JPH05203495A - Color meter and color measuring method for color meter - Google Patents

Color meter and color measuring method for color meter

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JPH05203495A
JPH05203495A JP3560392A JP3560392A JPH05203495A JP H05203495 A JPH05203495 A JP H05203495A JP 3560392 A JP3560392 A JP 3560392A JP 3560392 A JP3560392 A JP 3560392A JP H05203495 A JPH05203495 A JP H05203495A
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JP
Japan
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light
measurement
detection head
measurement sample
sample
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3560392A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Ozawa
正人 小沢
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Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05203495A publication Critical patent/JPH05203495A/en
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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable easily obtaining highly reliable measurement data without touching even in an environment insufficient disturbance light insulation. CONSTITUTION:With a detection head 20 as a sample measuring means arranged untouching state to a measured sample 1, reflection light intensity data of the measured sample 1 is detected. Also with a detection head 30 as a disturbance measuring means, reflection light intensity data only by the disturbance light is detected and the color spectrum reflection light intensity data of the measured sample is corrected with the color spectrum reflection light intensity data of the disturbance light to get the reflectivity. Thus exact data equivalent to the data obtained by using a black box to insulate disturbance light is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、測定試料からの反射光
に基づいて測定試料の表色値を算出するようにした色彩
計及び色彩計の測色方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a colorimeter for calculating a colorimetric value of a measurement sample based on reflected light from the measurement sample and a colorimetric method of the colorimeter.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般の色彩計では、光源により測定試料
の照明を行い、その測定試料の表面で反射拡散された光
を光電変換素子(以下「センサ」という)により受光
し、測定試料の反射光量データを測定している。
2. Description of the Related Art In a general colorimeter, a measurement sample is illuminated by a light source, and light reflected and diffused on the surface of the measurement sample is received by a photoelectric conversion element (hereinafter referred to as "sensor") to reflect the measurement sample. Measuring light intensity data.

【0003】特に精度を要する色彩計で測定試料の測色
を行う場合には、まずセラミックスや硫酸バリウム等を
完全拡散面に近似させてなる標準白色板に測定光を照射
し、標準白色板の色分解反射光量データを得る。ついで
測定試料に測定光を照射して同様に測定試料の色分解反
射光量データを得る。そして上記標準白色板の色分解反
射光量データに対する測定試料の反射光量データの比を
算出し、それから測定試料の表色値を求めている。
When measuring the color of a sample to be measured with a colorimeter that requires particularly high precision, first, a standard white plate made of ceramics, barium sulfate or the like is approximated to a perfect diffusing surface is irradiated with measuring light, and the standard white plate is measured. Obtain the color separation reflected light amount data. Then, the measurement sample is irradiated with the measurement light to similarly obtain the color separation reflected light amount data of the measurement sample. Then, the ratio of the reflected light amount data of the measurement sample to the color separation reflected light amount data of the standard white plate is calculated, and the colorimetric value of the measurement sample is obtained from the ratio.

【0004】また正確なデータを得るために、光源の光
量を直接的にモニタするセンサを設けて測定データを修
正し、電源電圧のクリープや瞬間的な電圧変動による光
源の光量変化、あるいは交流点灯では避けられない光量
リプル等の影響を除去する対策もとられている。
In order to obtain accurate data, a sensor for directly monitoring the light quantity of the light source is provided to correct the measurement data, and the light quantity of the light source changes due to the creep of the power supply voltage or a momentary voltage change, or AC lighting. Therefore, measures are taken to remove the influence of light intensity ripple that cannot be avoided.

【0005】さらに従来装置では、受光部に暗箱を用い
ることによって照明光に対する外乱光の混入を防止し、
測定データの信頼性を向上させている。暗箱を用いる場
合には、測定試料を暗箱内に試料を納めるか、あるいは
暗箱の開口部(測定窓)に試料を密着させる。
Further, in the conventional device, a dark box is used for the light receiving portion to prevent mixing of ambient light with the illumination light,
Improves reliability of measurement data. When a dark box is used, the sample to be measured is placed in the dark box, or the sample is brought into close contact with the opening (measurement window) of the dark box.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような暗箱内に測定試料を収納するには手間が掛かり、
作業能率が低いという問題がある。またサイズの大きい
測定試料に対しては、暗箱が大型化してしまうととも
に、プリント生地やロール用紙上の印刷物等のように連
続した形状を有する測定試料には暗箱を適用することが
できない。
However, it takes time and effort to store the measurement sample in the dark box as described above.
There is a problem that work efficiency is low. Further, for a measurement sample having a large size, the dark box becomes large, and the dark box cannot be applied to a measurement sample having a continuous shape such as a print cloth or a printed matter on roll paper.

【0007】一方暗箱の開口部(測定窓)に測定試料を
密着させる場合には、測定ヘッドの小型化を図ることが
できるという利点はあるが、暗箱開口部が測定試料と直
接的または間接的に接触する構造となり、非接触での測
定ができないという問題がある。
On the other hand, when the measurement sample is brought into close contact with the opening (measurement window) of the dark box, there is an advantage that the measuring head can be downsized, but the opening of the dark box directly or indirectly with the measurement sample. There is a problem that it is impossible to perform non-contact measurement because the structure is in contact with.

