JPWO2016093079A1 - マルチアングル測色計 - Google Patents
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Abstract
Description
<1.1 マルチアングル測色計の外観>
図1は、実施形態に係るマルチアングル測色計1の外観を示す斜視図である。マルチアングル測色計1は、物体の被測定箇所からの光を複数の角度で受光して分光反射率を得ることで、被測定箇所の色を測定するものである。本実施形態では、マルチアングル測色計1は、小型で持ち運び可能な携帯式の測色計である。
以下では、1つの照明部に対して複数の受光部が配置されて1つの照明部と複数の受光部とによって構成される部分を、1つの投受光ユニットと呼ぶ。該1つの投受光ユニットは、被測定物5を一方向から照明し、該被測定物5からの光を複数の方向で受光する1方向照明−多方向受光方式のマルチアングル測色計の構成を有している。これにより、1つの照明部からの光が測定面で反射することで生じる反射光が複数の受光部によって異なる角度で受光され、反射光の検出機能が高められ得る。
図7は、マルチアングル測色計1の主な構成を例示する模式図である。図8は、マルチアングル測色計1の構成のうち、特に開口3の周辺部を示す断面図である。
投受光部10は、2つの照明ユニットL1a,L1b、受光部としての9つのレンズC1a〜C4a,C1b〜C4b,C5、および11個の導光部F1a〜F4a,F1b〜F4b,F5,F6a,F6bを有している。
図9および図10は、分光ユニット6の主要な構成を模式的に例示する図である。分光ユニット6は、各導光部F1a〜F4a,F1b〜F4b,F5,F6a,F6bで導かれる光についての分光分布に係る情報を得るための部分である。
制御部7は、マルチアングル測色計1の動作の制御ならびに各種演算を行う部分である。制御部7は、例えば、中央演算部(CPU)およびメモリー等を有しており、記憶部8に格納されるプログラムを読み込んで実行することで、各種機能を実現する。制御部7は、該制御部7において実現される機能的な構成として、例えば、測定制御部71および演算部72を備えている。
<1.4.1 光検出値を実測により取得>
図13から図15は、光検出値を実測により取得する際のフローを示すフローチャートである。このフローは、測定制御部71の制御によって実現され得る。なお、実測の際に得られる各種情報は、適宜メモリー等に記憶される。
本実施形態では、反射角度が異なる複数の光のうち少なくとも2つの光の検出結果を基に、反射光のうち上記少なくとも2つの光とは反射角度の異なる特定光の検出結果が推定される。以下では、一例として、照明部E1aから照射された反射光のうち、aspecular角105度の光の検出結果と、aspecular角115度の光の検出結果とを基に、aspecular角110度の特定光の検出結果が推定される場合を説明する。
実測により取得された第1〜14光検出値、推定により取得された第15,16光検出値、および、ステップS0,S24で取得された第1,2参照光検出値に基づいて、演算部72が色情報を算出する。ここでは、下記[i]〜[viii]の光検出値の組についての平均値が、各角度に係る補正後の光検出値として算出される。そして、複数の補正後の光検出値ならびに第1および第2参照光検出値に基づいて、測定点5pに存在する測定面5sの色情報(例えば、三刺激値)が得られ、マルチアングル測色計1の測色動作が終了する。
[ii]第3光検出値と第6光検出値との組、
[iii]第4光検出値と第5光検出値との組、
[iv]第7光検出値と第8光検出値との組、
[v]第9光検出値と第12光検出値との組、
[vi]第10光検出値と第11光検出値との組、
[vii]第13光検出値と第14光検出値との組、
[viii]第15光検出値と第16光検出値との組。
以上のように、本実施形態に係るマルチアングル測色計1では、反射角度が異なる複数の光のうち少なくとも2つの光の検出結果を基に、反射光のうち上記少なくとも2つの光とは反射角度の異なる特定光の検出結果が推定される。これにより、実際には導光のための各光学素子(レンズ、導光部、等の素子)が配されていないas角110度における光検出値が、as角105度の光検出値およびas角115度の光検出値を基に推定して取得される。このように、マルチアングル測色計1では各光学素子を有さない角度においても光検出値を取得することが可能であるので、マルチアングル測色計1内に配される各部材のレイアウトの自由度が向上する。ひいては、光検出値を取得したい角度位置に導光のための各光学素子を配する従来のマルチアングル測色計に比べて、本実施形態のマルチアングル測色計1では小型化を達成しうる。また、本実施形態では、レイアウトの自由度を向上させてマルチアングル測色計1の小型化を図るため、レンズの有効径を小さくする等によりマルチアングル測色計の小型化を図る他の態様と異なり、測色精度の低下を抑制できる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
上記実施形態では、角度の異なる2つの光についての光検出値(第3光検出値および第7光検出値)が既知であり、これらを基に特定光の光検出値が推定情報として生成される態様について説明したが、これに限られるものではない。角度の異なる2つの光の反射率が既知であれば、これらを基に特定光の反射率が推定情報として生成されてもよい。また、その他の指標値が推定情報として生成されてもよい。
