多角度測色計的製作方法

2023-04-28 02:16:21

多角度測色計的製作方法
【專利摘要】在多角度測色計（100）中，採用了多角度方式且對稱配置方式作為光學配置。另外，使用單一的光檢測單元（41）進行對稱配置中的各側的光檢測。通過兼用光檢測單元（41），使得裝置變得簡單，還不產生因多個光檢測單元的特性的個體差造成的影響。反過來，也可以兼用照明用的構件。在使用多個光檢測單元的情況下，通過使用波長解析度比較低的光檢測單元作為一方所使用的光檢測單元，能夠實現裝置的小型化、廉價化。由此，能夠在實現裝置小型化、廉價化的同時，降低因測定面的相對傾斜引起的姿勢誤差。
【專利說明】多角度測色計
【技術領域】
[0001]本發明涉及多角度測色計，尤其涉及用於修正測色計相對於測定面的姿勢誤差的光學配置改進技術。
【背景技術】
[0002]由於汽車的塗飾等中使用的金屬色塗飾、珍珠色塗飾等在內部的光澤材料的影響下，其色彩因觀察者的方向不同會看起來不同，所以在其塗飾評價(塗飾色的評價)中使用以多個角度進行照明或受光的多角度測色計。
[0003]S卩，汽車的塗飾等所使用的金屬色塗飾、珍珠色塗飾在塗飾塗膜內包含被稱為光澤材料的鱗片狀的鋁片或雲母片，呈現所謂的金屬色效果或珍珠色效果。這是因為光澤材料對反射特性的貢獻因照明以及觀察方向而不同。在這樣的金屬色塗飾、珍珠色塗飾的評價(色彩測定)中，使用具備從多個方向對被測定物的試樣面照明並從一個方向受光(多方向照明單向受光)或者從一個方向對被測定物的試樣面照明並從多個方向受光(單向照明多方向受光)的多角度幾何形狀(光學配置)的多角度測色計。
[0004]可是，如果測定對象是汽車的減震器等具有曲率的試樣，則在測定時產生試樣法線與測色計的基準軸不一致的姿勢誤差的可能性較高。其中，由於對接近於鏡面反射光的角度方向而言，反射特性的角度依存性較大，所以可以忽略該誤差的影響。
[0005]鑑於此，出於降低該姿勢誤差的目的，例如在專利文獻I所公開的方法中，提出了一種利用彈簧等彈性體將內置測定光學系統的光學基礎單元保持於框體，通過不依賴於試樣與框體的接觸角度地將照明/受光幾何形狀保持恆定，來降低測定誤差的技術。
[0006]另外，作為其他的公知技術，還有一種通過採用在試樣接觸面配置多個接觸銷，並如果全部被均衡地按壓則發生測定觸發的構成，來抑制測色計的姿勢誤差的技術。
[0007]另一方面，在專利文獻2所公開的方法中，為了在根據鏡面反射光來測定試樣的光澤的光澤計中抑制光澤計的姿勢誤差，提出了一種對原本的照明系統/受光系統配置以與試樣法線軸對稱的方式追加的修正用光學系統，使兩者的測定值平均化的手法。
[0008]專利文獻1:日本特開2002 - 5830號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2007 - 315761號公報
[0010]在上述專利文獻I的技術中，通過在機構上下工夫來達到降低姿勢誤差的目的，但需要利用彈性體保持內部機構這一結構上複雜的機械結構，使得裝置大型化。另外，由於是內部機構移動的結構，所以擔心在汽車的生產線中測定對象運動的情況等苛刻的條件下使用時欠缺可靠性、耐用性。
[0011]另外，在上述公知技術中，需要測定者通過手動來進行姿勢調整，存在到測定開始為止需要勞力和時間這一缺點。
[0012]並且，專利文獻2的技術雖然消除了專利文獻I的技術、上述公知技術的缺點，但由於傳感器、外圍的電路系統等受光系統的各構成構件需要2組，所以存在裝置複雜化、成本上升的問題。
【發明內容】

[0013]本發明鑑於這樣的情形而提出，其目的在於，提供一種針對起因於姿勢誤差的誤差的發生，防止因單純地配置多組相同構成的光學系統而造成的構成構件的增加，實現裝置的小型化、廉價化並且能夠進行姿勢誤差的修正的多角度測色計。
[0014]本發明的一個方式涉及的多角度測色計具備:(a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬的基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射；(b)多個第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述多個第一照明部分別對稱配置，並朝向上述規定的測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備被配置在上述基準平面上，分別與上述測定點對置，並且相對於上述基準線對稱配置的第一和第二受光窗；以及單一的光檢測單元，其具備接受由上述第一和第二受光窗分別接收到的第一和第二光並變換成電信號的光電變換元件；(d)運算部，基於上述電信號求出上述第一和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於上述測定點的測定面的色信息。
[0015]本發明的另一個方式涉及的多角度測色計具備:(a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬的基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射；(b)多個第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述多個第一照明部分別對稱配置，朝向上述規定的測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備:被配置在上述基準平面上，分別與上述測定點對置，並且相對於上述基準線對稱配置的第一和第二受光窗；第一光檢測單元，具備接受由上述第一受光窗接收到的第一光並變換成電信號的第一光電變換元件；以及第二光檢測單元，具備接受由上述第二受光窗接收到的第二光並變換成電信號的第二光電變換元件；(d)運算部，基於上述電信號求出上述第一和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於上述測定點的測定面的色信息，使用具有比上述第一光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為上述第二光檢測單元。
[0016]本發明的又一個方式涉及的多角度測色計具備:(a)第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以規定的角度進行光照射；(b)第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述第一照明部對稱配置，朝向上述測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備在上述基準平面上相對於上述基準線對稱配置，且各對與上述測定點對置的多對光電變換元件；(d)運算部，基於從來自上述多對光電變換元件每一對的光電變換信號獲得的檢測值，獲得存在於上述測定點的測定面的色信息，上述第一照明部與上述第二照明部共用光源。
[0017]根據上述構成，由於基於通過對稱的光學配置獲得的反射光的信息來進行測色，所以即使基準線在基準面內從試樣表面的法線傾斜，也能進行恰當的測色。另外，通過採用利用單一的光檢測單元進行由第一和第二受光窗接收到的第一和第二光的檢測的構成、共用第一照明部與第二照明部的光源的構成、使用具有比上述第一光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為上述第二光檢測單元的構成等，能夠實現小型化、低成本化。另外，由於通過公共使用單一的光檢測單元，能夠共用其內部部件，所以可以不考慮在使用多個光檢測單元的情況下產生的檢測單元間的個體差。另外，通過共用光源，可以不考慮在使用多個光源的情況下產生的光源間的個體差。【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1針對本發明的實施方式涉及的多角度測色計，Ca)是表示外觀的立體圖，(b)是表示測定器主體的中心軸與測定試樣的測定面的角度關係的示意圖。
[0019]圖2是表示光學系統與測定面的位置關係的圖。
[0020]圖3是表示反射光強度的曲線圖。
[0021]圖4是表示光學系統與測定面的位置關係的圖。
[0022]圖5是表示反射光強度的曲線圖。
[0023]圖6是表示第一實施方式涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0024]圖7是對光檢測單元進行說明的圖。
