(57)【要約】【課題】見る方向により色相の変化をともなう新規素材を含む商品において、実測系を用いずに、発色材料の物性や構造などのパラメータを明示する。【解決手段】表面意匠特性の目標基礎要件並びに表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメータの許容条件を設定する。表面意匠特性を発揮させる発色材料４０３の物性及び構造パラメータを指定して光学特性を算出する。光学特性の算出値から表面意匠特性の目標基礎要件に対応する基礎要件を算出して、基礎要件算出値と表面意匠特性の目標基礎要件とを比較し、勾配法による最適化手法を用いて、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達するための評価関数に対応して材料４０３の物性及び構造パラメータの許容条件内で当該物性及び構造パラメータを変更して光学特性及び基礎要件の算出を繰り返し、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達した段階の発色材料４０３の仕様を提示する。【選択図】　図１
2004110472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発色材料の仕様を決定する方法であって、表面意匠特性の目標基礎要件並びに表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメータの許容条件を設定すると共に、表面意匠特性を発揮させる発色材料の物性及び構造パラメータを指定して光学特性を算出し、続いて、この光学特性の算出値から表面意匠特性の目標基礎要件に対応する基礎要件を算出して、この基礎要件算出値と表面意匠特性の目標基礎要件とを比較し、勾配法による最適化手法を用いて、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達するための評価関数に対応して表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメータの許容条件内で当該材料の物性及び構造パラメータを変更して光学特性及び基礎要件の算出を繰り返し、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達した段階における発色材料の仕様を提示することを特徴とする発色材料の仕様決定方法。
【請求項２】
表面意匠特性を発揮させる発色材料の物性及び構造は、表面部材を構成する複数の発色材料の化学組成，光物性，断面形状寸法，発色材料の配合及び発色材料の配置を含む請求項１に記載の発色材料の仕様決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、見る方向によって色相が変化する新規素材を含む商品において、材質感を与えるミクロやナノレベルからの発色材料の構成及び各種の発色材料に要求される物性を明示するのに用いられる発色材料の仕様決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車，建築物，シート，衣服等の商品の見栄えを向上させるための表面材料の仕様を決定するに際しては、過去の膨大な表面材料のデータベースを参考にしたり、試行錯誤によって多数のサンプル材料を試作して評価したりして決定するようにしていた。
【０００３】
近年、コンピュータを利用した商品の見栄え向上のための自動設計法が提案され始めている。特に、特開平７−１５００８１号公報には、コンピュータを使用したメタリック感や深み感等の質感を有する塗装膜の自動設計法が提案されている。この公報に記載の方法では、ニューラルネットワーク等で既存の塗装の色材及び光輝材を含めた構成材料の量と反射率との関係を記憶し、デザイナー等が所望する分光スペクトルを得るための色材及び光輝材を含めた構成材料の量（配合）を推定するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の自動設計法では、依然としてニューラルネットワーク等に対して、測定で求めた塗装構成内の色材及び光輝材を含めた構成材料と反射率との関係を数多く学習させて記憶させる必要があるうえ、ニューラルネットワーク等による推定効率が必ずしも満足できるものではなく、色材や光輝材の物性や塗装構成を十分に明示することができないという問題があった。
