(57)【要約】【課題】本発明は塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける分光反射率ρ(λ)を予測計算するための分光反射率予測計算方法に関する。【解決手段】本発明は塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手順と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手順と、下地反射率算出手順で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手順で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手順とを有することを特徴とする。【選択図】図２５
2007316829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算する分光反射率予測計算方法であって、
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手順と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手順と、
前記下地反射率算出手順で取得した前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手順で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手順とを
有することを特徴とする分光反射率予測計算方法。
【請求項２】
前記塗膜構造体分光反射率算出手順で算出された前記分光反射率ρ(λ)を前記下地の分光反射率ρg(λ)に設定し、
前記下地反射率算出手順、及び、前記塗膜データ取得手順、並びに、前記塗膜構造体分光反射率算出手順を順次に繰り返すことにより、二種以上の塗料種積層によってなる塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出することを特徴とする請求項１記載の分光反射率予測計算方法。
【請求項３】
前記塗膜構造体分光反射率算出手順で算出された塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)に基づいて塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出する日射反射率算出手順を有することを特徴とする請求項１記載の分光反射率予測計算方法。
【請求項４】
前記塗膜構造体分光反射率算出手順で求められた前記塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の可視光波長域の部分に基づいて塗膜色を算出する塗膜色算出手順を有することを特徴とする請求項１記載の分光反射率予測計算方法。
【請求項５】
前記塗膜データ取得手順で取得した前記塗膜構造体の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて、この塗膜構造体を形成する一層のみからなる単一塗膜層の日射透過率ＴSFF、日射反射率ＲSFF、及び日射吸収率ＡSFFを算出する単一塗膜層日射特性算出手順を有することを特徴とする請求項１記載の分光反射率予測計算方法。
【請求項６】
前記下地反射率算出手順は、前記下地の分光反射率ρg(λ)をサンダーソン逆補正式
【数１】
2007316829.tif 000056
に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)へ補正する補正手順を有することを特徴とする請求項１記載の分光反射率予測計算方法。
【請求項７】
前記塗膜構造体分光反射率算出手順は、前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比から
【数２】
2007316829.tif 000057
に基づいて吸収係数及び散乱係数を合成し、
【数３】
2007316829.tif 000058
に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を計算し、計算された塗膜構造体の反射率R(λ)をサンダーソン補正式
【数４】
2007316829.tif 000059
に基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)へ補正することを特徴とする請求項１記載の分光反射率計算方法。
【請求項８】
塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算する分光反射率予測計算装置であって、
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、
前記下地反射率算出手段で取得した前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手段で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とを有することを特徴とする分光反射率予測計算装置。
【請求項９】
前記塗膜構造体分光反射率算出手段で算出された前記分光反射率ρ(λ)を前記下地の分光反射率ρg(λ)に設定し、
前記下地反射率算出手段、及び、前記塗膜データ取得手段、並びに、前記塗膜構造体分光反射率算出手段を順次に繰り返すことにより、二種以上の塗料種積層によってなる塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１０】
前記塗膜構造体分光反射率算出手段で算出された塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)に基づいて塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出する日射反射率算出手段を有することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１１】
前記塗膜構造体分光反射率算出手段で求められた前記塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の可視光波長域の部分に基づいて塗膜色を算出する塗膜色算出手段を有することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１２】
前記塗膜データ取得手段で取得した前記塗膜構造体の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて、この塗膜構造体を形成する一層のみからなる単一塗膜層の日射透過率ＴSFF、日射反射率ＲSFF、及び日射吸収率ＡSFFを算出する単一塗膜層日射特性算出手段を有することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１３】
前記下地反射率算出手段は、前記下地の分光反射率ρg(λ)をサンダーソン逆補正式
【数５】
2007316829.tif 000060
に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)へ補正する補正手順を有することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１４】
前記塗膜構造体分光反射率算出手段は、前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比から
【数６】
2007316829.tif 000061
に基づいて吸収係数及び散乱係数を合成し、
【数７】
2007316829.tif 000062
に基づいて塗膜構造体の反射率R(λ)を計算し、計算された塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)をサンダーソン補正式
【数８】
2007316829.tif 000063
に基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)へ補正することを特徴とする請求項８記載の分光反射率予測計算装置。
【請求項１５】
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、
前記下地反射率算出手段で取得した前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手段で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とを有し、
塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とするコンピュータシステム。
【請求項１６】
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、
前記下地反射率算出手段で取得した前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手段で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とが半導体基板上に搭載され、
塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする半導体チップ。
【請求項１７】
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、
前記下地反射率算出手段で取得した前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手段で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とが基板上に搭載され、
塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする回路基板。
【請求項１８】
コンピュータに、
下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出させる下地反射率算出手順と、
前記下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得させる塗膜データ取得手順と、
