JPS6212847B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、物体色をXYZに分けてはかる測色装
置の長期安定性に関する。 従来の測色装置は、温度変化等による測定値変
動が大きい欠点がある。その概略を次に説明す
る。第１図は従来の測色装置説明図である。光源
１よりの光は、防熱フイルター２レンズ３を経て
平行光となり、試料５に垂直に当る。試料によつ
て拡散反射した光を積分球４にて受け、さらに
XYZの各受光器６，７，８で受けて電流に変え
る。各電流は夫々増幅器９，１０，１１で電圧増
幅されて計測部１２によつて値を表示する。基準
合わせは、XYZ値既知の基準板を試料５の位置に
固定し、計測部１２にてXYZ値に合わせる。この
状態で試料の測定が可能となるが、光源光量の変
動、受光器６，７，８及増幅器９，１０，１１の
温度による変動がある場合に測定値が不正確とな
る。そのため、光源光量の変動を少なくし受光器
及増幅器の温度による変動を少なくする方法がと
られているが、それでも正確な測定を要する時
は、度々基準合わせを行う必要がある。 この安定性を改良した方法に、交照測光法があ
る。第２図はその説明図である。光源１３から発
した光は、レンズ１４，１４′を通り平行光線と
なりミラー１５，１５′で反射し、モーター１６
によつて回転する円板１７（切欠孔１７′付）の
ために間欠的にしや断され、試料１９と基準板２
０とに間欠的に当たり拡散反射する。この光を積
分球１８で捕え、受光器２１で光電流に変換して
計測部２３に入る。位置検出器２２は、光束が基
準板に当たつているか試料に当たつているかを判
別する。すなわち、基準板に当つたときと試料に
当つたときとの比によつて測色する方法が交照測
光法である。この方法は２光路を要するため、光
路上のレンズ等が汚れて変化した場合にバランス
を失う欠点がある。また常に基準板を固定してお
くことを要する欠点も大きい。 本発明は以上述べた従来法の欠点を解消して安
定した測定値を得ることができる測色装置を提供
するものである。 実施例によつて本発明を説明する。第３図にお
いて、光源３１より発した光は防熱フイルター３
２レンズ３３を経て平行光束となり、試料３５に
垂直に当たり、拡散反射して積分球３４に捕えら
れる。さらにＸ，Ｙ，Ｚ用各受光器３６，３７，
３８にて受光され、夫々光電流となり、各増幅器
３９，４０，４１を通り、切換器４２で切換えら
れた信号をアナログ・デジタル変換器４３でデジ
タル量に変換し、マイクロコンピユータ・システ
ム４４に入る。この点までは従来の測色装置と同
じであるが、本装置ではレンズ３３と積分球３４
との間に黒色円板（光不透過性）４８、積分球３
４と試料３５との間に白色円板４９をおく。この
２枚の円板はモーター４７の軸に結合固定して等
速回転する。黒色円板４８、白色円板４９は第４
図に示す形状であつて、４８′，４９′は光が透過
するように切欠いた孔であるから、この２枚の円
板が同時に等速回転すると第１表に示む３状態
Ａ，Ｂ，Ｃを現わす。第１表において、Ａは黒色
円板４８白色円板４９の○イの位置が光路上にある
状態で、光路を黒色円板でしや断して積分球に光
を導入しない状態であり、受光器及増幅器の零点
のズレを知るための状態である。Ｂは黒色円板４
８、白色円板４９の○ロの位置が光路上にある状態
で黒色円板でさえぎられず白色円板で反射した光
を受光する状態である。この状態は光源及受光
器、増幅器等の総合出力の変動を確認するために
ある。Ｃは黒色円板４８、白色円板４９の○ハの位
置が光路上にある状態であつて、両円板によつて
光束はさえぎられず試料の反射光を受光する状態
である。Ａ，Ｂ，Ｃ各状態は、黒色円板４８に対
応する位置検出器５０によつてマイクロコンピユ
ーターシステムに知らせる。マイクロコンピユー
ターシステムは、各状態でのXYZ値を読込み、次
に記す計算を行い、結果を表示または印字する。
また、必要に応じてXYZ値より他の表色系に変換
することができる。次に実際操作に合わせて計算
式を説明する。 基準合わせ時：XYZ値既知の白色基準板を試料
位置に固定し基準合わせスイツチ４５を入れる
と、マイクロコンピユーターシステムは状態Ａ，
Ｂ，Ｃにおける各XYZ値を入力する。ついで次の
計算を行う。 状態ＡのXYZの入力値をＸ_OＹ_OＺ_O 状態ＢのXYZの入力値をＸ_BＹ_BＺ_B 状態ＣのXYZの入力値をＸ_WＹ_WＺ_W とし、白色基準板の真値をあらかじめマイクロコ
ンピユーターシステムに記憶しておきその値をＸ
