特許 7099474 マルチアングル測色計

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-04

(45)【発行日】2022-07-12

(54)【発明の名称】マルチアングル測色計

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/57 20060101AFI20220705BHJP

   G01J 3/50 20060101ALI20220705BHJP

【ＦＩ】

G01N21/57

G01J3/50

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019553709

(86)(22)【出願日】2018-09-11

(86)【国際出願番号】 JP2018033654

(87)【国際公開番号】W WO2019097825

(87)【国際公開日】2019-05-23

【審査請求日】2020-12-23

(31)【優先権主張番号】P 2017221013

(32)【優先日】2017-11-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】寺岡 良隆

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸口 知巳

【審査官】横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】特許第４１５２７８６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－０４１７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１８８０８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００８／１５６１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１２２３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９４５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１５２９９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／６１

Ｇ０１Ｊ ３／００ － Ｇ０１Ｊ ３／５２

Ｃ０９Ｄ ５／３６

Ｃ０９Ｄ ２０１／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被対象物に対して光を出射する発光部と、
前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、
前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、
前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、
ｎを２以上の整数として、
前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、
前記角度θ ₁ ～θ _n は、－１５°を含み、
前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）とし、
前記各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、
前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出する、マルチアングル測色計；
Ｉ＝ａ₁・Ｉ（θ₁）＋ａ₂・Ｉ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ（θ_n）
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【請求項2】

前記各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）は、全て明度Ｌ^*である、請求項１に記載のマルチアングル測色計。

【請求項3】

被対象物に対して光を出射する発光部と、
前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、
前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、
前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、
ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、
前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、
前記角度θ ₁ ～θ _n は、－１５°を含み、
前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される、異なる波長帯域ごとの、または異なる波長ごとの前記光学パラメータを、それぞれＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）とし、
前記各光学パラメータＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、
前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出する、マルチアングル測色計；
Ｉ₁＝ａ₁・Ｉ’₁（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₁（θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｉ’₂（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₂（θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｉ’_m（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’_m（θ_n）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【請求項4】

前記光学パラメータは、３刺激値ＸＹＺであり、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｘ（θ₁）～Ｘ（θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｙ（θ₁）～Ｙ（θ_n）
Ｉ’₃（θ₁）～Ｉ’₃（θ_n）＝Ｚ（θ₁）～Ｚ（θ_n）
としたとき、
Ｉ₁＝Ｉ’_x＝ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）
Ｉ₂＝Ｉ’_y＝ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）
Ｉ₃＝Ｉ’_z＝ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z
である、請求項３に記載のマルチアングル測色計。

【請求項5】

前記光学パラメータは、複数の波長λにおける分光反射率Ｒｅｆ（λ，θ）であり、
前記複数の波長λを、λ₁、λ₂、・・・λ_mとして、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）～Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
としたとき、
Ｉ₁＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₁，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₂，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ_m，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
である、請求項３に記載のマルチアングル測色計。

【請求項6】

ｎ＝２であり、
重み係数ａ₁およびａ₂のうち、一方は１であり、他方は－１である、請求項１から５のいずれかに記載のマルチアングル測色計。

【請求項7】

被対象物に対して光を出射する発光部と、
前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、
前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、
前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、
ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、
前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、
前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＪ（θ）およびＫ（θ）の２種類とし、ただし、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の少なくとも一方は波長依存性を有し、
Ｊ（θ）＝Ｊ₁（θ₁）～Ｊ₁（θ_n）、Ｊ₂（θ₁）～Ｊ₂（θ_n）、・・・Ｊ_m（θ₁）～Ｊ_m（θ_n）とし、
Ｋ（θ）＝Ｋ₁（θ_P）、Ｋ₂（θ_P）、Ｋ₃（θ_P）、・・・Ｋ_m（θ_P）とし、ただし、Ｐは、１～ｎのいずれかの整数であり、
前記各光学パラメータＪ（θ）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nおよびｂ₁～ｂ_nの２種類としたとき、
前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出する、マルチアングル測色計；
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₁（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₁（θ_n）｝〕・Ｋ₁（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₂（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₂（θ_n）｝〕・Ｋ₂（θ_P）
・・・
Ｉ_m＝〔｛ａ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ａ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ_m（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ_m（θ_n）｝〕・Ｋ_m（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれかであり、
重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、正、負、ゼロのいずれかであり、全てがゼロである場合を除く、
である。

【請求項8】

Ｊ（θ）は、３刺激値ＸＹＺであり、Ｋ（θ）は、明度Ｌ^*であり、
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｘ（θ₁）＋ｂ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｘ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｙ（θ₁）＋ｂ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｙ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₃＝〔｛ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｚ（θ₁）＋ｂ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｚ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃
である、請求項７に記載のマルチアングル測色計。

【請求項9】

重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、１である、請求項７または８に記載のマルチアングル測色計。

