(57)【要約】複数の視角および照射角を使用して、物体の外観に対する表面寄与が特徴付けられる。色決定および表面寄与が決定され、物体の外観の予測ならびに物体を他の物体に合せる（マッチング）際の支援となる。
2004514888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの光周波数ｗならびに視角（ｈ）および照射角（ｉ）の複数の組合せについて定められた複数の反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）から、外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を決定する工程を含む、物体の外観に対する表面寄与を特徴付けるための方法。
【請求項２】
外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が、指向性の光を使用して、予め定めた視角および照射角の組合せ（ｈ，ｉ）について定められた少なくとも二つの異なる反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）から計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が、光周波数（ｗ）についての理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）および測定された反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）から色理論式を用いて計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
当該色理論式は、視角および照射角に依存しないと仮定されていて、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）と、視角および照射角に非依存性の表面反射ｋ１（ｗ）と、視角および照射角とは無関係に測定できる反射率値Ｒｍ（ｗ）との間の関係を規定するものであり、この式においてｋ１の一つの出現をｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換え、Ｒｍ（ｗ）をＲｍ（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換え、次にこの式からｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算することによって、ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が計算される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の各々が、Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）の各値およびＲｉ（ｗ）の値について前記式からｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を解くことによって計算されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
当該物体が黒色を有する請求項４に記載の方法。
【請求項７】
予め定めた視角および照射角の複数の組合せについての外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）、および材料の色決定パラメータに基づいて、予め定めた視角および照射角における物体の外観を予測することを含む、物体の外観を予測するための方法。
【請求項８】
材料の色決定パラメータに基づいて、物体の理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）が計算され、次に、視角および照射角の複数の組合せにおいて観測される外観の予測が、当該視角および照射角を使用して複数の反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を計算することによって行われ、ここで反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）は色理論からの式を用いて計算され、当該式は、視角および照射角（ｈ，ｉ）に依存しないと仮定されていて、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）と、角度に非依存性の表面反射ｋ１（ｗ）と、角度とは無関係の既知の方法で測定できる反射率値Ｒｐ（ｗ）との間の関係を規定するものであるが、この式においてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）がＲｐ（ｗ）と等しいと設定し、一つのｋ１（ｗ）をｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換え、次にこの式から、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）および表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を解くことによって、この式に基づいて当該視角および照射角の組合せにおけるＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）が計算される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
後の段階で製造されるべきサンプル物体の材料の種類および予め定めた表面テクスチャに対応する表面テクスチャを有しかつ材料から製造された試験物体についてｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の値が決定され、次に当該材料の色決定パラメータに基づいてｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の値が得られる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
視角および照射角の複数の組合せ（ｈ，ｉ）についての複数の反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）および当該物体の製造に用いられる材料の色決定パラメータに基づいて、予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）の複数の組合せにおける試験物体の外観が予測される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
当該複数の表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）がそれぞれ当該物体の対応する反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて決定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
当該試験物体が黒色を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
物体の外観を基準物体と合せるための方法であって；
Ａ．複数の予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）において、基準物体の反射率値を測定するか又は選択する工程；
Ｂ．着色剤および／または他の添加剤の予め選択した量および種類を有する予め選択した材料から、予め選択した製造方法を用いて製造された試験物体の反射率値Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）を測定する工程；
Ｃ．当該予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）に関連する反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）から、当該試験物体の外観に対する表面寄与または反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算する工程；
Ｄ．当該基準物体の所望される反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）とともに工程Ｃで測定した値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）から反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を有すると予測されるサンプル物体を製造する工程；
Ｅ．工程Ｄからのサンプル物体について測定した反射率値を、当該基準物体の反射率値のものと比較する工程；および
Ｆ．第一および第二の物体間の外観合せが許容できるようになるまで、着色剤の量または種類、他の添加剤または製造方法を使用して、工程Ｂ、工程Ｃ、工程Ｄおよび工程Ｅを必要に応じて繰り返す工程；を含む方法。
【請求項１４】
工程Ｂにおける当該試験物体が黒色を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
