(57)【要約】【課題】  参照系を、光学ファイバー等を用いることなく構成し、実際に試料面を照射している照明光になるべく近似した光をモニターすることができるようにする。【解決手段】  測定域１ａと参照域３ａとを近接して配置し、そこに一括して照明光を照射させる。測定域１ａ及び参照域３ａからの反射光である試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、対物レンズ３１を経て、並置された試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂにそれぞれ収束され、結像レンズ３６及び回折格子３７（分散素子）に入射される。この際、フィールドレンズ３４（中間レンズ）が配置されているので、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、全て結像レンズ３６及び回折格子３７に入射されるようになり、試料用アレイ３８ａ及び参照用アレイ３８ｂへの分散像の形成に寄与する。従って、共通の受光系で試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光特性を測定することができる。【選択図】      図４
2006145374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料面に照明光を照射するための測定用開口と、
前記測定用開口の近傍に設けられた参照面と、
前記試料面と前記参照面とを一括して照明する照明手段と、
前記照明手段によって照明された前記試料面及び参照面からの反射光が入射される対物レンズと、
少なくとも前記対物レンズによって収束された前記試料面からの反射光が入射される試料用スリットと、該試料用スリットに並置され前記参照面からの反射光が入射される参照用スリットと、前記試料用スリット及び参照用スリットをそれぞれ通過した試料面反射光及び参照面反射光を波長毎に分散する分散素子とを含む分光手段と、
前記分光手段によって測定された試料面反射光及び参照面反射光の分光強度から試料の分光反射特性を求める制御演算手段と
を具備して構成される反射特性測定装置であって、
前記試料用スリット及び参照用スリットの近傍に、前記対物レンズの像を前記分散素子の近傍に作る中間レンズを備えることを特徴とする反射特性測定装置。
【請求項２】
前記試料用スリット及び参照用スリットを前記対物レンズの焦点面に並置すると共に、前記対物レンズと参照用スリットとの間に光束制限手段を配置してなり、
前記光束制限手段は、前記対物レンズから試料用スリットに向かう試料面反射光束を遮蔽しない一方で、対物レンズから参照用スリットに向かう参照面反射光束の一部を遮蔽するものであって、
前記光束制限手段により遮蔽される参照面反射光束の一部は、前記試料面反射光束からは遠い方向の一部であることを特徴とする請求項１記載の反射特性測定装置。
【請求項３】
前記照明手段は、前記対物レンズの光軸と試料面法線とを含む測定平面内の複数の方向から、前記試料面と参照面とを一括して照明するものである場合において、
前記参照面が、前記測定平面に平行な方向には大きく拡散反射し、前記測定平面に垂直な方向には小さく拡散反射する異方性拡散反射面とされていることを特徴とする請求項１又は２記載の反射特性測定装置。
【請求項４】
試料面に照明光を照射するための測定用開口と、
前記測定用開口の近傍に設けられた参照面と、
前記試料面の法線を含む測定平面に直交すると共に前記試料面に接する軸に対して回転対称とされたトロイダル鏡と、前記トロイダル鏡の焦点群からなる焦点円周近傍に複数配置された光源部とを備え、前記複数の光源部から発せられる光束を前記トロイダル鏡で反射させて平行光束とし、前記測定平面内における異なる方向から前記試料面と前記参照面とを一括して照明する照明手段と、
前記照明手段によって照明された前記試料面及び参照面からの反射光が入射される対物レンズと、
少なくとも前記対物レンズによって収束された前記試料面からの反射光が入射される試料用スリットと、該試料用スリットに並置され前記参照面からの反射光が入射される参照用スリットと、前記試料用スリット及び参照用スリットをそれぞれ通過した試料面反射光及び参照面反射光を波長毎に分散する分散素子とを含む分光手段と、
前記複数の光源部を順次点灯させ、それぞれの照明方向において前記分光手段によって測定された試料面反射光及び参照面反射光の分光強度から試料の分光反射特性を求める制御演算手段とを具備し、さらに
前記試料用スリット及び参照用スリットの近傍に、前記対物レンズの像を前記分散素子の近傍に作る中間レンズが備えられていることを特徴とするマルチアングル測色計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料面からの反射光特性を計測するための反射特性測定装置に関し、また照明あるいは観察方向によって異なる色彩を呈するメタリック塗装やパールカラー塗装などの特殊効果塗膜を、複数の照明あるいは観察方向で測定するマルチアングル測色計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の塗装などに用いられるメタリック塗装やパールカラー塗装は、塗装塗膜内に光輝材と呼ばれるフレーク状のアルミ片やマイカ片が含まれてなり、いわゆるメタリック効果やパール効果を呈する。これは、反射特性に対する光輝材の寄与が照明および観察方向によって異なることに起因するものである。このようなメタリック塗装やパールカラー塗装の評価（色彩測定）には、複数の方向から照明して一方向から受光する（多方向照明一方向受光）、あるいは一方向から照明して複数の方向から受光する（一方向照明多方向受光）、マルチアングルジオメトリー（光学配置）を備えたマルチアングル測色計が用いられる（例えば特許文献１）。
【０００３】
図１３は、従来技術にかかる多方向照明一方向受光タイプのマルチアングル測色計の光学系Ｓ０を示す模式図である。この光学系Ｓ０は、５方向に配置された光源２２０〜２６０（５つの照明系）と、１方向に配置された受光系３００（１つの受光系）とを備え、前記５つの照明系及び１つの受光系は、いずれも透過光学系で構成されている。図中の（）内に示すように、受光系３００による受光方向は試料面１の法線からの角度（対法線角）で４５度、光源２２０〜２６０による照明方向の対法線角は−３０度、−２０度、０度、３０度、６５度である（試料面法線に対し受光方向のある方を正としている）。この受光方向に正反射光を与える照明方向（正反射方向）の対法線角は−４５度なので、各照明方向の正反射方向からの角度（対正反射角）は、図に示すように、１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度となる。従って、当該光学系Ｓ０は、メタリック及びパールペイント測定法の２つの主要な規格であるＡＳＴＭＥ２１９４及びＤＩＮ６１７５−２  ２００１が推奨する光学配置の対正反射角である［１５度、４５度、１１０度］及び［２５度、４５度、７５度］を包含している。
