光沢測定装置および該方法
【課題】本発明は、測定試料に応じた基準値を選択するに当たって特に測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた基準を自動的に選択することができる光沢測定装置を提供する。
【解決手段】本発明の光沢測定装置１は、測定試料に光を照射する光照射部と、光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部３１ｄと、所定の光沢特性に対応し、測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部３４ａと、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性に基づいて複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部３１ｅと、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性とを比較する比較部３１ｆを備える。
【解決手段】本発明の光沢測定装置１は、測定試料に光を照射する光照射部と、光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部３１ｄと、所定の光沢特性に対応し、測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部３４ａと、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性に基づいて複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部３１ｅと、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性とを比較する比較部３１ｆを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定試料に応じた基準を自動的に選択することができる光沢測定装置および光沢測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、塗装、成形、印刷および繊維等の分野では、製品の光沢の管理が重要視されつつある。この光沢管理では、光沢計を用いて製品の光沢値が測定され、測定された光沢値がその基準値と比較されることによって光沢の点で製品の合否が判定される。この製品の光沢管理において、１個の光沢計を用いて種類の異なる複数の製品（測定試料）について製品の合否を判定する場合には、各種の製品に応じて基準値が異なるため、当該製品に合った基準値で当該製品の合否を判定する必要がある。あるいは、１個の製品でも各部分（測定試料）で光沢が異なる場合では、各部分ごとに基準値が異なるため、当該部分に合った基準値で当該部分の合否を判定する必要がある。例えば、自動車の場合では、各車種のボディカラーに応じた各基準値が予め設定され、当該車種のボディカラーに合った基準値で当該製品の合否が判定される。また例えば、ボディ、バンパーおよびインナーパネルのそれぞれに応じた各基準値が予め設定され、当該部分（例えばボディ）に合った基準値で当該部分の合否が判定される。
【０００３】
このため、従来の光沢計では、まず、測定試料の種類ごとに設けられた基準となる複数の基準試料がそれぞれ測定され、測定された各光沢値が各基準値として光沢計に登録される。あるいは、複数の基準値が数値入力され、複数の基準値が光沢計に登録される。次に、ユーザが光沢計を操作することによって登録された複数の基準値の中から測定試料に対応する基準値が選択される。次に、測定試料の光沢値が測定され、この測定された光沢値がこの選択された基準値と比較され、その合否が判定される。
【０００４】
一方、下記特許文献１に開示の光学測定システムでは、属性識別情報を書き込んだ記録媒体等の識別票が予め個別に試料に取り付けられ、複数種類の試料に関する光学特性管理情報が各試料の属性識別情報と対応付けて記憶手段に記憶され、読み取り手段によって前記識別票から読み取った試料についての属性識別情報に対応する光学特性管理情報が前記記憶手段から読み出され、この読み出された光学特性管理情報と当該試料について測定手段によって測定した光学特性値とが比較され、当該光学特性値が当該光学特性管理情報で許容される範囲内であるか否かが判定される。
【特許文献１】特開２００６−０１０５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来の光沢計では、測定試料の合否を判定する場合に、当該測定試料に対応する基準値をユーザがマニュアル操作で選択する必要がある。このため、選択の手間が発生し、操作が煩雑であるという不都合がある。特に、複数種類の測定試料の合否を判定する場合では、測定試料の種類が変わるごとにそれに対応する基準値を選択する必要があり、多大な手間が発生する。
【０００６】
一方、前記特許文献１では、ユーザのマニュアル操作による基準値の選択は、必要ないが、測定試料に記録媒体等の識別票を予め取り付けておかなければならない。このため、測定試料の個数に応じた個数の識別票が必要であるという不都合や、識別票のない測定試料については、その合否が適切に判定することができないという不都合が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、測定試料に応じた基準値を選択するに当たって特に測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた基準を自動的に選択することができる光沢測定装置および光沢測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる光沢測定装置は、測定試料に光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、前記受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部と、前記所定の光沢特性に対応し、前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部と、前記光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて前記複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部と、前記基準選択部で選択された光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された光沢特性とを比較する比較部とを備えることを特徴とする。そして、本発明の他の一態様にかかる光沢測定方法は、測定試料に光を照射する光照射工程と、前記光照射工程で照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光工程と、前記受光工程で得られた前記反射光の受光量に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出工程と、前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性に基づいて、前記所定の光沢特性に対応し前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択工程と、前記基準選択工程で選択された光沢基準と前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性とを比較する比較工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成の光沢測定装置および光沢測定方法では、測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準が基準記憶部に記憶され、これら複数の光沢基準の中から１つの光沢基準が光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて選択され、基準選択部で選択された光沢基準と光沢特性導出部で導出された光沢特性とが比較部で比較される。このように本発明の光沢測定装置および光沢測定方法は、測定試料に応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた光沢基準を自動的に選択することができる。このため、ユーザは、従来のように、測定試料に応じた光沢基準をマニュアル操作で選択する必要がなく、その手間や煩雑さが解消される。
【００１０】
また、上述の光沢測定装置において、前記比較部の比較結果に基づいて前記測定試料の合否を判定する判定部をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の光沢測定装置は、測定試料の合否を自動的に判定することができる。
【００１２】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性および光沢基準は、光沢値であることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の光沢測定装置は、光沢値によって測定試料の光沢特性を評価することができる。
【００１４】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性および光沢基準は、前記受光部の受光面に予め設定された所定の方向に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルであることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の光沢測定装置は、光沢プロファイルによって測定試料の光沢特性を評価することができる。
【００１６】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を前記比較部の光沢基準として選択し、前記比較部は、前記基準選択部で選択された第１光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性とを比較することを特徴とする。
【００１７】
このような構成の光沢測定装置では、まず、光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準が選択され、次に、光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、この選択された第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準が選択される。そして、この選択された第２光沢基準に対応する第１光沢基準が比較部の光沢基準として選択される。このように第１光沢基準が２段階で選抜されるため、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選択される場合でも、例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって１つの第１光沢基準が選択される。あるいは、このように第１光沢基準が二段階で選抜されるため、まず第１光沢基準の候補として、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選出され、この中から最も適切な第１光沢基準が例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって選択される。
【００１８】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記比較部は、前記基準選択部で選択された第２光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性とを比較することを特徴とする。
【００１９】
このような構成の光沢測定装置では、まず、光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準が選択され、そして、光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、この選択された第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準が選択される。このように２段階で選抜されるので、適切な第２光沢基準が選択される。また、第１光沢基準により第２光沢基準の候補を絞ることになり、測定した光沢特性を、すべての第２光沢基準に対して比較演算処理する場合に較べて、処理時間が短縮される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる光沢測定装置および光沢測定方法は、測定試料に応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた光沢基準を自動的に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（実施形態の構成）
図１は、実施形態の光沢測定装置における光学系の構成を示す図である。図２は、実施形態の光沢測定装置における開口板の構成を示す図である。図３は、実施形態の光沢測定装置における受光部の構成を示す図である。図４は、実施形態の光沢測定装置における電気的な構成を示す図である。図５は、実施形態の基準記憶部における記憶内容を説明するための図である。
【００２２】
まず、本発明に係る実施の一形態における光沢測定装置１の光学的な構成について説明する。図１ないし図３において、光沢測定装置１は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａにおける所定領域に光を照射する照明側光学系１０と、前記所定領域からの反射光を受光する受光側光学系２０とを備えて構成される。
【００２３】
照明側光学系１０および受光側光学系２０は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａにおける或る点を通る試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して互いに反対側の領域に配設される。測定試料ＳＭが正規姿勢である場合において、照明側光学系１０は、その光軸１３ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して所定の角度θ１を成すように配置され、受光側光学系２０は、その光軸２２ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して所定の角度θ２を成すように配置される。これら所定の角度θ１、θ２は、任意の角度でよいが、例えばＩＳＯやＪＩＳなどによって規格化されており、２０度、６０度または８５度とされる。本実施形態では、例えば、一例として６０度光沢を測定するために、所定の角度θ１、θ２は、ＡＳＴＭＤ５２３の規定に基づいて６０度とされている。したがって、照明側光学系１０と受光側光学系２０とは、これらの光軸１３ａおよび光軸２２ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇを対称軸とする線対称となるように、それぞれ配設されている。
【００２４】
照明側光学系１０は、光源部１１と、開口板１２と、照明レンズ１３とを備え、試料表面ＳＭａから遠い順に光源部１１、開口板１２および照明レンズ１３が各光軸を光軸１３ａに揃えて配置されている。
【００２５】
光源部１１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を備えて構成され、試料表面ＳＭａに向けて光を放射する装置である。開口板１２は、光源部１１から試料表面ＳＭａに向けて放射された光を所定の開き角に規制する部材である。開口板１２は、例えば、本実施形態では、光源部１１から放射され試料表面ＳＭａに照射すべき光の波長を遮光する材料で形成された板状部材であり、図２に示すように、開口１２ａが開口板１２を貫通するように穿設されている。この開口１２ａは、画角にして、幅（図１では紙面内略上下方向）ｗが０．７５度であって、高さ（図１では紙面垂直方向）ｈが２．５度の矩形形状とされている。照明レンズ１３は、開口板１２の開口１２ａを通過した光を光軸１３ａに略平行な平行光束１１ａとして試料表面ＳＭａに導く光学素子である。
【００２６】
受光側光学系２０は、受光部２１と、受光レンズ２２とを備え、試料表面ＳＭａから遠い順に受光部２１および受光レンズ２２が各光軸を光軸２２ａに揃えて配置されている。
【００２７】
受光レンズ２２は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａからの反射光を集光して受光部２１の受光面に導く光学素子である。受光部２１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子からなる複数の受光素子を備える。受光部２１の各受光素子は、照明側光学系１０によって試料表面ＳＭａに照射され当該試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光を受光することによって、受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力する。
【００２８】
照明側光学系１０および受光側光学系２０において、開口板１２における開口１２ａの位置と、受光部２１における受光面の位置とは、光学的に共役な位置関係になるように受光部２１が配設される。なお、測定試料ＳＭの姿勢の変化が予め設定された所定の角度までならば、略正反射光方向の成分が受光部２１の受光面に入射されるように受光面の大きさと受光レンズ２２の焦点距離ｆとが設定される。
【００２９】
受光部２１は、本実施形態では、各受光素子から直接的に各出力が引き出し可能なように構成され、例えば数個ないしは十数個の受光素子を備えて構成されている。より具体的には、受光部２１は、例えば、図３に示すように、一方向に配列された６個の受光素子ｐ０〜ｐ５を備え、各受光素子ｐ０〜ｐ５から直接的に各出力が引き出されるように構成されたシリコンフォトダイオードアレイを備えて構成されている。測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向と各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向とが一致するように、受光部２１は、受光レンズ２２の焦点位置ｆに配設される。なお、図１および図３では、各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向がｘ方向として表されている。
【００３０】
次に、光沢測定装置１の電気的な構成について説明する。図４において、光沢測定装置１は、光源部１１と、受光部２１と、制御部３１と、発光駆動部３２と、アナログディジタル変換部（以下、「Ａ／Ｄ変換部」と略記する。）３３と、記憶部３４と、表示部３５と、入力操作部３６とを備えて構成される。
【００３１】
光源部１１および受光部２１は、図１に示す光源部１１および受光部２１に対応する。発光駆動部３２は、制御部３１の制御に従って光源部１１に発光動作を行わせる回路である。Ａ／Ｄ変換部３３は、受光部２１のアナログ出力を、複数のビット（例えば８ビットや１０ビット等）からなるディジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄ変換部３３には、受光部２１における各受光素子からの各出力がパラレルにあるいはシリアルにそれぞれ入力される。
【００３２】
記憶部３４は、Ａ／Ｄ変換部３３から出力されたディジタル信号を一時的に記憶する回路であり、このディジタル信号に対して制御部３１によって各種処理を行うための作業領域として用いられる。そして、記憶部３４は、予め設定された所定の光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する回路でもあり、機能的に、前記複数の光沢基準を記憶する基準記憶部３４ａを備える。所定の光沢特性は、本実施形態では、例えば、光沢値が用いられ、基準記憶部３４ａには、図５に示すように、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した複数の光沢値ｓｔ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。測定試料ＳＭには、例えば、素材、部品、半完成品および完成品等の物品や物品の部分が含まれる。測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類には、物品自体が異なる場合は物品の種類が含まれ、同一種類の物品であっても物品ごとにその光沢が異なる場合は各物品の光沢の種類が含まれ、そして、１個の物品であっても部分ごとにその光沢が異なる場合は物品の各部分における光沢の種類が含まれる。記憶部３４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子、および、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子を備えて構成される。
【００３３】
表示部３５は、入力操作部３６の操作結果、制御部３１により導出された測定試料ＳＭの光沢特性（例えば本実施形態では光沢値）、光沢基準と測定試料ＳＭの光沢特性との比較結果、および、測定試料に対する合否判定の判定結果等を表示する回路であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示回路を備えて構成される。入力操作部３６は、光沢測定装置１の主電源のオンオフを切り替えるための電源ボタン回路や、光沢特性の測定開始を指示する測定開始指示を入力するためのスイッチ回路などを含むものである。
【００３４】
