JPS6127683B2

JPS6127683B2 -

Info

Publication number: JPS6127683B2
Application number: JP55057082A
Authority: JP
Inventors: Taku Sakamoto
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1980-05-01
Filing date: 1980-05-01
Publication date: 1986-06-26
Also published as: GB2075186A; GB2075186B; DE3117336A1; US4465375A; JPS56154604A; FR2481800A1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、フイルムなどの透過率に基いて透過
濃度を測定したり、印刷物などの反射率に基いて
反射濃度を測定する網点画像濃度計、あるいは、
透過率又は反射率を測定し、それを面積に変換す
る方式の網点面積率計などにおける測定方法およ
び測定装置の改良に関するものである。従来、このような測定装置においては、測定し
ようとする網点画像の階調変化は、微細な面積の
部分に亘つてまで存在するので、測定面積を定め
るアパーチヤ径は小さいもの程望ましい。しか
し、余り小さくすると、網点画像の測庭の際に、
アパーチヤと網点との相対位置の変化により、測
定値がバラつくと云う欠点がある。このようなバラつきは、スクリーン線数が大き
いものではほとんど生じないが、スクリーン線数
の小さい粗線スクリーンのもの、特に、10線／cm
程度の印刷物管理用ゲージの測定において著し
い。このような印刷物管理用ゲージは、たとえ
ば、およそ５治×６mm程度の比較的小面積に印刷
されているので、ただアパーチヤ径（測定面積）
を大きくしただけで解決しうる問題とは云えな
い。本発明は、上述の欠点を除去するためになされ
たもので、スクリーンピツチに比べて余り大きく
ない測定面で、平均網点透過率あるいは反射率
を、高い信頼性のある値で測定する方法を提供す
るものである。以下、図面に基いて詳述する。第１図ａは、従来の透過型の濃度計あるいは面
積率計の光学系の構成の一例を示す図で、１は白
熱電球などから成る光源、２はコンデンサレン
ズ、３は測定面積を定めるアパーチヤで、遮光性
材料からなり、光源側へ向つて拡大するテーパー
状とすることにより、板の厚さに拘らず、測定面
における光量分布が一様になるようにしてある。
４は被測定物、５は外来光の進入を防止するアパ
ーチヤ、６は拡散板、７はコンデンサレンズ、８
は分光特性補正用フイルタ、９はフオトマルチプ
ライヤなどの光電変換素子である。その動作概要は、光源１から発した光をコンデ
ンサレンズ２で集光し、アパーチヤ３で定まる測
定面について一様な光量分布を得る。この光は被
測定物４を透過し、被測定物４の透過率に応じて
減衰した光が、受光部へ送られる。受光部では、
アパーチヤ５により外来光の進入は防止され、ア
パーチヤ３で定まる一定面積の光だけを採光し、
拡散板６あるいは拡散板６および図示を省略した
空洞部で拡散し、コンデンサレンズ７により集光
して、フイルタ８で分光特性を補正した後、光電
変換素子９に入力する。このようにして、光電変換素子９においては、
被測定物４の透過率に比例した光電流を得ること
ができる。また、光電流を一定とした場合には、
光電変換素子９への印加電圧は、被測定物４の透
過濃度に比例する。かかる光電流あるいは印加電
圧を、濃度あるいは網点面積率に変換するのであ
る。次に、第２図ａに、従来の反射型濃度計あるい
は網点面積率計の光学系の構成の一例を示す。１は白熱電球などから成る光源、２はコンデン
サレンズ、１５は遮光筒、１６は測定面積を定め
るアパーチヤ、１７は被測定物、１８はリング状
ミラー、８は分布特性を補正するフイルタ、９は
フオトマルチプライヤなどの光電変換素子であ
る。その動作概要は、光源１から発した光をコンデ
ンサレンズ２で集光し、アパーチヤ１６で定まる
測定面について一様な光量分布を得る。この光
は、被測定物１７で反射し、被測定物１７の反射
率で定まる減衰した光がリング状ミラー１８で反
射し、フイルタ８で分光特性を補正された後、光
電変換素子９へ入力する。このようにして、光電変換素子９においては、
被測定物１７の反射率に比例した光電流を得る
