリアブルフィルター１８９における波長変化方向と一致する方向に伸びる線状の断面を有する光がリニアバリアブルフィルター１８９を通過した場合は、線状の断面が伸びる方向の位置に応じて波長が連続的に変化する光が得られる。

リニアバリアブルフィルター１８９を通過した光は、ラインセンサー１９０に受光される。ラインセンサー１９０におけるセンサー配列方向に一致する方向に伸びる線状の断面を有し線状の断面が伸びる方向の位置に応じて波長が連続的に変化する光がラインセンサー１９０に受光された場合は、複数のセンサーの各々から電気信号が出力され、電気信号が当該電気信号を出力するセンサーに対応する波長成分の強度を示す。これにより、複数の波長成分の各々の強度を示す電気信号がラインセンサー１９０から出力される。

リニアバリアブルフィルター１８９が分割フィルターに置き換えられてもよい。分割フィルターにおいては、波長変化方向の位置に応じて透過する光の波長が離散的に変化する。分割フィルターは、透過する波長が互いに異なる複数のフィルターを備える。当該複数のフィルターは、分割フィルターにおける波長変化方向に配列される。

分光測定機構１６８が他の種類の分光測定機構に置き換えられてもよい。例えば、分光測定機構１６８が回折格子、プリズム等の波長分散素子により波長分散された光をラインセンサーにより受光する分光測定機構に置き換えられてもよい。

８．１ 制御部、記憶部及び操作表示部
制御部１０５は、ＣＰＵ、メモリー等を備える組み込みコンピューターであり、記憶部１０７にインストールされたファームウェアをロードして実行する。これにより、測定制御部１１１及び演算部１１２の機能が実現される。組み込みコンピューターにより実現される測定制御部１１１からなる測定制御機構が他の種類の測定制御機構に置き換えられてもよい。例えば、組み込みコンピューターにより実現される機能の全部又は一部が電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。同様に、組み込みコンピューターにより実現される演算部１１２からなる演算機構が他の種類の演算機構に置き換えられてもよい。

操作表示部１０６は、図２に示されるように、操作部１９５及び表示部１９６を備える。操作部１９５に対して行われた操作は、制御部１０５に検出され、測定制御等に反映される。表示部１９６には、測色の結果等が表示される。表示部１９６の表示内容は、制御部１０５により制御される。

９ 分光測定が行われる場合の動作
図１３及び１４のフローチャートは、分光測定が行われる場合の動作の流れを示す。

分光測定が行われる場合は、図１３及び１４に示されるように、ステップＳ１において、測定制御部１１１が、原点検出器１８５により出力された信号を取得し、当該信号に基づいて原点位置に回転体１７１が配置されているか否かを判定する。

原点位置に回転体１７１が配置されていないと測定制御部１１１が判定した場合は、ステップＳ２において、測定制御部１１１がステッピングモーター１７２に回転体１７１を決められた角度だけ周方向に回転させ、ステップＳ１において、測定制御部１１１が原点位置に回転体１７１が配置されているか否かを再判定する。これにより、原点位置に回転体１７１が配置されるまで回転体１７１が周方向に回転させられる。

原点位置に回転体１７１が配置されていると測定制御部１１１が判定した場合は、ステップＳ３において、測定制御部１１１が照明受光光学系１０３及び分光ブロック１０４に測定前の照明光のモニターを行わせる。

続いて、ステップＳ５，７，９，１１，１３及び１５において、測定制御部１１１が照明受光光学系１０３及び分光ブロック１０４に幾何条件１，２，３，４，５及び６による分光測定をそれぞれ行わせる。ステップＳ５，７，９，１１，１３及び１５における分光測定に先立って、それぞれステップＳ４，６，８，１０，１２及び１４において測定制御部１１１がステッピングモーター１７２に回転体１７１を決められた角度だけ周方向に回転させる。

続いて、ステップＳ１６において、測定制御部１１１がステッピングモーター１７２に回転体１７１を決められた角度だけ周方向に回転させ、ステップＳ１７において、測定制御部１１１が照明受光光学系１０３及び分光ブロック１０４に測定後の照明光のモニターを行わせる。

続いて、ステップＳ１８において、測定制御部１１１がステッピングモーター１７２に回転体１７１を決められた角度だけ周方向に回転させ、回転体１７１を原点位置に復帰させる。

続いて、ステップＳ１９において、測定制御部１１１が、原点検出器１８５により出力された信号を取得し、当該信号に基づいて原点位置に回転体１７１が配置されているか否かを判定する。