【0008】すなわちオートメーション化され省力化が
図られた今日の各種ラインでは、各工程中においてワー
クを識別し検査する等の品質管理の必要から、測定試料
と非接触で、しかも外乱光の遮断を行うことなく測色が
可能な色彩計が求められている。通常の環境下では、非
接触型の色彩計に対して外乱光を遮断することは極めて
困難であるからである。
[0008] In other words, in today's various automated and labor-saving lines, it is necessary to perform quality control such as identifying and inspecting a work during each process. There is a demand for a colorimeter that can measure color without performing the measurement. This is because it is extremely difficult to block ambient light from the non-contact colorimeter in a normal environment.

【0009】そこで本発明は、外乱光の遮断が不十分な
環境下にあっても、信頼性の高い測定データを容易に得
ることができるようにした非接触型の色彩計及び色彩計
の測色方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a non-contact type colorimeter and a colorimeter that can easily obtain highly reliable measurement data even in an environment where the blocking of ambient light is insufficient. The purpose is to provide a color method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる色彩計は、測定試料に測定光を射出する
光源装置と、上記測定試料からの反射光を受ける検出ヘ
ッドと、この検出ヘッドから出力される計測信号を受け
て所定の演算を実行し、測定試料の表色値を算出する本
体装置と、を備えた色彩計において、上記検出ヘッド
は、測定試料から所定間隔離して非接触の状態に配置さ
れているとともに、当該検出ヘッドには、測定試料から
の反射光を外乱光とともに受ける試料計測手段と、外乱
光のみを受ける外乱計測手段とが備えられ、かつ前記本
体装置には、上記検出ヘッドの試料計測手段から出力さ
れる計測信号を、外乱計測手段から出力される計測信号
により補正して、外乱光の影響を除いた表色値を算出す
る演算装置が設けられた構成を有している。
To achieve the above object, a colorimeter according to the present invention comprises a light source device for emitting measuring light to a measuring sample, a detection head for receiving reflected light from the measuring sample, and this detection. In a colorimeter provided with a main body device that receives a measurement signal output from the head and executes a predetermined calculation to calculate a colorimetric value of the measurement sample, the detection head is isolated from the measurement sample for a predetermined period of time. While being placed in contact, the detection head is provided with a sample measuring unit that receives the reflected light from the measurement sample together with the ambient light, and a disturbance measuring unit that receives only the ambient light. Is provided with an arithmetic unit for correcting the measurement signal output from the sample measuring means of the detection head with the measurement signal output from the disturbance measuring means to calculate the colorimetric value excluding the influence of the disturbance light. Has a configuration was.

【0012】さらに本発明にかかる色彩計の測色方法
は、測定試料に照射され反射された測定光の反射光を検
出ヘッドにより受け、この検出ヘッドからの出力信号に
基づいて測定試料の表色値を算出するようにした色彩計
の測色方法において、上記検出ヘッドを、測定試料から
所定間隔離して非接触状態にて配置した上で、この検出
ヘッドにより、外乱光を含む測定試料からの反射光及び
外乱光のみを別々に受け、外乱光を含む測定試料からの
反射光による出力信号を、外乱光のみによる出力信号に
より補正して、外乱光の影響を除いて表色値を算出する
ようにした構成を有している。
Further, in the colorimetric method of the colorimeter according to the present invention, the detection head receives the reflected light of the measurement light irradiated and reflected on the measurement sample, and the color of the measurement sample is expressed based on the output signal from the detection head. In the colorimetric method of the colorimeter for calculating the value, the detection head is placed in a non-contact state with being separated from the measurement sample for a predetermined period, and then the detection head is used to measure a measurement sample including ambient light. Only reflected light and ambient light are received separately, and the output signal from the reflected light from the measurement sample containing ambient light is corrected by the output signal from only ambient light to calculate the colorimetric value by removing the influence of ambient light. It has such a structure.

【0013】[0013]

【作用】このような構成を有する色彩計及び色彩計の測
色方法においては、測定試料に対して検出ヘッドが非接
触状態に配置され、その非接触状態に配置された検出ヘ
ッドによって、外乱光が混入した測定試料の反射光量デ
ータと、外乱光のみの光の反射光量データとがそれぞれ
別個に検出される。そして上記測定試料の色分解反射光
量データを、外乱光のみの反射光量データ分だけシフト
させることによって外乱光の影響を除き、その上で色分
解反射率データが算出される。このようにして得られた
色分解反射率データは、従来のような暗箱を用いて外乱
光を遮断し得たデータと等価であり、正確なデータとし
て得られる。
In the colorimeter and the colorimetric method of the colorimeter having such a configuration, the detection head is arranged in a non-contact state with respect to the measurement sample, and the detection head arranged in the non-contact state causes disturbance light. The reflected light amount data of the measurement sample mixed with and the reflected light amount data of only the ambient light are detected separately. Then, by shifting the color-separated reflected light amount data of the measurement sample by the reflected-light amount data of only the ambient light, the influence of the ambient light is removed, and then the color-separated reflectance data is calculated. The color-separated reflectance data thus obtained is equivalent to the data obtained by blocking the ambient light by using the conventional dark box, and can be obtained as accurate data.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1に表されているように、本発明にかか
る装置は、光源装置10と、一対の検出ヘッド20,3
0と、本体装置40とから構成されている。光源装置1
0においては、光源である白熱ランプ11に、定電圧A
C電源等からなるランプ電源12が接続されているとと
もに、上記白熱ランプ11の前方に、所定間隔離してコ
ンデンサ13が設けられている。このコンデンサ13
は、パワーの強い非球面レンズからなるコリメートレン
ズ13aと、補助的に作用する片側凸状の集光レンズ1
3bとから構成されている。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the device according to the present invention includes a light source device 10 and a pair of detection heads 20 and 3.
0 and a main body device 40. Light source device 1
At 0, the constant voltage A is applied to the incandescent lamp 11 which is the light source.
A lamp power source 12 such as a C power source is connected, and a condenser 13 is provided in front of the incandescent lamp 11 with a predetermined space therebetween. This capacitor 13
Is a collimating lens 13a composed of an aspherical lens having a strong power, and a one-sided convex condenser lens 1 acting as an auxiliary.
3b and.

