(57)【要約】【課題】反射像を撮影して表面性状を測定する表面性状測定装置の光源部の入射角およびデジタルカメラ等の固定撮像素子の受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階に簡単に行える表面性状測定装置を提供する。【解決手段】ベース１に半円状の摺動ガイド１３を固定し、摺動ガイド１３上に摺動子３３，４３を摺動自在に取り付けて、その一方にデジタルカメラ３１を固定し、他方に光源部４１を固定する。そして、それら摺動子３３，４３にそれぞれ円弧ラック５１，６１を固定し、調節ツマミ８１の操作により歯車５２，６２および円弧ラック５１，６１を介して摺動子３３，４３を移動させ、光源部４１とデジタルカメラ３１を互いに反対方向に同じ角度だけ回転させることができるようにする。【選択図】図３
2009300085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定面に対する光源部の入射角および固定撮像素子の受光角を変更して任意の角度位置で測定できるよう、前記光源部と前記固定撮像素子を、同心円周上を前記測定面の垂線に対し対称に且つ同時に無段階に移動可能とするガイド手段を備えたことを特徴とする表面性状測定装置。
【請求項２】
前記ガイド手段として半円状の摺動ガイドと該摺動ガイド上を摺動可能な２個の摺動子を使用し、それぞれの摺動子に円弧ラックを取り付けて、それぞれの円弧ラックを相互に噛み合ったギヤ比が１：１の一対の歯車により互に反対方向に揺動させて各摺動子を前記摺動ガイド上の任意の位置に移動可能とし、一方の摺動子に前記光源部を取り付け、他方の摺動子に前記固定撮像素子を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の表面性状測定装置。
【請求項３】
前記光源部がパターン像を前記測定面に投影し、測定面上に投影されたパターン像を前記固定撮像素子で撮影し、得られた映像信号をコンピューターで処理して測定面の表面性状を測定する表面性状測定装置である請求項１または２記載の表面性状測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光沢紙、プリント生地、その他の布、研磨鋼板、塗装面、ガラス、フィルム、セラミック、プラスチック等の、正反射を起こす面を有する測定対象物の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を測定し評価するための表面性状測定装置、特に光沢紙の表面性状を総合的に測定し評価するのに適した表面性状測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光沢紙、布、研磨鋼板、塗装面等の正反射を起こす面を有する測定対象物の光沢、表面粗さ等を評価する手段として、測定対象物に光を当て、目視または受光器により、あるいはデジタルカメラ等を使用して光沢度等を測定する方法およびそのための装置が従来から知られている。
【０００３】
例えば、ＪＩＳＺ８７４１には、鉱工業製品の巨視的にみて平滑な表面の鏡面光沢度を測定する方法について規定されている。この方法は、入射角と受光角を同じにして受光量を計測し、その受光量の標準値との比を求めるもので、試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測る。そして、測定対象物の種類によって入射角が２０度、４５度、６０度、７５度、８５度に規定されている。
【０００４】
そして、ＪＩＳＺ８７４１の測定方法を使用する具体的な光沢度測定装置に関し、色彩と光沢を１台の測定装置により測定する装置の特許出願（例えば、特許文献１参照。）や、検出器のケースを被測定物の表面に押し付けてその被測定物の光沢度を測定する携帯型光沢計の特許出願（特許文献２参照。）や、試料と基準データとがばらばらにならないよう標準面試料と測定装置とがセットで用いられるようにした光学特性測定システムの特許出願（特許文献３参照。）が知られている。その他、同様の測定原理を用いたもので、清掃後に清掃品質をモニタリングする目的で、表面を粉塵および汚れが覆っている程度を測定するための測定機器の特許出願（特許文献４参照。）も知られている。また、ＪＩＳＺ８７４１に基づく市販の光沢計としては、「ハンディ光沢計〈グロスチェッカ〉ＩＧ−３２０／ＩＧ−３３１」（堀場製作所）、「光沢計ＧＭ−６０／ＧＭ−２６８」（コニカミノルタ）等が知られている。これら市販の光沢計は、平行光源から出された光を測定対象物に当て、反射された光の量を受光器で読み取る構造であり、測定対象物の種類が大きく変わらない限りは入射角の設定を変更しないで使用するものであって、基本的には入射角が６０度の設定で使用し、必要に応じて２〜３段に角度を切り替えて使用するようなっている。
