JPH05322657A - Scanner spectral colorimeter - Google Patents
Scanner spectral colorimeterInfo
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- JPH05322657A JPH05322657A JP12360492A JP12360492A JPH05322657A JP H05322657 A JPH05322657 A JP H05322657A JP 12360492 A JP12360492 A JP 12360492A JP 12360492 A JP12360492 A JP 12360492A JP H05322657 A JPH05322657 A JP H05322657A
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Control Of Exposure In Printing And Copying (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、スキャナ分光測色装置
にかかり、特に、カラー画像の色彩を表現する色彩特徴
量を計測するために光学フィルターを用いて分光反射率
を計測するスキャナ分光測色装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanner spectrophotometer, and more particularly to a scanner spectrophotometer which measures a spectral reflectance by using an optical filter for measuring a color feature amount expressing a color of a color image. Regarding color devices.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、面の分光反射率が特定できれば三
刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを求めることができ、その表面色を特
定できることが知られている。そこで、カラー画像等の
原稿や物体表面に忠実な色を表現するための色再現を実
現するため、原稿や物体表面の分光反射率を測定するこ
とが行われている。この分光反射率の測定に際し、スキ
ャナによって反射光を検出するものもあり、このスキャ
ナによって画面画素の色分解出力系から、試料面の微小
領域における分光反射率を推定する方法が提案されてい
る（「カラースキャナのための分光反射率推定法」中山
責、他、日本色彩学会誌Vol.14.No.1,1990）。2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that if the spectral reflectance of a surface can be specified, the tristimulus values X, Y and Z can be obtained and the surface color can be specified. Therefore, in order to realize color reproduction for expressing a color faithful to the surface of a document or an object such as a color image, the spectral reflectance of the surface of the document or the object is measured. When measuring the spectral reflectance, there is one that detects reflected light with a scanner, and a method has been proposed in which the scanner estimates the spectral reflectance in a minute region of the sample surface from a color separation output system of screen pixels ( "Spectral reflectance estimation method for color scanners" Tsutomu Nakayama, et al., Journal of the Color Society of Japan, Vol.14, No.1, 1990).
【０００３】この方法によれば、所定の波長域（以下、
チャンネルという）、すなわち限られた複数の狭帯域の
干渉フィルタを用いたスキャナのチャンネル毎の出力
（以下、チャンネル出力という）に基づいて分光反射率
を推定するものであり、スキャナ光学系における光源、
光学フィルタ、受光素子等の特性を全て含めた総合特性
を、分光反射率が既知の複数の試料を用いて決定し、こ
の特性を反射率が未知の試料の計測値に適用することに
より分光反射率を推定できる。According to this method, a predetermined wavelength range (hereinafter,
Channel), that is, the spectral reflectance is estimated based on the output for each channel (hereinafter referred to as channel output) of the scanner using a limited number of narrow band interference filters.
Spectral reflectance is determined by determining the total characteristics including all characteristics of the optical filter, light receiving element, etc. using multiple samples with known spectral reflectance, and applying this characteristic to the measured value of the sample with unknown reflectance. You can estimate the rate.
【０００４】また、同様の方法として、Stepen K.Park
等による、総合特性を求めるもの（Applied Optics Vo
l.16,No.12,1977）、またMaloney による（J.Opt.Sci.A
m.A Vol.3,No.10,1986）ものもある。Stepen K.Park 等
の方法は、必ずしも狭帯域ではないチャンネル出力に対
し、シャノンのデータ抽出定理を適用して分光反射率を
推定するものである。また、Maloney の方法は、反射率
がチャンネル出力の重み付き線型和で表されるとし、最
小二乗法により分光反射率を推定するものである。As a similar method, Stepen K. Park
Etc. that seek the overall characteristics (Applied Optics Vo
l.16, No.12,1977) and by Maloney (J.Opt.Sci.A)
mA Vol.3, No.10, 1986) is also available. The method of Stepen K. Park et al. Estimates the spectral reflectance by applying Shannon's data extraction theorem to channel output that is not necessarily narrow band. Maloney's method estimates the spectral reflectance by the least-squares method, assuming that the reflectance is represented by a weighted linear sum of channel outputs.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記何
れの方法も、使用するフィルタのバンド幅が比較的広く
とられるので、スキャナ光学系における光源の分光分布
や受光素子の分光感度分布が滑らかであることを条件と
して少数のチャンネル出力から分光反射率を推定するも
のであるが、これらの方法では多くの計測と複雑な計算
が必要でかつ、光学条件が変化したときに、同様な手続
で再設定しなければならない、という問題がある。However, in any of the above methods, since the filter used has a relatively wide band width, the spectral distribution of the light source and the spectral sensitivity distribution of the light receiving element in the scanner optical system are smooth. Under these conditions, the spectral reflectance is estimated from the output of a small number of channels, but these methods require a lot of measurement and complicated calculations, and when the optical conditions change, they are reset by a similar procedure. There is a problem that you have to do it.
【０００６】また、受光素子にＣＣＤラインセンサを用
いるスキャナでは、線光源として、よく蛍光灯が用いら
れるが、この蛍光灯からは封入ガスの成分に応じた輝線
スペクトルが発生するために、分光分布は滑らかでな
く、前記のような分光特性が滑らかであることを前提と
した方法では、誤差を生ずることになる。Further, in a scanner using a CCD line sensor as a light receiving element, a fluorescent lamp is often used as a line light source, but since this fluorescent lamp produces a bright line spectrum according to the component of the enclosed gas, the spectral distribution Is not smooth, and an error will occur in the method based on the assumption that the spectral characteristics are smooth as described above.
【０００７】本発明は、上記事実を考慮して、光学系の
分光特性に拘わらず、かつ簡単な計算処理で、分光反射
率を求めることができるスキャナ分光測色装置を得るこ
とが目的である。In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a scanner spectrocolorimeter capable of obtaining the spectral reflectance by a simple calculation process regardless of the spectral characteristics of the optical system. ..
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光源、該光源から射出された光による物体
からの反射光量を検出する受光手段、及び各々重複しな
い所定波長域の光を透過すると共に該波長域以外の光を
遮光する複数の光学フィルタを備え、該反射光量を、該
光学フィルタを透過した光を計測することによって計測
する光学手段と、前記所定波長域毎に、少なくとも前記
光源のエネルギー分布、前記光学フィルタの透過率分布
及び前記受光手段の感度分布の組合せにより得られる分
光分布に基づいて補正された中心波長を求める補正手段
と、前記所定波長域の中心波長毎に、基準板の反射率を
基準にした分光反射率になるように試料の計測値を校正
する校正手段と、前記中心波長毎に校正された分光反射
率に基づいて分光反射率分布を推定する推定手段と、を
備えたことを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a light source, a light receiving means for detecting the amount of light reflected from an object by the light emitted from the light source, and light of a predetermined wavelength range that does not overlap each other. An optical means that includes a plurality of optical filters that transmit light other than the wavelength band and that transmits the reflected light amount, by measuring the light transmitted through the optical filter, and for each of the predetermined wavelength bands, Correcting means for determining a central wavelength corrected based on a spectral distribution obtained by at least the energy distribution of the light source, the transmittance distribution of the optical filter, and the sensitivity distribution of the light receiving means, and for each central wavelength of the predetermined wavelength range. In addition, a calibration unit that calibrates the measurement value of the sample so that the spectral reflectance is based on the reflectance of the reference plate, and the spectral reflectance is calibrated for each center wavelength. And estimating means for estimating a Iritsu distribution is characterized by having a.