制御部３１は、測定試料ＳＭの光沢特性を測定して光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定すべく、上記各部を当該機能に応じてそれぞれ制御する回路である。例えば、制御部３１は、例えば制御プログラムなどを記憶する記憶素子、制御プログラムに従って動作するマイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えたマイクロコンピュータによって構成される。記憶素子は、例えばＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えて構成される。制御部３１は、機能的に、発光制御部３１ａと、受光制御部３１ｂと、表示制御部３１ｃと、光沢特性導出部３１ｄと、基準選択部３１ｅと、比較部３１ｆと、判定部３１ｇとを備えている。
【００３５】
発光制御部３１ａは、発光駆動部３２の動作を制御するものであり、測定試料ＳＭに対する測定開始の指示が入力操作部３６の操作によって入力されると、光源部１１に所定時間の発光動作を行わせる。
【００３６】
受光制御部３１ｂは、Ａ／Ｄ変換部３３の動作を制御するものであり、測定試料ＳＭに対する測定開始の指示が入力操作部３６の操作によって入力されると、光源部１１の発光タイミングに応じて受光部２１のアナログ出力をディジタル信号に変換する動作をＡ／Ｄ変換部３３に行わせる。
【００３７】
光沢特性導出部３１ｄは、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの光沢特性を導出する。本実施形態では、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１の受光面上に設定された座標軸（ｘ軸）に沿った反射光の受光量の強度分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求める。この分布関数Ｐ（ｘ）が受光部２１の受光面に予め設定されたｘ方向（ｘ軸）に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルである。そして、光沢特性導出部３１ｄは、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値に基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値ｍｅを導出する。
【００３８】
基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性に基づいて記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する。本実施形態では、光沢基準は、上述したように、光沢値で光沢管理を行うべく光沢値が採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から１つの光沢値ｓｔ（ｍ）を選択する。
【００３９】
比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された測定試料ＳＭの光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部３１ｄで導出された測定試料ＳＭの光沢値ｍｅとを比較する。
【００４０】
判定部３１ｇは、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定する。すなわち、判定部３１ｇは、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内にあるか否かが判断され、判断の結果、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内である場合には合格と判定され、一方、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内にない場合には不合格と判定される。所定の許容範囲は、例えば、測定試料ＳＭに応じた仕様等によって適宜に設定される。
【００４１】
表示制御部３１ｃは、光沢特性導出部３１ｄによって算出された光沢特性、比較部３１ｆの比較結果、および、判定部３１ｇで判定した測定試料ＳＭの判定結果等を表示部３５に表示させる。
【００４２】
次に、光沢測定装置１の動作について説明する。図６は、実施形態における光沢測定装置の動作を示すフローチャートである。図７は、実施形態における光沢特性の演算手順を説明するための図である。図７（Ａ）は、受光部における各受光素子の出力値を示す図であり、その横軸は、受光素子ｐｎ（ｎ＝０〜５）を表し、その縦軸は、受光素子ｐｎの出力値Ｐｎを示す。図７（Ｂ）は、受光部２１の出力を近似した分布関数Ｐ（ｘ）（光沢プロファイル）を示す図であり、図７（Ｃ）は、光沢値を求めるための分布関数Ｐ（ｘ）の積分範囲を説明するための図である。図７（Ｂ）、（Ｃ）の横軸は、ｘ軸であり、その縦軸は、分布関数Ｐ（ｘ）の関数値Ｐ（ｘ）を表す。ｘ軸は、図１および図３に示すように各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向（ｘ方向）に設定される。
【００４３】
ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、制御部３１は、測定試料ＳＭの光沢特性、本実施形態では、光沢値を測定する（Ｓ１１）。
【００４４】
より具体的には、まず、制御部３１の発光制御部３１ａは、光源部１１に発光動作を行わせる。
【００４５】
光源部１１から射出された光は、開口板１２の開口１２ａによって所定の開き角に規制され、照明レンズ１３によって光軸１３ａに略平行な平行光束１１ａとされ、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａに照射される。そして、試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光は、受光レンズ２２によって収束され、受光部２１で受光される。
【００４６】
反射光には、試料面の法線方向を中心とするランベルト拡散光と、正反射方向を中心とする散乱光が含まれており、光沢がある面ほど（鏡面に近くなるほど）ランベルト拡散光の割合が少なく、正反射方向を中心とする散乱光の割合が多くなり、さらに分布の幅が小さくなる。一方、光沢のない面ほどランベルト拡散光の割合が多く、正反射方向を中心とする散乱光の割合が少なくなる。
【００４７】
制御部３１の受光制御部３１ｂは、光源部１１の発光タイミングに応じて受光部２１のアナログ出力をディジタル信号に変換する動作をＡ／Ｄ変換部３３に行わせる。本実施形態では、受光部２１は、上述したように、６個の受光素子ｐ０〜ｐ５を備えて構成されており、各受光素子ｐ０〜ｐ５のアナログ出力がＡ／Ｄ変換部３３によってディジタル信号に変換される。例えば、図７（Ａ）に示すように、受光素子ｐ０では受光出力値Ｐ０が出力され、受光素子ｐ１では受光出力値Ｐ１が出力され、受光素子ｐ２では受光出力値Ｐ２が出力され、受光素子ｐ３では受光出力値Ｐ３が出力され、受光素子ｐ４では受光出力値Ｐ４が出力され、そして、受光素子ｐ５では受光出力値Ｐ５が出力される。図７（Ａ）に示す例では、受光素子ｐ３の受光出力値Ｐ３が最も大きく、受光素子ｐ３を中心に開口板１２の開口１２ａの像が結像されている。
【００４８】
そして、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、まず、受光部２１の受光面上に設定された一方向に延びる直線、例えば図１および図３に示す上記ｘ軸に沿った反射光の受光量の分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求める。より具体的には、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１の出力を一次元の分布関数Ｐ（ｘ）で近似する。
【００４９】
光沢の程度に起因して反射光には、試料面の法線方向を中心とするランベルト拡散光と正反射方向を中心とする散乱光が含まれ、受光部２１における反射光の受光量の分布は、例えば、式１によって近似することができる（例えばOptical Research Associates 社、Light Tool Version5.1 Core Module User’s Guide P121-125参照）
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、ｆは、受光レンズ２２の焦点距離であり、ｘ０は、受光部２１における受光量の分布の中心座標であり、Ｎは、光沢の程度に依存する数値であり、Ｌは、試料面ＳＭａの法線方向を中心とするランベルト拡散光の中心強度であり、Ｓは、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度であり、ｌは、試料表面ＳＭａが鏡面である場合の受光部２１における像の幅である。また、θは、座標ｘに入射する光線の試料面法線からの角度である。つまり、受光レンズ２２の焦点距離ｆが与えられていると、分布関数Ｐ（ｘ）は、受光量の分布の中心座標ｘ０、光沢の程度に依存する数値Ｎ、ランベルト拡散光の中心強度Ｌ、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度Ｓ、像の幅ｌを与えることで確定する。
【００５２】
したがって、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１における各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５を用いて、式１の受光量の分布の中心座標ｘ０、光沢の程度に依存する数値Ｎ、ランベルト拡散光の中心強度Ｌ、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度Ｓおよび像の幅ｌを求め、受光部２１の出力を表す一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。より具体的には、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５と、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光領域に対応する範囲で、式１の分布関数Ｐ（ｘ）を積分した各積分値Ｓ０〜Ｓ５とが最も一致するように、分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。さらに具体的には、式２で表される、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５と、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光領域に対応する範囲で、式１の分布関数Ｐ（ｘ）を積分した各積分値Ｓ０〜Ｓ５との差の二乗和Ｄが最小となるように、定数ｘ０、Ｎ、Ｌ、Ｓ、ｌを求めて分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。
【００５３】
【数２】
【００５４】
次に、光沢特性導出部３１ｄは、図７（Ｃ）に示すように、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）をその中心座標ｘ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度に相当する範囲（ｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２、積分区間）について積分し、積分値Ｓを求める。すなわち、光沢特性導出部３１ｄは、式３によって分布関数Ｐ（ｘ）の積分値Ｓを求める。
【００５５】
【数３】
【００５６】
このように受光レンズ２２と受光部２１との間の光路上に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口を持つ受光側開口板を配置することなく、前記受光側開口の幅Ｗに相当する積分区間Ｗで分布関数Ｐ（ｘ）を積分することによって、測定試料ＳＭの姿勢が正規姿勢からずれ、開口板１２における開口１２ａの像が、測定試料ＳＭが正規姿勢である場合における結像位置からずれて受光部２１の受光面に結像した場合でも、前記積分値Ｓは、測定試料ＳＭが正規姿勢である場合における出力と略同等となる。
【００５７】
ここで、より高精度に光沢値を求めるためには、積分区間Ｗに複数の受光素子が含まれることが望ましい。したがって、各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向（ｘ方向）における各受光素子ｐ０〜ｐ５の幅ｄ１は、背景技術の受光側開口板１２２における受光側開口１２２ａの幅Ｗの１／２以下であることが好ましい（ｄ１≦Ｗ／２）。
【００５８】
次に、光沢特性導出部３１ｄは、予め与えられている変換テーブルや変換式等を用いることによって、この求めた積分値Ｓを光沢値ｍｅに変換する。
【００５９】
このように動作することによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本実施形態では、光沢値ｍｅが測定される。
【００６０】
光沢特性導出部３１ｄが光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部３１ｅは、測定した測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準の中から選択する（Ｓ１２）。
【００６１】
より具体的には、基準選択部３１ｅは、複数ｍの光沢基準として基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める。次に、基準選択部３１ｅは、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。そして、基準選択部３１ｅは、この求めた最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える光沢値ｓｔ（ｍ）を求め、この求めた光沢値ｓｔ（ｍ）を光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢値ｍｅの光沢基準として選択する。
【００６２】
基準選択部３１ｅが光沢基準を選択すると、制御部３１の比較部３１ｆは、基準選択部３１eで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性とを比較する（Ｓ１３）。
【００６３】
より具体的には、例えば、比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅによって選択された光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢特性の光沢値ｍｅとの差ｓｂを求める。
【００６４】
そして、制御部３１の判定部３１ｇは、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定する（Ｓ１４）。
【００６５】
より具体的には、判定部３１ｇは、比較部３１ｆによって求められた前記差ｓｂが予め設定されている判定閾値ｔｈ以内であるか否かを判定し、この判定結果に基づいて測定試料ＳＭの合否を判定する。すなわち、判定部３１ｇは、−ｔｈ≦ｓｂ≦＋ｔｈ（０≦｜ｓｂ｜≦ｔｈ）であるか否かを判定し、判定の結果、この差ｓｂが判定閾値ｔｈ以内である場合には光沢の点で測定試料ＳＭが合格（適合）であると判定し、一方、この差ｓｂが判定閾値ｔｈ以内ではない場合には光沢の点で測定試料ＳＭが不合格（不適合）であると判定する。
【００６６】
判定部３１ｇが測定試料ＳＭの合否を判定すると、制御部３１の表示制御部３１ｃは、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等を表示部３５に表示する（Ｓ１５）。例えば、表示制御部３１ｃは、簡便に表示してユーザが容易に認識することができるように、測定された光沢特性および測定試料ＳＭに対する判定結果の合否を表示する。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した光沢基準の適否をユーザが判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準をさらに表示する。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準と測定された光沢特性との差をさらに表示する。ここで、判定結果の合否をユーザが容易に視認することができるようにするために、合格と不合格とで表示色が異なっていても良い。
【００６７】
また例えば、ユーザが測定試料ＳＭの合否を判定すべく、上述の測定試料ＳＭに対する判定結果の合否の表示に代え、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準と測定された光沢特性との差を表示するように、光沢測定装置１が構成されてもよい。この場合では、制御部３１に必ずしも判定部３１ｇが必要とされない。
【００６８】
このように動作することによって、光沢測定装置１は、測定試料ＳＭに応じた光沢基準を自動的に選択することができる。このため、背景技術で説明したように、測定試料ＳＭに応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料ＳＭに記録媒体を取り付けておく必要がない。また、ユーザは、従来のように、測定試料ＳＭに応じた光沢基準をマニュアル操作で選択する必要がなく、その手間や煩雑さが解消される。
【００６９】
特に、生産ラインにおいて、様々なボディカラーの製品が生産され、その各製品の合否を判定する場合に、本実施形態の光沢測定装置１では、測定試料ＳＭである各製品に応じた光沢基準が自動的に選択されるので、スピーディに各製品の合否が判定可能となる。また特に、生産ラインにおいて、１個の製品の各部分の合否を判定する場合に、本実施形態の光沢測定装置１では、測定試料ＳＭである製品の各部分に応じた光沢基準が自動的に選択されるので、スピーディに製品の各部分の合否が判定可能となる。
【００７０】
そして、本実施形態では、光沢測定装置１は、光沢値によって測定試料ＳＭの光沢特性を評価することができる。このため、適切に光沢管理が実施可能となる。
【００７１】
なお、上述の実施形態において、光沢測定装置１は、２段階で光沢基準を選抜するように構成されても良い。このように２段階で光沢基準を選抜することで、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選択される場合でも、例えば光沢プロファイル等の第１光沢特性と異なる第２光沢特性によって１つの第１光沢基準を選択することが可能となる。あるいは、このように２段階で光沢基準を選抜することで、まず第１光沢基準の候補として、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準を選出し、この中から最も適切な第１光沢基準を例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって選択することが可能となる。
【００７２】
図８は、異なる２つの測定試料における光沢プロファイルを示す図である。図８（Ａ）は、第１測定試料ＳＭ１の場合を示し、図８（Ｂ）は、第２測定試料ＳＭ２の場合を示す。図８（Ａ）、（Ｂ）の横軸は、ｘ軸を示し、それらの縦軸は、光強度を示す。
【００７３】
例えば、第１および第２測定試料ＳＭ１、ＳＭ２の光沢値が略同じ、例えば８０ＧＵであっても、図８に示すように、第１および第２測定試料ＳＭ１、ＳＭ２の光沢プロファイルが互いに異なる場合がある。一例を挙げると、艶のある８０ＧＵ塗板（第１測定試料ＳＭ１）と、本来１００ＧＵのガラス板が曇ったり傷ついたりすることによって８０ＧＵ相当になった場合（第１測定試料ＳＭ２）とである。このような場合では、塗板およびガラス板の光沢値は、略８０ＧＵで略同じとなるが、塗板の光沢プロファイルは、図８（Ａ）に示すように、山形のピークを示すが、ガラス板の光沢プロファイルは、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）に示す山形のピークにおける半値幅よりも広い半値幅を持つ丘形のピークを示し、塗板およびガラス板の光沢プロファイルは、互いに異なる。
【００７４】
上述の実施形態では、基準記憶部３４ａに同じ光沢基準が複数記憶されている場合や、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性が、基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準における略中間値である場合（例えば基準記憶部３４ａに基準値として７０ＧＵおよび９０ＧＵが記憶されており、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢値が８０ＧＵの場合）等では、適切な光沢基準の候補を自動的に選択することは可能であるが、最適な光沢基準を自動的に選択することができない場合が生じ得る。このような場合でも、上述のように２段階で光沢基準を選択することによって最適な光沢基準を自動的に選択することが可能となる。
【００７５】
図９は、実施形態の他の形態における基準記憶部の記憶内容を説明するための図である。図１０は、実施形態の他の形態における２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。図１１は、実施形態の他の形態における受光部の全受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。図１２は、実施形態の他の形態における受光部の一部の受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。図１１（Ａ）および図１２（Ａ）は、受光部２１における各受光素子ｐｎの各出力を示し、図１１（Ｂ）および図１２（Ｂ）は、第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）として基準記憶部４４ａに記憶されている受光部２１における各受光素子ｐｎに対応する各基準値を示す。図１３は、実施形態の他の形態における表示部の表示内容を説明するための図である。
