JPH05215681A - 光学的表面特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １台の光学系で、試料４の測定位置を変えず
に、測色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性の４通りの光
学的表面特性を連続して測定可能とする。 【構成】 第１の照射装置２の反射ミラー１１ａを、第
１の光ダクト９ａを通る平行光束を遮らない位置まで移
動可能とし、測色の場合以外は、この反射ミラー１１ａ
を移動して第２の照射装置１９の第３の反射ミラー１１
ｃでこの平行光束を反射し、試料４を照射するようにす
ると共に遮光板２５で第２の光ダクト９ｂの光束を遮光
する。さらに第２の受光装置２６の鏡面光沢用絞り、視
感光沢用絞り及び写像性用光学くしを一体にした絞りパ
ターン板３０を移動可能として構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】塗装、プラスチック、着色アルミ
ニウムなどの色、光沢、つや及び写像性を測定するため
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗装、プラスチック、着色アルミニウ
ム、カラーステンレスなどの工業製品は、その外観の仕
上がりの優劣が販売、価格競争の結果に大きな影響を与
える。特に、自動車、家電製品などの外観の色、光沢、
つや、写像性の測定は製品管理、検査の重要な課題であ
り、各産業界では種々の方法が採用され、実施されてい
る。

【０００３】色彩と光沢は視覚に与える心理的効果とし
ては切り離せないものであり、光沢感とつや感とは関連
がありながら感覚的にはそれぞれ独立した特性である。
又、写像性は光沢では評価できない外観の美観を表現す
るものである。外観の仕上がりの優劣が販売に大きく影
響する工業製品では、これらの４つの光学的表面特性全
部を測定することによってはじめて総合的かつ十分な外
観管理が可能となる。

【０００４】さて、従来、色の測定は、ＪＩＳ（日本工
業規格）Ｚ ８７２２（物体色の測定方法）に規定する
照明と受光の光学条件を満足する光学系を用いた測色計
によって行われている。

【０００５】図４は上記ＪＩＳに規定の光学系で特に塗
装面の色の測定に多用されている４５度照明垂直受光方
式の光学系の構成図である。図４において、光源３の光
は同一平面内でこの中心を通る直線７に対象な４５度方
向の光として取り出し、これをそれぞれ、コリメーター
レンズ１０ａ、１０ｂを用いて平行光束にし、両平行行
束の光路途中に固定した反射ミラー１１ａ、１１ｂを介
して、９０度に曲げ、直線７に対して４５度方向から試
料４面を照射するようにし、この反射光の中で、垂直方
向の拡散反射光を集光レンズ１６でとらえて光拡散筒１
５の底面に集光し、光拡散筒１５中に集積した試料４の
色による光を３刺激値ＸＹＺ受光器１７で測定するよう
に構成したものである。尚、直線７は試料４の測定面の
中心を通る法線と一致する。

【０００６】鏡面光沢の測定は、ＪＩＳ（日本工業規
格）Ｚ ８７４１（鏡面光沢度測定方法）で規定され、
±２０度、±４５度、±６０度、±７５度及び±８５度
の入射角、受光角の条件で、測定対象物の種類によっ
て、その角度を選択して光沢度の測定を行うとされてい
る。塗装面の測定の場合には測定面への入射角度６０
度、測定面からの反射角度６０度の条件で、試料面の６
０度方向の正反射光を測定するのが一般的で、図５がそ
の光学系の構成原理図である。

【０００７】図５において、光源３の光はコンデンサー
レンズ２３ｃでスリット状の絞り板２４ｂ上に集光さ
れ、ここで常に同一条件の一定の光源となり、直線７
（法線）に対して６０度の角度で試料４を照射するよう
になっている。試料４の反射光の中で、正反射方向の光
（直線７に対して６０度方向の正反射光）を受光するよ
うに受光器２７が配してある。又、この受光器２７に
は、受光角度に応じて開孔の大きさが規定されている鏡
面光沢用絞り３１ｂが設けてあり（図５の点線位置に配
置）、試料４からの正反射光方向の光をコンデンサーレ
ンズ２３ｄで集光してこの絞り３１ｂの開孔に結像し、
光沢測定用の受光器２７で測定するものである。

