(57)【要約】【課題】本発明は、見え方により近い分光反射率係数を測定し、この分光反射率係数に基づいて試料の反射特性を測定することができる反射特性測定装置および該方法を提供する。そして、本発明は、この分光反射率係数に基づいて試料の分光特性を測定することができる分光特性測定装置を提供する。【解決手段】本発明の分光特性測定装置Ｓは、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料１の第１分光反射率係数を測定するとともに、正反射光を含まない第２拡散照明条件で試料１の第２分光反射率係数を測定する測定部と、この測定部で測定された第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算部とを備える。【選択図】図１
2010249735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数を測定するとともに、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数を測定する測定部と、
前記測定部で測定された第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算部とを備えること
を特徴とする反射特性測定装置。
【請求項２】
前記加重平均の重みを入力するための入力部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の反射特性測定装置。
【請求項３】
前記試料の観察条件名と前記加重平均の重みとの対応関係を示す重みテーブルを記憶する記憶部をさらに備えること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射特性測定装置。
【請求項４】
正反射光を含む第１拡散照明条件で測定される第１分光反射率係数と前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で測定される第２分光反射率係数とを加重平均する場合に用いられる前記加重平均の重みを決定するための光源ボックスであって、
所定の筐体と、
前記筐体内の所定位置に固定可能に設けられた所定の光源と、
前記筐体内に設けられ、試料を配置するための配置部材と、
前記筐体に設けられ、前記試料からの反射光を観察するための観察窓とを備えること
を特徴とする光源ボックス。
【請求項５】
試料の分光反射率係数を求める反射率測定部と、前記分光反射率係数に基づいて前記試料の分光特性を求める分光特性測定部とを備える分光特性測定装置において、
前記反射率測定部は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の反射特性測定装置であること
を特徴とする分光特性測定装置。
【請求項６】
正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数を測定するＳＣＩ測定工程と、
前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数を測定するＳＣＥ測定工程と、
前記ＳＣＩ測定工程で測定された第１分光反射率係数と前記ＳＣＥ測定工程で測定された第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算工程とを備えること
を特徴とする反射特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の反射特性を測定する反射特性測定装置および反射特性測定方法に関する。そして、本発明は、この反射特性測定装置を備え、反射特性に基づいて試料の分光特性を測定する分光特性測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
色は、人の目に入ってきた光に対し、目の網膜が刺激を受け、この刺激に人の脳が反応することによって知覚される。この人の知覚によって認識される色は、主観的なものであるが、国際照明委員会（Commission International de l’Eclairage,ＣＩＥ）によって規格化され、ＸＹＺ表色系、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系（CIE Lab表色系）あるいはＬ＊Ｃ＊ｈ表色系で数値化可能とされている。
【０００３】
このような表色系で数値化される色は、一般に、測色計と呼ばれる計測機器によって測定される。この測色計の色測定方法には、大別すると、刺激値直読法と分光測色法とがある。この刺激値直読法は、人の目に対応する分光応答度と略同一の応答度を持つ３つのＸ、Ｙ、Ｚの各センサで試料（サンプル）からの反射光を測定することによって、Ｘ、Ｙ、Ｚの各値を前記各センサから直接的に得る測定方法である。分光測色法は、試料からの反射光を回折格子等で分光してこの分光を複数のセンサで受光することによって各波長の反射率（分光反射率係数）を測定し、この分光反射率係数に基づいて表色系での数値を演算する方法である。なお、各表色系間は、所定の関数式によって相互に結び付けられており、１つの表色系での数値を得ることによって他の表色系での数値を求めることが可能である。
【０００４】
また、物体（試料）は、光源からの照明光における一部を吸収および散乱し、残余を反射する。前記人の目に入る光は、物体色の場合、この物体で反射された反射光であるから、色の見え方は、光源（照明光の分光分布）、照明位置、試料の表面状態、観察方向および観察者の個人差等の種々の観察条件によって左右される。このため、分光反射率係数は、測定中における所定の観察条件の相違によって、すなわち、試料からの正反射光（正反射成分、鏡面反射光、鏡面反射成分）を含む拡散照明条件（Specular Component Included、ＳＣＩ）で測定される分光反射率係数（ＳＣＩ分光反射率係数）と、試料からの正反射光を含まない拡散照明条件（Specular Component Excluded、ＳＣＥ）で測定される分光反射率係数（ＳＣＥ分光反射率係数）とがあり、これらは、例えば、試料の表面状態や測色計の使用用途等に応じて適宜に使い分けられている。ＳＣＩ拡散照明条件では、素材そのものの色評価となり、ＳＣＥ拡散照明条件では、目視に近い色評価となると言われている。
【０００５】
このようなＳＣＩ分光反射率係数やＳＣＥ分光反射率係数の測定には、例えば、８゜受光のｄ／８光学系（拡散照明／８゜方向受光）の場合では、試料面の法線に対して−８゜方向に相当する積分球内壁の部分領域を開閉可能なトラップ機構を備えた積分球が用いられ、前記トラップ機構を閉状態とすることによってＳＣＩ分光反射率係数が測定され、ＳＣＩ分光反射率係数が出力され、前記トラップ機構を開状態とすることによってＳＣＥ分光反射率係数が測定され、ＳＣＥ分光反射率係数が出力される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０６１２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したように、見え方は、種々の観察条件によって左右され、試料の表面状態も正反射成分が大きい艶有りと完全拡散面である艶無しとに一律に弁別することができない。また、ユーザ（人）は、試料を目視で色評価する場合、無意識に照明光の影響を無くして試料本来の色を観察すべく、一般に、試料表面で反射する照明光の正反射光をやや外して観察する。このため、ＳＣＩ分光反射率係数とＳＣＥ分光反射率係数とだけでは、見え方をより正確に表現することが難しい。前記特許文献１では、ＳＣＩ分光反射率係数およびＳＣＥ分光反射率係数のいずれか一方しか出力されておらず、これに対処することができていなかった。