【0015】上記コンデンサ13の光軸上前方側(図示
右側)には、熱線遮断用のフィルタ14が配置されてい
るとともに、平面ガラスからなるビームスプリッタ15
が配置されている。上記フィルタ14は、熱線反射型の
多層膜フィルタを備えた平面ガラスまたは熱線吸収ガラ
スからなり、赤外領域の熱線を反射または吸収して可視
光のみを透過し、測定したい試料(以下、測定試料とい
う)1の温度上昇を防止する機能を有している。
A filter 14 for blocking heat rays is arranged on the front side (on the right side in the drawing) of the condenser 13 on the optical axis, and a beam splitter 15 made of a flat glass is arranged.
Are arranged. The filter 14 is made of a flat glass or a heat ray absorbing glass having a heat ray reflective multilayer filter, reflects or absorbs heat rays in the infrared region, transmits only visible light, and is a sample to be measured (hereinafter referred to as a measurement sample. 1) has a function of preventing the temperature rise.

【0016】また上記ビームスプリッタ15によって分
けられる水平及び鉛直の二つの光束のうち、水平光束の
光軸前方側(図示右側)には、光ケーブル18の入射端
18aが固定配置されている。光ケーブル18は、オプ
ティカルファイバ束から構成されており、上記入射端1
8aによって水平光束が受けられている。一方上記ビー
ムスプリッタ15によって分けられた他方側の鉛直光束
の光軸上には、当該鉛直光束を受ける光センサからなる
モニタ16が配置されているとともに、このモニタ16
に、プリアンプ17が付設されている。
An incident end 18a of the optical cable 18 is fixedly arranged on the optical axis front side (right side in the figure) of the horizontal light flux of the two light fluxes of the horizontal light flux and the vertical light flux divided by the beam splitter 15. The optical cable 18 is composed of an optical fiber bundle and has the above-mentioned incident end 1
The horizontal luminous flux is received by 8a. On the other hand, on the optical axis of the vertical light flux on the other side divided by the beam splitter 15, a monitor 16 including an optical sensor for receiving the vertical light flux is arranged, and this monitor 16 is also provided.
In addition, a preamplifier 17 is attached.

【0017】上記ビームスプリッタ15を構成している
平面ガラスの両面には、反射率を1〜2%程度まで落と
すための反射防止膜が被着されているが、この反射防止
膜によってもモニタ16への入射光量が大き過ぎるとき
には、図示を省略した減光フィルタがモニタ16の直前
に配置される。
Both sides of the flat glass constituting the beam splitter 15 are coated with an antireflection film for reducing the reflectance to about 1 to 2%, and the monitor 16 is also provided by this antireflection film. When the amount of light incident on is too large, a neutral density filter (not shown) is arranged in front of the monitor 16.

【0018】前記モニタ16は、白熱ランプ11からの
入射光を、光量に比例した電気信号に変換するものであ
って、当該モニタ16から出力される電気信号は、プリ
アンプ17において増幅及びインピーダンス変換された
後、参照信号REFとして前記本体装置40に出力され
ている。
The monitor 16 converts the incident light from the incandescent lamp 11 into an electric signal proportional to the amount of light, and the electric signal output from the monitor 16 is amplified and impedance-converted in the preamplifier 17. After that, it is output to the main body device 40 as a reference signal REF.