【００７６】
この場合における光沢測定装置１は、大略、図１ないし図７を用いて説明した上述の光沢測定装置１と略同様に構成されるが、次の異なる点を有している。
【００７７】
記憶部３４の基準記憶部３４ａに代え、基準記憶部４４ａが用いられ、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄ、基準選択部３１ｅおよび比較部３１ｆに代え、光沢特性導出部４１ｄ、基準選択部４１ｅおよび比較部４１ｆが用いられる。
【００７８】
基準記憶部４４ａは、予め設定された所定の第１光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第１光沢基準を記憶すると共に、予め設定された第１光沢特性と異なる所定の第２光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第２光沢基準を記憶する。所定の第１光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢値が用いられ、所定の第２光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢プロファイルが用いられる。基準記憶部４４ａには、図９に示すように、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した、複数の光沢値ｓｔ（ｍ）および複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。第１光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）は、第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と互いに対応付けられて基準記憶部４４ａに記憶されている。光沢プロファイルｐｒ（ｍ）は、例えば、分布関数Ｐ（ｘ）の形式で基準記憶部４４ａに記憶されても良く、また受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎの形式で基準記憶部４４ａに記憶されても良い。
【００７９】
光沢特性導出部４１ｄは、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの第１光沢特性およびこの第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出する。例えば、本他の形態では、光沢特性導出部４１ｄは、受光部２１の受光面上に設定された座標軸（ｘ軸）に沿った反射光の受光量の強度分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求めることによって、第２光沢特性として光沢プロファイルｍｐを導出する。そして、光沢特性導出部４１ｄは、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値に基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値ｍｅを求めることによって、第１光沢特性として光沢値を導出する。
【００８０】
基準選択部４１ｅは、光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、光沢特性導出部４１ｄで導出された第２光沢特性に基づいて、この選択した第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、そして、この選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を比較部３１ｆの光沢基準として選択する。本他の形態では、より適切に光沢管理を実施すべく、上述したように、第１および第２光沢特性ならびに第１および第２光沢基準には、光沢値および光沢プロファイルが採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部４１ｅは、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部４４ａに記憶されている第１光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）を選択し、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を選択し、そして、この選択した光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する光沢値ｓｔ（ｍ）を比較部３１ｆの光沢基準として選択する。
【００８１】
比較部４１ｆは、基準選択部４１ｅで選択された第１光沢基準と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部４１ｆは、基準選択部４１ｅで選択された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとを比較する。
【００８２】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、発光制御部３１ａ、受光制御部３１ｂおよび光沢特性導出部４１ｄによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本他の形態では、第１および第２光沢特性として、光沢値および光沢プロファイルが測定される。
【００８３】
そして、光沢特性導出部４１ｄが第１および第２光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部４１ｅは、測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部４４ａに記憶されている複数の第１および第２光沢基準の中から選択する。
【００８４】
より具体的には、図１０に示すように、基準選択部４１ｅは、まず、複数ｍの第１光沢基準として基準記憶部４４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部４１ｄによって導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める（Ｓ２１）。次に、基準選択部４１ｅは、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）およびこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ（例えばこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）の５％や１０％や１５％等）以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。次に、基準選択部４１ｅは、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）、および、この最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を選出する（Ｓ２２）。これによって複数の第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が一次抽出される。
【００８５】
次に、基準選択部４１ｅは、これら選出された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）に対応する第２光沢基準の光沢プロファイルのそれぞれと、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐとの相関を求める（Ｓ２３）。
【００８６】
この相関演算の相関値Ｄ１は、例えば、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、受光部２１の受光素子ｐｎごとに、測定で得られた受光素子ｐｎの出力値Ｐｎと基準記憶部４４ａに記憶されている受光素子ｐｎに対応する基準値の出力値ｓｔＰｎとの差の２乗を合計することによって求められる（Ｄ１＝Σ（（Ｐｉ−ｓｔＰｉ）２）、ｉ＝１〜ｎ）。例えば、図１１に示すように、受光素子ｐ０〜ｐ５の各測定出力値がそれぞれＰ０〜Ｐ５であり、受光素子ｐ０〜ｐ５に対応する各基準出力値がそれぞれｓｔＰ０〜ｓｔＰ５である場合では、相関値Ｄ１＝（Ｐ０−ｓｔＰ０）２＋（Ｐ１−ｓｔＰ１）２＋（Ｐ２−ｓｔＰ２）２＋（Ｐ３−ｓｔＰ３）２＋（Ｐ４−ｓｔＰ４）２＋（Ｐ５−ｓｔＰ５）２となる。このような相関演算では、相関値Ｄ１が小さいほど相関が高い。
【００８７】
また例えば、相関演算の相関値Ｄ２は、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、受光部２１の受光素子ｐｎごとに、測定で得られた受光素子ｐｎの出力値Ｐｎと基準記憶部４４ａに記憶されている受光素子ｐｎに対応する基準値の出力値ｓｔＰｎとの積を合計した後に、正規化することによって求められる（Ｄ２＝Σ（（Ｐｉ×ｓｔＰｉ）／（ΣＰｉ×ΣｓｔＰｉ））、ｉ＝１〜ｎ）。このような相関演算では、相関値Ｄ２が大きいほど相関が高い。
【００８８】
このように基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合では、光沢特性導出部４１ｄは、相関演算の点では、第２光沢特性の光沢プロファイルとして、受光部２１における各受光素子ｐｎの出力が導出される。
【００８９】
また例えば、相関演算は、基準記憶部４４ａに関数式で記憶されている場合では、通常の関数式同士の相関演算が用いられる。
【００９０】
この他、プロファイルの相関（合致度）を表す任意の演算法を採用することが可能である。
【００９１】
また例えば、相関演算において、上述では、受光部２１における全受光素子ｐｎの各出力が演算対象となったが、受光部２１における一部の受光素子ｐｎの各出力が演算対象とされてもよい。例えば、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、測定で得られた受光素子ｐｎの各出力値Ｐｎにおける最大値およびその前後所定個数の出力値Ｐｎと、基準記憶部４４ａに記憶されている基準値の各出力値ｓｔＰｎにおける最大値およびその前後所定個数の出力値ｓｔＰｎが相関演算の演算対象とされる。例えば、所定個数が２個であって図１２（Ａ）に示す場合では、測定で得られた受光素子ｐｎの各出力値Ｐｎにおける最大値がＰ３であるので、その前後２個の出力値を含む出力値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ４と、基準記憶部４４ａに記憶されている基準値の各出力値ｓｔＰｎにおける最大値がｓｔＰ２であるので、その前後２個の基準値の出力値を含む出力値ｓｔＰ０、ｓｔＰ１、ｓｔＰ２、ｓｔＰ３、ｓｔＰ４とが演算対象とされる。
【００９２】
次に、基準選択部４１ｅは、これら求めた相関値に基づいて最も相関している第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を求め、この求めた第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を比較部４１ｆの光沢基準として選択する（Ｓ２４）。
【００９３】
このように基準選択部４１ｅが動作することによって、光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部４４ａに記憶されている第１光沢基準の複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）が選択され、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が選択され、この選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が比較部４１ｆの光沢基準として選択される。
【００９４】
基準選択部４１ｅが光沢基準を選択すると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、比較部４１ｆによって、基準選択部４１eで選択された第１光沢基準と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性とが比較され、判定部３１ｇによって、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否が判定され、表示制御部３１ｃによって、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等が表示部３５に表示される。
【００９５】
表示制御部３１ｃは、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に表示部３５に表示しても良いが、例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが判定することができるように、基準選択部４１ｅで演算された相関値を表示しても良い。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された第２光沢基準をさらに表示してもよい。
【００９６】
この測定試料ＳＭに対して選択された第２光沢基準の光沢プロファイルの表示では、例えば、図１３（Ａ）に示すように、光沢特性導出部４１ｄによって導出された測定試料ＳＭの光沢プロファイルｍｐ（測定データ）と、基準選択部４１ｅによって選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（基準データ）とが同時に表示部３５にグラフによって表示される。また例えば、図１３（Ｂ）に示すように、光沢特性導出部４１ｄによって導出された測定試料ＳＭの光沢プロファイルｍｐ（測定データ）と、基準選択部４１ｅによって選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（基準データ）との差が表示部３５にグラフによって表示される。このように表示部３５に表示されることによって、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができる。
【００９７】
また、上述の２段階で光沢基準を選抜する実施形態において、次のように光沢基準が２段階で選抜されてもよい。このように２段階で選抜されるので、適切な第２光沢基準を選択することが可能となる。また、第１光沢基準により第２光沢基準の候補を絞ることになり、測定した光沢特性を、すべての第２光沢基準に対して比較演算処理する場合に較べて、処理時間が短縮される。
【００９８】
図１４は、実施形態の他の形態における他の２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【００９９】
この場合における光沢測定装置１は、大略、図１ないし図７を用いて説明した上述の光沢測定装置１と略同様に構成されるが、次の異なる点を有している。
【０１００】
記憶部３４の基準記憶部３４ａに代え、基準記憶部５４ａが用いられ、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄ、基準選択部３１ｅおよび比較部３１ｆに代え、光沢特性導出部５１ｄ、基準選択部５１ｅおよび比較部５１ｆが用いられる。
【０１０１】
基準記憶部５４ａは、予め設定された所定の第１光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第１光沢基準を記憶すると共に、予め設定された第１光沢特性と異なる所定の第２光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第２光沢基準を記憶する。所定の第１光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢値が用いられ、所定の第２光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢プロファイルが用いられる。基準記憶部５４ａには、図９に示す基準記憶部４４ａと同様に、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した、複数の光沢値ｓｔ（ｍ）および複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。第１光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）は、第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と互いに対応付けられて基準記憶部４４ａに記憶されている。
【０１０２】
光沢特性導出部５１ｄは、光沢特性導出部４１ｄと同様に、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの第１光沢特性およびこの第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出する。
【０１０３】
基準選択部５１ｅは、光沢特性導出部５１ｄで導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性に基づいて、この選択した第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択する。本他の形態では、より適切に光沢管理を実施すべく、上述したように、第１および第２光沢特性ならびに第１および第２光沢基準には、光沢値および光沢プロファイルが採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部５１ｅは、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部５４ａに記憶されている第１光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）を選択し、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を選択する。
【０１０４】
比較部５１ｆは、基準選択部５１ｅで選択された第２光沢基準と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部５１ｆは、基準選択部５１ｅで選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性の光沢プロファイルｍｐとを比較する。
【０１０５】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、発光制御部３１ａ、受光制御部３１ｂおよび光沢特性導出部５１ｄによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本他の形態では、第１および第２光沢特性として、光沢値および光沢プロファイルが測定される。
【０１０６】
そして、光沢特性導出部５１ｄが第１および第２光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部５１ｅは、測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部５４ａに記憶されている複数の第１および第２光沢基準の中から選択する。
【０１０７】
より具体的には、図１４に示すように、基準選択部５１ｅは、まず、図１０に示す処理Ｓ２１と同様に、複数ｍの第１光沢基準として基準記憶部５４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部５１ｄによって導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める（Ｓ３１）。次に、基準選択部５１ｅは、図１０に示す処理Ｓ２２と同様に、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）およびこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ（例えばこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）の５％や１０％や１５％等）以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。次に、基準選択部５１ｅは、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）、および、この最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を選出する（Ｓ３２）。これによって複数の第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が一次抽出される。
【０１０８】
次に、基準選択部５１ｅは、図１０に示す処理Ｓ２３と同様に、これら選出された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）に対応する第２光沢基準の光沢プロファイルのそれぞれと、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐとの相関を求める（Ｓ３３）。
【０１０９】
次に、基準選択部５１ｅは、これら求めた相関値に基づいて最も相関している第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を求め、この求めた第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を比較部５１ｆの光沢基準として選択する（Ｓ３４）。
【０１１０】