原点位置に回転体１７１が配置されていると測定制御部１１１が判定した場合は、分光測定が終了する。原点位置に回転体１７１が配置されていないと測定制御部１１１が判定した場合は、測定制御部１１１が、ステップＳ２０において異常の報知等のエラー処理を行う。エラー処理に代えて再測定が行われてもよい。

１０ 測定前の照明光のモニター
図１５のフローチャートは、測定前の照明光のモニターが行われる場合に測定制御部が照明受光光学系及び分光ブロックに行わせる動作の流れを示す。

測定前の照明光のモニターが行われる場合は、図１５に示されるように、ステップＳ２１において、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｊを放射し、モニター用の照明光１２６ｊを受光し、分光測定機構１６８が、モニター用の照明光１２６ｊに対して分光測定を行い分光測定の結果を出力する。ステップＳ１及びＳ２により原点位置に回転体１７１が配置された場合は、切り替え機構１６７がモニター用の照明光１２６ｊを遮らない状態になる。このため、モニター用の照明光１２６ｊに対する分光測定は、原点位置に回転体１７１が配置されたこの状態を維持したまま行われる。

続いて、ステップＳ２２において、切り替え機構１６７に遮られない光が切り替えられ、切り替え機構１６７がモニター用の照明光１２６ｋを遮らない状態になる。

続いて、ステップＳ２３において、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｋを放射し、モニター用の照明光１２６ｋを受光し、分光測定機構１６８が、モニター用の照明光１２６ｋに対して分光測定を行い分光測定の結果を出力する。

１１ 幾何条件１による分光測定
図１６のフローチャートは、幾何条件１による分光測定が行われる場合に測定制御部が照明受光光学系及び分光ブロックに行わせる動作の流れを示す。

幾何条件１による分光測定が行われる場合は、図１６に示されるように、ステップＳ４１において、切り替え機構１６７に遮られない光が切り替えられ、切り替え機構１６７が反射光１２５ｆを遮らない状態になる。

続いて、ステップＳ４２において、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｊを放射し、反射光１２５ｆを受光し、分光測定機構１６８が、反射光１２５ｆに対して主分光測定を行い主分光測定の結果を出力する。

続いて、ステップＳ４３において、切り替え機構１６７に遮られない光が切り替えられ、切り替え機構１６７が反射光１２５ｅを遮らない状態になる。

続いて、ステップＳ４４において、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｋを放射し、反射光１２５ｅを受光し、分光測定機構１６８が、反射光１２５ｅに対して補助分光測定を行い補助分光測定の結果を出力する。

続いて、ステップＳ４５びＳ４６の各々において照明光１２４ｊ及び１２４ｋが放射されない状態でダーク測定が行われる。

照明光１２４ｋを放射する発光ダイオード１５０ｋは、基準軸１３２について、照明光１２４ｊを放射する発光ダイオード１５０ｊと対称に配置され、反射光１２５ｅが入射する入射口１６３ｅは、基準軸１３２について、反射光１２５ｆが入射する入射口１６３ｆと対称に配置される。このような対称配置が実現するように発光ダイオード１５０ｊ及び１５０ｋ並びに入射口１６３ｅ及び１６３ｆが選択されるため、主分光測定の結果及び補助分光測定の結果は、ダブルパス補正に用いることができる。

図１６に示される動作の流れによれば、幾何条件１が維持されたまま主分光測定及び補助分光測定が行われ、主分光測定と補助分光測定との間に幾何条件２，３，４，５又は６による主分光測定又は補助分光測定が行われないため、幾何条件１による主分光測定から幾何条件１による補助分光測定までに要する時間が短縮される。このことは、ダブルパス補正を短時間で完了し、ダブルパス補正された分光測定の結果への手振れの影響を抑制することに寄与する。

幾何条件２，３，４，５及び６の各々による分光測定が行われる場合に測定制御部１１１が照明受光光学系１０３及び分光ブロック１０４に行わせる動作については、切り替え機構１６７が遮らない反射光、すなわち、分光測定の対象になる反射光が異なるにすぎないため、説明を省略する。

１２ 測定後の照明光のモニター
図１７のフローチャートは、測定後の照明光のモニターが行われる場合に測定制御部が照明受光光学系及び分光ブロックに行わせる動作の流れを示す。

測定後の照明光のモニターが行われる場合は、図１７に示されるように、ステップＳ６１において、切り替え機構１６７により遮られる光が切り替えられ、切り替え機構１６７がモニター用の照明光１２６ｊを遮らない状態になる。

続いて、ステップＳ６２において、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｊを放射し、モニター用の照明光１２６ｊを受光し、分光測定機構１６８が、モニター用の照明光１２６ｊに対して分光測定を行い分光測定の結果を出力する。

