JPH07270238A

JPH07270238A - 測色装置

Info

Publication number: JPH07270238A
Application number: JP6060949A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Ota; 充伸太田; Wataru Yamaguchi; 亘山口; Isamu Nakajima; 勇中島
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20
Also published as: US5592294A

Abstract

(57)【要約】【目的】被測定物に対する装置本体の姿勢を検出し、
この検出結果を表示して調整作業の迅速、容易化を図
り、もって再現性ある測色を行う。【構成】測色装置は、光学台板を覆うようにして外装
雄カバー２、開口部３１を有する測定脚３が備えられて
いる。光学台板１には所定の角度で開口部３１に向けら
れた状態で取り付けられた光源部５と受光部６とが取り
付けられている。光源部５からの照射光であって開口部
３１に位置する被測定物４面からの反射光が受光部６で
受光され、この受光信号から被測定物４の色彩に関する
情報が求められる。また、開口部３１に位置する被測定
物４面に対する装置本体の姿勢を検出するための発光源
であるＬＥＤ８１ｄと受光用のＳＰＣ８２ｄとが光源部
５と受光部６とのなす面に直交するように配設されてい
る。装置本体の外部適所には姿勢検出結果を表示する表
示部１７が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被測定物の表面色等を
測定する測色装置に係り、特に、被測定物に対して装置
を所定の姿勢にセットするのに好適な測色装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、特に自動車に見られるように、メ
タリック塗装やマイカ塗装等が普及している。これらメ
タリック素材は観察する角度によって異なる色に見える
ため、様々な角度から観察して、その表面の色を正確に
決定する必要がある。そこで、従来、１つの光源から光
を照射し、複数角度で受光する装置、あるいは逆に複数
角度から光を照射して１つの受光部で受光するゴニオ測
色計やマルチアングル測色計が知られている。この種の
測色計では、被測定物の表面での拡散反射光と表層のメ
タリック素片からの正反射光とが存在するため、被測定
物表面に対する照射光の照射角度と受光角度とが色測定
の重要な要素であることから、これらの角度を、特に正
確に設定する必要がある。従来、測色計の被測定物への
接触は人間の感覚に依っていたのが一般的であり、ま
た、生産ラインでは非接触測定式のものが従来から知ら
れているが、この場合には測色装置は固定されており、
姿勢調整は専ら被測定物を変位させることで行われてい
る。

【０００３】また、特開平２−２４５６２３号公報に
は、磁性試料に対し、装置固定用の脚を磁石で構成し、
磁気吸引力を利用して試料に対する装着姿勢をできるだ
け安定化させるようにした測色計が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように測色に
おいては極めて正確な角度設定が要求されることから、
人間の感覚に基づいて行われる従来の姿勢調整方法で
は、再現性の良いデータを得ることは困難である。特に
表面が曲面形状を有する被測定物に対しては正確な姿勢
調整は殆ど不可能に近い状態にあると考えられる。ま
た、従来の生産ラインにおける姿勢調整では、被測定物
の移動を行わせるベルトコンベアが必要となり、しかも
その位置出しには高精度が要求されることとなり、その
制御は容易ではない。一方、メタリック塗装処理されて
いない通常の被測定物の色を測定する、１つ光源と１つ
の受光部とからなる測色計においても、被測定物との姿
勢が一定に設定されていないと、正反射方向がずれるこ
とに起因して再現性あるデータを得ることができないと
いう同様な問題がある。

【０００５】また、上記特開平２−２４５６２３号公報
に記載の測色計は、磁性材であって測定面が平面の被測
定物に対しては、ある程度の姿勢の安定化が期待し得る
ものの、被測定物の材質や測定面の形状によっては所定
の姿勢を再現性良く得ることは不可能であり、やはり作
業者の熟練さに依存する処が大きく、かつその調整作業
も長時間を要し、効率的には問題がある。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
被測定物に対する装置本体の姿勢を検出し、この検出結
果を表示して調整作業の迅速、容易化を図り、あるいは
この検出結果を用いて姿勢を自動調整し、もって再現性
ある測色を行わせる測色装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
測定用の開口部を有する本体内に、所定の角度で上記開
口部に向けられた状態で取り付けられた光源と受光部と
を有し、上記光源からの照射光であって上記開口部に位
置する被測定物面からの反射光を受光し、この受光信号
から上記被測定物の色彩に関する情報を得る測色装置に
おいて、上記開口部に位置する被測定物面に対する上記
本体の姿勢を検出する検出手段と、上記検出手段からの
検出結果を表示する表示手段とを備えたものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、測定用の開口部を
有する本体内に、所定の角度で上記開口部に向けられた
状態で取り付けられた光源と受光部とを有し、上記光源
からの照射光であって上記開口部に位置する被測定物面
からの反射光を受光し、この受光信号から上記被測定物
の色彩に関する情報を得る測色装置において、上記開口
部に位置する被測定物面に対する上記本体の姿勢を検出
する検出手段と、上記検出手段からの検出結果を用いて
上記本体を上記被測定物面に対して所定の姿勢になるよ
うに自動調整する姿勢調整手段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、開口部に面して
被測定物がセットされ、あるいは逆に被測定物上に本装
置本体がセットされ、この状態で光源から所定角度で被
測定物面に向け光が照射され、その反射光の内、所定角
度からの光束が受光部で受光される。上記において、光
源は１つ又はそれぞれ異なる角度位置に配された複数
で、受光部が１つでもよく、また、１つの光源で、受光
部が１つ又はそれぞれが異なる角度位置に配された複数
でもよい。そして、得られた受光信号に基づいて被測定
物の色彩に関する情報が所要の色座標系で求められる。
少なくとも測定までには、検出手段によって上記開口部
に位置する被測定物面に対する上記本体の姿勢（角度、
高さ、角度と高さ）が検出される。この検出結果は表示
手段に表示される。姿勢調整は、表示された姿勢検出結
果を確認しながら測定者により行われる。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、少なくとも
測定までには、検出手段によって上記開口部に位置する
被測定物面に対する上記本体の姿勢が検出される。そし
て、この検出結果に基づいて本体が被測定物面に対して
所定の姿勢になるように姿勢調整手段により姿勢調整動
作が自動的に行われる。

【００１１】

【実施例】図１〜４は、本発明に係る測色装置がマルチ
アングル分光測色装置に提供された場合の構成図の第１
実施例を示し、図１は正面断面図、図２は側断面図、図
３は姿勢検出部のセンサ構造図、図４は後方から見た姿
勢調整機構図である。

【００１２】図において、１は測色装置の光学台板であ
り、２はこの光学台板１に固定され、該光学台板１を内
包する外装カバーである。３は外装カバー２の下部であ
って、光学台板１に固定された測定脚である。この測定
脚３と外装カバー２とは密接されて外光に対する遮光を
確保している。光学台板１の下部には正面視で略半円状
の計測空間１ａが形成されている。

【００１３】外装カバー２の内部には、被測定物４に光
を照射する光源部５、被測定物面からの反射光を受光す
る受光部６、温度検出部７、姿勢検出部８及び姿勢調整
機構部９が配設されている。

【００１４】測定脚３は、上記計測空間１ａを覆う位置
に設けられ、下部には例えば円形や四角形等の所定形状
を有し、被測定物４に対向する開口部３１が穿設されて
いる。また、開口部３１の周縁、あるいはその近傍位置
には下方に所定寸法を有して屈曲された周状の突条３２
が突設されており、この突条３２に被測定物４の表面が
当接するようになっている。

【００１５】測色光学系を形成する光源部５及び受光部
６はいずれも一つの平面（以下、Ｘ平面という）となる
ように光学台板１に固設されている。光源部５は上記開
口部３１の中心位置をそれぞれ指向して放射状位置に設
けられた３台の光源５１，５２，５３を有しており、Ｘ
平面上の法線に対して＋２７．５°、０°、−２０°の
角度に設定されている。５１ａ，５２ａ，５３ａは、例
えば所定の色温度の光を発光するハロゲンランプやＸｅ
ランプ等の光源である。各光源５１ａ，５２ａ，５３ａ
から発せられる照射光の光束は、前方に設けられたレン
ズ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂで平行光線にされて、開口部
３１の中心位置、すなわち被測定物４表面乃至表層を照
射するようになっている。

