JPH0477633A

JPH0477633A - 測色計

Info

Publication number: JPH0477633A
Application number: JP19141890A
Authority: JP
Inventors: Fujio Suga; 冨士夫須賀; Choichi Suga; 長市須賀; Yoji Watanabe; 洋二渡辺
Original assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Current assignee: Suga Test Instruments Co Ltd
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-03-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は工業製品の表面、特に自動車、家電製品等に高
級塗装として使用されるメタリック塗装の色感を簡単か
つ瞬時に測定する測色計に関する。

［従来の技術及びその課題］自動車、家電製品等の塗装において、美粧仕上、高級感
仕上の要望が高まるにつれて、メタリック塗装、パール
塗装等の改良、開発が進んでいる。

これらの塗装は表面のクリヤ・トップ・コートによる鏡
面反射光、底面のアルミニウム片、マイカ等を含み着色
されたメタリック・ベース・コートによる鏡面反射光、
拡散光等が複雑に絡み合って、通常の光沢、平滑感の外
に、光輝感、深味感、透明感、色感等を与え、しかもこ
れらは光の入射角度あるいは見る目の角度によって様々
に変化し、塗装の美粧感、高級感を増大するように設計
されている。

ところが従来これら塗装製品の色評価は、熟練技術者に
よる目視（視感評価）により行なわれていたため、評価
に０個大差を生じる、■時間がかかる等の欠点があるた
め、数値による正確かつ能率的な管理（評価）法が求め
られていた。

この数値管理法として、入射角、受光角を変更しながら
測色する変角測色計が用いられるようになった。その代
表例として特開昭５９−１５９０３１号公報に開示され
た装置がある。第５図はこの装置の要部斜視図である。

この装置は、垂直方向に回転可能な試料台２５と、この
試料台２５の周囲を水平方向に回転する受光器２６が暗
箱２７内に配設されており、試料台２５に固定された試
料１に光源装置２８から光を照射する様に構成されてい
る。従って、入射光に対して垂直方向及び水平方向の角
度を任意に設定できるものである。

しかしながらこの方法では、試料１を特定の入射角、受
光角毎に測色し、得られた測色値を順次計算して角度割
の色差を算出することになり、操作は繁雑で、時間がか
かるものであった。

また、試料１を暗箱２７内で測定するため、試料１の大
きさが限定され、大型試料や実物試料などの測定はでき
ず、塗装現場、製造ライン等での使用はできなかった。

［課題を解決するための手段及びその作用］本発明によ
れば、（１）試料の反射光から三溺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定する
測色計において、試料面を入射（照射）するための開口
を設けた箱体内にあって、この開口に当接する試料面と
垂直な一平面上に、試料面への入射角度を任意に設定で
きる光源装置と、試料面からの反射光を異なる受光角度
で任意に設定できる複数の受光器とを配設し、さらにこ
れら個々の受光器からの出力信号を処理する演算処理装
置を設けて構成したことを手段としたため、試料面に対
して垂直方向に入射角度及び受光角度を任意に選択でき
、各種の入射及び受光角度条件での測色値を同時に測定
し、それぞれ異なる受光角度条件間での色差を同時に求
めることができることになる。

（２）また（１）に追加して、試料面を測定する開口に
当接して試料を配した時、この試料面に垂直な一平面と
試料面との交線を軸として回転する回転試料台と、この
開口及び回転試料台全体を覆い外光を遮断する暗箱とを
設けたことを手段としたため、（１）の作用に加えて、
回転試料台上に保持した試料面の方向を、入射角度及び
受光角度に対して任意に設定できることになる。

（３）また（１）に追加して、試料面を測定する開口に
、この開口の中心を軸として回転する試料台を密接して
配し、かつこの試料との接触面を磁検体としたことを手
段としたため、（１）の作用に加えて試料面に試料台を
密着させたまま測色計（又は試料）を任意の位置に回転
できることになる。

（４）また試料の反射光から三溂激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定
する測色計において、試料面を入射（照射）るための開
口を設けた箱体内にあって、この開口に当接する試料面
と垂直な一平面上に、試料面への入射角度を任意に設定
できる光源装置と、試料面からの反射光を異なる受光角
度で任意に設定できる複数の受光器とを配設し、さらに
これら個々の受光器からの出力信号を処理する演算処理
装置を設けたものであって、前記箱体内にあって前記開
口に近接して、この開口の中心を軸として回転する大小
の円環状の回転盤を相互に回転可能に摺接して配設し、
小回転盤に前記光源装置の取付治具を、大回転盤に前記
複数の受光器の取付治具をそれぞれ固定して構成したこ
とを手段としたため、試料面に対して垂直方向及び水平
方向の入射角度及び受光角度をそれぞれ任意に選択でき
、各種の入射及び受光角度条件での測色値を同時に測色
し、試料を動かさずに試料面を三次元的に測色すると共
に各受光角度条件間での色差を同時に求めることができ
ることになる。