【０００８】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、見え方により近い分光反射率係数を測定し、この分光反射率係数に基づいて試料の反射特性を測定することができる反射特性測定装置および反射特性測定方法を提供することである。そして、本発明は、この反射特性に基づいて、すなわち、この分光反射率係数に基づいて試料の分光特性を測定することができる分光特性測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる反射特性測定装置は、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数を測定するとともに、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数を測定する測定部と、前記測定部で測定された第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算部とを備えることを特徴とする。そして、発明の他の一態様にかかる反射特性測定方法は、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数を測定するＳＣＩ測定工程と、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数を測定するＳＣＥ測定工程と、前記ＳＣＩ測定工程で測定された第１分光反射率係数と前記ＳＣＥ測定工程で測定された第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
このような構成の反射特性測定装置および反射特性測定方法では、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数（ＳＣＩ分光反射率係数）が測定され、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数（ＳＣＥ分光反射率係数）が測定され、これら第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とが加重平均され、分光反射率係数が求められる。このため、前記構成の反射特性測定装置および反射特性測定方法は、見え方により近い分光反射率係数を測定することができ、この分光反射率係数に基づいて試料の反射特性を測定することができる。したがって、見え方により近い反射特性が得られる。
【００１１】
また、他の一態様では、上述の反射特性測定装置において、前記加重平均の重みを入力するための入力部をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、前記加重平均の重みを入力部から入力することができるので、例えば、前記加重平均の重みを微調整することができ、見え方により近い分光反射率係数を測定することが可能となる。
【００１３】
また、他の一態様では、これら上述の反射特性測定装置において、前記試料の観察条件名と前記加重平均の重みとの対応関係を示す重みテーブルを記憶する記憶部をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、前記試料の観察条件名と前記加重平均の重みとの対応関係を示す重みテーブルが記憶部に記憶されているので、試料の観察条件名を選択することで、適切な前記加重平均の重みを設定することができ、見え方により近い分光反射率係数を測定することが可能となる。前記重みテーブルは、例えば、メーカ等によって予め反射特性測定装置に組み込まれてもよく、また例えば、ユーザによって所定の入力部から入力されることで反射特性測定装置に組み込まれてもよい。
【００１５】
そして、本発明の他の一態様では、正反射光を含む第１拡散照明条件で測定される第１分光反射率係数と前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で測定される第２分光反射率係数とを加重平均する場合に用いられる前記加重平均の重みを決定するための光源ボックスであって、所定の筐体と、前記筐体内の所定位置に固定可能に設けられた所定の光源と、前記筐体内に設けられ、試料を配置するための配置部材と、前記筐体に設けられ、前記試料からの反射光を観察するための観察窓とを備えることを特徴とする。
【００１６】
このような構成の光源ボックスでは、光源が筐体内の所定位置に固定可能に設けられ、前記配置部材によって試料の配置場所も固定され、さらに前記観察窓によって試料の観察方向も固定されるので、光源（照明光の分光分布）、照明位置および観察方向の諸条件が特定され、より安定的に試料を観察することができ、より安定的に前記加重平均の重みを決定することが可能となる。
【００１７】
そして、本発明の他の一態様では、試料の分光反射率係数を求める反射率測定部と、前記分光反射率係数に基づいて前記試料の分光特性を求める分光特性測定部とを備える分光特性測定装置において、前記反射率測定部は、それら上述のいずれかに記載の反射特性測定装置であることを特徴とする。
【００１８】
このような構成の分光特性測定装置は、見え方により近い分光反射率係数を反射率測定部で測定することができ、この分光反射率係数に基づいて試料の分光特性を測定することができる。したがって、見え方により近い分光特性が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にかかる反射特性測定装置および反射特性測定方法は、見え方により近い分光反射率係数を測定することができ、この分光反射率係数に基づいて試料の反射特性を測定することができる。
【００２０】
また、本発明にかかる分光特性測定装置は、見え方により近い分光反射率係数を測定することができ、この分光反射率係数に基づいて試料の分光特性を測定することができる。
【００２１】
また、本発明にかかる光源ボックスは、光源（照明光の分光分布）、照明位置および観察方向の諸条件が特定され、より安定的に試料を観察することができ、より安定的に前記加重平均の重みを決定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態における分光特性測定装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施形態の分光特性測定装置における積分球およびその周辺部材の構成を示す断面図である。
【図３】実施形態の分光特性測定装置における分光計の構成を示す断面図である。
【図４】実施形態における分光特性測定装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図５】正反射光を含むＳＣＩ拡散照明と正反射光を含まないＳＣＥ拡散照明とを説明するための図である。
【図６】実施形態における分光特性測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】加重平均の重みの測定方法を説明するための図である。
【図８】加重平均の重みの測定に使用される重み測定用チャートを示す図である。
【図９】加重平均の重みの測定に使用される光源ボックスの構成を示す斜視図である。