【００１６】受光部６は入射部６１とセンサ部６２とか
ら構成され、その間は光ファイバー６３で連結されてい
る。入射部６１は開口部３１の中心位置に向けられてお
り、Ｘ平面上のの法線に対して、例えば４５°に設定さ
れている。この結果、入射部６１には、被測定物４の表
面乃至表層からの反射光として、２７．５°，４５°，
６５°の方向からの光束が入射されることとなる。入射
部６１は光束の入射ガイド用（指向性確保用）としての
鏡胴６１ａ内に、凸レンズ６１ｂとその後方の半球レン
ズ６１ｃとが固定され、更にその直ぐ後方にはファイバ
ー先端６３ａが位置するように配置されている。これに
より、反射光は凸レンズ６１ｂと半球レンズ６１ｃで集
光されて効率良くファイバー６３に導光される。センサ
部６２は受光鏡胴６２ａを有し、その前端にファイバー
後端６３ｂが、続いてシリンドリカルレンズ６２ｂ〜６
２ｄが一致した光軸となるようにして配設され、その後
方に分光型の光センサ６２ｅが同光軸上に配設されてい
る。ファイバー６３から導入された光束はシリンドリカ
ルレンズ６２ｂ〜６２ｄによって四角形状の光束に変換
されて、光センサ６２ｅの受光面に導かれている。受光
光束を対応する四角形状に変換しているのは、分光型の
センサである光センサ６２ｅは、通常、複数の受光素子
が分光方向に配列されて構成された四角形状を有してい
るため、この形状に対応させたものである。また、光フ
ァイバー６３を用いることで、センサ部６２を外装カバ
ー２の所要のスペース位置乃至はＸ平面から外れた位置
に配設でき、これによる小型化が可能になり、またレイ
アウトが容易化する。

【００１７】温度検出部７は光学台板１に螺子７０によ
り取り付けられ、その先端側は測定脚３の下方に向いた
面の適所に穿設された所要径の孔３３に嵌入されてい
る。これにより被測定物４面と対向するようにしてあ
る。この温度検出部７は上記測定脚３の孔３３に嵌入さ
れた筒状のホルダ７１、ホルダ７１に固定された感熱素
子としてのサーモパイル７２、ホルダ７１に嵌合乃至は
螺設されたサーモパイル押さえ７３及び検出電気信号用
の２本のリード線７４から構成されている。サーモパイ
ル７２のセンサ面はほぼ突条３２の寸法分だけ被測定物
４の表面から離間した位置になっている。このサーモパ
イル７２は、一種の熱電対で、２本のリード線間に被測
定物４の表面温度に応じた電圧差を発生し、出力するも
ので、これにより被測定物４の表面温度が計測し得るよ
うにしてある。

【００１８】姿勢検出部８は、図２に示すように、測色
のためのＸ平面とは直交する平面（以下、Ｙ平面とい
う）上に位置するように光学台板１に固設されており、
これにより測色の妨げとならないようにされている。姿
勢検出部８は光源部８１と受光部８２とから構成され、
いずれも開口部３１の中心位置に向けられ、かつＹ平面
上の法線に対して例えば＋２０°，−２０°という対称
角度に設定されている。なお、測色光学系の支障になら
なければ、姿勢検出部８をＹ平面上に位置させなくても
よく、例えば同一のＸ平面上、あるいはＸ平面を傾けた
面上でもよい。また、光源部８１及び受光部８２の法線
方向に対する角度は同一であることが好ましいが、これ
に限定される根拠もなく、受光部８２での受光レベルが
測定に支障のないレベルであれば、多少異なっていても
よく、また、角度も特に２０°に限定する必要はなく、
配設位置との関係で適宜設定可能である。

【００１９】光源部８１は投光用鏡胴８１ａを有し、こ
の投光用鏡胴８１ａ内には投光用レンズ８１ｂがレンズ
押さえ８１ｃによって固定されている。レンズ押さえ８
１ｃの後方には発光源であるＬＥＤ８１ｄが配設されて
おり、このＬＥＤ８１ｄは筒状のホルダ８１ｅ内に嵌合
された状態で接着固定されている。このホルダ８１ｅは
投光用鏡胴８１ａの後端側から嵌め込まれた状態で、図
略の固定螺子により締結されている。上記投光用鏡胴８
１ａは投光用レンズ８１ｂの先端側に筒状部が延設形成
されており、この筒状部はＬＥＤ８１ｄからの投光光を
開口部３１の中心位置にガイドするべく計測空間１ａに
露出している。光源部８１の後端にはＬＥＤ８１ｄを発
光させるためのリード線８１ｆが接続されている。な
お、発光源としてはＬＥＤに代えて、タングステンラン
プやレーザ光を用いてもよい。

【００２０】受光部８２は受光用鏡胴８２ａを有し、こ
の受光用鏡胴８２ａ内には受光用レンズ８２ｂがレンズ
押さえ８２ｃによって固定されている。レンズ押さえ８
２ｃの後方にはフォトセンサであるＳＰＤ（シリコンフ
ォトダイオード）８２ｄがＳＰＤ台板８２ｅに接着され
た状態で一体配設されている。このＳＰＤ台板８２ｅは
受光用鏡胴８２ａ内に嵌合される筒状のホルダ８２ｆ内
に固定螺子８２ｉによって、嵌合された状態で締結固定
されている。８２ｇはＳＰＤ８２ｄの位置調整をするた
めの調整螺子である。ＳＰＤ８２ｄの位置調整を行う際
には、固定螺子８２ｉを緩めた状態で調整螺子８２ｇを
回動させることによりＳＰＤ台板８２ｅの位置を調整
し、所定位置でホルダ８２ｆを締め込むことによりＳＰ
Ｄ８２ｄの位置を固定する。

【００２１】そして、このホルダ８２ｆは受光用鏡胴８
２ａの後端側から嵌め込まれた状態で、固定螺子８２ｈ
により締結固定されている。上記受光用鏡胴８２ａは受
光用レンズ８２ｂの先端側に筒状部が延設形成されてお
り、この筒状部は被測定物４表面からの反射光を受光用
レンズ８２ｂまでガイドするべく計測空間１ａに露出し
ている。受光用レンズ８２ｂは反射光を所要径のスポッ
ト光ＬＳ１（図３（ａ）参照）に集光されてＳＰＤ８２
ｄの受光面に導くようにしている。ＳＰＤ８２ｄの後端
には受光信号をその受光量に応じた電気信号として取り
出して後述の処理部に導くリード線が接続されている。
なお、フォトセンサとしてはＳＰＤに代えて、ＣＣＤ
（固体撮像素子）を用いてもよい。

【００２２】図３は、ＳＰＤ８２ｄを受光面側から見た
平面図で、周方向に４等分された位置にそれぞれ１個ず
つのセルが分割配設されて構成されている。以下の説明
において、スポット光ＬＳ１との関係においては、便宜
上、この４個のセルをＣｅ１〜Ｃｅ４として表わす。こ
こで、ＳＰＤ８２ｄの取付け位置、周方向の角度の調整
について説明する。今、測色装置本体がＸ平面上でプラ
ス方向（図１中、開口部３１を中心に時計回り方向）に
傾斜すると、セルＣｅ２，Ｃｅ３での受光が増加し、Ｘ
平面上でマイナス方向に傾斜すると、セルＣｅ１，Ｃｅ
４での受光量が増大する。また、測色装置本体がＹ平面
上でプラス方向（図２中、開口部３１を中心に時計回り
方向）に傾斜すると、セルＣｅ１，Ｃｅ２での受光が増
加し、Ｙ平面上でマイナス方向に傾斜すると、セルＣｅ
３，Ｃｅ４での受光量が増大する。従って、本装置本体
が被測定物表面に対して垂直姿勢（基準姿勢）にあると
きは、４個のセルＣｅ１〜Ｃｅ４での受光量が一致する
ように、例えば生産段階において調整される。