前記下地反射率算出手順で取得された前記下地の反射率Ｒg(λ)、及び、前記塗膜データ取得手順で取得された前記塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出させ、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出させる塗膜構造体分光反射率算出手順とを実行させ、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な分光反射率予測プログラム。
【請求項１９】
請求項１８記載のプログラムがインストールされたコンピュータシステム。
【請求項２０】
請求項１８記載のプログラムが記憶されたサーバと、
前記サーバにネットワークを介して通信可能とされており、前記ネットワークを介して前記サーバに対して下地及び塗膜構造を指定し、指定した下地及び塗膜から構成される塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を取得する端末装置とを有することを特徴とする分光反射率予測計算システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、日射反射率を算出するための分光反射率予測計算方法、及び、分光反射率予測計算装置、半導体チップ、回路基板、分光反射率予測プログラム、コンピュータシステム、並びに、分光反射率予測計算システムに係り、特に、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける分光反射率ρ(λ)を予測計算するための日射反射率を算出するための分光反射率予測計算方法、及び、分光反射率予測計算装置、半導体チップ、回路基板、分光反射率予測プログラム、コンピュータシステム、並びに、分光反射率予測計算システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの観点から、建築物などの屋根や外壁などに太陽熱高反射塗装が多く用いられているようになってきている。
【０００３】
太陽熱高反射塗料（遮熱塗料）は、高い日射反射率を有する塗料である。高日射反射率塗膜を構成・保持するための技術は多数報告されており、それらの技術を用いて遮熱塗料配合設計、日射反射率最適化積層仕様等が考えられるようになっている（特許文献１〜７参照）。このような、太陽熱高反射塗料を、日射の当たる建築物の屋根・壁面、或いは、道路面、車両、船舶等、日射による熱負荷の軽減が望まれる構造物表面に適用することによって、日射エネルギーを反射させ、温度上昇の緩和、空調負荷の低減が可能となる。
【特許文献１】特公平６−１９０６１号
【特許文献２】特許第３４８４１６４号
【特許文献３】特許第２５９３９６８号
【特許文献４】特開２０００−２１２４７５号公報
【特許文献５】特開２００２−１２８２５号公報
【特許文献６】特開２００４−１０８５３号公報
【特許文献７】特開２００４−２７２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際に遮熱塗料を適用する場合には、被塗物の用途、ユーザ（塗膜購入者）の希望に合わせ、塗膜色を調色して提供する。このため、遮熱塗料の原色を複数色用意し、その混色によって望む塗膜色を調色することが一般的である。
【０００５】
遮熱塗料では、「日射反射率ＲS」の高低がその機能の優劣を支配する重要な指標であるため、調色した遮熱塗料についての「日射反射率ＲS」を予めユーザに提示する必要がある。従来、日射反射率ＲSを計算により予測することは困難であり、実際に調色を実施し、塗膜を作成したのち分光光度計を用いて実測し、日射反射率ＲSを計算していた。
【０００６】
日射反射率ＲSの予測が困難である２つの理由を以下の実測例を用いて説明する。
【０００７】
第１の理由については、遮熱塗料の原色群から、図１（Ａ）に示すようなホワイト原色と図１（Ｂ）に示すようなブルー原色との混色による実測例を用いて説明する。
【０００８】
この２原色を質量比50：50（等量混色）で混色すると図１（Ｃ）に示すような混色塗膜構造体を得る。
【０００９】
図１は、塗膜構造体の塗膜色について、可視光波長域（380〜780nm）における塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の実測値を用いて、
JIS Z 8722 (2000) 色の測定方法−反射及び透過物体色
JIS Z 8729 (2004) 色の表示方法−L*a*b*表色系及びL*u*v*表色系（CIELAB表示系）
JIS Z 8721 (1993) 色の表示方法−三属性による表示（マンセル表示系）
に準じて計算した値と、
塗膜構造体の日射反射率ＲSについて、日射波長域（300〜2100nm）における塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の実測値を用いて、
JIS R 3106 (1998) 板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射取得率の試験方法
に準じて計算した値を示している。
【００１０】
なお、試験片は、塗装下地としてJIS K 5600 (1999) 4.1.2に規定されている隠蔽率試験紙の白地部分を用い、上記塗料を６mil塗布した塗膜構造体を使用している。
【００１１】
一般に、塗膜色、分光反射率ρ(λ)の測定は、図２に示すような測定システム１００により行われる。
【００１２】
測定システム１００は、積分球１１１の透過側開口部１２１に光を入射し、反射側開口部１２２に配置された試験片１０１に光を照射し、試験片１０１で反射された光を積分球１１１により検出器１１２に集光して、検出器１１２によって試験片１０１の分光反射率ρ(λ)を測定する。
【００１３】
このような測定システムとして、島津紫外・可視・近赤外分光光度計UV-3600（島津製作所製）に、UV-3600/3100シリーズ用積分球付属装置ISR-3100（島津製作所製）を設置した測定システムがあり、本明細書中の実測値はこの測定システムを用いたものである。
【００１４】
また、試験片１０１の測定面に対する入射光の入射角については、JIS R 3106に、「１５°を超えない入射角」との規定があるのでそれに準じる入射角８°で測定した。
【００１５】
上記の図1に示す実測例のように、塗膜構造体の日射反射率ＲSが90.2％であるホワイト原色と、日射反射率ＲSが29.3％であるブルー原色を等量混色した場合に、その混色塗膜構造体の日射反射率ＲSは、
90.2％×0.5  ＋  29.3％×0.5  ＝  59.75％
とはならず、それよりも17.55ポイント低い42.2％となっている。
【００１６】
これは、「日射反射率ＲSには加法性が成立しない」ことを示しており、日射反射率ＲSが解っている原色同士の混色であっても、その結果は単純な足し算では予測できないことを示している。
【００１７】
第２の理由を、図１（Ａ）に示したホワイト原色を、隠蔽率試験紙（黒地）の上に4、6、8、10milの厚さで塗布した塗膜構造体についての実測例を用いて説明する。
この場合の各塗膜構造体についての日射反射率ＲSの推移を図３に示す。ここで、隠蔽率試験紙（黒地）の日射反射率ＲSは、5.3％であり、図３に示すように塗膜の日射反射率ＲSが、下地の影響を受け、塗布厚さの増加と共に、変化していくことが解る。
【００１８】
つまり、同じ塗料を用いても、塗膜構造体の日射反射率ＲSは、その下地の種類、塗布厚さによって異なるため、塗膜単独での日射反射率ＲSを考えることには現実的な意味が希薄である。よって、より現実的な日射反射率ＲSを考えるために被塗物となる下地、下塗り/中塗り/上塗り等の塗装仕様、及び、塗布量を総合的に勘案した値である必要がある。
【００１９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、被塗物となる下地上に、調色された塗料を積層することによって形成される塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することにより、塗膜構造体の日射反射率ＲSの正確、かつ、迅速な提示を可能とするための日射反射率予測方法、及び、日射反射率予測装置、半導体装置、回路基板、日射反射率予測プログラム、コンピュータシステム、並びに、日射反射率予測計算システム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】
【００２０】
本発明の分光反射率予測計算方法は、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算する分光反射率予測計算方法であって、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手順と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手順と、下地反射率算出手順で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手順で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手順とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、塗膜構造体分光反射率算出手順で算出された分光反射率ρ(λ)を下地の分光反射率ρg(λ)に設定する下地分光反射率設定手順を有し、下地反射率算出手順、及び、塗膜データ取得手順、並びに、塗膜構造体分光反射率算出手順を順次に繰り返すことにより、二種以上の塗料種積層によってなる塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出することを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の分光反射率予測計算方法は、塗膜構造体分光反射率算出手順で算出された塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)に基づいて塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出する日射反射率算出手順を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明は、塗膜構造体分光反射率算出手順で求められた塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の可視光波長域の部分に基づいて塗膜色を算出する塗膜色算出手順を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の分光反射率予測計算方法は、塗膜データ取得手順で取得した塗膜構造体の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて、この塗膜構造体を形成する一層のみからなる単一塗膜層の日射透過率ＴSFF、日射反射率ＲSFF、及び日射吸収率ＡSFFを算出する単一塗膜層日射特性算出手順を有することを特徴とする。