【図１０】光源ボックスにおける光源位置と観察窓から放射される正反射成分強度との関係を説明するための図である。
【図１１】所定の試料における分光反射率係数を示す図である。
【図１２】所定の試料におけるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の測色値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。
【００２４】
図１は、実施形態における分光特性測定装置の概略構成を示す断面図である。図２は、実施形態の分光特性測定装置における積分球およびその周辺部材の構成を示す断面図である。図３は、実施形態の分光特性測定装置における分光計の構成を示す断面図である。図４は、実施形態における分光特性測定装置の電気的な構成を示すブロック図である。図５は、正反射光を含むＳＣＩ拡散照明と正反射光を含まないＳＣＥ拡散照明とを説明するための図である。図５（Ａ）は、ＳＣＩ拡散照明を示し、図５（Ｂ）は、ＳＣＥ拡散照明を示す。
【００２５】
本実施形態における分光特性測定装置は、試料（サンプル、測定対象）の分光反射率係数を求める反射率測定部と、この分光反射率係数に基づいて試料の分光特性を求める分光特性測定部とを備えて構成される。そして、前記反射率測定部は、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料の第１分光反射率係数（ＳＣＩ分光反射率係数）を測定するとともに、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記試料の第２分光反射率係数（ＳＣＥ分光反射率係数）を測定する測定部と、この測定部で測定された第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める演算部とを備えて構成される。
【００２６】
図１ないし図４に示す例では、分光特性として、分光反射率係数に基づいて試料の色が測定され、図１ないし図４に示す分光特性測定装置Ｓは、本実施形態では、測色計を構成している。
【００２７】
図１ないし図４において、このような分光特性測定装置Ｓは、例えば、積分球２と、第１分光部３と、演算制御部４と、第２分光部５と、入力部６と、出力部７とを備えて構成されている。
【００２８】
積分球２は、正反射光を含む第１拡散照明条件において、拡散照明光で試料１を照明して試料１からの第１反射光（ＳＣＩ反射光）を得るとともに、前記正反射光を含まない第２拡散照明条件において、拡散照明光で試料１を照明して試料１からの第２反射光（ＳＣＥ反射光）を得るための部材である。より具体的には、積分球２は、図２に示すように、例えば、積分球本体２１と、光源部２２と、トラップ機構２３とを備えて構成されている。
【００２９】
積分球本体２１は、高拡散および高反射率の内面を備えた中空の球体部材である。積分球本体２１の内壁には、前記高拡散および高反射率を実現するために、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）や硫酸バリウム（ＢａＳＯ２）等の白色拡散反射塗料が塗布されている。そして、積分球本体（球体部材）２１には、試料用開口部２１１と、光源用開口部２１２と、測定用開口部２１３と、トラップ用開口部２１４とがそれぞれ所定の大きさ（面積）で開口（穿孔）されている。
【００３０】
光源用開口部２１２には光源部２２が臨まれており、光源用開口部２１２は、光源部２２から放射された光（光束）を積分球本体（球体部材）２１内に導くために、積分球本体２１の所定箇所に形成された開口（孔）である。試料用開口部２１１には、試料１を測定する場合に、試料１が臨まれており、試料用開口部２１１は、積分球本体２１内に導かれた光源部２２からの光が積分球本体２１内で拡散反射することによって得られた拡散照明光を試料１へ照射するために、積分球本体２１の所定箇所に形成された開口（孔）である。測定用開口部２１３には、第１分光部３が臨まれており、試料１からの反射光を第１分光部３へ導くために、積分球本体２１の所定箇所に形成された開口（孔）である。測定用開口部２１３は、８゜受光のｄ／８光学系の場合では、試料１における試料面の法線に対して＋８゜方向に相当する積分球本体２１の部分領域に形成されている。この試料面は、より具体的には、試料用開口部２１１に試料１が配設された場合に、試料１の試料面と仮想される面であり、通常、試料用開口部２１１の開口面に略一致するものである。トラップ用開口部２１４には、トラップ機構２３が臨まれており、試料１の正反射光を積分球本体２１の外部へ導くために、積分球本体２１の所定箇所に形成された開口（孔）である。本実施形態では、８゜受光のｄ／８光学系であって、測定用開口部２１３が試料１における試料面の法線に対して＋８゜方向に相当する積分球本体２１の部分領域に形成されていることに応じて、試料１における試料面の法線に対して−８゜方向に相当する積分球本体２１の部分領域に形成されている。
【００３１】
光源部２２は、積分球本体２１の光源用開口部２１２に臨むように配置され、積分球本体２１内に光（光束）を供給する装置である。光源部２２は、例えば、ランプ２２１と、反射部材２２２とを備えて構成される。ランプ２２１は、例えばキセノンランプ等の、連続スペクトルの分光分布を持つ光を発光することができる発光素子である。反射部材２２２は、ランプ２２１で発光した光のうち、ランプ２２１から光源用開口部２１２へ向かう方向と反対方向に放射される光を光源用開口部２１２へ向かうように反射する反射傘である。この反射部材２２２によって、ランプ２２１で発光した光のうちの積分球本体２１へ入射される光量が増大される。また、より効率よく反射すべく、反射部材２２２は、放物面を持つ反射鏡であって、ランプ２２１が前記放物面の略焦点位置に配設されることが好ましい。光源部２２のランプ２２１で発光した光は、光源用開口部２１２を介して積分球本体２１内に入射され、積分球本体２１内で多重に拡散反射することで白色の拡散照明光が生成され、試料用開口部２１１を介して試料１を照明する。
【００３２】
トラップ機構２３は、試料１の反射光における第１分光部３に導光される成分に対する正反射光を、演算制御部４の制御に応じて、積分球本体２１の外部に放射させるとともに積分球本体２１内へ拡散反射させるための部材である。このトラップ機構２３の動作に応じて、正反射光を含む第１拡散照明条件（ＳＣＩ拡散照明条件）および前記正反射光を含まない第２拡散照明条件（ＳＣＥ拡散照明条件）のいずれか一方の条件（状態）が実現される。
【００３３】
トラップ機構２３は、例えば、図２に示すように、開閉部材２３１と、アクチュエータ２３２と、アーム２３３とを備えて構成される。開閉部材２３１は、積分球本体２１のトラップ用開口部２１４を閉状態または開状態とするための部材である。開閉部材２３１は、例えば、トラップ用開口部２１４を閉塞可能な形状の板状部材であり、その内側面は、例えば、前記白色拡散反射塗料が塗布され、積分球本体２１の内壁面と光学的に略同様な性状とされている。アクチュエータ２３２は、開閉部材２３１を開閉動作させるべく、演算制御部の制御に応じて駆動し、駆動力を生じる例えばモータ等の装置である。アーム２３３は、開閉部材２３１を開閉動作させるべく、アクチュエータ２３２で生じた駆動力を開閉部材２３１に伝達するための例えばロッド状の部材である。アーム２３３の一方端部は、アクチュエータ２３２の回転軸に固定されるとともに、その他方端は、開閉部材２３１の背面に固定されており、アーム２３３によってアクチュエータ２３２と開閉部材２３１とが相互に連結される。