続いて、ステップＳ６３において、切り替え機構１６７により遮られる光が切り替えられ、切り替え機構１６７がモニター用の照明光１２６ｋを遮らない状態になる。

続いて、ステップＳ６４にいて、照明受光光学系１０３が、照明光１２４ｋを放射し、モニター用の照明光１２６ｋを受光し、分光測定機構１６８が、モニター用の照明光１２６ｋに対して分光測定を行い分光測定の結果を出力する。

１３ 演算
演算部１１２は、主分光測定の結果及び補助分光測定の結果の平均に基づいてダブルパス補正された分光測定の結果を演算する。また、演算部１１２は、ダブルパス補正された分光測定の結果から測色値を演算する。測色値は、マンセル表色系、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系、Ｌ^＊Ｃ^＊ｈ表色系、ハンターＬａｂ表色系、ＸＹＺ表色系等で表現される。分光測定の結果がダーク測定の結果、モニター用の照明光に対する分光測定の結果等により補正されてもよい。

１４ 出射口の配列
出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉは、相対的に大きな受光角の反射光を出射させる出射口から分光測定機構１６８の光軸１９８までの距離が相対的に長くなり、相対的に小さな受光角の反射光を出射させる出射口から分光測定機構１６８の光軸１９８までの距離が相対的に短くなるように配列される。例えば、受光角３０°の反射光１２５ｃ及び１２５ｄをそれぞれ出射させる出射口１６４ｃ及び１６４ｄは、受光角２０°の反射光１２５ａ及び１２５ｂをそれぞれ出射させる出射口１６４ａ及び１６４ｂより分光測定機構１６８の光軸１９８に近い。

照明受光光学系１０３に受光される反射光の光量は反射光の受光角が大きくなるほど低下し、ラインセンサー１９０に受光される反射光の光量は光軸１９８からの反射光の光路の傾きが大きくなるほど低下する。このため、上記の光軸までの距離についての関係を満たすように出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉが配列された場合は、反射光の受光角による感度の変化が抑制される。望ましくは出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉの全部について上記の光軸までの距離についての関係を満たすように出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉが配列されるが、出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉの一部についてのみ上記の光軸までの距離についての関係を満たすように出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉが配列された場合でも、反射光の受光角による感度の変化を抑制する効果は得られる。

出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ，１６４ｉ，１６４ｊ及び１６４ｋは、２列にわかれて配列され、そのうちの反射光を出射させる出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉも、２列にわかれて配列される。これにより、出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ，１６４ｉ，１６４ｊ及び１６４ｋが長距離にわたってひろがらず、出射口による感度の変化が抑制される。出射口１６４ａ，１６４ｃ，１６４ｅ，１６４ｇ，１６４ｉ及び１６４ｊは、第１の列に配列され、矢印１９６で示される配列方向に配列される。出射口１６４ｂ，１６４ｄ，１６４ｆ，１６４ｈ及び１６４ｋは、第２の列に配列され、矢印１９６で示される配列方向に配列される。出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ，１６４ｉ，１６４ｊ及び１６４ｋが３列以上にわかれて配列されてもよい、反射光を出射させる出射口１６４ａ，１６４ｂ，１６４ｃ，１６４ｄ，１６４ｅ，１６４ｆ，１６４ｇ，１６４ｈ及び１６４ｉが３列以上にわかれて配列されてもよい。

第１の列に配列される出射口１６４ａ，１６４ｃ，１６４ｅ，１６４ｇ及び１６４ｉは、主分光測定の対象になる反射光１２５ａ，１２５ｃ，１２５ｅ，１２５ｇ及び１２５ｉをそれぞれ出射させる。第１の列に配列される出射口１６４ｊは、主分光測定に用いられるモニター用の照明光１２６ｊを出射させる。第２の列に配列される出射口１６４ｂ，１６４ｄ，１６４ｆ及び１６４ｈは、補助分光測定の対象になる反射光１２５ｂ，１２５ｄ，１２５ｆ及び１２５ｈをそれぞれ出射させる。第２の列に配列される出射口１６４ｋは、補助分光測定に用いられるモニター用の照明光１２６ｋを出射させる。

第１の列においては、出射口１６４ａ，１６４ｃ，１６４ｅ，１６４ｇ，１６４ｉ及び１６４ｊが直線的に配列され、配列のピッチがｐである。第２の列においては、出射口１６４ｂ，１６４ｄ，１６４ｆ，１６４ｈ及び１６４ｋが直線的に配列され、配列のピッチがｐである。

本発明は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての局面において例示であって限定的ではない。したがって、本発明の範囲からはずれることなく無数の修正及び変形が案出されうると解される。