【００２５】
さらに、下地反射率算出手順は、下地の分光反射率ρg(λ)をサンダーソン逆補正式
【００２６】
【数１】
2007316829.tif 000003
に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)へ補正する補正手順を有することを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の分光反射率予測計算方法は、塗膜構造体分光反射率算出手順は、塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比から
【００２８】
【数２】
2007316829.tif 000004
に基づいて吸収係数及び散乱係数を合成し、
【００２９】
【数３】
2007316829.tif 000005
に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を計算し、計算された塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)をサンダーソン補正式
【００３０】
【数４】
2007316829.tif 000006
に基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)へ補正することを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の分光反射率予測計算装置は、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算する分光反射率予測計算装置であって、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg (λ)を算出する下地反射率算出手段と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、下地反射率算出手段で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手段で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の分光反射率予測計算装置は、塗膜構造体分光反射率算出手段で算出された分光反射率ρ(λ)を前記下地の分光反射率ρg(λ)に設定し、下地反射率算出手段、及び、塗膜データ取得手段、並びに、塗膜構造体分光反射率算出手段を順次に繰り返すことにより、二種以上の塗料種積層によってなる塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出することを特徴とする。
【００３３】
さらに、本発明の分光反射率予測計算装置は、塗膜構造体分光反射率算出手段で算出された塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)に基づいて塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出する日射反射率算出手段を有することを特徴とする。
【００３４】
塗膜構造体分光反射率算出手段で求められた塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の可視光波長域の部分に基づいて塗膜色を算出する塗膜色算出手段を有することを特徴とする。
【００３５】
塗膜データ取得手段で取得した塗膜構造体の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて、この塗膜構造体を形成する一層のみからなる単一塗膜層の日射透過率ＴSFF、日射反射率ＲSFF、及び日射吸収率ＡSFFを算出する単一塗膜層日射特性算出手段を有することを特徴とする。
【００３６】
下地反射率算出手段は、前記下地の分光反射率ρg(λ)をサンダーソン逆補正式
【００３７】
【数５】
2007316829.tif 000007
に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)へ補正する補正手順を有することを特徴とする。
【００３８】
塗膜構造体分光反射率算出手段は、塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比から
【００３９】
【数６】
2007316829.tif 000008
に基づいて吸収係数及び散乱係数を合成し、
【００４０】
【数７】
2007316829.tif 000009
に基づいて塗膜構造体の反射率R(λ)を計算し、計算された塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)をサンダーソン補正式
【００４１】
【数８】
2007316829.tif 000010
に基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)へ補正することを特徴とする。
【００４２】
また、本発明のコンピュータシステムは、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、下地反射率算出手段で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手段で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とを有し、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする。
【００４３】
また、本発明の半導体チップは、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて前記下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、下地反射率算出手段で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手段で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とが半導体基板上に搭載され、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする。
【００４４】
さらに、本発明の回路基板は、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)を算出する下地反射率算出手段と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得する塗膜データ取得手段と、下地反射率算出手段で取得した下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手段で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出し、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出する塗膜構造体分光反射率算出手段とが基板上に搭載され、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする。
【００４５】
また、本発明の分光反射率予測プログラムは、コンピュータに、下地の分光反射率ρg(λ)に基づいて下地の反射率Ｒg(λ)を算出させる下地反射率算出手順と、下地に積層される塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚を取得させる塗膜データ取得手順と、下地反射率算出手順で取得された下地の反射率Ｒg(λ)、及び、塗膜データ取得手順で取得された塗膜の各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数及び散乱係数、原色配合比、膜厚に基づいて塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)を算出させ、これに基づいて塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を算出させる塗膜構造体分光反射率算出手順とを実行させ、塗膜構造体の日射反射率ＲSを算出するために必要な可視光波長域及びそれに隣接する非可視光波長域での波長λにおける、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を予測計算することを特徴とする。
【００４６】
また、本発明のコンピュータシステムは、上記分光反射率予測プログラムがインストールされたことを特徴とする。
【００４７】
本発明の分光反射率予測計算システムは、上記分光反射率予測プログラムプログラムが記憶されたサーバと、サーバにネットワークを介して通信可能とされており、ネットワークを介してサーバに対して下地及び塗膜構造を指定し、指定した下地及び塗膜から構成される塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を取得する端末装置とを有することを特徴とする。
【００４８】
なお、塗膜構造体の日射反射率ＲSは、JIS R 3106に基づき、波長300〜2100nmの波長域での塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)から算出される塗膜構造体の日射反射率である。
【００４９】
また、単一塗膜層の日射透過率ＴSFF、日射反射率ＲSFF、及び日射吸収率ＡSFFは、上記の塗膜構造体の部分をなす塗膜１層のみをフリーフィルムとした単一塗膜層について、JIS R 3106に基づき、波長300〜2100nmの波長域での単一塗膜層の分光透過率τFF(λ)、分光反射率ρFF(λ)から算出される単一塗膜層の日射透過率、及び、日射反射率であり、このとき、単一塗膜層の日射吸収率は、ＡSFF ＝１−ＴSFF −ＲSFFである。
【００５０】
塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)は、積分球付属装置を用いた分光光度計で実測可能な塗膜構造体の波長λにおける反射率である。
【００５１】
塗膜構造体の反射率Ｒ(λ)は、上記の塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の実測において、空気と塗膜との界面、或いは、塗膜と下地との界面で、屈折率の差に起因する反射が生じるが、これら界面での反射を無視した理論上での塗膜構造体の波長λにおける反射率である。