試験物体の外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が、予め選択した材料および表面テクスチャに基づいて決定される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
予め選択した表面テクスチャおよび材料から試験物体が製造され、当該視角および照射角についての当該外観に対する表面寄与または当該値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が請求項５に記載の方法により計算される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が固定されている請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
材料の種類が固定されている請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
差情報が予め定めた値よりも下回るまで工程Ｄおよび工程Ｅが繰り返される請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
工程Ｃが、選択された材料の種類および選択された添加着色剤および／または他の添加剤によって定められる材料の色決定パラメータに基づいて、視角および照射角ｈ，ｉに依存しない色理論からの式を使用して当該物体の理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）を計算する工程、および次に色理論からの式を使用してＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を計算する工程（当該式は、視角および照射角（ｈ，ｉ）に依存しないと仮定されていて、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）と、角度に非依存性の表面反射ｋ１（ｗ）と、角度に非依存性の反射率値Ｒｐ（ｗ）との間の関係を規定するものとして既知であるが、この式においてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）＝Ｒｐ（ｗ）と設定し、一つのｋ１（ｗ）をｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に変え、次にこの式から、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）および表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を解くことによって、この式を用いてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）が計算される。）を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
材料の色決定パラメータが、材料の吸収係数Ｋｐｏｌおよび散乱係数Ｓｐｏｌのような材料の種類を決定するパラメータ、および着色剤の吸収係数Ｋｐｉｇおよび散乱係数Ｓｐｉｇのような着色剤および／または他の添加剤のパラメータに基づいて計算される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
当該予め定めた少なくとも一つの反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）が基準物体に基づいて決定される請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
当該方法が周波数（ｗ）について複数もしくは範囲の値について実行される請求項２３に記載の方法。
【請求項２４】
当該物体が透明または半透明である請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
表面反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が当該物体の所与のテクスチャの表面トポロジーの知識から計算される請求項２５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は物体の外観（ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）を測定により特徴付ける（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ）ための方法に関し、より詳しくは、物体の外観に対する表面の寄与を特徴付けるための方法、および当該物体の表面外観を予測するための方法に関する。
【０００２】
現在、多数の製品がプラスチックから製造される。これらの製品は、その物体の色および表面テクスチャ（ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ：表面性状）が人の目によりどのように認識されるかに依存する特定の外観を有する。この外観は、サンプルが照射および／または観測者に対して回転する場合には、一般に異なるものとなる。このことは多数の要因、すなわち、物体がどのような種類の材料から製造されるか、製造条件、その材料に用いられる着色剤（濃度および種類）などの内部要因、および、例えば物体の表面テクスチャなどの表面要因によって生じる。
【０００３】
表面テクスチャは、物体を製造する場合に考慮すべき一つの要因である。例えば、自動車の内装に使用されるようなレザー状の特徴を表面テクスチャが有することが必要とされる場合がある。このような表面テクスチャも物品の外観に影響を及ぼす。
【０００４】
物体の製造に用いられる材料（多くの場合ポリマーなどのプラスチック）および着色剤の種類に基づいて物体の色がどのような色となるかを予測するための方法が知られている（Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｃｏｌｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ， Ａｎｎｉ−Ｂｅｒｇｅｒ−Ｓｃｈｕｎｎ， Ｊｏｓｅｐｈ Ｗ． Ｇｏｏｄｍａｎ， ｅｄ． Ｊ． Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９９４参照）。
【０００５】
色合せのために使用される先導的な理論は、対応する式とともに、クベルカ−ムンク（Ｋｕｂｅｌｋａ−Ｍｕｎｋ）と称される。この理論に基づき多数の改良された理論が導出されている。クベルカ−ムンク理論は、全ての又は少なくとも多数の角度から同時に来る光として理解することができる拡散照射（ｄｉｆｆｕｓｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）に基づくものである。このような照射を生じさせる実験的技法はいわゆる積分球を使用するものであり、そのような分光光度測定機器で測定されたデータがクベルカ−ムンク理論により処理される。分光光度計において、この積分球の中で、測定すべきサンプルの垂線に対し０度もしくは８度の角度において検出器が配置される。このような測定機器の使用者にとって、この測定機器の中で視角または照射角を変化させる可能性は実際上ほとんど無い。このため、この古典的な方法で測定された反射率の値は角度に依存しない（ａｎｇｌｅ−ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）と考えられる。このことは本質的には正しいのであるが、原則として、これらの分光光度計を異なる視角をもった新しいデザインとすることによって僅かに異なる反射率の値が生じ得る。
【０００６】
本来の状態および色におけるプラスチックの種類が、上述の着色剤とともに、物体の最終的な外観を予測するためのクベルカ−ムンク理論における基礎となる。しかしながら、この予測は実際の視覚との関連性が低い場合も多い。例えば、表面特性（例えば光沢など）が外観に及ぼす効果は予測できないか又は予測できても不良である場合が多く、また表面に対する照射角および／または視角の変化による効果も予測できない。また、クベルカ−ムンク（Ｋ−Ｍ）理論で使用される積分球によって、表面効果、例えば光沢やテクスチャの効果が大きく覆い隠される。したがって、今日使用されるＫ−Ｍ理論も、またその関連する測定も光沢やテクスチャなどの表面特性を予測することができない。結果として、色の予測について既知の技術の使用は、色を一般的に予測するものであり、この色は予め選択した外観を与えるものと推測されるが、実際には、人の目によって見られる外観とは全体的に異なる外観を生じる結果となる場合が多い。このことは相違する材料の外観を合せること（マッチング）を試みる場合に特に当てはまる。
【０００７】
例えば、ポリプロピレンで製造された色基準を使用して異なる材料、例えばＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体）で配合されるべきサンプルを合せようとするときに、既存の色配合技術を使用して予測される配合は、殆どの場合、視覚的に許容できないマッチングを生じさせることとなる。そのような機器を使用して基準および配合サンプルを測定すると小さいか又は無視できる色差を示すのに対し、目に見える差は明らかに遥かに大きく、多くの場合に許容できないことはよく起こることである。関連する別の問題は、１つの視角の下では目に見えるマッチングを得ることができるのに対し、サンプルと基準材料を回転すると幾つかの他の角度において目に見える外観差が生じ得ることである。
