JP7273231B1 - 吸収散乱比導出装置、方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】繊維の断面形状に応じて、繊維の吸収係数Kおよび散乱係数Sの比を換算する。【解決手段】吸収散乱比導出装置１は、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出するものである。吸収散乱比導出装置１は、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比(K/S)1を記録する基準吸収散乱比記録部１２と、所望の断面型状および所望の太さを受け、基準吸収散乱比記録部１２の記録内容に基づき、所望繊維の断面の周囲長Ｃ２に対する基準繊維の断面の周囲長Ｃ１の比Ｃ１／Ｃ２に基準繊維の吸収散乱比(K/S)1を乗じて、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2を導出する所望吸収散乱比導出部１４とを備える。ただし、吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である。【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＭ（コンピュータカラーマッチング）に関する。
従来より、ＣＣＭ（コンピュータカラーマッチング）が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４を参照）。
ＣＣＭによれば、所定の断面形状（例えば、円形など）および所定の太さ（例えば、所定の値のデニール数など）の糸の色を計算することができる。
ここで、色を計算したい糸の断面形状および太さが、ＣＣＭにより色が計算された糸の断面形状および太さとは異なる場合がある。太さが異なる場合は、Fothergillの式（Co2=Co1×(D1/D2)0.5）（Co1、Co2は、それぞれ繊維１、繊維２の染料濃度、D1、D2は、それぞれ繊維１、繊維２のデニール数）により、換算が可能である。なお、デニール数は周知の単位であり、9,000mで重量が1gの糸を1デニールという。
特開昭６０－１７４９３２号公報 特開２００２－０９０２２２号公報 特開２００３－２９４５３０号公報 特開２０１９－１８４３４６号公報
しかしながら、Fothergillの式は、繊維１および繊維２のデニール数に着目して、染料濃度を換算するものである。このため、繊維１および繊維２のデニール数が同じである場合、繊維１および繊維２の染料濃度も同じになってしまう。
しかし、デニール数が同じだからといって、染料濃度が同じとは限らない。例えば、繊維の断面形状も染料濃度に影響を与える。例えば、繊維１も繊維２も１０デニールであるが、繊維１の断面形状が円型であり、繊維２の断面形状がＹ字型（ただし、円型より周囲長が長いものとする）であるとする。Fothergillの式によれば、D1＝D2＝10であるため、Co1とCo2とが等しくなってしまう。しかし、Co2＝Co1とすると、繊維２の方が繊維１よりも表面積が大きく、散乱が強くなるため、繊維２の方が繊維１よりも白っぽくなってしまう。すなわち、繊維２が繊維１と同じ色を呈するためには、Co2＞Co1でなければならないが、Fothergillの式からはこのようなCo2を導出できない。なお、このような問題は、染料濃度と相関する値（例えば、繊維の吸収係数Kおよび散乱係数Sの比である吸収散乱比Ｋ／Ｓ）についても同様なことがいえる。
そこで、本発明は、繊維の断面形状に応じて、繊維の吸収係数Kおよび散乱係数Sの比を換算することを課題とする。
本発明にかかる吸収散乱比導出装置は、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出装置であって、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録部と、前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録部の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出部と、を備え、前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比であるように構成される。
上記のように構成された吸収散乱比導出装置によれば、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比が導出される。基準吸収散乱比記録部が、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する。所望吸収散乱比導出部が、前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録部の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する。前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である。