【００５２】
下地の分光反射率ρg(λ)は、積分球付属装置を用いた分光光度計で実測可能な被塗物としての下地の波長λにおける反射率である。
【００５３】
下地の反射率Ｒｇ(λ)は、上記の下地の分光反射率ρg(λ)の実測においては、空気と下地との界面で、屈折率の差に起因する反射が生じるが、これら界面での反射を無視した理論上での下地の波長λにおける反射率である。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、下地の分光反射率に基づいて下地の反射率を算出し、下地に積層される塗膜の吸収係数及び散乱係数を取得し、下地の反射率及び塗膜の吸収係数及び散乱係数に基づいて塗膜構造体の反射率を算出することにより、調色塗料の日射反射率の提示をコンピュータシステムによって迅速、かつ、正確に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
〔原理〕
まず、本発明の日射反射率の計算方法の原理について説明する。
【００５６】
〔日射反射率ＲS〕
塗膜の日射反射率ＲSは、JIS R 3106 (1998)「板ガラス類の透過率・反射率・放射率・日射取得率の試験方法」の「6.日射透過率・日射反射率及び日射吸収率の算定」に記載された計算方法に準じ計算することができる。
【００５７】
その理論的な基礎式は以下のように表される。
【００５８】
【数９】
2007316829.tif 000011
実際の計算上は、積分では煩雑なため、式（２）を用いる。
【００５９】
【数１０】
2007316829.tif 000012
Eλ・Δλの値については、上述のJIS R 3106の付表２「日射透過率、日射反射率及び日射吸収率を計算するための重価係数」に記載されている。
【００６０】
図４は日射透過率、日射反射率及び日射吸収率を計算するための重価係数を説明するための図を示す。
【００６１】
図４には、波長300〜2500nmまでの重価係数が記載されているが、300〜2100nmまでを用いることを標準と規定しており、2100〜2500までの値も含めて計算に使用する場合には、「その旨を報告の数値に附記する」ことと規定している。
【００６２】
図５は、JIS R 3106に基づいて求められた直達日射相対値の標準スペクトル分布を示している。
【００６３】
図５において、
紫外線波長域：波長300〜380nm
可視光波長域：波長380〜780nm
赤外線波長域：波長780〜2100nm
と区分することが一般的であり、通常、この波長域300〜2100nmについて式（２）の計算を実施し、日射反射率ＲSを求めることとなる。
【００６４】
ここで、上記の波長域それぞれについて
【００６５】
【数１１】
2007316829.tif 000013
を計算すると、その比は
紫外線波長域：1.7％
可視光波長域：50.2％
赤外線波長域：48.1％
となり、この比が日射エネルギーの波長域別構成を表している。つまり、日射エネルギーの約半分は、赤外線波長域にあり、これを如何に反射するかによって日射反射率の高低が大きく変化することが解る。
【００６６】
また、可視光波長域の反射率は、塗膜色と密接な関係にあるため、その自由な変更が極めて困難であるのに対し、赤外線波長域は、目に見えないが故に、その高低は、塗膜色とは無縁であり、塗料設計上の自由度が大きく確保できるという利点となり、日射反射率ＲSを考える上ではとりわけ重要な波長域である。
【００６７】
また、日射反射率ＲSの算出方法については、上述のJIS R 3106以外にも、JIS A 5759(1998)「建築窓ガラス用フィルム」等にも規定があるが、いずれの規定においても重価係数の扱いが若干異なる程度であり、同様に計算することができる。
【００６８】
〔日射反射率ＲSの計算例〕
図６は、分光反射率ρ(λ)の実測例を示す図である。
【００６９】
図６では、遮熱塗料の原色群から、レッド、ブルー、エローの３原色について、図２に示すような測定システム１００を用いて、波長300〜2500nmの波長域で塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)を測定した実測例を示している。
【００７０】
なお、試験片は、塗装下地としてJIS K 5600 (1999) 4.1.2に規定されている隠蔽率試験紙の白地部分を用い、上記３原色塗料をそれぞれ６mil塗布した塗膜構造体を使用している。
【００７１】
以上のような測定で得られた分光反射率ρ(λ)と、図４に示すJIS R 3106の付表２「日射透過率、日射反射率ＲS及び日射吸収率を計算するための重価係数」に記載のEλ・Δλの数表を用いて、式（２）の計算を実施することによって、日射反射率ＲSを求めることができる。
【００７２】
図７は３原色の分光反射率ρ(λ)の測定値を用いて日射反射率ＲSの計算を行った結果を示す図である。
【００７３】
本実施例のように、塗膜構造体の日射反射率ＲSは、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の測定値から計算される。
【００７４】
次に、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の予測計算方法について説明する。
【００７５】
まず、紫外線〜可視光〜赤外線（300〜2100nm）に亘る波長域において、任意の下地上に、任意の調色配合塗料を1層塗布した場合の、塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)の予測計算方法について説明する。
【００７６】
〔クベルカ−ムンク理論〕
このような塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)についての研究としては、例えば、P.KubelkaとF.Munkが1931年に報告した塗膜層の光学的性質についての理論的な解析結果が知られており、一般に「クベルカ−ムンク理論」と呼ばれている。（P.Kubelka , F.Munk , Z.tech.Phys. , 12 , 593 (1931)）。
【００７７】
図８はクベルカ−ムンク理論の概念図を示す。
【００７８】
この「クベルカ−ムンク理論」は、ある散乱係数Ｓと吸収係数Ｋを持った膜厚Ｘである均質な塗膜層が、反射率Ｒgである下地に上に密着（Optical Contact）して置かれたときの反射率Ｒを求めるものである。
【００７９】
〔ダンカンの混色理論〕
また、複数の原色を混色することによってなる調色塗膜の散乱係数Ｓと吸収係数Ｋについては、1962年にD.R.Duncanによって次のような報告がなされている。
【００８０】
ここで、原色１〜ｎのｎ種の原色を、配合比Ｃｉで混色することによって得られる調色塗膜の散乱係数Ｓと吸収係数Ｋは以下のように表すことができる。
【００８１】
【数１２】
2007316829.tif 000014
これは、散乱係数Ｓと吸収係数Ｋには加法則が成り立つということを示しており、調色塗膜のＫ／Ｓは次の式で表される。
【００８２】
【数１３】
2007316829.tif 000015
この結果は、「ダンカンの混色理論」として知られている（D.R.Duncan, J. Oil.Colour.Chem.Assoc, 45 , 300 (1962)）。
【００８３】
〔日射反射率計算手法〕
本実施例では、「クベルカ−ムンク理論」、及び、「ダンカンの混色理論」を基礎として、日射反射率を計算している。
【００８４】
このとき、本実施例では、分光反射率ρ(λ)の実測値と、「クベルカ−ムンク理論」での反射率Ｒを関係付ける補正を行っている。
【００８５】
図９は分光反射率ρ(λ)の実測値とクベルカ−ムンク理論での反射率Ｒを関係付ける補正を説明するための図を示す。
【００８６】
クベルカ−ムンク理論で扱う反射率Ｒ(λ)は、図９（Ａ）に示すように均質な塗膜層１３１による理想状態での反射であるが、実測上は、図９（Ｂ）に示すように空気１３２と接するある屈折率を持つ塗膜層１３１での界面、或いは、塗膜層１３１と下地１３３との界面で、屈折率の差に起因する反射が生じる。
【００８７】
実測で得られる分光反射率ρ(λ)は、これら界面で生じる反射の影響を含む反射光全体についての値となるため、計算で得られる反射率Ｒ(λ)を実測状態での分光反射率ρ(λ)へ補正する必要がある。
【００８８】
このような補正を行う方法としては、1942年にJ.L.Saundersonが報告した「サンダーソン補正式」と呼ばれる補正式が知られている（J.L.Saunderson , J.Opt. Soc. Am. , 32 , 727 (1942)）。
【００８９】
サンダーソン補正式は、
【００９０】
【数１４】
2007316829.tif 000016
で表される。
【００９１】
式（８）においてｋ1は、フレスネル反射係数である。
【００９２】
フレスネル反射係数ｋ1は、塗膜面に垂直な入射光に対しては、
【００９３】
【数１５】
2007316829.tif 000017
で表せる。
【００９４】
式（９）において、ｎ0=1.0003であるから、ｎ1=1.5程度の樹脂では、ｋ1=0.04程度と予想される。実際には、表面状態等の影響も受けるため、実験的に求めることとなるが、0.00〜0.05の値を用いることが多い。
【００９５】
また、式（８）において、ｋ2は、内部拡散反射係数である。
【００９６】
内部拡散反射係数ｋ2は、以下のような予測式が、数多く報告されているが、これについても、実際には、実験的に求めることが多く、0.3〜0.8の値を用いることが多い。
【００９７】
【数１６】
2007316829.tif 000018
なお、ｋ1、ｋ2の値を求める方法の詳細については、例えば、「E.L.Cairns , D.A.Holtzen , D.L.Spooner Color Res. and Application , 1 , No.4 , 174 (1976)に記載がある。
【００９８】
さらに、式（８）において、ｋlinは光学系に関する正反射成分であり、理論的には、正反射光を完全に含む測定の場合
ｋlin＝ｋ1
正反射光を完全に含まない測定の場合
ｋlin＝０．０
と考えることができる。しかしながら、光学系・試験片の表面性状の影響を強く受けるため、これについても実験的に求めることが多く、0.00〜0.05の値を用いることが多い。
【００９９】
また、式（８）は、Ｒ(λ)をρ(λ)に補正する式となるが、この逆補正として分光反射率ρ(λ)を反射率Ｒ(λ)に補正する式（サンダーソン逆補正式）は以下のように表せる。
【０１００】
【数１７】
2007316829.tif 000019
〔クベルカ−ムンク理論〕