【０００８】
自動車産業を例にして、より詳細に述べると、このことはインストルメント・パネル（計器板）の一部分の外観と別の材料で製造されたインストルメント・パネルの別の部分の外観とのマッチングなど、同一の外観を有する二個または三個以上のプラスチック物体を製造することが容易でないことを意味する。したがって、観測者は外観の差に気付く。別の例では、例えばシートのレザー張りと同じ外観の自動車インストルメント・パネルを製造することができない。この場合にも、自動車の使用者が外観差に気付く。上述のように、物体の色を測定するための方法はそれ自体知られている。この技術は、特定のプラスチックおよび着色剤（および他の添加剤）の選択が製造すべき物体の色にどのような効果を及ぼすかを予測するために使用することもできる。このようにして、既存の方法を使用して上述のレザー張りシート等の基準物体の色とできる限り対応する自動車インストルメント・パネル等の物体を製造することもできる。しかしながら、依然として使用者は外観の差に気付くことが判明している。
【０００９】
本発明の目的は、上で概説した問題に対する解決手段を提供することである。本発明では、指向性の（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ）光またはコリメート（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ）光（すなわち（幾分広がってもよいが）特異な視角および照射角を有する光のおおよそ狭いビーム）が使用される。視角は、使用者が選択でき、結果に有意な効果を及ぼし得る変数である。測定された反射率データは、これらの角度に強く依存し（すなわち「角度依存性」（ａｎｇｌｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ））、観測される外観と関係付けられる。対照的に、既知のシステムは、角度非依存性システムまたは固定角度システムであって、種々の条件の下に観測される外観の特徴付け、測定または予測が実際に適合することを可能としない。
【００１０】
したがって本発明は、第一の面において、物体の外観に対する表面の寄与を特徴付ける方法である。この方法は、光周波数ｗならびに視角（ｈ）および照射角（ｉ）の複数の組合せについて定められた複数の反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）から、外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算することを特徴とする。このＲｍ（ｗ，ｈ，ｉ）からのｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の計算は材料の色決定パラメータの使用を伴う。外観に対する表面の寄与のおおよそ完全な記述を行うために、可視スペクトルをカバーする多数の波長ｗならびに視角および照射角の複数（二以上）の組合せにおいて、ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算することが好ましい。この外観に対する表面の寄与が決定されると、次に、例えば着色剤または他の添加剤を変えることによって、基準物質に対しサンプルの外観を合せることができる。
【００１１】
本発明は特に、物体の外観は着色剤装填量およびベース材料だけでなく、物体が人の目により視認される角度および物体の照射の条件にも基づくという洞察に基づくものである。視角と照射角が表面に及ぼす効果およびそれ故に観測者により認識される外観に及ぼす効果が、考慮に入れられる。照射は好ましくは指向性の光であるが、指向性および拡散性の光の組合せによる照射も使用し得る。
【００１２】
この発明において、これまで表面反射ｋ１（ｗ）が視角（ｈ）および照射角（ｉ）に依存しないと仮定されていた式が使用される。この式は一般に、積分球を用いて得られる拡散光に基づくものである。（Ａ Ｂｅｒｇｅｒ−Ｓｃｈｕｎｎ によるＰｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｌｏｒ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐａｇｅ １１４、または：Ｊｕｄｄ， Ｗｙｓｚｅｃｋｉ， Ｃｏｌｏｒ ｉｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ， ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ， Ｊ． Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９７５， ｐ４２０−４６１参照）。しかしながら、本発明においては、それ自体既知である式（または更に展開されるべき将来の式）が、予め定めた視角（ｈ）および予め定めた照射角（ｉ）の各々について、表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）がこれらの角度についてのどのようなものであるかを決定するために使用される。このような方法でこれらの式を、物体の外観を特徴付けるため、および物体の外観がどのようになるかを予測するため、ならびに物体の外観を所定の外観、すなわち、その外観が所望される現実の基準物体または所望される外観を有する仮想物体に合せる（マッチング）ために使用することができることが見出された。一つよりも多くの色理論があるが、本発明は特定の色理論の式に限定されない。
【００１３】
この方法においては、複数の組（ｈ，ｉ）の視角および照射角（ここで各組は視角（ｈ）および関連する照射角（ｉ）を含む）について、複数（すなわち二以上）の反射率値Ｒ（ｗ，ｈ，ｉ）を測定し、当該測定した反射率値Ｒ（ｗ，ｈ，ｉ）の各々に対応する複数の反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算する。視角および照射角に関連する表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が、これらの視角および照射角に関連する測定した反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）の各々の値ならびにＲｉ（ｗ，ｈ，ｉ）の値から計算される。
【００１４】
本発明の別の面において、物体の外観が、材料の色決定（「内部」）パラメータ（これは物体の製造に用いられる材料および任意的な着色剤の種類に依存する）からだけでなく、予め定めた視角および照射角についての表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の値からも予測される。好ましくは、この方法は、物体の製造に用いられる材料の色決定パラメータに基づいて、および複数の反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて、例えば、複数の組（ｈ，ｉ）の予め定めた視角および照射角について観測されるような物体の外観がどのようになるかを予測することを更に特徴とする。
【００１５】
一方において物体の外観を特徴付け、および他方において物体の外観を予測する本発明による方法を組み合わせることにより、外観合せ（外観マッチング）のための信頼できる基礎が与えられる。
【００１６】
このような方法において、関連する波長の範囲および／または視角／照射角における基準物体（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｂｊｅｃｔ）の反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）または多数の所望される反射率値が測定される。この値は、物体の実際の測定（すなわち現実の基準物体）または所望される理論的な外観（「仮想」（ｖｉｒｔｕａｌ）の物体）から定めることができる。次に、この予め定めた値または複数の値に近似する反射率値または複数の反射率値を有するように選択されたサンプル物体（ｓａｍｐｌｅ ｏｂｊｅｃｔ）が製造される。この方法は以下の工程を含む：
Ａ．複数の予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）において、その外観に合せられるべき基準物体の反射率値を測定するか又は設定する工程；
Ｂ．予め選択した量および種類の着色剤および／または他の添加剤を有する予め選択した材料から、予め選択した製造方法を用いて製造された試験物体（ｔｅｓｔ ｏｂｊｅｃｔ）の反射率値Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）を測定する工程；
Ｃ．当該予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）に関連する反射率値Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）から、当該試験物体の外観に対する表面寄与または反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を計算する工程；