【００３４】
演算制御部４の制御によってアクチュエータ２３２が駆動され、アーム２３３を介して開閉部材２３１が移動し、これによって開閉部材２３１でトラップ用開口部２１４が閉塞されてトラップ用開口部２１４が閉状態とされると、図５（Ａ）に示すように、前記正反射光は、開閉部材２３１の内面で拡散反射し、正反射光を含む第１拡散照明条件（ＳＣＩ拡散照明条件）が実現される。一方、演算制御部４の制御によってアクチュエータ２３２が駆動され、アーム２３３を介して開閉部材２３１が移動し、これによってトラップ用開口部２１４から開閉部材２３１が待避され、トラップ用開口部２１４が開状態とされると、図５（Ｂ）に示すように、前記正反射光は、トラップ用開口部２１４を介して積分球本体２１内から外部へ放射され、正反射光を含まない第２拡散照明条件（ＳＣＥ拡散照明条件）が実現される。なお、このトラップ用開口部２１４の開状態では、トラップ用開口部２１４を介して積分球本体２１内から外部へ放射される光が開閉部材２３１によって再び積分球本体２１内へ導光されない位置に、開閉部材２３１は、待避される。
【００３５】
第１分光部３は、試料１からの反射光を積分球本体２１の測定用開口部２１３を介して受光し、この反射光を分光測定する分光計である。分光測定は、測定対象光の光強度を所定の波長間隔で波長ごとに測定するものである。本実施形態では、８゜受光のｄ／８光学系であることから、第１分光部３は、その光軸が試料１における試料面の法線に対して＋８゜方向に一致するように配設される。
【００３６】
第１分光部３は、より具体的には、例えば、図３に示すように、受光光学系３１と分光ユニット３２とを備えて構成される。
【００３７】
受光光学系３１は、例えば１または複数枚のレンズ等から構成され、積分球本体２１の測定用開口部２１３を介して入射される試料１からの反射光（試料面の法線に対して＋８゜方向の光成分）を分光ユニット３２へ導く光学素子である。分光ユニット３２は、受光光学系３１によって導光された試料１からの反射光を分光測定する測定装置であり、例えば、スリット板３２１と、反射鏡３２３と、回折格子３２４と、測定用アレイセンサ３２５とを備えて構成されている。スリット板３２１は、測定用アレイセンサ３２５に入射される反射光を規制するスリット３２１１が形成された板状部材である。反射鏡３２３は、スリット板３２１のスリット３２１１を介して入射された反射光を回折格子３２４へ反射する凹面鏡である。回折格子３２４は、反射鏡３２３で反射された反射光を回折することによって該反射光を所定の波長間隔で波長ごとに分光し、測定用アレイセンサ３２５へ導く光学素子である。測定用アレイセンサ３２５は、回折格子３２４により分光される波長方向に一列に配列された複数の光電変換素子を備えて構成され、各光電変換素子がそれぞれ互いに異なる波長の光を受光し、これら受光した各光の光強度に応じた各電気信号を出力する素子である。
【００３８】
受光光学系３１によって導光された試料１からの反射光は、スリット板３２１のスリット３２１１で規制されて反射鏡３２３に入射され、反射鏡３２３で反射されて回折格子３２４に入射され、回折されて分光され、測定用アレイセンサ３２５に入射される。測定用アレイセンサ３２５の受光面には、スリット３２１１の分散像が結像される。測定用アレイセンサ３２５では、各光電変換素子が反射光の分散光を光電変換し、試料１からの反射光の分光強度に応じた電気信号を出力する。なお、反射鏡３２３および回折格子３２４は、反射型凹面回折格子に代えてもよい。
【００３９】
演算制御部４は、分光特性測定装置Ｓ全体の動作を司る回路である。演算制御部４は、例えば、図４に示すように、アナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ部）４１と、インプット／アウトプット部（Ｉ／Ｏ部）４２と、制御部４３と、発光駆動部４４と、照明条件切替駆動部４５とを備えて構成される。
【００４０】
Ａ／Ｄ部４１は、アナログ信号を所定ビット数のディジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄ部４１は、第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５と第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５とＩ／Ｏ部４２とに接続され、第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換してＩ／Ｏ部４２へ出力するとともに、第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換してＩ／Ｏ部４２へ出力する。
【００４１】
Ｉ／Ｏ部４２は、インタフェース回路であり、Ａ／Ｄ部４１と、発光駆動部４４と、照明条件切替駆動部４５と、制御部４３とに接続される。Ｉ／Ｏ部４２は、測定用アレイセンサ３２５の出力信号に起因してＡ／Ｄ部４１から出力された信号（測定分光出力信号）を制御部４３で処理可能な形式に変換して制御部４３へ出力するとともに、光源モニタ用アレイセンサ５２５の出力信号に起因してＡ／Ｄ部４１から出力された信号（モニタ分光出力信号）を制御部４３で処理可能な形式に変換して制御部４３へ出力する。Ｉ／Ｏ部４２は、光源部２２におけるランプ２２１の発光動作を制御すべく、制御部４３から出力された制御信号（発光制御信号）を発光駆動部４４で処理可能な形式に変換して発光駆動部４４へ出力する。そして、Ｉ／Ｏ部４２は、トラップ機構２３における開閉部材２３１の開閉動作を制御すべく、制御部４３から出力された制御信号（開閉制御信号）を照明条件切替駆動部４５で処理可能な形式に変換して照明条件切替駆動部４５へ出力する。
【００４２】
発光駆動部４４は、Ｉ／Ｏ部４２を介して制御部４３から入力された発光制御信号に従って光源部２２のランプ２２１に駆動電力を供給し、光源部２２のランプ２２１に発光制御信号に従った発光を行わせる駆動回路である。
【００４３】
照明条件切替駆動部４５は、Ｉ／Ｏ部４２を介して制御部４３から入力された開閉制御信号に従ってトラップ機構２３のアクチュエータ２３２に駆動電力を供給し、アーム２３３を介してトラップ機構２３の開閉部材２３１に開閉制御信号に従った開閉動作を行わせる駆動回路である。
【００４４】
制御部３３は、分光特性測定装置Ｓ全体の動作を制御すべく、例えば制御プログラムに従って発光制御信号や開閉制御信号等の制御信号を生成するとともに、反射特性や分光特性を得るべく、例えば信号処理プログラムに従って測定用アレイセンサ３２５の出力信号や光源モニタ用アレイセンサ５２５の出力信号等の信号を所定の処理手順に従って演算処理し、反射特性や分光特性を得る回路である。制御部３３は、例えば、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）４３１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３３とそれらの周辺回路とを備えて構成される。ＲＯＭ４３２は、不揮発性の記憶素子であり、前記制御プログラムや前記信号処理プログラム等の所定の各種プログラムや、後述する加重平均の重みｗ等の前記各種プログラムを実行するために必要な各種データを格納（記憶）するものである。ＲＯＭ４３２には、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の書き換え可能な不揮発性の記憶素子が含まれてよい。ＣＰＵ４３１は、制御プログラムに従って動作し、発光制御信号や開閉制御信号等の制御信号を生成するとともに、信号処理プログラムに従って動作し、測定用アレイセンサ３２５の出力信号や光源モニタ用アレイセンサ５２５の出力信号等の信号に基づいて反射特性や分光特性等を求めるものである。ＲＡＭ４３３は、前記各種プログラムの実行中に生じるデータ等を記憶する、いわゆるＣＰＵ４３１のワーキングメモリである。