［実施例〕以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１実施例第１図は第１実施例を示す構成図である。図において、
１は試料、２は試料を載置又は当接する試料台、３は測
定開口、４は測定開口の中心を通り試料１面と垂直な法
線、５は光源装置、６ａ６ｂ、６ｃは受光器、７は受光
器及び光源装置の固定治具、８はＡ／Ｄ変換器、９は増
幅器、１゜は演算処理装置、１１は外装のケースである
。

固定治具７はケース１１内にあり測定開口３の中心を中
心とする半円環で、法線４を含む平面上に位置し、その
両端をケース１１内に固定しである。また、法線４を基
準として左右に１５°刻みに測定開口３の中心に向けて
受光器５ａ、６ｂ。

６ｃ及び光源装置５を取付けるための取付孔７ａを１１
ケ所にあけである。

光源装置５は詳細図示しないが、試料１に平行光束を照
射するためにキセノンフラッシュランプ、レンズ群など
よりなる公知の構成であり、法線４から一４５°位置の
取付孔７ａに嵌合し、この平行光束の中心軸が試料１面
において法線４と交わる位置関係に図示しないローレッ
トビスなどで固定しである。

受光器６ａ、６ｂ、６ｃはそれぞれ同一性能のものであ
り、光源装置５から試料１に照射された反射光を受光す
るもので、詳細図示しないが、レンズ群、ｘ、ｙ、ｚの
三潮激値フィルタ及びこの各フィルタに対応する三個の
受光素子などよりなる公知の構成であり、法線４から一
１５°　１５０及び６０°位置の取付孔７ａに光源装置
５と同様に嵌合固定しである。

また、受光器６ａ、６ｂ、６ｃの各受光素子はそれぞれ
Ａ／Ｄ変換器８、増幅器９を経て各受光器毎に演算回路
を有する演算処理装置１０に連絡している。

さて、上記のように構成した第１実験例の装置は、光源
装置５から試料台２に当接した試料１に平行光束を照射
して、この反射光は受光器５ａ。

６ｂ、６ｃでそれぞれ同時に受光して、それぞれのＡ／
Ｄ変換器８で光電変換され、増幅器９を経て演算処理装
置１０に導かれる。ここで、各受光器の位置における測
色値を計算すると共に各受光器間、例えば法線４に対し
て一１５°と６０°位置にある受光器６ａ、６ｃ間の色
差を求めるものである。

尚、光源装置５及び各受光器６ａ、６ｂ、６ｃは固定具
７に設けた各取付孔７ａのどの位置にも取付可能であり
、各取付孔７ａが法線４に対する角度も１５°刻みに限
定されることはない。

第２実施例第２図は第２実施例を示す要部斜視図である。

図において、本実施例は前記第１実施例における試料台
２に回転試料台１２を取付けたものである。

回転試料台１２は測定開口３に内接する円より小さい円
盤状であり、これを測定開口３に平行に置いた時、光源
装置５（第１図参照）から照射される平行光束の中心軸
と測定開口３の中心を通り回転試料台１２に垂直な直線
を含む一平面と回転試料台１２との交線を軸として回転
する回転軸１３をこの回転試料台１２に固定しである。

またこの回転軸１３は試料台２に固定した回転軸止め具
１４に支承されており、詳細図示しないが、任意の角度
に回転試料台１２を固定可能となっている。

さらに、測定時に外光を遮断するために、試料台２およ
び回転試料台１２全体を覆う暗箱１５を取り外し可能に
設けである。

尚、試料１は原則として平板状のものを対象とし、回転
試料台１２からはみ出さない大きさとするものである。

さて、この様に構成した第２実施例の装置は、回転試料
台１２に取付けた試料を回転軸を中心に任意の角度に回
転固定でき、第１実施例の作用に加えて、試料を任意の
角度に傾けた状態で、各受光器の位置における測色値を
計算すると共に各受光器間の色差を求めるものである。

第３実施例第３図は第３実施例を示す要部斜視図である。

図において、本実施例は前記第１実施例における試料台
２を回転円盤状の試料台１６としたものである。

図において回転円盤状の試料台１６は、中央に同一直径
の開口を有する２枚の円盤を、その開口の中心を一致さ
せて相互に回転可能に組合せ、方の円盤をその中心を測
定開口３の中心と合致させてケース１１外側に固定して
固定部１６ａとし、他方の円盤を回転部１６ｂとしてい
る。また、回転部１６ｂの試料と接する面には磁性弾性
体としてマグネットラバー１７を貼付け、また固定部１
６ａの側面には回転部１６ｂの回転角度を示す角度目盛
１８が付しである。

