(57)【要約】【課題】  植物の葉などの色測定に際して、葉を切取ったり、また植物を傷つけたりすることなく、現状のままで測定することを可能とする。【解決手段】  被測定物８に光を照射する光源６及び被測定物８からの拡散光を取出す取出口７が取付けられた蓋部２と、被測定物８を載置する載置部１とを設け、これら蓋部２と載置部１とにより被測定物８を挟むことにより、被測定物８の色測定をなす。この時、載置部１と蓋部２とを、ヒンジ３によって互いに開閉自在に連結するようにしておき、載置部１に被測定物８を載置して、蓋部２を閉状態とした時、蓋部２と載置部１との間において測定空間を確定するための測定空間区画部４を設ける。このとき、測定空間区画部４と被測定物８との接触部には、隙間が生じ外部からの光の漏れは避けられないので、この外光の影響を補正する機能をも設ける。【選択図】      図１                                                  
2005098987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の色測定を行う色測定装置であって、
被測定物に光を照射する光源、及び前記被測定物からの拡散光を取出す取出口が取付けられた第一の部材と、前記被測定物を載置する第二の部材とを含み、前記第一及び第二の部材により前記被測定物を挟むことにより、前記被測定物の色測定をなすようにしたことを特徴とする色測定装置。
【請求項２】
前記第二の部材に取付けられて前記被測定物に対して光を照射する光源を、更に含むことを特徴とする請求項１記載の色測定装置。
【請求項３】
前記第一の部材に取付けられた光源の光量に対する前記第二の部材に取付けられた光源の光量の割合は、約２０〜６０％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項２記載の色測定装置。
【請求項４】
前記第一及び第二の部材を開閉自在に連結する連結部材と、前記第一及び第二の部材が前記連結部材により閉状態になった時に、これら第一及び第二の部材間において測定空間を確定するための測定空間区画部とを含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の色測定装置。
【請求項５】
前記被測定物と前記測定空間区画部との接触部から漏れ入った外光の影響を補正する手段を、更に含むことを特徴とする請求項４記載の色測定装置。
【請求項６】
前記手段は、前記光源オン時の前記取出口からの出力に対して、前記光源オフ時のそれを用いて前記影響を補正するようにしたことを特徴とする請求項５記載の色測定装置。
【請求項７】
前記手段は、前記光源オン時の前記取出口からの出力を検出する第一の手段と、前記光源オフ時の前記取出口からの出力を検出する第二の手段と、前記第一の手段による検出出力から前記第二の手段による検出出力を差し引く手段とを含むことを特徴とする請求項６記載の色測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は色測定装置に関し、特に植物の葉等の色解析を行うための色測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バイオテクノロジの進展に伴って、植物の葉等の色解析を行うための色測定装置が必要であるが、色測定装置の例としては、積分球を用いたもの（特許文献１，２参照）、０／４５光学系（測定光を被測定物に対して直角（０度）に照射して、その拡散光を、照射光に対して４５度に設置した受光素子により検出するようにした光学系）などが広く知られている。また、植物の植生状態の解析を行うための技術が特許文献３に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１１４５０３号公報
【特許文献２】特開平９−２１８１５９号公報
【特許文献３】特開２００２−１１７４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
植物の葉を被測定物とした場合、上述した特許文献１，２に開示の積分球を用いた装置や、０／４５光学系を用いた装置では、植物の葉を採取して、研究室や実験室に設置されているこれら装置に、採取した葉を取り込んで測定を行うことが必要である。しかしながら、植物が現に植生している状態で（葉を植物から切り離すことなく）、葉などの色測定を行う要求がある。
【０００５】