【００４５】
そして、積分球本体２１の所定箇所には、例えば光ファイバ等のライトガイドの受光部が臨まれており（図略）、拡散照明光の一部が前記ライトガイドによって第２分光部５へ導かれるように構成されている。第２分光部５は、第１分光部３と同様に構成されており、前記ライトガイドによって導かれた前記拡散照明光の一部をその光源モニタ用アレイセンサ５２５で受光して分光測定することによって、前記拡散照明光をモニタする分光計である。第１分光部３の分光測定中に第２分光部５によって前記拡散照明光を略同時にモニタすることで、測定中における光源部２２の光強度変動を補正することができる。
【００４６】
入力部６は、外部からコマンド（命令）やデータ等を入力するための装置であり、例えばタッチパネルやキーボード等である。出力部７は、入力部６から入力されたコマンドやデータおよび制御部４３の演算結果等を出力するための装置であり、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や有機ＥＬディスプレイ等である。
【００４７】
次に、実施形態における分光特性測定装置Ｓの動作について説明する。分光特性測定装置Ｓは、例えば、ユーザの操作によって入力部６から起動コマンドを受け付けると、制御プログラムや信号処理プログラム等の各種プログラムを実行する。分光反射率係数の演算に関し、信号処理プログラムの実行によって、ＣＰＵ４３１には、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料１を測定した場合に、第１分光部３の出力信号および第２分光部５の出力信号に基づいて第１分光反射率係数を演算する図略の第１分光反射率係数演算部と、正反射光を含まない第２拡散照明条件で試料１を測定した場合に、第１分光部３の出力信号および第２分光部５の出力信号に基づいて第２分光反射率係数を演算する図略の第２分光反射率係数演算部と、これら第１分光反射率係数と第２分光反射率係数とを加重平均することによって分光反射率係数を求める図略の分光反射率係数演算部とが機能的に構成される。そして、分光特性測定装置Ｓは、以下の動作によって、分光反射率係数を求め、この分光反射率係数に基づいて所定の分光特性を求める。
【００４８】
図６は、実施形態における分光特性測定装置の動作を示すフローチャートである。図６において、ステップＳ１１では、前記加重平均の重みｗが設定される。このように分光特性測定装置Ｓが構成されることによって、ユーザは、測定に合った観察条件に応じた前記加重平均の重みｗを設定することができ、見え方により近い測定を行うことが可能となる。より具体的には、分光特性測定装置Ｓの制御部４３は、前記加重平均の重みｗの設定を促す旨のメッセージを出力部７に出力し、入力部６からオペレータ等のユーザによって入力された前記加重平均の重みｗの設定するための指示を受付け、この受け付けた指示に応じて前記加重平均の重みｗを設定する。
【００４９】
このユーザの指示は、例えば、次の各指示のいずれかであってよい。
【００５０】
まず第１に、例えば、制御部４３のＲＯＭ４３２には、１または複数の観察条件ごとに観察条件名と前記加重平均の重みｗとを相互に対応付けた重みテーブルが予め記憶されており、制御部４３は、このＲＯＭ４３２の重みテーブルを参照することによって出力部７に観察条件を出力する。この出力には、観察条件ごとに前記加重平均の重みｗも出力されてもよい。そして、前記指示は、ユーザによって指定された、この出力部７に出力された観察条件のうちのいずれか１つの選択である。ユーザによる選択指示を入力部６から受け付けることによって、制御部４３は、この受け付けた選択指示の観察条件に対応する前記加重平均の重みｗをＲＯＭ４３２の重みテーブルから検索して読み出し、この読み出された値で前記加重平均の重みｗを設定する。
【００５１】
前記重みテーブルは、例えば、分光特性測定装置Ｓのメーカによって例えば製造段階や販売段階等に制御部４３のＲＯＭ４３２に予め記憶されてよい。このように分光特性測定装置Ｓが構成されることによって、ユーザは、測定に合った観察条件（観察条件名）を選択するだけで、適切な前記加重平均の重みｗを設定することができ、見え方により近い測定を簡易に行うことができる。また例えば、前記重みテーブルは、分光特性測定装置Ｓで測定（最初使用開始時の測定あるいは使用開始後の測定）を開始する以前に、ユーザによって作成され、このユーザによって作成された前記加重平均の重みｗが入力部６から分光特性測定装置Ｓに入力されることによって、制御部４３のＲＯＭ４３２に予め記憶されてもよい。このように分光特性測定装置Ｓが構成されることによって、ユーザは、測定に合った観察条件（観察条件名）を選択するだけで、適切な前記加重平均の重みｗを設定することができるだけでなく、さらに、分光特性測定装置Ｓをユーザの使用用途に合うようにカスタマイズすることができ、見え方にさらにより近い測定を行うことが可能となる。
【００５２】
また例えば、第２に、制御部４３のＲＯＭ４３２には、１または複数の観察条件ごとに前記加重平均の重みｗを対応付けた重みテーブルが予め記憶されており、制御部４３は、このＲＯＭ４３２の重みテーブルを参照することによって出力部７に観察条件ごとに前記加重平均の重みｗを出力する。そして、前記指示は、ユーザによって指定された、この出力部７に出力された観察条件のうちのいずれか１つの選択であって、かつ、この選択された観察条件に対応する前記加重平均の重みｗの補正量である。ユーザによる選択指示および補正量を入力部６から受け付けることによって、制御部４３は、この受け付けた選択指示の観察条件に対応する前記加重平均の重みｗをＲＯＭ４３２の重みテーブルから検索して読み出し、この読み出された値を前記補正量で補正して前記加重平均の重みｗを設定する。このように分光特性測定装置Ｓが構成されることによって、ユーザは、測定に合った観察条件に応じた前記加重平均の重みｗを微調整しつつ設定することができ、見え方にさらにより近い測定を行うことが可能となる。
【００５３】
また例えば、第３に、前記指示は、ユーザによって指定された前記加重平均の重みｗの値そのものであってもよい。ユーザによる前記加重平均の重みｗを入力部６から受け付けることによって、制御部４３は、この受け付けた値で前記加重平均の重みｗを設定する。このように分光特性測定装置Ｓが構成されることによって、ユーザは、測定に合った観察条件に応じた前記加重平均の重みｗを設定あるいは微調整することができ、ユーザの見え方により近い測定を行うことが可能となる。
【００５４】
この前記加重平均の重みｗは、例えば、次の手法によって測定されて決定される。図７は、加重平均の重みの測定方法を説明するための図である。図８は、加重平均の重みの測定に使用される重み測定用チャートを示す図である。図９は、加重平均の重みの測定に使用される光源ボックスの構成を示す斜視図である。図１０は、光源ボックスにおける光源位置と観察窓から放射される正反射成分強度との関係を説明するための図である。
【００５５】