【請求項10】

前記指標算出部によって算出された前記指標Ｉを表示する表示部をさらに備えている、請求項１から９のいずれかに記載のマルチアングル測色計。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マルチアングル測色計に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車などの工業製品の分野では、より高い意匠性を実現する手法として、メタリック塗装またはパール塗装（以下では、これらをまとめて「メタリック・パール塗装」または「メタリック・パールカラー塗装」とも称する）が知られている。メタリック・パールカラー塗装では、塗装に含まれる光輝材（フレーク状のアルミ片またはマイカ片）の影響により、塗装表面を観察する角度によって、色彩の見え方を異ならせることができ、現在広く利用されている。

【0003】

メタリック・パールカラー塗装では、上記のように、塗装表面の観察角度によって色彩の見え方が異なるため、色彩評価を行うにあたっては、複数の観察角度のそれぞれについて行う必要がある。そこで、メタリック・パールカラー塗装の色彩評価には、一般的に、マルチアングル測色計が利用される。マルチアングル測色計では、塗装表面を照明し、塗装表面での反射光（可視光）を複数の角度で受光することにより、各角度ごとに反射光の分光反射率を測定することができる。また、測定された分光反射率に基づいて、例えばＸＹＺ表色系における３刺激値ＸＹＺや、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における明度（Ｌ^*）およびａ^*値およびｂ^*値を取得することもできる。したがって、これらの光学パラメータに基づいて、複数の観察角度ごとに色彩を評価することが可能となる。

【0004】

ところで、メタリック・パールカラー塗装の評価においては、上記した色彩評価に加えて、光輝材の光輝感などの色彩以外の特徴を、質感として捉えて評価することも必要である。この点、例えば、特許文献１では、シェード７５°の方向（照明光の正反射方向に対する偏角が７５°となる方向）からメタリック塗装が施された被対象物表面をデジタルカメラで測定し、シェードの輝度感を表す値（ＨＢ値）を画像解析によって求めて質感を評価するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－２７９４１３号公報（段落〔０００８〕、〔００４５〕～〔００６１〕、図１、図９等参照）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、特許文献１のようにメタリック・パールカラー塗装の質感評価（特に光輝感の評価）を、デジタルカメラを用いて行う場合、色彩評価については上記のようにマルチアングル測色計を用いて行い、質感評価については、マルチアングル測色計とは異なる装置（デジタルカメラ）を用いて行うことになる。このように、色彩評価と質感評価とを別々の装置を用いて行うことは、メタリック・パールカラー塗装の評価に用いる装置全体の大型化および高コスト化を意味する。

【0007】

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、色彩評価および質感評価（特に光輝感の評価）を含めて、メタリック塗装またはパール塗装を評価する装置全体の大型化および高コスト化を回避することができるマルチアングル測色計を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面に係るマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎを２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）とし、前記各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ＝ａ₁・Ｉ（θ₁）＋ａ₂・Ｉ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ（θ_n）
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【0009】

本発明の他の側面に係るマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される、異なる波長帯域ごとの、または異なる波長ごとの前記光学パラメータを、それぞれＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）とし、前記各光学パラメータＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ₁＝ａ₁・Ｉ’₁（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₁（θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｉ’₂（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₂（θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｉ’_m（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’_m（θ_n）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【0010】

本発明のさらに他の側面に係るマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＪ（θ）およびＫ（θ）の２種類とし、ただし、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の少なくとも一方は波長依存性を有し、Ｊ（θ）＝Ｊ₁（θ₁）～Ｊ₁（θ_n）、Ｊ₂（θ₁）～Ｊ₂（θ_n）、・・・Ｊ_m（θ₁）～Ｊ_m（θ_n）とし、Ｋ（θ）＝Ｋ₁（θ_P）、Ｋ₂（θ_P）、Ｋ₃（θ_P）、・・・Ｋ_m（θ_P）とし、ただし、Ｐは、１～ｎのいずれかの整数であり、前記各光学パラメータＪ（θ）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nおよびｂ₁～ｂ_nの２種類としたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₁（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₁（θ_n）｝〕・Ｋ₁（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₂（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₂（θ_n）｝〕・Ｋ₂（θ_P）
・・・
Ｉ_m＝〔｛ａ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ａ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ_m（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ_m（θ_n）｝〕・Ｋ_m（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれかであり、
重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、正、負、ゼロのいずれかであり、全てがゼロである場合を除く、
である。

【発明の効果】

【0011】

上記の構成によれば、色彩評価の際に用いるマルチアングル測色計を用い、上記測色計の指標算出部によって算出された指標Ｉに基づいて質感評価（特に光輝感の評価）を行うことができる。これにより、色彩評価および質感評価を含めて、メタリック塗装またはパール塗装を評価する装置全体の大型化および高コスト化を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態１に係るマルチアングル測色計の全体の構成を模式的に示す説明図である。