か、もしくは光電流を一定とする場合には、、光
電変換素子９への印加電圧は被測定物１７の反射
濃度に比例する。かかる光電流あるいは印加電圧
を濃度、あるいは面積に変換するものである。本発明者は、上述の構造の濃度計において、ア
パーチヤ３あるいは１６の直径を種々変えて、た
とえば、スクリーピツチ１mm（10線／cm）の面積
率50％の網点濃度を測定してみると、第３図示の
ような結果が得られることを見出した。図において、実線はアパーチヤ３あるいは１６
と網点との相対位置関係が、第４図ａのように、
アパーチヤ３あるいは１６の中心と網点の黒化部
の中心が一致している場合の測定値である。点線
は、アパーチヤ３あるいは１６と網点との相対位
置関係が、第４図ｂのようにアパーチヤ３あるい
は１６の中心と網目版の非黒化部の中心が一致し
ている場合の測定値である。第３図からも明らかなように、スクリーンピツ
チのある定数倍の点に、周期的に、測定誤差が０
となる点が存在することがわかる。これらの点Ａ
は、網点の形状が正方形の場合は、一般式で表わ
すと、およそＡ＝Ｐ×（ｎ＋0.25） (1) となる。ここで、ｎは正の整数、Ｐはスクリーン
ピツチである。このような点が存在するのは、アパーチヤ３あ
るいは１６の直径を変化させて、測定面に面積率
50％の網点をとらえた場合、網点の黒化部と非黒
化部との占める割合が、等しくなる直径値群があ
るということである。さらに、このような直径値をもつたアパーチヤ
３あるいは１６を使用した場合には、アパーヤチ
の中心と網点の黒化部もしくは非黒化部の中心と
が一致しない場合にも、測定値のバラツキが小さ
いことが確かめられている。本発明は、同図の測定値の誤差が、プラス、マ
イナス周期的に変化しているので、プラス側誤差
とマイナス側誤差とを互いに打ち消せば、測定精
度を著しく向上させることができる点に着目した
ものである。その要旨は、被測定物の濃度あるい
は網点面積率が原信号である透過率あるいは反射
率を測定するに際して、測定面における透過光あ
るいは反射光の重みづけを、中央部が大きく、周
辺部へ行く程、順次重みを小さくすることにあ
る。以下実施例について述べる。まず、測定面の重みづけの特性曲線として考え
られるいくつかの例を、、第５図ａ〜ｇに示す。
同図は、測定面の直径方向での重みづけを示し、
重みづけを最大としている中央部の円形を内円と
呼び、その直径を内径と呼び、測定面の直径を外
径と呼ぶものとする。第５図ａは、内円での重みが最大で、内径から
外径にかけて、直線的に重みを低下させ、外径の
所で重みを０としたもの。第５図ｂは、内円での重みが最大で、内径から
外径にかけて、非直線的（濃度で直線的）に重み
を低下させ、外径の所で重みを０としたもの。第５図ｃは、中央の重みが最大で、以下外径ま
で直線的に重みを低下させ、外径の所で重みを０
としたもの。第５図ｄは、中央の重みが最大で、以下外径ま
で指数関数（ガウス分布）的に重みを低下させ、
外径の所で重みを０としたもの。第５図ｅは、中央の重みが最大で、以下外径ま
で正弦波的に重みを低下させ、外径の所で重みを
０としたもの。第５図ｆは、内円での重みが最大で、内径から
外径にかけて階段的に重みを低下させ、外径の所
で重みが少し残つている場合。第５図ｇは、内円での重みが最大で、内円の外
周で１段階重みを低下させ、以下外径にかけて直
線的に重みを低下させ、外径の所で重みが少し残
つている場合を、それぞれ示している。上述の重みづけの例の全体的特徴あるいは部分
的特徴の組合わせ、および部分的変更などを含め
ると、重みづけの特性曲線は、図示以外にも数多
く考えられる。上述の重みづけを実施することを考えてみる
と、走査型の光学系を有する濃度計あるいは網点
面積率計においては、後述のように、、光学系に
手を加えても良いし、光学系はそのままにして、
得られた光電信号をデイジタル化し、マイクロコ
ンピユータ等を使用し、第５図示などの重みづけ
にしたがい演算して、濃度あるいは面積率を算出
することも考えられるが、これらはいずれも若干
高価につくものと思われる。したがつて、第１図ａあるいは第２図ａに示す
ような一般的によく使われている、濃度計あるい
は網点面積率計の光学系に第５図示などの重みづ
けを実施することを考えてみると、透過型の場合
は、第１図ｂおよび第７図ａ，ｂなどが考えら
れ、反射型の場合は、第２図ｂ，ｃなどが考えら
れる。第１図ｂにおいて、従来の光学系と異なる点
は、被測定物４の手前（光源側）に位置するアパ