【０００８】視感光沢計はＩＳＯ／ＴＣ７９／ＳＣ２／
ＷＧで検討されていて、光学条件は基本的に前記鏡面光
沢度の測定に用いる光学系と同じ構造をもち、試料から
の反射光の中、正反射を除き、正反射光近傍の反射光を
測定するものである。このため、上述の鏡面光沢用絞り
３１ｂの代りに、この絞りの開孔部を閉じ、他の部分
（鏡面光沢用絞り３１ｂで閉じてある部分に相当）を開
孔部とした形の視感光沢用絞り３２ｂにおきかえた条件
で測定を行うものである。従って、視感光沢計の光学系
原理図は、図５の鏡面光沢計の光学系の構成原理図と同
一で、絞りの形状が上述したよう鏡面光沢用絞り３１ｂ
を反転した形状の視感光沢用絞り３２ｂとなっただけの
ものである。

【０００９】写像性の測定は、ＪＩＳ Ｈ８６８６（ア
ルミニウム及びアルミニウム合金の陽極酸化皮膜の写像
性試験方法）で規定され、試料に対する入射角、受光角
の光学条件は４５度照明４５度受光又は６０度照明６０
度受光が多用されている。

【００１０】図６において、写像性の測定原理は、微小
スリット４３から光源３の光を通過させ、コリメーター
レンズ１０ｄで平行光束として、この像を試料４の表面
に投影する。この投影像は試料４表面の微細な凹凸や微
小なそりなどによってゆがみを生じる。このゆがみを生
じている投影像の反射光をコンデンサーレンズ２３ｅに
よって写像性測定用光学くしの上に結像させた状態で、
この光学くしパターン３３ｂを左右に移動させて、写像
性用光学くしパターン３３ｂ上の暗部、明部のパターン
を通して鏡面光沢と同一の受光器２７に光の変化を与
え、明部の透過光の最大値Ｍ、暗部の光のモレによって
生じる透過光の最小値ｍをそれぞれ測定して、（Ｍ−
ｍ）÷（Ｍ＋ｍ）×１００の演算によって写像性の値を
求めるものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の測定器及び方法
で工業製品の外観の管理を精度高く、かつ充分におこな
うためには、色の測定用に測色計、鏡面光沢度の測定用
に鏡面光沢計、視感光沢の測定用に視感光沢計及び写像
性の測定用に写像性測定器の４台の計測器をそろえるこ
とが必要であった。

【００１２】ここで、特に問題となるのは、同一試料で
あっても、４台の計測器で測定しようとするとき、同一
位置での測定が不可能である点にある。

【００１３】一般に試料表面は、測定位置がわずかにズ
レても、色むら、凹凸の状態、ゆがみ、そりなどが若干
ではあるが異っており、不均一である。一方測定は、各
計測器を使用するたびに、試料の置き換えを行わなけれ
ばならないため、測定しようとする試料面の位置をどの
計測器においても常に同一に保持することは不可能に近
い。又、試料の置き換えによって生じる測定光の光軸に
対する方向性の不統一も避けられない。このため、同一
箇所を測定したつもりでも実際は異なった箇所を測定す
ることになり、同一試料でも異なった評価を行う可能性
があり、評価に信頼性が得られなかった。

【００１４】特に塗装板などでは、屋外暴露や、ウエザ
ーメータやフェードメーターなどによる促進耐候光試験
後、その表面にチョーキング（白亜化：塗膜の表面が粉
末状になる現象）が発生する。チョーキングは一般に微
細な塗装ムラなどの表面欠陥が増幅され均一に発生する
ものではないため、各種の光学的表面特性測定のバラツ
キとして現れ問題となっている。従って、こうしたチョ
ーキング面の色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性をそれ
ぞれ測定して、総合的に光学的表面特性を評価しようと
する場合は、その評価の信頼性を得るために測定個所を
常に同一とすることが必要である。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１は１つの試料（促進耐候光試験を行う
前の青色塗装板）を、測色計、鏡面光沢計、視感光沢計
及び写像性測定器の順番で測定し、これを５回繰り返し
た結果である。表中、ΔＥ*ab は１回目の測定値に対し
て２回目以降の各測定値との色差、Δは１回目の測定値
に対して２回目以降の各測定値との差を表す。