【００２３】一方、基準姿勢にした状態で、更に４個の
セルＣｅ１〜Ｃｅ４にＬＥＤ８１ｄからの光が全て均一
に照射するようにＳＰＤ８２ｄの位置を微調整すること
は困難であり、しかもそのための調整に時間を要するこ
とから、以下のように信号側での処理によって等価的に
均一照射を実現するようにしてもよい。

【００２４】このときの調整は基準の白色校正板を用い
て各装置の特性ばらつきを校正するための校正工程の中
で行うことができる。すなわち、この時、白色校正板か
らの反射光を各セルＣｅ１〜Ｃｅ４で受光し、その受光
量に応じた各セルＣｅ１〜Ｃｅ４からの出力電圧を取り
込む。そしてこの電圧値から、各セルＣｅ１〜Ｃｅ４の
受光面の出力電圧に対する校正係数を求め、取り込んで
おく。

【００２５】今、セルＣｅ１，Ｃｅ２，Ｃｅ３，Ｃｅ４
からの出力電圧がＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４であるとする
と、セルＣｅ１の校正係数Ｋ１は（Ｖ_T／４）／Ｖ１と
して、同様にして、Ｋ２は（Ｖ_T／４）／Ｖ２として、
Ｋ３は（Ｖ_T／４）／Ｖ３として、Ｋ４は（Ｖ_T／４）／
Ｖ４として求めらる。但し、Ｖ_T＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋
Ｖ４である。これらの校正係数Ｋ１〜Ｋ４を、実測時に
おいて、それぞれの対応するセルの出力電圧値に乗算す
ることで、装置本体が被測定物表面に対して垂直姿勢に
あるとき、各セルからの出力電圧を一致させることがで
きる。

【００２６】この調整工程においては、センサＳＰＤ８
２ｄの周方向角度の調整も行われる。すなわち、センサ
ＳＰＤ８２ｄを構成するセルＣｅ１〜ＣＥ４は互いに直
交するＸ平面、Ｙ平面によって区分けされる４つの象限
に正確に対応（図３（ａ）（ｂ）の状態）させる必要が
ある。各セルが装置本体のＸ，Ｙ平面に対応していなけ
れば（図３（ｃ）の状態）、装置本体の実際の傾斜方向
と演算上での傾斜算出結果とが一致しなくなり、この結
果、測色光学系における被測定物面に対する照射角度と
受光角度とがずれてしまい、正確な測色結果が得られな
くなるからである。

【００２７】センサＳＰＤ８２ｄの周方向角度の調整
は、装置本体をＸ（またはＹ）平面上でプラス（または
マイナス）方向に傾斜させ、このときの各セルの出力電
圧値の変化状況を調べることで行われる。

【００２８】図３（ｂ）に示すように、各セルの方向が
正確に各象限に対して一致して取り付けられている場
合、上述したように、測色装置本体をＹ平面上でプラス
方向に傾斜させると、図示のように、スポット光ＬＳ１
がセルＣｅ１，Ｃｅ２の受光面側に移動するので、セル
Ｃｅ１，Ｃｅ２の出力電圧値Ｖ１，Ｖ２が上昇し、逆に
セルＣｅ３，Ｃｅ４からの出力電圧値Ｖ３，Ｖ４が低下
する。このとき、各セルの出力電圧値の関係が、常に
（Ｖ１＋Ｖ４）＝（Ｖ２＋Ｖ３）であれば、セルの方向
が正しくセットされているといいうことになる。より正
確を期するため、更には、あるいはＹ平面に代えて、Ｘ
平面上で（Ｖ１＋Ｖ２）＝（Ｖ３＋Ｖ４）の確認処理を
してもよい。

【００２９】一方、図３（ｃ）に示すように、セルの方
向が各象限に対してずれて取り付けられている場合、測
色装置本体をＹ平面上でプラス方向に傾斜させると、ス
ポット光ＬＳ１がセルＣｅ１，Ｃｅ２の受光面側に移動
し、セルＣｅ１，Ｃｅ２の出力電圧値Ｖ１，Ｖ２が上昇
し、逆にセルＣｅ３，Ｃｅ４からの出力電圧値Ｖ３，Ｖ
４が低下し、図３（ｂ）と一見同じような結果となる
が、このとき、各セルの出力電圧値の関係は、図３
（ｃ）からも明らかなように、Ｖ１＜Ｖ２であるから、
（Ｖ１＋Ｖ４）＜（Ｖ２＋Ｖ３）となり、等しくなって
いない。この場合には、測色装置本体は実際にはＹ平面
上でプラス方向に傾斜しているのに、演算上ではＹ平面
のプラス方向とＸ平面のプラス方向の合成方向という結
果が得られることとなる。そこで、固定螺子８２ｈを緩
めてホルダ８２ｆを回転させ、（Ｖ１＋Ｖ４）＝（Ｖ２
＋Ｖ３）となるように角度調整を行った後、この固定螺
子８２ｈを締結するようにする。なお、セルの個数は、
３個とし、これらを１２０°毎に配設するようにしたも
のでもい。この場合の、傾斜ずれ量はベクトル成分毎に
分けて算出すればよい。

【００３０】姿勢調整機構部９は図２に示すように、外
装カバー２内の後方部に設けられている。この姿勢調整
機構部９の詳細は図４に示しており、上記Ｘ平面に平行
な面であって、開口部３１の中心位置から等距離位置に
（互いに鏡映関係を有して）対設されている。１対の姿
勢調整機構部９はそれぞれ同一構造を有するので、以
下、一方の構成について説明する。

【００３１】９１ａ，９１ｂは所定間隔を置いて外装カ
バー２の下面から立設された所定長を有する台板軸で、
その頂部には小径部１９１ａ，１９１ｂが形成されてい
る。小径部１９１ａ，１９１ｂ間には２枚のギア台板９
２ａ，９２ｂが所定寸法の筒状スペーサ９３ａ，９３ｂ
を介して重ねて架設されている。ギア台板９２ａ，９２
ｂは、それらの同一位置であって、台板軸９１ａ側にモ
ータ軸孔１９２ａ，１９２ｂが穿設され、一方、台板軸
９１ｂ側にギア孔２９２ａ，２９２ｂが穿設されてい
る。モータ軸孔１９２ａ，１９２ｂには、その下方に設
けられたモータ９４のモータ軸９４１が嵌入され、枢支
されている。このモータ９４は光学台板１の適所に固定
されている。また、上記モータ軸９４１上であってギア
台板９２ａ，９２ｂ間には、ギア９５が一体回転可能に
固設されている。

【００３２】外装カバー２には、ギア孔２９２ａ，２９
２ｂの真下位置に貫通孔２ａが穿設されており、この貫
通孔２ａ内に柱形の支持脚９６が摺動可能に嵌合されて
いる。支持脚９６の上半部には螺子が形成された螺子部
９６１が延設されている。ギア台板９２ａ，９２ｂ間に
はギア孔２９２ａ，２９２ｂを軸受としてギア９７が枢
支されている。このギア９７は上記ギア９５と噛合する
径を有している。また、このギア９７はその中心に所要
径の雌螺子孔９７１が形成されている。そして、上記螺
子部９６１はこの雌螺子孔９７１に螺合状態で貫通され
ている。

【００３３】支持脚９６はその下端に軟質部材で覆われ
た足部９６２が形成され、被測定物４との接触時にこの
被測定物表面を傷付けないようにしている。なお、足部
９６２は装置本体を調整姿勢に安定保持するものである
ことから、その材質は軟質部材であっても弾性変形の小
さいもの、あるいは薄層状のものが採用されている。

【００３４】支持脚９６は貫通孔２ａの位置で軸受９８
により立設支持されて、振れ防止が図られているまた、
支持脚９６は周方向の一側面部分に対して軸方向に沿っ
て所定長だけ切溝９６３が形成されている。９９は軸受
９８に穿設された孔９８１を介して上記支持脚９６の切
溝９６３に当接維持可能にされた、例えばピン状を有す
る回転規制キーである。この回転規制キー９９が切溝９
６３に当接した状態では、支持脚９６は装置本体に対し
て、上記切溝９６３の形成長の範囲内において上下摺動
が許容され、回転は規制されている。