さて、この様に構成した第３実施例の装置は、第１実施
例の装置の作用に追加して、試料台１６の回転部１６ｂ
の磁性体により試料が密着固定できるため、試料又は装
置をそのままの状態として、試料又は装置のいずれか一
方を回転することにより、試料面の測色位置を任意に変
更できるものである。

第４実施例第４図は第４実施例を示す要部斜視図である。

図において本実施例は、光源装置５及び複数の受光器６
を取付ける治具を固定するために、測定開口３の中心と
同一中心を有する大小の円環盤１９ａ、１９ｂを階段状
かつ相互に回転可能に摺接して回転円環盤２０を構成し
、この小円環盤１９ａをケース１１内で測定開口３を有
する面上に配しである。

光源装置５を取付けるための光源装置取付治具２１は、
２枚の同一形状の半円環板を平行かつ一定の間隔を開け
て組合せたもので、法線４（第１図参照）を含む平面が
この間隔の中心を通るように位置し、この両端が小円環
盤１９ａに固定しである。ここで、光源装置５は照射光
束の中心が測定開口３の中心に一致するようにこの治具
２１の間隔内に挿入し、図示しないローレットビスなど
で固定するものである。さらにこの治具２１を形成する
半円環板の側面には、上記法線を基準として５度刻み１
ど角度目盛１８が付しである。

複数の受光器６を取付けるための受光器取付治具２２は
、半円環形状でその中心が上記光源装置取付治具２１の
間隔の中心を通る平面と同一平面上で、両端を大円環盤
１９ｂに固定しである。このため受光器６は全て光源装
置５の外側に位置することになる。また各受光器６は、
この治具２２に法線４を基準として１５度間隔で設けた
受光器取付口２３に光源装置５と同じく測定開口３の中
心に向けて固定しである。

また、上記光源装置取付治具２１を構成する２枚の半円
環板の間隔は、受光器取付治具２２の幅より広く、試料
面の反射光が各受光器６に到達するのに十分な幅となっ
ている。

さらに、大小の各円環盤１９ａ、１９ｂの周側面にはそ
れぞれ１度刻みの角度目盛１８が付しである。また、こ
の目盛１８を容易に視認及び調節可能とするために、ケ
ース１１の１部に切欠き部２４を設け、ここに図示しな
い指標を付しである。

尚、各受光器６は第１実施例の受光器６ａ、６ｂ、６ｃ
と同一構造であり、これらと同じく、図示しないがそれ
ぞれＡ／Ｄ変換器、増幅器を経て各受光器毎に演算回路
を有する演算処理装置に連絡している。

この様に構成した本実施例の装置では、大小の円環板を
相互に回転可能に摺接して階段状に構成した回転円環盤
に、光源装置取付治具及び受光器取付治具をそれぞれ取
付けたことにより、試料台に載置又は当接した試料に対
して、光源装置及び受光器をそれぞれ水平方向の任意の
角度に位置させることができる。また、光源装置５はそ
の固定具に所定の角度で移動可能に取付けできるため、
試料に対して垂直方向の任意の角度から照射できる。受
光器は、例えば本実施例の様に、受光器取付具２２に１
５度刻みに１１ケ所取付けたため、これらの受光器６で
同時に反射光を測色できかつ各受光器間の色差を求める
ことができる。（但し、光源装置と試料開口３の中心を
結ぶ直線上に位置する受光器は除く）従って、試料を動かさずに試料面を三次元的に測色でき
かつこの時の各受光器間での色差を同時に求めることも
できるものである。

［効　果］次に、本発明の第１実施例の装置を用いた測定結果を説
明する。

試料として、鉄素材に光輝材（アルミニウム粉末）赤色
の含有量だけが異なるメタリック塗装を施したちの４種
（Ａ、　Ｂ、　　Ｃ，Ｄの順にアルミニウム粉末の量が
多くなっている）と、この赤色メタリック塗装と比較す
るために、同一素材に光輝材だけを除いた赤色塗装（ソ
リッド塗装）を施したもの（Ｅ）を用いた。

また、測定の条件は、試料面の法線に対して、入射角度
は４５°及び受光角度は一１５°、６００の２角度とし
た。尚、本装置では、演算処理装置により三溂激値Ｘ、
Ｙ、Ｚから各種の色表示方法が可能であるが、ここでは
、Ｌ’ａ″ｂ°表色系（ＪＩＳ２８７３０などに記載）
の、Ｌ”　ａ”ｂｏの値及び△Ｅ″ａｂの値を求め第１
表に示す。