【０００５】
また、ＪＩＳＺ８７４１に基づいた受光量のみによる測定ではなくて、反射像を撮影した像により光沢度を測定する装置もあり、例えば、塗装面に対向してパターン板を配置し、パターン板の後ろに光源を置いて、スリットパターン（基準パターン）を塗装面に投影し、反射像をデジタルカメラ等で撮影して、得られた映像データをコンピューターで処理して塗装面の仕上がり度を算出する塗装面測定装置の特許出願（特許文献５参照。）が知られている。
【０００６】
その他、ＪＩＳＺ８７４１に基づく測定のような入射角と受光角を同じにして受光量を計測する正反射式光沢度測定（鏡面光沢度測定）ではなく、例えば床板合板等の試料面に対し光源の光を照射し、試料面上のエリアからの光を、正反射角でない角度で受光器で受光して計測し、この計測を入射角の異なる複数のエリアに対して行い、入射角の相違による計測値の差で光沢（つや）を測定するようにしたものも特許出願されている（例えば、特許文献６参照。）。
【０００７】
また、本出願人は、主として正反射を起こす面を有する粗面物体の表面に基準パターンを反射させて、反射面の凹凸による反射角度のゆらぎを虚像の面上の虚像パターンのゆらぎに変換させ、この虚像パターンをＣＣＤカメラで撮影し、映像信号をコンピュータで画像処理して、反射像（虚像パターン）の輝度分布を求め、反射像のゆらぎの大きさを輝度分布の標準偏差として算出して、輝度分布の標準偏差と表面粗さとの相関線図から、粗面物体の表面性状、すなわち、表面凹凸の粗さ（面粗さ）、表面凹凸の方向性、表面反射率などを非接触で、定量的、高精度かつ簡易に測定できるようにする技術を開発し、特許出願も行った（特許文献７参照。）。この技術は、受光量による測定ではなくて、反射像を撮影した像により表面性状を測定する正反射式表面性状測定であり、主として正反射を起こす面を有する粗面物体、例えばステンレス鋼板、各種金属板、プラスチック成型品、セラミック製品（タイルなど）、ガラス製品、塗装製品、メッキ製品等、特にステンレス鋼板の多様な表面性状を精度良く、定量的、かつ簡易に測定するための技術として優位性が大きい。また、この技術は、光源により基準パターンを照らして、測定対象物の表面に基準パターンの反射像を映し、それを撮影するもので、実質的に基準パターンそのものを光源とするため、スリットパターンを後ろから光をあてて投影させる場合のような光の回折に起因する問題は生じない。
【０００８】
また、本出願人は、粗面物体の表面性状を総合的に評価するためのさらに優位性の大きい技術として、リング状の基準パターンに照明を当ててその反射像を測定対象物の表面に映し、この反射像を撮像して画像の中心から径方向に延びる複数（例えば６４本）の線上の画像データの輝度分布の振幅の標準偏差を求め、基準鏡面の標準偏差との相対値を「鏡面度」（像の鮮明度）と定義して、複数の線についての鏡面度（基準値を例えば１０００とする値）から写像性（像が正確に写るかどうか）を評価し、それにより、表面の微小凹凸に起因する面粗度や光沢度等の表面性状を総合的に評価する方法を発明し、特許出願している（特許文献８参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−２９２５８号公報
【特許文献２】特開平９−１４５６１８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５３４９８号公報
【特許文献４】特表２００２−５３３７１７号公報
【特許文献５】特開昭６１−７５２３６号公報
【特許文献６】特開２００１−２６４２５１号公報
【特許文献７】特開２００１−９９６３２号公報
【特許文献８】特開２００７−１５５７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年コンピューターやデジタルカメラの普及によりプリンターの使用数が増加して、それに伴い、プリンター用紙の使用量が増大しており、特に、デジタルカメラの普及により、プリンター用紙として使用される光沢紙の需要が増大し、また、プリンター用紙としての光沢紙に要求される品質が高度なものとなっている。そのため、プリンター用紙等の光沢紙の製造段階における品質管理の重要性が増大し、特に、光沢紙の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を総合的且つ的確に測定し評価することが重要となっている。