【0019】一方前記検出ヘッド20は、試料計測手段
を構成するものであって、投光部21と受光部22とを
備えている。このうち投光部21には、前記光ケーブル
18の射出端18bが取り付けられているとともに、こ
の光ケーブル18の射出端18bに対面するようにして
照射レンズ23が設けられている。照射レンズ23は、
上記光ケーブル18の射出端18bから射出された光を
集光するものであって、測定試料1から所定間隔離して
配置されており、測定試料1の表面に対して約45度の
傾斜角をなす光軸を有している。この照射レンズ23か
らの収束光は、測定試料1の測定範囲2を中心とした近
傍の範囲を照射し、その反射光は、正反射光としてでは
なく拡散反射光として受光部22に受けられている。こ
の測定試料1からの反射光には、測定試料1をセットし
た場所における外乱光すなわち自然光あるいは蛍光灯等
による光が混入されている。
On the other hand, the detection head 20 constitutes a sample measuring means, and comprises a light projecting section 21 and a light receiving section 22. Of these, the light projecting portion 21 is provided with an emitting end 18b of the optical cable 18, and an irradiation lens 23 is provided so as to face the emitting end 18b of the optical cable 18. The irradiation lens 23 is
It collects the light emitted from the emission end 18b of the optical cable 18 and is arranged so as to be separated from the measurement sample 1 by a predetermined distance and forms an inclination angle of about 45 degrees with respect to the surface of the measurement sample 1. It has an optical axis. The converged light from the irradiation lens 23 irradiates a range in the vicinity of the measurement range 2 of the measurement sample 1, and the reflected light is received by the light receiving unit 22 as diffuse reflected light instead of specular reflected light. There is. The reflected light from the measurement sample 1 is mixed with ambient light at the place where the measurement sample 1 is set, that is, natural light or light from a fluorescent lamp or the like.

【0021】一方検出ヘッド20の受光部22は、測定
試料1の表面に対してほぼ垂直の光軸を有しており、そ
の光軸上に、結像レンズ24、絞り板25及びカラーセ
ンサー26が、測定試料1側から順に配置されている。
上記絞り板25には、アパーチャ25aが設けられてお
り、このアパーチャ25aを通して、上記測定試料1の
測定範囲2に対応する部分からの反射光が、カラーセン
サー26に入射されるようになっている。
On the other hand, the light receiving section 22 of the detection head 20 has an optical axis substantially vertical to the surface of the measurement sample 1, and the imaging lens 24, the diaphragm plate 25 and the color sensor 26 are located on the optical axis. Are sequentially arranged from the measurement sample 1 side.
An aperture 25a is provided in the diaphragm plate 25, and reflected light from a portion of the measurement sample 1 corresponding to the measurement range 2 is incident on the color sensor 26 through the aperture 25a. ..

【0022】カラーセンサー26は、3刺激値型のもの
であって、同一基板上に3個の光センサが密接して設け
られているとともに、これらの各光センサの前面には、
3刺激値に対応した各色ごとの色分解フィルタが配置さ
れている。そしてこれらの各光センサからは、CIE
(国際照明委員会)1931による2度視野あるいはC
IE1964による10度視野に基づくXYZ表色系の
3刺激値に合致させて色分解した光量信号が出力され
る。
The color sensor 26 is of a tristimulus value type, and three photosensors are provided in close contact on the same substrate, and the front surface of each of these photosensors is
A color separation filter for each color corresponding to the tristimulus value is arranged. And from each of these optical sensors, CIE
(International Illumination Commission) 1931 double field of view or C
A light amount signal color-separated by being matched with the tristimulus values of the XYZ color system based on the 10-degree visual field by IE1964 is output.

【0023】またこのカラーセンサー26には、上記各
光センサから発せられる光量信号を増幅及びインピーダ
ンス変換するプリアンプ群27が付設されている。この
プリアンプ群27からの出力信号は、前記本体装置40
に印加されている。
Further, the color sensor 26 is provided with a preamplifier group 27 for amplifying and impedance-converting the light amount signals emitted from the respective optical sensors. The output signal from the preamplifier group 27 is the main device 40.
Is being applied to.

【0024】このような検出ヘッド20に隣接して設け
られた他の検出ヘッド30は、外乱計測手段を構成する
ものであって、受光部32のみを備えており、この受光
部32の直下位置に所定間隔離して標準白色板3が配置
されている。この標準白色板3は、セラミックスや硫酸
バリウム等を完全拡散面に近似させてなるものであっ
て、当該標準白色板3に対しては、特定の光源からの光
は照射されておらず、自然光あるいは蛍光灯等による外
乱光が照射されている。そしてこの標準白色板3で反射
された外乱拡散光が、受光部32に受けられている。
The other detecting head 30 provided adjacent to the detecting head 20 constitutes a disturbance measuring means, and is provided with only the light receiving section 32, and the position directly below the light receiving section 32. A standard white plate 3 is arranged at a predetermined distance from each other. The standard white plate 3 is made by approximating ceramics, barium sulfate or the like to a perfect diffusing surface, and the standard white plate 3 is not irradiated with light from a specific light source. Alternatively, ambient light such as a fluorescent lamp is emitted. The disturbance diffused light reflected by the standard white plate 3 is received by the light receiving section 32.

【0025】上記検出ヘッド30の受光部32は、標準
白色板3の表面に対してほぼ垂直の光軸を有しており、
その光軸上に、結像レンズ34、絞り板35及びカラー
センサー36が、標準白色板3寄り側から順に配置され
ている。上記絞り板35には、アパーチャ35aが設け
られており、このアパーチャ35aを通して、上記標準
白色板3からの反射光が、カラーセンサー36に入射さ
れるている。
The light receiving section 32 of the detection head 30 has an optical axis substantially perpendicular to the surface of the standard white plate 3.
An imaging lens 34, a diaphragm plate 35, and a color sensor 36 are sequentially arranged on the optical axis from the standard white plate 3 side. The aperture plate 35 is provided with an aperture 35a, and the reflected light from the standard white plate 3 is incident on the color sensor 36 through the aperture 35a.