次に、クベルカ−ムンク理論について説明する。
【０１０１】
図１０はクベルカ−ムンク理論のモデル図を示す。
【０１０２】
図１０に示すように均質な塗膜層１３１の中に微小厚さｄｘの層１３４を想定し、この層１３４の下方、上方から来る光束ｉ、ｊを考える。
【０１０３】
まず、下方に向かって通過する光束については、上方から来る光束ｉの変化量ｄｉは、微小層ｄｘの吸収によってｉＫｄｘ減少し、微小層ｄｘの散乱によってｉＳｄｘだけ減少し、下方から来る光束ｊの微小層ｄｘによる散乱によってｊＳｄｘだけ増加する。
【０１０４】
また、上方に向かって通過する光束については、下方から来る光束ｊの変化量ｄｊは、微小層ｄｘの吸収によってｊＫｄｘだけ減少し、微小層ｄｘの散乱によってｊＳｄｘだけ減少し、上方から来る光束ｉの微小層ｄｘによる散乱によってｉＳｄｘだけ増加する。
【０１０５】
この様子を上方への変化を＋の方向として微分方程式に纏めると次のように表すことができる。
【０１０６】
【数１８】
2007316829.tif 000020
式（１２）、式（１３）に示される微分方程式は以下のように解くことができる。
【０１０７】
式（１２）、式（１３）の両辺をそれぞれｉ、ｊで割り辺々足し合わせると、
【０１０８】
【数１９】
2007316829.tif 000021
ここで、ｊ／ｉ＝ｒとおき、両辺にｒ／Ｓを乗じて整理すると、
【０１０９】
【数２０】
2007316829.tif 000022
さらに、
【０１１０】
【数２１】
2007316829.tif 000023
とおき、両辺にＳを乗じて整理すると、
【０１１１】
【数２２】
2007316829.tif 000024
式（１８）は積分することができて、その一般解は積分定数をＣとして、
【０１１２】
【数２３】
2007316829.tif 000025
ここで、図１０に示すモデルより、塗膜層１３１の厚さｘ=0のときｒ＝ｊ／ｉ＝ＲSであり、塗膜層１３１の厚さｘ＝Ｘのときｒ＝Ｒであると考えられるからその範囲で、式（１８）を積分すると、
【０１１３】
【数２４】
2007316829.tif 000026
となる。よって、図１０に示すモデルの一般解は次式のように表記できる。
【０１１４】
【数２５】
2007316829.tif 000027
次に、塗膜層１３１の厚さが任意のＸであったときの反射率Ｒを求める式を導出する。
【０１１５】
式（２２）でＸ＝∞とすると、右辺は∞となる。このときの左辺が∞となるためには、ＲS＝０と考えてよいため、
【０１１６】
【数２６】
2007316829.tif 000028
に収束することになる。
【０１１７】
したがって、Ｘ＝∞のときの反射率ＲをＲ∞と表記することとすると、
【０１１８】
【数２７】
2007316829.tif 000029
で表せる。また、その逆数をとると、
【０１１９】
【数２８】
2007316829.tif 000030
で表せる。
【０１２０】
これらを用いて式（２２）の一般解を書き換えると、
【０１２１】
【数２９】
2007316829.tif 000031
で表せる。
【０１２２】
この式（２７）によって、
下地１３３の反射率Ｒg、厚さＸ＝∞のときの（完全隠蔽のときの）反射率Ｒ∞、塗膜層１３１の散乱係数Ｓが既知であれば、任意の厚さＸのときの反射率Ｒを求めることができる。
【０１２３】
また、式（２７）は、式（１６）より、
【０１２４】
【数３０】
2007316829.tif 000032
であるから、
式（２７）と式（２８）より、塗膜層１３１の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋが既知であれば、反射率Ｒgの下地１３３の上に、この塗膜層１３１を任意の厚さＸで密着させたときの反射率Ｒを求めることができることとなる。
【０１２５】
このようにして導出された反射率Ｒ(λ)から、式（８）のサンダーソン補正を用いてρ(λ)を求め、これを式（２）に代入することにより日射反射率ＲSを計算することができる。
【０１２６】
式（２２）の一般解は式（２７）以外の形にも書き下すことができる。
【０１２７】
例えば、
【０１２８】
【数３１】
2007316829.tif 000033
とおき、以下のような双曲線関数（hyperbolic cotangent）を用いると、
【０１２９】
【数３２】
2007316829.tif 000034
で表せる。
【０１３０】
また、式（２２）より、
【０１３１】
【数３３】
2007316829.tif 000035
で表せる。
【０１３２】
この式（３２）を用いても、式（２７）と式（２８）同様、
塗膜層１３１の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋが既知であれば、反射率ＲSの下地１３３の上に、この塗膜層１３１を任意の厚さＸで密着させたときの反射率Ｒを求めることができる。
【０１３３】
また、式（２４）は、
【０１３４】
【数３４】
2007316829.tif 000036
で表せる。
【０１３５】
この式は、下地１３３の反射率Ｒgの影響を受けない無限大膜厚（完全隠蔽膜厚）のときの反射率Ｒ∞についての、クベルカ−ムンク理論の帰結としてよく知られている公式である。
【０１３６】
しかし、前述のように、日射反射率予測計算は、下地１３３の反射率Ｒgの影響を前提としているため、式（３３）から日射反射率を求めることは困難である（参考文献：財団法人日本色材研究所編  カラーマッチングの基礎と応用  日刊工業新聞社  （1991）／村田幸男  色彩技術ハンドブック  株式会社総合技術センター  （1990））。
【０１３７】
〔多層積層への展開〕
次に多層積層への展開方法について説明する。
【０１３８】
図１１は多重積層系の計算手順を説明するための図を示す。
【０１３９】
上記の図１０に示すように、クベルカ−ムンク理論は、反射率Ｒgである下地１３３の上に、１層の塗膜層１３１が密着（Optical Contact）して置かれたときの反射率Ｒを求めるものである。
【０１４０】
しかし、実際の塗装系においては、鋼板、コンクリート等の様々な素材よりなる基材の上に、下塗り/中塗り/上塗り/クリヤー等の塗料を塗り重ねる場合や、既に何らかの塗装系が施工してある被塗物を、さらに、何らかの塗装系で塗り替える場合など、複数の色材による多層積層系となることが一般的である。
【０１４１】
このような多層積層系となる場合であっても、図１１に示すように下層より順を追って反射率Ｒを計算し、次に、この計算された反射率Ｒを下地の反射率Ｒgとして上層へ計算を進めていくことにより、反射率の計算は可能となる。
【０１４２】
〔散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋ〕
次に、本発明の予測計算での基礎的なパラメータである、塗膜の単位厚さ当たりの散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの求め方について説明する。
【０１４３】
ここで、未知数は、塗膜層１３１の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの２つのみであるから、２種類の反射率の異なる下地１３３上に、塗膜層１３１を密着させて、２通りの反射率Ｒを測定することにより、式（２７）を用いて連立二元方程式として解くことは可能である。
【０１４４】
このような解法のうち、簡便な方法の一例として、「湊の方法」（湊 , 千葉大学工学部研究報告  19 , No.36 , 203 (1968)）が知られている。
【０１４５】
式（２７）をＳについて纏めると、
【０１４６】
【数３５】
2007316829.tif 000037
で表せる。
【０１４７】
ここで、白い下地と、黒い下地の２種類の下地を用い、同一塗料で同一膜厚の塗膜層を作成すると、この２つの試験片から計算される散乱係数Ｓは同じ値となるはずなので、
【０１４８】
【数３６】
2007316829.tif 000038
で表せる。
【０１４９】
この式の第２辺と第３辺をみると、Ｒg1、Ｒg2、Ｒ1、Ｒ2は実測できるから、この方程式での未知数はＲ∞のみとなる。
【０１５０】
よって、式（３５）より、以下のようにＲ∞を求めることができ、
【０１５１】
【数３７】
2007316829.tif 000039
で表せる。
【０１５２】
ここで、
【０１５３】
【数３８】
2007316829.tif 000040
である。
【０１５４】
こうしてＲ∞が求まったならば、式（３５）に、Ｒ∞と、（Ｒg1、Ｒ1）または、（Ｒg2、Ｒ2）の何れかを代入して散乱係数Ｓを求めることができる。
【０１５５】
吸収係数Ｋについては、式（３３）を用いて
【０１５６】
【数３９】
2007316829.tif 000041
として求められる。
【０１５７】
このように求められた散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋは、塗膜層１３１の単位厚さに対応する値となっており、これらの数値を用いて、上述の日射反射率の予測計算を実施することができる。
【０１５８】
なお、下地１３３の影響を無視できる場合については、Ｒ∞について計算することが目的となるが、このときは、式（２６）に示したように、散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの比（Ｋ／Ｓ）がパラメータとなるので、散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの単位厚さ当たりの値は必要ではなく、相対値でも計算可能となる。これに対し、下地１３３の影響を考慮する必要がある場合には、上述のように、塗膜層１３１の単位厚さに対応する絶対値として散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋを求めることが必須となる。
【０１５９】
〔透過率の計算方法〕
クベルカ−ムンク理論では、塗膜層１３１の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋが既知であれば、塗膜層１３１によって形成される厚さＸの単一塗膜層の反射率、及び、透過率についても計算することができる。ここで、単一塗膜層とは、下地上に形成されていない、いわゆる、フリーフィルム状態を意味する。
【０１６０】
一般的な多層積層系塗膜における日射反射率評価では、ある塗膜層の透過率の値そのものは重要性を持たない場合が多いが、下層の反射率の全体の日射反射率への影響度を評価する上では、各塗膜層の透過率は有用な指標となる。
【０１６１】