この前記加重平均の重みｗの測定は、例えば、図７に示すように、メーカにおける測定室等によって形成される所定の空間ＳＰ内やユーザが実際に色評価を行う測定室（ブース）等において行われる。この所定の空間ＳＰ内には、所定の分光分布を持つ光源ＬＴが配設され、この光源ＬＴによる拡散反射光が重み測定用チャートＣＴを照射可能な位置に、この重み測定用チャートＣＴが配設され、分光特性測定装置Ｓによって測定したい測定対象物（試料１）を観察者ＯＶが観察する場合にこの観察者ＯＶが前記測定対象物を観察すると推定する観察方向ＤＲに光軸が一致するように、図略の輝度計ＬＭが配設される。
【００５６】
光源ＬＴは、任意の光源でよく、例えば、ＣＩＥによって規格化されている、Ａ光源、Ｃ光源およびＤ光源（Ｄ５５、Ｄ６５、Ｄ７５）等の標準光源であってよく、また例えば、蛍光灯や電球等の照明器具であってもよい。所定の空間ＳＰや光源ＬＴを適宜に設定することによって、屋外太陽光下における観察条件の前記加重平均の重みｗを測定することができ、また室内、例えばショールームにおける観察条件の前記加重平均の重みｗを測定することができる。
【００５７】
重み測定用チャートＣＴは、無彩色のペアであり、例えば、図８に示すように、艶有りサンプルを模した、所定の明度（例えば無彩色の黒Ｌ＊＝３０相当）を備える第１明度見本（艶サンプル）ＢＫと、艶消しサンプルを模した、互いに異なる複数の明度を備える第２明度見本（艶消しサンプル、グレースケール）ＧＲとを備え、これら第１明度見本ＢＫと第２明度見本ＧＲとは、所定の間隔を空けて並置されている。第２明度見本ＧＲの各明度には、前記加重平均の重みｗが対応付けられており、白色から黒色へ順に前記重みｗが０から１まで順に割り当てられている。図８に示す例では、第２明度見本ＧＲは、１１段階で互いに異なる１１個の明度を備えており、白色から黒色へ順に前記重みｗが０から１まで順に０．１刻みで割り当てられている。より具体的には、第１明度見本ＢＫを基準に、分光測色計によって第１拡散照明光および第２拡散照明光でそれぞれ測定された各分光反射率係数Ｒｉ、Ｒｅから、前記重みｗを０〜１の間で段階的に変化させた各分光反射率係数Ｒｍが求められ、前記重みｗの各値に対応した測色値（例えばＬ＊ａ＊ｂ＊）が求められ、この測色値が基準に一番近い色になるように第２明度見本ＧＲにおける各明度が設定される。このように重み測定用チャートＣＴは、正反射光の影響が最も出やすい黒色が好ましい。
【００５８】
輝度計ＬＭは、前記所定の観察方向において、この重み測定用チャートＣＴの第１明度見本ＢＫを測定し、次に、第２明度見本ＧＲの各明度を測定する。そして、第２明度見本ＧＲの各明度における各測定値の中から、第１明度見本ＢＫの測定値と最も一致する（近い）第２明度見本ＧＲの明度を選択し、この選択した第２明度見本ＧＲの明度に割り当てられている値を取得する。この取得した値で前記加重平均の重みｗが設定される。
【００５９】
この前記加重平均の重みｗの測定では、（艶サンプルＢＫの正反射光を除いた色）＋（目視観察の際の正反射光量）＝（艶消しサンプルＧＲの色）が成立すると仮定されている。見え方の相違は、艶がある場合に、正反射光の強度が反射方向（観察方向）に依存することによって生じているが、前記仮定によって、この重み測定用チャートＣＴを用い、艶消しサンプルＧＲの各明度における各測定値の中から、艶サンプルＢＫの測定値と最も一致する（近い）艶消しサンプルＧＲの明度を選択することで、この観察方向における正反射光の強度が特定可能となり、前記加重平均の重みｗを適切に設定することが可能となる。
【００６０】
このように所定の空間ＳＰ内における所定の位置に配設された重み測定用チャートＣＴを輝度計ＬＭで計測することによって、客観的に前記加重平均の重みｗを測定することができる。
【００６１】
ここで、前記輝度計ＬＭに代えて、実際に観察者ＯＶがこの重み測定用チャートＣＴを観察し、この観察者が第１明度見本ＢＫの見え方と最も一致する（近い）第２明度見本ＧＲの明度を選択し、この選択した第２明度見本ＧＲの明度に割り当てられている値で前記加重平均の重みｗを設定してもよい。このように観察者ＯＶが前記加重平均の重みｗを設定することで、実際の見え方に則した前記加重平均の重みｗを測定することができ、また前記輝度計ＬＭの測定と合わせることで、前記輝度計ＬＭの測定による前記加重平均の重みｗを観察者ＯＶの観察結果で微調整することができる。
【００６２】
このように測定される前記加重平均の重みｗは、例えば、互いに異なる複数の観察条件で測定され、上述の前記重みテーブルの形式で例えばＥＥＰＲＯＭ等の記憶部に記憶される。例えば、観察条件名がＡ光源とされ、この観察条件で測定された前記加重平均の各重みｗが前記重みテーブルに登録され、また例えば、観察条件名がＡ車種用シュールームとされ、この観察条件で測定された前記加重平均の各重みｗが前記重みテーブルに登録される。
【００６３】
この前記加重平均の重みｗの測定では、上述したように、色の見え方が光源（照明光の分光分布）、照明位置、試料の表面状態、観察方向および観察者の個人差等の種々の観察条件によって左右されるため、この観察条件が安定していることが好ましい。すなわち、この観察条件の経時変化が無いことが好ましい。特に、この観察条件において、照明位置（光源位置）、試料の位置および観察方向の相対位置関係は、重要であり、これらの相対位置関係は、時間的に固定されていることが好ましい。このような安定した観察条件を実現すべく、光源ボックスを用いて前記加重平均の重みｗが測定されてもよい。
【００６４】
この光源ボックス（色見ブース）ＢＸは、正反射光を含む第１拡散照明条件で測定される第１分光反射率係数と前記正反射光を含まない第２拡散照明条件で測定される第２分光反射率係数とを加重平均する場合に用いられる前記加重平均の重みｗを決定するための装置であって、例えば、図９に示すように、例えば直方体形状の所定の筐体５１と、筐体５１内の所定位置に固定可能に設けられた所定の光源５２と、筐体５１内に設けられ、試料を配置するための配置部材５３と、筐体５１に設けられ、試料からの反射光を観察するための観察窓５４とを備えている。
【００６５】
筐体５１の内面は、任意の光学特性を有する面であってよい。光源５２は、光源ＬＴと同様に、任意の光源でよく、例えば、ＣＩＥによる前記標準光源であってよく、また例えば、前記照明器具であってもよい。配置部材５３は、試料が配置される板状部材であり、その試料配置面（上面）と筐体５１の床面とが所定の角度となるように、筐体５１の床面に対し所定の角度で配設される。なお、配置部材５３の試料配置面には、試料の配置場所を規定すべく、試料の配置場所を指し示す配置マーカ５３ａを備えてもよい。また、光源５２は、本実施形態では、観察窓５４から放射される正反射成分の強度を変更すべく、筐体５１内で所定の方向に移動可能に構成される。より具体的には、本実施形態では、例えば、光源５２は、当該光源５２における所定点（例えば中心点）と配置部材５３の試料配置面における所定点（例えば中心点）とを結ぶ線分と、配置部材５３の前記所定点（例えば中心点）と観察窓における所定点（例えば中心点）とを結ぶ線分との成す角を変更することができるように、図略の制御手段によって制御される図略の移動手段によって、観察窓５４に対し離接する離接方向Ｄｒに移動可能に構成されている。前記制御手段は、例えば、マイクロコンピュータ等を備えて構成され、前記移動手段は、例えば、前記離接方向に光源５２を案内するレールと、前記レールによって光源５２を移動させる例えばアクチュエータやギア等を備えた移動機構とを備えて構成される。