【００１７】さて、この測定は、各測定ごとに試料を移
動して行うもので、各測定で試料の測定位置が変化しな
いように十分注意して移動したものであるが、表中のΔ
Ｅ*ab （色差）及びΔ（差）でわかる通り、測定値に大
幅なバラツキを生じている。これは、測定位置による測
定誤差と認めざるを得ない。このように促進耐候光試験
を行う前の試料であっても、上記４種の光学的表面特性
を測定する際に、試料を移動して測定する方法では、同
一測定箇所の評価ができないことになる。さらに、一般
には各測定の都度、零合せ及び標準合わせ（写像性測定
は除く）の操作を行う必要があるため、試料を移動する
手間を含めて、測定操作に時間がかかるものであった。

【００１８】従って、このように複数（４台）の計測器
を用いて測定する必要性はあるが、試料の同一測定面を
正確に維持できず、高精度かつ正確な計測評価ができな
かった。又、測定操作も各計測器ごとにそれぞれ零合
せ、標準合せなどの測定準備の操作を繰り返し行わなけ
ればならないため、測定に手間がかかるものであった。

【００１９】このため、１台の光学系で、試料を移動せ
ずに（測定面を動かさず）、測色、鏡面光沢、視感光沢
及び写像性の４通りの光学的表面特性を連続して測定で
きる装置の開発が望まれていた。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、（ア）測定用の光源を１個設け、この光源の中心を
通る平面内にあって、中心線が光源の中心を通る直線に
対象な４５度方向の２つの平行光束として光源の光を取
り出し、それぞれ第１の平行光束及び第２の平行光束と
し、第１の平行光束の光路途中にこの光束を９０度の角
度で反射しかつこの平行光束を遮らない位置まで移動可
能に配した第１の反射ミラーを設け、第２の平行光束の
光路途中にこの平行光束を９０度の角度で反射するよう
に固定して配した第２の反射ミラーを設け、前記第１及
び第２の平行光束を９０度の角度で反射したとき、両平
行光束の中心線の交点が前記直線上に位置するようにし
た第１の照射装置と、（イ）試料の測定面が前記両平行
光束の交点に位置できるように配した試料台と、（ウ）
前記第１及び第２の平行光束を同時に試料台上の試料に
照射したとき、試料の反射光中、前記直線方向への拡散
反射光を受光する測色用の第１の受光装置と、（エ）前
記第１の反射ミラーが第１の光束を遮らない位置に移動
したとき、このの反射ミラーと同期し、光源と第２の平
行光束との間に移動して光源の光を遮る遮光板と、
（オ）前記第１の反射ミラーが第１の光束を遮らない位
置に移動したとき、第１の平行光束を反射する第３の反
射ミラーを備え、この反射光を第３の平行光束とし、そ
の中心線が前記第１及び第２の平行光束の中心線の交点
と一致しかつ前記直線に対して６０度の角度で照射する
ように配した第２の照射装置と、（カ）試料台上の試料
に第３の平行光束を照射したとき、試料の反射光中、前
記直線に対して６０度方向の正反射光を受光する位置に
配した、視感光沢用絞りと鏡面光沢用絞りと写像性測定
用光学くしパターンとを有する絞りパターン板を移動可
能に備え、この絞りパターン板の移動によって視感光
沢、鏡面光沢及び写像性を切り換えて受光する第２の受
光装置と、（キ）測色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性
の測定を行うための動作を制御しかつ測定値を求めるた
めの演算記憶回路を有する制御装置とから構成され、１
台の光学系で、試料の測定位置を変えずにその同一測定
面の、上記４種類の光学的表面特性を測定することを特
徴とする光学的表面特性測定装置を手段とした。