【0026】上記カラーセンサー36は、前述した検出
ヘッド20に設けられているものと同様のものであっ
て、プリアンプ群37が付設されており、このプリアン
プ群37からの出力信号が、本体装置40に印加されて
いる。
The color sensor 36 is similar to the one provided in the detection head 20 described above, and is additionally provided with a preamplifier group 37, and an output signal from the preamplifier group 37 is a main unit 40. Is being applied to.

【0027】本体装置40は、信号処理部41と、表示
部42とからなり、上記信号処理部41は、色彩計のシ
ステム全体を制御するCPU(中央演算処理装置)43
と、アンプ群44、MPX(マルチプレクサ)45及び
A/Dコンバータ46とにより構成されている。
The main body device 40 comprises a signal processing unit 41 and a display unit 42, and the signal processing unit 41 controls the entire system of the colorimeter by a CPU (central processing unit) 43.
And an amplifier group 44, an MPX (multiplexer) 45, and an A / D converter 46.

【0028】上記CPU43には、図示を省略したRO
M、RAM、基準クロック発振器、カウンタ等が内蔵さ
れている。基準クロック発振器から出力された基準クロ
ック信号は、カウンタによってカウントアップされ、そ
のカウント値が予め設定されている測定クロックの周期
に対応するカウント値に達すると、カウンタがクリアさ
れ、それにより発生する1個のクロックに応じて「1」
から「7」まで順に変化して「0」に戻る一連のセレク
ト信号が、上記MPX45に出力される。
The CPU 43 has an RO (not shown).
M, RAM, reference clock oscillator, counter, etc. are built in. The reference clock signal output from the reference clock oscillator is counted up by the counter, and when the count value reaches the count value corresponding to the preset period of the measurement clock, the counter is cleared and 1 is thus generated. "1" according to each clock
A series of select signals that sequentially change from "7" to "7" and return to "0" are output to the MPX 45.

【0029】またMPX45には、検出ヘッド30から
出力される測定試料反射光の色分解信号X,Y,Z、検
出ヘッド40から出力される外乱光の色分解信号X´,
Y´,Z´、光源装置10からの参照信号REFが、ア
ンプ群44の各アンプを介して常時入力されている。上
述のように「0」のセレクト信号が「1」から「7」ま
で順に変化していくのに対応して、上記測定試料反射光
の色分解信号X,Y,Z、外乱光の色分解信号X´,Y
´,Z´、参照信号REFのいずれかが選択され、A/
Dコンバータ46に入力される。このA/Dコンバータ
46は、MPX45から入力される各アナログ信号をデ
ジタルデータに変換し上記CPU43に出力する機能を
有している。
Further, the MPX 45 has color separation signals X, Y, Z of the measurement sample reflected light outputted from the detection head 30, and disturbance light color separation signals X ', outputted from the detection head 40.
The reference signals REF from Y ′ and Z ′ and the light source device 10 are constantly input through each amplifier of the amplifier group 44. As described above, the color separation signals X, Y, Z of the measurement sample reflected light and the color separation of the ambient light are corresponding to the selection signal of "0" sequentially changing from "1" to "7". Signals X ', Y
Either ', Z', or the reference signal REF is selected, and A /
It is input to the D converter 46. The A / D converter 46 has a function of converting each analog signal input from the MPX 45 into digital data and outputting the digital data to the CPU 43.

【0031】CPU43では、順次入力されてくる各信
号X,Y,Z、X´,Y´,Z´、REFのデジタルデ
ータがRAMに一時的に格納され、測定試料反射光の色
分解信号X,Y,Zのデジタルデータが、外乱光の色分
解信号X´,Y´,Z´のデジタルデータにより演算さ
れ、ついで参照信号REFのデジタルデータによりノー
マライズされる。ノーマライズにより得られた1組の色
分解測定データx,y,zはRAMに記憶される。この
ような1組の色分解測定データx,y,zを得る測定サ
イクルは、クロックが1回発生するごとに実行され、測
定データが蓄積されていく。
In the CPU 43, sequentially input digital data of the signals X, Y, Z, X ', Y', Z ', and REF are temporarily stored in the RAM, and the color separation signal X of the reflected light of the measurement sample is stored. , Y, Z digital data are calculated by the digital data of the color separation signals X ′, Y ′, Z ′ of the ambient light, and then normalized by the digital data of the reference signal REF. A set of color separation measurement data x, y, z obtained by normalizing is stored in the RAM. The measurement cycle for obtaining such a set of color separation measurement data x, y, z is executed every time the clock is generated, and the measurement data is accumulated.