【００１１】
ところが、ＪＩＳＺ８７４１に基づく測定は、入射角と受光角を同じにして正反射（鏡面反射）した受光量により光沢度（鏡面光沢度）を計測するというもので、受光量のみによる光沢度の測定であり、これでは光沢紙の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を総合的に評価することは難しい。プリンター用紙としての光沢紙の場合、単に受光量のみによる光沢度の測定では、実際に使用した時のプリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に評価することは難しく、製品の品質管理として十分な結果が得られない。
【００１２】
その点、基準パターンを投影あるいは反射させた像を撮影し、コンピューターでデータ処理して数値化し表面性状を測定・評価する方式は、実際に測定対象物の面上に結ばれる像を介しての測定であるため、プリンター用紙としての光沢紙の表面性状を的確に測定することができ、品質管理の要求に即した結果を得ることが可能である。
【００１３】
しかし、光沢紙はその種類によって、パターン投影のための最適な入射角が微妙に異なる。また、同じ種類の光沢紙でも、入射角によって撮像の鮮明度等が微妙に異なる。そのため、光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状を的確に測定し評価するためには、光沢紙の種類によって入射角を調整して、最適な入射角とし、同時に受光角を調整して、最適な角度で撮影する必要がある。
【００１４】
それに対し、パターン投影の像の解析による従来の表面性状測定の方法（およびその装置）は、いずれも入射角を任意且つ多様に変化させることを意図したものではなく、現実にそれが可能であるような構成にもなっていない。ＪＩＳＺ８７４１による測定方法を始めとする従来の受光量による光沢度測定の方法あるいは装置も、入射角および受光角を任意且つ多様に変化させるというものではない。
【００１５】
光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に測定し評価するためには、光沢紙の種類によって入射角および受光角を調整して、最適な角度で撮影する必要があり、そのためには、入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階にかつ簡単に行えるようにすることが必要である。入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階に、しかも簡単に行えるようにすることで、製造段階において光沢紙の表面性状を的確に測定することが可能となり、特に、パターン投影の像の解析による表面性状測定によって、光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に測定し評価する場合に、その優位性が顕著となる。
【００１６】
また、光沢紙以外でも、例えばプリント生地等の表面性状を総合的且つ的確に測定し評価するためには、入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階にかつ簡単に行えることの優位性は大きい。その他、布、研磨鋼板、塗装面、ガラス、フィルム、セラミック、プラスチック等、正反射を起こす面を有する粗面物体についても、表面性状を総合的且つ的確に測定し評価しようとする場合、入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階にかつ簡単に行えることの優位性は大きい。
【００１７】
したがって、反射像を撮影した像による表面性状を測定において、入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階に、しかも簡単に行える表面性状測定装置を提供し、特に、パターン投影の像の解析による表面性状の測定により、光沢紙を始めとする粗面物体の表面性状を総合的且つ的確に測定し評価できるようにすることが課題である。