【図2】上記マルチアングル測色計の分光ユニットの概略の構成を模式的に示す断面図である。

【図3】メタリック塗装またはパール塗装によって形成される塗膜に対して光を照射したときのゴニオ特性を示すグラフである。

【図4】上記塗膜の層構成を模式的に示す断面図である。

【図5】図３のゴニオ特性をさらに模式的に示したグラフである。

【図6】２種の光輝材についてのゴニオ特性を模式的に示すグラフである。

【図7】光輝感の異なる複数の試料についての明度の角度分布を示すグラフである。

【図8】図７で示した角度分布を、一部の試料について示したグラフである。

【図9】試料の面を傾けて２種の正反射光を分離する様子を模式的に示す説明図である。

【図10】光輝感の異なる複数の試料について、明度および光輝感に相当する指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図11】明度および光輝感に相当する他の指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図12】明度および光輝感に相当するさらに他の指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図13】明度および光輝感に相当するさらに他の指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図14】本発明の実施の形態２において、明度および光輝感に相当する指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図15】明度および光輝感に相当する他の指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図16】明度および光輝感に相当するさらに他の指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【図17】本発明の実施の形態３において、明度および光輝感に相当する指標の各値で決まる点を座標平面上にプロットした説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をａ～ｂと表記した場合、その数値範囲に下限ａおよび上限ｂの値は含まれるものとする。また、本発明は、以下の内容に限定されるものではない。

【0014】

（１．マルチアングル測色計について）
図１は、本実施形態のマルチアングル測色計１の全体の構成を模式的に示す説明図である。マルチアングル測色計１は、被対象物Ｍに施されたメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価および質感評価を行うための装置であり、発光部１０と、光量検出ユニット２０と、制御部３０と、記憶部４０と、操作部５０と、表示部６０とを備えている。ここで、被対象物Ｍとは、メタリック塗装またはパール塗装が施された車体またはその車体の塗装サンプル（試料）を指す。上記車体には、完成品としての自動車のほか、外装パーツ（フェンダー、ドアなど）などの車体の一部も含まれる。

【0015】

（１－１．発光部）
発光部１０は、被対象物Ｍに対して光を出射し、被対象物Ｍを照明する照明ユニットであり、本実施形態では、被対象物Ｍの塗装表面の測定点Ｍ₀における法線Ｎに対して４５°の方向から被対象物Ｍを照明する。このような発光部１０は、光源装置１１と、発光回路１２と、ハーフミラー１３と、レンズ１４と、導光部１５とを有している。

【0016】

光源装置１１は、例えばキセノンフラッシュランプからなる光源と、光源から発せられた光線を規制する規制板と、光源から発せられて規制板で規制された光線を平行光に変換するコリメートレンズとを有して構成されている。発光回路１２は、制御部３０の制御に応じて光源装置１１の光源を発光させる回路であり、光源装置１１の近傍に設けられている。ハーフミラー１３は、光源装置１１から発せられた光のうち、一部の光をレンズ１４に向けて反射し、残余の光（照明光）を被対象物Ｍに向けて透過させる。レンズ１４は、光源装置１１から発せられた光のうち、ハーフミラー１３で反射された光を透過させ、導光部１５の一端面に集光させる。導光部１５は、例えば光ファイバーで構成されており、レンズ１４を介して一端面に入射した光を内部で導光して、光量検出ユニット２０の後述する分光ユニット２２に導く。

【0017】

（１－２．光量検出ユニット）
光量検出ユニット２０は、発光部１０から出射され、被対象物Ｍによって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、複数の角度ごとに反射光量を検出するユニットである。この光量検出ユニット２０は、複数の受光部２１と、分光ユニット２２とを有している。

【0018】

複数の受光部２１は、本実施形態では、６つの受光部２１ａ～２１ｆで構成されている。なお、受光部２１の数は、複数であればよく、上記の６個に限定されるわけではない。各受光部２１ａ～２１ｆは、レンズ２１ａ₁～２１ｆ₁と、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂とを有している。レンズ２１ａ₁～２１ｆ₁は、発光部１０（光源装置１１）から出射され、被対象物Ｍの表面で複数の角度方向に反射された光を透過させ、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂の一端面に集光させる。導光部２１ａ₂～２１ｆ₂は、例えば光ファイバーで構成されており、レンズ２１ａ₁～２１ｆ₁を介して一端面入射した光を内部で導光して、分光ユニット２２に導く。上記した導光部１５および導光部２１ａ₂～２１ｆ₂の他端面側は、分光ユニット２２の筐体２２ａ（図２参照）に支持されている。

【0019】

ここで、発光部１０から出射された光の主光線（光束の中心光線）の被対象物Ｍ（測定点Ｍ₀）に対する入射方向と正反射方向とを含む面内（図１では紙面に平行な面内）で、上記正反射方向を０°とし、測定点Ｍ₀を基準（支点）として、上記正反射方向から上記入射方向に近づくように傾く（回動する）角度方向を正方向とする。本実施形態では、上記複数の角度（方向）として、例えば－１５°、＋１５°、＋２５°、＋４５°、＋７５°、＋１１０°を考える。なお、以下では、＋１５°、＋２５°、＋４５°、＋７５°、＋１１０°の角度を、正の符号（＋）を省略して、単に、１５°、２５°、４５°、７５°、１１０°とも表記する。なお、複数の角度は、上記の角度に限定されるわけではない。

【0020】

なお、正反射方向を基準とする角度θのことを、Ａｓθとも表記する。Ａｓは、aspecularの略であり、正反射（specular）の方向からのズレを示す。したがって、上記した複数の角度は、Ａｓ（－１５°）、Ａｓ（１５°）、Ａｓ（２５°）、Ａｓ（４５°）、Ａｓ（７５°）、Ａｓ（１１０°）とも表現することができる。