ーチヤである。すなわち、１０は遮光板で、その開口１０ａ
は、半透光性板１１の有するテーパー状の開口１
１ａの大きい側、すなわち光源側の口径と等しく
なつている。１１は、プラスチツク、ガラスなど
の半透光性性料よりなるものである。その光学的性質は、開口部の透過率が最大で、
その外縁で１段階透過率が低下し、以下外径まで
直線的に透過率が低下し、外径の所で少し透過率
を有しているもので、その重みづけの特性曲線
は、第５図ｇの如くである。また、上記遮光板１０および半透光性板１１か
らなるアパーチヤの代りに、第６図示のように、
遮光性板１２の中央附近に、周辺部に行く程、幅
が狭くなる多数の微細な放射状切り込みを入れた
開口１２ａを設けて用いることも出来る。なお、
同図では、簡単のために、切り込みの数は、実際
よりも少くしてある。この場合の重みづけの特性
曲線は、第５図ａの如くである。なお、このようなアパーチヤの例としては、上
述の他に、蒸着の膜厚を周辺に行く程順次厚くし
たもの、写真により周辺に行く程順次濃度を高く
したもの、あるいは、印刷により周辺に行く程順
次濃度を高くしたフイルム状のものなどが考えら
れる。さらに、アパーチヤとして単なる開口を用い、
第７図ａに示すように、投光側のアパーチヤ２５
を測定面より浮かせて設置し、測定面の内円が１
番光量が大きく、以下周辺に行く程順次光量が小
さくなるような照射を行なつてもよく、また同図
ｂに示すように、前記アパーチヤ３を使用して、
測面が一様な光量となるように照射し、かつ受光
側のアパーチヤ２６を測定面より浮かせて設置す
ることにより、測定面の内円はそのまま受光し、
以下周辺に行く程、順次受光量を低下させること
も可能である。次に、反射型の濃度計あるいは網点面積率計
に、本発明を適用した例について説明する。第２図ｂは、第６図で例示したような重みづけ
特性を有するフイルム板１９を、光源１の近くに
設置し、測定面の中央部分の光量が１番大きく、
以下周辺に行く程順次光量が小さくなるような照
明をした例を示す。第２図ｃは、前記のような重みづけ特性を有す
るフイルム板２０を、測定面を定めるアパーチヤ
１６の近くに設定し、中央部分の光量が一番大き
く、以下周辺に行く程順次光量が小さくなるよう
な照明方法および受光方法を同時に実施した場合
で、その重みづけ特性曲線は、フイルム板２０単
独の透過性曲線の２乗特性となる。次に、上述の外径と内径の寸法の定め方の例
を、いくつか述べる。まず、外径については、これを小さくすること
は可能ではあるが、汎用性を持たせる意味から
も、また印刷物管理用ゲージの印刷面積が５mm×
６mm程度であることを考慮して、これが測定でき
る寸法である３mm〜５mm程度に定めればよいと思
われる。次に、内径は、外径との差を勘案しながら定め
られる。（Ａ例） (1)式より算出される直径を、内径と外径のほぼ
中央に設定し、その前後に比較的小さい直径差を
設ける。たとえば、測定するスクリーンピツチの
最大値を１mm（10線／mm）とし、4.25mmを中央と
して、プラスマイナス0.25mm程度の偏差を設定
し、内径を４mm、外径を4.5mmとすることが考え
られる。なお、この場合プラスとマイナス側の偏
差を、必ずしも同一に設定する必要はない。（Ｂ例）外径を、上述のような物理的な制約などから定
め、外径との差が、測定すべきスクリーンピツチ
の2n倍（ｎ＝１，２，３…）程度となるように
内径を設定し、プラス側誤差とマイナス側誤差と
が互いに打ち消すようにする。たとえば、測定す
るスクリーンピツチの最大値を１mmとし、外径を
4.5mmに設定し、内径との差が、網目版ピツチの
２倍となるように、内径を2.5mmとすることなど
が考えられる。（Ｃ例）外径を、上述のような物理的な制約などから定
め、外径との差が、測定すべきスクリーンピツチ
の５，６倍以上となるように内径を設定し、プラ
ス側誤差とマイナス側誤差とが互いに打ち消せな
い部分が残つてもその影響が極めて小さくなるよ
うにする。たとえば、最適値と云う意味ではない
が、前例の外径を4.5mm、内径を2.5mmと設定した
場合、外径と内径との差は２mmである。これは、
スクリーンピツチ0.391mm（25.6線／cm）に対し
ては５倍強となり、スクリーンピツチ0.254mm
（39.4線／cm）に対しては８倍弱となる。つづいて、本発明による測定方法により、面積
率50％の網点濃度を測定した場合の測定値例を、
従来の濃度計によるそれと比較すると、下表のよ
うになる。