[0025]圖8是表示進行了基於對稱配置的姿勢誤差的修正處理的實驗的實測值的曲線圖。
[0026]圖9是表示第一實施方式的第一變形例涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0027]圖10是表示第一實施方式的第二變形例涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0028]圖11是表示第一實施方式涉及的多角度測色計的動作流程的流程圖。
[0029]圖12是表示第一實施方式涉及的多角度測色計的動作流程的流程圖。
[0030]圖13是表示第二實施方式涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0031]圖14是表示進行了基於對稱配置的姿勢誤差的修正處理的實驗的實測值的曲線圖。
[0032]圖15是表示第二實施方式涉及的多角度測色計的動作流程的流程圖。
[0033]圖16是表示第三實施方式涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0034]圖17是表示第三實施方式涉及的多角度測色計的動作流程的流程圖。
[0035]圖18是表示第四實施方式涉及的多角度測色計的功能性構成例的圖。
[0036]圖19是表示第四實施方式涉及的多角度測色計的動作流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]
[0038]
[0039]圖1是表示本發明的各實施方式涉及的多角度測色計中共通的外觀的立體圖、以及對測定器主體與被測定物的測定面的位置關係進行說明的示意圖。
[0040]圖1 (a)是表示多角度測色計的外觀的立體圖。如圖1 (a)所示，該多角度測色計100 (100A?100E)由收容了後述的各構成構件(參照圖7、9、10、13、16、18)的箱形狀的測定器主體2構成。該測定器主體2具備在底壁貫穿設置的測定用開口 3、和被配置在表面的恰當位置並具有顯示測定結果的顯示器、操作開關等的操作顯示面板4，構成了可以攜帶的可攜式測色計。
[0041]而且，圖1 (b)是對該多角度測色計的測定器主體的中心軸與測定試樣的測定面的角度進行說明的示意圖。如圖1 (b)所示，將多角度測色計100 (100A?100E)的測定用開口 3朝向被測定物5來進行測定，與測定用開口 3對置的被測定物5的區域為測定區域5a。在測定時，按照測定器主體2的中心軸2n (測定用開口 3的法線)與測定區域5a的法線5n —致的方式，將測定器主體2配置成與被測定物5的表面對置。
[0042]在被測定物5是汽車的減震器那樣的曲面的情況下，由於難以使測定器主體2的中心軸2n與測定面的法線5n準確地一致，所以一般中心軸2n與測定面的法線不一致的情況較多，成為相對於測定面的法線傾斜的狀態。以下將這樣的測定環境稱為「傾斜環境」。
[0043]
[0044]後述的各實施方式是對應於一個照明構件配置有多個受光構件的多角度測色計，並且成為將它們的組組合成軸對稱的對稱配置方式。
[0045]其中，測色計為多角度方式的優點在於，通過對來自一個照明構件的光被測定面反射而得到的反射光以不同的角度進行受光，來提高反射光的檢測功能。另外，對稱配置方式的優點如下所述，這裡出於著眼於對稱配置方式的目的，將單照明單受光方式當做軸對稱地一對化的簡單模式。對多角度方式而言，以下的情況也同樣。
[0046]圖2?圖5是對因測定器主體的中心軸與測定對象物的測定面的角度偏差而產生的情況進行說明的圖。其中，以下將從法線5n向紙面右方向的角度定義為正，將從法線5n向紙面左方向的角度定義為負。
[0047]圖2是表示測定器主體2的中心軸2n和測定面5s的法線5n —致的情況的光學系統與測定面的位置關係的圖。如圖2所示，在由從法線5n傾斜了角度+ Θ的方向的照明系統LI照射了照明光11的情況下，照明光11在測定面5s的測定點P被反射，被從法線5n傾斜了角度+ ( Θ + α )的方向的受光系統Rl或從法線5η傾斜了角度一(θ + α )的方向的受光系統R2受光。與此相對，在由從法線5η傾斜了角度一 Θ的方向的照明系統L2照射了照明光12的情況下，照明光12也同樣在測定面5s的測定點P被反射，由受光系統Rl或受光系統R2受光。
[0048]圖3是表示光學系統與測定面處於圖2的位置關係時的反射光強度的曲線圖。其中，將縱軸設為反射光強度，將橫軸設為相對於法線5n的角度A。
[0049]如圖2以及圖3所示，與來自照明系統L1、L2的照明光11、12對應的鏡面反射光向相對於法線5n分別與照明光軸對稱的方向射出。即，與照明光11對應的鏡面反射光向照明系統L2所處的角度為一 Θ的方向射出，與照明光12對應的鏡面反射光向照明系統LI所處的角度為+ Θ的方向射出。另一方面，除了鏡面反射光的中心峰值位置之外，在其以外的角度也產生反射光，如果觀看反射光強度與角度A的關係，則呈現圖3所示那樣的分布。具體而言，作為反射特性的構成構件，有以下的3個種類，通過(i)?(iii)之和來決定反射特性。
[0050](i)在鏡面反射光的角度下具有尖銳的峰值，
[0051](ii)以將鏡面反射光的峰值角度作為中心而處於對稱的位置關係的兩側的角度對稱地具有衰減特性，能夠以高斯函數進行近似，
[0052](iii)作為漫射光，能夠以測定面5s的法線5n為峰值，通過餘弦函數進行近似。其中，在比較接近於鏡面反射光的角度下(ii)的分量的比例大，在離鏡面反射光比較遠的角度下(iii)的分量的比例大。
[0053]S卩，與來自照明系統LI的照明光11對應的反射光強度可近似為反射特性R (A +Θ )，與來自照明系統L2的照明光12對應的反射光強度可近似為反射特性R (A — Θ )(參照圖3)。因此，由於受光系統Rl的角度(θ + α )下的反射光強度為R (+ α)，受光系統R2的角度一(θ + α )下的反射光強度為R (— α )，所以表示它們的光量的用斜線所示的區域滿足R ( — ct ) = R ( + α )的關係。
[0054]與此相對，圖4是表示測定器主體2的中心軸2η相對於測定面5s的法線5n傾斜到角度一 Φ方向的情況的光學系統與測定面的位置關係的圖。如圖3以及圖4所示，如果中心軸2n相對於法線5n傾斜到角度一 Φ方向，則照明系統LI的位置相對於法線5n從角度+ ( Θ )傾斜到角度+ ( Θ - Φ)，照明系統L2的位置相對於法線5n從角度一(Θ )傾斜到角度一(Θ + φ )，並且，受光系統Rl的位置相對於法線5n從角度+ ( Θ + α )傾斜到角度+ ( θ + α - φ )，受光系統R2的位置相對於法線5η從角度一(θ + α )傾斜到角度 一 (Θ + Φ + Ct )。
[0055]在圖5中，是表示光學系統與測定面以圖4的位置關係進行光照射時的反射光強度的曲線圖。如圖5所示，與來自照明系統LI的照明光11對應的反射光強度可近似為反射特性R(A+(0 - Φ))，與來自照明系統L2的照明光12對應的反射光強度可近似為反射特性R (A —( Θ + φ ))。因此，由於受光系統Rl的角度+ ( Θ + α - φ )下的反射光強度為R (α 一 2Φ)，受光系統R2的角度一(θ + φ + α)下的反射光強度為R (— α —
2Φ ),所以表示它們的光量的用斜線所示的區域成為R ( α — 2Φ)古R (— α — 2Φ)的關係。
[0056]如圖3和圖5所示，在測定器主體2的中心軸2η相對於測定面5s的法線5n傾斜到角度一 Φ方向的情況下，與中心軸2n和法線5n —致的情況(參照圖4和圖6)相比，受光系統Rl接收到的光量較多，與之相對，受光系統R2接收到的光量變少。然而，以全部受光量來看，各個情況下幾乎相等，R (- a ) + R (+ a ) = R ( α - 2Φ) + R (- α -2Φ )的關係近似成立。
[0057]這樣，在以測定器主體2的中心軸2η與測定面5s的法線5n不一致的姿勢進行了測定的情況下，僅根據受光系統Rl (或者受光系統R2)的測定信息無法準確地獲得存在於測定點P的測定面的色信息。然而，即便在中心軸2n與法線5n不一致的情況下，如果如受光系統Rl、R2那樣以對稱的光學配置分別獨立地取得反射光的信息，則由於如上述那樣若測定器的傾斜比較小則視為所有受光量幾乎相等，所以通過進行平均化的修正處理能夠降低該姿勢誤差。
[0058]以上是對稱配置方式的優點，後述的各實施方式兼具多角度方式的優點和這樣的對稱配置方式的優點。