このように基準選択部５１ｅが動作することによって、光沢特性導出部５１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部５４ａに記憶されている第１光沢基準の複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）が選択され、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が選択され、この選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が比較部５１ｆの光沢基準として選択される。
【０１１１】
基準選択部５１ｅが光沢基準を選択すると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、比較部５１ｆによって、基準選択部５１eで選択された第２光沢基準と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性とが比較され、判定部３１ｇによって、比較部５１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否が判定され、表示制御部３１ｃによって、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、あるいは、図１０を用いて説明した上述の他の形態と同様に、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等が表示部３５に表示される。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、光沢値で測定試料ＳＭの合否が判定されたが、光沢プロファイルで測定試料ＳＭの合否が判定されてもよい。この場合には、記憶部３４の基準記憶部３４ａは、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準として複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を記憶する。制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、測定試料ＳＭの光沢特性として光沢プロファイルを導出する。基準選択部３１ｅ、比較部３１ｆおよび判定部３１ｇは、光沢値に代え、光沢プロファイルを用いる。基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで求めた光沢プロファイルと基準記憶部３４ａに記憶されている光沢基準としての各光沢プロファイルとの相関を求め、最も相関する光沢基準を選択することで、光沢基準を選択する。そして、比較部３１ｆは、光沢特性導出部３１ｄで求めた光沢プロファイルと基準選択部３１ｅで選択された基準としての光沢プロファイルとの相関を求める。このように光沢特性および光沢基準に光沢プロファイルが採用されることによって、光沢測定装置１は、光沢プロファイルによって測定試料ＳＭの光沢特性を評価することができる。このため、適切に光沢管理が実施可能となる。
【０１１３】
なお、上述の実施形態では、受光部２１の出力を近似する式１は、正反射方向を中心とする散乱光の強度分布を、ｃｏｓＮを基本形式として表す関数であるが、他の関数式を用いてもよい。受光部２１の出力を近似する式は、例えば、式４のように、正反射方向を中心とする散乱光の強度分布を、ガウス関数を基本形式として強度分布を表す関数としてもよい。
【０１１４】
【数４】
【０１１５】
ここで、ｄは、分布の幅であり、光沢の程度に依存する。
【０１１６】
図１５は、受光部の受光面上に形成される開口板の開口の像を説明するための図である。
【０１１７】
開口板１２における開口１２ａの試料表面ＳＭａによる像は、図１５に示すように、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面ではない場合には二次元的に拡がる。
【０１１８】
また、上述の実施形態では、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向（ｘ軸方向）の強度分布によって光沢特性を求めるように光沢測定装置１が構成されたが、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの高さｈ方向（ｙ軸方向）の強度分布によって光学特性を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。
【０１１９】
あるいは、図１５に示すように、受光部２１の受光面上に形成される開口板１２の開口１２ａの像における強度分布を表す二次元分布関数を求めることによって光学特性を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。上述したように、開口板１２の開口１２ａが画角にして幅０．７５度であって高さ２．５度である場合には、６０度光沢を測定する場合における受光側開口は、画角にして幅４．４度であって高さ１１．７度と想定される。幅方向をｘ軸とし、高さ方向をｙ軸とし、前記受光側開口の中心を座標原点とするｘｙ直交座標系を受光部２１の受光面上に設定すると、前記受光側開口は、高さ方向に長い矩形であるため、光沢値に対し、図１５に示すように、ｘ軸方向の強度分布が支配的に影響するが、ｙ軸方向の強度分布も考慮した二次元的な強度分布を考慮することによって、より高精度に光学特性が測定可能となる。
【０１２０】
図１６は、実施形態の他の形態における受光部の構成を示す図である。このような構成の光沢測定装置１では、図３に示す一次元の受光部２１に代えて、二次元の受光部５１が用いられる。この二次元の受光部５１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子からなる複数の受光素子を備え、これら複数の受光素子が線形独立な二方向に配列されて成り、本実施形態では、各受光素子から直接的に各出力が引き出されるように構成され、例えば数個ないしは十数個の受光素子を備えている。受光部５１の各受光素子は、照明側光学系１０によって試料表面ＳＭａに照射され当該試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光を受光することによって、受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力する。
【０１２１】
受光部５１は、例えば、本実施形態では、図１６に示すように、一方向に６個の受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５が配列された受光素子列が前記一方向に直交する他方向に２列備え、各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５から直接的に各出力が引き出されるように構成されたシリコンフォトダイオードアレイを備えて構成されている。測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向と受光素子列の受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５が配列される方向（ｘ軸方向）とが一致すると共に、開口１２ａの高さｈ方向と２個の受光素子列が配列される方向（ｙ軸方向）とが一致するように、受光部５１は、受光レンズ２２の焦点位置ｆに配設される。
【０１２２】
図１６に示すように、ｘｙ座標系の座標原点（０，０）が受光部５１の中心に設定されているとすると、測定試料ＳＭが正規姿勢からずれているために、図１５は、開口板１２の開口１２ａにおける試料表面ＳＭａによる像がｘｙ座標系の座標原点（０，０）からずれた座標点（ｘ０，ｙ０）を中心に二次元的に拡がっている例を示している。なお、図１５では、受光量の強度分布が等高線で示されている。
【０１２３】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、例えば、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸（図１６に示す例ではｘ軸およびｙ軸）で定義される平面での反射光の受光量の分布を表す二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を受光部５１の出力に基づいて求め、この求めた二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値Ｓに基づいて測定試料ＳＭの光沢値を導出するように、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄが構成される。
【０１２４】
例えば、受光部５１の受光面に設定された互いに直交する第１および第２の座標軸で定義される平面での受光量の分布は、例えば、式５に示す二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）によって近似することができる。
【０１２５】
【数５】
【０１２６】
ここで、ｆは、受光レンズ２２の焦点距離であり、（ｘ０、ｙ０）は、受光部５１における受光量の分布の中心座標であり、Ｎは、光沢の程度に依存する数値であり、Ｌは、試料面ＳＭａの法線方向を中心とするランベルト拡散光の中心強度であり、Ｓは、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度であり、ｌおよびｍは、試料表面ＳＭａが鏡面である場合の受光部２１における像のｘ軸方向およびｙ軸方向の幅である。また、θは、座標ｘに入射する光線の試料面法線からの角度である。ここで、ｙ軸方向の分布の巾ｍは、ｘ軸方向の分布の巾ｌおよび照明側開口１２ａの巾ｗと高さｈの比ｈ／ｗからｍ＝ｌ・（ｈ／ｗ）によって近似することができる。つまり、二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）は、定数ｘ０、ｙ０、Ｎ、Ｌ、Ｓ、ｌを与えることによって確定する。
【０１２７】
この二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）は、上述した一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求める手順と同様な手順によって、受光部５１における各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５の出力に基づいて求めることができる。そして、二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、図１５に破線で示すように、その中心座標（ｘ０、ｙ０）を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度および高さＨ＝１１．７度に相当する範囲（ｘ軸方向がｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２であってｙ軸方向がｙ０−Ｈ／２〜ｙ０＋Ｈ／２の矩形内）である。そして、光沢値は、予め与えられている変換テーブルや変換式などを用いることによって、この求めた積分値Ｓから求められる。
【０１２８】
上述では、受光部５１の受光面上に形成される開口板１２の開口１２ａの像における強度分布を二次元分布関数で表したが、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸にそれぞれ沿った反射光の受光量の分布をそれぞれ表す第１および第２一次元分布関数で表して該第１および第２一次元分布関数を求めることによって光沢値を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。このような構成によれば、より高精度に光沢値が測定可能となる一方、第１および第２一次元分布関数を個々に求めればよいので、二次元分布関数を求める場合に較べて、より容易に第１および第２一次元分布関数を求めることができる。
【０１２９】
このような構成の光沢測定装置１では、例えば、受光部２１に代えて図１６に示す上述の受光部５１が用いられる。そして、例えば、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸（図１６に示す例ではｘ軸およびｙ軸）にそれぞれ沿った反射光の受光量の分布をそれぞれ表す第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）をそれぞれ受光部５１の出力に基づいて求め、この求めた各一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）を所定の範囲でそれぞれ積分し、この積分した各積分値Ｓｐ、Ｓｑに基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値を導出ように、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄが構成される。
【０１３０】
この第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、上述した一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求める手順と同様な手順によって、受光部５１における各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５の出力に基づいて求めることができる。図１７は、実施形態の他の形態における分布関数の演算手順を説明するための図である。例えば、第１分布関数Ｐ（ｘ）は、各受光素子の行出力Ｐ０〜Ｐ５に基づいて求められる。ここで、行出力Ｐｎ（ｎ＝０、１、２、３、４、５）は、受光素子Ｐ０ｎの出力と受光素子Ｐ１ｎの出力との和である。そして、第２分布関数Ｑ（ｙ）は、各受光素子の列出力Ｑ０（＝各受光素子Ｐ００〜Ｐ０５の各出力の和）、Ｑ１（＝各受光素子Ｐ１０〜Ｐ１５の各出力の和）に基づいて求められる。
【０１３１】
そして、第１分布関数Ｐ（ｘ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、図１５に破線で示すように、その中心座標（ｘ０、ｙ０）のｘ座標ｘ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度に相当する範囲（ｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２）である。第２分布関数Ｑ（ｙ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、前記中心座標（ｘ０、ｙ０）のｙ座標ｙ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の高さＨ＝１１．７度に相当する範囲（ｙ０−Ｈ／２〜ｙ０＋Ｈ／２）である。そして、光沢値は、予め与えられている変換テーブルや変換式などを用いることによって、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）の積分値Ｓｐと分布関数Ｑ（ｙ）の積分値Ｓｑとの積Ｓｐ・Ｓｑから求められる。
【０１３２】
このような第１および第２分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、例えば、式６−１、式６−２を利用することができる。
【０１３３】
【数６】
【０１３４】
ここで、第２分布関数Ｑ（ｙ）の分布の幅ｍは、第１分布関数Ｐ（ｘ）の分布の幅ｌおよび照明側開口１２ａの幅ｗと高さｈの比ｈ／ｗから、ｍ＝ｌ・（ｈ／ｗ）、によって近似することができる。このため、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、中心座標のｙ座標ｙ０を、列出力Ｑ０、Ｑ１に基づいて分布関数Ｐ（ｘ）と同様の方法で求めればよい。
【０１３５】
このように第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）が、式６−１および式６−２で示されるように、同型であって、それらを確定する定数のうち、Ｎ、Ｌ、Ｓが共通の値（同じ値）を持つ場合には、第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）が近似される際に決定すべき定数を減らすことができ、受光素子の個数を減らし、処理を簡略化することができる。
【０１３６】
なお、上述では、第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、同型とされたが、異なる型でもよい。
【０１３７】
また、上述の実施形態では、受光部２１、４１は、フォトダイオードアレイを備えて構成されたが、他のセンサを備えて構成されてもよい。受光部２１、４１は、例えば、１次元や２次元のＣＭＯＳセンサを備えて構成されても良く、また例えば、１次元や２次元のＣＣＤセンサを備えて構成されてもよい。
【０１３８】
また、上述の実施形態において、光沢測定装置１は、光源部１１、受光部２１、発光駆動部３２およびＡ／Ｄ変換部３３等を備えた測定ヘッド部と、制御部３１、記憶部３４、表示部３５および入力操作部３６等として機能する、前記測定ヘッド部より受信した測定値から光沢特性を導出し、比較し、そして判定するコンピュータとから構成される光沢測定システムであっても良い。
【０１３９】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】実施形態の光沢測定装置における光学系の構成を示す図である。
【図２】実施形態の光沢測定装置における開口板の構成を示す図である。
【図３】実施形態の光沢測定装置における受光部の構成を示す図である。
【図４】実施形態の光沢測定装置における電気的な構成を示す図である。
【図５】実施形態の基準記憶部における記憶内容を説明するための図である。
【図６】実施形態における光沢測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における光沢特性の演算手順を説明するための図である。
【図８】異なる２つの測定試料における光沢プロファイルを示す図である。
【図９】実施形態の他の形態における基準記憶部の記憶内容を説明するための図である。
【図１０】実施形態の他の形態における２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【図１１】実施形態の他の形態における受光部の全受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。
【図１２】実施形態の他の形態における受光部の一部の受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。
【図１３】実施形態の他の形態における表示部の表示内容を説明するための図である。
【図１４】実施形態の他の形態における他の２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【図１５】受光部の受光面上に形成される開口板の開口の像を説明するための図である。
【図１６】実施形態の他の形態における受光部の構成を示す図である。
【図１７】実施形態の他の形態における分布関数の演算手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 光沢測定装置
１０ 照明側光学系
１１ 光源部
１２ 開口板
１３ 照明レンズ
２０ 受光側光学系
２１ 受光部
２２ 受光レンズ
３１ 制御部
３１ａ 発光制御部
３１ｂ 受光制御部
３１ｃ 表示制御部
３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ 光沢特性導出部
３１ｅ、４１ｅ、５１ｅ 基準選択部
３１ｆ、４１ｆ、５１ｆ 比較部
３１ｇ 判定部
３２ 発光駆動部
３３ 変換部
３４ 記憶部
３４ａ、４４ａ、５４ａ 基準記憶部
３５ 表示部
３６ 入力操作部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定試料に応じた基準を自動的に選択することができる光沢測定装置および光沢測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、塗装、成形、印刷および繊維等の分野では、製品の光沢の管理が重要視されつつある。この光沢管理では、光沢計を用いて製品の光沢値が測定され、測定された光沢値がその基準値と比較されることによって光沢の点で製品の合否が判定される。この製品の光沢管理において、１個の光沢計を用いて種類の異なる複数の製品（測定試料）について製品の合否を判定する場合には、各種の製品に応じて基準値が異なるため、当該製品に合った基準値で当該製品の合否を判定する必要がある。あるいは、１個の製品でも各部分（測定試料）で光沢が異なる場合では、各部分ごとに基準値が異なるため、当該部分に合った基準値で当該部分の合否を判定する必要がある。例えば、自動車の場合では、各車種のボディカラーに応じた各基準値が予め設定され、当該車種のボディカラーに合った基準値で当該製品の合否が判定される。また例えば、ボディ、バンパーおよびインナーパネルのそれぞれに応じた各基準値が予め設定され、当該部分（例えばボディ）に合った基準値で当該部分の合否が判定される。
【０００３】
このため、従来の光沢計では、まず、測定試料の種類ごとに設けられた基準となる複数の基準試料がそれぞれ測定され、測定された各光沢値が各基準値として光沢計に登録される。あるいは、複数の基準値が数値入力され、複数の基準値が光沢計に登録される。次に、ユーザが光沢計を操作することによって登録された複数の基準値の中から測定試料に対応する基準値が選択される。次に、測定試料の光沢値が測定され、この測定された光沢値がこの選択された基準値と比較され、その合否が判定される。
【０００４】
一方、下記特許文献１に開示の光学測定システムでは、属性識別情報を書き込んだ記録媒体等の識別票が予め個別に試料に取り付けられ、複数種類の試料に関する光学特性管理情報が各試料の属性識別情報と対応付けて記憶手段に記憶され、読み取り手段によって前記識別票から読み取った試料についての属性識別情報に対応する光学特性管理情報が前記記憶手段から読み出され、この読み出された光学特性管理情報と当該試料について測定手段によって測定した光学特性値とが比較され、当該光学特性値が当該光学特性管理情報で許容される範囲内であるか否かが判定される。