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のスキャナ分光測色装置において、前記校正手段は、前
記所定波長域の中心波長毎に、色が異なる複数の色票の
各分光反射率の基準値及び計測値に基づいて補正値を求
めて該補正値に基づいて基準板の反射率を基準にした分
光反射率になるように試料の計測値を校正することを特
徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the scanner spectral colorimetric apparatus according to the first aspect, the calibrating means separates each spectral component of a plurality of color chips having different colors for each central wavelength of the predetermined wavelength range. It is characterized in that a correction value is obtained based on the reference value and the measurement value of the reflectance, and the measurement value of the sample is calibrated based on the correction value to obtain a spectral reflectance based on the reflectance of the reference plate. ..
【００１０】[0010]
【作用】本発明のスキャナ分光測色装置の光学手段は、
光源、該光源から射出された光による物体からの反射光
量を検出する受光手段、及び各々重複しない所定波長域
の光を透過すると共に該波長域以外の光を遮光する複数
の光学フィルタを備えており、この物体からの反射光量
を、光学フィルタを透過した光を計測することによって
計測する。従って、この光学フィルタを変更することに
より、光学フィルタを透過する光の波長域による色分解
出力、すなわちチャンネル出力を得ることができる。補
正手段は、所定波長域毎に、少なくとも光源のエネルギ
ー分布、光学フィルタの透過率分布及び受光手段の感度
分布の組合せにより得られる分光分布に基づいて補正さ
れた中心波長を求める。従って、チャンネル毎のチャン
ネル出力による諸々の演算は、求められた中心波長に基
づくことができる。校正手段は、所定波長域の中心波長
毎に、基準板の反射率を基準にした分光反射率になるよ
うに試料の計測値を校正する。この中心波長毎に校正さ
れた分光反射率に基づいて推定手段は分光反射率分布を
推定する。このように、光源、光学フィルタ、及び受光
手段の光学手段によりチャンネル出力を得て、チャンネ
ル出力の中心波長を求め、試料の分光反射率の校正を行
い、試料の分光反射率の分布を推定する。従って、複数
の光学フィルタにより各々重複しない所定波長域の光を
透過すると共に該波長域以外の光を遮光することができ
るため、独立したチャンネル毎にそれぞれ独立に分光反
射率を求めることができ、試料の分光反射率の分布の推
定を容易にすることができる。The optical means of the scanner spectrocolorimeter of the present invention comprises:
A light source, a light receiving unit that detects the amount of light reflected from an object by the light emitted from the light source, and a plurality of optical filters that transmit light in a predetermined wavelength range that does not overlap with each other and shield light other than the wavelength range The amount of reflected light from this object is measured by measuring the light transmitted through the optical filter. Therefore, by changing this optical filter, it is possible to obtain the color separation output, that is, the channel output, depending on the wavelength range of the light passing through the optical filter. The correction means obtains the corrected central wavelength for each predetermined wavelength band based on a spectral distribution obtained by at least a combination of the energy distribution of the light source, the transmittance distribution of the optical filter, and the sensitivity distribution of the light receiving means. Therefore, various calculations based on the channel output for each channel can be based on the obtained center wavelength. The calibrating unit calibrates the measured value of the sample so that the spectral reflectance is based on the reflectance of the reference plate for each central wavelength in the predetermined wavelength range. The estimating means estimates the spectral reflectance distribution based on the spectral reflectance calibrated for each central wavelength. In this way, the channel output is obtained by the optical means such as the light source, the optical filter, and the light receiving means, the center wavelength of the channel output is obtained, the spectral reflectance of the sample is calibrated, and the distribution of the spectral reflectance of the sample is estimated. .. Therefore, it is possible to transmit light in a predetermined wavelength range that does not overlap with each other by a plurality of optical filters and shield light other than the wavelength range, so that it is possible to independently obtain the spectral reflectance for each independent channel, It is possible to easily estimate the distribution of the spectral reflectance of the sample.
【００１１】また、請求項２に記載の発明によれば、中
心波長毎に、色が異なる複数の色票の各分光反射率の基
準値及び計測値に基づいて補正値を求めて該補正値に基
づいて基準板の反射率を基準にした分光反射率になるよ
うに試料の計測値を校正する。このように、色、すなわ
ち、色相、明度及び彩度が異なる標準となる複数の色票
を校正に際して計測することにより、校正の簡易化を図
ることができる。According to the second aspect of the invention, a correction value is obtained based on the reference value and the measured value of each spectral reflectance of a plurality of color chips having different colors for each central wavelength, and the correction value is obtained. Based on the above, the measured value of the sample is calibrated so that the spectral reflectance is based on the reflectance of the reference plate. As described above, the calibration can be simplified by measuring the colors, that is, a plurality of standard color chips having different hues, lightnesses, and saturations during the calibration.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００１３】図１に示したように、本実施例のスキャナ
分光測色装置１０は、ケーシング１２の上面１２Ａに透
明ガラス製の試料台１４が配設されている。この試料台
１４には、測色するための試料１８が載置可能とされ
る。As shown in FIG. 1, in the scanner spectrocolorimeter 10 of this embodiment, a transparent glass sample stand 14 is provided on the upper surface 12A of a casing 12. A sample 18 for color measurement can be placed on the sample table 14.
【００１４】この試料台１４の一方（図１矢印Ｂ方向）
の端部付近には、標準白色紙４０、及び帯状に配列され
標準となる色票４４を複数備えた色票群４２が順に設け
られている。この色票群４２には、光源２２によって光
が同時に照射されるように、色相、彩度及び明度の異な
る色票４４が、５０枚程度１列に配列されている（図２
参照）。One side of the sample table 14 (direction of arrow B in FIG. 1)
A standard white paper 40 and a color chart group 42 including a plurality of standard color charts 44 arranged in a band are sequentially provided near the end of the. In this color chart group 42, about 50 sheets of color charts 44 having different hues, saturations and lightnesses are arranged in a row so that light is simultaneously emitted from the light source 22 (FIG. 2).
reference).
【００１５】試料台１４の下方でケーシング１２の内部
にはスキャナ光学系２０が配設されている。スキャナ光
学系２０は、スキャナ筐体２１内部に収納されており、
光源２２、ミラー２４、２５、レンズ２６、フィルタレ
ット２８、ＣＣＤセンサー３０から構成されている。A scanner optical system 20 is arranged inside the casing 12 below the sample table 14. The scanner optical system 20 is housed inside the scanner housing 21,
It comprises a light source 22, mirrors 24 and 25, a lens 26, a filterlet 28, and a CCD sensor 30.