[0059]
[0060]然而，當將這樣的對稱配置方式與多角度方式組合時，產生在多方向照明單向受光類型的多角度測色計中，需要兩組傳感器、外圍的電路系統等受光系統的各構成構件，在單向照明多方向受光類型的多角度測色計中，需要兩組照明系統的各構成構件這一課題。
[0061]在這樣的背景下，本發明通過當以對稱的光學配置獲得反射光的信息時，在多方向照明單向受光類型的多角度測色計中實現受光系統的共用，在單向照明多方向受光類型的多角度測色計中實現照明系統的共用，來減少部件個數而小型化，並且還使各部件的特性差別的影響減少，由此準確地進行存在於測定點P的測定面的測色。
[0062]在以上的準備下，下面對各實施方式的具體構成和動作進行說明。[0063]
[0064]
[0065]
[0066]圖6是表示本發明的第一實施方式涉及的多方向照明單向受光類型的多角度測色計100的基本功能構成的圖，是僅將光纖軸對稱配置，而將光檢測單元(多色儀)共用的例子，圖7是針對該光檢測單元的內部構成示意性進行說明的圖。
[0067]如圖6所示，多角度測色計100具備光檢測部40和控制部70。光檢測部40包含:被配置在包含規定的基準線(測定器主體2的中心軸2η)的虛擬基準平面上，朝向在基準線上規定的規定測定點P以不同的角度進行光照射的多個第一照明部IA?4Α ;和在基準平面上相對於中心軸2η與多個第一照明部IA?4Α分別對稱配置的多個第二照明部IB?4Β。
[0068]光檢測部40具備單一的光檢測單元41、和用於向該光檢測單元41導入光的構件組。光纖42分支成兩個，這些分支的下側端面成為相對於中心軸2η對稱配置的第一和第二受光窗5Α、5Β。在受光窗5Α、5Β的前面配置有用於將來自測定面的反射光向受光窗5Α、5Β高效聚光的微小透鏡。第一和第二受光窗5Α、5Β被配置在基準平面上，分別與測定點P對置。其中，在本申請中，受光窗這種表述並不由其本身特定獨特的構造，可包含來自測定面的反射光能夠入射的全部構成。
[0069]光纖42的各個分支在上部接近並平行，它們的上部前端朝向光檢測單元41的入射狹縫50配置。不過，來自光纖42各個分支的光不混合。因此，從光纖42的各分支通過的光以在空間上被相互區別的狀態進入到光檢測單元41。
[0070]光檢測單元41具備通過經由上述的光纖42、後述的光學衍射構件等光路部件接受由第一和第二受光窗5Α、5Β分別接收到的第一和第二光gl、g2，來將這些光gl、g2的分光分量變換成電信號的光電變換兀件52。
[0071]在控制部70中，具備基於上述的電信號來求出第一和第二光gl、g2的檢測值，並基於該檢測值來獲得存在於測定點P的測定面的色信息的運算部72。另外，除了上述部件以外，還設有操作顯示面板4、測定開關65、顯示部66、存儲器部60、測定控制部71。
[0072]上述的基準平面是在中心軸2n與測定面垂直那樣的情況下，包含中心軸2n並且與測定面垂直的平面。以下，將該面稱為「主幾何形狀面」。另外，將與該基準平面(主幾何形狀面)正交的虛擬平面稱為「副幾何形狀面」。本發明的多角度測色計之所以採用照明以及受光中的對稱配置，是因為與主幾何形狀面平行的方向的測定面的傾斜。
[0073]以下，參照圖6以及圖7對多角度測色計100具有的構成以及功能具體進行說明。
[0074]第一照明部IA?4A以及第二照明部IB?4B分別由例如通過氙氣閃光燈形成的光源、對來自光源的光線進行限制的限制板、和準直透鏡構成(未圖示)。使該光源發光的發光電路IlA?14A、11B?14B分別設在第一照明部IA?4A以及第二照明部IB?4B的附近。這裡，第一照明部IA?4A與第二照明部IB?4B相對於中心軸2n被配置在軸對稱的位置，包含金屬色塗飾以及珍珠色塗飾的評價法中的兩個主要標準即ASTME2194、DIN6175 一2,2001所推薦的光學配置(幾何形狀)的對鏡面反射角即15度、45度、110度的配置，和25度、45度、75度的配置。具體而言，第一照明部2A與第二照明部2B、第一照明部3A與第二照明部3B、以及第一照明部4A與第二照明部4B各自的組合相對於中心軸2n被配置在對稱的位置。配置在中心軸2η上的照明部4Α (4Β)兼作第一照明部4Α和第二照明部4Β。
[0075]發光電路IlA?14Α、11Β?14Β例如具有用於對光源的電極施加數百V的直流高電壓的主電容器、用於對該主電容器進行充電的充電電路、和用於對與光源密接卷繞的由金屬線構成的觸發電極施加數萬V的交流高電壓的觸發產生電路，並且還具有例如由IGBT構成的半導體開關元件、以及用於對該半導體開關元件施加驅動電壓的驅動電路。
[0076]而且，在將半導體開關元件接通，由主電容器對光源的兩端電極施加了直流高電壓的狀態下，如果由觸發產生電路的觸發電容器經由觸發變壓器對觸發電極瞬間施加了交流高電壓，則光源被觸發，從主電容器流過直流電流而發光。然後，通過在所希望的定時將半導體開關斷開，可使發光停止。
[0077]限制板被配置成限制板的開口與準直透鏡的焦點一致，從限制板的開口通過的來自光源的光線被準直透鏡校準而成為平行光線，對被測定物5的測定點P進行照明。
[0078]光檢測部40具備將來自被測定物5的測定點P的平行光線會聚的第一和第二受光窗5Α、5Β、和位於該第一和第二受光窗5Α、5Β的成像位置的光纖42 — 1、42 — 2,其中將入射光線經由該光纖42 — 1、42 — 2引導至單一的光檢測單元41。而且，在光檢測單元41中，將入射光線按波長分離並輸出與光強度對應的分光數據。
[0079]單一的光檢測單元41具備凹面衍射光柵51和兩個線傳感器(I維的光電變換元件)52 - 1、52 - 2，如圖7所示，在光檢測單元41的入射狹縫50 — 1,50 一 2中，被配置在與凹面衍射光柵51的色散方向垂直的方向。來自各光纖42 - 1、42 - 2的出射光入射到凹面衍射光柵51的不同區域而相互獨立地衍射反射。這些衍射光被分別沿著凹面衍射光柵51的色散方向延伸並在與色散方向垂直的方向排列的2列線傳感器52 — 1、52 — 2受光。而且，由兩個線傳感器52 — 1、52 — 2將第一和第二光gl、g2分別變換成電信號。SP,凹面衍射光柵51被第一和第二光gl、g2共用。其中，在圖6中，凹面衍射光柵51的色散方向是沿著圖面的方向，與色散方向垂直的方向是相對於圖面的縱深方向。
[0080]因此,光纖42作為將從各受光窗5A、5B入射的第一和第二光以空間上分離的狀態並列地從受光窗5A、5B供給給光電變換元件52 - 1、52 — 2的導光部發揮功能。即，該實施方式的導光方式是對光進行空間分割的方式。
[0081]操作顯示面板4具備用於指示測定開始的測定開關65、用於顯示測定結果的例如由液晶顯示面板構成的顯示部66等。
[0082]存儲器部60由RAM、EEPROM等構成，暫時保管測定結果等，並且存儲有用於使控制部70進行後述動作的控制程序。
[0083]控制部70具備CPU、A / D變換器等電子電路，作為功能模塊，具備測定控制部71和運算部72，根據存儲器部60中儲存的控制程序，來控制多角度測色計100的各部的動作。
[0084]在測定控制部71中，若測定開關65被操作，則使第一照明部IA?4A以及第二照明部IB?4B各自的光源按時間依次發光來進行測色。另外，測定控制部71將運算部72的計算結果作為測定結果顯示到顯示部66。
[0085]在運算部72中，基於由光檢測部40變換後的電信號來分別求出第一和第二光的檢測值(分光反射特性)，並基於該檢測值來獲得存在於測定點P的測定面的色信息(例如三刺激值)。
[0086]在該多角度測色計100中，通過使各照明部IA?4A、1B?4B按時間依次發光，並經由受光窗5A、5B接收它們在測定面的反射光，然後將它們的光導向光檢測單元41進行衍射分光，可在是多角度方式且對稱配置方式的同時，利用單一的光檢測單元41進行色評價用的分光、光檢測。尤其能夠通過單一的凹面衍射光柵51來進行分光。通過單一的光檢測單元41在對稱的兩個測定系統中被共用(兼具)，與將光檢測單元在兩個測定系統中分別獨立設置的情況相比，還能防止因兩個光檢測單元的特性個體差引起的檢測誤差。