なお、本発明にかかる吸収散乱比導出装置は、前記断面型状は、円型またはＹ字型であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる吸収散乱比導出装置は、前記太さは、所定の長さの繊維の重量に相当する値であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる吸収散乱比導出装置は、前記太さは、デニール数またはテックスであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる吸収散乱比導出装置は、前記所望吸収散乱比導出部が、前記所定の太さに基づき、前記基準繊維の断面積を導出する基準断面積導出部と、前記基準繊維の断面積と、前記所定の断面型状とに基づき、前記基準繊維の断面の周囲長を導出する基準周囲長導出部と、前記所望の太さに基づき、前記所望繊維の断面積を導出する所望断面積導出部と、前記所望繊維の断面積と、前記所望の断面型状とに基づき、前記所望繊維の断面の周囲長を導出する所望周囲長導出部と、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比を導出する周囲長比導出部と、前記基準繊維の吸収散乱比に、前記周囲長比導出部の導出結果を乗じる周囲長比乗算部とを有するようにしてもよい。
本発明は、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出方法であって、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、を備え、前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である吸収散乱比導出方法である。
本発明は、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記吸収散乱比導出処理が、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、を備え、前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比であるプログラムである。
本発明は、所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、前記吸収散乱比導出処理が、所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、を備え、前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である記録媒体である。
本発明の実施形態にかかる吸収散乱比導出装置１の構成を示す機能ブロック図である。 基準吸収散乱比記録部１２の記録内容の一例を示す図である。 所望吸収散乱比導出部１４の構成を示す機能ブロック図である。 断面型状が円型である繊維の断面図である。 断面型状がＹ字型である繊維の断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる吸収散乱比導出装置１の構成を示す機能ブロック図である。
吸収散乱比導出装置１は、所望の断面型状および所望の太さの繊維（以下、「所望繊維」という）の吸収散乱比(K/S)2を導出する。ただし、吸収散乱比とは、繊維の吸収係数Ｋおよび散乱係数Ｓの比である。また、吸収散乱比は、繊維（例えば、糸）への入射光の波長λの関数である。
本発明の実施形態にかかる吸収散乱比導出装置１は、基準吸収散乱比記録部１２、所望吸収散乱比導出部１４を備える。
基準吸収散乱比記録部１２は、所定の断面型状および所定の太さの繊維（以下、「基準繊維」という）の吸収散乱比(K/S)1を記録する。
図２は、基準吸収散乱比記録部１２の記録内容の一例を示す図である。図２において、基準吸収散乱比記録部１２は、所定の断面型状として「円型」、所定の太さとして「１１デシテックス(dtex)」を記録している。基準吸収散乱比記録部１２は、さらに、断面型状「円型」かつ太さ「１１dtex」の基準繊維の吸収散乱比として「(K/S)1」を記録している。
ここで、9デニール＝10デシテックスである。デニールおよびデシテックスについては、後述する。
なお、基準繊維の吸収散乱比(K/S)1は、例えば、ＣＣＭ（コンピュータカラーマッチング）により求められた値である。
また、断面型状の一例としては、円型またはＹ字型が考えられる。
図４は、断面型状が円型である繊維の断面図である。このような繊維の断面は、直径Ｄの円である。なお、図４に示す断面の繊維の断面積Ａ１および周囲長Ｃ１は、それぞれ下記の式（１）および式（２）のように表される。
Figure 0007273231000002
図５は、断面型状がＹ字型である繊維の断面図である。このような繊維の断面は、Ｙ字型である。この断面は、同じ形状の五角形Ｐが３個組み合わさってできている。五角形Ｐは、長さＸの辺を一本、長さＹの辺を二本有している。長さＹの辺は互いに平行であり、長さＸの辺に直交している。長さＹの辺の一方の一端は長さＸの辺の一端と重なり、長さＹの辺の他方の一端は長さＸの辺の他端と重なる。五角形Ｐのその他の二辺（１２０°で交差する）の一方の一端は長さＹの辺の一方の他端に、他方の一端は長さＹの辺の他方の他端に重なる。五角形Ｐの１２０°で交差する二辺は、その他の五角形Ｐの１２０°で交差する二辺と重なり合っている。
なお、図５に示す断面の繊維の断面積Ａ２および周囲長Ｃ２は、それぞれ下記の式（３）および式（４）のように表される。
Figure 0007273231000003
断面積Ａ２は、３×（Ｐの面積）であり、Ｐの面積＝（縦の辺の長さＹかつ横の辺の長さＸの長方形の面積）＋（頂角１２０°かつ底辺Ｘの二等辺三角形の面積）＝ＸＹ＋（Ｘ／２）×（Ｘ／２）×（tan30°）であるので、式（３）のように表される。周囲長Ｃ２は、式（４）のように表される。
太さは、例えば、所定の長さの繊維の重量に相当する値（例えば、周知のデニール数または周知のテックス）である。
なお、9000mで重量が1gの繊維を1デニールいう。また、1000mで重量が1gの繊維を1テックス（＝１０デシテックス）という。