なお、特許文献３では、植物の植生状態の解析を行う技術が開示されているが、この技術では、上空から撮影した画像に基づき色の解析を行うものであり、現地において、植物の葉について、個々に色測定を行うことはできない。
【０００６】
本発明の目的は、植物の葉などの色測定に際して、被測定対象である葉を切り取ったり、また植物を傷つけたりすることなく、現状のままで測定することが可能な色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】
【０００７】
本発明による色測定装置は、被測定物の色測定を行う色測定装置であって、被測定物に光を照射する光源、及び前記被測定物からの拡散光を取出す取出口が取付けられた第一の部材と、前記被測定物を載置する第二の部材とを含み、前記第一及び第二の部材により前記被測定物を挟むことにより、前記被測定物の色測定をなすようにしたことを特徴とする。
【０００８】
更に、前記第二の部材に取付けられて前記被測定物に対して光を照射する光源を含むことを特徴とし、前記第一の部材に取付けられた光源の光量に対する前記第二の部材に取付けられた光源の光量の割合は、約２０〜６０％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
前記第一及び第二の部材を開閉自在に連結する連結部材と、前記第一及び第二の部材が前記連結部材により閉状態になった時に、これら第一及び第二の部材間において測定空間を確定するための測定空間区画部とを含むことを特徴とする。
【００１０】
更に、前記被測定物と前記測定空間区画部との接触部から漏れ入った外光の影響を補正する手段を含むことを特徴とし、前記手段は、前記光源オン時の前記取出口からの出力に対して、前記光源オフ時のそれを用いて前記影響を補正するようにしたことを特徴とする。また、前記手段は、前記光源オン時の前記取出口からの出力を検出する第一の手段と、前記光源オフ時の前記取出口からの出力を検出する第二の手段と、前記第一の手段による検出出力から前記第二の手段による検出出力を差し引く手段とを含むことを特徴としている。
【００１１】
本発明の作用を述べる。被測定物に光を照射する光源及び被測定物からの拡散光を取出す取出口が取付けられた第一の部材と、被測定物を載置する第二の部材とを設け、これら両部材により被測定物を挟むことにより、被測定物の色測定をなすようにしている。この場合、両部材を連結部材によって互いに開閉自在に連結する構成としておき、第二の部材に葉などの被測定物を載置して、第一の部材を閉状態とした時に、両部材間において測定空間を確定するための測定空間区画部を設けておく。
【００１２】
このとき、測定空間区画部と被測定物との接触部には、隙間が生じるために外部からの光の漏れは避けられいなので、この外光の影響を補正する機能を設けるものである。こうすることにより、植物の葉などの色測定に際して、被測定対象である葉を切り取ったり、また植物を傷つけたりすることなく、現状のままで測定することが可能となる。
【００１３】
更に、第一の部材に取付けた光源の他に、第二の部材にも他の光源を取付けて、被測定物の表裏両面から光を照射する。自然界では、葉などの被測定物には照射光の他に、裏面からの透過光も存在するものであるから、より自然に近い、すなわち目視による測定条件に近い環境を作り出すために、当該他の光源を設けて、被測定物の透過光をも考慮した色測定をなすようにしている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被測定物を挟み込むようにして、色測定を行う構成としたので、被測定対象である葉などを切り取ったり、また植物を傷つけたりすることなく、現状のままで測定することが可能となるという効果がある。また、被測定物との接触部から漏れ入った外光の影響を補正するような機能をも付加することにより、正確な色測定が可能となるという効果がある。更には、被測定物の裏面から光を照射することにより、透過光をも考慮した正確な色測定ができるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図１及び図２は本発明の一実施の形態を示す正面図であり、図３はその側面図である。図１は被測定物である葉８を載置する載置部１と蓋部２とが開状態の場合の図であり、図２は閉状態の場合の図である。また、図４は、図２の状態において、蓋部２を透視して上面から見た図であり、これ等図１〜図４において、同等部分は同一符号にて示している。
【００１６】