[0087]圖8是表示了與該第一實施方式的多角度測色計100相當的裝置和不進行對稱配置的現有裝置的實驗結果的曲線圖。在圖8 (a)?圖8 (C)中，分別表示了金屬色塗飾以及珍珠色塗飾的評價法中的主要標準即ASTME2194所推薦的光學配置(幾何形狀)的對鏡面反射角即15度(參照圖8 (a))、45度(參照圖8 (b))、110度(參照圖8 (c))的配置時的結果。其中，縱軸表示L*a*b*表色系中的作為測定誤差的色差ΛE，橫軸表示中心軸2n與法線5n偏移的角度。如圖8 (a)?圖8 (c)所示，在進行了對稱配置的情況(當將單側配置作為比較對象時，將通過對稱配置進行了修正這一意思標記為「L*a*b*修正」)下，與不進行對稱配置的情況(同樣地為「不修正」)相比，測定值誤差被抑制得小，獲得了測定穩定性提聞的效果。
[0088]與這樣的測定穩定性的提高的同時，還可因共用光檢測單元41而實現裝置小型化。
[0089]
[0090]圖9是作為圖6中的多角度測色計100的第一變形例，表示了構成為將受光側的2個系統的光路按時間切換的多角度測色計IOOa的基本功能構成的圖。與圖6中的多角度測色計100的不同點在於，在光檢測部40a中，單一設置了線傳感器(光電變換元件)52a，在第一和第二受光窗5A、5B的附近分別設有遮光器SA、SB。另外，圖6的光纖42是通過入射狹縫50而空間分離的兩個獨立的光纖，與之相對，圖9的束狀光纖42a通過入射狹縫50進行光的合成的束狀光纖。其中，其餘的構成與圖6的多角度測色計100同樣(參照圖9)。
[0091]具體而言，在光檢測部40a中，作為將由第一和第二受光窗5A、5B分別接收到的測定光嚮導光系統按時間依次切換的機構，在向受光系統引導光的入射側2股、出射側I股的束狀光纖42a的入射口，將機構式或光學式的遮光器SA、SB分別設置在第一和第二受光窗5A、5B的前面側，能夠進行與2個系統的光的選擇性透過或者遮擋相當的開/關控制。
[0092]這樣,通過在光纖42的入射口設置能夠開閉的遮光器SA、SB,可以在將一方的遮光器開口的期間，使另一方閉口而無助於測定值，能夠實現在光檢測單元41a中使線傳感器52a單一的構成。
[0093]遮光器SA、SB與選擇性驅動它們的驅動部(例如小型馬達)作為將來自第一和第二受光窗5A、5B的光以時分方式選擇性供給給光電變換元件的導光部發揮功能。
[0094]
[0095]圖10是作為圖6中的多角度測色計100的第二變形例，表示了構成為將受光側的2個系統的光路按時間切換的多角度測色計IOOb的基本功能構成的圖。與圖6中的多角度測色計100的不同點在於，在光檢測部40b中，單一設置了光檢測單元41b內的線傳感器52b，將漫射板BD面向光檢測單元41b的外部側而設於入射狹縫50的位置，進而，在第一和第二受光窗5A、5B的附近分別設置了可動反射鏡MA、MB，並且在光檢測單元41的附近設置了陷光器TA、TB。其中，其餘的構成與圖6的多角度測色計100同樣(參照圖10)。[0096]具體而言，在光檢測部40b中，通過例如利用馬達等驅動部使可動反射鏡MA、MB選擇性地轉動而使可動反射鏡MA、MB選擇性成為向光檢測單元41b反射光的角度，能夠實現將由第一和第二受光窗5A、5B分別接收到的測定光的光路按時間依次切換而分光的控制。即，在經由第一受光窗5A的第一光gl被可動反射鏡MA反射並被陷光器TA遮擋的期間，經由第二受光窗5B的第二光g2被可動反射鏡MB反射，經由漫射板BD向入射狹縫50入射(參照圖10)。相反,在經由第二受光窗5B的第一光g2被可動反射鏡MB反射並被陷光器TB遮擋的期間，經由第一受光窗5A的第一光gl被可動反射鏡MA反射，經由漫射板BD向入射狹縫50入射。
[0097]換言之，通過設置在從第一和第二受光窗5A、5B入射的各個光的光路上分別配置的可動反射鏡MA、MB、和使被這些可動反射鏡MA、MB反射的各個光的反射方向選擇性朝向光檢測單元41b的驅動部，可實現時分受光。
[0098]這樣，通過使用可動反射鏡MA、MB以及漫射板BD將來自測定點P的反射光引導至光檢測單元41b的構成、即進行可動反射鏡MA、MB的角度調整，在將一方向光檢測單元41b導光的期間使另一方向陷光器TA、TB等入射而無助於測定值的構成，能夠實現在光檢測單元41b中使線傳感器52b單一的構成。
[0099]
[0100]接著，將多角度測色計的控制例作為上述3個多角度測色計100、100a、IOOb中進行時間切換的方式，以圖9所示的多角度測色計IOOa為例對測定動作進行說明。控制部70按照存儲器部60內存儲的程序自動執行這些動作。
[0101]圖11以及圖12是例示在多角度測色計IOOa中實現的動作的流程的流程圖。由於已經對各部的個別功能進行了說明，所以這裡僅說明正體的流程。首先，在測定開始狀態下，將所有照明熄滅並移至步驟Si。
[0102]在步驟SI中，利用測定控制部71將與第一受光窗5A對應的遮光器SA打開，將與第二受光窗5B對應的遮光器SB關閉。
[0103]在步驟S2中，利用測定控制部71將第一照明部IA點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值DlA並存儲到存儲器部60。
[0104]在步驟S3中，利用測定控制部71使第一照明部IA熄滅，並將第一照明部2A點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D2A並存儲到存儲器部60。
[0105]在步驟S4中，利用測定控制部71使第一照明部2A熄滅，並將第一照明部3A點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D3A並存儲到存儲器部60。
[0106]在步驟S5中，利用測定控制部71使第一照明部3A熄滅，並將第一照明部4A點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D4A並存儲到存儲器部60。
[0107]在步驟S6中，利用測定控制部71使第一照明部4A熄滅，並將第二照明部4B點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D4B比存儲到存儲器部60。[0108]在步驟S7中，利用測定控制部71使第二照明部4B熄滅，並將第二照明部3B點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D3B並存儲到存儲器部60。
[0109]在步驟S8中，利用測定控制部71使第二照明部3B熄滅，並將第二照明部2B點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值D2B並存儲到存儲器部60。
[0110]在步驟S9中，利用測定控制部71使第二照明部2B熄滅，並將第二照明部IB點亮，利用光檢測部40a經由第一受光窗5A對第一光gl進行檢測，利用運算部72取得第一光檢測值DlB並存儲到存儲器部60。然後，使第二照明部IB熄滅。
[0111]在步驟SlO中，利用測定控制部71將與第一受光窗5A對應的遮光器SA關閉，將與第二受光窗5B對應的遮光器SB打開。
[0112]在步驟Sll中，利用測定控制部71使第二照明部IB熄滅，並將第一照明部IA點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值VlA並存儲到存儲器部60。
[0113]在步驟S12中，利用測定控制部71使第一照明部IA熄滅，並將第一照明部2A點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V2A並存儲到存儲器部60。
[0114]在步驟S13中，利用測定控制部71使第一照明部2A熄滅，並將第一照明部3A點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V3A並存儲到存儲器部60。
[0115]在步驟S14中，利用測定控制部71使第一照明部3A熄滅，並將第一照明部4A點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V4A並存儲到存儲器部60。
[0116]在步驟S15中，利用測定控制部71使第一照明部4A熄滅，並將第二照明部4B點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V4B並存儲到存儲器部60。
[0117]在步驟S16中，利用測定控制部71使第二照明部4B熄滅，並將第二照明部3B點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V3B並存儲到存儲器部60。
[0118]在步驟S17中，利用測定控制部71使第二照明部3B熄滅，並將第二照明部2B點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值V2B並存儲到存儲器部60。