所望吸収散乱比導出部１４は、所望の断面型状および所望の太さの入力を受ける。さらに、所望吸収散乱比導出部１４は、基準吸収散乱比記録部１２の記録内容に基づき、所望繊維の断面の周囲長（例えば、Ｃ２）に対する基準繊維の断面の周囲長（例えば、Ｃ１）の比に基準繊維の吸収散乱比(K/S)1を乗じて、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2を導出する。
例えば、所望繊維の断面型状がＹ字型（図５参照）であって周囲長がＣ２（式（４）参照）であり、基準繊維の断面型状が円型（図４参照）であって周囲長がＣ１（式（２）参照）である場合、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2は、下記の式（５）のように表される。
Figure 0007273231000004
図３は、所望吸収散乱比導出部１４の構成を示す機能ブロック図である。所望吸収散乱比導出部１４は、基準断面積導出部１４２ａ、基準周囲長導出部１４２ｂ、所望断面積導出部１４４ａ、所望周囲長導出部１４４ｂ、周囲長比導出部１４６、周囲長比乗算部１４８を有する。
以下、所望の断面型状がＹ字型（図５参照）、所望の太さが２３dtex、所定の断面型状が円型（図２および図４参照）、所定の太さが１１dtex（図２参照）の場合を例にとって説明する。
基準断面積導出部１４２ａは、所定の太さ（１１dtex）に基づき、基準繊維の断面積Ａ１を導出する。繊維の密度をρ[g/m3]（ただし、ρは既知の値である）、基準繊維の断面積をＡ１[m2]とすると、１１dtexすなわち１０００ｍにつき１．１ｇなので、ρ×Ａ１×１０００＝１．１となる。よって、Ａ１＝１．１／１０００ρとなる。
基準周囲長導出部１４２ｂは、基準繊維の断面積Ａ１と、所定の断面型状（直径Ｄの円型：図４参照）とに基づき、基準繊維の断面の周囲長Ｃ１を導出する。なお、基準周囲長導出部１４２ｂは、基準繊維の断面積Ａ１を基準断面積導出部１４２ａから受ける。
基準繊維の断面積Ａ１を式（１）に代入して直径Ｄを求め、直径Ｄを式（２）に代入すれば基準繊維の断面の周囲長Ｃ１を導出できる。
所望断面積導出部１４４ａは、所望の太さ（２３dtex）に基づき、所望繊維の断面積Ａ２を導出する。繊維の密度をρ[g/m3]（ただし、ρは既知の値である）、所望繊維の断面積をＡ２[m2]とすると、２３dtexすなわち１０００ｍにつき２．３ｇなので、ρ×Ａ２×１０００＝２．３となる。よって、Ａ２＝２．３／１０００ρとなる。
所望周囲長導出部１４４ｂと、所望繊維の断面積Ａ２と、所望の断面型状（Ｙ字型：図５参照）とに基づき、所望繊維の断面の周囲長Ｃ２を導出する。なお、所望周囲長導出部１４４ｂは、所望繊維の断面積Ａ２を所望断面積導出部１４４ａから受ける。
所望繊維の断面積Ａ２を式（３）に代入してＸおよびＹを求める。ただし、Ｘ／Ｙは既知であるとする。求められたＸおよびＹを式（４）に代入すれば所望繊維の断面の周囲長Ｃ２を導出できる。
周囲長比導出部１４６は、所望繊維の断面の周囲長Ｃ２に対する基準繊維の断面の周囲長Ｃ１の比Ｃ１／Ｃ２を導出する。なお、周囲長比導出部１４６は、所望周囲長導出部１４４ｂから周囲長Ｃ２を、基準周囲長導出部１４２ｂから周囲長Ｃ１を受ける。
周囲長比乗算部１４８は、基準繊維の吸収散乱比(K/S)1に、周囲長比導出部１４６の導出結果Ｃ１／Ｃ２を乗じる。この乗算結果が、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2となる（式（５）参照）。
次に、本発明の実施形態の動作を説明する。
まず、ＣＣＭにより所定の断面型状（例えば、円型：図４参照）および所定の太さ（例えば、１１dtex）の基準繊維の吸収散乱比(K/S)1を求めて、基準吸収散乱比記録部１２に記録する（図２参照）。
さらに、所望吸収散乱比導出部１４は、所望の断面型状（例えば、Ｙ字型：図５参照）および所望の太さ（例えば、２３dtex）の入力を受け、基準吸収散乱比記録部１２の記録内容に基づき、所望繊維の断面の周囲長（例えば、Ｃ２）に対する基準繊維の断面の周囲長（例えば、Ｃ１）の比に基準繊維の吸収散乱比(K/S)1を乗じて、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2を導出する。
所望吸収散乱比導出部１４の動作の詳細をさらに説明する。
所定の太さに基づき、基準断面積導出部１４２ａにより、基準繊維の断面積Ａ１が導出される。基準繊維の断面積Ａ１と、所定の断面型状（例えば、円型：図４参照）とに基づき、基準周囲長導出部１４２ｂにより、基準繊維の断面の周囲長Ｃ１が導出される（式（１）および式（２）を参照）。
所望の太さに基づき、所望断面積導出部１４４ａにより、所望繊維の断面積Ａ２が導出される。所望繊維の断面積Ａ２と、所望の断面型状（例えば、Ｙ字型：図５参照）とに基づき、所望周囲長導出部１４４ｂにより、所望繊維の断面の周囲長Ｃ２が導出される（式（３）および式（４）を参照）。
周囲長比導出部１４６によりＣ１／Ｃ２が導出され、周囲長比乗算部１４８により基準繊維の吸収散乱比(K/S)1にＣ１／Ｃ２が乗じられて、所望繊維の吸収散乱比(K/S)2が導出される（式（５）参照）。
本発明の実施形態によれば、繊維の断面形状および太さに応じて、繊維の吸収係数Kおよび散乱係数Sの比（吸収散乱比）を換算することができる。例えば、円型および１１dtexの基準繊維の吸収散乱比(K/S)1に、所望繊維の断面の周囲長Ｃ２に対する基準繊維の断面の周囲長Ｃ１の比Ｃ１／Ｃ２を乗じることで、Ｙ字型および２３dtexの所望繊維の吸収散乱比(K/S)2に換算することができる。