【０００４】
このような光学系Ｓ０を備えるマルチアングル測色計の動作を説明すると、先ず図示省略の制御手段によって前記光源２２０〜２６０が順次点灯される。該光源２２０〜２６０からそれぞれ発せられる光束は、コリメータレンズ１２２〜１２６によって平行光束とされ、試料面１が前述の照明方向からそれぞれ照明される。そして、対法線角４５度方向の試料面反射光（試料光束）が、受光系３００の受光レンズ３３０によってスリット板３５０の試料用スリット３５０ａに収束され、結像レンズ３６０によって平行光束となって回折格子３７０に入射し、波長成分毎に分散反射される。その後、再び結像レンズ３６０によって収束され、図１４（ａ）に示すセンサーアレイ３８０の試料用アレイ３８０ａ上に、図１４（ｂ）に示す試料用スリット３５０ａの分散像を作って入射する。
【０００５】
かかる光学系Ｓ０においては、照明光束の変動をモニターするための参照系を設ける必要がある。このため、５つの照明系を構成する光源２２０〜２６０の出力光束の一部が参照光束として、各々モニターファイバー２２０ｆ〜２６０ｆの入射端に取り込まれる。５本のモニターファイバー２２０ｆ〜２６０ｆの射出端は、図１４（ｂ）に示すスリット板３５０の参照用スリット３５０ｂに並べて配置される。５つの射出端から順次射出される参照光束は、前記試料光束と同様に、センサーアレイ３８０の参照用アレイ３８０ｂ上にスリット３５０ｂの分散像を作って入射する。
【０００６】
試料用アレイ３８０に入射された試料光束および参照光束の分光強度に応じた信号は、図示省略の処理回路によって分光強度データとされ、図示省略の制御演算手段に送られる。前記制御演算手段は、各方向からの照明による、前記試料光束および参照光束の分光強度データから、試料の各方向の分光反射率係数を求め、さらに必要に応じて色彩値などに変換するものである。
【特許文献１】特開２００１−５０８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のような光学系Ｓ０によれば、光源２２０〜２６０の発光制御で照明方向を切り替え、１つの受光系３００で測定する構成であるので、光源を移動させたりする機械的な可動部がなく安定性が高いという利点がある。しかしながら、照明光束の変動をモニターするために、異なる方向に配置された照明系（光源２２０〜２６０）から、各々参照光を分光手段に導く必要が生じる。このため、光学ファイバーなどの導光部材（モニターファイバー２２０ｆ〜２６０ｆ）の使用が避けられず、コストアップを招来するだけでなく、前記光学ファイバーの引き回しのためのスペースが必要になり装置が大型化するという問題がある。さらに、光学ファイバーは温度変化等により伝送特性が変動するため、このような温度特性等が誤差要因になるという問題もあった。
【０００８】
従って本発明は、照明光束の変動をモニターするための参照系を、光学ファイバー等を用いることなく構成し、装置の小型化、誤差要因の排除並びにコストダウンを図る一方で、実際に試料面を照射している照明光になるべく近似した光をモニターすることができる反射特性測定装置、及びマルチアングル測色計を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１にかかる反射特性測定装置は、試料面に照明光を照射するための測定用開口と、前記測定用開口の近傍に設けられた参照面と、前記試料面と前記参照面とを一括して照明する照明手段と、前記照明手段によって照明された前記試料面及び参照面からの反射光が入射される対物レンズと、少なくとも前記対物レンズによって収束された前記試料面からの反射光が入射される試料用スリットと、該試料用スリットに並置され前記参照面からの反射光が入射される参照用スリットと、前記試料用スリット及び参照用スリットをそれぞれ通過した試料面反射光及び参照面反射光を波長毎に分散する分散素子とを含む分光手段と、前記分光手段によって測定された試料面反射光及び参照面反射光の分光強度から試料の分光反射特性を求める制御演算手段とを具備して構成される反射特性測定装置であって、前記試料用スリット及び参照用スリットの近傍に、前記対物レンズの像を前記分散素子の近傍に作る中間レンズを備えることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、試料面と参照面とを隣接させ、これらを照明手段で一括して照明し、該照明より生じる試料面反射光及び参照面反射光を、それぞれ試料用スリット及び参照用スリットに導入して分光反射特性を求める構成であるので、試料面及び参照面にそれぞれ与えられている照明光束と参照光束との近似性が高くなり、試料面に照射されている照明光の変動に対して精度良く補正しつつ測定を行える。また、前記試料用スリット及び参照用スリットの近傍に、前記対物レンズの像を分光手段の分散素子の近傍に作る中間レンズを配置しているので、共通の受光系で試料光束及び参照光束の分光特性を測定することができる。従って、多方向照明／一方向受光の光学系が採用された反射特性測定装置であっても、図１２に示す従来例のように参照用のモニターファイバー２２０ｆ〜２６０ｆを設けることなく参照系を構築できる。
【００１１】
上記構成において、前記試料用スリット及び参照用スリットを前記対物レンズの焦点面に並置すると共に、前記対物レンズと参照用スリットとの間に光束制限手段を配置してなり、前記光束制限手段は、前記対物レンズから試料用スリットに向かう試料面反射光束を遮蔽しない一方で、対物レンズから参照用スリットに向かう参照面反射光束の一部を遮蔽するものであって、前記光束制限手段により遮蔽される参照面反射光束の一部は、前記試料面反射光束からは遠い方向の一部であるような構成とすることが望ましい（請求項２）。
【００１２】
参照面を試料面の近傍に配置する構成を採用した場合、それぞれの面から反射される参照光束と試料光束とを分離させるのに要する所定の距離を、対物レンズと試料面との間に設定する必要が生じる。しかしながら上記構成によれば、前記光束制限手段により参照面の試料面に近い部分から反射される参照光束を部分的に除去できるようになる。従って、照明光束と参照光束との分離に必要な試料面〜対物レンズの間隔を縮小でき、受光系のコンパクト化を図ることができる。
【００１３】