本発明の目的はこの課題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の表面性状測定装置は、測定面に対する光源部の入射角および固定撮像素子（デジタルカメラ、エリアイメージセンサ等の固定撮像素子）の受光角を変更して任意の角度位置で測定できるよう、光源部と固定撮像素子（デジタルカメラ、エリアイメージセンサ等の固定撮像素子）を、同心円周上を測定面の垂線に対し対称に且つ同時に無段階に移動可能とするガイド手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この表面性状測定装置は、入射角および受光角を多様に変更でき、その調整を無段階に簡単に行えるため、測定対象物の種類に応じて最適な角度で測定することができ、しかも、単に受光量のみで測定するのではなく、実際に測定対象物の面上に結ばれる像により測定することができるため、光沢紙、プリント生地、その他の布、研磨鋼板、塗装面、ガラス、フィルム、セラミック、プラスチック等の、正反射を起こす面を有する測定対象物の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を的確に測定し評価することができ、特に、光沢紙やプリント生地等の微妙な判断を要求される測定対象物の表面性状を定量化し総合的に評価するのが容易である。
【００２０】
この表面性状測定装置は、より具体的には、例えば、ガイド手段として半円状の摺動ガイドと該摺動ガイド上を摺動可能な２個の摺動子を使用し、それぞれの摺動子に円弧ラックを取り付けて、それぞれの円弧ラックを相互に噛み合ったギヤ比が１：１の一対の歯車により互に反対方向に揺動させて各摺動子を摺動ガイド上の任意の位置に移動可能とし、一方の摺動子に光源部を取り付け、他方の摺動子に固定撮像素子（デジタルカメラ、エリアイメージセンサ等の固定撮像素子）を取り付けたものとするのがよい。こうすることで、例えば調節ツマミの操作で入射角と受光角の両方を同時に且つ等量変更するよう調節することができる。また、この場合、光源部と固定撮像素子（デジタルカメラ、エリアイメージセンサ等の固定撮像素子）の回転軌道とする半円状の摺動ガイドの円弧中心位置を装置ベースの外部下方に設定し、像を結ばせる位置を下げることで、広い面を持つ測定対象物も装置ベースの下方に置いてその一部を測定することも可能になる。
【００２１】
そして、この表面性状測定装置は、特に、光源部がパターン像を測定面に投影し、測定面上に投影されたパターン像を固定撮像素子（デジタルカメラ、エリアイメージセンサ等の固定撮像素子）で撮影し、得られた映像信号をコンピューターで処理して測定面の表面性状を測定するよう構成するのがよい。そうすることで光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状の総合的で一層的確な測定および評価が可能になり、特にプリンター用紙としての光沢紙において、プリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に測定・評価することができ、品質管理の要求に即した結果を得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のとおり、本発明の表面性状測定装置によれば、入射角および受光角を多様に変更でき、且つその調整を無段階に、しかも簡単に行うことができ、特に、パターン投影の像の解析による表面性状の測定により、光沢紙を始めとする粗面物体の表面性状を総合的且つ的確に測定し評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２は、本発明の実施形態の一例（第１例）を示している。図１は表面性状測定装置の外観斜視図、図２は図１に示す表面性状測定装置の分解斜視図である。
【００２４】
この例に示す表面性状測定装置は、Ｌ型ブックエンド状のベース１（装置べース）の立壁部の下部中央に、略垂直に前方へ突出するよう支点軸２が固定され、その支点軸２に一対の同寸同形の揺動レバー３，４が、それぞれの一端部に設けられた支点ボス部３ａ，４ａにて揺動可能に軸装されている。そして、それら揺動レバー３，４の支点ボス部３ａ，４ａとは反対側の端部に設けられたピン部３ｂ，４ｂに、一対の調節レバー５，６が、各一端部に設けられたピンボス部５ａ，６ａにて回転自在に軸装され、それら調節レバー５，６のピンボス部５ａ，６ａとは反対側の端部に設けられたボルトボス部５ｂ，６ｂの穴を同軸に重ねて貫通する調節ボルト８が、ベース１の立壁部の上部中央に形成された上下方向に長い長穴１１に挿入されて、立壁部背面側から長穴１１に嵌挿された固定ナット１２と螺合し、固定ナット１２との螺合を緩めることで長穴１１により規制される上限位置および下限位置の間で上下任意の位置に移動でき、固定ナット１２との螺合を締めることでその位置に固定できるようになっている。長穴１１はベース１の底面に垂直でかつ支点軸１２を通る線上に設けられている。また、揺動レバー３，４の支点ボス部３ａ，４ａとピン部３ｂ，４ｂとの距離、および調整レバー５，６のピンボス部５ａ，６ａとボルトボス部５ｂ，６ｂとの距離はすべて同一である。