Ｄ．当該基準物体の所望される反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）とともに工程Ｃで測定したｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）値を使用して予測される反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を有すると予測されるサンプル物体を製造する工程；
Ｅ．工程Ｄからのサンプル物体について測定した反射率値を、当該基準物体の反射率値のものと比較する工程；および
Ｆ．第一および第二の物体の表面外観が許容できるようになるまで、着色剤の量または種類、他の添加剤または製造方法についての別の選択を使用して、工程Ｂ、Ｃ、ＤまたはＥを必要に応じて繰り返す工程。この選択は、計算された値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）、および内部要因、例えば、基準物体の測定された反射率値に近似させる着色剤の種類および量などの選択される組合せに基づいて行われる。
【００１７】
好ましい実施形態において、工程Ｂにおいて製造される試験物体は、表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を決定するために黒色を有して製造される。その場合に、その物体の色について、表面反射が外観に対して比較的に大きな効果を有し、そのため表面反射を容易に正確に決定することができる。次に、外観（表面外観および色の両方）を合せるべく、その黒色物体から測定されたｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）値を使用して、着色剤などの内部要因を選択することが比較的容易に可能である。好ましい実施形態において、工程Ｄ以降に進む前に反射率値のより良好なマッチングを導く別の表面反射ｋ１を生じさせるべく、工程Ｂおよび工程Ｃを繰り返してよい。
【００１８】
本発明の方法を使用して、外観に寄与する内部要因（例えば、着色剤および／または他の添加剤の種類および量を含め、材料の選択）および表面要因を測定および予測し、そして一方または両方の要因を変更して所望される外観を生じさせることが可能である。表面特性および内部要因の一方または両方を変えることによって、試験物体および基準物体の外観を合せることができる。物品にその外観を与えるのはこの表面要因と内部要因の組合せであり、この組合せは試験物体および基準物体の間で各要因が等しくない場合であっても同じ外観を生じさせるように選択される。
【００１９】
拡散性の光について式が展開されている（すなわち視角および照射角に依存しないと仮定されている）色理論が、本発明の目的のために、指向性の光ならびに複数の視角および照射角とともに使用される。したがって、本発明によれば、多数の物体の外観（すなわち表面寄与および内部寄与の全体）を、本質的には物体が観測される波長および視角の全範囲にわたって、合せることができる。先行技術の方法では、拡散分光法により測定される物体の色よりも多くのものを合せることは実行可能でなく、したがって視角および波長が変化するにつれて物体間の外観に差異が生じた。
【００２０】
外観に影響する材料、着色剤、添加剤および製造方法について本質的には無限の組合せがある。例えば、物体についての材料および表面テクスチャの選択に基づいて、外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を設定してもよい。あるいは、材料の種類および表面テクスチャを固定してもよく、この場合には、外観合せを達成するために着色剤または他の添加剤の選択を変更する。
【００２１】
また、特に外観合せが十分に近くない場合に、材料の種類および／または表面テクスチャを調整することが必要となることもあり得る。そのような場合には、工程Ａによりｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の値を再び決定し、工程Ｂ、工程Ｃ、工程Ｄ、工程Ｅおよび工程Ｆを二、三回よりも多く繰り返すことが必要となることもある；特に多数の組の視角および照射角において物体の外観を合せることが必要な場合。
【００２２】
本発明の好ましい実施形態によれば、予め定められる反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）は基準物体に基づいて決定される。多くの場合、この基準物体は、例えば自動車インストルメント・パネル等により、合せること（マッチング）が必要とされる既存の部分、例えばレザーシート等である。しかしながら、基準物体は、単に理論的な、すなわち所望される外観によって設定される、反射率値をもつだけの仮想的なものであってもよい。本発明の方法によって、基準物体もしくは既存部分と製造すべき物体との間の外観合せが得られる。
【００２３】
本発明は、異なる材料から製造された隣接部分のマッチングなど、多数の自明の用途を有する。したがって、そのような物体が観測される全範囲にわたって同じ外観を有するように、ＡＢＳおよびポリプロピレンなど、二種類の異なるポリマーを製造することができる。また、透明および半透明の物体の表面外観を特徴付け、物体の外観を予測して合せることも可能である。
【００２４】
図２および図３において、照射と表面に対する垂線とによって形成される平面は、観測位置と表面に対する垂線とによって形成される平面に対して、たとえ当該模式図がこれらの位置を全て一平面上に示すものであっても、同一である必要がないことに留意すべきである。
【００２５】
本発明は、物体の表面テクスチャおよび／または光沢（すなわち表面特性）を考慮に入れた物体の外観を問題とする。物体の外観は、他の現象と同様に視角（ｈ）および照射角（ｉ）に依存する。照射角（ｉ）をもった特定の照射において観測される視角（ｈ）を（ｈ，ｉ）として表す。複数の照射角において観測される視角も同様に（ｈ，ｉ）として表す。図２において、物体１が示されており、これはポリマー２である。物体１は、例示されるポリマー２のほかに、金属、塗装した木材もしくは金属または他の材料など、本質的には任意の材料であってよい。物体１は表面４を有する。この例において、物体は照射角（ｉ１ ）で光源６により照射される。この光は表面４上で反射および／または散乱し、場合により一部が材料２により再放出される。その結果生じた方向ｈ１ における全反射光をこの視角（ｈ１ ）に位置する観測者が観測できる。この例において、視角（ｈ１ ）は、物体の表面４の法線１２と観測者１０の視線１４との間で囲まれた角度である。
【００２６】
観測者１０は物体１を特定の外観を有するものとして観測する。この外観は、色（当該材料の内部から再放出された光）と、表面の反射および散乱との組合せとして記述することができる。外観は多数の要因によって決定される。内部要因は材料の種類、例えば、物体の製造に用いられるポリマーの種類；または当該材料に含まれている着色剤または他の添加剤の種類およびその量である。他の要因はポリマー２の表面特性に関する。本発明は、表面反射が観測角度（ｈ１）および関連する少なくとも一つの照射角（ｉ１）に依存することを考慮に入れる。従って、照射角（ｉ１）での照射条件の下で観測角度（ｈ２）において物体を観測する観測者１０’は一般には、観測者１０が観測するのとは異なる外観を観測することになる。本発明によれば、この効果が特に、物体の外観を特徴付ける際、物体の外観を予測する際、および予め定めた観測および照射条件の下で所定の外観を有する物体を製造する際に考慮に入れられる。本発明の方法は、同一の又は異なる観測条件、例えば、一つの物体が他の物体と異なる角度に位置する（すなわち一つの物体が他の物体に対して回転された位置にある）か、又は一つの物体を観測する光源が異なる、例えば、物体に当たる光の波長が異なる場合において、異なる物体の外観を合せることを可能とする。より一般的には、本発明の方法は、予め定めた照射角（ｉ）に各々関連する複数の視角（ｈ）において、製造すべき物体の外観と基準物体の外観とが互いに一致するように物体を製造することに適用できる。
【００２７】
また、異なる光源などの異なる照射条件の下で物体の外観合せできることも可能である。例えば、指向性の光および／または指向性および拡散性の光の組合せまたは異なる色の光を使用することが可能である。
【００２８】
本願においてＲ（ｗ，ｈ，ｉ）は、照射角（ｉ）の照射の下で視角（ｈ）において周波数（ｗ）の光についての反射率の値である。組（ｈ，ｉ）について議論したのと同様に、二以上の照射角がある場合にも反射率の値をＲ（ｗ，ｈ，ｉ）として表す。
【００２９】
本発明の好適な実施形態を示す、図１の工程系統図において、一つの物体（すなわち「基準物体」（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｂｊｅｃｔ））の外観が第二の物体（すなわち「サンプル物体」（ｓａｍｐｌｅ ｏｂｊｅｃｔ） ）により合せられる。図１において、ブロック２０（Ｒｅｆ）は基準物体、またはその外観に合せることが望ましい物体を示す。任意的に、この基準物体は、物理的物体である必要はなく、少なくとも一つの波長ならびに視角および照射角の対についてＲｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）の所望の反射率値または範囲（または「反射率曲線」）によって特徴付けられる仮想的存在であってもよい。