上記構成において、前記照明手段は、前記対物レンズの光軸と試料面法線とを含む測定平面内の複数の方向から、前記試料面と参照面とを一括して照明するものである場合において、前記参照面が、前記測定平面に平行な方向には大きく拡散反射し、前記測定平面に垂直な方向には小さく拡散反射する異方性拡散反射面とされていることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、参照面が異方性拡散反射面とされているので、参照面からの反射光を前記測定平面に近い方向に集中させることができ、対物レンズへ効率的に参照光束を入射させることが可能となる。
【００１４】
本発明の請求項４にかかるマルチアングル測色計は、試料面に照明光を照射するための測定用開口と、前記測定用開口の近傍に設けられた参照面と、前記試料面の法線を含む測定平面に直交すると共に前記試料面に接する軸に対して回転対称とされたトロイダル鏡と、前記トロイダル鏡の焦点群からなる焦点円周近傍に複数配置された光源部とを備え、前記複数の光源部から発せられる光束を前記トロイダル鏡で反射させて平行光束とし、前記測定平面内における異なる方向から前記試料面と前記参照面とを一括して照明する照明手段と、前記照明手段によって照明された前記試料面及び参照面からの反射光が入射される対物レンズと、少なくとも前記対物レンズによって収束された前記試料面からの反射光が入射される試料用スリットと、該試料用スリットに並置され前記参照面からの反射光が入射される参照用スリットと、前記試料用スリット及び参照用スリットをそれぞれ通過した試料面反射光及び参照面反射光を波長毎に分散する分散素子とを含む分光手段と、前記複数の光源部を順次点灯させ、それぞれの照明方向において前記分光手段によって測定された試料面反射光及び参照面反射光の分光強度から試料の分光反射特性を求める制御演算手段とを具備し、さらに前記試料用スリット及び参照用スリットの近傍に、前記対物レンズの像を前記分散素子の近傍に作る中間レンズが備えられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、上述した反射特性測定装置の作用を奏する一方で、照明系にトロイダル鏡を用い、照明系の光路をトロイダル鏡で折り返す折り返し光路を採用すると共に、隣接する２方向の照明系でトロイダル鏡の反射面を共用することが可能となるので、照明系を大幅に小型化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１にかかる反射特性測定装置によれば、試料面及び参照面にそれぞれ与えられている照明光束と参照光束との近似性が高くなることから、試料面に照射されている照明光の変動に対して精度良く補正しつつ測定を行えるようになる。また、対物レンズと中間レンズとを採用すると共に、試料面反射光及び参照面反射光を、それぞれ試料用スリット及び参照用スリットに導入して分光反射特性を測定する構成とすることで、従来のように参照用のモニターファイバーを設けることなく参照系を構築でき、参照系に光学ファイバーを用いることにより生ずる種々の問題（例えば、温度などの影響を受けやすい、光学ファイバーの引き回しスペースが必要、コストアップ等）を回避できるようになる。
【００１７】
請求項２にかかる反射特性測定装置によれば、照明光束と参照光束との分離に必要な試料面〜対物レンズの間隔を縮小でき、受光系のコンパクト化を図ることができるので、結果的に反射特性測定装置の小型化を図ることができる。
【００１８】
請求項３にかかる反射特性測定装置によれば、対物レンズへ効率的に参照光束を入射させることが可能となることから、例えば前記光束制限手段で参照光束の一部を遮蔽したような場合でも、残りの参照光束を効率よく受光系に取り入れることができ、必要な参照光束を確保し易くなる。
【００１９】
請求項４にかかるマルチアングル測色計によれば、照明光の変動に対して精度良く補正しつつ測定を行えると共に、参照系に光学ファイバーを用いる必要がなく受光系のコンパクト化が図れるという効果の他、照明系の光路をトロイダル鏡で折り返す折り返し光路を採用し、またトロイダル鏡を用いることで隣接する２方向の照明系でトロイダル鏡の反射面を共用することが可能となるので、照明系を大幅に小型化することができる。従って、かかる照明系が組み込まれるマルチアングル測色計の小型化も達成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。なお、以下の実施形態では、本発明にかかる反射光測定装置が好適に適用されるマルチアングル測色計を例示して説明を行うものとする。
【００２１】
（マルチアングル測色計の全体構成の説明）
図１（ａ）は、本実施形態にかかるマルチアングル測色計ＭＳの外観を模式的に示す斜視図である。このマルチアングル測色計ＭＳは、外観的には、後述の照明系及び受光系からなる光学系等の各構成要素が収容された細長い箱形を呈する本体ケース２ｅで全体が構成され、該本体ケース２ｅの底壁面が測定開口面２とされており、前記測定開口面２には適宜な形状（例えば楕円形）の測定用開口２ａが穿設されている。この他、本体ケース２ｅには、ターゲットとする試料面を目視可能とするためのファインダ２ｂ、測定結果等を表示すべく頂面に配置されたＬＣＤ等からなる表示部２ｃ、オペレータが簡単に握り持ってハンドリングできるようにするためのグリップ部２ｄ等が配設されている。
【００２２】
そして、図１（ｂ）に示すように、マルチアングル測色計ＭＳの測定用開口２ａを、測定試料ｄ（例えば、メタリック塗装やパールカラー塗装が施された自動車のボディ）の試料面１（自動車のボディが測定試料ｄである場合はその塗装塗膜の表面が該当する）に対向させ、当該試料面１の測色評価（例えば、メタリックの色管理のための測色評価等）を行う。
【００２３】
このような概略構成を備えるマルチアングル測色計ＭＳにおいて、本実施形態では当該マルチアングル測色計ＭＳのコンパクト化を図るべく、その光学系Ｓにトロイダル鏡１１を具備させる構成としている。トロイダル鏡は、互いに直交する２軸方向にそれぞれ異なる曲率半径を有する凹面鏡であるが、本実施形態ではそのうちの一方の軸方向（測定平面１０ｐ方向）についての曲率半径に関し、図１（ｂ）に示すように、試料面法線１ｎを含む測定平面１０ｐに直交する（θ＝９０°）と共に前記試料面１に接するような軸１１ｘを中心軸として、測定平面１０ｐ上において回転対称となるような曲率半径ｒとされたトロイダル鏡１１が用いられている。
【００２４】