【０００５】
また、上記の自動設計法では、見る方向によって色相が変化する新規素材を含む商品において、材質感を与えるミクロやナノレベルからの発色材料の構成及び各種の発色材料に要求される物性を明示することは極めて困難であるという問題を有しており、これらの問題を解決することが従来の課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、デザイン素材として、従来の物体色系に限らず、光源色に近い物理的発色素材の使用が増加しつつある現状において、上記課題を解決する手段が存在しないことに鑑みてなされたものであり、手間隙のかかる測光や測色などの実測系を用いることなく、計算及びそれに基づくデータファイル化によって、見る方向によって色相が変化する新規素材を含む商品において、物理発色材料の物性や構造、塗装膜の構造などのパラメータの表示を可能にする発色材料の仕様決定方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係わる発色材料の仕様決定方法は、発色材料の仕様の自動最適化プログラムであって、計算によって発色材料を用いた商品の表面の目標意匠及びそれを可能にする発色材料の仕様を得るべく、表面意匠特性の目標基礎要件並びに表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメーターの許容条件を設定する手段としてコンピュータハードウェアを用いることを特徴とする。
【０００８】
また、計算によって表面意匠特性を得るべく、表面意匠特性を発揮させる材料の物性及び構造パラメーターを指定して光学特性を算出する手段としてコンピュータハードウェアを用いることを特徴とする。
【０００９】
さらに、計算で得られた光学特性を用いて、より商品表面の巨視的な光学特性を得るべく、光学特性の算出値の保存ファイルを生成する手段としてコンピュータハードウェアを用い、加えて、商品の表面意匠性を定量的に明らかにするべく、上記ファイルから表面意匠特性の目標基礎要件に対応する基礎要件を算出する手段としてコンピュータハードウェアを用いることを特徴とする。
【００１０】
さらにまた、実際に計算で得られた意匠特性の基礎要件と目標要件の差異を調べるべく、上記表面意匠特性の基礎要件算出値と上記表面意匠特性の目標基礎要件を比較して、目標値への到達度の判断を行う手段としてコンピュータハードウェアを用い、意匠特性の基礎要件を満足できる材料の物性及び構造パラメーターを得るべく、上記表面意匠特性の目標基礎要件に到達するための評価関数に対して、勾配法による最適化手法を用いて、上記表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメーターの許容条件内でこれらの物性及び構造パラメーターの変更を自動的に行って、上記計算ファイルの作成を繰り返させる手段としてコンピュータハードウェアを用いることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、商品の表面の意匠特性の目標要件を満足する材料仕様が上記最適化によって得られるため、上記表面意匠特性の目標要件に到達した発色材料の仕様を自動的に算出して提示する手段としてコンピュータハードウェアを用いることを特徴とする。
【００１２】
ここで、商品の表面意匠性に関係する材料の仕様の中で、最も重要であると考えられるものは、表面部材を構成する各材料の化学組成、光物性、断面形状寸法、各表面構成材料としての発色材料の配合・配置であることから、本発明の請求項２に係わる発色材料の仕様決定方法において、表面意匠特性を発揮させる発色材料の物性及び構造は、表面部材を構成する複数の発色材料の化学組成，屈折率や吸収率等の光物性，厚みや長さ等の断面形状寸法，各表面構成材料としての発色材料の配合・配置を含む構成としている。
【００１３】
本発明に係わる発色材料の仕様決定方法によれば、測光・測色等の実測系を用いることなく、表面意匠特性の目標基礎要件を満足する発色材料の仕様を明示し得ることとなり、見る方向によって色相の変化を伴う新規素材を含む商品等において、材質感を与えるミクロやナノレベルからの物理発色材料の物性や構造、塗装膜の構造などのパラメータが明示されることとなる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明に係わる発色材料の仕様決定方法によれば、表面意匠特性の目標基礎要件を満足する表面構成部材要素の仕様を明示することができるので、商品の意匠性を向上させるために行う商品の表面意匠材料の試作を省略することが可能であり、その結果、表面意匠材料の設計及び製造を効率的に行うことができるようになるという非常に優れた効果がもたらされる。