【0032】上述のようにノーマライズされた色分解測
定データx,y,zは、白熱ランプ11の光量変化すな
わち長時間の光クリープあるいは瞬間的な光量リプルが
補正され除去されているから、光量変化のない光源を用
いたデータと等価であるとともに、外乱光の影響に相当
する分にわたってシフトされ補正されているから、正確
な測定データとなっている。
As described above, the color-separated measurement data x, y, z normalized as described above is corrected for the light amount change of the incandescent lamp 11, that is, the light creep for a long time or the instantaneous light amount ripple, so that the light amount change is obtained. The data is equivalent to the data obtained using a light source having no light and is corrected and shifted over a portion corresponding to the influence of ambient light, so that the measurement data is accurate.

【0033】このような実施例装置によって測色を行う
場合には、まず図2(A)に示されたメインルーチンが
スタートして標準白色板3及び測定試料1のセットが行
われると、外乱計測手段を構成する検出ヘッド30及び
試料計測手段を構成する検出ヘッド20による測色が、
測定サブルーチンに基づいて実行される。
When color measurement is performed by the apparatus of this embodiment, first, the main routine shown in FIG. 2A is started and the standard white plate 3 and the measurement sample 1 are set. The color measurement by the detection head 30 that constitutes the measurement means and the detection head 20 that constitutes the sample measurement means
It is executed based on the measurement subroutine.

【0034】図2(B)に表された測定サブルーチンで
は、まず測定回数をカウントする測定カウンタの内容が
クリア(C=0)されて測定サイクルに入り、CPU4
3からのクロックが待機される。
In the measurement subroutine shown in FIG. 2B, first, the content of the measurement counter for counting the number of times of measurement is cleared (C = 0) to enter the measurement cycle, and the CPU 4
The clock from 3 is awaited.

【0035】クロックの入力が行われると、上述したよ
うに、セットされているそれぞれの試料について、各信
号X,Y,Z、X´,Y´,Z´、REFのデジタルデ
ータがRAMに一時的に格納され、測定試料反射光の色
分解信号X,Y,Zのデジタルデータが、外乱光の色分
解信号X´,Y´,Z´のデジタルデータにより演算さ
れ、ついで参照信号REFのデジタルデータによりノー
マライズされる。ノーマライズにより得られた1組の色
分解測定データx,y,zはRAMに記憶され、測定カ
ウンタがインクリメントされてその内容Cが、予め設定
されている測定回数Kになったか否かが判定される。
When the clock is input, as described above, digital data of the signals X, Y, Z, X ', Y', Z ', and REF of each set sample are temporarily stored in the RAM. Digital data of the color separation signals X, Y, Z of the reflected light of the measurement sample stored by the digital data of the color separation signals X ', Y', Z'of the ambient light, and then the digital reference signal REF. Normalized by data. A set of color separation measurement data x, y, z obtained by normalization is stored in the RAM, and the measurement counter is incremented to determine whether the content C has reached a preset number of times K of measurement. It

【0036】上記内容CがKに達していなければ、クロ
ック待機状態に戻され、C=Kになっていれば、RAM
に記憶されているK組の波長ごとの色分解測定データ
x,y,zが、各データごとに平均値がとられ、測定試
料の波長ごとの反射光量データx,y,zがRAMに記
憶され、メインルーチンにリターンされる。
If the content C has not reached K, the clock standby state is returned, and if C = K, the RAM is returned.
The K sets of color separation measurement data x, y, z for each wavelength are averaged for each data, and the reflected light amount data x, y, z for each wavelength of the measurement sample is stored in the RAM. And is returned to the main routine.

【0037】測定が終わってメインルーチンに戻ると、
測定試料の波長ごとの色分解反射光量データx,y,z
に基づいて、色分解反射率データRDx,RDy,RD
zが算出される。
When the measurement is finished and the process returns to the main routine,
Color separation reflected light quantity data x, y, z for each wavelength of the measurement sample
Based on the color separation reflectance data RDx, RDy, RD
z is calculated.

【0038】この色分解反射率データRDx,RDy,
RDzは、外乱光の影響を除いて得たものであるから、
従来のような暗箱を用いて外乱光を遮断し得たデータと
等価であり、正確なデータとなっている。分光特性を問
題としないモノクロマティックな反射率データについて
も同様である。
The color separation reflectance data RDx, RDy,
Since RDz is obtained by removing the influence of ambient light,
The data is equivalent to the data obtained by blocking the ambient light using a dark box as in the past, and is accurate data. The same applies to monochromatic reflectance data in which spectral characteristics do not matter.

【0039】正確な色分解反射率データRDx,RD
y,RDzが得られたら、CPU33において、それら
の各値が、それぞれJIS−Z8701,8729にお
けるX,Y,Zとして指示されている手順に応じて計算
が実行され、目的に応じてXYZ表色系の色度座標x,
yまたはUCS表色系の色度座標、あるいはL**
* 表色系の明度指数L* とクロマティクネス指数a*
* が求められ、その結果が、表示部42に表示され、
あるいは図示しないプリンタによって印刷される等の出
力が行われる。
Accurate color separation reflectance data RDx, RD
When y and RDz are obtained, they are
Each value of is specified in JIS-Z8701, 8729, respectively.
Calculate according to the procedure specified as X, Y, Z
Is executed, and the chromaticity coordinate x of the XYZ color system,
y or UCS chromaticity coordinate, or L* a* b
* Lightness index L of color system* And chromaticness index a* ,
b* Is displayed, and the result is displayed on the display unit 42.
Alternatively, the output such as printed by a printer not shown
Power is done.