【００３０】
例示の目的のために、基準物体は図３においても示されており、参照符号２０により示されている。マルチアングル分光光度計、ゴニオ・スペクトロフォトメータ、ディジタル・フォトカメラ、ビデオカメラもしくは類似の装置などの光検出装置２２（図３）を使用して、視角（ｈ’）および照射角（ｉ’）に関連する反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）（または種々の光検出装置によって生じる類似の量）が測定される。図３に示される装置を使用して、Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ２’，ｉ２’）、Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ２’，ｉ１’）、Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ１’，ｉ２’）およびＲｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ１’，ｉ１’）を決定できる。したがって、照射角（ｉ’）に関連する視角（ｈ’）について基準物体の外観が決定されることになる。図３に示されるように、視角（ｈ’）は物体２０の表面４の法線１２と分光計の光軸１４との間の角度である。
【００３１】
照射角（ｉまたはｉ’）は光源６の光軸１５と法線１２との間の角度である。図３による測定装置において、反射率曲線を決定するために、光８を照射する光源６の更なる使用が行われる。反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）は、視角（ｈ’）、照射角（ｉ’）および分光計によって観測される光の波長（ｗ）に依存する。この例において、全ての測定および計算が一つの周波数（ｗ）の値について行われる。しかしながら、複数の（ｗ）の値について同じ測定および同じ計算を行うことも可能である。
【００３２】
図３について、照射角という用語は、角度ｉのまわりの特定の空間角度をもった照射を表すものと理解されるが、これは明確に規定された角度ｉの範囲によって照射が行われる場合の範囲も含む。同様にどの観測角度も通常はｈに関する特定の空間角度を有する。上述のように、これは組（ｈ，ｉ）として表される。
【００３３】
図１に戻ると、この時点でブロック２４において、基準物体２０について多数の反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）が決定される。図３の実施形態については、ｈ’＝ｈ１’およびｈ’＝ｈ２’について二つの反射率値Ｒ（ｗ，ｈ’，ｉ’）が決定される。この反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）は可視光の全スペクトルについて決定する必要はない。例えば、分光計が受ける物体からの反射光の周波数（ｗ）についての多数の値で十分である。本発明の目的のために、周波数の代わりに、波長または角周波数を用いることができることは明らかである。
【００３４】
図１について、サンプル物体３５（ＳＡＭＰＬＥ）は、以下のような方法で基準物体と合せることができる。
【００３５】
この目的のために、図１のブロック２６（ＴＥＳＴ）において、試験物体（ｔｅｓｔ ｏｂｊｅｃｔ）２６が製造される。次にブロック２８において、照射角ｉの照射条件の下での視角（ｈ）に関連して、この試験物体の反射率曲線Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）が測定される。反射率曲線Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）の決定は、図３による装置または任意の均等な装置を用いて行うことができる。
【００３６】
図１に示す実施形態において使用されるように、当該材料は特定の着色剤を有するポリマーでであってよい。当該材料は、当該材料の吸収係数Ｋｐｏｌ（ｗ）および散乱係数Ｓｐｏｌ（ｗ）によって特徴付けられる。着色剤は、図１の目的のため、二種類の着色剤が使用され、その各々が吸収係数Ｋｐｉｇ１（ｗ）とＫｐｉｇ２（ｗ）および散乱係数Ｓｐｉｇ１（ｗ）とＳｐｉｇ２（ｗ）によって特徴付けられるものと仮定する。好ましくは、これら着色剤は試験物体が濃黒色を有するように選択される。この例では、色素の選択はブロック３２において行われる。
【００３７】
着色剤を含む当該材料の吸収係数Ｋｔｏｔ（ｗ）および散乱係数Ｓｔｏｔ（ｗ）は、ブロック３３において、例えばそれ自体既知の以下の式により計算される。
Ｋｔｏｔ（ｗ）＝Ｃｐｉｇ１Ｋｐｉｇ１（ｗ）＋Ｃｐｉｇ２Ｋｐｉｇ２（ｗ）＋ＣｐｏｌＫｐｏｌ（ｗ）
【００３８】
同様に、着色剤が添加された当該材料の全散乱係数も、例えばそれ自体既知の以下の式により計算できる。
Ｓｔｏｔ（ｗ）＝Ｃｐｉｇ１Ｓｐｉｇ２（ｗ）＋Ｃｐｉｇ２Ｓｐｉｇ２（ｗ）＋ＣｐｏｌＳｐｏｌ（ｗ）
【００３９】
これらの式において、Ｃｐｉｇ１、Ｃｐｉｇ２およびＣｐｏｌは、それぞれ第一の種類の色素、第二の種類の色素およびポリマーの濃度を表す。
【００４０】
次にブロック３０において、試験物体の当該選択された材料の色決定パラメータ、例えば試験物体の当該材料の吸収係数Ｋｔｏｔ（ｗ）および試験物体の当該材料の散乱係数Ｓｔｏｔ（ｗ）などに基づいて、および視角（または複数の視角）（ｈ）に関連してブロック２８で測定された反射率曲線Ｒｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて、視角（ｈ）および照射角（ｉ）に関連する表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）が計算される。これらの計算は、反射率をパラメータＫｔｏｔ（ｗ）およびＳｔｏｔ（ｗ）または他の色決定パラメータと関連付ける、多数の異なる既知の式を用いて行うことができる。一つの計算方法は、クベルカ−ムンクの式およびサーンダソンの式を使用するものである。例えば、ブロック３０．１において、試験物体の材料についての既知のパラメータＫｔｏｔ（ｗ）およびＳｔｏｔ（ｗ）に基づいて、理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）が、それ自体既知の以下のクベルカ−ムンクの式に基づいて計算できる。
【００４１】
【数１】
2004514888.tif 000003
【００４２】
この式は拡散照射について有効であると考えられる。
【００４３】
次にブロック３０．２において、それ自体は既知のサーンダソン（Ｓａｕｎｄｅｒｓｏｎ）の式が使用される。この式も拡散照射について有効であると考えられる。この式は以下の通りである。
【００４４】
【数２】
2004514888.tif 000004
【００４５】
この式において、Ｒｍ（ｗ）は、既知の方法により測定できるため、角度非依存性の反射率値である。（反射率Ｒｍ（ｗ）は入射光束に対する反射されるものの測定比率である）。さらに、ｋ１（ｗ）は当該技術分野で既知のようにサンプルの前面から反射される拡散入射光の比率であり（Ｊ．Ｌ． Ｓａｕｎｄｅｒｓｏｎ， Ｊ． Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｏｃ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｖｏｌ３２， １２， ｐｐ．７２７−７３６）、ｋ２ は内面反射係数（または反射された内部からサンプル表面に拡散的に入射する光の比率）である。定数ｋ２ は過去に何度か実験に基づいて決定されており、０．４〜０．６の範囲にあり、その特定の値は本発明の適用にとって決定的に重要ではない。一般に、ｋ２ について通常０．４が選択される。
【００４６】
式中におけるｋ１（ｗ）の一つの出現（そのｋ１（ｗ）は物体の表面から反射される光に関連する）をｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換え、他のｋ１（ｗ）はｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）で置換しないで、Ｒｍ（ｗ）をＲｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換えることにより、式２を書き直して以下の式３を得ることができる。
【００４７】
【数３】
2004514888.tif 000005
【００４８】
式中、Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）は照射角および視角に依存性の表面反射である。ｋ１（ｗ）の値はフレスネル（Ｆｒｅｓｎｅｌ）の式により計算できる（Ｊｕｄｄ， Ｗｙｓｚｅｃｋｉ， Ｃｏｌｏｒ ｉｎ ｂｕｓｉｎｅｓｓ， ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ， Ｊ． Ｗｉｌｅｙ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９７５， ｐ ３９７−４０１参照）。
【００４９】