【特許文献１】特開２００６−０１０５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記従来の光沢計では、測定試料の合否を判定する場合に、当該測定試料に対応する基準値をユーザがマニュアル操作で選択する必要がある。このため、選択の手間が発生し、操作が煩雑であるという不都合がある。特に、複数種類の測定試料の合否を判定する場合では、測定試料の種類が変わるごとにそれに対応する基準値を選択する必要があり、多大な手間が発生する。
【０００６】
一方、前記特許文献１では、ユーザのマニュアル操作による基準値の選択は、必要ないが、測定試料に記録媒体等の識別票を予め取り付けておかなければならない。このため、測定試料の個数に応じた個数の識別票が必要であるという不都合や、識別票のない測定試料については、その合否が適切に判定することができないという不都合が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、測定試料に応じた基準値を選択するに当たって特に測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた基準を自動的に選択することができる光沢測定装置および光沢測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる光沢測定装置は、測定試料に光を照射する光照射部と、前記光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、前記受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部と、前記所定の光沢特性に対応し、前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部と、前記光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて前記複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部と、前記基準選択部で選択された光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された光沢特性とを比較する比較部とを備えることを特徴とする。そして、本発明の他の一態様にかかる光沢測定方法は、測定試料に光を照射する光照射工程と、前記光照射工程で照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光工程と、前記受光工程で得られた前記反射光の受光量に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出工程と、前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性に基づいて、前記所定の光沢特性に対応し前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択工程と、前記基準選択工程で選択された光沢基準と前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性とを比較する比較工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成の光沢測定装置および光沢測定方法では、測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準が基準記憶部に記憶され、これら複数の光沢基準の中から１つの光沢基準が光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて選択され、基準選択部で選択された光沢基準と光沢特性導出部で導出された光沢特性とが比較部で比較される。このように本発明の光沢測定装置および光沢測定方法は、測定試料に応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた光沢基準を自動的に選択することができる。このため、ユーザは、従来のように、測定試料に応じた光沢基準をマニュアル操作で選択する必要がなく、その手間や煩雑さが解消される。
【００１０】
また、上述の光沢測定装置において、前記比較部の比較結果に基づいて前記測定試料の合否を判定する判定部をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成の光沢測定装置は、測定試料の合否を自動的に判定することができる。
【００１２】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性および光沢基準は、光沢値であることを特徴とする。
【００１３】
このような構成の光沢測定装置は、光沢値によって測定試料の光沢特性を評価することができる。
【００１４】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性および光沢基準は、前記受光部の受光面に予め設定された所定の方向に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルであることを特徴とする。
【００１５】
このような構成の光沢測定装置は、光沢プロファイルによって測定試料の光沢特性を評価することができる。
【００１６】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を前記比較部の光沢基準として選択し、前記比較部は、前記基準選択部で選択された第１光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性とを比較することを特徴とする。
【００１７】
このような構成の光沢測定装置では、まず、光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準が選択され、次に、光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、この選択された第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準が選択される。そして、この選択された第２光沢基準に対応する第１光沢基準が比較部の光沢基準として選択される。このように第１光沢基準が２段階で選抜されるため、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選択される場合でも、例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって１つの第１光沢基準が選択される。あるいは、このように第１光沢基準が二段階で選抜されるため、まず第１光沢基準の候補として、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選出され、この中から最も適切な第１光沢基準が例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって選択される。
【００１８】
また、これら上述の光沢測定装置において、前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記比較部は、前記基準選択部で選択された第２光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性とを比較することを特徴とする。
【００１９】
このような構成の光沢測定装置では、まず、光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準が選択され、そして、光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、この選択された第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準が選択される。このように２段階で選抜されるので、適切な第２光沢基準が選択される。また、第１光沢基準により第２光沢基準の候補を絞ることになり、測定した光沢特性を、すべての第２光沢基準に対して比較演算処理する場合に較べて、処理時間が短縮される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる光沢測定装置および光沢測定方法は、測定試料に応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料に記録媒体を取り付けておく必要がなく、測定試料に応じた光沢基準を自動的に選択することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（実施形態の構成）
図１は、実施形態の光沢測定装置における光学系の構成を示す図である。図２は、実施形態の光沢測定装置における開口板の構成を示す図である。図３は、実施形態の光沢測定装置における受光部の構成を示す図である。図４は、実施形態の光沢測定装置における電気的な構成を示す図である。図５は、実施形態の基準記憶部における記憶内容を説明するための図である。
【００２２】
まず、本発明に係る実施の一形態における光沢測定装置１の光学的な構成について説明する。図１ないし図３において、光沢測定装置１は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａにおける所定領域に光を照射する照明側光学系１０と、前記所定領域からの反射光を受光する受光側光学系２０とを備えて構成される。
【００２３】
照明側光学系１０および受光側光学系２０は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａにおける或る点を通る試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して互いに反対側の領域に配設される。測定試料ＳＭが正規姿勢である場合において、照明側光学系１０は、その光軸１３ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して所定の角度θ１を成すように配置され、受光側光学系２０は、その光軸２２ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇに対して所定の角度θ２を成すように配置される。これら所定の角度θ１、θ２は、任意の角度でよいが、例えばＩＳＯやＪＩＳなどによって規格化されており、２０度、６０度または８５度とされる。本実施形態では、例えば、一例として６０度光沢を測定するために、所定の角度θ１、θ２は、ＡＳＴＭＤ５２３の規定に基づいて６０度とされている。したがって、照明側光学系１０と受光側光学系２０とは、これらの光軸１３ａおよび光軸２２ａが試料表面ＳＭａの法線Ｇを対称軸とする線対称となるように、それぞれ配設されている。
【００２４】
照明側光学系１０は、光源部１１と、開口板１２と、照明レンズ１３とを備え、試料表面ＳＭａから遠い順に光源部１１、開口板１２および照明レンズ１３が各光軸を光軸１３ａに揃えて配置されている。
【００２５】
光源部１１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を備えて構成され、試料表面ＳＭａに向けて光を放射する装置である。開口板１２は、光源部１１から試料表面ＳＭａに向けて放射された光を所定の開き角に規制する部材である。開口板１２は、例えば、本実施形態では、光源部１１から放射され試料表面ＳＭａに照射すべき光の波長を遮光する材料で形成された板状部材であり、図２に示すように、開口１２ａが開口板１２を貫通するように穿設されている。この開口１２ａは、画角にして、幅（図１では紙面内略上下方向）ｗが０．７５度であって、高さ（図１では紙面垂直方向）ｈが２．５度の矩形形状とされている。照明レンズ１３は、開口板１２の開口１２ａを通過した光を光軸１３ａに略平行な平行光束１１ａとして試料表面ＳＭａに導く光学素子である。
【００２６】
受光側光学系２０は、受光部２１と、受光レンズ２２とを備え、試料表面ＳＭａから遠い順に受光部２１および受光レンズ２２が各光軸を光軸２２ａに揃えて配置されている。
【００２７】
受光レンズ２２は、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａからの反射光を集光して受光部２１の受光面に導く光学素子である。受光部２１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子からなる複数の受光素子を備える。受光部２１の各受光素子は、照明側光学系１０によって試料表面ＳＭａに照射され当該試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光を受光することによって、受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力する。
【００２８】
照明側光学系１０および受光側光学系２０において、開口板１２における開口１２ａの位置と、受光部２１における受光面の位置とは、光学的に共役な位置関係になるように受光部２１が配設される。なお、測定試料ＳＭの姿勢の変化が予め設定された所定の角度までならば、略正反射光方向の成分が受光部２１の受光面に入射されるように受光面の大きさと受光レンズ２２の焦点距離ｆとが設定される。
【００２９】
受光部２１は、本実施形態では、各受光素子から直接的に各出力が引き出し可能なように構成され、例えば数個ないしは十数個の受光素子を備えて構成されている。より具体的には、受光部２１は、例えば、図３に示すように、一方向に配列された６個の受光素子ｐ０〜ｐ５を備え、各受光素子ｐ０〜ｐ５から直接的に各出力が引き出されるように構成されたシリコンフォトダイオードアレイを備えて構成されている。測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向と各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向とが一致するように、受光部２１は、受光レンズ２２の焦点位置ｆに配設される。なお、図１および図３では、各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向がｘ方向として表されている。
【００３０】
次に、光沢測定装置１の電気的な構成について説明する。図４において、光沢測定装置１は、光源部１１と、受光部２１と、制御部３１と、発光駆動部３２と、アナログディジタル変換部（以下、「Ａ／Ｄ変換部」と略記する。）３３と、記憶部３４と、表示部３５と、入力操作部３６とを備えて構成される。
【００３１】
光源部１１および受光部２１は、図１に示す光源部１１および受光部２１に対応する。発光駆動部３２は、制御部３１の制御に従って光源部１１に発光動作を行わせる回路である。Ａ／Ｄ変換部３３は、受光部２１のアナログ出力を、複数のビット（例えば８ビットや１０ビット等）からなるディジタル信号に変換する回路である。Ａ／Ｄ変換部３３には、受光部２１における各受光素子からの各出力がパラレルにあるいはシリアルにそれぞれ入力される。
【００３２】
記憶部３４は、Ａ／Ｄ変換部３３から出力されたディジタル信号を一時的に記憶する回路であり、このディジタル信号に対して制御部３１によって各種処理を行うための作業領域として用いられる。そして、記憶部３４は、予め設定された所定の光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する回路でもあり、機能的に、前記複数の光沢基準を記憶する基準記憶部３４ａを備える。所定の光沢特性は、本実施形態では、例えば、光沢値が用いられ、基準記憶部３４ａには、図５に示すように、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した複数の光沢値ｓｔ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。測定試料ＳＭには、例えば、素材、部品、半完成品および完成品等の物品や物品の部分が含まれる。測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類には、物品自体が異なる場合は物品の種類が含まれ、同一種類の物品であっても物品ごとにその光沢が異なる場合は各物品の光沢の種類が含まれ、そして、１個の物品であっても部分ごとにその光沢が異なる場合は物品の各部分における光沢の種類が含まれる。記憶部３４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶素子、および、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性の記憶素子を備えて構成される。
【００３３】
表示部３５は、入力操作部３６の操作結果、制御部３１により導出された測定試料ＳＭの光沢特性（例えば本実施形態では光沢値）、光沢基準と測定試料ＳＭの光沢特性との比較結果、および、測定試料に対する合否判定の判定結果等を表示する回路であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示回路を備えて構成される。入力操作部３６は、光沢測定装置１の主電源のオンオフを切り替えるための電源ボタン回路や、光沢特性の測定開始を指示する測定開始指示を入力するためのスイッチ回路などを含むものである。
【００３４】
制御部３１は、測定試料ＳＭの光沢特性を測定して光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定すべく、上記各部を当該機能に応じてそれぞれ制御する回路である。例えば、制御部３１は、例えば制御プログラムなどを記憶する記憶素子、制御プログラムに従って動作するマイクロプロセッサおよびその周辺回路を備えたマイクロコンピュータによって構成される。記憶素子は、例えばＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭおよびＲＡＭ等を備えて構成される。制御部３１は、機能的に、発光制御部３１ａと、受光制御部３１ｂと、表示制御部３１ｃと、光沢特性導出部３１ｄと、基準選択部３１ｅと、比較部３１ｆと、判定部３１ｇとを備えている。
【００３５】
発光制御部３１ａは、発光駆動部３２の動作を制御するものであり、測定試料ＳＭに対する測定開始の指示が入力操作部３６の操作によって入力されると、光源部１１に所定時間の発光動作を行わせる。
【００３６】
受光制御部３１ｂは、Ａ／Ｄ変換部３３の動作を制御するものであり、測定試料ＳＭに対する測定開始の指示が入力操作部３６の操作によって入力されると、光源部１１の発光タイミングに応じて受光部２１のアナログ出力をディジタル信号に変換する動作をＡ／Ｄ変換部３３に行わせる。
【００３７】
光沢特性導出部３１ｄは、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの光沢特性を導出する。本実施形態では、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１の受光面上に設定された座標軸（ｘ軸）に沿った反射光の受光量の強度分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求める。この分布関数Ｐ（ｘ）が受光部２１の受光面に予め設定されたｘ方向（ｘ軸）に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルである。そして、光沢特性導出部３１ｄは、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値に基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値ｍｅを導出する。
【００３８】
基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性に基づいて記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する。本実施形態では、光沢基準は、上述したように、光沢値で光沢管理を行うべく光沢値が採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から１つの光沢値ｓｔ（ｍ）を選択する。
【００３９】
比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された測定試料ＳＭの光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅで選択された光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部３１ｄで導出された測定試料ＳＭの光沢値ｍｅとを比較する。
【００４０】
判定部３１ｇは、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定する。すなわち、判定部３１ｇは、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内にあるか否かが判断され、判断の結果、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内である場合には合格と判定され、一方、測定試料ＳＭの光沢値ｍｅが所定の許容範囲以内にない場合には不合格と判定される。所定の許容範囲は、例えば、測定試料ＳＭに応じた仕様等によって適宜に設定される。
【００４１】
表示制御部３１ｃは、光沢特性導出部３１ｄによって算出された光沢特性、比較部３１ｆの比較結果、および、判定部３１ｇで判定した測定試料ＳＭの判定結果等を表示部３５に表示させる。
【００４２】