透過率を実測する場合には単一塗膜層の透過率を測定することとなるので、実測される分光透過率をτFF(λ)、理論的に計算される透過率を透過率ＴFF(λ)、及び、実測される分光反射率をρFF(λ)、理論的に計算される反射率を反射率ＲFF(λ)とする。
【０１６２】
クベルカ−ムンク理論からは、厚さXである単一塗膜層の透過率、及び、反射率について以下のように表記される。
【０１６３】
【数４０】
2007316829.tif 000042
式（３９）は、hyperbolic sin関数、及び、hyperbolic cos関数を用いて以下のように表すこともできる。
【０１６４】
【数４１】
2007316829.tif 000043
ここで、ａ、ｂについては式（１６）、式（２９）と同様で、
【０１６５】
【数４２】
2007316829.tif 000044
である。
【０１６６】
単一塗膜層の分光透過率測定の場合についても、理想状態の透過率ＴFF(λ)から実測状態の分光透過率τFF(λ)への補正が必要で、サンダーソン補正のときと同様にk1、k2を用いて、以下のように補正（Allen補正と呼ぶこととする）することができる。
【０１６７】
この補正では、単一塗膜層の分光透過率τFF(λ)と、分光反射率ρFF(λ)を一組で補正することとなる。
【０１６８】
【数４３】
2007316829.tif 000045
E.Allen , Color Res and Appl. , 12 , 106 (1987)参照。
【０１６９】
散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋを求める場合に、下地の反射率を変えたときの分光反射率ρ(λ)の測定値を用いて求める方法（湊の方法）を前段で紹介したが、この方法とは別に「透過率」を測定する方法であっても同様に散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋを求めることができる。
【０１７０】
このような方法として、式（４５）で表される透過率を厚さの異なる２枚の薄膜について測定し、未知数である散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋを求める、いわゆる、「Caldwellの方法」（B.P.Caldwell , J. Opt. Soc. Am. , 58 , 755 (1968)）が知られている。
【０１７１】
〔散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの計算結果〕
ここで、散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの計算例について説明する。
【０１７２】
図１２は散乱係数Ｓ及び吸収係数Ｋの計算結果の一例を示す図である。
【０１７３】
図１２は、ある遮熱塗料の原色群から、ホワイト原色について上述の「湊の方法」で得られた、散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋの計算結果を示しており、散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋは、塗膜の単位膜厚（μｍ）に対する値として計算した結果である。
【０１７４】
試験片作成上は、均一膜厚を得るために、アプリケータ（厚さ単位はmilが一般的）を用いているが、通常の塗料施工の場合、塗布量m（塗布時の単位面積当たりの塗布重量：kg/ｍ２）で管理することが多いため、これと、乾燥状態での膜厚である膜厚Ｘ（μｍ）との関係は予め実測してある。
【０１７５】
この換算係数を膜厚換算係数（γ）とすると、
【０１７６】
【数４４】
2007316829.tif 000046
と表され、測定に用いた遮熱塗料の場合は、
γ≒383
となる。
【０１７７】
また、塗布量ｍ（kg/m2）≒0.0164×塗布厚（mil）
膜厚Ｘ（μｍ）≒383×塗布量（kg/m2）
とした。
【０１７８】
なお、計算は、JIS R 3106の日射反射率計算に必要な波長のみで実施している。
【０１７９】
図１２に示すように赤外線波長域では、ホワイト原色であっても、散乱係数Ｓは、長波長になるに連れて減少し、吸収係数Ｋは、ホワイト原色のバインダーとして用いられている有機樹脂による赤外線吸収帯の影響を受ける様子が確認できる。
【０１８０】
〔日射反射率の予測計算結果〕
次に、日射反射率の予測計算結果について説明する。
【０１８１】
前段のように各原色の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋを求めると、これら原色の任意の混色によって得られる混色塗膜について、分光反射率ρg(λ)を持つ基材上に、任意の塗布厚さで塗布した場合の、積層塗膜構造体の分光反射率ρ(λ)が求められることとなる。
【０１８２】
そして、分光反射率ρ(λ)を用いて、JIS R 3106より日射反射率ＲSが計算される。
【０１８３】
日射反射率の予測が困難である理由として、以下の２点を指摘したが、ここでは、この２点を考慮した場合について、日射反射率の計算予測値と実測値を比較することとする。
【０１８４】
予測困難な理由：１．加法性が成立しない。２．塗布厚さによる変化が大きく、下地の影響を受ける。
【０１８５】
図１３はある遮熱塗料の原色のホワイト原色とブルー原色との混色による計算予測値と実測値との比較結果を示す図である。
【０１８６】
なお、実測に用いた試験片は、隠蔽率試験紙の白地部分に上記塗料を６mil塗布したものを使用し、この条件に従って計算予測を実施した。６mil塗布は、塗布量0.98kg/ｍ２に相当し、このときの膜厚は、約３８μｍとなる。
【０１８７】
図１３に示されるようにホワイト原色、及び、ブルー原色の分光反射率ρ(λ)の計算予測値が、実測値を再現しているのみならず、その2原色の等量混色についても精度よく計算されていることが解る。
【０１８８】
日射反射率は、ここで計算された分光反射率ρ(λ)の計算予測値を用いて計算することができる。図１４はホワイト／ブルー原色混色での日射反射率の比較結果を示す図である。
【０１８９】
図１５、図１６は原色のホワイト原色を、隠蔽率試験紙の白地部分、黒地部分の２種類の下地の上に塗布したときの計算予測値と実測値との比較結果を示す図である。図１５はある遮熱塗料の原色のホワイト原色を、隠蔽率試験紙の白地部分、黒地部分の２種類の下地の上に４milの膜厚で塗布した条件での計算予測値と実測値との比較結果を示している。図１６は１０milの膜厚で塗布した条件での計算予測値と実測値との比較結果を示している。
【０１９０】
なお、４mil塗布は、塗布量0.07kg/ｍ２に相当し、このときの膜厚は、約２５μｍとなる。１０mil塗布は、塗布量0.16kg/ｍ２に相当し、このときの膜厚は、約６３μｍとなる。
【０１９１】
図１５、図１６に示されるようにホワイト原色の分光反射率ρ(λ)の膜厚による変化、及び、下地の影響による変化が、計算によって再現されていることが解り、この例でも日射反射率は下表のように計算することができる。
【０１９２】
図１７はホワイト原色の膜厚/下地による日射反射率の計算結果を示す図である。
【０１９３】
顧客への日射反射率提示における要求精度については、公的な規定等は無いが、市場での実務上は±５points（最大目盛の５％）程度であればよいと考えられる。
この要求精度を鑑み、上記の計算結果と実測値との比較を見ると、日射反射率の計算予測は充分良好に行うことができると判断できる。
【０１９４】
なお、予測計算においては、サンダーソン補正係数ｋ1＝０．００、ｋ2＝０．６０、ｋlin＝０．０３を用いている。
【０１９５】
〔塗膜色の予測計算〕
次に、塗膜色の予測計算の理論について説明する。
【０１９６】
ここでは、日射反射率とは別に、分光反射率ρ(λ)から計算可能である「塗膜色」について説明する。
【０１９７】
日射反射率計算の場合は、日射に含まれる波長域全体について計算する必要があるために、紫外線〜可視光〜赤外線に亘る300〜2100nmの波長域における分光反射率ρ(λ)を考慮したが、塗膜色計算は、可視光についてのみ計算すればよいため、上記の計算によって求めた分光反射率ρ(λ)のうち、380〜780nmのみの値を用いる。
【０１９８】
分光反射率ρ(λ)から、塗膜色を計算する方法については、JIS Z 8722 (2000)「色の測定方法−反射及び透過物体色」に規定があり、これは、分光反射率ρ(λ)から、ＸＹＺ表色系の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを計算するものである。
【０１９９】
そのための基礎式は、
【０２００】
【数４５】
2007316829.tif 000047
で与えられている。
【０２０１】
標準イルミナント、補助イルミナント及び代表的な蛍光ランプの下での三刺激値計算の場合の重価係数
【０２０２】
【数４６】
2007316829.tif 000048
の値は、JIS Z 8722 (2000)「色の測定方法−反射及び透過物体色」の付表１に観測者の視野及び波長間隔に応じた数表として記載されている。
【０２０３】
図１８は観測者の視野及び波長間隔に応じた数表を示す図である。図１８は、建築物外装用塗膜の測色条件として比較的一般的な、C光源、2°視野の波長間隔５nmの数表を例示している。
【０２０４】
なお、図２に示した測定条件は、JIS Z 8722で分類されている「照明及び受光の幾何学的条件」での条件ｄ(n-D)[0/d]に相当するものである。
【０２０５】
つまり、ρ(λ)の値が解れば、式（４７）、式（４８）より三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚが計算されることとなる。
【０２０６】
このようにして得られた三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚで塗膜色の表記はなされたことになるのであるが、実際的には、このＸＹＺ表色系から、Ｌ*ａ*ｂ*表色系、或いは、三属性（色相Ｈ、明度Ｖ、及び、彩度Ｃ）のいわゆる、マンセル表示に変換した値を用いて塗膜色を表すことが行われている。
【０２０７】
Ｌ*ａ*ｂ*表色系への変換については、JIS Z 8729 (2004) 色の表示方法−Ｌ*ａ*ｂ*表色系及びＬ*u*ｖ*表色系にその方法が規定されており、三属性（色相Ｈ、明度Ｖ、及び、彩度Ｃ）への変換については、JIS Z 8721 (1993) 色の表示方法−三属性による表示 に規定がある。
【０２０８】
ここでは、塗膜色の管理に多く用いられるＬ*ａ*ｂ*表色系への変換について説明する。
【０２０９】
これは物体色を、国際照明委員会（略称CIE）が1976年に推奨した３次元の近似的な均等色空間であるCIE(1976) Ｌ*ａ*ｂ*空間（略記CIELAB）で表示しようとするものである。