【００１５】
【発明の実施形態】
次に、本発明に係わる発色材料の仕様決定方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係わる発色材料の仕様決定方法の処理フローを示している。この処理は、例えば、デザイナーがコンピュータシステムなどを利用して行うことができる。
【００１７】
まず、ステップＳ１０１において、物体色もしくは物理発色、あるいはこれらのうちの少なくとも一つの発色現象を有する材料または構成の商品の意匠目標を設定するための目標基礎要件を設定すると共に、表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメータの許容条件を設定する。
【００１８】
次に、ステップＳ１０２において、表面意匠特性を発揮させる発色材料の物性及び構造を指定してミクロな表面材料の分光特性を求め、この分光特性からマクロな表面全体の分光特性を算出した後、ステップＳ１０３において、算出された光学特性値をデータベース化するための算出値の保存ファイルを作成する。
【００１９】
次いで、ステップＳ１０４において、保存ファイルに記録された光学特性値から色彩工学理論やパターン解析理論により、表面意匠特性の目標基礎要件に対応する基礎要件を算出し、ステップＳ１０５において、表面意匠特性の基礎要件算出値と目標基礎要件とを比較して、目標値への到達度の判断を行う。
【００２０】
目標値への到達度の判断結果によって、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件を十分に満足していない場合（ステップＳ１０５においてＮＧの場合）には、ステップＳ１０６において、勾配法による最適化手法を用いて、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達するための評価関数に対応して表面意匠特性を構成する材料の物性及び構造パラメータの許容条件内で当該材料の物性及び構造パラメータの変更を自動的に実行した後、ステップＳ１０２に戻り、以降、基礎要件算出値が表面意匠特性の目標基礎要件に到達するまで発色材料の物性及び構造パラメータの変更入力を行って、保存ファイルの作成を繰り返す。
【００２１】
そして、目標値への到達度の判断結果によって、表面意匠特性の基礎要件算出値が目標基礎要件を満足する場合（ステップＳ１０５においてＯＫの場合）には、ステップＳ１０７において、目標要件に到達した発色材料の仕様を提示する。
【００２２】
次に、本発明に係わる発色材料の仕様決定方法の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
［実施例１］
塗装内に物理発色材を含む車体の見栄え設計の実施例を示す。
【００２４】
図２に示す計算処理アルゴリズムに基づいて車体塗装材料の設計を行った。
【００２５】
まず、ステップＳ２０１の処理過程において、車体塗装表面の見栄えの目標値を色相（Ｈ），明度（Ｖ），彩度（Ｃ）等の見栄えの基礎要件に関して、全体平均でＨ＝７．５Ｂ，Ｖ＝５，Ｃ＝４を目標として設定し、塗装を構成する材料の物性及び構造パラメーターの許容条件とした。また、塗装内に含む物理発色材の短軸長（厚み）を６μｍとし、短軸長を３５μｍまでとし、物理発色材被覆割合を０〜０．３までとし、ベースカラーを黒色とした。
【００２６】
次に、ステップＳ２０２の処理過程において、車体表面の見栄え目標を得るために、以下の計算手順を踏んだ。
【００２７】
塗装に応用される光輝材として、誘電体断面内に規則的な微小構造を形成することで、特定の波長域の光反射を行うことができ、結果として特定の色域の発色をする発色材がある。図３に示す実施例１の発色材断面内の構造（ｘ軸方向は長軸、ｙ軸方向は短軸とする）は、ｘｙ面内で２次元状に規則配列された円柱状の第１誘電体３０１と、この第１誘電体３０１を取り囲む第２誘電体３０２から成り立っており、第１誘電体３０１及び第２誘電体３０２は互いに異なった屈折率を有している。円柱状の第１誘電体３０１は、ｘ，ｙ軸方向にそれぞれピッチ３０３で配列され、各円柱径３０４を２ｒとし、ｘ軸方向に沿ってＭ列、ｙ軸方向に沿ってＮ行あるものとする。そして、発色材が、第３誘電体としての媒質３０５の中に存在することとした。