[0119]在步驟S18中，利用測定控制部71使第二照明部2B熄滅，並將第二照明部IB點亮，利用光檢測部40a經由第二受光窗5B對第二光g2進行檢測，利用運算部72取得第二光檢測值VlB並存儲到存儲器部60。然後，使第二照明部IB熄滅，並且將遮光器SB關閉。
[0120]在步驟S19中，利用運算部72，基於存儲器部60中存儲的第一光檢測值DlA?D4A、D1B?D4B以及第二光檢測值VlA?V4A、V1B?V4B，來計算存在於測定點P的測定面的色信息。
[0121]這裡，在步驟S19中，基於將第一以及第二照明部的7個照明(用於指出第一照明部4A與第二照明部4B相同的構件)與第一以及第二受光窗的2個受光相乘得到的共計14個測定值，來獲得測定點P的色信息。具體而言，基於
[0122].步驟S2的第一光檢測值DlA與步驟S18的第二光檢測值V1B、
[0123].步驟S3的第一光檢測值D2A與步驟S17的第二光檢測值V2B、
[0124].步驟S4的第一光檢測值D3A與步驟S16的第二光檢測值V3B、
[0125].步驟S5的第一光檢測值D4A與步驟S15的第二光檢測值V4B，
[0126].步驟S6的第一光檢測值D4B與步驟S14的第二光檢測值V4A、
[0127].步驟S7的第一光檢測值D3B與步驟S13的第二光檢測值V3A、
[0128].步驟S8的第一光檢測值D2B與步驟S12的第二光檢測值V2A、
[0129].步驟S9的第一光檢測值DlB與步驟Sll的第二光檢測值VIA、各對的第一和第二光的檢測值，運算部72分別進行平均化，通過作為修正後的各角度的測定值而輸出，來獲得存在於測定點P的測定面的色信息。其中，關於步驟S6以及步驟S15，由於在步驟S5以及步驟S14中分別取得了第一光檢測值D4A以及第二光檢測值V4A，所以也可以不進行。
[0130]在步驟S20中，測定控制部71將由運算部72計算出的存在於測定點P的測定面的色信息作為測定結果顯示於顯示部66，由此本動作流程結束。
[0131]綜上所述，通過將多方向照明單向受光類型的多角度測色計採取圖6所示的光檢測單元的共用、或圖9以及圖10所示的光檢測單元的共用以及光路的切換那樣的構成，能夠基於通過對稱的光學配置獲得的反射光的信息來進行測色，即使測定器主體2的中心軸2n在基準面內從試樣表面的法線5n傾斜，也能進行恰當的測色。另外，由於通過單一的光檢測單元41 (41a、41b)進行由第一和第二受光窗5A、5B接收到的第一和第二光gl、g2的檢測，所以可實現測色計的小型化、低成本化。另外，由於通過公共使用單一的光檢測單元41 (41a、41b)能夠共用其內部部件，所以可以不考慮在使用多個光檢測單元的情況下產生的光檢測單元間的個體差。
[0132]
[0133]
[0134]在生產線上的質量管理用途中，不需要分光數據而僅通過色彩值的評價即可的情況很多。鑑於此，在以下敘述的多角度測色計IOOc中，採用只能輸出色彩值的構成。圖13是表示本發明的第二實施方式中的多方向照明單向受光類型的多角度測色計IOOc的基本功能構成的圖。與第一實施方式的不同點在於，採用不共用光檢測單元而具備2個光檢測單元，將一方的光檢測單元簡化的構成。其中，由於其餘的構成與第一實施方式的裝置同樣，所以這裡僅說明不同點(參照圖13)。
[0135]如圖13所示，在多角度測色計IOOc的構成中，光檢測部40c中具備:第一光檢測單元41c，其具有接受由第一受光窗5A受光的第一光gl並將其變換成電信號的第一光電變換元件(線性傳感器)52A ;和第二光檢測單元41p，其具有接受由第二受光窗5B受光的第二光g2並將其變換成電信號的第二光電變換元件52B，並具備基於該信號來求出第一和第二光gl、g2的檢測值，進而基於檢測值獲得存在於測定點P的測定面的色信息的運算部72。這裡，作為第二光檢測單元41p，使用了具有比第一光檢測單元41c低的波長解析度的光檢測單元。
[0136]作為具有比第一光檢測單元41c低的波長解析度的第二光檢測單元41p的例子，能夠採用
[0137].與第一光檢測單元的各單元的分光靈敏度特性相比具有帶寬較寬的分光靈敏度的傳感器構成，
[0138].只能監視特定波長那樣的對單一的波長具有峰值的傳感器構成，
[0139].例如具有與等色函數X ( λ )、y ( λ )、z ( λ )相當的靈敏度那樣的3傳感器構成等。
[0140]這裡，作為一個例子，例如使用與圖7的光檢測單元41中使用的傳感器同樣的線性傳感器52作為具備第一光電變換元件52A的第一光檢測單元41c，另外，作為具備第二光電變換元件52B的第二光檢測單元41p,例如可使用SPD (Silicon Photodiode)。
[0141]例如，通過配置具有與相對於視覺靈敏度V ( λ )相當的靈敏度特性的第二光電變換元件52Β，能夠由第一光電變換元件52Α和第二光電變換元件52Β分別取得明度參數L*的值，通過計算兩者的平均值並求出修正係數，可降低姿勢誤差。
[0142]圖14與圖8同樣，是以L*a*b*表色係為例，在圖8的實驗結果的基礎上，加上了如該第二實施方式那樣僅以對姿勢差表示誤差靈敏度最高的明亮度的明度參數L*的值，進行了基於對稱配置的修正時的實驗結果而得到的曲線圖。在圖14 (a)?圖14 (f)中，與圖8同樣分別表示了 ASTME2194所推薦的光學配置(幾何形狀)的對鏡面反射角即15度(參照圖14 (a)、(d))、45度(參照圖14 (b)、(e))、110度(參照圖14 (c)、(f ))的配置時的結果。如圖14 (d)?圖14 (f)所示，僅通過L*的修正，也獲得了與修正明度L*以及色度a*, b*全部的情況(參照圖14 (a)?圖14 (C))幾乎同等的效果。
[0143]
[0144]接著，對圖13所示的多角度測色計IOOc的測定動作進行說明。圖15是例示在多角度測色計IOOc中實現的動作的流程的流程圖。由於已經對各部的個別功能進行了說明，所以這裡僅說明整體的流程。首先，在測定開始狀態下，將所有照明熄滅並移至步驟ST1。
[0145]在步驟STl中，利用測定控制部71將第一照明部IA點亮，利用光檢測部40c，經由第一受光窗5A由第一光電變換元件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值DlA,並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第一光檢測值VlA並存儲到存儲器部60。
[0146]在步驟ST2中，利用測定控制部71使第一照明部IA熄滅，並將第一照明部2A點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值D2A，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第一光檢測值V2A並存儲到存儲器部60。
[0147]在步驟ST3中，利用測定控制部71使第一照明部2A熄滅，並將第一照明部3A點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值D3A，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第一光檢測值V3A並存儲到存儲器部60。
[0148]在步驟ST4中，利用測定控制部71使第一照明部3A熄滅，並將第一照明部4A點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值D4A，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第一光檢測值V4A並存儲到存儲器部60。[0149]在步驟ST5中，利用測定控制部71使第一照明部4A熄滅，並將第二照明部4B點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第二光檢測值D4B，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值V4B並存儲到存儲器部60。
[0150]在步驟ST6中，利用測定控制部71使第二照明部4B熄滅，並將第二照明部3B點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第二光檢測值D3B，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值V3B並存儲到存儲器部60。