これ等図を参照すると、載置部１上には被測定物である葉８が載置される。載置部１と蓋部２とは、ヒンジ機構３により、開閉自在に連結されている。この蓋部２には、葉８へ、一定の分光特性と光量とを有する光を照射する測定用光源６と、葉８からの拡散光を検出する拡散光取出口７とが取付けられている。測定用光源６は葉８に対して直角に光を照射し、拡散光取出口７はこの測定用光源６に対して４５度の角度をもって、蓋部２に形成されており、いわゆる０／４５光学系を構成している。なお、５は測定用光源取付孔を示す。
【００１７】
図２に示す様に、載置部１と蓋部２を閉状態としたときに、葉８の色測定のための測定空間を確定するために、蓋部２には、測定空間区画部４が取付けられており、植物２０の葉８を載置部１上に載置して、蓋部２をヒンジ３を中心に回動させることにより、葉８を載置部１と蓋部２とにより挟み込むようにする。このとき、葉８の上面と測定空間区画部４とによって、測定空間が形成されるので、測定用光源６をオンとして葉８へ測定光を照射することで、測定空間に拡散光が拡散することになる。この拡散光を拡散光取出口７から、光ファイバ（図示せず）を用いて取出し、図５に示す色測定機能部へ供給する構成となっている。
【００１８】
図５を参照すると、本発明の一実施の形態の機能ブロック図が示されており、図１〜図４と同等部分は同一符号にて示されている。図５において、２００は測定空間であり、載置部１と、蓋部２と、測定空間区画部４とにより形成される空間であり、１００がこの空間２００を確定する部材１，２，４を一体として示したものである。この場合、被測定物８と測定空間区画部４や載置部１との接触部分から、外光１０がこの測定空間２００へ漏れ入ることは避けられない。図５では、これを漏れ外光９として示している。
【００１９】
そこで、本発明においては、この漏れ外光９による影響を補正する機能をも付加している。すなわち、拡散光取出口７から図示せぬ光ファイバを経て導出された光は、測定用光源ＯＦＦ（オフ）時の拡散光検出機能部１１及び測定用光源ＯＮ（オン）時の拡散光検出機能部１２へ入力され、これ等両拡散光検出機能部１１，１２の両検出出力は色測定値補正機能部１３へ入力される。この色測定値補正機能部１３からの補正出力は色測定値解釈機能部１４へ供給されて、色測定がなされる。
【００２０】
かかる構成において、先ず、測定用光源６がオフのとき、測定空間２００は被測定物８との接触面等から漏れ入った漏れ外光９に満たされている。この漏れ外光９は測定誤差となるために、測定空間を確定する部材１００（載置部１、蓋部２、測定空間区画部４）によって、被測定物８の測定面側への外光１０の漏れを抑止してはいるものの、完全にこれを抑止することは不可能である。このときの漏れ外光９の一部は拡散光取出口７から光ファイバにより取出され、測定用光源ＯＦＦ時の拡散光検出機能部１１へ入力され、その量が検出される。この検出された光量は、ＲＧＢ（３原色）毎に検出されるものとする。
【００２１】
次に、測定用光源６がオンの状態において、上記と同様の検出処理を行う。測定用光源６がオンのときには、測定空間２００は、被測定対象８との接触面などから漏れた漏れ外光９と、測定用光源６からの光とが、被測定対象８によって拡散反射した拡散光に満たされている。
【００２２】
この漏れ外光９と拡散光の一部は、拡散光取出口７から取出されて、図示せぬ光ファイバを介して測定用光源ＯＮ時の拡散光検出機能部１２へ入力され、その光量がＲＧＢ毎に検出される。
【００２３】
色測定値補正機能部１３では、測定用光源ＯＮ時の拡散光検出機能部１２の検出値を、測定用光源ＯＦＦ時の拡散光検出機能部１１の検出値により、ＲＧＢ毎に補正する。この補正方法としは、測定用光源ＯＮ時の拡散光検出値から、測定用光源ＯＦＦ時の拡散光検出値を差引く、減算処理による方法を用いることができるが、統計処理による方法を用いることもできる。補正された測定値は、色測定値解釈機能部１４へ入力される。この色測定値解釈機能部１４は、例えば８色測定値解釈機能を有し、マンセル表色系やＰＣＣＳ（Practical Color Coordinate System ）のコードとＲＧＢ値の対応表などの色テーブルを参照して、色名や色コードなどの色情報を自動計算する機能を有している。
【００２４】
図６は本発明の第二の実施の形態を示す正面図であり、図１〜図４と同等部分は同一符号にて示している。本例では、被測定物の裏面からも測定用の光を照射するようにしたものであり、そのために、載置部１にも、測定物に対して直角に光を照射する光源６’を取付けたものである。なお５’は光源取付孔を示している。こうすることにより、被測定物の光の透過光を検出できるので、被測定物の透過特性を考慮した、より正確な色測定が可能となる。