【００３５】そして、モータ９４が所要の方向に回転す
ると、この回転力がギア９５を介してギア９７に伝達さ
せる。ギア９７への回転力は、このギア９７の雌螺子孔
９７１に螺合する螺子部９６１へ伝達され、螺子部９６
１が回転規制キー９９により回転規制されているため
に、ここで直進方向への運動に変換される。すなわち、
支持脚９６はモータ９４の回転に伴なって、装置本体に
対し、その下部からの引出し寸法の長短が可変調整され
ることになる。

【００３６】なお、モータ９４としてはＤＣモータ、ス
テッピングモータ、超音波モータ等のいずれもが採用可
能である。なお、リニアモータを採用するときはギア９
５，９７が不要となるので、簡素化が図れる。

【００３７】姿勢調整は、後述するように、姿勢検出部
８からの検出データに基づいて行われる。例えば姿勢
が、Ｘ平面上でプラス方向に傾斜しているときは、図４
の左側の支持脚９６の引出し寸法を長くし（モータ９４
の正転）、他方側９６′を短くする（モータ９４′の反
転）。同様にマイナス方向に傾斜しているときは、上記
の逆に引出し寸法を長、短させる。また、Ｙ平面上でプ
ラス方向に傾斜しているときは、両方の支持脚９６，９
６′の引出し寸法を長くし、一方、マイナス方向に傾斜
しているときは、両方の引出し寸法を短くする。そし
て、傾斜がＸ，Ｙ両平面に係わっているときは、上記の
動作を繰り返すことで、徐々に垂直姿勢に収束させてい
けばよい。この場合、Ｘ，Ｙ両面に対するトータル的な
支持脚９６，９６′の引出し寸法を求め、その算出結果
に基づき、一括してモータ９４，９４′を駆動させるよ
うにしてもよい。

【００３８】支持脚９６の引出し寸法は、モータ９４の
回転軸９４１乃至はギア９５，９７に同心のロータリエ
ンコーダを設け、このエンコーダからの回転パルスで検
出し、位置管理するようにしている。あるいは、また、
モータ９４への駆動信号や、定速駆動にあっては駆動時
間で基準位置に対する引出し寸法として管理するように
してもよい。

【００３９】なお、姿勢調整を行う制御部は、螺子部９
６１と雌螺子孔９７１との螺合位置が螺子部９６１の上
端や下端である終端から所定範囲、例えば２ｍｍの位置
まで近づくと、警告メッセージを発したり、モータ９４
の駆動を停止するようにしている。これにより、雌螺子
孔９７１が螺子部９６１の端部で噛み込んで反対方向へ
の再駆動ができなくなるのを防止している。

【００４０】図５は、第１実施例に係る測色装置の回路
ブロック図である。１０は本測色装置の全体の動作を統
括的に制御するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと
いう）で、内部には測色のためのプログラムが記憶され
ている。メモリ１１は測色のための校正データや姿勢検
出に際して必要な校正データ等が記憶されているもので
ある。また、このメモリ１１には、被測定物の特性デー
タ、例えば「試料Ｎｏ，色材，色」等がサーモクロミズ
ムと対応して試料Ｎｏ毎に記憶されている。なお、予め
メモリ１１に記憶されていない特性データを有する被測
定物を測定する際には、測定者によって手動入力するこ
とも可能である。

【００４１】ここで、サーモクロミズムとは色材の持つ
特有の温度特性をいう（表１参照）。色材は温度が変化
すると色が変化することが知られており、一般には、温
度が高くなると、その分光反射率分布が長波長側にシフ
トし、温度が低くなると、逆に短波長側にシフトする。
また、同一色材でも、彩度が高い程、色彩値の変化は大
きい。色材が異なれば、同色であっても色彩値の変化量
は異なる。表１は、ある中間彩度の色材に対する１０℃
当たりの温度特性、すなわち変化量Δを示している。な
お、表１は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊色座標系で表されている。Ｅ
＊_abは色差を示している。

【００４２】

【表１】

【００４３】１２はキーボード等からなり、操作指示や
所要のデータ、例えば上記被測定物の特性データ等を必
要に応じて入力可能な操作部である。Ｉ／Ｏポート１３
は操作部１２からのデータをＣＰＵ１０に、あるいは後
述するようにＣＰＵ１０からの制御データをモータ９
４，９４′に導くものである。

【００４４】ＰＥ１〜ＰＥ４はＳＰＤ８２ｄを構成する
セルＣｅ１〜Ｃｅ４で受光された信号を、その受光量と
出力電圧とに所定のリニアー性を持たせた電圧レベル信
号に変換する光電変換回路である。光電変換回路ＰＥ１
〜ＰＥ４からの各出力電圧は次段のＡ／Ｄ変換回路１４
でデジタルデータに変換されてＣＰＵ１０に取り込まれ
るようになっている。１５はＣＰＵ１０からの制御信号
に基づいて姿勢検出用のＬＥＤ８１ｄを発光させる発光
駆動部である。１６はサーモパイル７２から出力電圧を
取り込むとともに、この電圧を該電圧と測温値とに所定
のリニアー性を持たせた温度データに変換する測温デー
タ処理部である。１７は測色装置本体の見易い外部適所
位置に設けられ、各種の表示が可能なＬＣＤ等からなる
表示部、あるいは装置本体とは別体の専用の表示部であ
る。１８は測色結果や計測温度あるいは姿勢検出結果等
をパソコンやプリンタ等の外部装置へ出力するための外
部出力部である。例えばパソコンに接続した場合には、
測色値や温度測定値等を独自に補正したり、あるいはデ
ータ処理を行ったりできる。また、外部出力部１８を汎
用ロボットに接続し、姿勢検出結果を出力することによ
り、汎用ロボットを用いて姿勢調整することができる。
なお、１９はＣＰＵ１０からの制御信号に基づいて光源
部５、受光部６の測色光学系を駆動させる測色光学系駆
動部である。

【００４５】図６〜図９は、この第１実施例の動作を示
すフローチャートで、図６と図７は第１動作例を示し、
図７〜図９は第２動作例を示す。

【００４６】第１動作例は、本測色装置に、姿勢検出部
８と表示部１７のみを用い、姿勢調整機構部９を不要と
している場合のものである。図６において、先ず、温度
補正が行えるように、色材のタイプと色が予め入力さ
れ、次いで、操作部１２の測定キーがオンされる（＃
２，＃４）。測定キーがオンされると、測定に先立って
姿勢検出が行われる（＃６）。

【００４７】この「姿勢検出」のサブルーチンを図７に
より説明すると、先ず、ＬＥＤ８１ｄがオンされ、被測
定物表面からの反射光がＳＰＤ８２ｄの各セルで受光さ
れる（＃３０，＃３２）。ＣＰＵ１０は各セルからのデ
ータに基づいて姿勢ずれ（基準姿勢（垂直）と現姿勢
（傾斜角度）との差）を算出する（＃３４）。すなわ
ち、Ｘ平面上でのずれＸは、Ｘ＝Ｋ・(Ｖ１−Ｖ２−Ｖ
３＋Ｖ４）として求められ、Ｙ平面上でのずれＹは、Ｘ
＝Ｋ・(Ｖ１＋Ｖ２−Ｖ３−Ｖ４）として求められる。
なお、この演算は上のＶ１〜Ｖ４は前述した姿勢検出の
ための校正係数Ｋ１〜Ｋ４で校正されたものである。ま
た、Ｋは電圧値を角度へ置き換えるための換算係数であ
る。