【００２５】
そして、一方（図示の例では左側）の揺動レバー３には固定撮像素子であるデジタルカメラ３１が取り付けられ、他方の揺動レバー４には光源部４１が取り付けられている。
【００２６】
また、光源部４１は、筒状の保持ケース４２と、保持ケース４２の中に収容された光源ランプ４０、レンズ４４およびスリット板４５と、保持ケース４２を支えて揺動レバー４に固定する脚部４６とで構成されている。
【００２７】
この実施形態の表面性状測定装置は以上の各部材を主要部品として測定部１０が構成されている。この測定部１０の前面に沿って試料台７を設置する。そして、その試料台７は、高さの調節が可能なように作られており、その上面に載せた測定対象物である試料Ｔの上面が支点軸２の中心と一致するように高さを調節する。
【００２８】
この表面性状測定装置は、光源部４１の光源ランプ４０から発せられた光線がレンズ４４で平行な光線となり、スリット板４５を通過して、筒状ケース４２の前面に設けられた開口４７を通して試料Ａの表面にスリット板４５の投影像Ｖ（パターン像）を映す。このとき、調節ボルト８を少し緩めて、固定ナット１２に案内されつつ長穴１２に沿って上下させることで、左右の揺動レバー３，４の角度を同時にかつ左右対称の状態で無段階に変化させることができる。そして、試料Ｔの表面にスリット板４５の投影像Ｖがよりはっきり映される状態で調節ボルト８を締め付け、揺動レバー３，４を固定することで試料Ｔに対する光源部４１からの光線の入射角を固定する。このときデジタルカメラ３１の受光角も入射角と同一の角度に固定される。そして、この状態でスリット板４５の投影像Ｖをデジタルカメラ３１で撮影し、その撮影した画像のデータをコンピューター（図示せず）で処理することで試料Ｔの表面性状を評価する。
【００２９】
この実施形態（第１例）の表面性状測定装置は、入射角および受光角を多様に変更でき、その調整を無段階に簡単に行えるため、測定対象物の種類に応じて最適な角度で測定することができ、しかも、単に受光量のみで測定するのではなく、実際に測定対象物の面上に結ばれる像により測定することができるため、光沢紙、プリント生地、その他の布、研磨鋼板、塗装面、ガラス、フィルム、セラミック、プラスチック等の、正反射を起こす面を有する測定対象物の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を的確に測定し評価することができ、特に、光沢紙やプリント生地等の微妙な判断を要求される測定対象物の表面性状を定量化し総合的に評価する上で優位性が大きい。
【００３０】
そして、特に、光源部４１がパターン像を測定面に投影し、測定面上に投影されたパターン像をデジタルカメラで撮影し、得られた映像信号をコンピューターで処理して測定面の表面性状を測定することで、光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状の総合的で一層的確な測定および評価が可能となり、特にプリンター用紙としての光沢紙において、プリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に測定・評価することができ、品質管理の要求に即した結果を得ることができる。
【００３１】
図３〜図６は本発明の実施形態の他の例（第２例）を示している。図３は表面性状測定装置の外観斜視図、図４は図３に示す表面性状測定装置の構造を水平断面で示す説明図、図５は図３に示す表面性状測定装置の角度変更の機構を示す説明図、図６は図３に示す表面性状測定装置による測定の態様例を示す説明図である。
【００３２】
この例に示す表面性状測定装置は、Ｌ型ブックエンド状のベース１（装置ベース）の立壁部の前面に半円状の摺動ガイド１３が固定されている。そして、摺動ガイド１３上には２個の摺動子３３，４３が摺動ガイド１３のガイド面に沿って摺動自在に取り付けられている。そして、一方（図示の例では左側）の摺動子３３には固定撮像素子であるデジタルカメラ３１が固定されており、他方の摺動子４３には光源部４１が固定されている。
【００３３】
摺動ガイド１３は、その円弧中心位置Ｐがベース１の底面の外部下方に来るように設定されている（図６参照）。
【００３４】
光源部４１は、筒状の保持ケース４２と、保持ケース４２の中に収容された光源ランプ４０、レンズ４４およびスリット板４５とで構成され、保持ケース４２が摺動子４３に固定されている。
【００３５】
また、摺動子３３，４３には、摺動ガイド１３の径方向内側でデジタルカメラ３１との間、および光源部４１との間に挟まれる位置に、左右から互に向き合うようにそれぞれ円弧ラック５１，６１が固定されている。