次に、光沢測定装置１の動作について説明する。図６は、実施形態における光沢測定装置の動作を示すフローチャートである。図７は、実施形態における光沢特性の演算手順を説明するための図である。図７（Ａ）は、受光部における各受光素子の出力値を示す図であり、その横軸は、受光素子ｐｎ（ｎ＝０〜５）を表し、その縦軸は、受光素子ｐｎの出力値Ｐｎを示す。図７（Ｂ）は、受光部２１の出力を近似した分布関数Ｐ（ｘ）（光沢プロファイル）を示す図であり、図７（Ｃ）は、光沢値を求めるための分布関数Ｐ（ｘ）の積分範囲を説明するための図である。図７（Ｂ）、（Ｃ）の横軸は、ｘ軸であり、その縦軸は、分布関数Ｐ（ｘ）の関数値Ｐ（ｘ）を表す。ｘ軸は、図１および図３に示すように各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向（ｘ方向）に設定される。
【００４３】
ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、制御部３１は、測定試料ＳＭの光沢特性、本実施形態では、光沢値を測定する（Ｓ１１）。
【００４４】
より具体的には、まず、制御部３１の発光制御部３１ａは、光源部１１に発光動作を行わせる。
【００４５】
光源部１１から射出された光は、開口板１２の開口１２ａによって所定の開き角に規制され、照明レンズ１３によって光軸１３ａに略平行な平行光束１１ａとされ、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａに照射される。そして、試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光は、受光レンズ２２によって収束され、受光部２１で受光される。
【００４６】
反射光には、試料面の法線方向を中心とするランベルト拡散光と、正反射方向を中心とする散乱光が含まれており、光沢がある面ほど（鏡面に近くなるほど）ランベルト拡散光の割合が少なく、正反射方向を中心とする散乱光の割合が多くなり、さらに分布の幅が小さくなる。一方、光沢のない面ほどランベルト拡散光の割合が多く、正反射方向を中心とする散乱光の割合が少なくなる。
【００４７】
制御部３１の受光制御部３１ｂは、光源部１１の発光タイミングに応じて受光部２１のアナログ出力をディジタル信号に変換する動作をＡ／Ｄ変換部３３に行わせる。本実施形態では、受光部２１は、上述したように、６個の受光素子ｐ０〜ｐ５を備えて構成されており、各受光素子ｐ０〜ｐ５のアナログ出力がＡ／Ｄ変換部３３によってディジタル信号に変換される。例えば、図７（Ａ）に示すように、受光素子ｐ０では受光出力値Ｐ０が出力され、受光素子ｐ１では受光出力値Ｐ１が出力され、受光素子ｐ２では受光出力値Ｐ２が出力され、受光素子ｐ３では受光出力値Ｐ３が出力され、受光素子ｐ４では受光出力値Ｐ４が出力され、そして、受光素子ｐ５では受光出力値Ｐ５が出力される。図７（Ａ）に示す例では、受光素子ｐ３の受光出力値Ｐ３が最も大きく、受光素子ｐ３を中心に開口板１２の開口１２ａの像が結像されている。
【００４８】
そして、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、まず、受光部２１の受光面上に設定された一方向に延びる直線、例えば図１および図３に示す上記ｘ軸に沿った反射光の受光量の分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求める。より具体的には、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１の出力を一次元の分布関数Ｐ（ｘ）で近似する。
【００４９】
光沢の程度に起因して反射光には、試料面の法線方向を中心とするランベルト拡散光と正反射方向を中心とする散乱光が含まれ、受光部２１における反射光の受光量の分布は、例えば、式１によって近似することができる（例えばOptical Research Associates 社、Light Tool Version5.1 Core Module User’s Guide P121-125参照）
【００５０】
【数１】
【００５１】
ここで、ｆは、受光レンズ２２の焦点距離であり、ｘ０は、受光部２１における受光量の分布の中心座標であり、Ｎは、光沢の程度に依存する数値であり、Ｌは、試料面ＳＭａの法線方向を中心とするランベルト拡散光の中心強度であり、Ｓは、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度であり、ｌは、試料表面ＳＭａが鏡面である場合の受光部２１における像の幅である。また、θは、座標ｘに入射する光線の試料面法線からの角度である。つまり、受光レンズ２２の焦点距離ｆが与えられていると、分布関数Ｐ（ｘ）は、受光量の分布の中心座標ｘ０、光沢の程度に依存する数値Ｎ、ランベルト拡散光の中心強度Ｌ、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度Ｓ、像の幅ｌを与えることで確定する。
【００５２】
したがって、光沢特性導出部３１ｄは、受光部２１における各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５を用いて、式１の受光量の分布の中心座標ｘ０、光沢の程度に依存する数値Ｎ、ランベルト拡散光の中心強度Ｌ、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度Ｓおよび像の幅ｌを求め、受光部２１の出力を表す一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。より具体的には、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５と、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光領域に対応する範囲で、式１の分布関数Ｐ（ｘ）を積分した各積分値Ｓ０〜Ｓ５とが最も一致するように、分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。さらに具体的には、式２で表される、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光出力値Ｐ０〜Ｐ５と、各受光素子ｐ０〜ｐ５の受光領域に対応する範囲で、式１の分布関数Ｐ（ｘ）を積分した各積分値Ｓ０〜Ｓ５との差の二乗和Ｄが最小となるように、定数ｘ０、Ｎ、Ｌ、Ｓ、ｌを求めて分布関数Ｐ（ｘ）を求め、受光部２１の出力を近似する。
【００５３】
【数２】
【００５４】
次に、光沢特性導出部３１ｄは、図７（Ｃ）に示すように、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）をその中心座標ｘ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度に相当する範囲（ｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２、積分区間）について積分し、積分値Ｓを求める。すなわち、光沢特性導出部３１ｄは、式３によって分布関数Ｐ（ｘ）の積分値Ｓを求める。
【００５５】
【数３】
【００５６】
このように受光レンズ２２と受光部２１との間の光路上に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口を持つ受光側開口板を配置することなく、前記受光側開口の幅Ｗに相当する積分区間Ｗで分布関数Ｐ（ｘ）を積分することによって、測定試料ＳＭの姿勢が正規姿勢からずれ、開口板１２における開口１２ａの像が、測定試料ＳＭが正規姿勢である場合における結像位置からずれて受光部２１の受光面に結像した場合でも、前記積分値Ｓは、測定試料ＳＭが正規姿勢である場合における出力と略同等となる。
【００５７】
ここで、より高精度に光沢値を求めるためには、積分区間Ｗに複数の受光素子が含まれることが望ましい。したがって、各受光素子ｐ０〜ｐ５の配列方向（ｘ方向）における各受光素子ｐ０〜ｐ５の幅ｄ１は、背景技術の受光側開口板１２２における受光側開口１２２ａの幅Ｗの１／２以下であることが好ましい（ｄ１≦Ｗ／２）。
【００５８】
次に、光沢特性導出部３１ｄは、予め与えられている変換テーブルや変換式等を用いることによって、この求めた積分値Ｓを光沢値ｍｅに変換する。
【００５９】
このように動作することによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本実施形態では、光沢値ｍｅが測定される。
【００６０】
光沢特性導出部３１ｄが光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部３１ｅは、測定した測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準の中から選択する（Ｓ１２）。
【００６１】
より具体的には、基準選択部３１ｅは、複数ｍの光沢基準として基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める。次に、基準選択部３１ｅは、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。そして、基準選択部３１ｅは、この求めた最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える光沢値ｓｔ（ｍ）を求め、この求めた光沢値ｓｔ（ｍ）を光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢値ｍｅの光沢基準として選択する。
【００６２】
基準選択部３１ｅが光沢基準を選択すると、制御部３１の比較部３１ｆは、基準選択部３１eで選択された光沢基準と光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性とを比較する（Ｓ１３）。
【００６３】
より具体的には、例えば、比較部３１ｆは、基準選択部３１ｅによって選択された光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部３１ｄによって導出された光沢特性の光沢値ｍｅとの差ｓｂを求める。
【００６４】
そして、制御部３１の判定部３１ｇは、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否を判定する（Ｓ１４）。
【００６５】
より具体的には、判定部３１ｇは、比較部３１ｆによって求められた前記差ｓｂが予め設定されている判定閾値ｔｈ以内であるか否かを判定し、この判定結果に基づいて測定試料ＳＭの合否を判定する。すなわち、判定部３１ｇは、−ｔｈ≦ｓｂ≦＋ｔｈ（０≦｜ｓｂ｜≦ｔｈ）であるか否かを判定し、判定の結果、この差ｓｂが判定閾値ｔｈ以内である場合には光沢の点で測定試料ＳＭが合格（適合）であると判定し、一方、この差ｓｂが判定閾値ｔｈ以内ではない場合には光沢の点で測定試料ＳＭが不合格（不適合）であると判定する。
【００６６】
判定部３１ｇが測定試料ＳＭの合否を判定すると、制御部３１の表示制御部３１ｃは、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等を表示部３５に表示する（Ｓ１５）。例えば、表示制御部３１ｃは、簡便に表示してユーザが容易に認識することができるように、測定された光沢特性および測定試料ＳＭに対する判定結果の合否を表示する。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した光沢基準の適否をユーザが判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準をさらに表示する。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準と測定された光沢特性との差をさらに表示する。ここで、判定結果の合否をユーザが容易に視認することができるようにするために、合格と不合格とで表示色が異なっていても良い。
【００６７】
また例えば、ユーザが測定試料ＳＭの合否を判定すべく、上述の測定試料ＳＭに対する判定結果の合否の表示に代え、測定試料ＳＭに対して選択された光沢基準と測定された光沢特性との差を表示するように、光沢測定装置１が構成されてもよい。この場合では、制御部３１に必ずしも判定部３１ｇが必要とされない。
【００６８】
このように動作することによって、光沢測定装置１は、測定試料ＳＭに応じた光沢基準を自動的に選択することができる。このため、背景技術で説明したように、測定試料ＳＭに応じた光沢基準を選択するに当たって測定試料ＳＭに記録媒体を取り付けておく必要がない。また、ユーザは、従来のように、測定試料ＳＭに応じた光沢基準をマニュアル操作で選択する必要がなく、その手間や煩雑さが解消される。
【００６９】
特に、生産ラインにおいて、様々なボディカラーの製品が生産され、その各製品の合否を判定する場合に、本実施形態の光沢測定装置１では、測定試料ＳＭである各製品に応じた光沢基準が自動的に選択されるので、スピーディに各製品の合否が判定可能となる。また特に、生産ラインにおいて、１個の製品の各部分の合否を判定する場合に、本実施形態の光沢測定装置１では、測定試料ＳＭである製品の各部分に応じた光沢基準が自動的に選択されるので、スピーディに製品の各部分の合否が判定可能となる。
【００７０】
そして、本実施形態では、光沢測定装置１は、光沢値によって測定試料ＳＭの光沢特性を評価することができる。このため、適切に光沢管理が実施可能となる。
【００７１】
なお、上述の実施形態において、光沢測定装置１は、２段階で光沢基準を選抜するように構成されても良い。このように２段階で光沢基準を選抜することで、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準が選択される場合でも、例えば光沢プロファイル等の第１光沢特性と異なる第２光沢特性によって１つの第１光沢基準を選択することが可能となる。あるいは、このように２段階で光沢基準を選抜することで、まず第１光沢基準の候補として、例えば光沢値等の第１光沢特性によって複数の第１光沢基準を選出し、この中から最も適切な第１光沢基準を例えば光沢プロファイル等の第２光沢特性によって選択することが可能となる。
【００７２】
図８は、異なる２つの測定試料における光沢プロファイルを示す図である。図８（Ａ）は、第１測定試料ＳＭ１の場合を示し、図８（Ｂ）は、第２測定試料ＳＭ２の場合を示す。図８（Ａ）、（Ｂ）の横軸は、ｘ軸を示し、それらの縦軸は、光強度を示す。
【００７３】
例えば、第１および第２測定試料ＳＭ１、ＳＭ２の光沢値が略同じ、例えば８０ＧＵであっても、図８に示すように、第１および第２測定試料ＳＭ１、ＳＭ２の光沢プロファイルが互いに異なる場合がある。一例を挙げると、艶のある８０ＧＵ塗板（第１測定試料ＳＭ１）と、本来１００ＧＵのガラス板が曇ったり傷ついたりすることによって８０ＧＵ相当になった場合（第１測定試料ＳＭ２）とである。このような場合では、塗板およびガラス板の光沢値は、略８０ＧＵで略同じとなるが、塗板の光沢プロファイルは、図８（Ａ）に示すように、山形のピークを示すが、ガラス板の光沢プロファイルは、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ａ）に示す山形のピークにおける半値幅よりも広い半値幅を持つ丘形のピークを示し、塗板およびガラス板の光沢プロファイルは、互いに異なる。
【００７４】
上述の実施形態では、基準記憶部３４ａに同じ光沢基準が複数記憶されている場合や、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢特性が、基準記憶部３４ａに記憶されている複数の光沢基準における略中間値である場合（例えば基準記憶部３４ａに基準値として７０ＧＵおよび９０ＧＵが記憶されており、光沢特性導出部３１ｄで導出された光沢値が８０ＧＵの場合）等では、適切な光沢基準の候補を自動的に選択することは可能であるが、最適な光沢基準を自動的に選択することができない場合が生じ得る。このような場合でも、上述のように２段階で光沢基準を選択することによって最適な光沢基準を自動的に選択することが可能となる。
【００７５】
図９は、実施形態の他の形態における基準記憶部の記憶内容を説明するための図である。図１０は、実施形態の他の形態における２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。図１１は、実施形態の他の形態における受光部の全受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。図１２は、実施形態の他の形態における受光部の一部の受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。図１１（Ａ）および図１２（Ａ）は、受光部２１における各受光素子ｐｎの各出力を示し、図１１（Ｂ）および図１２（Ｂ）は、第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）として基準記憶部４４ａに記憶されている受光部２１における各受光素子ｐｎに対応する各基準値を示す。図１３は、実施形態の他の形態における表示部の表示内容を説明するための図である。
【００７６】
この場合における光沢測定装置１は、大略、図１ないし図７を用いて説明した上述の光沢測定装置１と略同様に構成されるが、次の異なる点を有している。
【００７７】
記憶部３４の基準記憶部３４ａに代え、基準記憶部４４ａが用いられ、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄ、基準選択部３１ｅおよび比較部３１ｆに代え、光沢特性導出部４１ｄ、基準選択部４１ｅおよび比較部４１ｆが用いられる。
【００７８】
基準記憶部４４ａは、予め設定された所定の第１光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第１光沢基準を記憶すると共に、予め設定された第１光沢特性と異なる所定の第２光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第２光沢基準を記憶する。所定の第１光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢値が用いられ、所定の第２光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢プロファイルが用いられる。基準記憶部４４ａには、図９に示すように、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した、複数の光沢値ｓｔ（ｍ）および複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。第１光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）は、第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と互いに対応付けられて基準記憶部４４ａに記憶されている。光沢プロファイルｐｒ（ｍ）は、例えば、分布関数Ｐ（ｘ）の形式で基準記憶部４４ａに記憶されても良く、また受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎの形式で基準記憶部４４ａに記憶されても良い。
【００７９】
光沢特性導出部４１ｄは、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの第１光沢特性およびこの第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出する。例えば、本他の形態では、光沢特性導出部４１ｄは、受光部２１の受光面上に設定された座標軸（ｘ軸）に沿った反射光の受光量の強度分布を表す分布関数Ｐ（ｘ）を受光部２１の出力に基づいて求めることによって、第２光沢特性として光沢プロファイルｍｐを導出する。そして、光沢特性導出部４１ｄは、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値に基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値ｍｅを求めることによって、第１光沢特性として光沢値を導出する。
【００８０】
基準選択部４１ｅは、光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、光沢特性導出部４１ｄで導出された第２光沢特性に基づいて、この選択した第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、そして、この選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を比較部３１ｆの光沢基準として選択する。本他の形態では、より適切に光沢管理を実施すべく、上述したように、第１および第２光沢特性ならびに第１および第２光沢基準には、光沢値および光沢プロファイルが採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部４１ｅは、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部４４ａに記憶されている第１光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）を選択し、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を選択し、そして、この選択した光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する光沢値ｓｔ（ｍ）を比較部３１ｆの光沢基準として選択する。
【００８１】
比較部４１ｆは、基準選択部４１ｅで選択された第１光沢基準と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部４１ｆは、基準選択部４１ｅで選択された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとを比較する。