【0021】

分光ユニット２２は、各受光部２１ａ～２１ｆ（特に、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂）を介して入射する光を分光して、上記複数の角度ごとの反射光量（受光量）を検出するとともに、発光部１０の導光部１５を介して入射する光の受光量を検出する。図２は、分光ユニット２２の概略の構成を模式的に示す断面図である。なお、図２では、上記した導光部１５および導光部２１ａ₂～２１ｆ₂のうち、５つの導光部２１ｂ₂～２１ｆ₂の他端面から出射される光の光路を代表して示す。分光ユニット２２は、集光光学系２３と、分光部２４と、光検出部２５とを有している。

【0022】

集光光学系２３は、例えば複数のシリンドリカルレンズ２３ａ～２３ｃを有して構成されており、入射光を、断面が一方向（図２では、導光部１５および導光部２１ａ₂～２１ｆ₂の配列方向）に延びる線状の光束に整形する。分光部２４は、例えば、リニアバリアブルフィルタ（ＬＶＦ）または分割フィルタで構成される。ＬＶＦは、上記一方向（波長変化方向とも言う）における光の入射位置に応じて、透過光の波長を異ならせるフィルタである。分割フィルタは、透過させる光の波長が相互に異なる多数のフィルタを上記一方向に配置して構成されたフィルタである。

【0023】

光検出部２５は、分光部２４を透過した光の波長または波長域ごとの強度に応じた電気信号を生成して出力する複数の光電変換素子で構成される。上記光電変換素子としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光センサを用いることができる。複数の光電変換素子は、分光部２４を透過した光の波長が変化する上記一方向において相互に異なる位置に配置されており、これによって、ラインセンサが構成されている。

【0024】

上記構成の分光ユニット２２において、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂の他端面から出射された光はそれぞれ、集光光学系２３によって上記一方向に線状の光束に整形された後、分光部２４で上記一方向に分光され、光検出部２５に入射する。光検出部２５では、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂ごとに、つまり、被対象物Ｍでの反射方向である複数の角度ごとに、入射光の波長に応じた受光量が検出される。上記受光量に応じた電気信号は、制御部３０に出力される。また、同様の原理で、発光部１０の導光部１５を介して入射する光についても、光検出部２５にて受光量が検出され、上記受光量に応じた電気信号が制御部３０に出力される。

【0025】

なお、分光ユニット２２において、導光部１５および導光部２１ａ₂～２１ｆ₂の他端面の近傍にシャッタを設け、各シャッタをＯＮ／ＯＦＦすることによって、各導光部から出射される光の透過／遮断を個々に制御してもよい。

【0026】

（１－３．制御部）
図１に戻って説明を続ける。制御部３０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）で構成されており、記憶部４０に記憶された動作プログラムに基づいて動作する。このような制御部３０は、全体制御部３１と、演算部３２とを含む。

【0027】

全体制御部３１は、マルチアングル測色計１の各部の動作を制御する。また、全体制御部３１は、光量検出ユニット２０の導光部１５から出射されて光検出部２５で検出された光の受光量に基づいて、上記光源の発光回路１２を制御する。これにより、測色の対象となる被対象物Ｍごとに、適切な光量で上記光源を発光させ、被対象物Ｍを照明することができる。

【0028】

演算部３２は、光量検出ユニット２０から出力される電気信号に基づいて、各種演算を行う。例えば、演算部３２は、上記電気信号が表す、光量検出ユニット２０で検出された反射光量に基づいて、被対象物Ｍの表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、上記光学パラメータを、被対象物Ｍでの反射方向である複数の角度ごとに取得する。したがって、上記角度ごとに上記光学パラメータを表示部６０に表示させると、表示部６０を見る使用者は、表示された光学パラメータを見て、被対象物Ｍの表面の色彩評価を上記角度のそれぞれについて行うことが可能となる。

【0029】

ここで、上記光学パラメータとしては、例えば、分光反射率、ＸＹＺ表色系における３刺激値ＸＹＺ、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における明度Ｌ^*およびクロマティクネス指数（ａ^*値およびｂ^*値）を挙げることができる。

【0030】

分光反射率は、各波長について、完全拡散反射面で光が反射されて得られる反射光量（既知とする）に対する、被対象物Ｍで反射された光の反射光量の比率に１００を乗じた値（％）で表される。光学パラメータが分光反射率であれば、上記分光反射率に基づいて、例えば被対象物Ｍの表面に施された塗装の色や濃淡を評価することが可能となる。