【００２８】
まず、初期の選択として、ポリマーデータベースを参考にして、第１誘電体３０１及び第２誘電体３０２には、ポリエチレンナフタレ−ト（ＰＥＮ；平均屈折率ｎ１＝１．６３）とナイロン６（Ｎｙｒｏｎ−６；平均屈折率ｎ２＝１．５３）の物質を選び、媒質３０５の屈折率ｎ３を１．５とした。
【００２９】
この発色材の任意の光入射角度と受光角度とにおける反射及び任意の光入射角度と光射出角度とにおける透過スペクトルを求めるために、以下に示すマックスウエルの電磁波方程式を解いた。
【００３０】
ｒｏｔＥ＋∂μＨ／∂ｔ＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１）
ｒｏｔＨ−∂εＥ／∂ｔ＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式２）
ｄｉｖ（εＥ）＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式３）
ｄｉｖ（μＨ）＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式４）
【００３１】
ここで、Ｅは電磁波の電場、Ｈは電磁波の磁場、εは誘電体の誘電率、μは誘電体の透磁率である。現実の発色材はｚ軸方向に歪があるので、反射スペクトルに有効に効いているのは、入射光の進行成分が発色材断面のｘｙ面上にあると考え、上記の断面構造を有する系の反射及び透過スペクトルの代表的な解法である２次元モデルのモーメント法を用いて計算した。
【００３２】
これによって、上記発色材内の誘電体３０１，３０２の各屈折率ｎ１，ｎ２、円柱径２ｒ、円柱間のピッチ３０３をΛ、円柱数（Ｎ×Ｍ）を指定し、任意の光の入射角度θｉｎと光の反射角度θｒｅｆに対する反射スペクトル及び任意の光の入射角度θｉｎと光の射出角度θｏｕｔに対する透過スペクトルのデータベースファイルを作成した。この際、入射角度θｉｎは、入射光の進行方向と入射光側の発色材表面の法線とがなす角度であり、反射角度θｒｅｆは、反射光の進行方向と反射光側の発色材表面の法線とがなす角度であり、射出角度θｏｕｔは、透過光の進行方向と透過光側の発色材表面の法線とがなす角度である。
【００３３】
得られたデータベースは、反射スペクトルに関してＩＲ（λ，θｉｎ，θｒｅｆ）とし、透過スペクトルに関してＩＴ（λ，θｉｎ，θｏｕｔ）とした。ここで、入射光の波長であるλを２００〜６００ｎｍとし、計算サンプリング間隔を５ｎｍとした。また、入射角度θｉｎは０〜９０°の範囲で５°ずつ変化させ、反射角度θｒｅｆ及び射出角度θｏｕｔはそれぞれ−９０〜９０°の範囲で５°ずつ変化させた。
【００３４】
次に、図４に示すように、クリヤ層４０１と、下地の黒色のベースカラー４０２と、クリヤ層４０１の中に含まれる発色材４０３とからなる塗装膜構造を想定した。この系において、以下の仮定を行った。
【００３５】
▲１▼　クリヤ層４０１の厚さは、発色材４０３の厚さの数倍である。
▲２▼　クリヤ層４０１内では、発色材４０３は互いに十分に離れている。
▲３▼　クリヤ層４０１内の発色材４０３の長軸は、ベースカラー４０２の層の表面に対して平行である。
▲４▼　クリヤ層４０１内における光吸収は小さいので無視する。
▲５▼　ベースカラー４０２の反射率は、物理発色材の反射率に比べてかなり小さい。
▲６▼　クリヤ層４０１の屈折率ｎは、発色材４０３を構成する誘電体の屈折率とほぼ同じ値であり、クリヤ層４０１そのものの表面での光の反射は、光の波長に依存しないガラス表面のような反射に寄与する。
▲７▼　発色材４０３のｚ軸長さを１００μｍとする。
【００３６】
次いで、塗装膜表面の光の反射強度を以下に示す演算式によって求めた。この際、塗装膜表面への入射光の波長をλとし、塗装膜表面に対する光の入射角度をθｉｎとし、反射角度をθｒｅｆとした。まず、ベースカラー４０２での入射光強度：Ｂ（λ，θ’ｉｎ）を式５で求めた。
【００３７】
Ｂ（λ，θ’ｉｎ）＝｛１−Ｒｓｕｒｆ（θｉｎ，θｒｅｆ）｝×Ｉ（λ）×（１−Ｓ）