図２は、本実施形態にかかるマルチアングル測色計ＭＳの内部構造を示す構成図であり、図３は、図２の試料面法線１ｎにおける側断面図である。このマルチアングル測色計ＭＳは、光学系Ｓ１として、試料開口面２の測定用開口２ａに置かれた試料面１を照明する照明系１０（照明手段）と、該照明系１０により照明された試料反射光の分光特性を測定する受光系３０（分光手段）とを有し、さらに前記照明系１０及び受光系３０を制御し、受光系３０から出力される測定データに基づいて、試料面１の反射特性を求めて出力する制御処理系としての制御演算手段４０を備えて構成されている。なお図２において描いている測定平面１０ｐ及び軸１１ｘ（図２では紙面垂直方向となるため点で表示）は、図１の測定平面１０ｐ及び軸１１ｘに対応するものである。
【００２５】
（照明系）
照明系１０は、前述のトロイダル鏡１１と、図２の（）内に示す試料面１の法線１ｎからの角度（対法線角）−３０度、−２０度、０度、３０度、６５度の方向にそれぞれ配置された第１〜第５の照明系１０２〜１０６とを備えている。このような配置関係とすることにより、メタリック塗装及びパールカラー塗装の評価法における２つの主要な規格であるＡＳＴＭ Ｅ２１９４と、ＤＩＮ６１７５−２，２００１が推奨する光学配置（ジオメトリー）の対正反射角である、１５度、４５度、１１０度の配置と、２５度、４５度、７５度の配置とが包含されていることとなり、メタリック塗装及びパールカラー塗装の評価用として好適なマルチアングル測色計ＭＳとされている。
【００２６】
トロイダル鏡１１は、軸１１ｘを中心軸にして測定平面１０ｐ上において、第１〜第５の照明系１０２〜１０６が配置される対法線角−３０度〜６５度の方向をカバーするよう、回転対称とされた凹型の曲面１１１を有している。また図３に示すように、トロイダル鏡１１は、軸１１ｘの延伸方向にも所定の曲率とされた凹型の曲面１１２を備えている。前記曲面１１２の焦点１１０ｂは、前記曲面１１１の半径方向の略１／２の位置であって、測定用開口２ａの縁部（試料面１における所定の測定領域を区画する縁部）に接し、前記測定平面に平行な面よりも外側に設定されている。
【００２７】
また曲面１１２は、前記焦点１１０ｂから前記軸１１ｘに降ろした垂線を対称軸とする放物線の曲面である。これにより、測定平面１０ｐ内各方向の照明光束（或いは反射光束）は、測定平面１０ｐ内の半径に及びこれに直交する面に沿って平行となり、方向依存性の高いメタリック塗装面やパール塗装面に対して精度の高い測定が行えるようになる。前記焦点１１０ｂの位置は、曲面１１２の曲面設定により適宜調整できるが、測定平面１０ｐ内各方向の照明光束（或いは反射光束）の平行性をより高くする観点からは、図３に示すように、前記測定平面１０ｐ内の半径になるべく近接した位置に設定することが望ましい。
【００２８】
トロイダル鏡１１は、このような焦点１１０ｂをその周方向の各ポイントにおいてそれぞれ備えており、当該焦点１１０ｂの群からなる焦点群は曲面１１１の曲率に応じた円周を形成する。図２では、かかる焦点群が形成する円周を、焦点円周１１ｂとして描いている。前述の通り、焦点１１０ｂが測定平面１０ｐに近接した位置に設定されており、また曲面１１２の曲率は曲面１１１の周方向で一定とされていることから、結果的に焦点円周１１ｂも測定平面１０ｐに近接し、且つ測定平面１０ｐに平行な平面１１０ｐ（図３参照）内に存在している。
【００２９】
第１〜第５の照明系１０２〜１０６（光源部）は、射出端１２ａ〜１６ａを有する小直角プリズム１２〜１６と、この小直角プリズム１２〜１６の入射端１２ｂ〜１６ｂに近接して配置されたクセノンランプからなるフラッシュ光源２２〜２６とを備えてそれぞれ構成されている。図３には、第３の照明系１０４における直角プリズム１４及びフラッシュ光源２４の側面構造が描かれている。フラッシュ光源２４は、細長いクセノン管２４ｇの両端に一対の電極２４ｄ，２４ｄが配置されてなる光源であり、試料面１を照明する照明光の発生源である。前記クセノン管２４ｇの中央部に、直角プリズム１４の入射端１４ｂが当接されており、フラッシュ光源２４から発せられる光が前記入射端１４ｂを介して直角プリズム１４に入射されるようになっている。
【００３０】
直角プリズム１４に入射された光（照明光）は、内部反射面１４ｃで方向を変更され、射出端１４ａからトロイダル鏡１１へ向けて射出される。ここで射出端１４ａは、トロイダル鏡１１における曲面１１２の焦点１１０ｂ位置、つまりトロイダル鏡１１の焦点円周１１ｂ上に配置されている。そして、射出端１４ａは、曲面１１２の焦点距離に比し十分小さい射出域を具備するものとされている。この構成によれば、射出端１４ａの射出域が前記焦点距離に比べて十分小さいものとされていることから、平行度の高い照明光を試料面１へ照射できるようになる。他の照明系１０２、１０３、１０５、１０６も、以上と同様な構成を備えている。
【００３１】
図１に示すように、第１〜第５の照明系１０２〜１０６から射出された光束２２ａ〜２６ａは、トロイダル鏡１１で反射され、前記測定平面１０ｐ内で、試料面法線１ｎからの角度−２０度、−３０度、０度、３０度、６５度の半径に平行な光束２２ａ〜２６ａとなって試料面１を照明することとなる。ここで、光源自体をトロイダル鏡１１へ対向配置するようにしても良いが、前述のように小直角プリズム１２〜１６に設定した射出端１２ａ〜１６ａから照明光を射出させる構成としているので、前記フラッシュ光源２２〜２６が照明光束２２ａ〜２６ａを遮ることはない。従って、焦点円周１１ｂを測定平面１０ｐに近接させて設定することができるので、トロイダル鏡１１の収差を抑え、照明光束２２ａ〜２６ａの平行性を上げることができるという利点がある。
【００３２】
試料面１に隣接させて（測定用開口２ａの近傍に）、第１〜第５の照明系１０２〜１０６における照明光束の変動をモニターするための参照面３が設けられている。この実施形態では、前記試料面１に対して測定平面１０ｐと直交する方向に隣接されている。このような参照面３を第１〜第５の照明系１０２〜１０６それぞれにおいて照明可能とするために、前記トロイダル鏡１１には、前記回転対称の軸１１ｘの延伸方向に延長部１１ｃが設けられている。すなわち、該延長部１１ｃにより反射された光束２２ａ〜２６ａによって、試料面１に隣接する参照面３が照明される構成となっている。なお、参照面３を照明する光束については、トロイダル鏡１１の焦点円周を形成する面から離れた面が用いられるので、収差が若干大きくなるものの、参照系であるため大きな問題にならない。
【００３３】
以上のような構成の照明系１０とすることにより、第１〜第５の照明系１０２〜１０６から発せられた光束２２ａ〜２６ａは、トロイダル鏡１１で反射されて試料面へ至る折り返し光路を経ることから、試料面の周囲に光源とコリメータレンズとを直線的に配列する構成に比べて、照明系１０が大幅に小型化されるようになる。しかも、トロイダル鏡１１は連続的な環状反射面を備えていることから、図２に示す第１の照明系１０２（−３０度）と第２の照明系１０３（−２０度）のように、隣接する２方向の照明系でトロイダル鏡１１の反射面を共用（共用部分を図中に符合Ｗで示している）することが可能であり、２方向の照明系を近接させて配置しても従来のようにコリメータレンズの干渉という問題が生じないことも相俟って、一層照明系１０の小型化が図れるものである。