【0031】

ＸＹＺ表色系における３刺激値ＸＹＺは、以下の数１式または数２式によって演算される。数１式は、ＣＩＥ（国際照明委員会）で１９３１年に採択した等色関数に基づく三色表色系（２°視野ＸＹＺ表色系とも言う）における３刺激値ＸＹＺの演算式を示す。また、数２式は、ＣＩＥで１９６４年に採択した等色関数に基づく三色表色系（１０°視野ＸＹＺ表色系とも言う）における３刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀の演算式を示す。なお、ここでは、数１式の３刺激値ＸＹＺと数２式の３刺激値Ｘ₁₀Ｙ₁₀Ｚ₁₀とをまとめて、３刺激値ＸＹＺと称する。光学パラメータが３刺激値ＸＹＺであれば、それらの刺激値を用いて、明度（Ｙ値、輝度値）、色度ｘ（＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ））およびｙ（＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ））を評価することが可能となる。

【0032】

【数1】

【0033】

【数2】

【0034】

Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系における明度Ｌ^*は、以下の数３式によって演算される。また、クロマティクネス指数（ａ^*値およびｂ^*値）は、以下の数４式によって演算される。ａ^*値およびｂ^*値から色相および彩度がわかるため、光学パラメータがＬ^*、ａ^*値、ｂ^*値であれば、明度、色相および彩度を評価することが可能となる。なお、数４式において、Ｘ／Ｘｎ、Ｙ／Ｙｎ、Ｚ／Ｚｎに（２４／１１６）³＝０．００８８５６以下のものがある場合、対応する立方根の項をそれぞれ数５式に置き換えて計算する。

【0035】

【数3】

【0036】

【数4】

【0037】

【数5】

【0038】

（１－４．記憶部、操作部、表示部）
記憶部４０は、例えば、不揮発性メモリで構成されており、制御部３０の動作プログラムのほか、光量検出ユニット２０から出力される各種データ（検出値）等を格納する。操作部５０は、使用者による各種の入力を受け付ける入力部である。使用者によって操作部５０が操作されると、その操作に応じた信号が制御部３０に送られ、制御部３０の制御により、各種の動作（例えば電源のＯＮ／ＯＦＦ、測色の開始／停止など）が実行される。表示部６０は、各種の情報を表示するディスプレイである。例えば、上記した光学パラメータや、後述する指標Ｉなど、演算部３２で演算された結果が表示部６０に表示される。

【0039】

（２．光輝材の輝度に相当する指標の算出について）
本実施形態では、上記した制御部３０の演算部３２は、色彩評価に用いられる上記光学パラメータを用いて、メタリック塗装またはパール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する。この場合、演算部３２は、上記指標を算出する指標算出部として機能する。以下、上記指標の詳細について説明する。

【0040】

図３は、メタリック塗装またはパール塗装によって形成される塗膜（メタリック・パール塗料とも称する）に対して斜め４５°方向から、波長５５０ｎｍの光を照射したときのゴニオ特性（反射角特性）を示している。このような特性が得られるのは、以下の理由による。

【0041】

図４は、メタリック塗装またはパール塗装によって形成される塗膜７０の層構成を模式的に示している。塗膜７０は、下塗り層７１、中塗り層７２、カラーベース層７３、光輝材７４ａを含む光輝材含有層７４、クリア層７５を、被対象物側からこの順で積層して構成される。なお、光輝材含有層７４は、カラーベース層７３を兼ねていてもよい。塗膜７０に対して光を照射したとき、塗膜７０からの反射光には、主に以下の３つの光が含まれる。
（１）塗膜７０のクリア層７５の表面で正反射された光（正反射光ａ）。
（２）塗膜７０の光輝材７４ａで正反射された光（正反射光ｂ）。
（３）塗膜７０の内部で拡散されて出射された光（拡散反射光ｃ）。

【0042】

図５は、図３のゴニオ特性をさらに模式的に示したグラフである。塗膜７０に対して斜め４５°方向から光を照射したときの塗膜７０からの反射光には、図４で示した正反射光ａ、正反射光ｂおよび拡散反射光ｃが含まれるため、ゴニオ特性は、これらの光を反映した分布となる。すなわち、正反射に近い角度（例えばＡｓ（－１５）°～Ａｓ（４５°）では、光輝材７４ａによる正反射光ｂの影響により、他の角度方向（例えばＡｓ（４５°）～Ａｓ（１１０°））よりも反射率が高くなり、中でも、正反射方向であるＡｓ（０°）に付近では、正反射光ａの割合が多くなるため、反射率がさらに高くなっている。また、拡散反射光ｃは、Ａｓ（－１５°）～Ａｓ（１１０°）の角度方向全体にわたってほぼ均等に出射されるため、全角度範囲にわたって反射率を押し上げるように作用する。

【0043】

ところで、メタリック・パール塗料を正反射方向から観察した際に感じる、光輝材がキラキラとして見える効果を、「光輝感」と言う。この光輝感は、物理的には、光輝材からの反射光の光量（反射率）の大小に対応しており、輝度とも対応している。一般的に、より表面が平滑で反射率の高い光輝材を使う場合、または、同じ光輝材をより高密度で含む場合、光輝感がより高くなる。

【0044】

しかし、被対象物に対して例えば４５°照明で反射された光を、正反射方向から受光して反射率を取得しても、反射光には、上記した正反射光ａおよびｂの両方の成分が含まれているため、厳密に光輝材での反射光（正反射光ｂ）のみを捕捉しているとは言えない（図５参照）。したがって、正反射方向の反射率のみに基づいて、光輝材による光輝感を評価することは適切ではない。