【０２１０】
この変換式は、以下のように規定されている。
【０２１１】
CIE1976明度L*については、Ｙ／Ｙn＞0.008856のとき、
【０２１２】
【数４７】
2007316829.tif 000049
となり、Ｙ／Ｙn≦0.008856のとき、
【０２１３】
【数４８】
2007316829.tif 000050
となる。
【０２１４】
また、Ｌ*ａ*ｂ*表色系の色座標ａ*、ｂ*については、
【０２１５】
【数４９】
2007316829.tif 000051
となる。
【０２１６】
さらに、Ｘn、Ｙn、Ｚnの値については、「JIS Z 8729 付表３  完全拡散反射体の標準イルミナント及び補助標準イルミナントによる三刺激値並びに色度座標」に記載されている数表３のようになる。図１９は完全拡散反射体の標準イルミナント及び補助標準イルミナントによる三刺激値並びに色度座標の数表を示す図である。
【０２１７】
〔塗膜色予測計算結果〕
次に、塗膜色の予測計算結果について説明する。
【０２１８】
前段では、クベルカ−ムンク理論から予測計算された分光反射率ρ(λ)の可視光波長域380〜780nmの値を用いて、塗膜色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表示できることを述べたが、ここでは、このように予測計算されたＬ*ａ*ｂ*の値と実測値とを比較する。
【０２１９】
図２０、図２１は、塗膜色の実測値と予測計算との比較結果を示す図である。なお、図２０、図２１は上述の日射反射率の予測計算の例示として用いた条件について上述の塗膜色の予測計算結果を示している。また、色差は、JIS Z 8730 (2002) 色の表示方法−物体色の色差に準じて以下の式で計算した。
【０２２０】
【数５０】
2007316829.tif 000052
なお、Ｃ光源２°視野での計算値である。
【０２２１】
また、建築物外装等での色差管理基準は、ΔＥ*ab≦0.5程度とする場合が一般的であり、これを鑑みると上記の塗膜色の予測計算は、良好に行うことができると判断できる。
【０２２２】
次に、単一塗膜層の日射透過率の計算予測結果について説明する。
【０２２３】
ここでは、単一塗膜層の日射透過率の計算例を示す。
【０２２４】
単一塗膜層の日射透過率ＴSFFは、式（４５）で求められる透過率τFF(λ)を、式（２）のρ(λ)と置き替えた以下の式で計算できる。
【０２２５】
【数５１】
2007316829.tif 000053
また、式（４５）で、単一塗膜層の透過率τFF(λ)は、反射率ρFF(λ)と必ずセットで求められることとなるから、これより、日射反射率ＲSFFも次式を用いて計算することができる。
【０２２６】
【数５２】
2007316829.tif 000054
そして、実測される単一塗膜層の日射吸収率ＡSFFについても、以下の関係から求めることができる。
【０２２７】
【数５３】
2007316829.tif 000055
図２２はフリーフィルムでの日射透過率予測計算結果を示す図である。
【０２２８】
〔分光反射率予測計算システム〕
次に上記の理論を実現するための分光反射率予測計算システムについて説明する。
【０２２９】
〔構成〕
図２３は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
【０２３０】
本実施例の分光反射率予測システム２００は、入力装置２１１、処理装置２１２、メモリ２１３、表示装置２１４、出力装置２１５、プログラムファイル２１６、下地情報データベース２１７、塗料情報データベース２１８、計算結果出力ファイル２１９を含む、コンピュータシステムから構成されている。
【０２３１】
入力装置２１１は、キーボード、マウスなどから構成されており、ユーザによって操作されてデータやコマンド入力の入力が行われる。
【０２３２】
処理装置２１２は、ＣＰＵなどから構成されており、プログラムファイル２１６にインストールされた分光反射率予測計算プログラムに基づいてデータを処理する。メモリ２１３は、ＲＡＭなどの揮発性記憶装置から構成され、処理装置２１２の作業用記憶領域として用いられる。
【０２３３】
表示装置２１４は、ＣＲＴ、ＬＣＤなどであり、処理装置２１２での分光反射率予測計算プログラムの処理により取得される日射反射率予測結果などを表示する。出力装置２１５はプリンタであり、処理装置２１２での分光反射率予測計算プログラムの処理により取得される日射反射率予測結果などをプリントアウトする。
【０２３４】
プログラムファイル２１６、下地情報データベース２１７、塗料情報データベース２１８、計算結果出力ファイル２１９は、ハードディスクドライブなどの記憶装置に設定された記憶領域である。
【０２３５】
下地情報データベース２１７は、各種下地の分光反射率ρ(λ)、及びそれぞれのサンダーソン補正係数がデータベース化されたものであり、予め実測した鉄鋼、亜鉛メッキ鋼板等の各種鋼板素材や、モルタル、ＡＬＣ等の各種コンクリート素材、或いは、木質外装材、アスファルトコンクリート等の基材や、既になんらかの塗装が施されている建築物の屋根・壁面、道路面、或いは、車両、船舶等、日射による熱負荷の軽減が望まれる構造物表面の分光反射率ρg(λ)の測定値が予め入力されている。
【０２３６】
塗料情報データベース２１８は、各塗料各原色の散乱係数Ｓ、及び、吸収係数Ｋ、サンダーソン補正係数、並びに、膜厚換算係数がデータベース化されたものであり、前述の「湊の方法」等によって得られた各塗料各原色についての単位厚さ当たりの吸収係数Ｋ、散乱係数Ｓのデータが予め入力されたものである。
【０２３７】
また、この分光反射率予測計算システム２００で計算された多層積層系の分光反射率ρ(λ)を下地情報データベース２１７、又は、塗料情報データベース２１８に再入力しておけば、この塗り替え時の塗装仕様における下地の反射率ρg(λ)として利用できる。
【０２３８】
〔分光反射率予測計算プログラム〕
図２５は分光反射率予測計算プログラムの処理フローチャートを示す。
【０２３９】
まず、処理装置２１２において、ステップＳ１−１で下地反射率算出処理が実行される。
【０２４０】
図２６は下地反射率算出処理の処理フローチャートを示す。
【０２４１】
処理装置２１２はステップＳ２−１でユーザによって下地の種類：jが指定されると、ステップＳ２−２で指定された下地をキーとして下地情報データベース２１７が参照されて、下地情報データベース２１７から指定された下地の分光反射率ρgj、サンダーソン補正係数ｋ1、ｋ2、ｋ1inが読み出され、ステップＳ２−３でこのうち指定された下地の分光反射率ρgjが計算結果ファイル２１９に出力される。
【０２４２】
また、処理装置２１２は、ステップＳ２−４で分光反射率ρgj及びサンダーソン補正係数ｋ1、ｋ2、ｋ1inを用いて式（１１）に示すサンダーソン逆補正により下地の反射率Ｒgjを計算し、ステップＳ２−５で計算した下地の反射率ＲgjをＲgとおく。
【０２４３】
以上により下地反射率算出処理は終了し、下地の分光反射率ρgjを取得することができる。
【０２４４】
次に、処理装置２１２は、ステップＳ１−２で分光反射率算出処理を実行する。分光反射率算出処理は、塗膜データ取得処理Ｓ１−２−１及び塗膜構造体分光反射率算出処理Ｓ１−２−２を含む処理である。
【０２４５】
図２７は分光反射率算出処理の処理フローチャートを示す。
【０２４６】
処理装置２１２は、ステップＳ３−１でユーザによって下地に積層されるｎ層の塗料ｐ1〜ｐn、各層の塗料の原色配合比（例えば、塗料ｐ1の原色数ｑであるときの原色配合比）ｃ11〜ｃ1q）、塗布量ｍ1〜ｍqが入力されると、ステップＳ３−２で計算を実施する層ｉを１に設定する。なお、ステップＳ３−１は図２５に示すステップＳ１−２−１の塗膜データ取得処理に相当する。処理装置２１２は、ステップＳ３−３でｉが（ｎ＋１）層になるまで、ステップＳ３−４〜Ｓ３−１３を繰り返す。なお、ステップＳ３−４〜Ｓ３−１２は、図２５に示すステップＳ１−２−２の塗膜構造体分光反射率算出処理に相当する。
【０２４７】
処理装置２１２は、まず、ステップＳ３−４で第ｉ層の塗料の散乱係数Ｓ及び吸収係数Ｋを式（４）〜（６）に基づいて合成し、合成した散乱係数Ｓpi、吸収係数Ｋpiを算出する。
【０２４８】
次に処理装置２１２は、ステップＳ３−５で式（４６）に基づいて第ｉ層の塗料の塗布量ｍiから膜厚Ｘiを換算する。さらに、ステップＳ３−６で式（２７）、（２８）に散乱係数Ｓpi、吸収係数Ｋpi、膜厚Ｘiを代入し、第１〜第ｉ層までの反射率Ｒiを計算する。
【０２４９】
次に処理装置２１２は、ステップＳ３−７で式（８）に反射率Ｒiを代入することにより第１層〜第ｉ層までの分光反射率ρiを計算する。
【０２５０】
処理装置２１２は、ステップＳ３−８で第１〜第ｉ層までの分光反射率ρiを計算結果ファイル２１９に出力する。
【０２５１】
次に処理装置２１２は、ステップＳ３−９で、各層の散乱係数Ｓpi及び吸収係数Ｋpi、膜厚Ｘiから式（３９）〜（４１）に基づいて第ｉ層の透過率ＴFFi、及び、反射率ＲFFiを求める。次に処理装置２１２は、ステップＳ３−１０で第ｉ層の透過率ＴFFi、及び、反射率ＲFFiから式（４５）を用いて第ｉ層の分光透過率τFFi、及び、分光反射率ρFFiを算出する。
【０２５２】
処理装置２１２は、ステップＳ３−１１で第ｉ層の分光透過率τFFi、及び、分光反射率ρFFiを計算結果ファイル２１９に出力し、ステップＳ３−１２で第１〜第ｎ層までの反射率Ｒiを次の塗膜の下地の反射率Ｒgとして設定し、ステップＳ３−１３で（ｉ＋１）をｉとしてステップＳ３−３に戻って処理を続ける。
【０２５３】
上記処理により、第ｎ層までの塗膜の分光反射率ρi、各塗膜の分光透過率τFFi、分光反射率ρFFiを取得することができる。
【０２５４】
次に処理装置２１２は、ステップＳ１−３で日射反射率算出処理を実行する。
【０２５５】
図２８は日射反射率算出計算処理の処理フローチャートを示す。
【０２５６】
処理装置２１２は、まず、ステップＳ４−１で下地の反射率Ｒgから式（８）を用いて下地の分光反射率ρを計算する。次に処理装置２１２は、ステップＳ４−２で分光反射率ρから式（２）を用いて日射反射率ＲSを算出し、ステップＳ４−３で算出した日射反射率ＲSを計算結果出力ファイル２１９に出力する。
【０２５７】
次に処理装置２１２は、ステップＳ４−４で各層の分光透過率τFFi、分光反射率ρFFiから式（５５）、（５６）を用いて各層の日射透過率ＴSFFi、日射反射率ＲSFFiを計算するとともに、計算された日射透過率ＴSFFi、日射反射率ＲSFFiから式（５７）を用いて各層の日射吸収率ＡSFFiを計算し、ステップＳ４−５で計算された各層の日射透過率ＴSFFi、及び、日射反射率ＲSFFi、並びに、日射吸収率ＡSFFiを計算結果出力ファイル２１９に出力する。