【００８２】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、発光制御部３１ａ、受光制御部３１ｂおよび光沢特性導出部４１ｄによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本他の形態では、第１および第２光沢特性として、光沢値および光沢プロファイルが測定される。
【００８３】
そして、光沢特性導出部４１ｄが第１および第２光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部４１ｅは、測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部４４ａに記憶されている複数の第１および第２光沢基準の中から選択する。
【００８４】
より具体的には、図１０に示すように、基準選択部４１ｅは、まず、複数ｍの第１光沢基準として基準記憶部４４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部４１ｄによって導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める（Ｓ２１）。次に、基準選択部４１ｅは、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）およびこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ（例えばこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）の５％や１０％や１５％等）以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。次に、基準選択部４１ｅは、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）、および、この最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を選出する（Ｓ２２）。これによって複数の第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が一次抽出される。
【００８５】
次に、基準選択部４１ｅは、これら選出された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）に対応する第２光沢基準の光沢プロファイルのそれぞれと、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐとの相関を求める（Ｓ２３）。
【００８６】
この相関演算の相関値Ｄ１は、例えば、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、受光部２１の受光素子ｐｎごとに、測定で得られた受光素子ｐｎの出力値Ｐｎと基準記憶部４４ａに記憶されている受光素子ｐｎに対応する基準値の出力値ｓｔＰｎとの差の２乗を合計することによって求められる（Ｄ１＝Σ（（Ｐｉ−ｓｔＰｉ）２）、ｉ＝１〜ｎ）。例えば、図１１に示すように、受光素子ｐ０〜ｐ５の各測定出力値がそれぞれＰ０〜Ｐ５であり、受光素子ｐ０〜ｐ５に対応する各基準出力値がそれぞれｓｔＰ０〜ｓｔＰ５である場合では、相関値Ｄ１＝（Ｐ０−ｓｔＰ０）２＋（Ｐ１−ｓｔＰ１）２＋（Ｐ２−ｓｔＰ２）２＋（Ｐ３−ｓｔＰ３）２＋（Ｐ４−ｓｔＰ４）２＋（Ｐ５−ｓｔＰ５）２となる。このような相関演算では、相関値Ｄ１が小さいほど相関が高い。
【００８７】
また例えば、相関演算の相関値Ｄ２は、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、受光部２１の受光素子ｐｎごとに、測定で得られた受光素子ｐｎの出力値Ｐｎと基準記憶部４４ａに記憶されている受光素子ｐｎに対応する基準値の出力値ｓｔＰｎとの積を合計した後に、正規化することによって求められる（Ｄ２＝Σ（（Ｐｉ×ｓｔＰｉ）／（ΣＰｉ×ΣｓｔＰｉ））、ｉ＝１〜ｎ）。このような相関演算では、相関値Ｄ２が大きいほど相関が高い。
【００８８】
このように基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合では、光沢特性導出部４１ｄは、相関演算の点では、第２光沢特性の光沢プロファイルとして、受光部２１における各受光素子ｐｎの出力が導出される。
【００８９】
また例えば、相関演算は、基準記憶部４４ａに関数式で記憶されている場合では、通常の関数式同士の相関演算が用いられる。
【００９０】
この他、プロファイルの相関（合致度）を表す任意の演算法を採用することが可能である。
【００９１】
また例えば、相関演算において、上述では、受光部２１における全受光素子ｐｎの各出力が演算対象となったが、受光部２１における一部の受光素子ｐｎの各出力が演算対象とされてもよい。例えば、基準記憶部４４ａに受光部２１における受光素子ｐｎごとの各出力値ｓｔＰｎで記憶されている場合において、測定で得られた受光素子ｐｎの各出力値Ｐｎにおける最大値およびその前後所定個数の出力値Ｐｎと、基準記憶部４４ａに記憶されている基準値の各出力値ｓｔＰｎにおける最大値およびその前後所定個数の出力値ｓｔＰｎが相関演算の演算対象とされる。例えば、所定個数が２個であって図１２（Ａ）に示す場合では、測定で得られた受光素子ｐｎの各出力値Ｐｎにおける最大値がＰ３であるので、その前後２個の出力値を含む出力値Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ４と、基準記憶部４４ａに記憶されている基準値の各出力値ｓｔＰｎにおける最大値がｓｔＰ２であるので、その前後２個の基準値の出力値を含む出力値ｓｔＰ０、ｓｔＰ１、ｓｔＰ２、ｓｔＰ３、ｓｔＰ４とが演算対象とされる。
【００９２】
次に、基準選択部４１ｅは、これら求めた相関値に基づいて最も相関している第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を求め、この求めた第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を比較部４１ｆの光沢基準として選択する（Ｓ２４）。
【００９３】
このように基準選択部４１ｅが動作することによって、光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部４４ａに記憶されている第１光沢基準の複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）が選択され、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が選択され、この選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）に対応する第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が比較部４１ｆの光沢基準として選択される。
【００９４】
基準選択部４１ｅが光沢基準を選択すると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、比較部４１ｆによって、基準選択部４１eで選択された第１光沢基準と光沢特性導出部４１ｄで導出された第１光沢特性とが比較され、判定部３１ｇによって、比較部３１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否が判定され、表示制御部３１ｃによって、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等が表示部３５に表示される。
【００９５】
表示制御部３１ｃは、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に表示部３５に表示しても良いが、例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが判定することができるように、基準選択部４１ｅで演算された相関値を表示しても良い。また例えば、表示制御部３１ｃは、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができるように、測定試料ＳＭに対して選択された第２光沢基準をさらに表示してもよい。
【００９６】
この測定試料ＳＭに対して選択された第２光沢基準の光沢プロファイルの表示では、例えば、図１３（Ａ）に示すように、光沢特性導出部４１ｄによって導出された測定試料ＳＭの光沢プロファイルｍｐ（測定データ）と、基準選択部４１ｅによって選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（基準データ）とが同時に表示部３５にグラフによって表示される。また例えば、図１３（Ｂ）に示すように、光沢特性導出部４１ｄによって導出された測定試料ＳＭの光沢プロファイルｍｐ（測定データ）と、基準選択部４１ｅによって選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（基準データ）との差が表示部３５にグラフによって表示される。このように表示部３５に表示されることによって、光沢測定装置１が選択した第２光沢基準の適否をユーザが容易に判定することができる。
【００９７】
また、上述の２段階で光沢基準を選抜する実施形態において、次のように光沢基準が２段階で選抜されてもよい。このように２段階で選抜されるので、適切な第２光沢基準を選択することが可能となる。また、第１光沢基準により第２光沢基準の候補を絞ることになり、測定した光沢特性を、すべての第２光沢基準に対して比較演算処理する場合に較べて、処理時間が短縮される。
【００９８】
図１４は、実施形態の他の形態における他の２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【００９９】
この場合における光沢測定装置１は、大略、図１ないし図７を用いて説明した上述の光沢測定装置１と略同様に構成されるが、次の異なる点を有している。
【０１００】
記憶部３４の基準記憶部３４ａに代え、基準記憶部５４ａが用いられ、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄ、基準選択部３１ｅおよび比較部３１ｆに代え、光沢特性導出部５１ｄ、基準選択部５１ｅおよび比較部５１ｆが用いられる。
【０１０１】
基準記憶部５４ａは、予め設定された所定の第１光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第１光沢基準を記憶すると共に、予め設定された第１光沢特性と異なる所定の第２光沢特性に対応し、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の第２光沢基準を記憶する。所定の第１光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢値が用いられ、所定の第２光沢特性は、本他の形態では、例えば、光沢プロファイルが用いられる。基準記憶部５４ａには、図９に示す基準記憶部４４ａと同様に、基準値として、互いに異なる複数種類の試料のそれぞれに対応した、複数の光沢値ｓｔ（ｍ）および複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）（ｍ＝１、２、３、・・・）が記憶される。第１光沢基準としての光沢値ｓｔ（ｍ）は、第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と互いに対応付けられて基準記憶部４４ａに記憶されている。
【０１０２】
光沢特性導出部５１ｄは、光沢特性導出部４１ｄと同様に、Ａ／Ｄ変換部３３からのディジタル信号に基づいて測定試料ＳＭの第１光沢特性およびこの第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出する。
【０１０３】
基準選択部５１ｅは、光沢特性導出部５１ｄで導出された第１光沢特性に基づいて複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性に基づいて、この選択した第１光沢基準に対応した第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択する。本他の形態では、より適切に光沢管理を実施すべく、上述したように、第１および第２光沢特性ならびに第１および第２光沢基準には、光沢値および光沢プロファイルが採用されている。このため、より具体的には、本実施形態では、基準選択部５１ｅは、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部５４ａに記憶されている第１光沢基準としての複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）を選択し、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準としての光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を選択する。
【０１０４】
比較部５１ｆは、基準選択部５１ｅで選択された第２光沢基準と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性とを比較する。より具体的には、本実施形態では、比較部５１ｆは、基準選択部５１ｅで選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性の光沢プロファイルｍｐとを比較する。
【０１０５】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、ユーザによって測定試料ＳＭが光沢測定装置１に配置され、入力操作部３６から測定開始の指示が入力されると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、発光制御部３１ａ、受光制御部３１ｂおよび光沢特性導出部５１ｄによって、測定試料ＳＭの光沢特性、本他の形態では、第１および第２光沢特性として、光沢値および光沢プロファイルが測定される。
【０１０６】
そして、光沢特性導出部５１ｄが第１および第２光沢特性を導出すると、制御部３１の基準選択部５１ｅは、測定試料ＳＭに対応する光沢基準を記憶部３４の基準記憶部５４ａに記憶されている複数の第１および第２光沢基準の中から選択する。
【０１０７】
より具体的には、図１４に示すように、基準選択部５１ｅは、まず、図１０に示す処理Ｓ２１と同様に、複数ｍの第１光沢基準として基準記憶部５４ａに記憶されている複数の光沢値ｓｔ（ｍ）のそれぞれと光沢特性導出部５１ｄによって導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅとの差の絶対値ａｂｓ（ｍ）（＝｜ｓｔ（ｍ）−ｍｅ｜）をそれぞれ求める（Ｓ３１）。次に、基準選択部５１ｅは、図１０に示す処理Ｓ２２と同様に、これら求めた各絶対値ａｂｓ（ｍ）の中から、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）およびこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ（例えばこの最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）の５％や１０％や１５％等）以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を求める。次に、基準選択部５１ｅは、最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）、および、この最小の絶対値ａｂｓ（ｍ）から所定値ｔｈａ以内の絶対値ａｂｓ（ｍ）を与える第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）を選出する（Ｓ３２）。これによって複数の第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）が一次抽出される。
【０１０８】
次に、基準選択部５１ｅは、図１０に示す処理Ｓ２３と同様に、これら選出された第１光沢基準の光沢値ｓｔ（ｍ）に対応する第２光沢基準の光沢プロファイルのそれぞれと、光沢特性導出部４１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐとの相関を求める（Ｓ３３）。
【０１０９】
次に、基準選択部５１ｅは、これら求めた相関値に基づいて最も相関している第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を求め、この求めた第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を比較部５１ｆの光沢基準として選択する（Ｓ３４）。
【０１１０】
このように基準選択部５１ｅが動作することによって、光沢特性導出部５１ｄで導出された第１光沢特性の光沢値ｍｅに基づいて基準記憶部５４ａに記憶されている第１光沢基準の複数の光沢値ｓｔ（ｍ）の中から光沢値ｓｔ（ｍ）が選択され、光沢特性導出部５１ｄで導出された光沢プロファイルｍｐに基づいて、この選択した光沢値ｓｔ（ｍ）に対応した第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）の中から１つの光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が選択され、この選択された第２光沢基準の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）が比較部５１ｆの光沢基準として選択される。
【０１１１】
基準選択部５１ｅが光沢基準を選択すると、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、比較部５１ｆによって、基準選択部５１eで選択された第２光沢基準と光沢特性導出部５１ｄで導出された第２光沢特性とが比較され、判定部３１ｇによって、比較部５１ｆの比較結果に基づいて光沢の点で測定試料ＳＭの合否が判定され、表示制御部３１ｃによって、図６を用いて説明した上述の実施形態と同様に、あるいは、図１０を用いて説明した上述の他の形態と同様に、測定試料ＳＭに対する判定結果の合否等が表示部３５に表示される。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、光沢値で測定試料ＳＭの合否が判定されたが、光沢プロファイルで測定試料ＳＭの合否が判定されてもよい。この場合には、記憶部３４の基準記憶部３４ａは、測定試料ＳＭにおける互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準として複数の光沢プロファイルｐｒ（ｍ）を記憶する。制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、測定試料ＳＭの光沢特性として光沢プロファイルを導出する。基準選択部３１ｅ、比較部３１ｆおよび判定部３１ｇは、光沢値に代え、光沢プロファイルを用いる。基準選択部３１ｅは、光沢特性導出部３１ｄで求めた光沢プロファイルと基準記憶部３４ａに記憶されている光沢基準としての各光沢プロファイルとの相関を求め、最も相関する光沢基準を選択することで、光沢基準を選択する。そして、比較部３１ｆは、光沢特性導出部３１ｄで求めた光沢プロファイルと基準選択部３１ｅで選択された基準としての光沢プロファイルとの相関を求める。このように光沢特性および光沢基準に光沢プロファイルが採用されることによって、光沢測定装置１は、光沢プロファイルによって測定試料ＳＭの光沢特性を評価することができる。このため、適切に光沢管理が実施可能となる。
【０１１３】
なお、上述の実施形態では、受光部２１の出力を近似する式１は、正反射方向を中心とする散乱光の強度分布を、ｃｏｓＮを基本形式として表す関数であるが、他の関数式を用いてもよい。受光部２１の出力を近似する式は、例えば、式４のように、正反射方向を中心とする散乱光の強度分布を、ガウス関数を基本形式として強度分布を表す関数としてもよい。
【０１１４】
【数４】
【０１１５】
ここで、ｄは、分布の幅であり、光沢の程度に依存する。
【０１１６】
図１５は、受光部の受光面上に形成される開口板の開口の像を説明するための図である。
【０１１７】
開口板１２における開口１２ａの試料表面ＳＭａによる像は、図１５に示すように、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面ではない場合には二次元的に拡がる。
【０１１８】
また、上述の実施形態では、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向（ｘ軸方向）の強度分布によって光沢特性を求めるように光沢測定装置１が構成されたが、測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの高さｈ方向（ｙ軸方向）の強度分布によって光学特性を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。
【０１１９】
あるいは、図１５に示すように、受光部２１の受光面上に形成される開口板１２の開口１２ａの像における強度分布を表す二次元分布関数を求めることによって光学特性を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。上述したように、開口板１２の開口１２ａが画角にして幅０．７５度であって高さ２．５度である場合には、６０度光沢を測定する場合における受光側開口は、画角にして幅４．４度であって高さ１１．７度と想定される。幅方向をｘ軸とし、高さ方向をｙ軸とし、前記受光側開口の中心を座標原点とするｘｙ直交座標系を受光部２１の受光面上に設定すると、前記受光側開口は、高さ方向に長い矩形であるため、光沢値に対し、図１５に示すように、ｘ軸方向の強度分布が支配的に影響するが、ｙ軸方向の強度分布も考慮した二次元的な強度分布を考慮することによって、より高精度に光学特性が測定可能となる。