【００１６】本実施例では、光源２２は、試料１８に同
時に１ライン光を照射できるように線光源としての機能
を有する蛍光灯を用いている。この光源２２は試料１８
の計測面と略平行（図１紙面に垂直方向）に配設され
る。なお、この光源２２は、ハロゲンランプ等の白色光
源であってもよい。また、光源２２はスキャナ筐体２１
内部の上方に、左右から均等に照射するためおよび光量
を増すために２個配設され、その周囲には光源２２から
射出される光を上方（図１矢印Ａ方向）のみへ向かうよ
うにするための断面コ字状のカバー２３が配設されてい
る。スキャナ筐体２１の上面には、３つの長孔３８Ａ，
３８Ｂ，３８Ｃが略等間隔かつ略平行に穿設されてお
り、両端部の長孔３８Ａ，３８Ｂにそれぞれ対応して光
源２２が位置している。また、光源２２は、光源２２か
ら射出され長孔３８Ａ，３８Ｂを通過する光軸が試料１
８に対する入射角度として略４５°になりかつ、２つの
光源２２から射出された光が長孔３８Ｃ上方の試料１８
の同一部位を照射するように位置している。この光源２
２の試料照射部位の鉛直下方（図１反矢印Ａ方向）には
ミラー２４が配設されている。このミラー２４には、試
料１８で反射された光が案内され、ミラー２４によって
反射された光がミラー２５を介してレンズ２６へ案内さ
れる。レンズ２６の射出側には後述するフィルタレット
２８、ＣＣＤセンサー３０が順に配設され、レンズ２６
に入射された光がフィルタレット２８を介してＣＣＤセ
ンサー３０へ集光される。このＣＣＤセンサー３０は制
御装置５６に接続されている。In the present embodiment, the light source 22 is a fluorescent lamp having a function as a line light source so that the sample 18 can be simultaneously irradiated with one line of light. This light source 22 is the sample 18
Is arranged substantially parallel to the measurement surface of (1) (direction perpendicular to the plane of FIG. 1). The light source 22 may be a white light source such as a halogen lamp. Further, the light source 22 is a scanner housing 21.
Two pieces are provided above the inside for evenly irradiating from the left and right and for increasing the amount of light, and the light emitted from the light source 22 is directed only upward (in the direction of arrow A in FIG. 1) around it. A cover 23 having a U-shaped cross section is provided. On the upper surface of the scanner housing 21, three long holes 38A,
38B and 38C are provided at substantially equal intervals and substantially in parallel, and the light source 22 is located corresponding to the long holes 38A and 38B at both ends. Further, the light source 22 has the optical axis emitted from the light source 22 and passing through the elongated holes 38A and 38B as the sample 1.
The incident angle with respect to 8 is about 45 °, and the light emitted from the two light sources 22 passes through the sample 18 above the elongated hole 38C.
Are located so as to irradiate the same site. This light source 2
A mirror 24 is disposed vertically below the sample irradiation site 2 (in the direction of arrow A in FIG. 1). The light reflected by the sample 18 is guided to the mirror 24, and the light reflected by the mirror 24 is guided to the lens 26 via the mirror 25. A filterlet 28 and a CCD sensor 30, which will be described later, are sequentially arranged on the exit side of the lens 26.
The light incident on is collected on the CCD sensor 30 via the filterlet 28. The CCD sensor 30 is connected to the control device 56.
【００１７】このスキャナ光学系２０の下方には、スク
リューネジ３２が配設されており、スクリューネジ３２
の回転軸と試料台１４とは平行に設定されている。この
スクリューネジ３２はナット３４を有しており、このナ
ット３４にはスキャナ光学系２０が固定されている。ま
た、スクリューネジ３２には、図示しない取付部材によ
ってケーシング１２に固定されたモータ３６の回転軸が
固着されており、モータ３６の回転によってナット３４
が回転軸に沿う方向（図１矢印Ｂ及び反矢印Ｂ方向）に
移動する。このモータ３６は、制御装置５６に接続され
ており、制御装置からの制御信号に応じて回転する。従
って、制御装置からの制御信号に応じてスキャナ光学系
２０が試料台１４に沿って平行移動する。なお、モータ
の回転を伝達するスキャナ光学系の移動機構は上述のス
クリューネジによるもの以外に、例えば、ピニオンギヤ
やベルト等を用いてもよい。A screw screw 32 is disposed below the scanner optical system 20, and the screw screw 32 is provided.
The rotation axis and the sample stage 14 are set to be parallel to each other. The screw screw 32 has a nut 34, and the scanner optical system 20 is fixed to the nut 34. A rotation shaft of a motor 36 fixed to the casing 12 by a mounting member (not shown) is fixed to the screw screw 32, and the nut 34 is rotated by the rotation of the motor 36.
Moves in the direction along the rotation axis (direction of arrow B and counter arrow B in FIG. 1). The motor 36 is connected to the control device 56 and rotates according to a control signal from the control device. Therefore, the scanner optical system 20 moves in parallel along the sample table 14 according to the control signal from the controller. The moving mechanism of the scanner optical system that transmits the rotation of the motor may be, for example, a pinion gear, a belt, or the like, instead of the above-mentioned screw screw mechanism.
【００１８】図３に示したように、上記フィルタレット
２８には、複数（本実施例では９個）の干渉フィルタ４
６が同心円状に配列されている。干渉フィルタ４６は、
図４に示したように狭帯域で略一定の透過率を有する略
矩形状の反射率分布を有する分光透過率特性を有してい
る。また、フィルタレット２８は、レンズ２６とＣＣＤ
センサー３０の間に配設されかつ、干渉フィルタ４６の
中心付近に光軸が位置するように回転可能に配設され
る。このフィルタレット２８の回転中心軸にはステッピ
ングモータ等により構成されるモータ４８の回転軸が固
定される。このモータ４８は、制御装置５６に接続され
ており、制御装置からの制御信号に応じた回転角度に回
転する。従って、制御装置からの制御信号に応じたモー
タ４８の回転によって所定の波長域の干渉フィルタ４６
に変更できる。As shown in FIG. 3, the filterlet 28 includes a plurality (9 in this embodiment) of interference filters 4.
6 are arranged concentrically. The interference filter 46 is
As shown in FIG. 4, it has a spectral transmittance characteristic having a substantially rectangular reflectance distribution having a substantially constant transmittance in a narrow band. The filterlet 28 includes a lens 26 and a CCD.
It is arranged between the sensors 30 and rotatably arranged so that the optical axis is located near the center of the interference filter 46. A rotation shaft of a motor 48 including a stepping motor or the like is fixed to the rotation center shaft of the filterlet 28. The motor 48 is connected to the controller 56 and rotates at a rotation angle according to a control signal from the controller. Therefore, the rotation of the motor 48 according to the control signal from the control device causes the interference filter 46 in the predetermined wavelength range to be rotated.