このように光源５２を移動可能に構成することによって、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、光源５２が配置部材５３の略直上にある態様を基本態様とし、この場合における観察窓５４から放射される正反射成分の強度を基準強度とした場合に、図１０（Ａ）に示すように、光源５２が前記移動手段によって筐体５１の天井面に沿って観察窓５４に近くづく方向に移動させた場合（近接態様）には、観察窓５４から放射される正反射成分の強度は、前記基準強度より強くなり、一方、図１０（Ｃ）に示すように、光源５２が前記移動手段によって筐体５１の天井面に沿って観察窓５４から離れる方向に移動させた場合（離間態様）には、観察窓５４から放射される正反射成分の強度は、前記基準強度より小さくなる。このように光源５２の配置位置を変更してその位置で固定することによって、観察窓５４から放射される正反射成分の強度を変更することが可能となる。筐体５１の内面の光学特性や光源５２の配置位置を適宜に設定することによって、例えば、ユーザが実際に色評価を行うブース（測定室）における観察条件や、屋外太陽光下における観察条件や、ショールーム等の室内における観察条件を設定することができる。なお、本実施形態では、光源５２は、図略の移動手段によって移動可能に構成されたが、前記離接方向に所定の間隔を空けて配設され、光源５２と係合する複数の光源係合部材を備え、前記複数の光源係合部材のうちのいずれかの光源係合部材に光源５２を係合することで、筐体５１内で固定可能に所定の方向に移動することができるように構成されてもよい。
【００６６】
そして、所定の観察条件となるように光源５２が前記移動手段で移動されて固定され、配置部材５３上に重み測定用チャートＣＴが配置され、観察窓５４を介して所定の観察方向から輝度計あるいは観察者ＯＶによってこの重み測定用チャートＣＴが測定あるいは目視観察され、前記加重平均の重みｗが測定される。
【００６７】
このような光源ボックスＢＸでは、光源５２が筐体５１内の所定位置に固定可能に設けられ、配置部材５３によって重み測定用チャートＣＴの配置場所も固定され、さらに観察窓５４によって重み測定用チャートＣＴの観察方向も固定可能とされるので、光源（照明光の分光分布）、照明位置および観察方向の諸条件が特定され、より安定的に重み測定用チャートＣＴの測定あるいは観察することができ、より安定的に前記加重平均の重みｗを決定することが可能となる。
【００６８】
なお、このような光源ボックスＢＸにおいて、前記加重平均の重みｗと光源５２の配置位置との関係が予め実測され、この前記加重平均の重みｗと光源５２の配置位置との関係が前記図略の制御手段に例えばテーブル形式で格納され、図略の入力手段から前記加重平均の重みｗの指定が例えばオペレータ等のユーザから受け付けられ、その受け付られた前記加重平均の重みｗとなるように前記テーブルを参照して前記制御手段および前記移動手段によって光源５２が移動されてもよい。前記テーブルは、例えば、観察窓５４を介して輝度計ＬＭによって測定された重み測定用チャートＣＴの第１明度見本ＢＫの測定値が第２明度見本ＧＲの各明度における各測定値となる光源５２の各配置位置が探索されることで、作成される。これによって光源ボックスＢＸは、前記加重平均の所定の重みｗを与える観察条件を前記入力手段から入力するだけで簡易に再現することが可能となる。
【００６９】
図６に戻って、ステップＳ１２では、分光特性測定装置Ｓの白色校正を行うべく、分光特性測定装置Ｓの試料用開口部２１１に白色校正板がセット（配置）される。白色校正板は、分光放射輝度率が所定の標準特性となるように値付けされている。より具体的には、例えば、分光特性測定装置Ｓの制御部４３は、白色校正板を試料用開口部２１１にセットするように促す旨のメッセージを出力部７に出力する。
【００７０】
続いて、ステップＳ１３では、分光特性測定装置Ｓの白色校正が行われる。この白色校正は、正反射光を含む第１拡散照明条件で前記白色校正板を測定した場合、および、正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記白色校正板を測定した場合の両ケースについてそれぞれ行われる。より具体的には、例えば、分光特性測定装置Ｓの制御部４３は、前記ステップＳ１２で前記メッセージを出力部７に出力した後に所定の時間だけ待機した場合に、あるいは、図略のセンサによって試料用開口部２１１に試料のセットを検知した場合に、白色校正が開始される。正反射光を含む第１拡散照明条件で前記白色校正板を測定する場合の白色校正（ＳＣＩ白色校正）では、制御部４３は、トラップ機構２３を制御することによって開閉部材２３１でトラップ用開口部２１４を閉塞し、光源部２２を制御することによってランプ２２１を発光させ、第１分光部３および第２分光部５からそれぞれ出力信号を取得し、これら第１分光部３および第２分光部５の各出力信号に基づいて例えば公知の常套手段によって白色校正を行う。ここで、第１分光部３には、試料１の表面からの反射光に正反射光を含んだ光が導光される。また、正反射光を含まない第２拡散照明条件で前記白色校正板を測定する場合の白色校正（ＳＣＥ白色校正）では、制御部４３は、トラップ機構２３を制御することによって開閉部材２３１を待避させてトラップ用開口部２１４を開口し、光源部２２を制御することによってランプ２２１を発光させ、第１分光部３および第２分光部５からそれぞれ出力信号を取得し、これら第１分光部３および第２分光部５の各出力信号に基づいて例えば公知の常套手段によって白色校正を行う。ここで、第１分光部３には、試料１の表面からの反射光に正反射光を含まない光が導光される。
【００７１】
続いて、ステップＳ１４では、分光特性測定装置Ｓで試料１の測定を行うべく、分光特性測定装置Ｓの試料用開口部２１１に試料１がセット（配置）される。より具体的には、例えば、分光特性測定装置Ｓの制御部４３は、白色校正が終了した後に、白色校正板に代えて試料１を試料用開口部２１１にセットするように促す旨のメッセージを出力部７に出力する。
【００７２】
続いて、ステップＳ１５では、試料１の測定が行われる。この試料１の測定は、正反射光を含む第１拡散照明条件で試料１を測定する場合、および、正反射光を含まない第２拡散照明条件でこの試料１を測定する場合の両ケースについてそれぞれ行われる。より具体的には、例えば、分光特性測定装置Ｓの制御部４３は、前記ステップＳ１４で前記メッセージを出力部７に出力した後に所定の時間だけ待機した場合に、あるいは、図略のセンサによって試料用開口部２１１に試料のセットを不検知およびその後に検知した場合に、試料１の測定が開始される。正反射光を含む第１拡散照明条件で試料１を測定する場合（ＳＣＩ測定）では、制御部４３は、トラップ機構２３を制御することによって開閉部材２３１でトラップ用開口部２１４を閉塞し、光源部２２を制御することによってランプ２２１を発光させ、第１分光部３および第２分光部５からそれぞれ出力信号を取得する。第１分光部３には、試料１の表面からの反射光に正反射光を含んだ光が導光される。また、正反射光を含まない第２拡散照明条件でこの試料１を測定する場合（ＳＣＥ測定）では、制御部４３は、トラップ機構２３を制御することによって開閉部材２３１を待避させてトラップ用開口部２１４を開口し、光源部２２を制御することによってランプ２２１を発光させ、第１分光部３および第２分光部５からそれぞれ出力信号を取得する。第１分光部３には、試料１の表面からの反射光に正反射光を含まない光が導光される。
【００７３】