【0045】

また、一般的に流通しているマルチアングル測色計においては、米国試験材料協会（American Society for Testing and Materials）が策定・発行する規格であるＡＳＴＭ Ｅ２１９４に規定されているようなジオメトリが採用されている。例えば、被対象物に対して４５°入射で光を照射し、被対象物から、Ａｓ（－１５°）、Ａｓ（１５°）、Ａｓ（２５°）、Ａｓ（４５°）、Ａｓ（７５°）、Ａｓ（１１０°）の各方向に反射される光を受光する設計が挙げられる（本実施形態でもこの設計が採用されている）。このような設計のマルチアングル測色計では、正反射方向に最も近いＡｓ（１５°）で反射光を受光して反射率を取得しても、その反射率の大小が、光輝材による光輝感の大小と一致しない場合がある。それは光輝材によっては、正反射付近の限定的な角度範囲しか高反射率にならないものもあるためである。

【0046】

図６は、２種の光輝材ｄ１・ｄ２についてのゴニオ特性を模式的に示している。同図に示すように、光輝材ｄ２は、光輝材ｄ１に比べて、Ａｓ（－１５°）およびＡｓ（１５°）では反射率が低いが、Ａｓ（０°）付近では反射率が高い特性となっており、正反射付近の限定的な角度範囲しか高反射率となっていない。このため、正反射に近い角度（例えばＡｓ（－１５°）、Ａｓ（１５°））での反射率だけに基づいて、光輝材による光輝感を評価することも適切ではない。

【0047】

すなわち、一般的なマルチアングル測色計では、正反射に最も近いＡｓ（－１５°）およびＡｓ（１５°）での反射率の大小関係と、正反射方向であるＡｓ（０°）での反射率の大小関係とが逆転するケースがしばしば生じる。このため、特定の角度の反射率のみでは、光輝感との相関が高い指標が得られない場合がある。

【0048】

そこで、本願発明者らは、色彩評価に用いられる光学パラメータの１つである明度Ｌ^*に着目し、明度Ｌ^*と光輝感との相関について検討した。そして、明度Ｌ^*と光輝感との相関性に基づいて、光輝感に相当する指標を演算するための演算式を見出し、この演算式を演算部３２での演算式として設定した。以下、上記相関性の検討について具体的に説明する。

【0049】

図７は、光輝感の異なる複数の試料Ｐ１～Ｐ１０についての明度Ｌ^*の角度分布（反射角特性）を示している。また、図８は、図７で示した角度分布を、一部の試料Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７について示したものである。なお、光輝感は、試料Ｐ１で最も高く、試料Ｐ１０に近づくにつれて減少し、試料Ｐ１０で最も低くなるように、光輝材の粒径および密度が設定されているとする。

【0050】

図７および図８より、光輝感が高い試料ほど、Ａｓ（０°）での明度Ｌ^*が高くなっていることがわかる。また、Ａｓ（０°）での明度Ｌ^*が高い試料（光輝感が高い試料）では、Ａｓ（１５°）付近（例えばＡｓ（１５°）～Ａｓ（２５°）にかけて）明度Ｌ^*の分布の勾配が急である。これに対して、Ａｓ（０°）での明度Ｌ^*が低い試料（光輝感が低い試料）では、Ａｓ（１５°）付近の明度Ｌ^*の分布の勾配が緩やかな傾向にあることがわかる。この関係性を利用して、Ａｓ（１５°）での明度Ｌ^*（１５°）と、Ａｓ（２５°）での明度Ｌ^*（２５°）との差分に相当する指標Ｌ１と、実際の光輝感を示す明度Ｌ^* ₀との相関を調べると、以下の結果が得られた。

【0051】

なお、明度Ｌ^* ₀は、光輝材による正反射光（Ａｓ（０°）の反射光）の反射率、つまり、図４および図５で示した正反射光ｂの反射率に基づいて算出される光学パラメータである。上記正反射光ｂの反射率については、例えば正反射方向にアレイセンサを設置し、試料からの角度分布に相当する光が、アレイセンサの各画素で受光するように光学系を構成した上で、正反射光ａを含まない光を受光する画素域からの出力を参照することによって得ることが可能であるが、本実施形態および後述の実施形態では、それと同等の効果が得られる以下の方法により、上記正反射光ｂの反射率に相当する値を得て効果を検証した。すなわち、正反射光ｂは、複数の光輝材が様々な方向に傾いていることに伴い、正反射光ａとは異なって、ある程度の角度分布を有している。この性質を利用し、図９に示すように、照明光が照射される試料の面Ｓを水平面に対して傾けて配置することにより、正反射光ａと正反射光ｂとを分離し、分離された正反射光ｂをセンサにて受光することにより、正反射光ｂの強度に相当する値を得た。以降で述べる明度Ｌ^* ₀は、この手法で得られた、正反射光ｂの強度に相当する値である。なお、塗膜での拡散反射光ｃの光量は一般的に少ないため、ここでは無視できるものとする。