【００３６】
円弧状ラック５１，６１は、円弧状で、径方向内面にラック歯車が形成され、その円弧中心位置が摺動ガイド１３の円弧中心位置Ｐと一致するものとなっている（図５参照）。
【００３７】
また、光源部４１側の摺動子４３に固定された方（図示の例では右側）の円弧ラック６１は、摺動子４３との間にスペーサー６３を介して固定され、そのスペーサ６３の厚み分だけ、デジタルカメラ３１側の摺動子３３に固定された方（図示の例では左側）の円弧ラック５１に対して前方にずれた配置となっている（図４参照）。
【００３８】
そして、それら一対の円弧ラック５１，６１とそれぞれ噛み合うギヤ比１：１の一対の歯車５２，６２が、それら歯車５２，６２同士も相互に噛み合って、ベース１と該ベース１の中央下寄りの位置に取り付けられた軸受けフレーム１４との間にそれぞれベアリングを介して回転自在に取り付けられている（図４参照）。
【００３９】
また、デジタルカメラ３１側の摺動子３３に固定された方（図示の例では左側）の円弧ラック５１に噛み合う歯車５２は軸部がベース１の背面を越えて延長され、ベース１の背部外側に位置する軸部先端部分には調節ツマミ８１が固定されている。この調節ツマミ８１を回転させることにより、歯車５２，６２を介して左右の円弧ラック５１，６１を図５に矢印Ａまたは矢印Ｂで示すように互いに反対方向に同じ角度だけ回転させ、光源部４１とデジタルカメラ３１が互いに反対方向に同じ角度だけ無段階に移動させることができる。そのため、光源部４１の入射角（θ）とデジタルカメラ３１の受光角（θ´）の初期値角度を同一に設定することにより、調節ツマミ８１を操作して入射角（θ）と受光角（θ´）の両方を同時に且つ等量変更して、且つ常に同じ角度に保ちつつ、機械的に設定された範囲内で任意の角度に変更することができる。また、例えば、調節ツマミ８１の回転角を示す目盛りをベース１の側面に貼付することで、測定角度の再現も容易に行える。
【００４０】
この表面性状測定装置は、光源部４１の光源ランプ４０から発せられた光線がレンズ４４で平行な光線となり、スリット板４５を通過して、筒状ケース４２の前面に設けられた開口４７を通し、さらにベース１の底面に設けたら開口窓１５を通して試料Ｔの表面にスリット板４５の投影像Ｖ（パターン像）を映す。そこで、調節ツマミ８１を操作して入射角（θ）および受光角（θ´）を調整した状態で、スリット板４５の投影像Ｓをデジタルカメラ３１で撮影する。その撮影した画像のデータをコンピューター（図示せず）で処理することで、試料Ｔの表面性状を評価することができる。
【００４１】
また、この表面性状測定装置は、光源部４１およびデジタルカメラ３１の回転軌道とする半円状の摺動ガイド１３の円弧中心位置Ｐがベース１の底面の外部下方にあり、図６に示すようにベース１の底面から距離Ｈだけ下がった位置に投影像Ｖを結ばせるものであり、そのため、厚みのある試料Ｔの場合は、図６に示すように、ベース１の底面の四隅に設けた脚１６の下に試料Ｔと同じ厚みtの調整板Ｓを入れると良い。また、測定対象物が大きくて広い面を有する場合は、直接その面上に装置を設置して測定することができる。
【００４２】
また、この実施形態では、光源部４１およびデジタルカメラ３１の回転軌道とする摺動ガイド１３は、単一半径の円弧からなる一体の部品で構成しているが、光源部４１の回転軌跡を構成する部分とデジタルカメラ３１の回転軌跡を構成する部分とを別体とし、円弧中心が同じで半径の異なる２個の摺動ガイドからなる構成とすることもできる。
【００４３】
この実施形態（第２例）の表面性状測定装置は、入射角および受光角を多様に変更でき、その調整を無段階に簡単に行えるため、測定対象物の種類に応じて最適な角度で測定することができ、しかも、単に受光量のみで測定するのではなく、実際に測定対象物の面上に結ばれる像により測定することができるため、光沢紙、プリント生地、その他の布、研磨鋼板、塗装面、ガラス、フィルム、セラミック、プラスチック等の、正反射を起こす面を有する測定対象物の表面粗さ、光沢、透過性等の表面性状を的確に測定し評価することができ、特に、光沢紙やプリント生地等の微妙な判断を要求される測定対象物の表面性状を定量化し総合的に評価する上で優位性が大きい。
【００４４】
そして、特に、光源部４１がパターン像を測定面に投影し、測定面上に投影されたパターン像をデジタルカメラ３１で撮影し、得られた映像信号をコンピューターで処理して測定面の表面性状を測定することで、光沢紙のプリント結果の良否に反映する表面性状の総合的で一層的確な測定および評価が可能となり、特にプリンター用紙としての光沢紙において、プリント結果の良否に反映する表面性状を総合的且つ的確に測定・評価することができ、品質管理の要求に即した結果を得ることができる。