Can be changed to
【００１９】なお、レンズ２６の入射側には、フィルタ
ガイド５０及びフィルタ板５２から構成されるフィルタ
ユニットが配設されている。このフィルタ板５２には複
数（本実施例では３個）の光学フィルタが配設可能とさ
れ、フィルタ板５２を移動（図３矢印Ｃ方向）すること
によって、光軸内に固定的にフィルタを配設できるよう
になっている。この光学フィルタには、シャープカット
フィルタや減光フィルタ（ＮＤフィルタ等）が利用で
き、シャープカットフィルタの挿入によって所定の干渉
フィルタの波長域を更に狭くすることや減光フィルタを
挿入によって試料１８の反射率が高いときの外乱光を吸
収することができる。A filter unit including a filter guide 50 and a filter plate 52 is disposed on the incident side of the lens 26. A plurality of (three in this embodiment) optical filters can be arranged on the filter plate 52. By moving the filter plate 52 (direction of arrow C in FIG. 3), the filters can be fixed in the optical axis. It can be installed. A sharp cut filter or a neutral density filter (ND filter or the like) can be used as this optical filter, and the wavelength range of a predetermined interference filter is further narrowed by inserting the sharp cut filter or the neutral density filter is inserted so that the sample 18 It is possible to absorb the ambient light when the reflectance is high.
【００２０】図５に示したように、制御装置５６は、通
信制御部５８、演算処理部６０、データ記憶部６２及び
インターフェイス部６４から構成されている。通信制御
部５８は、一方がスキャナ光学系２０の構造部、すなわ
ち、フィルタレット２８を回転するためのモータ４８、
ＣＣＤセンサー３０及びモータ３６に接続されており
（図１参照）、他方が演算処理部６０に接続されてい
る。従って、通信制御部５８は、スキャナ光学系２０の
駆動を制御すると共に計測された計測データのデータ授
受を行う。演算処理部６０は、スキャナ光学系２０を制
御するための演算やスキャナ光学系２０によって計測さ
れた計測データを処理するものである。この演算処理部
６０は、データ記憶部６２及びインタフェース部６４に
接続されている。なお、データ記憶部６２には、詳細は
後述するが計測に基づいて設定されるチャンネル毎の中
心波長、及び校正のための補正値Ｃが記憶される。また
データ記憶部６２には、予め分光反射率計測の基準装置
等で計測された各チャンネルに対応する各色票４４の分
光反射率が記憶されている。インターフェイス部６４に
は、ホストコンピュータや、ＣＲＴやプリンタ等の出力
装置が接続され、このインターフェイス部６４で演算処
理部６０で求めた演算値を出力するために、他の装置と
コマンド及びデータの授受を行う。As shown in FIG. 5, the controller 56 comprises a communication controller 58, an arithmetic processor 60, a data memory 62 and an interface 64. One of the communication control units 58 is a structure unit of the scanner optical system 20, that is, a motor 48 for rotating the filterlet 28.
It is connected to the CCD sensor 30 and the motor 36 (see FIG. 1), and the other is connected to the arithmetic processing unit 60. Therefore, the communication control unit 58 controls the drive of the scanner optical system 20 and exchanges the measured data. The arithmetic processing unit 60 is for performing arithmetic operations for controlling the scanner optical system 20 and processing measurement data measured by the scanner optical system 20. The arithmetic processing unit 60 is connected to the data storage unit 62 and the interface unit 64. The data storage unit 62 stores a center wavelength for each channel set based on measurement and a correction value C for calibration, which will be described in detail later. Further, the data storage unit 62 stores the spectral reflectance of each color chart 44 corresponding to each channel, which is measured in advance by a spectral reflectance measurement reference device or the like. A host computer and an output device such as a CRT or a printer are connected to the interface unit 64, and commands and data are exchanged with other devices in order to output the operation value obtained by the operation processing unit 60 by the interface unit 64. I do.
【００２１】ここで、本実施例における計測領域として
の微小領域及び面の分光計測について説明する。Here, the spectroscopic measurement of a minute area and a surface as a measurement area in this embodiment will be described.
【００２２】図６に示したように、光源２２による標準
白色紙４０の反射光を複数の干渉フィルタ４６全てに対
して計測し、各々の干渉フィルタ４６についてスキャナ
分光測色装置１０の出力値が最大値（例えば、２５５）
になるように校正する。As shown in FIG. 6, the reflected light of the standard white paper 40 from the light source 22 is measured with respect to all of the plurality of interference filters 46, and the output value of the scanner spectrocolorimeter 10 for each interference filter 46 is measured. Maximum value (eg 255)
Calibrate so that
【００２３】次に、試料台１４に試料１８を配設し、光
源２２による試料１８の反射光量Ｉｉ（ｉ＝１、２・・
・ｎ：ｎはＣＣＤセンサー３０の素子数）を複数の干渉
フィルタ４６全てに対して計測する。この計測時は、Ｃ
ＣＤセンサー３０の１素子毎に計測する。この反射光量
Ｉｉから、分光反射率ｒｉ（ｉ＝１、２・・・ｎ）を以
下の式（１）に基づいて求める。Next, the sample 18 is arranged on the sample table 14, and the reflected light amount Ii of the sample 18 by the light source 22 (i = 1, 2, ...
-N: n is the number of elements of the CCD sensor 30) is measured for all of the plurality of interference filters 46. During this measurement, C
The measurement is performed for each element of the CD sensor 30. From this reflected light amount Ii, the spectral reflectance ri (i = 1, 2, ... N) is calculated based on the following equation (1).
【００２４】 ｒｉ＝Ｉｉ／２５６ −−−（１） これによって、ＣＣＤセンサー３０の１素子毎に、干渉
フィルタ４６に対する、すなわちチャンネル毎の分光反
射率を求めることができる。従って、ＣＣＤセンサー３
０の１素子である微小領域の分光反射率を求めることが
できると共に、１画面の画素全てを対応するＣＣＤセン
サー３０の素子毎について分光反射率を求め、この平均
等の統計処理を行うことによって、最終的に画面全体の
チャンネル毎の分光反射率を得ることができる。このチ
ャンネル毎の分光反射率に基づいて試料の分光反射率の
分布を推定できる。Ri = Ii / 256 --- (1) As a result, the spectral reflectance with respect to the interference filter 46, that is, each channel can be calculated for each element of the CCD sensor 30. Therefore, the CCD sensor 3
It is possible to obtain the spectral reflectance of a minute area, which is one element of 0, and obtain the spectral reflectance for each element of the CCD sensor 30 corresponding to all the pixels of one screen, and perform statistical processing such as the average. Finally, the spectral reflectance of each channel of the entire screen can be obtained. The distribution of the spectral reflectance of the sample can be estimated based on the spectral reflectance of each channel.
【００２５】以下、本実施例の作用を説明する。先ず、
図１０に示したスキャナ分光測色装置１０の制御ルーチ
ンを参照して校正及び計測の概略を説明する。ステップ
１０２では、本実施例のスキャナ分光測色装置１０にお
ける、光源２２の分光エネルギー分布、干渉フィルタ４
６の分光透過率特性、及びＣＣＤセンサー３０の分光感
度特性を総合した各干渉フィルタ４６によるチャンネル
毎の中心波長、及び総合特性を求め、データ記憶部６２
に記憶する。次のステップ１０４では、試料１８を計測
したときの計測値を標準となる色票４４で校正するため
の補正値Ｃを求め、データ記憶部６２に記憶する。この
補正値Ｃは、色票４４をチャンネル毎に計測して分光反
射率を求め、この色票４４の予め記憶された基準の分光
反射率に基づき、中心波長毎の複数の計測値に対し回帰
処理を行い、この回帰係数を求めることで得られる。The operation of this embodiment will be described below. First,
The outline of calibration and measurement will be described with reference to the control routine of the scanner spectrocolorimeter 10 shown in FIG. In step 102, the spectral energy distribution of the light source 22 and the interference filter 4 in the scanner spectral colorimetric apparatus 10 of the present embodiment.