そもそも、光の散乱は繊維（例えば、糸）の表面で起こるので、繊維の表面積の方が繊維の太さよりも吸収散乱比の導出の際には重要である。また、繊維の表面積と、繊維の断面の周囲長とは相関関係がある。そこで、繊維の断面の周囲長Ｃ１およびＣ２に着目することで、吸収散乱比を換算することができる。
また、上記の実施形態は、以下のようにして実現できる。ＣＰＵ、ハードディスク、メディア（ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭなど）読み取り装置を備えたコンピュータに、上記の各部分、例えば、基準吸収散乱比記録部１２および所望吸収散乱比導出部１４を実現するプログラムを記録したメディアを読み取らせて、ハードディスクにインストールする。このような方法でも、上記の機能を実現できる。
１ 吸収散乱比導出装置
１２ 基準吸収散乱比記録部
１４ 所望吸収散乱比導出部
１４２ａ 基準断面積導出部
１４２ｂ 基準周囲長導出部
１４４ａ 所望断面積導出部
１４４ｂ 所望周囲長導出部
１４６ 周囲長比導出部
１４８ 周囲長比乗算部
Ｋ 吸収係数
Ｓ 散乱係数
Ｋ／Ｓ 吸収散乱比
Ａ１ 基準繊維の断面積
Ｃ１ 基準繊維の断面の周囲長
Ａ２ 所望繊維の断面積
Ｃ２ 所望繊維の断面の周囲長
(K/S)1 基準繊維の吸収散乱比
(K/S)2 所望繊維の吸収散乱比

Claims (8)

  1. 所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出装置であって、
    所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録部と、
    前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録部の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出部と、
    を備え、
    前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である吸収散乱比導出装置。
  2. 請求項１に記載の吸収散乱比導出装置であって、
    前記所望の断面型状と前記所定の断面型状のうち一方は円型であり、他方はＹ字型である吸収散乱比導出装置。
  3. 請求項１に記載の吸収散乱比導出装置であって、
    前記太さは、所定の長さの繊維の重量に相当する値である吸収散乱比導出装置。
  4. 請求項３に記載の吸収散乱比導出装置であって、
    前記太さは、デニール数またはテックスである吸収散乱比導出装置。
  5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の吸収散乱比導出装置であって、
    前記所望吸収散乱比導出部が、
    前記所定の太さに基づき、前記基準繊維の断面積を導出する基準断面積導出部と、
    前記基準繊維の断面積と、前記所定の断面型状とに基づき、前記基準繊維の断面の周囲長を導出する基準周囲長導出部と、
    前記所望の太さに基づき、前記所望繊維の断面積を導出する所望断面積導出部と、
    前記所望繊維の断面積と、前記所望の断面型状とに基づき、前記所望繊維の断面の周囲長を導出する所望周囲長導出部と、
    前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比を導出する周囲長比導出部と、
    前記基準繊維の吸収散乱比に、前記周囲長比導出部の導出結果を乗じる周囲長比乗算部と、
    を有する吸収散乱比導出装置。
  6. 所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出方法であって、
    所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、
    前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、
    を備え、
    前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である吸収散乱比導出方法。
  7. 所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記吸収散乱比導出処理が、
    所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、
    前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、
    を備え、
    前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比であるプログラム。
  8. 所望の断面型状および所望の太さの所望繊維の吸収散乱比を導出する吸収散乱比導出処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
    前記吸収散乱比導出処理が、
    所定の断面型状および所定の太さの基準繊維の吸収散乱比を記録する基準吸収散乱比記録工程と、
    前記所望の断面型状および前記所望の太さを受け、前記基準吸収散乱比記録工程の記録内容に基づき、前記所望繊維の断面の周囲長に対する前記基準繊維の断面の周囲長の比に前記基準繊維の吸収散乱比を乗じて、前記所望繊維の吸収散乱比を導出する所望吸収散乱比導出工程と、
    を備え、
    前記吸収散乱比は、吸収係数および散乱係数の比である記録媒体。
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