【００４８】そして、この算出結果であるずれ量が表示
部１７に表示される（＃３６）。測定者は、この表示さ
れているずれ量から姿勢調整を行い、この姿勢調整と調
整後の再検出を繰り返すことで、正確にずれ量が許容範
囲内に、また好ましくは零になるようにする。なお、マ
ニュアルによる姿勢調整のための構成としては、図４の
モータ９４，９４′に代えて、周側面の一部が装置本体
から露出した円形状の操作ダイヤル等を取付け、この操
作ダイヤルを左右方向に回すことで、指示脚９６，９
６′の引出し寸法を調整するようにすればよい。また、
図４の姿勢調整機構９をマニュアル操作可能にしたもの
を採用せず、例えば多数の薄状シートの重畳枚数で両側
の高さを調節することで姿勢調整を行う等、適宜の方法
を採用することが可能である。このように、表示中のず
れ量を確認しながら姿勢調整ができるので、この作業が
迅速、容易かつ正確に行える。

【００４９】なお、通常の測色計（１つの光源、１つの
受光部）においては、マニュアルによる姿勢調整を行っ
ている間にずれ量が許容範囲内に入った時点で自動的に
光源を発光し、測色を行ってもよい。１つの光源の場
合、発光（測定）時間は瞬時であるため、このような構
成でも十分に再現性の高いデータが得られ、しかも作業
が迅速かつ容易に行える。

【００５０】図１０は、人間の感をたよりに姿勢調整し
たときの基準姿勢からのずれ量を示す実験データであ
る。同図は、Ａ〜Ｆの６人による姿勢調整を示したもの
で、横軸は回数、縦軸は基準姿勢（垂直）からのずれ角
（単位：分）を示している。図から分かるように、平均
しても１５〜２０分もずれており、更に、各人共、毎回
のずれ量に大きな差が見られるため、測色データの再現
性も低いことが分かる。

【００５１】図１１は、測色装置本体の基準姿勢からの
ずれ量に対応する色差の変化を示している。同図は、白
色、金色、赤色、青色、緑色（但し、白色はソリッド塗
板であり、それ以外はメタリック塗板である）の５色に
ついての色差の変化を示したもので、横軸は姿勢ずれ量
（分）、縦軸は色差の変化値ΔＥ＊_abである。上述した
ように、図１０では平均１５〜２０分ずれているので、
このずれ量に対応する色差の変化値は金色で１以上、赤
色でも１に近いことが分かる。一方、表１を参釈する
と、この色差の変化値は温度が１０℃以上変化したもの
に等しいから、傾斜ずれの誤差は測色結果に大きな誤差
を含むことが理解できる。

【００５２】図６に戻って、続いて光源５１ａ〜５３ａ
が順次発光され、その都度受光部６で反射光が受光され
て測色データが取り込まれる（＃８〜＃１８）。次い
で、測色演算が実行され、Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊が算出され
る（＃２０）。この後、温度センサであるサーモパイル
７２がオンされて、温度データが取り込まれる（２２，
＃２４＃）。そして、この温度データとメモリ１１に記
憶されている温度補正用データとを利用して、以下の演
算式(1)〜(3)によって補正後の色彩値ＨＬ＊，Ｈａ＊，
Ｈｂ＊が求められる（＃２６）。ＨＬ＊＝Ｌ＊＋ΔＴ・ＥＬ (1) Ｈａ＊＝ａ＊＋ΔＴ・Ｅａ (2) Ｈｂ＊＝ｂ＊＋ΔＴ・Ｅｂ (3) 但し、ΔＴは基準温度との差（℃）、ＥＬ，Ｅａ，Ｅｂ
は１℃当たりの各変化値得られた測定値ＨＬ＊，Ｈａ＊，Ｈｂ＊、及び現温度Ｔ
が表示部１７に表示される。

【００５３】なお、姿勢ずれのまま測定が行われたかど
うかは、＃３６で姿勢ずれ量が表示されているので測定
者は、容易に確認できる。従って姿勢ずれ量が許容範囲
内でないときは、表示されている姿勢ずれ量を確認しつ
つ、あるいは覚えておいて姿勢調整を行い、再度測色動
作を実行することとなる。そして、一度姿勢調整を行え
ば、一連の測色動作中においては再調整する必要はな
い。

【００５４】次に、第２動作例について説明する。第２
動作例は姿勢調整機構部９が利用される場合のものであ
る。図８において、先ず、温度補正が行えるように、色
材のタイプと色が予め入力され、次いで、操作部１２の
測定キーがオンされる（Ｓ４０，＃４２）。測定キーが
オンされると、測定に先立って姿勢検出が行われる（＃
４４）。この「姿勢検出」のサブルーチンは図７で説明
したものと同一であるので説明は省略する。続いて、姿
勢調整Ｉが行われる（＃４６）。

【００５５】この「姿勢調整Ｉ」のサブルーチンを図９
により説明する。ここでは、ずれ量Ｘ，Ｙが許容範囲
内、すなわち、−ｄＸ≦Ｘ≦ｄＸ，−ｄＹ≦Ｙ≦ｄＹか
どうかが判別される（＃８０，＃８２）。いずれも許容
範囲内であれば、そのままリターンする。

【００５６】ずれ量Ｘが許容範囲内でなければ、Ｘ＞ｄ
Ｘかどうかが判別され（＃８４）、そうであれば、モー
タ９４を正転、モータ９４′を反転させ（＃８６）、逆
に、Ｘ＜−ｄＸであれば（＃８４でＮＯ）、モータ９４
を反転、モータ９４′を正転させる（＃８８）。このと
きギア９７との螺合位置が螺子部９６１の終端（本実施
例では終端より２ｍｍの位置）に達したかどうかが判別
され（＃９０）、達したのであれば、両モータ９４，９
４′の駆動を停止して、警告表示を行う（＃９２，＃９
４）。終端でなければ、引き続いて「姿勢検出」のサブ
ルーチンが実行される（＃９６）。そして、このように
姿勢検出と姿勢調整とを繰り返すことで、ずれ量Ｘが許
容範囲内に収束するようにしている。

【００５７】一方、ずれ量Ｙが許容範囲内でなければ、
Ｙ＞ｄＹかどうかが判別され（＃９８）、そうであれ
ば、モータ９４，９４′をいずれも正転させ（＃１０
０）、逆に、Ｙ＜−ｄＹであれば（＃９８でＮＯ）、モ
ータ９４，９４′をいずれも反転させる（＃１０２）。
このときギア９７との螺合位置が螺子部９６１の終端に
達したかどうかが判別され（＃１０４）、達したのであ
れば、両モータ９４，９４′の駆動を停止して、警告表
示を行う（＃１０６，＃１０８）。終端でなければ、引
き続いて「姿勢検出」のサブルーチンが実行される（＃
１１０）。そして、このように姿勢検出と姿勢調整とを
動作を繰り返すことで、ずれ量Ｙが許容範囲内に収束す
るようにしている。

【００５８】続いて、図１２，１３を用いて第２実施例
の構成について説明する。図１２は正面断面図、図１３
は側図から見た姿勢調整機構図である。なお、図中、第
１実施例と同一番号が付されたものは同一機能を果たす
ものである。

【００５９】この第２実施例は、装置本体が被測定物に
対して非接触式である点で第１実施例と相違している。
従って、測定脚３の開口部３１の周縁には図１に示す突
条３２は、特には設けられておらず、面一にされてい
る。

【００６０】距離検出部１００は光学台板１に螺子１０
１により取り付けられ、その先端側は測定脚３の下方に
向いた面の適所に穿設された所要径の孔３３に嵌入さ
れ、下方に向けられており、これにより被測定物４面に
対向配設されている。この距離検出部１００は上記測定
脚３の孔３３に嵌入された筒状のホルダ１０２、ホルダ
１０２に嵌入された渦電流式変位センサ１０３、センサ
１０３とホルダ１０２とを固定する締結用の螺子１０４
及び検出信号用のリード線１０５から構成されている。
渦電流式変位センサ１０４は水平面上に磁束発生用コイ
ルと検出用コイルとを備えてなるもので、被測定物４面
上に対向配設した状態で、磁束発生用コイルに交流電流
を流し、このとき検出用コイルに発生する電流レベルを
検出するものである。すなわち、磁束発生用コイルに交
流電流を流すことで、被測定物面に直交する交番磁束を
発生させ、この交番磁束に起因して被測定物面に渦電流
を流させる。この渦電流によって発生する磁束を検出用
コイルで受けて誘起電流を検出するもので、被測定物と
検出コイルとの距離に応じたレベルの電流を検出するこ
とができる。なお、距離検出部１００のセンサとして
は、光学的、磁気的な非接触式の他、機械的なものであ
ってもよい。