【００３４】
（受光系）
続いて、図２及び図４を参照しながら、受光系３０（分光手段）について説明する。受光系３０は、対物レンズ３１、光束絞り板３３、フィールドレンズ３４（中間レンズ）、入射スリット板３５、結像レンズ３６、回折格子３７（分散素子）、センサーアレイ３８及び光束規制板３９（光束制限手段）などを備えて構成されている。受光系３０は、測定平面１０ｐ内で試料面１の中心を通る対法線角４５度の光軸３０ｘを持つ。対法線角４５度の受光方向に対する正反射の方向は−４５度であることから、第１〜第５の照明系１０２〜１０６による対法線角−３０度、−２０度、０度、３０度、６５度の照明方向の正反射方向からの角度（対正反射角）は各々、１５度、２５度、４５度、７５度、１１０度となる。
【００３５】
なお、上記入射スリット板３５、結像レンズ３６、回折格子３７及びセンサーアレイ３８により、ポリクロメーターが構成されている。すなわち、結像レンズ３６及び回折格子３７は、入射スリット板３５のスリット３５ａ（及びスリット３５ｂ）の分散像を生成するものであり、センサーアレイ３８は前記入射スリット分散像の結像位置に置かれている。ポリクロメーターは、当該受光系３０において受光された試料面１からの反射光を波長毎に分離して光強度に応じた分光データを作成すべく、測定波長域の全波長を同時測定するためのものである。
【００３６】
対物レンズ３１は、トロイダル鏡１１に設けられた対法線角４５度の開口部１１ａに配置され、前記光軸３０ｘの方向に沿った反射光を入射スリット板３５へ収束させるものである。具体的には対物レンズ３１は、図４に示すように、照明系１０によって一括して照明された試料面１及び参照面３からの、対法線角４５度の方向の反射光（以下、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃという）を、該対物レンズ３１の焦点面に置かれたスリット板３５へ収束させる。
【００３７】
光束絞り板３３は、光束を通過させる開口３３ａを備え、対物レンズ３１の背面側近傍に配置されている。この光束絞り板３３は、試料光束１ｃおよび参照光束３ｃの径を所定のサイズに規制するためのもので、前記開口３３ａは、規制すべきサイズに合わせて、所定のサイズに選定されている。
【００３８】
入射スリット板３５は、図４及び図５（ｂ）に示すように、試料用スリット３５ａ及びこれに並置された参照用スリット３５ｂを備えている。これらスリット３５ａ、３５ｂは、前記ポリクロメーターの入射スリットとして機能する。すなわち、前記対物レンズ３１で集光された試料光束１ｃは試料用スリット３５ａへ収束光束１ｃ’として導かれ、また参照光束３ｃは参照用スリット３５ｂへ収束光束３ｃ’として導かれる。
【００３９】
結像レンズ３６は、試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂをそれぞれ通過した試料光束１ｃおよび参照光束３ｃ（試料面反射光及び参照面反射光）を、拡散光束から平行光束に変化させて回折格子３７へ導くものである。回折格子３７は、結像レンズ３６により導かれた平行光束を、波長成分毎に分散反射させるものである。この回折格子３７で分散反射された光束は、再び結像レンズ３６によって収束され、センサーアレイ３８へ結像される。
【００４０】
センサーアレイ３８は、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光強度に応じた信号を、後述の信号処理部４３に出力する。図５（ａ）に示すように、センサーアレイ３８は、試料用アレイ３８ａ及び参照用アレイ３８ｂを備えている。この試料用アレイ３８ａ及び参照用アレイ３８ｂは、前記試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂのサイズに合わせて設定された、所定サイズの区画に配置された例えば４０画素のフォトダイオードアレイにてそれぞれ構成することができる。そして、前記試料用アレイ３８ａには試料用スリット３５ａの分散像が、また参照用アレイ３８ｂには参照用スリット３５ｂの分散像がそれぞれ入射される。
【００４１】
上記入射スリット板３５（試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂ）の直前（入射スリット板３５における対物レンズ３１側の面の近傍）には、フィールドレンズ３４（中間レンズ）が配置されている。フィールドレンズ３４は、光束絞り板３３の開口３３ａの像を結像レンズ３６の位置に作る機能を果たす。このようなフィールドレンズ３４を配置することにより、試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂを通過した試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、全て結像レンズ３６及び回折格子３７に入射されるようになり、試料用アレイ３８ａ及び参照用アレイ３８ｂへの分散像の形成に寄与する。従って、共通の受光系で効率よく試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光特性を測定することができる。
【００４２】
図６は、フィールドレンズ３４の効用を説明するための光路図であって、図４における測定域１ａ及び参照域３ａから結像レンズ３６へ至るまでの光路において、フィールドレンズ３４を除いた光路に相当するものである。前述の通り、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、対物レンズ３１により、並置された試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂにそれぞれ収束されるが、フィールドレンズ３４が入射スリット板３５の近傍に備えられていない場合、入射スリット板３５を通過した参照光束３ｃは収束から拡散に転じるが、試料光束１ｃの光軸１ｘ（結像レンズ３６の光軸）に対して所定角度傾斜した光軸３ｘを有することから、結像レンズ３６のカバー範囲（結像レンズ３６の入射許容範囲）から一部の光束が外れてしまうようになる。
【００４３】
すなわち図６に示す例で言うと、参照域３ａの光軸３ｘ付近から反射される光束に対応するスリット通過光束３００ｘは結像レンズ３６へ入射できるものの、参照域３ａの測定域１ａから遠ざかる部分から反射される光束に対応するスリット通過光束３００ｃについては、結像レンズ３６及び回折格子３７へ入射できなくなる。これにより、正確な参照光束３ｃによる参照用スリット３５ｂの分散像が参照用アレイ３８ｂに形成できなくなると共に十分な参照光束が得られなくなり、結果として照明光変動の補正精度が悪化し、測定精度も低下するという問題が生じる。