上記実施形態では、1対の投受光ユニットが基準面に対して対称に配置されるダブルパス方式の採用されたマルチアングル測色計1について説明したが、本発明の推定技術はダブルパス方式を採用しないマルチアングル測色計にも適用可能である。図21は、変形例に係るマルチアングル測色計1Aの主な構成を例示する模式図である。図21に示されるように、マルチアングル測色計1Aは一方向照明−多方向受光方式の測色計であり、マルチアングル測色計1Aではダブルパス方式が採用されていない。この態様においても、上記実施形態の場合と同様、分光ユニット6Aで検出される少なくとも2つの光の検出結果を基に、反射光のうち該少なくとも2つの光とは反射角度の異なる特定光の検出結果を推定する推定情報が生成される。これにより、測色計内部での部材のレイアウトの自由度が向上する。
2n 中心軸
5 被測定物
5n 法線
5p 測定点
5s 測定面
6,6A,6X,6Y,6Z 分光ユニット
6D 拡散板
6Ls 光検出部
7 制御部
8 記憶部
10,10A 投受光部
71 測定制御部
72 演算部
BF バンドルファイバ
C1a〜C4a,C1b〜C4b,C5,C6a,C6b レンズ
E1,E1a,E1b,E2 照明部
F1a〜F4a,F1b〜F4b,F5,F6a,F6b 導光部
L1a,L1b 照明ユニット
O1a〜O4a,O1b〜O4b,O5,O6a,O6b 出射部
T1a〜T4a,T1b〜T4b,T5,T6a,T6b 窓部
W1a〜W4a,W1b〜W4b,W5,W6a,W6b 開口部
Claims (9)
- 対象面の測定点に向けて光を照射する照明部と、
前記光の前記測定点からの反射光を互いに異なる複数の反射角度で受光する複数の受光部と、
前記複数の受光部でそれぞれ受光した複数の光を、特定の順序で選択的に検出位置へ導く選択導光部と、
前記検出位置に配置され、前記選択導光部から出射した光を光電変換する光検出部と、
を備え、
前記複数の光のうち少なくとも2つの光の検出結果を基に、前記反射光のうち前記少なくとも2つの光とは反射角度の異なる特定光の検出結果を推定する推定情報が生成されることを特徴するマルチアングル測色計。 - 請求項1に記載のマルチアングル測色計であって、
前記複数の光のうち前記少なくとも2つの光が光学的に混合されて前記光検出部で検出されることによって、前記推定情報が生成されることを特徴とするマルチアングル測色計。 - 請求項2に記載のマルチアングル測色計であって、
前記選択導光部が複数の入射口と単一の出射口とを有するバンドルファイバを有しており、
前記少なくとも2つの光が前記バンドルファイバの経路途中で光学的に混合されて前記光検出部で検出されることを特徴とするマルチアングル測色計。 - 請求項2または請求項3に記載のマルチアングル測色計であって、
前記少なくとも2つの光の各光路の途中にそれぞれ設けられ、前記少なくとも2つの光の各反射角度と前記対象面の反射率とに応じた各透過率を有する少なくとも2つのフィルタ、
を備えることを特徴とするマルチアングル測色計。 - 請求項1に記載のマルチアングル測色計であって、
前記光検出部は前記少なくとも2つの光のそれぞれの検出を個別に行い、
前記少なくとも2つの光のそれぞれの検出結果を基に演算処理が行われることによって前記特定光に応じた前記推定情報が生成されることを特徴するマルチアングル測色計。 - 請求項5に記載のマルチアングル測色計であって、
前記演算処理は前記少なくとも2つの光の各反射角度と前記対象面の反射率とに応じた重み付け処理を含むことを特徴とするマルチアングル測色計。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のマルチアングル測色計であって、
前記少なくとも2つの光の各反射角度のうち最大角度と最小角度との間に挟まれた角度範囲内に、前記特定光の反射角度が含まれることを特徴とするマルチアングル測色計。 - 対象面の測定点を通過し前記対象面に垂直な基準面に関して対称配置され、前記測定点に向けて光を照射する複数の照明部と、
前記基準面に関して対称配置され、互いに異なる反射角度で前記測定点からの反射光を受光する複数の受光部と、
前記複数の受光部でそれぞれ受光した複数の光を、特定の順序で選択的に検出位置へと導く選択導光部と、
前記検出位置に配置され、前記選択導光部から出射した光を光電変換する光検出部と、
を備え、
前記基準面から見て一方側と他方側との双方において、前記複数の光のうち少なくとも2つの光が前記光検出部へと導かれて取得される検出結果を基に、前記反射光のうち前記少なくとも2つの光とは反射角度の異なる特定光の検出結果を推定する推定情報が生成されることを特徴するマルチアングル測色計。 - 請求項8に記載のマルチアングル測色計であって、
前記一方側と前記他方側との双方において、前記測定点に照射された照明光の正反射方向から前記基準面に近づく方向にX度(0≦X≦180)だけ傾いた方向の角度をaspecular角X度と表現し、前記正反射方向から前記基準面と遠ざかる方向にX度(0≦X≦180)だけ傾いた方向の角度をaspecular角−X度と表現するとき、
前記一方側と前記他方側との双方において、前記少なくとも2つの光はaspecular角105度の光とaspecular角115度の光とによって構成され、前記特定光はaspecular角110度の光によって構成されることを特徴とするマルチアングル測色計。
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