【００２１】

【作用】上記の手段を採用したため、第１の照射装置の
一方の平行光束を曲げるために設けた反射ミラーを、こ
の平行光束を遮らない位置まで移動し、この反射ミラー
に同期した遮光板で他方の平行光束を遮断することによ
り、第１の照射装置で用いた光源を、鏡面光沢、視感光
沢及び写像性を測定するための第２の照射装置の光源と
することができる。又、第２の受光装置に視感光沢用絞
り、鏡面光沢用絞り及び写像性測定用光学くしとを有す
る絞り板を移動可能に取り付けたため、１個の受光装置
で鏡面光沢、視感光沢及び写像性の３通りの受光ができ
る。さらに、制御装置により測色を行うための動作、反
射ミラーの移動動作とこれに同期した遮光板の動作、絞
り板の移動動作を行うことにより、１台の光学系で、試
料を移動せずに測色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性の
４通りの光学的表面特性を連続して測定できるものとな
る。

【００２２】

【実施例】以下図面に従って本発明の１実施例を説明す
る。図１は本発明で、測色、鏡面光沢、視感光沢及び写
像性の４種類の光学的表面特性を測定するための光学条
件を１台の光学系１として構成するための基本構成図で
ある。又、図２は、図１で特に第２の照射装置１９と第
２の受光装置２６及び試料４との関係を示す概念平面図
で、第２の照射装置１９の絞り板２４ａ及び第２の受光
装置２６の絞りパターン板３０の拡大図を併せて図示し
たものである。

【００２３】図１において、第１の照射装置２は光源３
の光を試料４に４５度方向から照射し、試料４の反射光
中、垂直方向の光を受光しこれを拡散し、この拡散光を
受光して測色するためのものである。

【００２４】この構成は、暗箱状のケース５の底部に固
定した光源ボックス６内に光源３（本実施例では１２Ｖ
５０Ｗのハロゲンランプを採用した）を１個配し、この
光源３の中心を通る平面内で、光源３の中心を通る直線
７に対象な４５度方向の２光束を取り出すために、この
光源ボックス６に、前記直線７に対してそれぞれ４５度
の位置の２カ所に光束取り出し窓８ａ、８ｂが設けてあ
る。

【００２５】又、この２光束の光路として、角柱状でそ
の中心線が前記平面内にありかつ途中で９０度に折れ曲
がった、同一形状の第１の光ダクト９ａ及び第２の光ダ
クト９ｂを設け、それぞれの一方の口を光取り出し窓８
ａ、８ｂに接続し、前記直線７に対して対象に配してあ
る。

【００２６】この両光ダクト９ａ、９ｂには、光源ボッ
クス６の光束取り出し窓８ａ、８ｂに近接してそれぞれ
コリメーターレンズ１０ａ、１０ｂが固定してあり、光
源３から取り出した光をそれぞれ平行光束にしている。

【００２７】又、第１の光ダクト９ａの折れ曲がり部分
には、このダクト内を通る平行光束を９０度方向に反射
するための第１の反射ミラー１１ａが移動可能（詳細後
述）に取り付けてあり、第２の光ダクト９ｂの折れ曲が
り部分には同様に第２の反射ミラー１１ｂが固定（移動
不可）してある。このため、両光ダクト９ａ、９ｂ内を
通る平行光束は第１及び第２の反射ミラー１１ａ、１１
ｂによってそれぞれ９０度に曲げられることになり、両
光束の中心線は前記直線７に対して４５度の角度で交わ
ることになる。更にこの両光ダクト９ａ、９ｂは、前記
両中心線が前記直線７の同一点を交点とするように正確
に調整されている。又、両光ダクト９ａ、９ｂの他方の
口にはそれぞれ、反射ミラー１１ａ、１１ｂで反射され
た平行光束を、試料４の測定面積に応じた所定の大きさ
の光束に絞るために、コンデンサーレンズ（図示せず）
などを持つ光束絞り１２ａ、１２ｂが取り外し可能に取
り付けてある。