[0151]在步驟ST7中，利用測定控制部71使第二照明部3B熄滅，並將第二照明部2B點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第二光檢測值D2B，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值V2B並存儲到存儲器部60。
[0152]在步驟ST8中，利用測定控制部71使第二照明部2B熄滅，並將第二照明部IB點亮，利用光檢測部40c,經由第一受光窗5A由第一光電變換兀件52A檢測第一光gl，利用運算部72取得第二光檢測值D1B，並且，經由第二受光窗5B由第二光電變換元件52B檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值VlB並存儲到存儲器部60。然後，使第二照明部IB熄滅。
[0153]在步驟ST9中，利用運算部72，基於存儲器部60中存儲的第一光檢測值DlA~D4A、D1B~D4B以及第二光檢測值VlA~V4A、V1B~V4B，來計算存在於測定點P的測定面的色信息。
[0154]這裡，在步驟ST9中，基於將第一以及第二照明部的7個照明(用於指出第一照明部4A與第二照明部4B相同的對象)與第一以及第二受光窗的2個受光相乘得到的共計14個測定值，來獲得測定點P的色信息。具體而言，基於
[0155].步驟STl的第一光檢測值DlA與步驟ST8的第二光檢測值V1B、
[0156].步驟ST2的第一光檢測值D2A與步驟ST7的第二光檢測值V2B、
[0157].步驟ST3的第一光檢測值D3A與步驟ST6的第二光檢測值V3B、
[0158].步驟ST4的第一光檢測值D4A與步驟ST5的第二光檢測值V4B、
[0159].步驟ST5的第一光檢測值D4B與步驟ST4的第二光檢測值V4A、
[0160].步驟ST6的第一光檢測值D3B與步驟ST3的第二光檢測值V3A、
[0161].步驟ST7的第一光檢測值D2B與步驟ST2的第二光檢測值V2A、
[0162]?步驟ST8的第一光檢測值DlB與步驟STl的第二光檢測值VIA、各對的第一和第二光的檢測值，運算部72分別進行平均化，通過作為修正後的各角度的測定值輸出，來獲得存在於測定點P的測定面的色信息。其中，關於步驟ST5，由於步驟ST4已取得，所以也可以不進行。
[0163]在步驟STlO中，測定控制部71將由運算部72計算出的存在於測定點P的試樣面的色信息作為測定結果顯示於顯示部66，由此本動作流程結束。
[0164]綜上所述，在第二實施方式的多方向照明單向受光類型的多角度測色計IOOc中，通過使用具有比第一光檢測單元41c低的波長解析度的光檢測單元作為第二光檢測單元41p，可以不輸出不必要的分光數據，能夠實現低成本化、緊湊結構的測色計。[0165]
[0166]
[0167]圖16是表示本發明的第三實施方式中的單向照明多方向受光類型的多角度測色計IOOd的基本功能構成的圖。與第一實施方式的不同點在於，採用了使光檢測單元與照明部的配置位置相反的構成。其中，由於其餘的構成和第一實施方式的裝置同樣，所以這裡僅對不同點進行說明(參照圖16)。
[0168]如圖16 (a)所示，作為主要的構成構件，單向照明多方向受光類型的多角度測色計IOOd具備:
[0169]第一照明部25A，被配置在包含測定器主體2的中心軸2n的虛擬基準平面上，朝向中心軸2n上規定的規定測定點P以規定的角度進行光照射；
[0170]光檢測部40d，其具備在基準平面上相對於中心軸2n與第一照明部25A對稱配置，朝向測定點P進行光照射的第二照明部25B ;和在基準平面上相對於中心軸2n對稱配置，各對與測定點P對置的多對受光器(光電變換元件21A?24A、21B?24B);以及
[0171]運算部72，基於根據來自多對光電變換元件2IA?24A、2IB?24B各自的光電變換信號而得到的檢測值，獲得存在於測定點P的測定面的色信息。
[0172]這裡，第一照明部25A與第二照明部25B共用光源25以及發光電路250。另外，設有作為入射側(下端側)2股、出射側(上端側)I股的束狀光纖的光纖42。光纖42的兩個分支分別作為接受來自光源25的光的第一部分，將該第一部分向測定點導光的第一導光部；和接受來自相同光源25的光的第二部分，將該第二部分向測定點導光的第二導光部發揮功能。並且，作為將被第一導光部和第二導光部引導的上述光的第一部分和第二部分的光的出射選擇性開閉的開閉部，遮光器SA、SB與各自光纖分支的下端側對置配置，還設有對這些遮光器SA、SB進行驅動的馬達等(未圖示)。
[0173]在光檢測部40d中，光電變換元件21A?24A與光電變換元件21B?24B相對於中心軸2n配置在對稱的位置，包含金屬色塗飾以及珍珠色塗飾的評價法中兩個主要標準即ASTME2194、DIN6175 — 2,2001所推薦的作為光學配置(幾何形狀)的對鏡面反射角的15度、45度、110度的配置；和25度、45度、75度的配置。具體而言，光電變換元件21A與21B、光電變換元件22A與22B、光電變換元件23A與23B以及光電變換元件24A與24B各自的組合相對於中心軸2n被配置在對稱的位置。因此，光電變換元件24A與24B兼用相同的構件。
[0174]如圖16 (b)所示，光電變換元件21A?24A、21B?24B由使來自被測定物5的測定點P的反射光線經由漫射板BD入射至受光器RV，並具有分別與等色函數χ( λ )、y( λ )、ζ ( λ )相當的分光靈敏度的X傳感器SX、Y傳感器SY、Z傳感器SZ構成。在該X傳感器SX、Y傳感器SY、Z傳感器SZ中，將入射光線EL (這裡為第一以及第二光gl、g2)分別變換成與XYZ表色系中的XYZ分量值對應的電信號。
[0175]
[0176]接著，對圖16所示的多角度測色計IOOd的測定動作進行說明。圖17是例示在多角度測色計IOOd中實現的動作的流程的流程圖。由於已經對各部的個別功能進行了說明，所以這裡僅說明整體的流程。以下，將在與測定器主體2的中心軸2n —致的方向定位的光電變換元件稱為光電變換元件24A來使用。首先，在測定開始狀態下，使光源25熄滅並移至步驟SPI。
[0177]在步驟SPl中，利用測定控制部71將遮光器SA打開，將遮光器SB關閉。
[0178]在步驟SP2中，通過測定控制部71經由發光電路250使光源25發光，使得第一照明部25A點亮，利用光檢測部40d，經由光電變換元件21A~24A、21B~23B來檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值DlA~D4A、D1B~D3B並存儲到存儲器部60。
[0179]在步驟SP3中，測定控制部71經由發光電路25使光源25熄滅，將遮光器SA關閉，將遮光器SB打開。
[0180]在步驟SP4中，通過測定控制部71經由發光電路25使光源25發光，使得第二照明部25B點亮，利用光檢測部40d，經由光電變換元件21A~24A、21B~23B來檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值VlA~V4A、V1B~V3B並存儲到存儲器部60。然後，將遮光器SB關閉。
[0181]在步驟SP5中，利用運算部72，基於存儲器部60中存儲的第一光檢測值DlA~D4A、D1B~D4B以及第二光檢測值VlA~V4A、V1B~V4B，來計算存在於測定點P的測定面的色信息。
[0182]這裡，在步驟SP5中，基於將第一以及第二照明部25A、25B這2個照明與光電變換元件的7個受光相乘得到的共計14個測定值，來獲得測定點P的色信息。具體而言，基於
[0183].步驟SP2的第一光檢測值DlA與步驟SP4的第二光檢測值V1B、
[0184].步驟SP2的第一光檢測值D2A與步驟SP4的第二光檢測值V2B、
[0185].步驟SP2的第一光檢測值 D3A與步驟SP4的第二光檢測值V3B、
[0186].步驟SP2的第一光檢測值D4A與步驟SP4的第二光檢測值V4A、
[0187].步驟SP2的第一光檢測值D3B與步驟SP4的第二光檢測值V3A、
[0188].步驟SP2的第一光檢測值D2B與步驟SP4的第二光檢測值V2A、
[0189]?步驟SP2的第一光檢測值DlB與步驟SP4的第二光檢測值VIA、各對的第一和第二光的檢測值，運算部72分別進行平均化，通過作為修正後的各角度的測定值輸出，來獲得存在於測定點P的測定面的色信息。