【００４４】
しかし、入射スリット板３５の近傍にフィールドレンズ３４を配置することで、前記スリット通過光束３００ｃは屈折され、結像レンズ３６の入射許容範囲へ収束されるようになる。この結果、試料光束１ｃだけでなく参照光束３ｃもすべて結像レンズ３６及び回折格子３７へ入射されるようになる。従って、十分な参照光束によって、正確な参照用スリット３５ｂの分散像を形成できるようになり、照明光変動の補正精度が向上されるものである。
【００４５】
光束規制板３９は、入射スリット板３５と対物レンズ３４との間に配置され、図４における参照光束３ｃ’の一部を遮蔽する役目を果たす。この光束規制板３９は、試料面１と参照面３とを隣接配置させた本実施形態にかかる光学系Ｓ１において、受光系３０の光路長を可及的に短くするために設置される。この点について、具体的に数値を例示すると共に、図４、図７及び図８を参照して説明する。
【００４６】
図４に示すように、試料光束１ｃの光軸１ｘと参照光束３ｃの光軸３ｘとの、試料面１（参照面３）上の間隔をＤ、試料用スリット３５ａと参照用スリット３５ｂとの間隔をｄ、入射スリット板３５と対物レンズ３１との間隔をａ、試料面１（及び参照面３）と対物レンズ３１との間隔をｂとすると、
ｂ＝ａ・Ｄ／ｄ    ・・・（１）
の関係が成立する。
【００４７】
ここで、図７に示すように、測定用開口１０ａ及び参照面３の測定径（参照域３０ａ）がいずれも円形であるとした場合、例えば測定用開口１０ａの径を１２ｍｍ、参照域３ａの径を８ｍｍとすると、上記（１）式によると、両者が重ならないための試料光束１０ｃの光軸１０ｘと参照光束３０ｃの光軸３０ｘとの間隔Ｄ０は、余裕を見越すと１２ｍｍ程度が必要となる（なお、測定用開口１０ａは試料面で覆われるため、両者が重なると、参照光束３０ｃのモニターが正確に行えなくなる）。この場合、スリット間隔ｄを３ｍｍ、入射スリット板３５〜対物レンズ３１の間隔ａを２５ｍｍとすると、試料面１〜対物レンズ３１の間隔ｂ０は１００ｍｍとなり、比較的長い距離が必要となってしまい、装置の大型化が避けられない。
【００４８】
そこで本実施形態では、図４に示すように、光束規制板３９を入射スリット板３５と対物レンズ３１との間に配置して、この部分における参照光束３ｃ’の試料光束１ｃ’から遠い半分を遮蔽している。換言すると光束規制板３９は、試料面１の領域から反射された反射光が、入射スリット板３５の参照用スリット３５ｂへ入射されないようにしている。なお、試料光束１ｃを遮蔽してしまうと、反射光測定の本来的目的が阻害されてしまうので、光束規制板３９は対物レンズ１に入射された試料光束１ｃと干渉しない位置（試料光束１ｃを遮蔽しない位置）に配置される。これにより、参照面３における参照域３ａは、図４に示すように、（試料面１上の）円形の測定域１ａに直径を向けた半円形となり、前記間隔Ｄを遮蔽した半円形部分だけ短縮できるようになる。
【００４９】
この点を図８に基づいて詳述すると、図７のように測定域１０ａと参照域３０ａとを互いに重複（乃至は近接）しない円形同士として考慮（この場合、どうしても間隔Ｄ＝１２ｍｍが必要となる）するのではなく、図８に示すように測定域１ａと参照域３ａとを重複する円形として設定し、事後的に測定に影響しないよう、参照域３ａについて重複する部分３１ａに対応する光束３１ｃを光束規制板３９にて遮蔽するものである。このような重複回避を行うため、前記光束規制板３９により遮蔽される光束は、対物レンズ３１とフィールドレンズ３４との間において、収束光束３ｃ’（参照面反射光束）のうち、試料光束１ｃの収束光束１ｃ’（試料面反射光束）からは遠い方向に位置する一部（重複部分３１ａに対応する光束３１ｃ’）である。この結果、間隔Ｄを１２ｍｍから８ｍｍに短縮することができ、これに伴い間隔ｂも１００ｍｍから６６ｍｍに縮小することができる。而して、受光系３０の光路長が大幅に短縮される。
【００５０】
上記のような光束規制板３９を配置することにより、参照域３ａの面積は半分になってしまい、モニターに必要な参照光束が不足する場合がある。この場合、図９に示すような異方性拡散特性を有する反射板を、参照面３として配置することが望ましい。すなわち、図９（ａ）に示すように、入射した照明光束２２ａ〜２６ａを、測定平面１０ｐ内の方向には大きく拡散反射して拡散反射光３ｐを形成する一方で、図９（ｂ）に示すように、測定平面１０ｐに直交する方向には小さく拡散反射して拡散反射光３ｑを形成する異方性拡散反射板である。かかる異方性拡散反射板を用いることで、照明光束２２ａ〜２６ａを効率よく受光系３０に入射させることができ、必要な参照光束を得ることができる。このような異方性拡散反射板としては、例えば米国ＰＯＣ社の楕円プロファイルＬＳＤ（Light Shaping Diffuser）を使用することができる。
【００５１】
なお、光束規制板３９にて参照光束を遮蔽することで、参照光及び試料光による回折格子照射域が異なると、試料用アレイ３８ａ及び参照用アレイ３８ｂに作られる試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂの分散像の結像特性が異なり、照明光変動を正確に補正できなくなることが懸念される。しかし、図４に示す構成では、光束規制板３９は分散方向に直行する方向の半分を遮蔽しており、図１０に示すように、試料光による回折格子３７の照射域（Ｓ１＋Ｓ２）と参照光による回折格子３７の照射域（Ｓ２）とは分散方向の幅において等しいので、試料光束１及び参照光束３ｃで作られる試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂの分散像の結像特性が、照明光変動の補正において問題になる程異なることはない。
【００５２】
以上の通り構成された受光系３０によれば、参照面３を試料面１に対して、測定平面１０ｐと直交する方向に隣接させているので、照明光束１ｃと参照光束３ｃとの近似性が高くなり、試料面１に照射されている照明光の変動に対して精度良く補正しつつ測定を行える。また、光束規制板３９を用いることで、照明光束１ｃと参照光束３ｃとの分離に必要な試料面１〜対物レンズ３１の間隔ｂを縮小でき、受光系のコンパクト化を図ることができる。さらに、フィールドレンズ３４の配置により、共通の受光系３０で試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光特性を測定することができる。とりわけ、本実施形態のように多方向照明〜一方向受光の光学系Ｓ０である場合、図１２に示す従来例のように参照用のモニターファイバー２２０ｆ〜２６０ｆを設ける必要がなく、全方向の照明系共通の受光系３０で参照光束３ｃもモニターできることから、光ファイバーを用いることにより生ずる種々の問題（例えば、温度などの影響を受けやすい、光ファイバーの引き回しスペースが必要等）を回避できるようになる。