【００２８】ケース５には前記直線７を中心に持つ試料
４の測定開孔１３が光源３と対象位置にある。試料４
は、この測定開孔１３を通じて前記２光束の交点位置で
照射されるように、ケース５外面上部に、中心をこの測
定開孔１３と一致させ、交換可能に取り付けた、試料４
の測定面の大きさに応じた開孔を持つ試料台１４上に、
測定面を光源３に向けて載置してある。

【００２９】又、試料４の下方でかつ光源ボックス６と
の間に、前記直線７を中心に持つ、円筒に半球を接続し
た形状の光拡散筒１５が第１の受光装置として配してあ
る。この光拡散筒１５には、試料４の反射光中で垂直方
向の光を受光しこの底部に集光するために、円筒部分に
短焦点の集光レンズ１６（本実施例ではフレネルレンズ
を採用した）が取り付けてある。又、光拡散筒１５の内
面は光を平均に拡散するために硫酸バリウムなどが塗ら
れており、この拡散光を取り出し測色するために、この
半球の外周に３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの受光器１７がそれぞ
れ別個に取り付けてある。

【００３０】このように構成した第１の照射装置２と第
１の受光装置（光拡散筒１５）では、直線７に対して４
５度方向に取り出された光源３の光は、それぞれ平行光
束となり、反射ミラー１１ａ、１１ｂで９０度方向に曲
げられ、所定の大きさの光束に絞り込まれ、直線７上で
両平行光束の交点に位置する試料４面に照射する。さら
に試料４面からの反射光は、光拡散筒１５内に集光さ
れ、この内部で拡散され、この拡散光が３刺激値Ｘ、
Ｙ、Ｚの受光器１７で受光されることになる。尚、直線
７は試料４の測定面の中心を通る法線と一致する。

【００３１】次に、図１及び図２を用いて鏡面光沢、視
感光沢及び写像性の測定を行うための光学系を説明す
る。

【００３２】前記第１の光ダクト９ａの折れ曲がり部分
に取り付けた第１の反射ミラー１１ａは、ミラー移動台
１８ａ上に固定されており、この移動台１８ａは、一般
に周知のラックとピニオン（図示せず）の技術を用いて
直線的に、前記平行光束を遮らない位置まで移動可能と
なっている。又、第１の反射ミラー１１ａはミラー移動
台１８ａの両端部に設けたフォトセンサー（図示せず）
によって正確に所定の位置を維持できるようになってい
る。

【００３３】第２の照射装置１９は、この第１の反射ミ
ラー１１ａを平行光束を遮らない位置まで移動したとき
（図１の点線位置まで移動）、この平行光束を取り入れ
る開孔２０ａを持ち、この平行光束の中心を前記直線７
に対して光源３と反対側で、６０度の角度で反射するよ
うに固定した第３の反射ミラー１１ｃを備えたミラーボ
ックス２１と、このボックス２１に開けた第３の反射ミ
ラー１１ｃの反射光を通過するための開孔２０ｂに、円
筒状のダクト２２ａをその中心が開孔２０ｂの中心と一
致するように取り付けてある。又、円筒状のダクト２２
ａの端部で前記開孔２０ｂ側に反射光を集光するための
コンデンサーレンズ２３ａが固定されており、このレン
ズ２３ａの焦点位置にごく細い幅のスリット状の絞り板
２４ａ（図２の２４ｂは絞り板２４ａの平面図）が配し
てあり、他端部には、このスリットを通過した光を平行
光束にするためのコリメーターレンズ１０ｃを固定して
構成してある。さらに、この平行光束の中心線が前記第
１の照射装置２の２光束の交点と一致する位置に正確に
調整して固定してある。

【００３４】又、第２の光ダクト９ｂの途中に、光源３
の光を遮光するように円盤状の遮光板２５が配してあ
る。この遮光板２５は、モーター（図示せず）によっ
て、前記第１の反射ミラー１１ａが平行光束を遮らない
位置まで移動したとき、第２の光ダクト９ｂを通る光束
を遮るように回転するものである。尚、この円盤２５も
フォトセンサー（図示せず）によって所定の位置を維持
できるようにしてある。