6, the center wavelength of each channel by the interference filters 46, which is a combination of the spectral transmittance characteristic of No. 6 and the spectral sensitivity characteristic of the CCD sensor 30, and the total characteristic are obtained, and the data storage unit 62
Remember. In the next step 104, a correction value C for calibrating the measurement value when the sample 18 is measured with the standard color chart 44 is obtained and stored in the data storage unit 62. The correction value C is obtained by measuring the color chart 44 for each channel to obtain the spectral reflectance, and based on the prestored reference spectral reflectance of the color chart 44, regression is performed for a plurality of measurement values for each central wavelength. It is obtained by performing processing and obtaining this regression coefficient.
【００２６】次のステップ１０６では、干渉フィルタ４
６の波長域に対応するチャンネル毎に試料１８を計測す
る。試料１８の計測値は、標準白色紙４０をスキャナ光
学系２０により計測した値で基準化され、階調度として
通信制御部５８から演算処理部６０へ送られる。この試
料１８の計測値は、演算処理部６０で補正値Ｃにより校
正され、この値を画素の分光反射率として中心波長と対
応付けてデータ記憶部６２に記憶する。この求めた離散
的な分光反射率に基づいて、次のステップ１０８におい
て、連続的な分光反射率の分布を推定する。この分光反
射率の分布は中心波長と共にデータ記憶部６２に記憶さ
れかつインタフェース部６４により、ＣＲＴやプリンタ
等の出力部へ出力される。分光反射率を求める処理は、
画素毎、すなわちＣＣＤセンサー３０の１素子毎に繰り
返し行われ、最終的に画面全体の画素毎の分光反射率分
布を得る。In the next step 106, the interference filter 4
The sample 18 is measured for each channel corresponding to the 6 wavelength ranges. The measurement value of the sample 18 is standardized by the value obtained by measuring the standard white paper 40 by the scanner optical system 20, and is sent as the gradation degree from the communication control unit 58 to the arithmetic processing unit 60. The measurement value of the sample 18 is calibrated by the correction value C in the arithmetic processing unit 60, and this value is stored in the data storage unit 62 as the spectral reflectance of the pixel in association with the central wavelength. Based on the obtained discrete spectral reflectance, in the next step 108, a continuous spectral reflectance distribution is estimated. The distribution of the spectral reflectance is stored in the data storage unit 62 together with the center wavelength and is output by the interface unit 64 to an output unit such as a CRT or a printer. The process of obtaining the spectral reflectance is
This is repeated for each pixel, that is, for each element of the CCD sensor 30, and finally the spectral reflectance distribution for each pixel of the entire screen is obtained.
【００２７】上記チャンネルの変更、すなわち、干渉フ
ィルタ４６の変更は、フィルタレット２８の回転によっ
て行われる。すなわち、通信制御部５８から出力される
制御信号に応じてモータ４８が所定角度回転することに
よって所定の透過波長域の干渉フィルタ４６に変更され
る。The channel change, that is, the interference filter 46 is changed by rotating the filterlet 28. That is, the motor 48 is rotated by a predetermined angle according to the control signal output from the communication control unit 58, so that the interference filter 46 in the predetermined transmission wavelength range is changed.
【００２８】また、試料台１４に載置された試料１８の
面の測定は、スキャナ光学系２０の走査によって行われ
る。すなわち、通信制御部５８から出力される制御信号
に応じてモータ３６が回転することによって、スキャナ
光学系２０が試料１８の面に沿って（図１矢印Ｂ及び反
矢印Ｂ方向）移動する。従って、光源２２は試料１８の
面に沿って移動し、この移動によって、光源２２からの
光は、試料１８の全面に渡り順次照射される。The surface of the sample 18 placed on the sample table 14 is measured by scanning the scanner optical system 20. That is, the scanner optical system 20 moves along the surface of the sample 18 (direction of arrow B and counter arrow B in FIG. 1) by rotating the motor 36 according to the control signal output from the communication control unit 58. Therefore, the light source 22 moves along the surface of the sample 18, and by this movement, the light from the light source 22 is sequentially irradiated onto the entire surface of the sample 18.
【００２９】次に、ステップ１０２を図１１を参照して
詳細に説明する。本ルーチンが実行されると、ステップ
１１２へ進み、干渉フィルタ４６の波長域に対応するチ
ャンネル毎の総合特性を求める。すなわち、本実施例の
スキャナ分光測色装置１０は、自光式のスキャナ方式で
あり、図８に示したように、光源２２の分光エネルギー
分布７０、干渉フィルタ４６の分光透過率特性７２、及
びＣＣＤセンサー３０の分光感度特性７４の各々が計測
可能である。この分光エネルギー分布７０、分光透過率
特性７２及び分光感度特性７４を、合成演算処理７８に
よって合成することによりチャンネル毎の総合特性７６
を求めることができる。Next, step 102 will be described in detail with reference to FIG. When this routine is executed, the routine proceeds to step 112, where the total characteristic for each channel corresponding to the wavelength range of the interference filter 46 is obtained. That is, the scanner spectral colorimetric apparatus 10 of the present embodiment is a self-illuminating scanner system, and as shown in FIG. 8, the spectral energy distribution 70 of the light source 22, the spectral transmittance characteristic 72 of the interference filter 46, and Each of the spectral sensitivity characteristics 74 of the CCD sensor 30 can be measured. The spectral energy distribution 70, the spectral transmittance characteristic 72, and the spectral sensitivity characteristic 74 are combined by a combining calculation process 78, whereby an overall characteristic 76 for each channel is obtained.
Can be asked.
【００３０】次のステップ１１４では、後述する１次モ
ーメントＳを最小にする演算によりチャンネル毎の中心
波長λｏを求め、ステップ１１６において求めた中心波
長λｏを各チャンネルと対応付けてデータ記憶部６２に
記憶する。上記処理を全てのチャンネルに対して行い
（ステップ１１８）、本ルーチンを終了する。At the next step 114, the central wavelength λo for each channel is obtained by the calculation for minimizing the first-order moment S described later, and the central wavelength λo obtained at step 116 is associated with each channel and stored in the data storage unit 62. Remember. The above processing is performed for all channels (step 118), and this routine is finished.