【００６１】姿勢調整機構部９０は図１３に詳細に記載
されている。この姿勢調整機構部９０は外装カバー２の
後部に別体として連結配置されるもので、光学台板１を
介して連結されている。また、姿勢調整機構部９０は台
板９００、カバー９０１を備え、この内部に調整機構が
配設されている。

【００６２】９０２は距離調整シャフトで、台板９００
とカバー９０１の上面とで枢支されて立設されている。
シャフト９０２の下端には所要径のギア９０２ａが一体
形成されており、その他の部分には、螺子９０２ｂが形
成されている。カバー９０１の後部下端位置には螺子等
の締結部材により距離用モータ９０３が下向けにして固
定されており、その回転軸９０３ａには、上記ギア９０
２ａと噛合するギア９０３ｂが一体回転可能に設けられ
ている。上記回転軸９０３ａの下端は台板９００に嵌合
されて、軸強度が補強されている。

【００６３】９０４は可動軸受で、内周面に雌螺子が形
成された雌螺子孔９０４ａを有し、この雌螺子孔９０４
ａがシャフト９０２の螺子９０２ｂと螺合している。こ
の可動軸受９０４は図略の立直ガイドにより、シャフト
９０２の回転に伴う回転が規制されており、上下方向の
運動のみ行うようになされている。この可動軸受９０４
の前側面には水平に向けられた軸受穴９０４ｂが穿設さ
れている。

【００６４】９０５は円柱状を有し、その先端（図１３
の右側）近傍に一体回転するウォームホィール９０５ａ
が形成された第１アームである。この第１アームの先端
は上記軸受穴９０４ｂに嵌合され、ウォームホィール９
０５ａの直ぐ後面部は可動軸受９０４に取り付けられた
アーム軸受部材９０４ｃの孔１９０４ｃに貫通されてい
る。このようにして第１アーム９０５は軸受穴９０４ｂ
と孔１９０４ｃとによって、水平に向けた状態で枢支さ
れている。第１アーム９０５の後端には、この軸と直交
する水平の向きに貫通孔９０５ｂが穿設されており、こ
の貫通孔９０５ｂは、これに水平な連結軸９０６に回転
可能に外嵌されている。

【００６５】一方、光学台板１の後部には、第２アーム
９０７が、図１２の左側となる大径端部で螺子、あるい
はボルトとナット等の固定部材により、水平方向後方に
向けて取り付けられている。この第２アーム９０７は外
装カバー２を介して後方に突出されており、その基端に
は垂直面上に所定径のギア部９０７ａが形成されるとと
もに、その中心には貫通孔９０７ｂが穿設されている。
この貫通孔９０７ｂは上記連結軸９０６に外嵌され、ビ
ス等の固定具により一体回転するように締結されてい
る。

【００６６】また、９０８は可動軸受９０４の上面に水
平方向に向けて固定されたＸ面用モータで、その回転軸
にはウォームホィール９０５ａと噛合するウォームギア
９０８ａが形成されている。９０９は第１アーム９０５
の軸周面適所に固定されたＹ面用モータで、その回転軸
にはギア部９０７ａと噛合するギア９０９ａが形成され
ている。

【００６７】なお、図１２には、温度検出部７が図示さ
れていないが、開口部３１の中心に対して距離検出部１
００と対称となる位置に、図１に示すようにして取り付
けるようにしてもよい。また、温度センサを装置本体と
は別体とし、可撓性の信号リード線で接続して携帯性を
持たせ、被測定物４の温度を適宜計測し得るようにした
ものでもよい。あるいは、例えば温度管理された作業空
間での計測作業等とか温度特性の少ない色材のように、
特に温度補正が必要でない場合には、第１実施例でも同
様であるが、温度検出部７を設けなくてもよい。

【００６８】以上の構成において、距離用モータ９０３
が回転すると、この回転力はギア９０３ａ，９０２ｂを
経てシャフト９０２に伝達され、これにより可動軸受９
０４が昇降される。この可動軸受９０４の昇降により第
１アーム９０５、第２アーム９０７が一体で昇降するこ
とにより、測色装置本体が被測定物４の接離方向に移動
する。測色装置本体は、本実施例では距離用モータ９０
３の正転で上昇し、反転で下降するようにしてある。ま
た、Ｘ面用モータ９０８が回転すると、この回転力はウ
ォームギア９０８ａ、ウォームホィール９０５ａを介し
て連結軸９０６に伝達されて、第２アーム９０７がその
軸中心で回動する。これにより測色装置本体のＸ平面上
での被測定物４に対する傾斜角度が変更される。また、
Ｙ面用モータ９０９が回転すると、この回転力はギア９
０９ａ、ギア部９０７ａに伝達されて、第２アーム９０
７が連結軸９０６を中心に回動する。これにより測色装
置本体のＹ平面上での被測定物４に対する傾斜角度が変
更される。

【００６９】図１４は、第２実施例の回路ブロック図で
ある。なお、図中、図５と同一番号が付されたものは同
一機能を果たすものである。２０はＣＰＵ１０からの制
御信号に基づいて距離検出用のセンサ１０３を駆動させ
るとともに、検出信号に所定のリニアー性に基づく変換
を施して出力する信号処理部である。Ｉ／Ｏポート１３
はＣＰＵ１０からの制御データを各モータ９０３，９０
８，９０９に導くものである。

【００７０】図１５〜図１８は、この第２実施例の動作
を示すフローチャートである。

【００７１】図１５において、先ず、温度補正が行える
ように、色材のタイプと色が予め入力され（＃１２０）
た後、測定キーがオンされると（＃１２２）、続いて距
離検出とその調整、及び姿勢検出とその調整等が行われ
る（＃１２４〜＃１３２）。そして、距離、姿勢のいず
れも許容範囲内であれば、続いて測色動作が開始され、
得られた測色結果が表示部１７に表示される（＃１３４
でＹＥＳ，＃１３６〜＃１５６）。なお、＃１３６〜＃
１５６の動作は、図６（第１実施例）の＃８〜＃２８と
同一なので説明は省略する。

【００７２】図１６は、「距離検出」のサブルーチンを
示す図である。ここでは、先ず、渦電流式変位センサ１
０３がオンされて（＃１７０）、センサ出力が取り込ま
れるとともに、このセンサ出力に基づいて距離が算出さ
れ（＃１７２）、更に、この算出結果が表示部１７に表
示される（＃１７４）。

【００７３】図１７は、「距離調整」のサブルーチンを
示す図である。ここでは、＃１７２で得られた現在距離
Ｌが許容範囲内、すなわち−ｄＬ≦Ｌ≦ｄＬかどうかが
判別される（＃１８０）。許容範囲内であれば、そのま
まリターンする。

【００７４】一方、現在距離Ｌが許容範囲内でなけれ
ば、Ｌ＞ｄＬかどうかが判別され（＃１８２）、そうで
あれば、モータ９０３を反転させて、装置本体を下降さ
せ（＃１８４）、逆に、Ｌ＜−ｄＬであれば（＃１８２
でＮＯ）、モータ９０３を正転させて、装置本体を上昇
させるる（＃１８６）。このとき可動軸受９０４の螺合
位置がシャフト９０２の上下終端に達したかどうかが判
別され（＃１８８）、達したのであれば、モータ９０３
の駆動を停止して、警告表示を行う（＃１９０，＃１９
２）。終端でなければ、引き続いて「距離検出」のサブ
ルーチンが実行される（＃１９４）。そして、このよう
に距離検出とその調整とを繰り返すことで、現在距離Ｌ
が所定の基準距離に対して許容範囲内に収束するように
している。