[0190]在步驟SP6中，通過測定控制部71將由運算部72計算出的存在於測定點P的測定面的色信息作為測定結果顯示於顯示部66，由此本動作流程結束。
[0191]綜上所述，在第三實施方式的單向照明多方向受光類型的多角度測色計IOOd中，由於基於通過對稱的光學配置獲得的反射光的信息來進行測色，所以即使測定器主體2的中心軸2n在基準面內從試樣表面的法線5n傾斜，也能進行恰當的測色。另外，由於共用了第一照明部25A與第二照明部25B的光源25，所以可實現測色計的小型化、低成本化。另外，通過共用光源25，可以不考慮在使用多個光源的情況下產生的光源間的個體差。
[0192]
[0193]
[0194]圖18是表示本發明的第四實施方式中的單向照明多方向受光類型的多角度測色計IOOe的基本功能構成的圖。與第三實施方式的不同點在於，在圖16的多角度測色計IOOd中，構成多對光電變換元件21A~24A、21B~24B各自的對中的一方光電變換元件21A~24A (或者21B~24B)使用第一光電變換元件構成，構成多對光電變換元件各自的對中的另一方光電變換元件21B~23B (或者21A~23A)使用第二光電變換元件構成。這裡，具備第二光電變換元件的光檢測單元具有比具備第一光電變換元件的光檢測單元低的波長解析度。其中，由於其餘的構成和第三實施方式的裝置同樣，所以這裡僅說明不同點(參照圖 18)。
[0195]這裡，作為一個例子，使用圖6的光檢測單元(多色儀)41作為具備第一光電變換元件的光檢測單元，使用圖13的sro作為具備第二光電變換元件的光檢測單元。
[0196]
[0197]接著，對多角度測色計IOOe的測定動作進行說明。圖19是例示在多角度測色計IOOe中實現的動作的流程的流程圖。由於已經對各部的個別功能進行了說明，所以這裡僅說明整體的流程。首先，在測定開始狀態下，使所有照明熄滅並移至步驟SE1。
[0198]在步驟SEl中，利用測定控制部71將遮光器SA打開，將遮光器SB關閉。
[0199]在步驟SE2中，通過測定控制部71經由發光電路25使光源25發光，使得第一照明部25A點亮，利用光檢測部40e經由第一光電變換元件21A~24A來檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值DlA~D4A，並且，經由第二光電變換元件21B~23B來檢測第一光gl，利用運算部72取得第一光檢測值DlB~D3B並存儲到存儲器部60。
[0200]在步驟SE3中，測定控制部71經由發光電路25使光源25熄滅，將遮光器SA關閉，將遮光器SB打開。
[0201]在步驟SE4中，通過測定控制部71經由發光電路25使光源25發光，使得第二照明部25B點亮，利用光檢測部40e經由第一光電變換元件21A~24A來檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值VlA~V4A，並且，經由第二光電變換元件21B~23B檢測第二光g2，利用運算部72取得第二光檢測值VlB~V3B並存儲到存儲器部60。然後，使光源25熄滅，並且將遮光器SB關閉。
[0202]在步驟SE5中，利用運算部72，基於存儲器部60中存儲的第一光檢測值DlA~D4A、D1B~D4B以及第二光檢測值VlA~V4A、V1B~V4B，來計算出存在於測定點P的測定面的色信息。
[0203]這裡，在步驟SE5中，基於第一以及第二照明部25A、25B這2個照明與第一光電變換元件以及第二光電變換元件的7個受光相乘得到的共計14個測定值，來獲得測定點P的色信息。具體而言，基於
[0204].步驟SE2的第一光檢測值DlA與步驟SE4的第二光檢測值V1B、
[0205].步驟SE2的第一光檢測值D2A與步驟SE4的第二光檢測值V2B、
[0206].步驟SE2的第一光檢測值D3A與步驟SE4的第二光檢測值V3B、
[0207].步驟SE2的第一光檢測值D4A與步驟SE4的第二光檢測值V4A、
[0208].步驟SE2的第一光檢測值D3B與步驟SE4的第二光檢測值V3A、
[0209].步驟SE2的第一光檢測值D2B與步驟SE4的第二光檢測值V2A、
[0210]?步驟SE2的第一光檢測值DlB與步驟SE4的第二光檢測值VIA、各對的第一和第二光的檢測值、運算部72分別進行平均化，通過作為修正後的各角度的測定值輸出，來獲得存在於測定點P的測定面的色信息。
[0211]在步驟SE6中，通過測定控制部71將有運算部72計算出的存在於測定點P的測定面的色信息作為測定結果顯示於顯示部66，由此本動作流程結束。
[0212]綜上所述，在多角度測色計IOOe中，通過使用具有比具備第一光電變換元件2IA?24A的光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為具備第二光電變換元件2IB?23B的光檢測單元，可以不輸出不必要的分光數據，能夠實現低成本化、緊湊結構的測色計。
[0213]
[0214]以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明並不限定於上述實施方式，能夠進行各種變形。
[0215]在第二實施方式中，作為光靈敏度特性，敘述了相對於視覺靈敏度V ( λ )的情況，但也可以是其他的靈敏度特性。例如，可以使用在特定波長具有尖銳峰值的帶通濾波器，利用第二光電變換元件52Β只監視某個單波長的輸出，根據其輸出來修正測定值。
[0216]在第四實施方式中，將在與測定器主體2的中心軸2η—致的方向定位的光檢測單元作為具備第一光電變換元件34Α的光檢測單元，但也可以作為具有比具備第一光電變換元件的光檢測單元低的波長解析度的具備第二光電變換元件的光檢測單元使用。
[0217]在以上說明的多角度測色計的一個構成中，具備:(a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬基準平面上，向在基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射；(b)多個第二照明部，在基準平面上相對於基準線與多個第一照明部分別對稱配置，向上述規定的測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備被配置在基準平面上，分別與測定點對置，並且相對於基準線對稱配置的第一和第二受光窗；以及單一的光檢測單元，其具備接受由第一和第二受光窗分別接收到的第一和第二光並變換成電信號的光電變換元件；
(d)運算部，基於上述信號求出第一和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於測定點的測定面的色信息。
[0218]另外，光檢測單元具備單一的分光元件、和第一和第二光電變換元件，多角度測色計具備將上述第一和第二光在空間上分離地從上述第一和第二受光窗經由上述分光元件分別供給給上述第一和第二光電變換元件的導光部。
[0219]另外，在多角度測色計的其他構成中，具備將上述第一和第二光按時分方式供給給光電變換元件的導光部。導光部具備第一和第二受光窗在各自的一端規定的第一和第二導光構件、選擇性進行第一和第二光向第一和第二受光窗的光路的開閉的開閉部。或者，導光部具備將從第一和第二受光窗入射的上述第一和第二光選擇性供給給光檢測單元的光路切換部。光路切換部具備在來自第一和第二受光窗各自的光路上分別配置的第一和第二反射鏡、使來自第一和第二反射鏡的上述第一和第二光的反射方向選擇性朝向光檢測單元的驅動部。