【００３１】ここで、各チャンネルの透過光の波長域
（いわゆるバンドパスフィルタのバンド幅）はあまり広
くないので、以下の式（２）に基づいて総合特性７６の
波形分布の１次モーメントＳを最小にする計算により、
滑らかでない分布に対する補正された重心位置としての
中心波長を得ることができる。すなわち、１次モーメン
トＳを最小にするλｏが重心位置の波長となり、これを
中心波長とすることができる。Since the wavelength range of the transmitted light of each channel (so-called band width of the bandpass filter) is not so wide, the first moment S of the waveform distribution of the overall characteristic 76 is calculated based on the following equation (2). By the calculation to minimize,
A center wavelength can be obtained as a corrected center of gravity position for a non-smooth distribution. That is, λo that minimizes the first-order moment S becomes the wavelength at the position of the center of gravity, and this can be the central wavelength.
【００３２】[0032]
【数１】 [Equation 1]
【００３３】但し、ｆ（λ） ：各チャンネルの総合特
性波形の波長λに対する振幅の大きさ。Where f (λ) is the amplitude of the total characteristic waveform of each channel with respect to the wavelength λ.
【００３４】次に、ステップ１０４の補正値Ｃの算出に
ついて図１２を参照して詳細に説明する。Next, the calculation of the correction value C in step 104 will be described in detail with reference to FIG.
【００３５】本ルーチンが実行されると、ステップ１２
２へ進み、本体に内蔵された標準となる複数の色票４４
を計測し、ステップ１２４においてチャンネル毎でかつ
ＣＣＤセンサー３０の１素子毎に分光反射率ｒを求め
る。この場合の分光反射率ｒは、以下の式（３）によっ
て求めることができる。When this routine is executed, step 12
Proceed to 2 and standard multiple color charts 44 built into the main unit
Is measured, and in step 124, the spectral reflectance r is obtained for each channel and for each element of the CCD sensor 30. The spectral reflectance r in this case can be obtained by the following equation (3).
【００３６】 ｒ＝（ｎc ／ｎw ）・１００（％） −−−（３） 但し、ｎc ：色票４４を計測したときのＣＣＤセンサー
３０出力 ｎw ：標準白色紙４０を計測したときのＣＣＤセンサー
３０出力。R = (n c / n w ) · 100 (%) ----- (3) where n c : CCD sensor 30 output when the color chart 44 is measured n w : Standard white paper 40 is measured CCD sensor 30 output at time.
【００３７】次のステップ１２６では、計測した色票４
４の予め基準となる分光計測装置で計測された基準の分
光反射率ｒｏをデータ記憶部６２から読み取り、ステッ
プ１２８へ進み、後述するように同じ色票の反射率ｒ、
ｒｏを比較することにより補正値Ｃを求める。求めた補
正値Ｃはステップ１３０においてデータ記憶部６２に記
憶する。上記処理をチャンネル毎に行い全てのチャンネ
ルの補正値Ｃを求めた後（ステップ１３２）、本ルーチ
ンを終了する。In the next step 126, the measured color chart 4
4, the reference spectral reflectance ro measured by the reference spectroscopic measurement device in advance is read from the data storage unit 62, the process proceeds to step 128, and as described later, the reflectance r of the same color patch,
The correction value C is obtained by comparing ro. The calculated correction value C is stored in the data storage unit 62 in step 130. After the above processing is performed for each channel to obtain the correction values C for all the channels (step 132), this routine ends.
【００３８】上記補正値Ｃは、チャンネル毎に、上記ス
テップ１０２で求めた中心波長に対応する波長帯の基準
となる分光計測装置による分光反射率と本実施例のスキ
ャナ分光測色装置１０による色票の分光反射率とを対比
し、線型回帰を行い回帰係数を得る等、統計処理により
得られる係数を求めることにより得られる。線型回帰に
よる方法を用いた場合、回帰直線は、以下の式（４）、
回帰係数は以下の式（５）で表すことができる。The correction value C is determined for each channel by the spectral reflectance measured by the spectroscopic measurement device and the color measured by the scanner spectrocolorimeter 10 of the present embodiment, which serves as a reference of the wavelength band corresponding to the central wavelength obtained in step 102. It can be obtained by comparing the spectral reflectance of the votes and performing linear regression to obtain a regression coefficient, and then obtaining a coefficient obtained by statistical processing. When the method of linear regression is used, the regression line is the following equation (4),
The regression coefficient can be expressed by the following equation (5).
【００３９】[0039]
【数２】 [Equation 2]
【００４０】上記手順により求められる補正値Ｃは、装
置の光学系の経時変化が少ない場合は繰り返し他の試料
を計測するのに用いることができる。これにより、補正
値Ｃを求める手順を省略することができる。The correction value C obtained by the above procedure can be used for repeatedly measuring another sample when the change with time of the optical system of the apparatus is small. Thereby, the procedure for obtaining the correction value C can be omitted.
【００４１】次に、ステップ１０６を図１３を参照して
試料１８の分光反射率算出について詳細に説明する。Next, step 106 will be described in detail with reference to FIG. 13 for calculating the spectral reflectance of the sample 18.
【００４２】先ず、ステップ１４２において、標準白色
紙４０をスキャナ光学系２０により計測する。次のステ
ップ１４４では、試料１８の反射光量を計測する。次の
ステップ１４６では、標準白色紙４０と試料１８との計
測値に基づいてチャンネル毎の分光反射率ρを求める。
この場合の分光反射率ρは、上記式（３）と同様に以下
の式（６）によって求めることができる。First, in step 142, the standard white paper 40 is measured by the scanner optical system 20. In the next step 144, the amount of reflected light of the sample 18 is measured. In the next step 146, the spectral reflectance ρ for each channel is obtained based on the measured values of the standard white paper 40 and the sample 18.
The spectral reflectance ρ in this case can be obtained by the following equation (6) as in the above equation (3).
【００４３】 ρ＝（ｎs ／ｎw ）・１００（％） −−−（６） 但し、ｎs ：試料１８を計測したときのＣＣＤセンサー
３０出力 ｎw ：標準白色紙４０を計測したときのＣＣＤセンサー
３０出力。Ρ = (n s / n w ) · 100 (%) ----- (6) However, n s : CCD sensor 30 output when the sample 18 is measured n w : When the standard white paper 40 is measured CCD sensor 30 output.
【００４４】従って、試料１８で反射された光は、ＣＣ
Ｄセンサ３０により受光量に比例する出力として取り出
され、この値が標準白色紙４０を計測して得られた出力
値で基準化され、階調度に対応する分光反射率ρとして
通信制御部５８から演算処理部６０へ送られる。Therefore, the light reflected by the sample 18 is CC
It is taken out as an output proportional to the amount of received light by the D sensor 30, and this value is standardized by the output value obtained by measuring the standard white paper 40, and from the communication control unit 58 as the spectral reflectance ρ corresponding to the gradation. It is sent to the arithmetic processing unit 60.
【００４５】次のステップ１４８では、上記ステップ１
０４において記憶された補正値Ｃを用い以下の式（７）
に基づいて校正された分光反射率ρ’を求め、ステップ
１５２において、この値を画素の分光反射率として中心
波長と対応付けてデータ記憶部６２に記憶する。上記処
理をチャンネル毎に行い全てのチャンネルについて試料
１８を計測した後（ステップ１５４）、本ルーチンを終
了する。In the next step 148, the above step 1
Using the correction value C stored in 04, the following equation (7)
The spectral reflectance ρ ′ calibrated based on the above is obtained, and in step 152, this value is stored as the spectral reflectance of the pixel in the data storage unit 62 in association with the central wavelength. After the above processing is performed for each channel and the sample 18 is measured for all channels (step 154), this routine is ended.