第１表第１表でのＡ−Ｄで△Ｅ″ａｂは色差と共に一１５°及
び６０°両角度間の色感の方向性を表わし、Ｌｏは輝き
の強さを表わしている。従って、△Ｅ’　ａｂ、Ｌ”と
もに数値が大きい程、メタリック塗装の色感の方向性、
透明感、深味感、彩度などが強いことを意味しており、
メタリック塗装では光輝材（アルミニウム粉末）の含有
量が変化すれば、色感、透明感、深味感なども変化する
ことがわかる。

尚、ソリッド塗装（Ｅ）とメタリック塗装（Ａ〜Ｄ）間
には色感の方向性、透明感、深味感、彩度などに大きな
有意差があることがわかる。

また、第２〜４実施例の装置では測定した結果は示さな
いが、上記第１実施例の装置の試料台を変更したもの等
で、試料の垂直あるいは水平方向の測定角度を容易に測
定可能としたものであり、測定の条件を追加し、より実
際に見る目の角度に近似させることを可能としたもので
ある。

上記より明らかな様に本発明の装置では、メタリック塗
装等が見る目の角度によって異なることを数値で表わす
ことができる。

また、請求項２（第２実施例の装置）を除き、従来の装
置と異なり暗箱内で試料を測定する必要がないため、試
料に直接装置を当てて測定できる。

従って、自動車などの大型試料の外装でも直接測定でき
る。さらに、上記の如く各角度での色を数値で表わすこ
とができるため、数値管理が容易に可能となり、視感評
価による個人差もなくなり、判定に要する時間も短縮さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の要部構成図、第２図、第３図及び
第４図は第２．第３及び第４実施例の要部斜視図、第５
図は従来の装置の要部斜視図である。１・・・試料、２，１６．２５・・・試料台、３・・・
測定開口、４・・・法線、５．２８・・・光源装置、６
．６ａ、６ｂ、６ｃ、２６−・・受光器、７・・・固定
治具、７ａ・・・取付孔、８・・・Ａ／Ｄ変換器、９・
・・増幅器、１０・・・演算処理装置、１１・・・ケー
ス、１２・・・回転試料台、１３・・・回転軸、４・・
・回転軸止め具、１５．２７・・・暗箱、６ａ・・・固
定部、１６ｂ・・・回転部、７・・・マグネットラバー
　１８・・・角度目盛、９ａ・・・小円環盤、１９ｂ・
・・大円環盤、０・・・回転円環盤、２１・・・光源装
置取付治具、２・・・受光器取付治具、２３・・・受光
器取付口、４・・・切欠き部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料の反射光から三溂激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定する
測色計において、試料面を入射（照射）するための開口
を設けた箱体内にあって、この開口に当接する試料面と
垂直な一平面上に、試料面への入射角度を任意に設定で
きる光源装置と、試料面からの反射光を異なる受光角度
で任意に設定できる複数の受光器とを配設し、さらにこ
れら個々の受光器からの出力信号を処理する演算処理装
置を設けて構成し、試料面に対して垂直方向の入射角度
及び受光角度を任意に選択でき、各種の入射及び受光角
度条件での測色値を同時に測定し、それぞれ異なる受光
角度条件間での色差を求めることを特徴とする測色計。
（２）試料面を測定する開口に当接して試料を配した時
、この試料面に垂直な一平面と試料面との交線を軸とし
て回転する回転試料台と、この開口及び回転試料台全体
を覆い外光を遮断する暗箱とを設け、回転試料台上に保
持した試料面の方向を、入射角度及び受光角度に対して
任意に設定できることを特徴とする請求項（１）記載の
測色計。
（３）試料面を測定する開口に、この開口の中心を軸と
して回転する試料台を密接して配し、かつこの試料との
接触面を磁性体とし、試料面に試料台を密着させたまま
測色計（又は試料）を任意の位置に回転できることを特
徴とする請求項（１）記載の測色計。
（４）試料の反射光から三溂激値Ｘ、Ｙ、Ｚを測定する
測色計において、試料面を入射（照射）するための開口
を設けた箱体内にあって、この開口に当接する試料面と
垂直な一平面上に、試料面への入射角度を任意に設定で
きる光源装置と、試料面からの反射光を異なる受光角度
で任意に設定できる複数の受光器とを配設し、さらにこ
れら個々の受光器からの出力信号を処理する演算処理装
置を設けたものであって、前記箱体内にあって前記開口
に近接して、この開口の中心を軸として回転する大小の
円環状の回転盤を相互に回転可能に摺接して配設し、小
回転盤に前記光源装置の取付治具を、大回転盤に前記複
数の受光器の取付治具をそれぞれ固定して構成し、試料
面に対して垂直方向及び水平方向の入射角度及び受光角
度をそれぞれ任意に選択でき、各種の入射及び受光角度
条件での測色値を同時に測定し、試料を動かさずに試料
面を三次元的に測色すると共に各受光角度条件間での色
差を同時に求めることを特徴とする測色計。