【０１２０】
図１６は、実施形態の他の形態における受光部の構成を示す図である。このような構成の光沢測定装置１では、図３に示す一次元の受光部２１に代えて、二次元の受光部５１が用いられる。この二次元の受光部５１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子からなる複数の受光素子を備え、これら複数の受光素子が線形独立な二方向に配列されて成り、本実施形態では、各受光素子から直接的に各出力が引き出されるように構成され、例えば数個ないしは十数個の受光素子を備えている。受光部５１の各受光素子は、照明側光学系１０によって試料表面ＳＭａに照射され当該試料表面ＳＭａによって反射された反射光における略正反射方向の成分２１ａの光を受光することによって、受光量に応じた電気信号をそれぞれ出力する。
【０１２１】
受光部５１は、例えば、本実施形態では、図１６に示すように、一方向に６個の受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５が配列された受光素子列が前記一方向に直交する他方向に２列備え、各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５から直接的に各出力が引き出されるように構成されたシリコンフォトダイオードアレイを備えて構成されている。測定試料ＳＭの試料表面ＳＭａが鏡面である場合にあって開口板１２の開口１２ａの像が受光部２１の受光面に結像した場合に、開口１２ａの幅ｗ方向と受光素子列の受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５が配列される方向（ｘ軸方向）とが一致すると共に、開口１２ａの高さｈ方向と２個の受光素子列が配列される方向（ｙ軸方向）とが一致するように、受光部５１は、受光レンズ２２の焦点位置ｆに配設される。
【０１２２】
図１６に示すように、ｘｙ座標系の座標原点（０，０）が受光部５１の中心に設定されているとすると、測定試料ＳＭが正規姿勢からずれているために、図１５は、開口板１２の開口１２ａにおける試料表面ＳＭａによる像がｘｙ座標系の座標原点（０，０）からずれた座標点（ｘ０，ｙ０）を中心に二次元的に拡がっている例を示している。なお、図１５では、受光量の強度分布が等高線で示されている。
【０１２３】
そして、このような構成の光沢測定装置１では、例えば、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸（図１６に示す例ではｘ軸およびｙ軸）で定義される平面での反射光の受光量の分布を表す二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を受光部５１の出力に基づいて求め、この求めた二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を所定の範囲で積分し、この積分した積分値Ｓに基づいて測定試料ＳＭの光沢値を導出するように、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄが構成される。
【０１２４】
例えば、受光部５１の受光面に設定された互いに直交する第１および第２の座標軸で定義される平面での受光量の分布は、例えば、式５に示す二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）によって近似することができる。
【０１２５】
【数５】
【０１２６】
ここで、ｆは、受光レンズ２２の焦点距離であり、（ｘ０、ｙ０）は、受光部５１における受光量の分布の中心座標であり、Ｎは、光沢の程度に依存する数値であり、Ｌは、試料面ＳＭａの法線方向を中心とするランベルト拡散光の中心強度であり、Ｓは、正反射方向を中心とする散乱光の中心強度であり、ｌおよびｍは、試料表面ＳＭａが鏡面である場合の受光部２１における像のｘ軸方向およびｙ軸方向の幅である。また、θは、座標ｘに入射する光線の試料面法線からの角度である。ここで、ｙ軸方向の分布の巾ｍは、ｘ軸方向の分布の巾ｌおよび照明側開口１２ａの巾ｗと高さｈの比ｈ／ｗからｍ＝ｌ・（ｈ／ｗ）によって近似することができる。つまり、二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）は、定数ｘ０、ｙ０、Ｎ、Ｌ、Ｓ、ｌを与えることによって確定する。
【０１２７】
この二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）は、上述した一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求める手順と同様な手順によって、受光部５１における各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５の出力に基づいて求めることができる。そして、二次元分布関数Ｐ（ｘ、ｙ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、図１５に破線で示すように、その中心座標（ｘ０、ｙ０）を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度および高さＨ＝１１．７度に相当する範囲（ｘ軸方向がｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２であってｙ軸方向がｙ０−Ｈ／２〜ｙ０＋Ｈ／２の矩形内）である。そして、光沢値は、予め与えられている変換テーブルや変換式などを用いることによって、この求めた積分値Ｓから求められる。
【０１２８】
上述では、受光部５１の受光面上に形成される開口板１２の開口１２ａの像における強度分布を二次元分布関数で表したが、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸にそれぞれ沿った反射光の受光量の分布をそれぞれ表す第１および第２一次元分布関数で表して該第１および第２一次元分布関数を求めることによって光沢値を求めるように、光沢測定装置１が構成されてもよい。このような構成によれば、より高精度に光沢値が測定可能となる一方、第１および第２一次元分布関数を個々に求めればよいので、二次元分布関数を求める場合に較べて、より容易に第１および第２一次元分布関数を求めることができる。
【０１２９】
このような構成の光沢測定装置１では、例えば、受光部２１に代えて図１６に示す上述の受光部５１が用いられる。そして、例えば、受光部５１の受光面上に設定された線形独立な第１および第２の座標軸（図１６に示す例ではｘ軸およびｙ軸）にそれぞれ沿った反射光の受光量の分布をそれぞれ表す第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）をそれぞれ受光部５１の出力に基づいて求め、この求めた各一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）を所定の範囲でそれぞれ積分し、この積分した各積分値Ｓｐ、Ｓｑに基づいて測定試料ＳＭの所定の光沢値を導出ように、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄが構成される。
【０１３０】
この第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、上述した一次元の分布関数Ｐ（ｘ）を求める手順と同様な手順によって、受光部５１における各受光素子ｐ００〜ｐ０５、ｐ１０〜ｐ１５の出力に基づいて求めることができる。図１７は、実施形態の他の形態における分布関数の演算手順を説明するための図である。例えば、第１分布関数Ｐ（ｘ）は、各受光素子の行出力Ｐ０〜Ｐ５に基づいて求められる。ここで、行出力Ｐｎ（ｎ＝０、１、２、３、４、５）は、受光素子Ｐ０ｎの出力と受光素子Ｐ１ｎの出力との和である。そして、第２分布関数Ｑ（ｙ）は、各受光素子の列出力Ｑ０（＝各受光素子Ｐ００〜Ｐ０５の各出力の和）、Ｑ１（＝各受光素子Ｐ１０〜Ｐ１５の各出力の和）に基づいて求められる。
【０１３１】
そして、第１分布関数Ｐ（ｘ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、図１５に破線で示すように、その中心座標（ｘ０、ｙ０）のｘ座標ｘ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の幅Ｗ＝４．４度に相当する範囲（ｘ０−Ｗ／２〜ｘ０＋Ｗ／２）である。第２分布関数Ｑ（ｙ）を積分する所定の範囲（積分区間）は、前記中心座標（ｘ０、ｙ０）のｙ座標ｙ０を中心に、６０度光沢を測定する場合における受光側開口の高さＨ＝１１．７度に相当する範囲（ｙ０−Ｈ／２〜ｙ０＋Ｈ／２）である。そして、光沢値は、予め与えられている変換テーブルや変換式などを用いることによって、この求めた分布関数Ｐ（ｘ）の積分値Ｓｐと分布関数Ｑ（ｙ）の積分値Ｓｑとの積Ｓｐ・Ｓｑから求められる。
【０１３２】
このような第１および第２分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、例えば、式６−１、式６−２を利用することができる。
【０１３３】
【数６】
【０１３４】
ここで、第２分布関数Ｑ（ｙ）の分布の幅ｍは、第１分布関数Ｐ（ｘ）の分布の幅ｌおよび照明側開口１２ａの幅ｗと高さｈの比ｈ／ｗから、ｍ＝ｌ・（ｈ／ｗ）、によって近似することができる。このため、制御部３１の光沢特性導出部３１ｄは、中心座標のｙ座標ｙ０を、列出力Ｑ０、Ｑ１に基づいて分布関数Ｐ（ｘ）と同様の方法で求めればよい。
【０１３５】
このように第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）が、式６−１および式６−２で示されるように、同型であって、それらを確定する定数のうち、Ｎ、Ｌ、Ｓが共通の値（同じ値）を持つ場合には、第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）が近似される際に決定すべき定数を減らすことができ、受光素子の個数を減らし、処理を簡略化することができる。
【０１３６】
なお、上述では、第１および第２一次元分布関数Ｐ（ｘ）、Ｑ（ｙ）は、同型とされたが、異なる型でもよい。
【０１３７】
また、上述の実施形態では、受光部２１、４１は、フォトダイオードアレイを備えて構成されたが、他のセンサを備えて構成されてもよい。受光部２１、４１は、例えば、１次元や２次元のＣＭＯＳセンサを備えて構成されても良く、また例えば、１次元や２次元のＣＣＤセンサを備えて構成されてもよい。
【０１３８】
また、上述の実施形態において、光沢測定装置１は、光源部１１、受光部２１、発光駆動部３２およびＡ／Ｄ変換部３３等を備えた測定ヘッド部と、制御部３１、記憶部３４、表示部３５および入力操作部３６等として機能する、前記測定ヘッド部より受信した測定値から光沢特性を導出し、比較し、そして判定するコンピュータとから構成される光沢測定システムであっても良い。
【０１３９】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】実施形態の光沢測定装置における光学系の構成を示す図である。
【図２】実施形態の光沢測定装置における開口板の構成を示す図である。
【図３】実施形態の光沢測定装置における受光部の構成を示す図である。
【図４】実施形態の光沢測定装置における電気的な構成を示す図である。
【図５】実施形態の基準記憶部における記憶内容を説明するための図である。
【図６】実施形態における光沢測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態における光沢特性の演算手順を説明するための図である。
【図８】異なる２つの測定試料における光沢プロファイルを示す図である。
【図９】実施形態の他の形態における基準記憶部の記憶内容を説明するための図である。
【図１０】実施形態の他の形態における２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【図１１】実施形態の他の形態における受光部の全受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。
【図１２】実施形態の他の形態における受光部の一部の受光素子の各出力を用いた光沢プロファイルの相関演算を説明するための図である。
【図１３】実施形態の他の形態における表示部の表示内容を説明するための図である。
【図１４】実施形態の他の形態における他の２段階選抜で光沢基準を選択する場合のフローチャートを示す図である。
【図１５】受光部の受光面上に形成される開口板の開口の像を説明するための図である。
【図１６】実施形態の他の形態における受光部の構成を示す図である。
【図１７】実施形態の他の形態における分布関数の演算手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１ 光沢測定装置
１０ 照明側光学系
１１ 光源部
１２ 開口板
１３ 照明レンズ
２０ 受光側光学系
２１ 受光部
２２ 受光レンズ
３１ 制御部
３１ａ 発光制御部
３１ｂ 受光制御部
３１ｃ 表示制御部
３１ｄ、４１ｄ、５１ｄ 光沢特性導出部
３１ｅ、４１ｅ、５１ｅ 基準選択部
３１ｆ、４１ｆ、５１ｆ 比較部
３１ｇ 判定部
３２ 発光駆動部
３３ 変換部
３４ 記憶部
３４ａ、４４ａ、５４ａ 基準記憶部
３５ 表示部
３６ 入力操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定試料に光を照射する光照射部と、
前記光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、
前記受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部と、
前記所定の光沢特性に対応し、前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部と、
前記光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて前記複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部と、
前記基準選択部で選択された光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された光沢特性とを比較する比較部とを備えること
を特徴とする光沢測定装置。
【請求項２】
前記比較部の比較結果に基づいて前記測定試料の合否を判定する判定部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の光沢測定装置。
【請求項３】
前記光沢特性および光沢基準は、光沢値であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項４】
前記光沢特性および光沢基準は、前記受光部の受光面に予め設定された所定の方向に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項５】
前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、
前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、
前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を前記比較部の光沢基準として選択し、
前記比較部は、前記基準選択部で選択された第１光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性とを比較すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項６】
前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、
前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、
前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、
前記比較部は、前記基準選択部で選択された第２光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性とを比較すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項７】
測定試料に光を照射する光照射工程と、
前記光照射工程で照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光工程と、
前記受光工程で得られた前記反射光の受光量に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出工程と、
前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性に基づいて、前記所定の光沢特性に対応し前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択工程と、
前記基準選択工程で選択された光沢基準と前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性とを比較する比較工程とを備えること
を特徴とする光沢測定方法。
【請求項１】
測定試料に光を照射する光照射部と、
前記光照射部から照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光部と、
前記受光部の出力に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出部と、
前記所定の光沢特性に対応し、前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準を記憶する基準記憶部と、
前記光沢特性導出部で導出された光沢特性に基づいて前記複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択部と、
前記基準選択部で選択された光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された光沢特性とを比較する比較部とを備えること
を特徴とする光沢測定装置。
【請求項２】
前記比較部の比較結果に基づいて前記測定試料の合否を判定する判定部をさらに備えること
を特徴とする請求項１に記載の光沢測定装置。
【請求項３】
前記光沢特性および光沢基準は、光沢値であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項４】
前記光沢特性および光沢基準は、前記受光部の受光面に予め設定された所定の方向に沿った受光量の強度分布である光沢プロファイルであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項５】
前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、
前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、
前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、前記選択した第２光沢基準に対応する第１光沢基準を前記比較部の光沢基準として選択し、
前記比較部は、前記基準選択部で選択された第１光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性とを比較すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項６】
前記光沢特性導出部は、第１光沢特性および前記第１光沢特性と異なる第２光沢特性を導出し、
前記基準記憶部に記憶される光沢基準は、前記第１および第２光沢特性にそれぞれ対応する第１および第２光沢基準であり、
前記基準選択部は、前記光沢特性導出部で導出された第１光沢特性に基づいて前記複数の第１光沢基準の中から第１光沢基準を選択し、前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性に基づいて、前記選択した第１光沢基準に対応した前記第２光沢基準の中から１つの第２光沢基準を選択し、
前記比較部は、前記基準選択部で選択された第２光沢基準と前記光沢特性導出部で導出された第２光沢特性とを比較すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の光沢測定装置。
【請求項７】
測定試料に光を照射する光照射工程と、
前記光照射工程で照射された光が前記測定試料で反射された反射光を受光する受光工程と、
前記受光工程で得られた前記反射光の受光量に基づいて所定の光沢特性を導出する光沢特性導出工程と、
前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性に基づいて、前記所定の光沢特性に対応し前記測定試料における互いに異なる複数の種類のそれぞれに対して予め設定される複数の光沢基準の中から１つの光沢基準を選択する基準選択工程と、
前記基準選択工程で選択された光沢基準と前記光沢特性導出工程で導出された光沢特性とを比較する比較工程とを備えること
を特徴とする光沢測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−４７５８１（Ｐ２００９−４７５８１Ａ）
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１４６８０（Ｐ２００７−２１４６８０）
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２１日（２００７．８．２１）
【出願人】（３０３０５０１６０）コニカミノルタセンシング株式会社 (175)
【Ｆターム（参考）】
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