【０２５８】
処理装置２１２は、ステップＳ１−４で塗膜色計算処理を実行する。
【０２５９】
図２９は塗膜色算出処理の処理フローチャートを示す。
【０２６０】
処理装置２１２は、ステップＳ５−１でユーザにより光源種及び視野が入力されると、ステップＳ５−２で第ｎ層までの分光反射率ρから式（４７）、（４８）を用いて三刺激値ＸＹＺを求める。
【０２６１】
次に処理装置２１２は、ステップＳ５−３で三刺激値ＸＹＺから式（４９）、（５１）、（５２）を用いてＬ*ａ*ｂ*値を計算する。処理装置２１２は、ステップＳ５−４で第ｎ層までの塗膜色を計算結果ファイル２１９に出力する。
【０２６２】
処理装置２１２は、ステップＳ１−５で計算結果ファイル２１９に保持された第１〜第ｎ層までの日射反射率ＲS、三刺激値ＸＹＺ、Ｌ*ａ*ｂ*値、及び、各層の日射反射率ＲSFFi、日射透過率ＴSFFi、日射吸収率ＡSFFiを出力装置２１５によりプリントアウトする。
【０２６３】
以上により、多層の日射反射率ＲS、及び、塗膜色を実測値に極めて近い値で算出できる。なお、図２４に吸収係数Ｋ、散乱係数Ｓのデータを合成して求められた分光反射率ρ(λ)の数値計算結果の抜粋を示す図を示す。
【０２６４】
なお、上記実施例では、本発明の分光反射率予測計算方法をコンピュータシステムによって実現した例について説明したが、これに限定されるものではない。
【０２６５】
〔第１適用例〕
図３０は本発明の第１適用例のブロック構成図を示す。
【０２６６】
本適用例は、本発明の分光反射率予測計算方法を半導体チップにより実現した例を示す。
【０２６７】
本適用例の半導体チップ３００は、半導体基板３１１上に処理装置３２１、ＲＯＭ３２２、ＲＡＭ３２３、インタフェース回路３２４を搭載した構成とされている。
【０２６８】
ＲＯＭ３２２には、上記図２５〜図２９を用いて説明した分光反射率計算プログラムがインストールされている。処理装置３２１は、ＲＯＭ３２２にインストールされた分光反射率プログラムに基づいて上記のように分光反射率を計算する処理を実行する。ＲＡＭ３２３は、処理装置３２１の作業用記憶領域として用いられる。インタフェース回路３２４は、外部とのインタフェースを取り、入出力端子３２５を介してデータの入出力を行う。
【０２６９】
このとき、計算に必要となる下地情報データベース２１７、塗料情報データベース２１８は、ＲＯＭ３２２に予めインストールされている。なお、塗料情報データベース２１８は、外部の記憶装置に記憶するようにしてもよい。処理装置３２１は、必要に応じて外部記憶装置を参照しつつ計算を行う。計算結果出力ファイル２１９は、ＲＡＭ３２３に設定したり、外部の記憶装置に持つようにしてもよい。
【０２７０】
計算結果出力ファイル２１９は、ＲＡＭ３２３に設定したり、外部の記憶装置に持つ。
【０２７１】
以上のように、半導体チップ３００によっても本発明の分光反射率予測方法を実現すること可能である。
【０２７２】
〔第２適用例〕
本適用例は、本発明の分光反射率予測計算方法を回路基板により実現した例を示す。
【０２７３】
図３１は本発明の第２適用例のブロック構成図を示す。
【０２７４】
本適用例の回路基板４００は、プリント配線板４１１上に処理部４２１、ＲＯＭ４２２、ＲＡＭ４２３、インタフェース回路４２４などのＩＣチップを搭載した構成とされ、例えば、コンピュータシステムのＰＣＩインタフェースポートに装着されて、コンピュータシステムと協働して上記分法反射率計算処理を実行する。
【０２７５】
ＲＯＭ４２２には、上記図２５〜図２９を用いて説明した分光反射率計算プログラムがインストールされている。処理部４２１は、マイコンチップなどから構成されており、ＲＯＭ４２２にインストールされた分光反射率プログラムに基づいて上記のように分光反射率を計算する処理を実行する。ＲＡＭ４２３は、処理部４２１の作業用記憶領域として用いられる。インタフェース回路４２４は、外部とのインタフェースを取り、入出力ポート４２５を介してデータの入出力を行う。入出力ポート４２５は、例えば、プリント配線板４１１のエッジに形成された導電パターンであり、カードエッジコネクタなどによりＰＣＩバスに接続される。
【０２７６】
このとき、計算に必要となる下地情報データベース２１７、塗料情報データベース２１８は、ＲＯＭ４２２に予めインストールされている。なお、塗料情報データベース２１８は、外部の記憶装置に記憶するようにしてもよい。処理部４２１は、必要に応じて外部記憶装置を参照しつつ計算を行う。計算結果出力ファイル２１９は、ＲＡＭ４２３に設定したり、外部の記憶装置に持つようにしてもよい。
【０２７７】
なお、回路基板４００は、例えば、コンピュータシステムにＰＣＩインタフェースポートなどに装着
以上のように、回路基板４００によっても本発明の分光反射率予測方法を実現すること可能である。
【０２７８】
なお、図３０に示した半導体チップ３００をプリント配線板４１１に搭載するようにしてもよい。
【０２７９】
〔第３適用例〕
図３２は本発明の第３適用例のブロック構成図を示す。
【０２８０】
本適用例は、上記分光反射率予測計算方法を、ネットワークを用いて実現した例を示す。
【０２８１】
本適用例のシステム５００は、サーバ５１１と端末５１２とがネットワーク５１３を介して通信可能とされた構成とされている。
【０２８２】
サーバ５１１は、コンピュータシステムから構成されており、ハードディスクドライブなどに上記図２５〜図２９を用いて説明した分光反射率計算プログラムが予めインストールされており、端末５１２により指定された各種データに基づいて分光反射率計算プログラムを実行し、計算結果を端末５１２に送信する。
【０２８３】
端末５１２は、コンピュータシステムから構成されており、ネットワーク５１３を介してサーバ５１１に対して計算に必要な各種データを指定するとともに、サーバ５１１からその計算結果を受信してディスプレイ上に表示する。なお、ネットワーク５１３は、ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、インターネット、携帯電話網、電話回線網などを含むものである。
【０２８４】
また、本実施例では、サーバ５１１で分光反射率計算プログラムを実行したが、これに限定されるものではなく、サーバ５１１から端末５１２に所定の条件に従って分光反射率計算プログラム自体を提供して端末５１２で分光反射率計算プログラムを実行するようにしてもよい。
【０２８５】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変形例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２８６】
【図１】遮熱塗料の原色群からホワイト原色とブルー原色との混色による実測例を説明するための図である。
【図２】測定装置のブロック構成図である。
【図３】ホワイト原色を直接、隠蔽率試験紙（黒地）の上に4、6、8、10milの厚さで塗布した試験片の日射反射率の推移を示す図である。
【図４】日射透過率、日射反射率及び日射吸収率を計算するための重価係数を説明するための図である。
【図５】直達日射相対値の標準スペクトル分布図である。
【図６】分光反射率の実測例を示す図である。
【図７】３原色の分光反射率スペクトルを用いて日射反射率計算を行った結果を示す図である。
【図８】クベルカ−ムンク理論の概念図を示す。
【図９】分光反射率ρ(λ)の実測値とクベルカ−ムンク理論での反射率Ｒを関係付ける補正を説明するための図である。
【図１０】クベルカ−ムンク理論のモデル図である。
【図１１】多重積層系の計算手順を説明するための図である。
【図１２】散乱係数Ｓ及び吸収係数Ｋの計算結果の一例を示す図である。
【図１３】ある遮熱塗料の原色のホワイト原色とブルー原色との混色による計算予測値と実測値との比較結果を示す図である。
【図１４】ホワイト／ブルー原色混色での日射反射率ＲSの比較結果を示す図である。
【図１５】原色のホワイト原色を、隠蔽率試験紙の白地部分、黒地部分の２種類の下地の上に塗布したときの計算予測値と実測値との比較結果を示す図である。
【図１６】原色のホワイト原色を、隠蔽率試験紙の白地部分、黒地部分の２種類の下地の上に塗布したときの計算予測値と実測値との比較結果を示す図である。
【図１７】ホワイト原色の膜厚/下地による日射反射率の計算結果を示す図である。
【図１８】観測者の視野及び波長間隔に応じた数表を示す図である。
【図１９】完全拡散反射体の標準イルミナント及び補助標準イルミナントによる三刺激値並びに色度座標の数表を示す図である。
【図２０】塗膜色の実測値と予測計算との比較結果を示す図である
【図２１】塗膜色の実測値と予測計算との比較結果を示す図である。
【図２２】フリーフィルムでの日射透過率予測計算結果を示す図である。
【図２３】本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
【図２４】吸収係数Ｋ、散乱係数Ｓのデータを合成して求められた分光反射率ρ(λ)の数値計算結果を示す図である。
【図２５】分光反射率予測計算プログラムの処理フローチャートである。
【図２６】下地反射率算出処理の処理フローチャートである。
【図２７】分光反射率算出処理の処理フローチャートである。
【図２８】日射反射率算出処理の処理フローチャートである。
【図２９】塗膜色算出処理の処理フローチャートである。
【図３０】本発明の第１適用例のブロック構成図である。
【図３１】本発明の第２適用例のブロック構成図である。
【図３２】本発明の第３適用例のブロック構成図である。
【符号の説明】
【０２８７】
１００  測定システム、１０１  試験片
１１１  積分球、１１２  検出器
１２１  透過側開口部、１２２  反射側開口部
１３１  塗膜層、１３２  空気、１３３  下地
２００  分光反射率予測システム、２１１  入力装置、２１２  処理装置
２１３  メモリ、２１４  表示装置、２１５  出力装置、２１６  プログラムファイル
２１７  下地情報データベース、２１８  塗料情報データベース
２１９  計算結果出力ファイル
３００  半導体チップ
３１１  半導体基板
３２１  処理装置、３２２  ＲＯＭ、３２３  ＲＡＭ、３２４  インタフェース回路
３２５  入出力端子
４００  回路基板
４１１  プリント配線板
４２１  処理部、４２２  ＲＯＭ、４２３  ＲＡＭ、４２４  インタフェース回路
４２５  入出力ポート
５００  システム
５１１  サーバ、５１２  端末、５１３  ネットワーク
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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