式３は、拡散照射（ｄｉｆｆｕｓｅ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）（式２は明らかに拡散照射について導出されたものである）とは対照的な指向性照射（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）について有効であるように書き直されているため、視角および照射角に依存性の反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて、視角および照射角に依存性の測定される反射係数ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を決定するものである。言い換えれば、拡散光による照射条件にのみ有効であるように仮定されたそれ自体既知の式は、説明したような変形の後に、指向性照射を用いる視角（ｈ）の特定の組合せについても有効になると考えられる。従って、ブロック３０．２においてサーンダソンの式を使用する場合には、以下の式が適用される。
【００５０】
【数４】
2004514888.tif 000006
【００５１】
したがって、測定されるＲｍ ｔｅｓｔ、試験物体の既知の配合から計算されるＲｉ、さらに既知のｋ１およびｋ２に基づいて、視角ｈおよび照射角ｉについて反射係数ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を決定することができる。
【００５２】
この時点でブロック３４において、サンプル物体３５の外観がどのようになるかが予測され、この場合に、この物体が上述の予め定めた着色剤の選択を伴う予め定めた表面テクスチャを有する上述の予め定めた材料から製造されている場合には、製造すべき物体の外観がどのようになるかが予測される。ブロック３４．１において、当該物体の製造に用いられる材料に添加される着色剤の選択が行われる。図１に示す例において、例示の目的のためだけに、二種類の着色剤が添加されると再び仮定する。第一の着色剤は吸収係数Ｋｐｉｇ１（ｗ）および散乱係数Ｓｐｉｇ１（ｗ）によって特徴付けられる。第二の着色剤は吸収係数Ｋｐｉｇ２（ｗ）および散乱係数Ｓｐｉｇ２（ｗ）によって特徴付けられる。さらに、当該物体の製造に用いられる材料（それ自体既知である）は散乱係数Ｓｐｏｌ（ｗ）および吸収係数Ｋｐｏｌ（ｗ）によって特徴付けられる。この時点で、色理論（それ自体既知である）に従って、着色剤が添加されている当該材料の吸収係数を、例えば再び以下のように計算できる。
【００５３】
【数５】
2004514888.tif 000007
【００５４】
同様に、着色剤が添加されている当該材料の全散乱係数を、例えば再び以下の式（それ自体は既知である）により計算できる。
【００５５】
【数６】
2004514888.tif 000008
【００５６】
式５および式６において、Ｃｐｉｇ１（ｗ）、Ｃｐｉｇ２（ｗ）およびＣｐｏｌ（ｗ）は、それぞれ第一の着色剤、第二の着色剤および当該物体の製造に用いられるポリマーの濃度を表す。この例において、ＫｔｏｔおよびＳｔｏｔの値の計算を、ブロック３４．２において、少なくとも１つの波長について行うが、多数の波長について行うのが好ましい。次に、ＫｔｏｔおよびＳｔｏｔに基づいて、ブロック３４．３において、物体の理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）を、少なくとも１つの波長について計算するが、多数の波長について計算するのが好ましい。多数の波長または波長の範囲を使用する場合には、反射率曲線を生成することができる。計算は、それ自体は既知の式、この例において例えば上記クベルカ−ムンクの式に基づいて行われる。マルチ−フラックス（Ｍｕｌｔｉ−ｆｌｕｘ）理論および他の色理論も同様に用いることができる。理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）は式１に基づいて計算できる。
【００５７】
次に、ブロック３４．４において、上述の理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）および反射係数ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて、反射率値もしくは曲線Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）がどのようになるかを予測することによって、物体の理想的反射率値Ｒｉ（ｗ）に基づいて、視角（ｈ）の予め定めた組合せにおいて見られる観測される外観が予測される。この計算はそれ自体既知の式を用いて再度行われるが、この式（それ自体既知である）は拡散照射にのみ有効であると仮定されており、理想的な反射率、照射角非依存性の表面反射ｋ１（ｗ）および角度非依存性の反射率Ｒｐ（ｗ）を規定するものである。例示すると、上記サーンダソンの式（式２）が再びここで使用され、この式においてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）＝Ｒｍ（ｗ）と設定し、一つのｋ１（ｗ）をｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）で置き換えることにより、この式を用いてＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）が決定される。
【００５８】
本発明により、この時点で式２が以下のように変換される。
【００５９】
【数７】
2004514888.tif 000009
【００６０】
したがって、ブロック３４．４において、製造すべきサンプル物体の反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）もしくは曲線がどのようになるかが予測される。
【００６１】
この時点で問題となるのは、着色剤の第一の選択を行うことにより、予め定めた視角（ｈ）および照射角（ｉ）において予測される反射率値Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）が、ブロック２４において決定された基準物体の反射率曲線Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）と一致するかどうかである。この例では、以下の選択が行われる：Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ’，ｉ’）＝Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）。言い換えれば、製造すべき物体は、ｈ＝ｈ’およびｉ＝ｉ’という予め定めた要求のため、反射率値Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）を有する必要がある。それ故にＲｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）がＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）と比較される。この比較は、ブロック３６において、それ自体既知の方法により行われる。ブロック３６において決定される差が予め定めた値を超える場合には、線３８によりブロック３４．１までフィードバックすることができ、ブロック３４．１において、参照される差を減少すべく着色剤の種類または量についての別の選択が行われる。この新たな選択に基づいて、ブロック３４．１、３４．２、３４．３、３４．４の当該方法の工程を再度通過して、新たに計算された反射率値もしは曲線Ｒｐ（ｗ，ｈ，ｉ）が得られる。これに基づいて、ブロック３６において、参照される差を再度決定できる。この差が参照される閾値よりも依然として大きい場合には、さらに新たな選択が行われる。ブロック３６において差が予め定めた値よりも下回るまでこの全体の工程を複数回繰り返すことができる。この場合において、着色剤の選択およびその濃度、ポリマーの選択およびその濃度ならびに製造すべき表面テクスチャが既知であるので、物体をどのように製造できるかが分かる。
【００６２】
さらに、反射率曲線Ｒｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）は、例えば、既知の色規定パラメータＬｒｅｆ、ａｒｅｆ、ｂｒｅｆ をそれ自体既知の方法で導出するために使用することができる。これらＬ、ａおよびｂの値は、例えば、ＣＩＥによって規定される（ＣＩＥ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ＮＲ １５．２， １９８６ Ｖｉｅｎｎａ ＰＯ Ｂｏｘ １６９， Ａｕｓｔｒｉａ参照）。この計算はブロック４０において行われる。製造すべき物体のＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）に基づいて、対応する値Ｌｐ、ａｐ、ｂｐ を決定できる。この計算はブロック４２において行われる。ブロック４０およびブロック４２において計算された値に基づいて、次にブロック３６において、上記の差を決定するパラメータΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）を、以下の式により決定可能である。
【００６３】
【数８】
2004514888.tif 000010
【００６４】
あるいは、デルタＥの計算において、当該技術分野において既知である種々の他の色差の式を使用してもよい。