続いて、ステップＳ１６では、分光特性測定装置Ｓの制御部４３における前記第１分光反射率係数演算部は、前記ステップＳ１５でＳＣＩ測定によって取得された第１分光部３および第２分光部５の各出力信号に基づいて例えば式１によって第１分光反射率係数Ｒｉを求める。そして、分光特性測定装置Ｓの制御部４３における前記第２分光反射率係数演算部は、前記ステップＳ１５でＳＣＥ測定によって取得された第１分光部３および第２分光部５の各出力信号に基づいて例えば式２によって第２分光反射率係数Ｒｅを求める。
Ｒｉ（λ）＝（Ｓｉ（λ）／Ｓｉｃａｌ（λ）・（Ｉｉｃａｌ（λ）／Ｉｉ（λ）））・Ｗｉ（λ）      ・・・（１）
ここで、ＳＣＩ拡散照明条件において、Ｓｉ（λ）は、波長λでの、第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５で受光した分光光強度であり、Ｓｉｃａｌ（λ）は、波長λでの、白色校正の際に第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５で受光した分光光強度であり、Ｉｉｃａｌ（λ）は、波長λでの、白色校正の際に第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５で受光した分光光強度であり、Ｉｉ（λ）は、波長λでの、第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５で受光した分光光強度であり、そして、Ｗｉ（λ）は、白色校正板の反射率である。
Ｒｅ（λ）＝（Ｓｅ（λ）／Ｓｅｃａｌ（λ）・（Ｉｅｃａｌ（λ）／Ｉｅ（λ）））・Ｗｅ（λ）      ・・・（１）
ここで、ＳＣＥ拡散照明条件において、Ｓｅ（λ）は、波長λでの、第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５で受光した分光光強度であり、Ｓｅｃａｌ（λ）は、波長λでの、白色校正の際に第１分光部３の測定用アレイセンサ３２５で受光した分光光強度であり、Ｉｅｃａｌ（λ）は、波長λでの、白色校正の際に第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５で受光した分光光強度であり、Ｉｅ（λ）は、波長λでの、第２分光部５の光源モニタ用アレイセンサ５２５で受光した分光光強度であり、そして、Ｗｅ（λ）は、白色校正板の反射率である。
【００７４】
続いて、ステップＳ１７では、分光特性測定装置Ｓの制御部４３における前記分光反射率係数演算部は、前記ステップＳ１６で演算された第１分光反射率係数Ｒｉと第２分光反射率係数Ｒｅとを前記ステップＳ１１で設定した重みｗを用いて加重平均することによって分光反射率係数Ｒｍを求める。すなわち、分光特性測定装置Ｓの制御部４３における前記分光反射率係数演算部は、式３によって分光反射率係数Ｒｍを求める。
【００７５】
Ｒｍ（λ）＝ｗ・Ｒｉ（λ）＋（１−ｗ）・Ｒｅ（λ）      ・・・（３）
ここで、重みｗは、０＜ｗ＜１である。
【００７６】
そして、制御部４３は、この求めた分光反射率係数Ｒｍに基づいて試料１の所定の分光特性、例えば本実施形態では所定の表色系における色値を求める。この求めた試料１の分光特性は、制御部４３によって出力部７に出力される。なお、この出力部７には、この試料１の分光特性を演算する際に用いられた前記加重平均の重みｗや観察条件等も合わせて出力されてよい。
【００７７】
本実施形態にかかる分光特性測定装置は、このように動作するので、見え方により近い分光反射率係数を測定することができ、この分光反射率係数に基づいて試料１の分光特性を測定することができる。したがって、見え方により近い試料１の分光特性が得られ、目標の色に試料１の色を合わせる試料１の色合わせがよくなる。
【００７８】
次に、一測定結果について説明する。図１１は、所定の試料における分光反射率係数を示す図である。図１１において、比較的太い実線は、ＳＣＩ分光反射率係数を示し、比較的細い実線は、ＳＣＥ分光反射率係数を示し、破線は、前記加重平均の重みｗが０．５である場合の分光反射率係数を示す。図１２は、所定の試料におけるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の測色値を示す図である。
【００７９】
所定の試料１をＳＣＩ拡散照明条件（第１拡散照明条件）で測定すると、そのＳＣＩ分光反射率係数（第１分光反射率係数）は、例えば、図１１で太い実線で表すプロファイルとなり、その測色値は、例えば、図１２に示すように、データ名がデータ１のＬ＊＝３４．０７、ａ＊＝８．６１、ｂ＊＝−３４．８０となる。一方、この所定の試料１（同一の試料１）をＳＣＥ拡散照明条件（第２拡散照明条件）で測定すると、そのＳＣＥ分光反射率係数（第２分光反射率係数）は、例えば、図１１で細い実線で表すプロファイルとなり、その測色値は、例えば、図１２に示すように、データ名がデータ２のＬ＊＝２２．５０、ａ＊＝１０．２８、ｂ＊＝−４６．９５となる。なお、ＳＣＩ拡散照明条件での測定値とＳＣＥ拡散照明条件での測定値との偏差は、△Ｌ＊＝１１．５７、△ａ＊＝−１．６７、△ｂ＊＝−１２．１５、△Ｅ＊ａｂ＝１６．８５となる。すなわち、ＳＣＥ分光反射率係数は、ＳＣＩ分光反射率係数より全波長に亘って小さな値となり、鮮やかな見え方を示す。言い換えれば、ＳＣＩ分光反射率係数は、ＳＣＥ分光反射率係数より全波長に亘って大きな値となり、白っぽい見え方を示す。
【００８０】
一方、上述したように、ユーザ（人）は、試料１を目視で色評価する場合、無意識に照明光の影響を無くして試料本来の色を観察すべく、一般に、試料表面で反射する照明光の正反射光をやや外して観察する。したがって、目視観察は、ＳＣＩ拡散照明条件とＳＣＥ拡散照明条件との間における正反射光を中途半端に除去した拡散照明条件で試料１を観察していることになる。この結果、ユーザに不一致感を引き起こし、「目視では色があっても測色系の測色計では色が合わない」、逆に「目視では色が合わなくても測色計の測色値では合う」などの事象が起こる。
【００８１】
本実施形態の分光特性測定装置Ｓでは、第１分光反射率係数Ｒｉと第２分光反射率係数Ｒｅとを加重平均することによって分光反射率係数Ｒｍを求めているので、例えば、前記加重平均の重みｗを０．５に設定した場合に、図１１で破線で示すプロファイルとなり、その測色値は、例えば、図１２に示すように、データ名がデータ３のＬ＊＝２９．０３、ａ＊＝９．１０、ｂ＊＝−３９．７２となる。このように本実施形態の分光特性測定装置Ｓでは、ＳＣＩ拡散照明条件のＳＣＩ分光反射率係数とＣＳＥ拡散照明条件のＳＣＥ分光反射率係数との間の分光反射率係数が得られ、見え方により近い分光反射率係数を測定することができる。なお、ＳＣＩ拡散照明条件での測定値と加重平均による測定値との偏差は、△Ｌ＊＝５．０４、△ａ＊＝−０．４９、△ｂ＊＝−４．９２、△Ｅ＊ａｂ＝７．０６となっている。
【００８２】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００８３】
Ｓ  分光特性測定装置
ＣＴ  重み測定用チャート
ＢＸ  光源ボックス
２  積分球
３  第１分光部
４  演算制御部
５  第２分光部
６  入力部
７  出力部
２３  トラップ機構
４３  制御部
４５  照明条件切替駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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