【表】上表において、Ａ例は、従来の濃度計におい
て、測定面の直径を4.5mmとした場合、Ｂ例は、
本発明の実施例であり、測定面の重みづけ特性が
第５図ａのような濃度計において、内径を4.0
mm、外径を4.5mmとした場合である。この表からも明らかなように、本発明の実施例
の方が、測定誤差が小さく、効果のあることが実
証されている。以上、網点画像濃度計を主体として説明した
が、本発明は、網点面積率計にも適用できるもの
はもちろんである。以上、詳述したように、本発明によれば、スク
リーンピツチに比べて余り大きくない測定面を用
いても、網点画像濃度あるいは網点面積率を、高
い信頼性をもつて測定できると云う顕著な効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、透過型濃度計あるいは網点面積計の
光学系の概略構成図であり、ａは従来品、ｂは本
発明の一実施例を示すものである。第２図は、反
射型濃度計あるいは網点面積率計の光学系の概略
構成図であり、ａは従来品、ｂ，ｃは本発明の一
実施例を説明するため主要部のみ示す図である。
第３図は、スクリーンピツチ１mmの面積率50％の
網点の濃度を、アパーチヤ径を種々変えて測定し
た結果を示す図であつて、実線は、アパーチヤと
網点との相対位置が、次に示す第４図ａのような
場合、点線は、アパーチヤと網点との相対位置関
係が、第４図ｂのような場合を示している。第４
図は、アパーチヤと網点との相対位置関係を示す
図で、ａはアパーチヤの中心と網点の黒化部の中
心が一致した場合であり、ｂはアパーチヤの中心
と網点の非黒化部の中心が一致した場合を示して
いる。第５図は、測定面直径方向における重みづ
け特性曲線のいくつかの例を示す図である。第６
図は、第５図ａの重みづけ特性を有するアパーチ
ヤの実施例を示す図である。第７図は、アパーチ
ヤを測定面より少し浮かして設置し、中央部の重
みが大きく、周辺に行く程順次重みが小さくなる
ようにした一実施例を示し、ａは投光側アパーチ
ヤを、ｂは受光側アパーチヤをそれぞれ加工した
場合を示す図である。１……光源、２，７……コンデンサレンズ、３
……アパーチヤ、４……被測定物（透過型）、５
……アパーチヤ、６……拡散板、８……分光特性
補正用フイルタ、９……光電変換素子、１０……
遮光板、１１……半透光性板、１２……遮光性
板、１２ａ……開口、１５……遮光筒、１６……
アパーチヤ、１７……被測定物（反射型）、１８
……リング状ミラー、１９，２０……重みづけ特
性を有するフイルム板、２５，２６……アパーチ
ヤ。

Claims

【特許請求の範囲】

１光源と光電変換素子とを備え、それらの間の
光路上に被測定物を置き、被測定物からの透過光
あるいは反射光に基いて、濃度あるいは網点面積
率を求める濃度計あるいは網点面積率計におい
て、測定面における透過光あるいは反射光の重み
づけを、実質的に中央部が大きく、周辺に行くに
したがつて順次小さくなるようにすることを特徴
とする網点画像濃度あるいは網点面積率の測定方
法。