【００６５】
留意されることは、色予測式を使用した色合せ（ｃｏｌｏｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ）それ自体は既知であることである。しかしながら、これは決して、視角および照射角に依存する外観（ａｐｐｅａｒａｎｃｅ）を予測して合せることを含むものではない。このことは、着色剤の新たな選択および／またはその濃度の決定と同様に、それ自体既知の色合せプログラムを用いて、少なくとも１つの予め定めた照射角に関連する１つの予め定めた視角（ｈ）について、ブロック３６における比較を行うことができることを意味する。
【００６６】
本発明の方法を使用して、角度（ｈ，ｉ）の特定の組などの複数の異なる条件において基準物体の外観とサンプル物体の外観とを合せることができる。
【００６７】
本発明において、角度（ｈ，ｉ）の二以上の組を使用して当該方法を実行することができる。このことは、ブロック２８において角度（ｈ，ｉ）の各組についてＲｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ，ｉ）の値が決定されることを意味する。このことはブロック２４におけるＲｍ ｔｅｓｔ（ｗ，ｈ’，ｉ’）の値についても当てはまる。次に、ブロック３０．１において決定された理想的な反射率Ｒｉ（ｗ）に基づいて、ブロック３０．２において角度（ｈ，ｉ）の各組についてｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）の値が決定される。第一の可能性によれば、上述のような角度（ｈ，ｉ）の一組について着色剤の選択が行われる（ブロック３４およびブロック３６）。次に、角度（ｈ，ｉ）の他の全ての組について選択された着色剤に基づいて、差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）が決定される（角度（ｈ，ｉ）の各組についてブロック３４およびブロック３６）。ここで差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）のいずれかが一定の予め定めた閾値を超える場合には、線３８により、着色剤の量および／または種類について別の選択が行われる。この新たな選択に基づいて、差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）の各々が計算され、それらの全てが角度（ｈ，ｉ）の各組について関連する予め定めた閾値よりも下回るかどうかがチェックされる（ブロック３４およびブロック３６）。それらの差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）のいずれかがその関連する閾値を超えれば、着色剤についての別の選択を行って上述のような工程を繰り返し得る。
【００６８】
上述の選択は、「手により」行うこともでき、また色合せプログラム（それ自体既知）の支援を受けて行うこともできる。それ故に、ブロック３６において見出されたΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）の値をディスプレイ上に表示すること、およびブロック３４．１において、専門家（ｅｘｐｅｒｔ）がこれらの値に基づいて、着色剤およびその濃度について新たな選択を行うことも可能である。
【００６９】
別の可能性によれば、上述のような各組（ｈ，ｉ）について着色剤を選択することにより、各組（ｈ，ｉ）について別個の外観合せが行われる。個別の着色剤の選択に基づいて、全組（ｈ，ｉ）について十分に近いマッチングを与える平均的な選択を行い得る。
【００７０】
上述した方法のいずれもが、関心のある全ての角度において同時に予め定めた閾値を下回るまで差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）を減少させることが不可能であると思われる場合には、製造すべき物体の表面テクスチャの調整を考慮してよい。この調整は、少なくともその選択について、例えば専門家によって行うことができる。こうして表面テクスチャを変更した場合には、その変更した表面テクスチャを有する新たな試験物体が製造される。差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）から、又は幾つかの視角の場合には複数の差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）から続くような、予め定めた表面テクスチャの新たな選択が、図１において線４４により示されている。次に、この新たな試験物体に基づいて、上述の全工程が繰り返される。これにより、最終的には、差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）が各々の角度に関連する予め定めた閾値よりも下回るという結果が導かれる必要がある。
【００７１】
同様に、関心のある全ての角度において予め定めた閾値を下回るまで差ΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）を減少させるために、サンプルの製造に用いる材料の種類を変更することを決定してもよい。このことは、上述の例において、Ｃｐｏｌ、ＳｐｏｌおよびＫｐｏｌが変化することを一般には意味する。ここで新たな試験物体が再び製造され、全工程が再び行われる。ポリマーの変更は表面テクスチャの変化を生じさせることにもなる。さらに、サンプル製造方法または製造条件を変更することも可能である。例えば、製造方法が射出成形である場合に、その成形条件を変更してよい。また射出成形方法において、金属工具のテクスチャ（表面性状）または粗さを変更してもよい。このこともプラスチック・サンプルの表面テクスチャに影響を与えるため、上述のようなポリマーの変更および／または表面テクスチャの変更と併せ、その後に全工程を行ってもよい。
【００７２】
ブロック３６において見出されたΔＥ（ｗ，ｈ，ｉ）の値をディスプレイ上に表示すること、およびブロック３４．１において、専門家がこれらの値に基づいて、着色剤および／またはその濃度、および／または材料の表面テクスチャおよび／または種類について新たな選択を行うことも可能である。
【００７３】
差ΔＥの決定（視角および照射角を考慮することを除き、それ自体は既知である）は、本発明に従い、組（ｈ，ｉ）についての試験物体の外観と組（ｈ’，ｉ’）についての基準物体の外観との間の差ΔＥ（ｈ，ｉ；ｈ’，ｉ’）を決定することによって、更に一般化することができる。すなわち、以下の式が適用される。
【００７４】
【数９】
2004514888.tif 000011
【００７５】
ここで式９は、上述の方法の各々についてブロック３６において適用できる。
【００７６】
ここで概説した例に基づいて、図１の例の一部も、本発明の洞察に基づき各々が独立の適用のための対象になり得る方法を構成することが明らかであろう。したがって、ブロック２６、ブロック２８、ブロック３０、ブロック３２、ブロック３３の方法を各々、特定物体の外観に対する表面の寄与を特徴付けるために独立の適用の対象としてよい。
【００７７】
上述したように、着色剤の量を調整すること、別異の着色剤を使用すること、または添加剤の種類および量を変更することによって、所与の組の視角／観測角度における物質の外観を、基準物質の外観と合せることが可能である。しかしながら、場合によっては、所望の角度ごとに又は他の観測条件ごとに外観を合せることは必ずしも可能でない。このような場合に、種々の仕上がりをもった表面を生じさせることが可能である。このことは、例えば、射出成形プラスチック部品に使用される金型を、種々の種類のガラスまたはサンド（砂）によりサンドブラスト処理すること（その方法は当該技術分野で周知である）によって行うことができる。ここで、これらの種々の表面をそのｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）曲線によって特徴付けることができる。これにより、どの曲線がマッチングすべきＲｍ ｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）の曲線に最もよく当てはまる（ｂｅｓｔ ｆｉｔ）かをチェックすることができる。そして、この曲線に最も近く一致する表面を選択することができる。もう一つのアプローチは異なるポリマー材料を検討することである。例えば、異なるゴム組織（ｒｕｂｂｅｒ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）をもったＡＢＳ材料を選択できる。これらの材料は視角／観測角度（ｈ）に対して異なる依存性のＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を有することになる。言い換えれば、別異のポリマーは、一定のモールド表面（例えば一定のサンド種類）について視角の関数として異なる形状のｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）曲線を生じさせることになる。
【００７８】