１００ マルチアングル測色計
１０３ 照明受光光学系
１０４ 分光ブロック
１１１ 測定制御部
１１２ 演算部
１２１ 被測定位置
１３２ 基準軸
１６７ 切り替え機構
１６８ 分光測定機構
１７１ 回転体
１７２ ステッピングモーター
１７５ 円板状の構造物

Claims (8)

1. 被測定位置に向かって光を所定の角度で照射する第１照明部と、
   前記被測定位置を通る基準軸について前記第１照明部による照射と対称に光を照射する第２照明部と、
   前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、所定の角度で受光する第１受光部と、
   前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記第１受光部とは異なる角度で受光する第２受光部と、
   前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第１受光部の受光角度と対称な角度で受光する第３受光部と、
   前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第２受光部の受光角度と対称な角度で受光する第４受光部と、
   前記各受光部によって受光された光に応じた信号を出力する１つの受光センサーと、
   前記第１受光部による受光と前記第３受光部による受光を行った後に、前記第２受光部による受光と前記第４受光部による受光を行うように、前記複数の受光部からの光を前記受光センサーへ順次切り替える切り替え機構と、
   前記第１受光部によって受光された光に応じた信号と前記第３受光部によって受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２受光部によって受光された光に応じた信号と前記第４受光部によって受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算する演算部と
   を備え、
   前記切り替え機構は複数の導光機構を備え、
   前記複数の導光機構の入射口は前記各受光部に接続され、前記複数の導光機構の出射口は前記受光センサーに接続されており、
   前記複数の導光機構の出射口の全部又は一部について相対的に大きな受光角の反射光を出射させる出射口が、相対的に小さな受光角の反射光を出射させる出射口よりも中央部になるように、前記複数の導光機構の出射口が配列されていることを特徴とするマルチアングル測色計。
2. 前記演算部は、前記第１受光部によって受光された光に応じた信号と前記第３受光部によって受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２受光部によって受光された光に応じた信号と前記第４受光部によって受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算することを特徴とする請求項１に記載のマルチアングル測色計。
3. 前記切り替え機構は、前記複数の導光機構の入射口のうちの１つの入射口から前記受光センサーに向かう光を選択的に通過させ、前記複数の導光機構の入射口のうちの前記１つの入射口以外の残余の入射口から前記受光センサーに向かう残余の光を遮る遮光部をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチアングル測色計。
4. 前記導光機構は光ファイバーであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマルチアングル測色計。
5. 被測定位置に向かって光を所定の角度で照射する第１照明部と、
   前記被測定位置を通る基準軸について前記第１照明部による照射と対称に光を照射する第２照明部と、
   受光した光に応じた信号を出力する１つの受光センサーと、
   一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、所定の角度で受光する第１導光機構と、
   一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第１照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記第１導光機構とは異なる角度で受光する第２導光機構と、
   一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第１導光機構の受光角度と対称な角度で受光する第３導光機構と、
   一端は前記受光センサーに対向し、他端は前記被測定位置に対向して配置され、前記第２照明部によって照射され前記被測定位置で反射された光を、前記基準軸について前記第２導光機構の受光角度と対称な角度で受光する第４導光機構と、
   前記第１導光機構による受光と前記第３導光機構による受光を行った後に、前記第２導光機構による受光と前記第４導光機構による受光を行うように、前記受光センサーに入射する前記複数の導光機構からの光を順次切り替える切り替え機構と、
   前記第１導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第３導光機構を介して受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第４導光機構を介して受光された光に応じた信号とに基づいて測定結果を演算する演算部と
   を備え、
   前記複数の導光機構の全部又は一部について相対的に大きな受光角の反射光を出射させる導光機構が、相対的に小さな受光角の反射光を出射させる導光機構よりも中央部になるように、前記複数の導光機構の一端が配列されていることを特徴とするマルチアングル測色計。
6. 前記演算部は、前記第１導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第３導光機構を介して受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算するとともに、前記第２導光機構を介して受光された光に応じた信号と前記第４導光機構を介して受光された光に応じた信号の平均値に基づいて測定結果を演算することを特徴とする請求項５に記載のマルチアングル測色計。
7. 前記切り替え機構は、前記複数の導光機構のうちの１つの導光機構から前記受光センサーに向かう光を選択的に通過させ、前記複数の導光機構のうちの前記１つの導光機構以外の残余の導光機構から前記受光センサーに向かう残余の光を遮る遮光部を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載のマルチアングル測色計。
8. 前記導光機構は光ファイバーであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のマルチアングル測色計。

Images