【００５３】
（制御処理系）
図２に戻って、制御演算手段４０は、前述の受光系３０から出力される測定データに基づいて、試料面１の反射特性を求めて出力するもので、ＣＰＵやメモリなどを備える制御処理部４１、フラッシュ制御部４２、信号処理部４３、測定制御部４４及び表示部（図１に示す表示部２ｃに相当）から構成されている。
【００５４】
制御処理部４１は、試料面１の測色に際し、各部へ制御信号を送信し、測定動作を制御する。具体的には制御処理部４１は、測定制御部４４から測定開始信号を受けると、フラッシュ制御部４２に動作シーケンスに応じた駆動信号を与え、フラッシュ光源２２〜２６の発光を制御する。さらに、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光強度信号を受けた信号処理部４３が出力する分光強度データを受けて、照明方向毎の分光反射率係数を求め、必要に応じて色彩値や他の指標に変換して表示部２ｃに出力表示する。
【００５５】
フラッシュ制御部４２は、前記制御処理部４１から与えられる駆動信号に基づいて、実際に第１〜第５の照明系１０２〜１０６のフラッシュ光源２２〜２６を順次発光させる制御信号を生成する。
【００５６】
信号処理部４３は、照明系１０から発せられた照明光が試料面１及び参照面３で反射され、受光系３０にて受光された反射光の強度（試料光束１ｃ及び参照光束３ｃの分光強度信号）に基づいて、試料面１の分光反射特性を算出する（分光強度データを求める）。すなわち信号処理部４３は、センサーアレイ３８から出力される分光強度信号を用いて、測定平面１０ｐにおける第１〜第５の照明系１０２〜１０６による照明方向に対応する分光反射特性を算出する。当該信号処理部４３は、例えば電流電圧変換回路、帰還抵抗、マルチプレクサー、可変ゲインアンプ及びアナログ−ディジタル変換器等を備える信号処理回路にて構成することができる。
【００５７】
測定制御部４４は、マルチアングル測色計ＭＳの全体の動作を制御するもので、ユーザにより選定された測定メニューに応じた測定開始信号を制御処理部４１に与え、測定動作を実行させる、表示部２ｃは、色彩値等の測定結果データやグラフ、測定メニューなどを表示するものである。
【００５８】
以上の通り構成されたマルチアングル側色計ＭＳの動作について簡単に説明する。先ず、測定制御部４４から測定開始信号が発生されると、前記制御処理部４１からフラッシュ制御部４２に所定の駆動信号が与えられ、フラッシュ制御部４２は第１〜第５の照明系１０２〜１０６のフラッシュ光源２２〜２６を順次発光させる。各々のフラッシュ光源２２〜２６から発せられる光束は、トロイダル鏡１１で反射されて試料面１及び参照面３に照射される。
【００５９】
この点を例えば図３に示す第３の照明系１０４で説明すると、小直角プリズム１４の入射端１４ｂに入射され、内部反射面１４ｃで反射して方向を変えられた後、射出端１４ａからトロイダル鏡１１に向けて射出される。射出された光束はトロイダル鏡１１で反射され、平行な照明光束２４ａとされた上で試料面１及び参照面３に照射される。他の照明系１０２、１０３、１０５、１０６も同様な動作である。
【００６０】
そして、前記試料面１及び参照面３からの反射光のうち、測定平面１０ｐ内で対法線角４５度の半径に平行な反射光（試料光束１ｃ及び参照光束３ｃ）が、受光系３０にて受光される。具体的には、試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、対物レンズ３１を介して入射スリット板３５の試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂへそれぞれ収束される。この際、光束絞り板３３で光束に所定の絞りが加えられ、光束規制板３９により参照光束３ｃの半円部分が遮蔽される。
【００６１】
前記試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂを通過した試料光束１ｃ及び参照光束３ｃは、結像レンズ３６を経ることで平行光束とされた上で回折格子３７へ導かれ、該回折格子３７にて波長成分毎に分散反射される。この分散反射された光束は、再び結像レンズ３６によって収束され、センサーアレイ３８へ結像される。このような受光系３０の光路には、フィールドレンズ３０が配置されているので、試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂを通過した試料光束１ｃおよび参照光束３ｃは、全て結像レンズ３６及び回折格子３７に入射されるようになる。
【００６２】
しかる後、センサーアレイ３８により、受光された試料光束１ｃ及び参照光束３ｃに応じた分光強度信号が、信号処理部４３へ出力される。そして信号処理部４３により、前記分光強度信号に基づいて、試料面１の分光強度データを求められ、続いて制御処理部４１により、前記分光強度データに基づいて照明方向毎の分光反射率係数を求められ、必要に応じて色彩値や他の指標に変換して表示部２ｃに出力表示されるものである。
【００６３】
（他の実施形態の説明）
図１１は、本発明を、積分球照明系を採用した反射光測定装置に適用した例を示す断面構成図であり、図１２は、図１１の矢印Ｃ方向の断面構成図である。この反射光測定装置は、照明系を構成する積分球１００、受光系３００（分光手段）及び制御演算手段４００を備えている。
【００６４】
積分球１００は、高反射率、高拡散の内壁を具備していると共に、その内部にクセノンランプ等からなるフラッシュ光源１２２が備えられている。当該積分球１００は、測定用開口１００ａを備え、フラッシュ光源１２２から発せられる光束を高反射率、高拡散の内壁で拡散多重反射し、一様な輝度を有する二次光源を形成して、測定用開口１００ａに配置された試料をあらゆる方向から一様に照明するものである。また積分球１００は、前記測定用開口１００ａと略対極方向に設けられた受光開口１００ｂを有し、前記試料からの反射光が取り出せるようになっている。なお、前記測定用開口１００ａの近傍には、参照面１０３が設定されている（測定用開口１００ａ近傍の積分球内壁が参照面１０３として機能する）。
【００６５】
受光系３００及び制御演算手段４００は、上記実施形態で説明した受光系３０及び制御演算手段４０と実質的に同様な構成を備えるものであり、各要素の詳細な説明は省略する。なお受光系３００は、試料面法線１ｎから８度傾けられた光軸３０ｘを有し、いわゆるｄ／８照明受光系を構成している。