＋｛１−Ｒｓｕｒｆ（θｉｎ，θｒｅｆ）｝×Ｉ（λ）ＩＴ（λ／ｎクリヤ，θ’ｉｎ，θ’ｏｕｔ）×
Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式５）
【００３８】
ここで、θ’ｉｎは、クリヤ層４０１内の発色材４０３への光入射角度を意味し、θ’ｏｕｔは、クリヤ層４０１内の発色材４０３からの射出角度を意味し、例えば、式６の関係が、スネルの法則によって成り立っている。
【００３９】
ｓｉｎθｉｎ＝ｎクリヤｓｉｎθ’ｉｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　（式６）
【００４０】
また、式５において、Ｒｓｕｒｆ（θｉｎ，θｒｅｆ）は、クリヤ層４０１の表面における光の反射率である。式５において、第１項は、発色材４０３がない部分を通過してきた光の強度に関し、第２項は、発色材４０３がある部分を通過してきた光の強度に関する項である。この場合、入射光の強度分布：Ｉ（λ）とし、塗装膜表面に対する発色材４０３のチップ被覆割合（占有割合）：Ｓとする。また、ベースカラー４０２における反射強度Ａ（λ，θ’ｉｎ）は、式７から求めた。
【００４１】
Ａ（λ，θ’ｉｎ）＝Ｂ（λ，θ’ｉｎ）×Ｐ（λ）×ｃｏｓθ’ｉｎ　　（式７）
【００４２】
これは、ベースカラー４０２に入射した光のベースカラー４０２における拡散反射による反射強度である。ここで、Ｐ（λ）は、色相，明度，彩度等を指定することによって、ベースカラー４０２のデータベースを参照して得られる反射スペクトルである。
【００４３】
上記した式５及び式７によって、塗装膜表面からの反射強度ＴＰ（λ，θｉｎ，θｒｅｆ）を求める式８が導かれる。
【００４４】
ＴＰ（λ，θｉｎ，θｒｅｆ）＝Ａ（λ，θ’ｉｎ）×（１−Ｓ）＋ＩＴ（λ／ｎクリヤ，θ’ｉｎ，θ’ｏｕｔ）×Ａ（λ，θ’ｉｎ）×Ｓ＋Ｉ（λ）×｛１−Ｒｓｕｒｆ（θｉｎ，θｒｅｆ）｝ＩＲ（λ／ｎクリヤ，θ’ｉｎ，θ’ｒｅｆ）×Ｓ＋Ｉ（λ）×Ｒｓｕｒｆ（θｉｎ，θｒｅｆ）　　（式８）
【００４５】
この式８において、第１項は、ベースカラー４０２での拡散反射が発色材４０３を透過せずに塗装膜外に射出された光の強度に関し、第２項は、ベースカラー４０２での拡散反射が発色材４０３を透過して塗装膜外に射出された光の強度に関し、第３項は、発色材４０３で直接反射されて射出された光の強度に関し、第４項は、クリヤ層４０１の表面における光の波長に依存しない反射強度に関する項であり、この式８により反射スペクトルを算出して、結果をファイル化した。
【００４６】
上記塗装膜表面反射スペクトルの計算結果に基づいて、以下の計算方法を用いて、塗装内の物理発色材の配向バラツキに起因する塗装膜の反射強度分布を生成した。
【００４７】
代表的な試作物の見えと画像の見えとが一致するように、２つの正規分布関数を用いて、下記パラメーターをフィテングしており、全入射角度と全受光角度にわたる反射強度分布を作成した。ここで、二つの正規分布関数は、以下の式９，１０とする。
【００４８】
【数１】
2004110472.tif 000003
【００４９】
ここで、ｚ＝θｉｎ−θｒｅｆであり、二つの正規分布関数の標準偏差σ０，σ１をそれぞれ１０．０，５０．０とし、ウエイトを１０：１とし、これらの和を取った分布関数を作った。この強度分布関数を上記塗装膜の反射スペクトル計算から算出した反射スペクトル分布にかけて、新たな塗装膜の反射スペクトル分布を得て、これをデータベース化する。
【００５０】
次に、車体形状データやパーツの種類，形状を参照し、図５に示すレートレース計算法の概念で説明し得るように、照明５０２と、上記塗装構造を有する塗装表面の各微小表面要素５０１と、視点５０３との空間の配置関係から、視点５０３に入る反射スペクトル強度を上記塗装膜表面の反射スペクトル分布の計算結果に基づいて算出し、色彩工学計算に基づいて、三刺激値であるＸ，Ｙ，Ｚを求める。
【００５１】
さらに、例えば、Ｍｕｎｓｅｌの修正明度基準と呼ばれる以下の式１１からＶを算出し、１９７５年の国際照明委員会（ＣＩＥ会議）においてＷｙｓｚｅｃｋｉの提案した以下の式１２，１３によって、Ｈ，Ｃを算出する。但し、これらの式１２，１３において、ｕ＊，ｖ＊は三刺激値であるＸ，Ｙ，Ｚにより関係づけられている。
【００５２】
Ｙ＝１．９１３Ｖ−０．２２５３２Ｖ２＋０．２３３５１Ｖ３−０．０２０４８３Ｖ４＋０．０００８１９４Ｖ５　（式１１）