このことは、例えば以下により可能である。最初に（全表面で一組の視角ｈ１および照射角ｉ１において）基準物体とのマッチングを行う。各表面について僅かに異なる着色剤組成が必要な場合もある。次に、第二の組の視角および照射角（これらの角度の少なくとも一つが前に使用した角度ｈ２およびｉ２とは異なることが好ましい）におけるＲｐ（ｗ，ｈ，ｉ）を計算する。次に、最初のマッチングにおいて見出されるのと同じ着色剤組成を用いて、ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）値をその新たな組の角度に対応する値に置き換える。次に、この第二の組の角度において最も近いマッチング（Ｒｒｅｆに近いか又は等しいＲｐ）を与える表面を選択する。第二の組の角度について良好なマッチングに到達したときは、多くの場合、全ての組の角度についてマッチングが妥当である。表面の変更を材料の変更に組み合わせることも可能である。角度範囲にわたる十分な外観のマッチングは、適正なポリマーを選択すること、金型の適正な表面処理を推奨すること及び適正な着色剤組成を計算することにある。
【００７９】
以上概説した方法において、反射率曲線Ｒｒｅｆ（ｗ，ｈ，ｉ）との良好なマッチングを生成するように材料（ポリマーの選択）および／または表面テクスチャを選択することができる。これら材料および／または表面テクスチャを選択した後は、以上説明した方法を用いて着色剤の種類および量を計算することができる。このことは、物体の外観が基準物体の外観および／または基準反射率曲線と予め定めた限度内で一致するためにどのような方法で当該物体を製造すべきかの決定を支援する。
【００８０】
図示されるように、試験物体は、製造すべきサンプルのものと一致するように選択された表面テクスチャおよび材料から製造される。しかしながら、試験物体を中間で使用することなく、物体についての外観に対する表面寄与または少なくとも一つの表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を設定することも可能である。したがってその場合には、図１について、ブロック２６の代わりにブロック３０．２が出発点を表すことになる。これに続いて、上述したような方法を行う。また、この外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に対する第一の選択は固定されていてもよい。しかしながら、物体についての外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）に対する選択を、前述の差の情報から調整してもよく、その後に前述のような色合せ工程が繰り返される。この調整工程は差情報が予め定めた値よりも下回るまで繰り返すことができる。最終的に、ブロックＥにおいて、３４．１における上述の繰返しによって決定された組成ならびに最終試験物体の最終的に選択された材料および表面テクスチャを用いて、サンプルが実際に試験室で作製される。次に、３９において当該サンプルの反射率値Ｒｓａｍｐｌｅ（ｗ，ｈ，ｉ）が測定され、これを用いてブロック４２においてＬａｂが計算され、ブロック３６において基準物体のＬａｂ値と比較される。３６におけるデルタＥが許容できる限度内であれば、外観合せ（外観マッチング）の工程が成功して完了したものと考えることができる。しかしながら、全てのＫ、Ｓおよび他のデータの実験誤差ならびに他の要因に起因して、マッチングを更に精緻化する必要がある場合もある。この場合には、上述の全ての選択肢（材料、着色剤、テクスチャ等の変更）を用いて更に近い外観マッチングが得られるようにすることができ、マッチングが許容できるようになるまで工程３５および工程３９が繰り返される。
【００８１】
さらに、本発明は、上述した色理論以外の色理論に広く一般的に適用できる。したがって、サーンダソンの式およびクベルカ−ムンクの式に代えて、既知の他の式を、それ自体として使用できるか又は僅かな改良の後に使用できる。また、散乱Ｓｔｏｔおよび吸収Ｋｔｏｔに代えて、物体の色を特徴付ける、それ自体既知の他のパラメータも使用できる。物体の色がどのようになるかの予測、物体の外観についての他の物体とのマッチング等の問題は残っているが、それぞれの場合に、表面寄与が内部の色から分離されること及び角度（ｈ，ｉ）の組に依存して実行される。
【００８２】
外観に対する表面寄与または表面反射ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）は、拡散光を用いた照射条件の下、少なくとも二つの予め定めた視角（ｈ）および少なくとも一つの光周波数ｗについて測定した複数の反射率値Ｒｍ（ｗ，ｈ，ｉ）から計算してもよい。
【００８３】
透明または半透明の物体の外観を、上述のような方法により反射率または透過率において予測することも可能である。さらに、表面反射値ｋ１（ｗ，ｈ，ｉ）を、物体の所与のテクスチャの表面トポロジーの知識から計算してもよい。
【００８４】
そのような変形は全て本発明の範囲に属するものと理解される。
【００８５】
以下の実施例は本発明を説明するために例示されるものであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、そのように解釈すべきでもない。量は特に示さない限り重量％である。
【００８６】
実施例
ブルーグレー（カラーｎｒ４１９３６）の木目（ｇｒａｉｎ）のある（タイプ００００．３３）プラスチック表面を有するアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）コポリマーである基準物体の外観に合せることが所望された。この材料の反射率値を、２０度、４５度および７５度の３種のアスペキュラー角度（ａｓｐｅｃｕｌａｒ ａｎｇｌｅ）の下、グレタグマクベス（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ）・タイプＥＲ５０のマルチアングル分光光度計で測定した。
【００８７】
同一のＡＢＳコポリマー、および以下のカラーインデックス番号により特定される着色剤：０．１％のＣ．Ｉ．６１７１０、０．２％のＣ．Ｉ．ソルベント・レッド１３５、０．１％のＣ．Ｉ．４７０２０および０．２％のＣ．Ｉ．ソルベント・グリーン２８（ＡＢＳコポリマーの重量を基準とする百分率）を含有する混合物を配合して、黒色の材料を調製した。（カラーインデックス番号は、米国、ノースカロライナ２７７０９の米国繊維化学者・色彩技術者協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｒｉｓｔｓ）と共に英国ブラッドフォードの染色者・色彩技術者協会（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ）により公表されている）。この材料から、木目（ｇｒａｉｎ）００００．３３を有する同一の金型により、成形体を作製した。その反射率値を、２０度、４５度および７５度の３種のアスペキュラー角度の下、グレタグマクベス・タイプＥＲ５０のマルチアングル分光光度計で測定した。これらの反射率曲線を用いて、前述のようなサーンダソンの式におけるｋ１値を計算した。このＡＢＳコポリマーで使用される場合の各色素について吸収係数Ｋおよび散乱係数Ｓは既知である。計算された値ｋ１をこれら係数ＫおよびＳと組み合わせるようにクベルカ−ムンクの式を用いて、適正な外観を生じさせることになる色素組成を計算した。
【００８８】
０．１７６％のＣ．Ｉ．７７８９１、０．０１６％のＣ．Ｉ．７７３１０、０．０４２％のＣ．Ｉ．７７４９１、０．３３５％のＣ．Ｉ．７７００７および０．００８５％のＣ．Ｉ．７７２６６を有するＡＢＳ配合物が、計算されたｋ１値と同一の反射率値を有するものと決定された。
【００８９】
この配合物を調製し二軸スクリュー押出機で混合した。この材料を次に木目００００．３３を有する金型中で射出成形し、上記マルチアングル分光光度計で測定した。以下の角度において以下のＣｉｅＬａｂデルタＥ色差が得られた（光源Ｄ６５および観測者１０度；デルタＥ）：
２０度：２．４１；
４５度：１．０５；
７５度：０．３４。
【００９０】
これらのデルタＥ値は色合せとして通常である。このため、それら３つの角度の下で当該配合物が選択された外観を有することが示された。通常の慣行において、着色剤の配合を調整することによって更に近いマッチングを生じさせることが可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による種々の方法を表す工程系統図である。
【図２】
物体の外観の２つの観測を模式的に示す図である。
【図３】
物体の数々の反射率値または反射率値の曲線を測定するための測定装置を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月29日(2002.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
【数３】
2004514888.tif 000041
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
【数４】
2004514888.tif 000042
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
【数７】
2004514888.tif 000043
【国際調査報告】
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2004514888.tif 000045
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