【0041】図3に表された実施例では、試料計測手段
を構成する検出ヘッドと、外乱計測手段を構成する検出
ヘッドとが、1体の検出ヘッド50によって兼用されて
いる。検出ヘッド50自体は、上述した第1実施例にお
ける検出ヘッド20と同一構成であり、符号「2」を
「5」に替えて説明は省略する。この検出ヘッド50の
直下位置にセットされる測定試料には、第1実施例と同
様の光源装置10の白熱ランプ11からの照射光と、自
然光あるいは蛍光灯等による外乱光とが、以下のように
して選択的に照射される構成になされている。
In the embodiment shown in FIG. 3, the detection head constituting the sample measuring means and the detection head constituting the disturbance measuring means are shared by one detection head 50. The detection head 50 itself has the same configuration as the detection head 20 in the above-described first embodiment, and the description "2" is replaced with "5" and the description thereof is omitted. Irradiation light from the incandescent lamp 11 of the light source device 10 similar to that of the first embodiment and ambient light such as natural light or fluorescent light are set on the measurement sample set directly below the detection head 50 as follows. It is configured to be selectively irradiated.

【0042】すなわち光源装置10のビームスプリッタ
15によって分けられている二つの光束のうち、水平光
束の光軸方向前方側(図示右側)には、シャッター19
が配置されている。このシャッター19は、上記水平光
束と直交する方向に平行移動されるように設けられてお
り、当該シャッター19が図示上下方向に平行移動され
ることによって、白熱ランプ11から光ケーブル18の
入射端18aに至る水平方向の光束が、遮断されあるい
は開放されるようになっている。
That is, of the two light beams divided by the beam splitter 15 of the light source device 10, the shutter 19 is provided on the front side (right side in the drawing) of the horizontal light beam in the optical axis direction.
Are arranged. The shutter 19 is provided so as to be translated in a direction orthogonal to the horizontal light flux, and the shutter 19 is translated in the up-and-down direction in the drawing, so that the shutter 19 is moved from the incandescent lamp 11 to the incident end 18a of the optical cable 18. The horizontal light flux that reaches is blocked or opened.

【0043】そして図示したように水平光束中にシャッ
ター19が突出し、光束を遮断した場合には、検出ヘッ
ド50の投光部51からの光照射が停止され、測定試料
1に対しては、自然光あるいは蛍光灯等による外乱光の
みが照射される。測定試料1で反射された外乱拡散光
は、検出ヘッド50の受光部52に受けられる。
Then, as shown in the figure, when the shutter 19 projects into the horizontal light flux and blocks the light flux, the light irradiation from the light projecting section 51 of the detection head 50 is stopped, and the measurement sample 1 is irradiated with natural light. Alternatively, only ambient light such as fluorescent light is emitted. The disturbance diffused light reflected by the measurement sample 1 is received by the light receiving section 52 of the detection head 50.

【0044】一方上記水平光束中からシャッター19が
離脱された場合には、光検出ヘッド50の投光部51か
ら白熱ランプ11の光が照射され、測定試料1で反射さ
れた外乱拡散光が、検出ヘッド50の受光部52に受け
られる。この測定試料1からの反射光には、測定試料1
をセットした場所における外乱光すなわち自然光あるい
は蛍光灯等による光が混入されている。
On the other hand, when the shutter 19 is removed from the horizontal luminous flux, the light of the incandescent lamp 11 is emitted from the light projecting portion 51 of the photodetection head 50, and the disturbance diffused light reflected by the measurement sample 1 is It is received by the light receiving section 52 of the detection head 50. The reflected light from the measurement sample 1 includes the measurement sample 1
Ambient light, that is, natural light or light from a fluorescent lamp or the like is mixed in at the place where is set.

【0045】本体装置40は、第1実施例と同様の構成
を備えたものであり、同様な演算機能によって、測定試
料1の波長ごとの色分解反射光量データx,y,zに基
づいて色分解反射率データRDx,RDy,RDzが算
出される。この色分解反射率データRDx,RDy,R
Dzは、外乱光の影響を除いて得たものであり、従来の
ような暗箱を用いて外乱光を遮断し得たデータと等価な
正確なデータとなっている。
The main body device 40 has the same structure as that of the first embodiment, and has the same calculation function as the color separation reflected light amount data x, y, z for each wavelength of the measurement sample 1. The resolved reflectance data RDx, RDy, RDz are calculated. This color separation reflectance data RDx, RDy, R
Dz is obtained by removing the influence of ambient light, and is accurate data equivalent to the data obtained by blocking ambient light using a dark box as in the related art.