【００４５】
また、この表面性状測定装置は、ガイド手段として半円状の摺動ガイド１３と２個の摺動子３３，４３を使用し、それぞれの摺動子３３，３４に円弧ラック５１，６１を取り付けて、それぞれの円弧ラック５１，６１を相互に噛み合ったギヤ比が１：１の一対の歯車５２，６２により互に反対方向に揺動させて各摺動子３３，４３を摺動ガイド１３上の任意の位置に移動可能とし、一方の摺動子に光源部４１を取り付け、他方の摺動子４３にデジタルカメラ３１を取り付けたものであるため、調節ツマミ８１の操作で簡単に入射角と受光角の両方を同時に且つ等量変更するよう調節できる。
【００４６】
また、この表面性状測定装置は、光源部４１とデジタルカメラ３１の回転軌道とする半円状の摺動ガイド１３の円弧中心位置Ｐをベース１の外部下方に設定し、ベース１の底面から距離Ｈだけ下がった位置に投影像Ｖを結ばせるため、広い面を持つ測定対象物も装置ベースの下方に置いてその一部を測定することも可能である。
【００４７】
以上、実施形態を二つの例について説明したが、本発明はその他様々な態様で実施することができる。
【００４８】
例えば、上記実施形態は、スリット板に後ろから光源の光を当てて、スリットパターンを測定面に投影し、反射像を撮影して、得られた映像データをコンピューターで処理して表面性状を測定するというものであるが、それ以外に、印刷等による基準パターンに照明を当ててその反射像を測定対象物の表面に映すよう光源部を構成し、その反射像を撮影して、映像信号をコンピュータで処理し、反射像の輝度分布を求め、輝度分布の標準偏差を算出して、輝度分布の標準偏差に基づいて測定対象物の表面性状を評価するようにしてもよい。
【００４９】
また、特に同心状に複数のリングを印刷あるいは刻印したリング状の基準パターンを使用し、このリング状の基準パターンに照明を当てて、その反射像を測定対象物の表面に映するよう光源部を構成し、この反射像を撮像して画像の中心から径方向に延びる複数（例えば６４本）の線上の画像データの輝度分布の振幅の標準偏差を求め、基準鏡面の標準偏差との相対値を「鏡面度」（像の鮮明度）と定義して、複数の線についての鏡面度（基準値を例えば１０００とする値）から写像性（像が正確に写るかどうか）を評価し、それにより、表面の微小凹凸に起因する面粗度や光沢度等の表面性状を評価するようにしてもよい。
【００５０】
また、本発明は、基準パターンを使用しないで測定対称物の表面に光源からの光を直接当て、その反射像を撮影して表面性状を測定する装置に適用することもできる。固定撮像素子としてはデジタルカメラの他、エリアイメージセンサ等を用いることもできる。また、光源には有機ＥＬ等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態の第１例に係る表面性状測定装置の外観斜視図である。
【図２】図１に示す表面性状測定装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の第２例に係る表面性状測定装置の外観斜視図である。
【図４】図３に示す表面性状測定装置の構造を水平断面で示す説明図である。
【図５】図３に示す表面性状測定装置の角度変更の機構を示す説明図である。
【図６】図３に示す表面性状測定装置による測定の態様例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  ベース（装置ベース）
２  支点軸
３、４  揺動レバー
５、６  調節レバー
７  試料台
８  調節ボルト
１０  測定部
１１  長穴
１２  固定ナット
１３  摺動ガイド
１４  軸受けフレーム
１５  開口窓
１６  脚
３１  デジタルカメラ
３３、４３  摺動子
４０  光源ランプ
４１  光源部
４２  保持ケース
４４  レンズ
４５  スリット板
４７  開口
５１、６１  円弧ラック
５２、６２  歯車
６３  スペーサー
８１  調節ツマミ
Ｐ  円弧中心位置
Ｓ  調整板
Ｔ  試料（測定対象物）
Ｖ  投影像（パターン像）
θ  入射角
θ´  受光角
【図１】
2009300085.tif 000003
【図２】
2009300085.tif 000004
【図３】
2009300085.tif 000005
【図４】
2009300085.tif 000006
【図５】
2009300085.tif 000007
【図６】
2009300085.tif 000008