【００３５】第２の受光装置２６は、上記第２の照射装
置１９で照射した試料４面の反射光の中で、直線７に対
して６０度方向の正反射光成分を受光するもので、第２
の照射装置１９と同一平面上にあり、先端にコンデンサ
ーレンズ２３ｂを固定した円筒上のダクト２２ｂが底部
に受光器２７（本実施例ではシリコンフォトセルを用い
た）を配した受光器ボックス２８に一体に固定されてい
る。又、コンデンサーレンズ２３ｂの焦点位置に、小開
孔を持つ仕切板２９があり、これに接して前記第１の反
射ミラー１１ａの移動台１８ａと同じく、ラックとピニ
オンで水平移動する絞り移動台１８ｂに固定した絞りパ
ターン板３０（後述）が配してある。

【００３６】図２において、絞りパターン板３０は、鏡
面光沢用絞り３１ａとしての長方形のスリット状の絞り
と、視感光沢用絞り３２ａとしての円形開孔の中央に鏡
面光沢用絞りと同一形状の遮光部分を設けた絞り及び写
像性測定用の長方形の小スリットをくし形に配列した写
像性用光学くしパターン３３ａとを有した長方形の平板
である。又、この絞りパターン板３０もフォトセンサー
（図示せず）によって所定の位置を維持できるようにな
っている。

【００３７】従って第２の照射装置１９は、第１の反射
ミラー１１ａが第１の光ダクト９ａを通過する平行光束
を遮らない位置まで移動したとき、上記第１の照射装置
２の場合と同様に載置した試料４の測定面を、第３の反
射ミラー１１ｃで反射した平行光束が照射することにな
る。このとき第２のダクト９ｂを通過する平行光束は遮
光板２５に遮られているため、試料４面は第１のダクト
９ａを通った平行光束のみで照射されることになり、第
２の受光装置２６でこの平行光束のみの反射光を受光で
きることになる。

【００３８】図３は、測色測定動作、鏡面光沢測定動
作、視感光沢測定動作及び写像性測定動作を行うための
制御装置３４のパネル部分３５の図である。この制御装
置３４の内部にはマイクロコンピュータなどよりなる演
算記憶回路（図示せず）などが内蔵されていて、パネル
部分３５上の該当するスイッチを押すことにより、上記
４種類の光学的表面特性の中から１つを選択し、所定の
測定動作を行うように制御するものである。

【００３９】以下に上記４種の光学的表面特性で試料を
測定する操作手順及びそのときの動作を図１、図２及び
図３を用いて説明する。

【００４０】ここで、３６は４種の光学的表面特性選択
スイッチ群で、３７ａは測色、３７ｂは鏡面光沢、３７
ｃは視感光沢及び３７ｄは写像性選択スイッチとなって
いる。３８は零合せスイッチ、３９は標準合せスイッ
チ、４０は測定スイッチである。又、４１は数値キー群
で、例えば既知のＸ、Ｙ、Ｚ値を入力しておいて、測定
試料との色差を計る場合などに用いるものであり、表示
窓４２は、測定データを表示する液晶パネルである。

【００４１】（１）零合せ操作：制御装置３４内部の演
算記憶回路（図示せず）に電気的レベルの零ラインを設
定し記憶させるための操作で、測色と鏡面光沢、視感光
沢及び写像性測定とを別に行う。鏡面光沢、視感光沢及
び写像性測定の場合は、第２の照射装置１９及び受光器
２７が同一であるため、例えば鏡面光沢の測定を選択し
てそれで一度行えばよい。操作は、試料台１４に暗箱
（図示せず）を乗せて測定開孔１３に外光が入らない状
態にして、測色の場合は測色選択スイッチ３７ａを、鏡
面光沢、視感光沢及び写像性のいづれかの測定の場合は
鏡面光沢選択スイッチ３７ｂを押し、続けて零合せスイ
ッチ３８を押す。