Ｃ＝［（ｕ＊）２＋（ｖ＊）２］１／２　／７．２
（式１２）
Ｈ＝（５０／π）・ｔａｎ−１（ｖ＊／ｕ＊）　但し、π＝３．１４１５９である。　（式１３）
【００５３】
意匠性を特徴付けるものとして最も重要であるものとして、色相（Ｈ），明度（Ｖ），彩度（Ｃ）が知られている。本発明では、この目標意匠特性値と計算値との乖離を小さくするべく、Ｈ，Ｖ，Ｃに影響を与える物性と構造パラメータの最適化を進めた。
【００５４】
最初の見栄えの目標値に近づくまで、最初の物理発色材レベルの計算に戻って、上記計算手順を繰り返した。
【００５５】
Ｈ，Ｖ，Ｃに対する目標値と計算値の絶対値差の和からなる評価関数を最小化することとした。そこで、ステップＳ２０３の処理過程において、以下の式１４〜１６に示すＨ，Ｖ，Ｃの各々の目標値と計算値の絶対値差に基づいて式１７を算出した。
【００５６】
｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１４）
｜Ｖｃａｌ−Ｖｔａｒ｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１５）
｜Ｃｃａｌ−Ｃｔａｒ｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１６）
評価関数　Ｅ＝｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜２／４０＋｜Ｖｃａｌ−Ｖｔａｒ｜２＋｜Ｃｃａｌ−Ｃｔａｒ｜２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１７）
【００５７】
そして、できる限り効率的に表面意匠の目標値とその計算値を近づけるために、ステップＳ２０４の処理過程において、各Ｈ，Ｖ，Ｃと評価関数の収束条件とを以下のように設定して、下記収束条件を満足するようにし、物性と構造パラメータが最適値に近づいた段階では、ステップＳ２０５の処理過程において、微妙にこれらのパラメータを振ることにより、算出回数ｎを少なくするべく以下の計算手順を実施した。
【００５８】
すなわち、ステップＳ２０４の処理過程において、個別の計算による見栄え基礎要件と目標要件の差の許容条件を以下の式１８，１９，２０とし、第ｎ回目の算出値Ｅ（Ｅｎ）と第ｎ＋１回目の算出値Ｅ（Ｅｎ＋１）との差が、以下の式２１を満たせば、計算を終了させてステップＳ２０６の処理過程において、表面意匠材の仕様を提示し、式２１を満足しない場合には、ステップＳ２０５の処理過程に進むこととした。
【００５９】
｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜　≦２．０　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１８）
｜Ｖｃａｌ−Ｖｔａｒ｜　≦０．５　　　　　　　　　　　　　　　　　（式１９）
｜Ｃｃａｌ−Ｃｔａｒ｜　≦０．５　　　　　　　　　　　　　　　　　（式２０）
｜Ｅｎ＋１−Ｅｎ｜≦０．２　　　　　　　　　　　　　　　　　　（式２１）
【００６０】
そして、ステップＳ２０５の処理過程では、計算変数を以下の判断に基づいて更新した。
【００６１】
変数Ｘ（Λ，Ｎ，Ｓ）
Ｘｎ＝Ｘｎ−１＋ΔＸｎ−１（変数Ｘに関する第ｎ−１回目の算出後、Ｘを増加させた場合）において、
Ｅｎ−Ｅｎ−１＞０ならばＸｎ＋１＝Ｘｎ−ΔＸｎ、Ｅｎ−Ｅｎ−１＜０ならばＸｎ＋１＝Ｘｎ＋ΔＸｎとし、
Ｘｎ＝Ｘｎ−１−ΔＸｎ−１（変数Ｘに関する第ｎ−１回目の算出後、Ｘを減少させた場合）において、
Ｅｎ−Ｅｎ−１＞０ならばＸｎ＋１＝Ｘｎ＋ΔＸｎ、Ｅｎ−Ｅｎ−１＜０ならばＸｎ＋１＝Ｘｎ−ΔＸｎとし、
ΔＸｎ＋１＝Ａ×ΔＸｎにおいて、
Ａ＝０．５（Ｘ＝Λの場合　｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜＜１０、Ｘ＝Ｓ，Ｎの場合Ｅ＜９、ΔＳｎ，ΔΛｎは、最小単位を０．０１μｍ、ΔＮｎは、最小単位を１とする加減を設けた）
ΔＸｎ＝１．０（Ｘ＝Λの場合　｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜≧１０、Ｘ＝Ｓ，Ｎの場合　Ｅ≧９）として変数を更新した（但し、Ｘ＝Ｓ，Ｎは、｜Ｈｃａｌ−Ｈｔａｒ｜＜２が成立するまで更新させない）。