[0220]在以上說明的多角度測色計的另一構成中，具備:(a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬基準平面上，向在基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射；(b)多個第二照明部，在基準平面上相對於基準線與多個第一照明部分別對稱配置，向上述規定的測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備:被配置在基準平面上，分別與測定點對置，並且相對於基準線對稱配置的第一和第二受光窗；第一光檢測單元，具備接收由第一受光窗接收到的第一光並變換成電信號的第一光電變換元件；以及第二光檢測單元，具備接受由第二受光窗接收到的第二光並變換成電信號的第二光電變換元件；(d)運算部，基於上述信號求出第一和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於測定點的測定面的色信息，使用具有比第一光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為第二光檢測單元。[0221]另外，在以上說明的多角度測色計的又一構成中，具備:(a)第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬基準平面上，向在基準線上規定的規定測定點以規定的角度進行光照射；(b)第二照明部，在基準平面上相對於基準線與上述第一照明部對稱配置，向測定點進行光照射；(c)光檢測部，具備在基準平面上相對於基準線對稱配置，且各對與測定點對置的多對光電變換元件；(d)運算部，基於從來自多對光電變換元件每一對的光電變換信號獲得的檢測值，獲得存在於測定點的測定面的色信息，第一照明部與上述第二照明部共用光源。
[0222]另外，在多角度測色計中，第一照明部具備:第一導光部，接受來自光源的光的第一部分，將該第一部分朝向測定點導光；第二導光部，接受來自光源的光的第二部分，將該第二部分朝向上述測定點導光；和開閉部，選擇性開閉被第一導光部和第二導光部引導的上述第一部分與上述第二部分的光的出射。構成多對光電變換元件各自的對中的一方光電變換元件使用第一光電變換元件構成，構成多對光電變換元件各自的對中的另一方光電變換元件使用第二光電變換元件構成，具備第二光電變換元件的光檢測單元具有比具備第一光電變換元件的光檢測單元低的波長解析度。
[0223]在以上敘述的多角度測色計中，由於基於通過對稱的光學配置獲得的反射光的信息來進行測色，所以即使基準線在基準面內從試樣表面的法線傾斜，也能進行恰當的測色。
[0224]另外，通過利用單一的光檢測單元進行由第一和第二受光窗接收到的第一和第二光的檢測，可實現測色計的小型化、低成本化。另外，由於通過公共使用單一的光檢測單元，能夠共用其內部部件，所以可以不考慮在使用多個光檢測單元的情況下產生的光檢測單元間的個體差。
[0225]另外，通過使用具有比第一光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為第二光檢測單元，可實現低成本化、緊湊結構的測色計。
[0226]或者，通過基於由對稱的光學配置獲得的反射光的信息來進行測色，即便基準線在基準面內從試樣表面的法線傾斜，也能進行恰當的測色。另外，通過共用第一照明部與第二照明部的光源，可實現測色計的小型化、低成本化。另外，通過共用光源，可以不考慮在使用多個光源的情況下產生的光源間的個體差。
[0227]或者，通過使用具有比具備第一光電變換元件的光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為具備第二光電變換元件的光檢測單元，可實現低成本化、緊湊結構的測色計。
[0228]附圖標記說明:100、IOOa?IOOe —多角度測色計；2—測定器主體；2n—中心軸；
3—測定用開口 ；5 —被測定物；5n —法線；1A?4A、25A —第一照明部；1B?4B、25B —第二照明部；40、40A?40E—光檢測部；60—存儲器部；70 —控制部；71—測定控制部；72 —運算部。
【權利要求】
1.一種多角度測色計，其特徵在於，具備: (a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬的基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射； (b)多個第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述多個第一照明部分別對稱配置，並朝向上述規定測定點進行光照射； (C)光檢測部，具備: 第一受光窗和第二受光窗，被配置在上述基準平面上，分別與上述測定點對置，並且相對於上述基準線對稱配置；和 單一的光檢測單元，其具備接受由上述第一受光窗和第二受光窗分別接收的第一光和第二光並變換成電信號的光電變換元件；以及 (d)運算部，基於上述電信號求出上述第一光和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於上述測定點的測定面的色信息。
2.根據權利要求1所述的多角度測色計，其特徵在於， 上述光檢測單元具備單一的分光元件以及第一光電變換元件和第二光電變換元件， 該多角度測色計還具備導光部，該導光部將上述第一光和第二光在空間上分離而從上述第一受光窗和第二受光窗經由上述分光元件分別供給給上述第一光電變換元件和第二光電變換元件。
3.根據權利要求1所述的 多角度測色計，其特徵在於， 還具備導光部，該導光部將上述第一光和第二光以時分方式供給給上述光電變換兀件。
4.根據權利要求3所述的多角度測色計，其特徵在於， 上述導光部具備: 第一導光構件和第二導光構件，各自的一端規定有上述第一受光窗和第二受光窗在；以及 開閉部，選擇性地進行上述第一光和第二光向上述第一受光窗和第二受光窗的光路的開閉。
5.根據權利要求3所述的多角度測色計，其特徵在於， 上述導光部具備光路切換部，該光路切換部將從上述第一受光窗和第二受光窗入射的上述第一光和第二光選擇性地供給給上述光檢測單元。
6.根據權利要求5所述的多角度測色計，其特徵在於， 上述光路切換部具備: 第一反射鏡和第二反射鏡，分別配置在來自上述第一受光窗和第二受光窗的各個光路上；以及 驅動部，使來自上述第一反射鏡和第二反射鏡的上述第一光和第二光的反射方向選擇性地朝向上述光檢測單元。
7.一種多角度測色計，其特徵在於，具備: (a)多個第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬的基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以不同的角度進行光照射； (b)多個第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述多個第一照明部分別對稱配置，並朝向上述規定測定點進行光照射； (C)光檢測部，具備: 第一受光窗和第二受光窗，被配置在上述基準平面上，分別與上述測定點對置，並且相對於上述基準線對稱配置； 第一光檢測單元，具備接受由上述第一受光窗接收的第一光並變換成電信號的第一光電變換元件；和 第二光檢測單元，具備接受由上述第二受光窗接收的第二光並變換成電信號的第二光電變換元件；以及 (d)運算部，基於上述電信號求出上述第一光和第二光的檢測值，並基於上述檢測值獲得存在於上述測定點的測定面的色信息， 其中，使用具有比上述第一光檢測單元低的波長解析度的光檢測單元作為上述第二光檢測單元。
8.一種多角度測色計，其特徵在於，具備: (a)第一照明部，被配置在包含規定的基準線的虛擬的基準平面上，朝向在上述基準線上規定的規定測定點以規定的角度進行光照射； (b)第二照明部，在上述基準平面上相對於上述基準線與上述第一照明部對稱配置，朝向上述測定點進行光照射； (c)光檢測部，具備在上述基準平面上相對於上述基準線對稱配置，且各對與上述測定點對置的多對光電變換元件 ；以及 (d)運算部，基於從分別來自上述多對光電變換元件的光電變換信號獲得的檢測值，獲得存在於上述測定點的測定面的色信息， 上述第一照明部與上述第二照明部共用光源。
9.根據權利要求8所述的多角度測色計，其特徵在於， 上述第一照明部具備: 第一導光部，接受來自上述光源的光的第一部分，將該第一部分朝向上述測定點導光; 第二導光部，接受來自上述光源的光的第二部分，將該第二部分朝向上述測定點導光；和 開閉部，選擇性地開閉被上述第一導光部和上述第二導光部引導的上述第一部分和上述第二部分的光的出射。
10.根據權利要求9所述的多角度測色計，其特徵在於， 分別構成上述多對光電變換兀件的各對中的一方光電變換兀件使用第一光電變換兀件構成， 分別構成上述多對光電變換兀件的各對中的另一方光電變換兀件使用第二光電變換元件構成， 具備上述第二光電變換元件的光檢測單元具有比具備上述第一光電變換元件的光檢測單元低的波長解析度。
【文檔編號】G01J3/50GK103492845SQ201280020536
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月5日 優先權日:2011年4月28日
【發明者】寺岡良隆, 鶴谷克敏, 山野井勇太 申請人:柯尼卡美能達株式會社