_TＹ_TＺ_Tとすると、 Ｘ_W−Ｘ_O……零点補正後の白色基準板入力値 Ｘ_B−Ｘ_O……零点補正後の白色円板入力値 Ｘ_T＝Ｋ_X（Ｘ_W−Ｘ_O） 同様にしてＹ，Ｚについても Ｙ_T＝Ｋ_Y（Ｙ_W−Ｙ_O） Ｚ_T＝Ｋ_Z（Ｚ_W−Ｚ_O） となるので、マイクロコンピユーターシステムは
Ｋ_X，Ｋ_Y，Ｋ_ZとＸ_B−Ｘ_O，Ｙ_B−Ｙ_O，Ｚ_B−Ｚ
_O，Ｘ_W−Ｘ_O，Ｙ_W−Ｙ_O，Ｚ_W−Ｚ_Oを記憶してお
く。 試料測定時：試料を試料位置に固定し、測定開
始スイツチ４６を入れると、マイクロコンピユー
ターシステムは状態Ａ，Ｂ，Ｃの各状態でのXYZ
値を入力する。 状態ＡのXYZの入力値をX′_OY′_OZ′_O 状態ＢのXYZの入力値をX′_BY′_BZ′_B 状態ＣのXYZの入力値をＸ_SＹ_SＺ_S とし、試料の真値をＸ_Dとすると Ｘ_D＝K′_X（Ｘ_S−X′_O） Ｋ_XとK′_Xとの関係は光源の変動、受光素子、増
幅器の変動によるものであるから次の関係が得ら
れる。 K′_X＝Ｘ_Ｂ−Ｘ_Ｏ／Ｘ′_Ｂ−Ｘ′_ＯＫ_X ∴Ｘ_D＝Ｘ_Ｂ−Ｘ_Ｏ／Ｘ′_Ｂ−Ｘ′_ＯＫ_X（Ｘ_S−X′_O） 同様にして Ｙ_D＝Ｙ_Ｂ−Ｙ_Ｏ／Ｙ′_Ｂ−Ｙ′_ＯＫ_Y（Ｙ_S−Y′_O） Ｚ_D＝Ｚ_Ｂ−Ｚ_Ｏ／Ｚ′_Ｂ−Ｚ′_ＯＫ_Z（Ｚ_S−Z′_O） 試料測定時にマイクロコンピユーターシステム
はＸ_DＹ_DＺ_Dを算出する。マイクロコンピユータ
ーシステムはＸ_DＹ_DＺ_Dを表示または印字し、必
要に応じて他の表色系にも変換することができ
る。 本発明は以上説明の如く、黒色円板４８と白色
円板４９を設けることにより、試料測定をする毎
に零点と白色円板４９の反射光を測定して測定系
全体の安定性に変化が生じていれば、その変化分
を計算して試料の測定値に補正係数をかけて、変
動がなかつたときの数値にもどす演算を加えるこ
とにより、従来方式より格段に安定した測定値を
得ることができる。 また、従来方式で安定した測定を行うために
は、測定試料２〜３点を測る毎に白色基準板を固
定して基準値の合わせを行う必要があつたが、本
発明ではその作業は白色円板の回転が代行してい
るので、電源投入時に１回だけ白色基準板を固定
してＫ_XＫ_YＫ_Zの定数を記憶させれば、その後は
電源を切らない限り試料測定がいつでも可能とな
つた。 本発明による装置での時間経過による変動と、
従来方式の装置との変動との比較を第２表に示
す。以上本発明による測色装置の特色を要約する
と、自動的に零合わせできるから操作の必要がな
い。標準合わせについては光学系に基準板を固定
して標準合わせスイツチを投入するだけでよくそ
の後の較正不要、安定性については試料測定のた
び毎に回転する白色円板も自動的に測定し、その
値が変化したときはその変化分だけ測定値を補正
することにより著しく改善された。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は従来の測色装置の説明図、第２図は交
照測光法の説明図、第３図は本発明に係る装置の
説明図、第４図は本発明に係る円板の形状図であ
る。 １……光源、２……防熱フイルター、３……レ
ンズ、４……積分球、５……試料、６……Ｘ受光
器、７……Ｙ受光器、８……Ｚ受光器、９……Ｘ
増幅器、１０……Ｙ増幅器、１１……Ｚ増幅器、
１２……計測部、１３……光源、１４……レン
ズ、１５……ミラー、１６……モーター、１７…
…円板、１７′……切欠孔、１８……積分球、１
９……試料、２０……基準板、２１……受光器、
２２……位置検出器、２３……計測部、３１……
光源、３２……防熱フイルター、３３……レン
ズ、３４……積分球、３５……試料、３６……Ｘ
用受光器、３７……Ｙ用受光器、３８……Ｚ用受
光器、３９……Ｘ用増幅器、４０……Ｙ用増幅
器、４１……Ｚ用増幅器、４２……切換器、４３
……アナログ・デジタル変換器、４４……マイク
ロコンピユーターシステム、４５……基準合わせ
スイツチ、４６……測定開始スイツチ、４７……
モーター、４８……黒色円板、４８′……切欠
孔、４９……白色円板、４９′……切欠孔、５０
……位置検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 測色装置の積分球方式光学系において、受光
   器を有する積分球をはさんで、光の入口側に一部
   切欠き孔を有する光不透過性円板を、光の出口側
   に一部切欠き孔を有する白色円板を配し、その両
   円板が同一回転軸によつて等速回転する機構を特
   徴とする測色装置。