【0052】

図１０は、光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および上記した指標Ｌ１（＝Ｌ^*（１５°）－Ｌ^*（２５°））の各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。同図の各点の分布を近似する回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．３２８７ｘ－２３．９９８が得られ、回帰直線と各点との相関度を示す決定係数としては、Ｒ²＝０．９８４８が得られた。なお、決定係数Ｒ²は、以下の数６式によって算出される。通常、決定係数Ｒ²が０．５以上であれば、相関が高いと考えられるため、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｌ１との間に高い相関があると言える。また、上記の明度Ｌ^* ₀は実際の光輝感を示すため、結局、光輝材の光輝感と、指標Ｌ１との間には高い相関があると言える。

【0053】

【数6】

【0054】

なお、各試料の表面に入射して反射された光のうち、正反射方向に近い角度（例えばＡｓ（－１５°）～Ａｓ（４５°））で反射された光を、ハイライトと称し、正反射方向から離れた角度（例えばＡｓ（７５°）～Ａｓ（１１０°））で反射された光を、シェードと称する。以上では、指標Ｌ１として、Ａｓ（１５°）での明度Ｌ^*（１５°）とＡｓ（２５°）での明度Ｌ^*（２５°）との差分を求めたが、ハイライト範囲内の角度についての明度Ｌ^*を含んでいればよく、上記２角度は１５°および２５°には限定されない。

【0055】

図１１は、光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｌ２の各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。なお、指標Ｌ２は、Ａｓ（－１５°）での明度Ｌ^*（－１５°）とＡｓ（１５°）での明度Ｌ^*（１５°）との差、すなわち、Ｌ^*（－１５°）－Ｌ^*（１５°）を指す。上記と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．１７９５ｘ－１１．２８４が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９３３６が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｌ２との間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｌ２との間に高い相関があると言える。

【0056】

図１２は、光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｌ３の各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。なお、指標Ｌ３は、Ａｓ（－１５°）での明度Ｌ^*（－１５°）とＡｓ（２５°）での明度Ｌ^*（２５°）との差、すなわち、Ｌ^*（－１５°）－Ｌ^*（２５°）を指す。上記と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．５３０９ｘ－３８．７６１が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９８５１が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｌ３との間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｌ３との間に高い相関があると言える。

【0057】

図１３は、光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｌ４の各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。なお、指標Ｌ４は、Ａｓ（１５°）での明度Ｌ^*（１５°）とＡｓ（２５°）での明度Ｌ^*（２５°）との差分に、Ａｓ（－１５°）での明度Ｌ^*（－１５°）を重み付けで加えたもの、より具体的には、Ｌ^*（１５°）－Ｌ^*（２５°）＋０．２Ｌ^*（－１５°）である。上記と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．４８７３ｘ－１９．８８１が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９９６が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｌ４との間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｌ４との間に高い相関があると言える。

【0058】

以上のことから、光輝材の光輝感との相関が高い指標を得るためには、上記指標を演算する演算式が、ハイライト範囲の２角度についての明度Ｌ^*の差を含んで規定されていればよく、ハイライト範囲の他の角度についての明度Ｌ^*をさらに加算して規定されていてもよく、各明度Ｌ^*に重み係数が掛かっていてもよいと言える。また、詳細な検証は省略するが、上記指標を演算する演算式は、ハイライト範囲の２角度についての明度Ｌ^*の差を含んでいれば、ハイライト範囲の他の角度についての明度Ｌ^*をさらに減算して規定されていてもよいことがわかっている。

【0059】

また、以上では、光輝材の粒径に相当する指標を演算するにあたって、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系の明度Ｌ^*を用いて演算する例について説明したが、明度Ｌ^*の代わりに、例えばＸＹＺ表色系のＸＹＺ刺激値や分光反射率を用いてもよい。この場合でも、算出された指標と光輝材の光輝感との間に高い相関が得られるため、指標に基づいて例えば異なる色同士で光輝材の光輝感を比較することも可能となり、指標に基づく光輝感の判断の適用範囲がさらに広がる。なお、明度Ｌ^*の代わりに、ＸＹＺ表色系のＸＹＺ刺激値や分光反射率を用いる例のさらに望ましい形態については、後述する実施の形態２で説明する。

【0060】

したがって、以上のことから、光輝材の光輝感に相当する指標Ｉ（指標Ｌ１～Ｌ４を含む）は、以下の式によって演算されればよいと言える。つまり、指標算出部としての演算部３２は、以下の式で表される指標Ｉを、光輝材の光輝感を示す輝度に相当する指標として算出すればよい。
Ｉ＝ａ₁・Ｉ（θ₁）＋ａ₂・Ｉ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ（θ_n）
ただし、発光部１０から出射された光の主光線の被対象物Ｍに対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、正反射方向を０°とし、正反射方向から入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とする。そして、ｎを２以上の整数として、複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとする。ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度である。また、各々の角度θ₁～θ_nの方向について、反射光量（反射率）に基づいて取得される光学パラメータを、それぞれＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）とし、各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとする。なお、重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、である。