【００６６】
上記構成において、制御演算手段４００の制御処理部４１によりフラッシュ制御部４２を介してフラッシュ光源１２２が発光されると、フラッシュ光源１２２から発せられる光束は積分球１００の内壁で多重反射され、拡散照明光となって試料開口１００ａに置かれた試料面１を拡散照明する。すると、受光系３００の対物レンズ３１には、拡散照明された試料面１及び参照面１０３からの前記光軸３０ｘ方向の反射光である試料光束１０１ｃ及び参照光束１０３ｃが、積分球１００の受光開口１００ｂを通って入射される。なお、受光光束の径は、対物レンズ３１の近傍に配置されている光束絞り板３３の開口３３ａによって制限される。
【００６７】
対物レンズ３１により、試料光束１０１ｃ及び参照光束１０３ｃは、入射スリット板３５に並置されている試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂに収束される。以下、先の実施形態と同様にして、ポリクロメーターを構成する結像レンズ３６、回折格子３７（分散素子）及びセンサーアレイ３８により、試料面１の分光強度データが求められ、また制御演算手段４００（制御処理部４１）により分光反射率係数等が求められるものである。
【００６８】
この実施形態においても、前記開口３３ａで制限された対物レンズ３１の像を、結像レンズ３６の位置に作るフィールドレンズ３４（中間レンズ）がスリット板３５の近傍（直前）に配置されているので、試料用スリット３５ａ及び参照用スリット３５ｂを通過した試料光束１０１ｃ及び参照光束１０３ｃは、全て結像レンズ３６及び回折格子３７に入射されるようになる。また、入射スリット板３５と対物レンズ３４との間において、対物レンズ３１に入射した試料光束１０１ｃを妨げない位置に、参照光束１０３ｃの一部を遮蔽する光束規制板３９が配置されているので、参照光束１０３ｃのうち、試料光束１０１ｃから遠い部分の光束１０３ｃ’が遮蔽される。これにより、対物レンズ３１と試料面１との間の距離が縮小されている。
【００６９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、例えば下記（１）〜（３）に示すような構成を採ることもできる。
（１）図２に示した実施形態における光学系Ｓ１では、参照面３を試料面１に対し、測定平面１０ｐと直交する方向に隣接させた例を示したが、これを測定平面１０ｐ方向に隣接させる構成とすることもできる。この場合、トロイダル鏡１１を軸１１ｘ方向に延長する延長部１１ｃを設ける必要がなく、トロイダル鏡１１の軸１１ｘ方向のサイズを小さくすることができる。
【００７０】
（２）上記実施形態では、フィールドレンズ３４（中間レンズ）がスリット板３５の直前に配置されている例を示したが、フィールドレンズ３４はスリット板３５の近傍に位置していれば良く、入射スリット板３５における結像レンズ３６側の面の近傍に配置するようにしても良い。
【００７１】
（３）図２に示したマルチアングル測色計ＭＳにおいて、照明系として、トロイダル鏡１１を用いた折り返し光路型の照明系を採用した例について説明したが、測定装置の小型化が求められない用途にあっては、図１３に示すような、試料面の周囲に光源とコリメータレンズとを直線的に配列する照明系としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１（ａ）は、本発明にかかるマルチアングル測色計ＭＳの外観を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）はその内部構造の要部を模式的に示す斜視図である。
【図２】本実施形態にかかるマルチアングル測色計ＭＳの内部構造を示す構成図である。
【図３】図２の試料面法線１ｎに垂直な方向の側断面図である。
【図４】図２における受光系３０の構成を示す、測定平面１０ｐに垂直な方向の断面図である。
【図５】図５（ａ）はセンサーアレイ３８の正面図、図５（ｂ）は試料用スリット３５の正面図である。
【図６】フィールドレンズ（中間レンズ）の効用を説明するための光路図である。
【図７】光束規制板（光束制限手段）の効用を説明するための光路図である。
【図８】光束規制板（光束制限手段）の効用を説明するための光路図である。
【図９】異方性拡散反射板の反射特性を示す模式図である。
【図１０】回折格子の照射域についての説明図である。
【図１１】本発明を、積分球照明系を採用した反射光測定装置に適用した実施形態を示す断面構成図である。
【図１２】図１０の矢印Ｃ方向の断面構成図である。
【図１３】従来技術にかかる多方向照明一方向受光タイプのマルチアングル測色計の光学系Ｓ０を示す構成図である。
【図１４】図１４（ａ）は図１３におけるセンサーアレイ３８０の正面図、図１４（ｂ）は試料用スリット３５０の正面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１      試料面
１ｎ    試料面法線
１０    照明系（照明手段）
１０ｐ  測定平面
１０２〜１０６  第１〜第５の照明系（光源部）
１１    トロイダル鏡
１１ｂ  焦点円周
１１ｃ、１１ｄ    延長部
１１ｘ  （トロイダル鏡の）軸
２      測定開口面
２ａ    測定用開口
２２〜２６  フラッシュ光源（光源）
３      参照面
３０    受光系（分光手段）
３１    対物レンズ
３４    フィールドレンズ（中間レンズ）
３５    入射スリット板
３５ａ  試料用スリット
３５ｂ  参照用スリット
３６    結像レンズ
３７    回折格子（分散素子）
３８    センサーアレイ
３９    光束規制板（光束制限手段）
４０    制御演算手段
ＭＳ    マルチアングル測色計
Ｓ１    光学系
【図１】
2006145374.tif 000003
【図２】
2006145374.tif 000004
【図３】
2006145374.tif 000005
【図４】
2006145374.tif 000006
【図５】
2006145374.tif 000007
【図６】
2006145374.tif 000008
【図７】
2006145374.tif 000009
【図８】
2006145374.tif 000010
【図９】
2006145374.tif 000011
【図１０】
2006145374.tif 000012
【図１１】
2006145374.tif 000013
【図１２】
2006145374.tif 000014
【図１３】
2006145374.tif 000015
【図１４】
2006145374.tif 000016