【００７５】一旦、距離検出とその調整（＃１２４，＃
１２６）が終了すると、続いて姿勢検出とその調整が行
われる（＃１２８，＃１３０）。姿勢検出の動作は、図
７と同一なので説明は省略する。

【００７６】図１８は、＃１３０の「姿勢調整II」のサ
ブルーチンを示す図である。ここでは、ずれ量Ｘ，Ｙが
許容範囲内、すなわち、−ｄＸ≦Ｘ≦ｄＸ，−ｄＹ≦Ｙ
≦ｄＹかどうかが判別される（＃２００，＃２０２）。
いずれも許容範囲内であれば、そのままリターンする。

【００７７】ずれ量Ｘが許容範囲内でなければ、Ｘ＞ｄ
Ｘかどうかが判別され（＃２０４）、そうであれば、モ
ータ９０８を反転させ（＃２０６）、逆に、Ｘ＜−ｄＸ
であれば（＃２０４でＮＯ）、モータ９０８を正転させ
て（＃２０８）、ずれ量Ｘが零となる方向に装置本体を
移動制御する。このときウォームギア９０８ａとの螺合
位置がウォームホィール９０５ａの終端（装置本体のＸ
平面上での所定の回転限界値）に達したかどうかが判別
され（＃２１０）、達したのであれば、モータ９０８の
駆動を停止して、警告表示を行う（＃２１２，＃２１
４）。終端でなければ、引き続いて「姿勢検出」のサブ
ルーチンが実行される（＃２１６）。そして、このよう
に姿勢検出と姿勢調整IIとを繰り返すことで、ずれ量Ｘ
が許容範囲内に収束するようにしている。

【００７８】一方、ずれ量Ｙが許容範囲内でなければ、
Ｙ＞ｄＹかどうかが判別され（＃２１８）、そうであれ
ば、モータ９０９を反転させ（＃２２０）、逆に、Ｙ＜
−ｄＹであれば（＃２１８でＮＯ）、モータ９０９を正
転させる（＃２２２）。このときギア９０９ａとの螺合
位置がギア部９０７ａの終端（ギア形成両端、あるいは
装置本体のＹ平面上での所定の回転限界値）に達したか
どうかが判別され（＃２２４）、達したのであれば、モ
ータ９０９の駆動を停止して、警告表示を行う（＃２２
６，＃２２８）。終端でなければ、引き続いて「姿勢検
出」のサブルーチンが実行される（＃２３０）。そし
て、このように姿勢検出と姿勢調整IIとを動作を繰り返
すことで、ずれ量Ｙが許容範囲内に収束するようにして
いる。

【００７９】姿勢検出と姿勢調整IIとが終了すると、距
離検出の再確認が行われる（＃１３２）。これは、＃１
２６で距離調整を施した後、＃１３０の姿勢調整で装置
本体をＸ，Ｙ平面方向に振らすことで被測定物４との距
離が変化した場合のことを考慮したものである。図１６
の距離検出が行われ、得られた現在距離Ｌが許容範囲内
であれば（＃１３４でＹＥＳ）、前述したように、測色
動作に移行する。再検出の結果が許容範囲内でなけれ
ば、＃１２４〜＃１３２の動作が繰り返される。

【００８０】図１９は、温度検出部７の他の実施例を示
す側断面図である。温度検出部７′は第１実施例の場合
と同様に光学台板１に設けられているが、その取付け位
置は光源部５の前部である。なお、この場合、姿勢検出
部８は他の位置に配設されている。そして、サーモパイ
ル７２′の前方に集光レンズ７５′を設けることで、被
測定物との距離が大きくなっても所要の測定精度を確保
し得るようにしている。また、サーモパイル７２′、集
光レンズ７５′の光軸を開口部３の中心に合わせるとと
もに、ホルダ７１′の先端をこの光軸に沿って計測空間
１ａまで延設するようにして、測色位置と同一位置の被
測定物の温度を計測可能にしている。

【００８１】なお、測色値の温度補正を行わない場合に
は、上記測色動作において、＃２，＃２６（及びこれら
の対応する、＃４０，＃６６、＃１２０，＃１５４）は
不要である。この場合には、測定された現温度Ｔのみを
表示してもよく、あるいは測温動作自体（＃２２，＃２
４等）を除いて温度の表示を行わないようにしてもよ
い。

【００８２】更に、図２０〜図２２は第３実施例の構成
を示すもので、図２０は、正面断面図、図２１は側断面
図である。なお、図中、第１，２実施例と同一番号が付
されたものは同一機能を果たすものである。また、図示
はされていないが、第１，２実施例と同様に温度検出部
７が適所に設けられているものとする。

【００８３】この第３実施例は、第１実施例の姿勢調整
機構部９に代えて、姿勢調整機構部１１０を採用したも
のである。具体的には、第１実施例では外装カバー２が
光学台板１を固定的に内包しており、姿勢調整機構部９
が光学台板１と外装カバー２とを一体的に駆動すること
によって姿勢調整を行っていたが、第３実施例では外装
カバー２が光学台板１を可動的に内包し、姿勢調整機構
部１１０は光学台板１のみを駆動する（このとき、外装
カバー２は被測定物４に対して固定されたまま）ことに
よって姿勢調整を行う。以下、第３実施例について説明
する。

【００８４】図２０において、軸受１１１ａ，１１１ｂ
は、不図示の固定螺子により外装カバー２の対向する両
側位置であってＹ平面上で水平になるように固定されて
いる。姿勢調整用台板１１２は図中斜線を施して示して
あり、この姿勢調整用台板１１２はその両先端に回転支
持軸１１２ａ，１１２ｂが形成されている。この回転支
持軸１１２ａ，１１２ｂは軸受１１１ａ，１１１ｂにそ
れぞれ嵌合されている。これにより、姿勢調整用台板１
１２は外装カバー２に対してＹ平面内で回動可能に支持
される。

【００８５】Ｙ面用モー１１３は不図示の固定金具によ
って軸受の周面、例えば上部に固定配置され、その回転
軸１１３ａにはギア１１３ｂが設けられている。このギ
ア１１３ｂは回転支持軸１１２ａに設けられたギア１１
１２ａと噛合している。この構成により、Ｙ面用モータ
１１３が回転すると、この回転力はギア１１３ｂ，１１
１２ａを介して伝達され、姿勢調整用台板１１２が回転
支持軸１１２ａ，１１２ｂを中心に回動する。これによ
り外装カバー２は被測定物４に対して固定されたまま、
光学台板１のＹ平面上での被測定物４に対する傾斜角度
が変更される。

【００８６】図２１において、光学台板１には、Ｘ平面
上で水平となる前後位置に回転支持軸１Ａ，１Ｂがそれ
ぞれ外方に向けて設けられており、この回転支持軸１
Ａ，１Ｂは姿勢調整用台板１１２に設けられた軸受１１
２ｃ，１１２ｄにそれぞれ嵌合されている。これによ
り、光学台板１は姿勢調整用台板１１２に対してＸ平面
上で回動可能に支持される。

【００８７】Ｘ面用モータ１１４は不図示の固定金具に
よって姿勢調整用台板１１２上に固定されている。この
Ｘ面用モータ１１４の回転軸１１４ａにはウォームギア
１１５が設けられており、このウォームギア１１５は回
転支持軸１Ｂに設けられたウォームホイール１Ｃと噛合
している。この構成により、Ｘ面用モータ１１４が回転
すると、この回転力はウォームギア１１５，ウォームホ
イール１Ｃを介して伝達され、光学用台板１が回転支持
軸１Ａ，１Ｂを中心に回動する。これにより、外装カバ
ー２は被測定物４に対して固定されたまま、光学台板１
のＸ平面上での被測定物４に対する傾斜角度が変更され
る。

【００８８】第３実施例におけるモータ１１３，１１４
の駆動は以下のようにして行われる。例えば、姿勢がＸ
平面上でプラス方向に傾斜しているときは、Ｘ面用モー
タ１１４を正転させ、逆にマイナス方向に傾斜している
ときは、反転させる。また、Ｙ平面上でプラス方向に傾
斜しているときは、Ｙ面用モータ１１３を正転させ、逆
にマイナス方向に傾斜しているときは、反転させる。