【0046】このような第2実施例によれば、検出ヘッ
ドが単体で済み、簡易な装置を構成することができる。
According to the second embodiment as described above, a single detecting head is sufficient, and a simple device can be constructed.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、測定試料と
非接触状態に配置された検出ヘッドによって、測定試料
の反射光量データと、外乱光のみの光の反射光量データ
とを検出し、上記測定試料の色分解反射光量データを、
外乱光の色分解反射光量データにより補正して反射率を
求めるようにしたものであるから、従来のような暗箱を
用いて外乱光を遮断し得たデータと等価な正確なデータ
を、非接触の測色でしかも簡易に得ることができ、した
がって外乱光の遮断が不十分な環境下にあっても、信頼
性の高い測定データを容易に得ることができる。
As described above, the present invention detects the reflected light amount data of the measurement sample and the reflected light amount data of only ambient light by the detection head arranged in a non-contact state with the measurement sample, Color separation reflected light amount data of the above measurement sample,
Since the reflectance is calculated by correcting the color separation reflected light quantity data of the ambient light, accurate data equivalent to the data obtained by blocking the ambient light using a dark box as in the past can be obtained without contact. The colorimetric measurement can be easily obtained, and therefore highly reliable measurement data can be easily obtained even in an environment in which the blocking of ambient light is insufficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における色彩計の要部を表し
た概略構成説明図である。
FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view showing a main part of a colorimeter according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に表された色彩計による測色の全体を表し
たフロー図であり、(A)はメインルーチン、(B)は
測定サブルーチンである。
FIG. 2 is a flowchart showing the entire color measurement by the colorimeter shown in FIG. 1, where (A) is a main routine and (B) is a measurement subroutine.

【図3】本発明の他の実施例における色彩計の要部を表
した概略構成説明図である。
FIG. 3 is a schematic configuration explanatory view showing a main part of a colorimeter according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 測定試料 3 標準白色板 10 光源装置 19 シャッター 20,30,50 検出ヘッド 40 本体装置 1 Measurement Sample 3 Standard White Plate 10 Light Source Device 19 Shutters 20, 30, 50 Detection Head 40 Main Unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定試料に測定光を射出する光源装置
と、上記測定試料からの反射光を受ける検出ヘッドと、
この検出ヘッドから出力される計測信号を受けて所定の
演算を実行し、測定試料の表色値を算出する本体装置
と、を備えた色彩計において、 上記検出ヘッドは、測定試料から所定間隔離して非接触
の状態に配置されているとともに、 当該検出ヘッドには、測定試料からの反射光を外乱光と
ともに受ける試料計測手段と、外乱光のみを受ける外乱
計測手段とが備えられ、 かつ前記本体装置には、上記検出ヘッドの試料計測手段
から出力される計測信号を、外乱計測手段から出力され
る計測信号により補正して、外乱光の影響を除いた表色
値を算出する演算装置が設けられていることを特徴とす
る色彩計。
1. A light source device that emits measurement light to a measurement sample, and a detection head that receives reflected light from the measurement sample,
In a colorimeter including a main body device that receives a measurement signal output from the detection head and executes a predetermined calculation to calculate a colorimetric value of the measurement sample, the detection head is isolated from the measurement sample for a predetermined time. The measurement head is provided in a non-contact state, and the detection head is provided with a sample measurement unit that receives reflected light from the measurement sample together with the ambient light and a disturbance measurement unit that receives only the ambient light. The apparatus is provided with an arithmetic unit that corrects the measurement signal output from the sample measuring means of the detection head with the measurement signal output from the disturbance measuring means to calculate a colorimetric value excluding the influence of disturbance light. A colorimeter characterized by being used.
【請求項2】 測定試料に照射された測定光の反射光を
検出ヘッドにより受け、この検出ヘッドから出力される
計測信号に基づいて、上記測定試料の表色値を算出する
ようにした色彩計の測色方法において、 上記検出ヘッドを、測定試料から所定間隔離して非接触
の状態に配置しておき、外乱光が混入した測定試料から
の反射光と、外乱光のみの光とを、上記検出ヘッドによ
りそれぞれ別個に受けるとともに、 外乱光が混入した測定試料からの反射光を受けたときに
上記検出ヘッドから出力される計測信号を、外乱光のみ
の光を受けたときに上記検出ヘッドから出力される計測
信号により補正して、外乱光の影響を除いた表色値を算
出するようにしたことを特徴とする色彩計の測色方法。
2. A colorimeter adapted to receive the reflected light of the measurement light applied to the measurement sample by a detection head and calculate the colorimetric value of the measurement sample based on the measurement signal output from the detection head. In the colorimetric method, the detection head is separated from the measurement sample by a predetermined distance and placed in a non-contact state, and the reflected light from the measurement sample mixed with the disturbance light and the light of the disturbance light are The detection signals are received separately by the detection heads, and the measurement signal output from the detection head when the reflected light from the measurement sample mixed with the disturbance light is received is output from the detection head when only the disturbance light is received. A colorimetric method for a colorimeter, characterized in that the colorimetric value is calculated by correcting the output measurement signal to eliminate the influence of ambient light.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105926A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Nikon Corp Inspection apparatus
JP2010181332A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Seiko Epson Corp Measurement device
US8320581B2 (en) 2010-03-03 2012-11-27 Bose Corporation Vehicle engine sound enhancement
JP2016156662A (en) * 2015-02-24 2016-09-01 コニカミノルタ株式会社 Illumination mechanism and optical characteristic measurement device
US10247609B2 (en) 2015-03-23 2019-04-02 Seiko Epson Corporation Spectrometry device, image forming apparatus, and spectrometry method

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