【００４６】 ρ’＝ρ・Ｃ −−−（７） 従って、図９に示したように、試料１８を計測したとき
の出力ｎs 、標準白色紙４０を計測したときの出力
ｎw 、に基づき除算処理８０により分光反射率ρを求
め、この分光反射率ρと記憶された補正値Ｃとに基づき
乗算処理８２によって校正された分光反射率ρ’を求め
ることができる。Ρ ′ = ρ · C −−− (7) Therefore, as shown in FIG. 9, the output n s when the sample 18 is measured and the output n w when the standard white paper 40 is measured are Based on this, it is possible to obtain the spectral reflectance ρ by the division processing 80, and obtain the calibrated spectral reflectance ρ ′ by the multiplication processing 82 based on this spectral reflectance ρ and the stored correction value C.
【００４７】次に、ステップ１０８を図１４を参照して
詳細に説明する。先ず、ステップ１６２では、チャンネ
ル毎の中心波長と対応付けてデータ記憶部６２に記憶さ
れた分光反射率ρ’を読み取る。次のステップ１６４で
は、チャンネル毎の離散的な分光反射率ρ’に、演算処
理部６０においてチャンネルの波長領域の長・短波長端
の外側の波長帯域（本実施例では、３８０nm及び７５０
nm）について経験則による補足点の分光反射率を追加し
た分光反射率Ｒ（λ）を求める（図７参照）。なお、こ
の経験則は、以下規則（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
によるものである。Next, step 108 will be described in detail with reference to FIG. First, in step 162, the spectral reflectance ρ ′ stored in the data storage unit 62 in association with the central wavelength of each channel is read. In the next step 164, in the discrete spectral reflectance ρ ′ for each channel, the wavelength band outside the long / short wavelength end of the wavelength region of the channel in the arithmetic processing unit 60 (380 nm and 750 in this embodiment).
The spectral reflectance R (λ) is calculated by adding the spectral reflectance at the supplementary point according to the empirical rule for nm) (see FIG. 7). This rule of thumb is based on the following rules (a), (b), (c), (d)
It is due to.
【００４８】 （ａ） Ｒ（λ） ＝ ０ （λ＜３５０nm） （ｂ） Ｒ（３８０）＝ ρ’1 ／２（λ＝４００nm） （ｃ） Ｒ（λ） ＝ ρ’i （λ1 ≦λi ＜λn ） （ｄ） Ｒ（λ） ＝ ρ’n （λ＞６５０nm） 但し、ｉ＝１、２、・・ｎ（ｎはチャンネルの総数） λ ：波長 ρ’i ：チャンネルｉのときの分光反射率ρ’ λi ：チャンネルｉの中心波長。[0048] (a) R (λ) = 0 (λ <350nm) (b) R (380) = ρ '1/2 (λ = 400nm) (c) R (λ) = ρ' i (λ 1 ≦ λ i <λ n) (d ) R (λ) = ρ 'n (λ> 650nm) However, i = 1,2, ·· n ( n is the total number of channels) λ: wavelength ρ' i: of the channel i Spectral reflectance at time ρ ′ λ i : central wavelength of channel i.
【００４９】この追加された補足点を含む離散的な分光
反射率Ｒ（λ）について、３次スプライン補間やラグラ
ンジュ補間等の高次代数多項式による内挿補間を行い、
連続する分光反射率分布特性を求める。得られた分光反
射率分布は中心波長とともにデータ記憶部６２に記憶さ
れかつインタフェース部６４により、ＣＲＴやプリンタ
等の出力部へ出力する（ステップ１６６）。上記分光反
射率を求める処理は、画素毎に繰り返し行われ、最終的
に画面全体の画素毎の分光反射率を得ることができる。The discrete spectral reflectance R (λ) including the added supplementary points is interpolated by a high-order algebraic polynomial such as cubic spline interpolation or Lagrange interpolation,
Obtain continuous spectral reflectance distribution characteristics. The obtained spectral reflectance distribution is stored in the data storage unit 62 together with the center wavelength and is output to the output unit such as a CRT or a printer by the interface unit 64 (step 166). The process of obtaining the spectral reflectance is repeated for each pixel, and the spectral reflectance of each pixel of the entire screen can be finally obtained.
【００５０】このように、本実施例では、チャンネル数
を増加させることによって分光特性を向上させ、かつチ
ャンネル毎に独立して分光分布の校正及び補正を行うこ
とにより、スキャナ光学系の総合的な分光特性が滑らか
な特性でなくともよく、また単純な演算処理で分光反射
率を求めることができる。As described above, in the present embodiment, the spectral characteristics are improved by increasing the number of channels, and the spectral distribution is calibrated and corrected independently for each channel, so that the overall scanner optical system is integrated. The spectral characteristics do not have to be smooth, and the spectral reflectance can be obtained by simple arithmetic processing.
【００５１】ところで、従来のスキャナによる測色装置
のスキャナ光学系において、ＲＧＢフィルタ等を用い３
色分解測色を行うことにより、試料のＲＧＢ表色値を測
色することは可能であるが、分光反射率を計測すること
ができないため、標準表色系であるＸＹＺ表色系の三刺
激値を計測することができない。従って、光源色を帯び
る任意の光源に適用することができない。By the way, in the scanner optical system of the conventional color measurement device using the scanner, an RGB filter or the like is used.
It is possible to measure the RGB colorimetric values of the sample by performing color separation colorimetry, but since the spectral reflectance cannot be measured, the tristimulus of the XYZ colorimetric system, which is the standard colorimetric system. The value cannot be measured. Therefore, it cannot be applied to any light source having a light source color.
【００５２】本実施例では、複数（９個）の干渉フィル
タ４６によって可視光の波長域を網羅するチャンネルを
形成している（図４参照）。これによって、標準表色系
であるＸＹＺ表色系の三刺激値を求めることがき、光源
の分光エネルギー分布に拘わらず任意の光源を測色用の
光源として適用することができる。In this embodiment, a plurality of (9) interference filters 46 form channels covering the visible light wavelength range (see FIG. 4). Thereby, the tristimulus values of the XYZ color system, which is the standard color system, can be obtained, and an arbitrary light source can be applied as a light source for color measurement regardless of the spectral energy distribution of the light source.
【００５３】また、本実施例では、標準色票を試料台に
配設または載せるのみで自動的に標準となる色票の分光
反射率を計測でき、この計測値と基準値によって容易に
補正値を求めることができる。Further, in the present embodiment, the spectral reflectance of the standard color chart can be automatically measured only by disposing or mounting the standard color chart on the sample table, and the correction value can be easily adjusted by the measured value and the reference value. Can be asked.