【００８９】また、第３実施例における回路構成につい
ては、図５に示した第１実施例のモータ９４，９４′に
代えて、モータ１１３，１１４とすればよい。また、第
３実施例の動作順序については、図７〜図９に示した第
１実施例の第２動作例において、図９のステップ＃８
６，＃８８，＃９２をそれぞれ、「Ｘ面用モータ１１４
正転」、「Ｘ面用モータ１１４反転」、「Ｘ面用モータ
１１４停止」とし、ステップ＃１００，＃１０２，＃１
０６をそれぞれ、「Ｙ面用モータ１１３正転」、「Ｙ面
用モータ１１３反転」、「Ｙ面用モータ１１３停止」と
してやればよい。また、ステップ＃９０，＃１０４の
「終端判別」については、予め光学台板１を傾斜させる
角度に制限を設けておき、この角度を越えたか否かを判
別するようにしてやればよい。このように、第３実施例
の回路構成及び動作順序については、第１実施例から容
易に変更可能であるので、これ以上の説明は省略する。

【００９０】図２２は、第３実施例に適した測定脚３′
を示したものである。第１実施例においては、測定脚３
には、その開口部３１の周縁に下方に所定寸法を有して
屈曲された周状の突条３２が突設されており、この突条
３２が被測定物４の表面に当接するように構成されてい
る。しかしながら、この構成では、被測定物４との当接
部が平面形状であるので、表面が曲面形状を有する被測
定物４に対しては、装置のホールド性が不安定である。
図２２（ａ）（ｂ）はこの状態を説明する図で、図
（ａ）は突条３２部分の底面図、図（ｂ）は突条３２部
分の正面図である。すなわち、第１実施例の場合、光学
台板１と外装カバー２を一体的に、すなわち装置全体を
駆動して姿勢調整するため、たとえ装置のホールド性が
不安定であっても、姿勢調整機構部９によって適正な姿
勢に保持される。ところが、第３実施例の場合、外装カ
バー２は固定したまま光学台板１のみを駆動して姿勢調
整するため、装置を被測定物４に対して安定してホール
ドする必要がある。

【００９１】図２２（ｃ）（ｄ）は、表面が球面形状を
有する被測定物４に対しても装置を安定してホールドす
ることができる測定脚３′の構成を示し、図（ｃ）は底
面図、図（ｄ）は正面図である。図において、測定脚
３′の開口部３１′の周縁には、突条３２に代えて、下
方に向けて同一寸法を有する５個の突起部３Ａ，３Ｂ．
３Ｃ，３Ｄ，３Ｅが、例えば正面視で所定間隔置きとな
る位置に設けられている。この構成によれば、表面が平
面形状の被測定物４に対しては、５個の突起部３Ａ〜３
Ｅが全て被測定物４に当接し、この５点によって装置を
ホールドする。一方、表面が球面形状の被測定物４に対
しては、５個の突起部の内、３個の突起部３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄが被測定物４に当接し、この３点によって装置をホ
ールドする。このように、測定脚３′の開口部３１′の
周縁に突起部３Ａ〜３Ｅを形成することにより、表面が
平面形状の被測定物はもちろん、球面形状の被測定物４
に対しても、装置を安定的にホールドすることが可能と
なる。

【００９２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、測定用の
開口部に位置する被測定物面に対する装置本体の姿勢を
検出する検出手段と、この検出結果を表示する表示手段
とを設けたので、表示された検出結果を確認して装置本
体の姿勢を調整することができ、調整作業が迅速、容
易、かつ正確となる。従って、再現性のある正確な測色
結果を得ることができる。

【００９３】また、請求項２記載の発明によれば、測定
用の開口部に位置する被測定物面に対する装置本体の姿
勢を検出する検出手段と、この検出結果を用いて装置本
体を被測定物面に対して所定の基準姿勢になるように自
動調整する姿勢調整手段とを設けたので、姿勢調整が自
動的、かつ迅速に行えるとともに正確となる。従って、
再現性のある正確な測色結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成を示す正面断面図である。

【図２】第１実施例の構成を示す側断面図である。

【図３】（ａ）は第１実施例の構成を示す姿勢検出部の
センサ構造図、（ｂ）はセンサに対する装置本体の傾斜
によるスポット光のセル上での移動方向を示す図、
（ｃ）はセンサが周方向に正しく配置されていない場合
の装置本体の傾斜によるスポット光のセル上での移動方
向を示す図である。

【図４】第１実施例の構成を示す、後方から見た姿勢調
整機構図である。

【図５】第１実施例に係る測色装置の回路ブロック図で
ある。

【図６】第１実施例における第１動作例である「測定
Ｉ」の動作を示すフローチャートである。

【図７】第１動作例における「姿勢検出」のサブルーチ
ンを示す図である。

【図８】第１実施例における第２動作例である「測定I
I」の動作を示すフローチャートである。

【図９】第２動作例における「姿勢調整Ｉ」のサブルー
チンを示す図である。

【図１０】人間の感をたよりに姿勢調整したときの基準
姿勢からの姿勢ずれ量を示す実験データを示す図表であ
る。

【図１１】測色装置本体の基準姿勢からのずれに対応す
る色差の変化を示す図表である。

【図１２】第２実施例の構成を示す正面断面図である。

【図１３】第２実施例の構成を示す、側図から見た姿勢
調整機構図である。

【図１４】第２実施例の回路ブロック図である。

【図１５】第２実施例である「測定III」の動作を示す
フローチャートである。

【図１６】第２実施例における「距離検出」のサブルー
チンを示す図である。

【図１７】第２実施例における「距離調整」のサブルー
チンを示す図である。

【図１８】第２実施例における「姿勢調整II」のサブル
ーチンを示す図である。

【図１９】温度検出部７の他の実施例を示す側断面図で
ある。

【図２０】第３実施例の構成を示す正面断面図である。

【図２１】第３実施例の構成を示す側断面図である。

【図２２】（ａ）は第１実施例における突条部分の底面
図、（ｂ）は第１実施例における突条部分の正面図、
（ｃ）は第３実施例における測定脚の底面図、（ｄ）は
第３実施例における測定脚の正面図である。

【符号の説明】

１光学台板１ａ計測空間２外装カバー３，３′ 測定脚３１，３１′ 開口部３２突条３Ａ〜３Ｅ突起部４被測定物５光源部６受光部７，７′ 温度検出部８姿勢検出部８１ｄＬＥＤ８２ｄＳＰＣＣｅ１〜Ｃｅ４ＳＰＤを構成するセル９，９０，１１０姿勢調整機構部９４，９４′，１１３，１１４モータ９６，９６′ 支持脚９６１螺子部９７１雌螺子孔９０３，９０８，９０９モータ９０４可動軸受９０５第１アーム９０６連結軸９０７第２アーム１００距離検出部１０ＣＰＵ１１メモリ１２操作部１７表示部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定用の開口部を有する本体内に、所定
の角度で上記開口部に向けられた状態で取り付けられた
光源と受光部とを有し、上記光源からの照射光であって
上記開口部に位置する被測定物面からの反射光を受光
し、この受光信号から上記被測定物の色彩に関する情報
を得る測色装置において、上記開口部に位置する被測定
物面に対する上記本体の姿勢を検出する検出手段と、上
記検出手段からの検出結果を表示する表示手段とを備え
たことを特徴とする測色装置。
【請求項２】測定用の開口部を有する本体内に、所定
の角度で上記開口部に向けられた状態で取り付けられた
光源と受光部とを有し、上記光源からの照射光であって
上記開口部に位置する被測定物面からの反射光を受光
し、この受光信号から上記被測定物の色彩に関する情報
を得る測色装置において、上記開口部に位置する被測定
物面に対する上記本体の姿勢を検出する検出手段と、上
記検出手段からの検出結果を用いて上記本体を上記被測
定物面に対して所定の姿勢になるように自動調整する姿
勢調整手段とを備えたことを特徴とする測色装置。