【００２５】
図７は本発明の第三の実施の形態を示す図であり、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）は正面図である。図７において図６と同等部分は同一符号により示している。本例は、図６の例と同様に、被測定物８の両面から光を照射する構造であるが、被測定物８を上側部材２（図６の蓋部に相当）と下側部材１（図６の載置部に相当）とにより、直接挟み込んで測定を行うものである。この場合、両部材１，２は互いに上下にスライドするような連結部材（特に図示せず）により連結する構造とすることができるが、これに限定されない。
【００２６】
図６及び図７の実施の形態においては、上側部材２の光源６からの光は被測定物で反射し、その拡散反射光のみ（正反射光は除去される）が、拡散光取出口７へ入射する。また、下側部材１の光源６’からの光は被測定物８を透過し、その透過拡散光のみ（拡散せずに透過する光は除去される）が、拡散光取出口７へ入射する。よって、拡散反射光と透過拡散光とが加算されて拡散光取出口７から導出されることから、被測定物の透過特性を考慮した測定条件となり得る。
【００２７】
特に、両光源の被測定物８近傍における照射光量の比は、目視による色測定時の測定条件に合致するように設定するのが良い。例としては、光源６の光量に対して光源６’の光量の割合は、約２０〜６０％の範囲が良好であり、最適には、約４０％とするのが良い。なお、この目視測定条件の例としては、ＲＨＳ（英国国立園芸協会）カラーチャートに提示されている。
【００２８】
上記の実施の形態においては、拡散光取出口７に光ファイバを取付けているが、この取出口７に、直接光センサ（受光素子）を取付けて、電気信号として、外部へ導出するようにしても良い。また、測定対象として、植物の葉を用いているが、これに限定されるものではない。また、上記実施の形態においては、０／４５光学系の構造を示しているが、測定用光源６と拡散光取出口７との位置を逆にして、いわゆる４５／０光学系の構造を採用することもできることは勿論である。
【００２９】
図５に示した測定用空間２００の外部に設けられている各機能部１１〜１４は、コンピュータ（情報処理装置）として構成し、予めプログラムとして動作手順を組込んでおくことにより、小型軽量化が可能となり、図１〜図３及び図６，７に示した被測定対象物を挟み込む機構部分と、このコンピュータとを、光ファイバ及び信号線（測定用光源のオンオフ制御用）により連結することで、携帯型の色測定装置が得られる。
【００３０】
なお、上側部材２と下側部材１との材料は加工が容易な、例えば、アルミニュウムなどの金属とすることができるが、光を透過しないものであれば、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態の正面図であり、載置部１と蓋部２とを開状態とした場合のものである。
【図２】本発明の一実施の形態の正面図であり、載置部１と蓋部２とを閉状態とした場合のものである。
【図３】本発明の一実施の形態の側面図である。
【図４】図２における平面図であり、蓋部２の透視図である。
【図５】本発明の一実施の形態による色測定装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の正面図であり、載置部１と蓋部２とを閉状態とした場合のものである。
【図７】本発明の更に他の実施の形態を示す図であり、（Ａ）はその上面図、（Ｂ）はその正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  載置部（下側部材）
２  蓋部（上側部材）
３  ヒンジ
４  測定用空間区画部
５，５’  測定用光源取付孔
６，６’  測定用光源
７  拡散光取出口
８  被測定物
９  漏れ外光
１０  外光
１１  測定用光源ＯＦＦ時の拡散光検出機能部
１２  測定用光源ＯＮ時の拡散光検出機能部
１３  色測定値補正機能部
１４  色測定値解釈機能部
２００  測定空間
【図１】
2005098987.tif 000003
【図２】
2005098987.tif 000004
【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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