【００４２】測色選択スイッチ３７ａを押した場合は、
第１の照射装置２及び第１の受光装置を用いた測色動作
の零合せで、前記ＸＹＺ受光器１７の零レベルが記憶さ
れる。又、鏡面光沢選択スイッチ３７ｂを押した場合
は、第１の光ダクト９ａの折れ曲がり部分の第１の反射
ミラー１１ａが平行光束を遮らない位置まで移動し、同
時に遮光板２５が第２の光ダクト９ｂを通過すべき平行
光束を遮る位置に回転移動する。さらに、第２の受光装
置２６では、絞りパターン板３０の鏡面光沢用絞り３１
ａが仕切板２９の小開孔位置に移動する。ここで受光器
２７の零レベルが記憶される。

【００４３】さて、零合せは、装置の迷光のレベルを受
光器で検出し演算記憶回路に記憶させるためのものであ
るが、絞りパターン板３０に設けた鏡面光沢用絞り３１
ａ、視感光沢用絞り３２ａ及び写像性用光学くしパター
ン３３ａの開孔面積はそれぞれ異なるが、測定上の障害
になるほどの問題ではないので、本実施例では、操作の
簡便性を優先して、３者のいずれを用いてもよいように
演算記憶回路を構成してある。もちろん、鏡面光沢、視
感光沢及び写像性のそれぞれで零合せを行うように演算
記憶回路を構成してもよい。

【００４４】（２）標準合せ：予め記憶されている標準
値に対して、演算記憶回路に電気的レベルの標準ライン
を設定し記憶させるための操作で、測色、鏡面光沢及び
視感光沢について別々に行う。写像性については行う必
要がない。操作は、試料台１４の測定開孔１３に当該の
標準板を当て、測色選択スイッチ３７ａ、鏡面光沢選択
スイッチ３７ｂ又は視感光沢選択スイッチ３７ｃを押
し、ついで標準合せスイッチ３９を押す。このとき、第
１の反射ミラー１１ａ及び遮光板２５の動作は上記
（１）と同様であり、絞りパターン板３０も鏡面光沢及
び視感光沢の各選択スイッチ３７ｂ、３７ｃに対応して
移動する。ここで、測色の場合はＸＹＺ受光器１７に、
又、鏡面光沢及び視感光沢の場合は第２の受光装置２６
の受光器２７で測定し、演算記憶回路に標準レベルが記
憶される。

【００４５】上記（１）及び（２）の操作を、測定開始
前に１度だけ行えば、制御装置３４内の演算記憶回路
（図示せず）に記憶されるため、以降測定するごとにこ
の操作を行う必要はない。

【００４６】（３）測定操作：（１）及び（２）の操作
終了後、４つの光学的表面特性の中から測定したい光学
条件の選択スイッチを押し、続けて測定スイッチ４０を
押す。光学条件を変更しない限り以降の操作は、測定ご
とに測定スイッチ４０を押せばよい。又、第１の反射ミ
ラー１１ａ、遮光板２５及び絞りパターン板３０の動作
は（１）及び（２）と同様である。

【００４７】なお、写像性測定の場合は、絞りパターン
板３０が写像性光学くしパターン３３のＡ点からＢ点ま
で移動する動作を行う。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、測色を行うための第１の
照射装置の一方の平行光束を曲げるために設けた反射ミ
ラーを、この平行光束を遮らない位置まで移動し、この
反射ミラーに同期した遮光板で他方の平行光束を遮断す
ることにより、第１の照射装置で用いる光源を鏡面光
沢、視感光沢及び写像性を測定するための第２の照射装
置の光源とすることができ、又、鏡面光沢用絞りと、視
感光沢用絞り及び写像性用光学くしパターンとを有した
絞りパターン板を移動可能とし、測色、鏡面光沢、視感
光沢及び写像性の４種の光学的表面特性を１台の光学系
で測定できるように構成し、さらに、各光学的表面特性
の零合せ、標準合せを記憶できるようにしたため、異な
る光学的表面特性の測定であっても試料を動かさずにそ
れぞれ連続して測定できることになる。

【００４９】従って、測定に要する操作が簡略化できる
と共に試料を移動する必要がないため、試料の測定位置
による測定結果のバラツキなしに各光学的表面特性で測
定できることになり、評価の信頼性が大いに向上した。