【００５４】更に、本実施例では、試料を試料台に載せ
るだけで、自動的に基準値が計測され、かつ自動的に分
光反射率が計測される。このとき、ＣＣＤセンサー３０
のＣＣＤ素子の１素子毎に、上記処理を行うことにより
微小領域の分光反射率計測ができると共に、スキャナ光
学系を移動による走査により、ＣＣＤセンサー３０のＣ
ＣＤ素子全てを試料面、例えばＡ３サイズの面を画素と
して計測できるため、試料面の分光反射率をも求めるこ
とができ、微小領域及び面の分光反射率分布を求めるこ
とができる。Further, in this embodiment, the reference value is automatically measured and the spectral reflectance is automatically measured only by placing the sample on the sample table. At this time, the CCD sensor 30
By performing the above processing for each CCD element, the spectral reflectance of a minute area can be measured, and the C of the CCD sensor 30 can be scanned by scanning the scanner optical system.
Since all the CD elements can be measured using the sample surface, for example, a surface of A3 size as a pixel, the spectral reflectance of the sample surface can also be obtained, and the spectral reflectance distribution of the minute region and the surface can be obtained.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
学系を構成する各要素によって複合的に変化する分光特
性に拘わらず試料の分光反射率特性を求めることがで
き、かつ簡単な計算処理で分光反射率を求めることがで
きるため、装置の大型化や処理時間が増加することなく
分光反射率を求めることができる、という効果がある。As described above, according to the present invention, it is possible to obtain the spectral reflectance characteristic of a sample regardless of the spectral characteristic that changes in a complex manner by each element constituting the optical system, and to perform a simple calculation. Since the spectral reflectance can be obtained by the processing, there is an effect that the spectral reflectance can be obtained without increasing the size of the apparatus and increasing the processing time.
【図１】本発明が適用されたスキャナ分光測色装置の概
略を示した構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a scanner spectral colorimetric apparatus to which the present invention is applied.
【図２】標準白色紙及び色票群の配列を示したイメージ
図である。FIG. 2 is an image diagram showing an arrangement of standard white paper and a group of color charts.
【図３】本実施例におけるフィルタレットの周辺構造を
示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a peripheral structure of a filterlet in the present embodiment.
【図４】実施例に用いた干渉フィルタの分光透過率を示
した特性曲線である。FIG. 4 is a characteristic curve showing the spectral transmittance of the interference filter used in the example.
【図５】本発明の実施例における制御装置の概略構成を
示したブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a control device in the embodiment of the present invention.
【図６】本実施例における校正原理を示す斜視図であ
る。FIG. 6 is a perspective view showing a calibration principle in the present embodiment.
【図７】本実施例における分光反射率の推定過程を示す
イメージ図である。FIG. 7 is an image diagram showing a process of estimating a spectral reflectance in this example.
【図８】光源、フィルタ、及び受光素子の分光特性か
ら、スキャナ光学系の総合的な分光特性を求める過程を
示したイメージ図である。FIG. 8 is an image diagram showing a process of obtaining comprehensive spectral characteristics of a scanner optical system from spectral characteristics of a light source, a filter, and a light receiving element.
【図９】標準白色紙の計測値及び補正値に基づき分光反
射率を求める過程を示したイメージ図である。FIG. 9 is an image diagram showing a process of obtaining a spectral reflectance based on a measurement value and a correction value of standard white paper.
【図１０】本実施例のメイン制御ルーチンを示すフロー
チャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a main control routine of this embodiment.
【図１１】本実施例の総合特性算出ルーチンを示すフロ
ーチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an overall characteristic calculation routine of this embodiment.
【図１２】本実施例の補正値算出ルーチンを示すフロー
チャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a correction value calculation routine of the present embodiment.
【図１３】本実施例の試料計測ルーチンを示すフローチ
ャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a sample measurement routine of the present embodiment.
【図１４】本実施例の分光反射率演算ルーチンを示すフ
ローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing a spectral reflectance calculation routine of this embodiment.
１０ スキャナ分光測色装置 ２０ スキャナ光学系 ２２ 光源 ２８ フィルタレット ３０ ＣＣＤセンサー ４０ 標準白色紙 ４４ 色票 ４６ 干渉フィルタ ５６ 制御装置 ５８ 通信制御部 ６０ 演算制御部 ６２ データ記憶部 10 Scanner Spectral Colorimetric Device 20 Scanner Optical System 22 Light Source 28 Filterlet 30 CCD Sensor 40 Standard White Paper 44 Color Chart 46 Interference Filter 56 Control Device 58 Communication Control Unit 60 Calculation Control Unit 62 Data Storage Unit
フロントページの続き (72)発明者 渡部 桂子 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 高木 淳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor Keiko Watanabe 1 in No. 41 Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi-gun, Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Atsushi Takagi, 1 Toyota-cho, Aichi Prefecture Toyota Motor Vehicle Within the corporation
Claims (2)
体からの反射光量を検出する受光手段、及び各々重複し
ない所定波長域の光を透過すると共に該波長域以外の光
を遮光する複数の光学フィルタを備え、該反射光量を、
該光学フィルタを透過した光を計測することによって計
測する光学手段と、 前記所定波長域毎に、少なくとも前記光源のエネルギー
分布、前記光学フィルタの透過率分布及び前記受光手段
の感度分布の組合せにより得られる分光分布に基づいて
補正された中心波長を求める補正手段と、 前記所定波長域の中心波長毎に、基準板の反射率を基準
にした分光反射率になるように試料の計測値を校正する
校正手段と、 前記中心波長毎に校正された分光反射率に基づいて分光
反射率分布を推定する推定手段と、 を備えたスキャナ分光測色装置。1. A light source, a light receiving means for detecting the amount of reflected light from an object due to the light emitted from the light source, and a plurality of light-transmitting portions that transmit light in a predetermined wavelength range that does not overlap each other and shield light other than the wavelength range. An optical filter is provided, and the reflected light amount is
Optical means for measuring by measuring the light transmitted through the optical filter, and for each of the predetermined wavelength range, obtained by a combination of at least the energy distribution of the light source, the transmittance distribution of the optical filter and the sensitivity distribution of the light receiving means. Correction means for obtaining a corrected central wavelength based on the spectral distribution, and for each central wavelength in the predetermined wavelength range, calibrates the measured value of the sample so that the spectral reflectance is based on the reflectance of the reference plate. A scanner spectral colorimetric apparatus comprising: a calibrating unit; and an estimating unit that estimates a spectral reflectance distribution based on the spectral reflectance calibrated for each central wavelength.
波長毎に、色が異なる複数の色票の各分光反射率の基準
値及び計測値に基づいて補正値を求めて該補正値に基づ
いて基準板の反射率を基準にした分光反射率になるよう
に試料の計測値を校正することを特徴とする請求項１に
記載のスキャナ分光測色装置。2. The calibration means obtains a correction value based on a reference value and a measured value of each spectral reflectance of a plurality of color chips having different colors for each central wavelength of the predetermined wavelength range, and sets the correction value as the correction value. The scanner spectrocolorimeter according to claim 1, wherein the measured value of the sample is calibrated based on the reflectance of the reference plate as a reference.
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