また、Ｘ２＝Ｘ１＋ΔＸ１，ΔＳ１＝０．０５，ΔΛ１＝０．０５μｍ，ΔＮ１＝３とした。
【００６２】
本実施例において、色相（Ｈ）の確定はピッチΛの値に極めて依存するので、算出したＨと目標とするＨとの差に着目して、まず、０．１２μｍ≦Λ≦０．１８μｍを満足するようにＳ，Ｎを固定して、ピッチΛの最適化を実施した。次いで、０．０１≦Ｓ≦０．３を満足すると共に、５≦Ｎ≦３０を満足するようにＳ，Ｎの変数を更新して、明度（Ｖ）および彩度（Ｃ）の最適化を実施するようにプログラムを作成した。図６に、この実施例における最適化過程での評価関数の値の変遷を示す。
【００６３】
その結果、目標見栄えに近いものを再現するために、円柱径２ｒを０．１４８μｍ、円柱間ピッチΛを０．１４８μｍ、円柱数を（Ｎ×Ｍ：２１×２００）とした場合に、物理発色材の被覆割合Ｓの最適値が０．２９になることが判る。
【００６４】
［実施例２］
本実施例において、車体塗装表面の見栄えの目標値を色相（Ｈ），明度（Ｖ），彩度（Ｃ）等の見栄えの基礎要件に関して、全体平均でＨ＝５Ｇ，Ｖ＝３，Ｃ＝２を目標として設定し、塗装を構成する材料の物性及び構造パラメーターの許容条件とした。また、塗装内に含む物理発色材の短軸長（厚み）を６μｍとし、短軸長を３５μｍまでとし、ベースカラーを黒色とした。
【００６５】
本実施例では、上記発色材内の誘電体３０１，３０２の各屈折率ｎ１＝１．６３，ｎ２＝１．５３を定数とし、円柱径２ｒ（初期変数２ｒ＝０．１５μｍ）、円柱間のピッチ３０３をΛ（＝２ｒ）、円柱行数Ｎ（初期変数Ｎ＝１５）とすると共に、円柱列数Ｍ（＝２００）を定数とした。そして、物理発色材の被覆割合Ｓ（初期変数Ｓ＝０．２）を変数として計算した。
【００６６】
本実施例においても、実施例１と同様に、色相（Ｈ）の確定はピッチΛの値に極めて依存するので、算出したＨと目標とするＨとの差に着目して、まず、０．１２μｍ≦Λ≦０．１９μｍを満足するようにＳ，Ｎを固定して、ピッチΛの最適化を実施した。次いで、０．０１≦Ｓ≦０．３を満足すると共に、５≦Ｎ≦３０を満足するようにＳ，Ｎの変数を更新して、明度（Ｖ）および彩度（Ｃ）の最適化を実施するようにプログラムを作成した。図７に、この実施例における最適化過程での評価関数の値の変遷を示す。
【００６７】
その結果、目標見栄えに近いものを再現するために、円柱径２ｒを０．１７８μｍ、円柱間ピッチΛを０．１７８μｍ、円柱数を（Ｎ×Ｍ：２３×２００）とした場合に、物理発色材の被覆割合Ｓの最適値が０．２１になることが判る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる発色材料の仕様決定方法における処理を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例に係わる発色材料の仕様決定方法で用いた計算処理アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施例に係わる発色材料の仕様決定方法を適用した発色材料を示す概略説明図である。
【図４】本発明の一実施例に係わる発色材料の仕様決定方法を適用した塗装膜モデルを示す概略説明図である。
【図５】本発明の一実施例に係わる発色材料の仕様決定方法を適用した車体全体から目に入ってくる光の反射スペクトル計算方法の概略説明図である。
【図６】本発明の一実施例に係わる発色材料の仕様決定方法における最適化処理過程での評価関数の値の変遷を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施例に係わる発色材料の仕様決定方法における最適化処理過程での評価関数の値の変遷を示すグラフである。
【符号の説明】
３０１　円柱状第１誘電体
３０２　第２誘電体
３０３　ピッチ
３０４　円柱径
３０５　媒体
４０１　クリヤ層
４０２　ベースカラー
４０３　発色材料
５０１　微小表面要素
５０２　照明
５０３　視点
【図１】
2004110472.tif 000004
【図２】
2004110472.tif 000005
【図３】
2004110472.tif 000006
【図４】
2004110472.tif 000007
【図５】
2004110472.tif 000008
【図６】
2004110472.tif 000009
【図７】
2004110472.tif 000010