【図面の簡単な説明】

【図１】測色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性の測定を
１台で可能とする光学系の基本構成図。

【図２】図１における第２の照射装置と第２の受光装置
及び試料との関係を示す概念平面図。

【図３】制御装置のパネル部分図。

【図４】従来の４５度照射垂直受光方式の光学系の構成
図。

【図５】鏡面光沢及び視感光沢測定の光学系の構成原理
図。

【図６】写像性測定の光学系の構成原理図。

【符号の説明】

１ 光学系 ２ 第１の照射装置 ３ 光源 ４ 試料 ５ ケース ７ 直線 ９ａ 第１の光ダクト ９ｂ 第２の光ダクト １１ａ 第１の反射ミラー １１ｂ 第２の反射ミラー １１ｃ 第３の反射ミラー １３ 測定開孔 １４ 試料台 １５ 光拡散筒（第１の受光装置） １６ 集光レンズ １７ ＸＹＺ受光器 １８ａ ミラー移動台 １８ｂ 絞り移動台 １９ 第２の照射装置 ２５ 遮光板 ２６ 第２の受光装置 ２７ 受光器 ２９ 仕切板 ３０ 絞りパターン板 ３１ａ 鏡面光沢用絞り ３２ａ 視感光沢用絞り ３３ａ 写像性用光学くしパターン ３４ 制御装置 ３５ パネル部分 ３６ 光学的表面特性選択スイッチ群 ３８ 零合せスイッチ ３９ 標準合せスイッチ ４０ 測定スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台の光学系で試料面の色、鏡面光沢、
   視感光沢及び写像性の全てを測定できる装置であって、
   （ア）測定用の光源を１個設け、この光源の中心を通る
   平面内にあって、中心線が光源の中心を通る直線に対象
   な４５度方向の２つの平行光束として光源の光を取り出
   し、それぞれ第１の平行光束及び第２の平行光束とし、
   第１の平行光束の光路途中にこの光束を９０度の角度で
   反射しかつこの平行光束を遮らない位置まで移動可能に
   配した第１の反射ミラーを設け、第２の平行光束の光路
   途中にこの平行光束を９０度の角度で反射するように固
   定して配した第２の反射ミラーを設け、前記第１及び第
   ２の平行光束を９０度の角度で反射したとき、両平行光
   束の中心線の交点が前記直線上に位置するようにした第
   １の照射装置と、（イ）試料の測定面が前記両平行光束
   の交点に位置できるように配した試料台と、（ウ）前記
   第１及び第２の平行光束を同時に試料台上の試料に照射
   したとき、試料の反射光中、前記直線方向への拡散反射
   光を受光する測色用の第１の受光装置と、（エ）前記第
   １の反射ミラーが第１の光束を遮らない位置に移動した
   とき、このの反射ミラーと同期し、光源と第２の平行光
   束との間に移動して光源の光を遮る遮光板と、（オ）前
   記第１の反射ミラーが第１の光束を遮らない位置に移動
   したとき、第１の平行光束を反射する第３の反射ミラー
   を備え、この反射光を第３の平行光束とし、その中心線
   が前記第１及び第２の平行光束の中心線の交点と一致し
   かつ前記直線に対して６０度の角度で照射するように配
   した第２の照射装置と、（カ）試料台上の試料に第３の
   平行光束を照射したとき、試料の反射光中、前記直線に
   対して６０度方向の正反射光を受光する位置に配した、
   視感光沢用絞りと鏡面光沢用絞りと写像性測定用光学く
   しパターンとを有する絞りパターン板を移動可能に備
   え、この絞りパターン板の移動によって視感光沢、鏡面
   光沢及び写像性を切り換えて受光する第２の受光装置
   と、（キ）測色、鏡面光沢、視感光沢及び写像性の測定
   を行うための動作を制御しかつ測定値を求めるための演
   算記憶回路を有する制御装置とから構成され、１台の光
   学系で、試料の測定位置を変えずにその同一測定面の、
   上記４種類の光学的表面特性を測定することを特徴とす
   る光学的表面特性測定装置。