【0061】

上記の考察から、指標Ｉ（指標Ｌ１～Ｌ４）と、メタリック塗装またはパール塗装に使用される光輝材の輝度（光輝感、質感）とは相関が高いと言えるため、指標Ｉに基づいて、光輝材の光輝感の大小を評価することが可能となる。例えば、算出された指標Ｉ（数値）を表示部６０に表示させることにより、使用者は表示部６０に表示された指標Ｉを見て、光輝材の光輝感（輝度）の大小を評価することが可能となる。したがって、従来必要であったデジタルカメラなどの２次元センサを別途用いることなく、マルチアングル測色計１のみを用い、色彩評価と併せて、指標Ｉの値に基づいて質感（ここでは光輝感）を評価することが可能となる。よって、メタリック塗装およびパール塗装の評価に用いる装置としては、マルチアングル測色計１のみで済むため（デジタルカメラなどの２次元センサは不要であるため）、上記装置の大型化および高コスト化を回避することができる。

【0062】

また、重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であることから、指標Ｉの演算式には、特定の２角度についての光学パラメータの重み付け差に相当する項が必ず含まれることになる。上記の差と光輝材の光輝感との間には高い相関があるため、上記の差を指標Ｉの演算に反映させることにより、得られた指標Ｉに基づいて光輝材の光輝感（輝度）の大小を適切に評価することが可能となる。

【0063】

また、明度Ｌ^*は、上述したように、光量検出ユニット２０での受光量（反射光量）に応じて演算によって取得することが可能であり（分光反射率→３刺激値ＸＹＺ→Ｌ^*ａ^*ｂ^*の順に演算可能）、色彩評価（明るさの評価）のパラメータとして通常用いられる。したがって、このような明度Ｌ^*を指標Ｉの演算に用いることにより、つまり、指標Ｉの演算で用いる各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）を全て明度Ｌ^*とすることにより、マルチアングル測色計１を用いて色彩評価と質感評価とを両方行うことが確実に可能となる。

【0064】

なお、マルチアングル測色計１の光量検出ユニット２０は、ＸＹＺ表色系の等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）に対応する分光感度を有するフィルタと、各フィルタに対応する複数のセンサを備え、導光部２１ａ₂～２１ｆ₂から出射され、各フィルタを透過した光をそれぞれのセンサで検知し、各センサから受光量に応じた電気信号（３刺激値ＸＹＺに対応する電気信号）を制御部３０に出力する構成であってもよい。この場合、演算部３２は、上記電気信号に基づいて取得される３刺激値ＸＹＺから明度Ｌ^*を演算し、得られた明度Ｌ^*を用いて指標Ｉを算出することが可能となる。

【0065】

また、指標Ｉの一種である指標Ｌ１～Ｌ３の演算式では、ハイライト範囲の角度が２つであり（ｎ＝２であり）、２角度についての光学パラメータ（例えば明度Ｌ^*）の重み係数ａ₁およびａ₂のうち、一方は１であり、他方は－１である。この場合、２角度についての光学パラメータの差で指標Ｉの演算式が簡単に規定されるため、必要最小限の光学パラメータを用いて、指標Ｉを容易に算出することができる。

【0066】

また、本実施形態のマルチアングル測色計１は、演算部３２によって算出された指標Ｉを表示する表示部６０をさらに備えている。これにより、使用者は、表示部６０に表示された指標Ｉを見て、光輝材の光輝感（輝度）の大小を評価することが可能となる。

【0067】

なお、以上では、演算式によって算出される指標Ｉが正の値であることを前提に説明したが、指標Ｉは負の値であってもよい。例えば指標Ｌ１の演算式において、Ｌ（１５°）の重み係数を「－１」とし、Ｌ（２５°）の重み係数を「＋１」としたとき、指標Ｉ１の値は負になる。この場合は、指標（負の値）の原点（ゼロ）からの距離の大小を評価することによって、光輝材の光輝感の大小を評価すればよい。

【0068】

なお、光輝材の配向や分散などに依存する、塗料の観察角度を変化させた場合の明度変化を定量化する計算式として、Flip Flopという考え方がある。このFlip Flopでは、ハイライトとシェードとの間での明度Ｌ^*の差を計算しており、一例として以下の式が公知である。

【0069】

【数7】

【0070】

上記した従来の演算式では、光輝材からの正反射が支配的であるハイライト（例えば１５°）と、上記正反射がほぼないシェード（例えば１１０°）との間で明度Ｌ^*の差分を計算している。これに対して、本実施形態では、光輝材からの反射光に基づいて得られる明度の角度勾配を求めることが目的のため、演算式において明度の差分の計算に利用する角度範囲を、ハイライトの範囲（－１５°≦Ａｓθ≦４５°）に限定している。この点で、本実施形態の演算式は、従来の演算式と顕著に異なっている。なお、従来の演算式では、ハイライトの複数角度間での明度の角度勾配を用いていないため、光輝材の光輝感との高い相関は得られない。

【0071】

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施の形態１と異なる部分についてのみ説明する。

【0072】

実施の形態１では、光輝材の光輝感（輝度）に相当する指標の演算に、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系の明度Ｌ^*を用いる例について説明した。Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系の明度Ｌ^*は、ＸＹＺ表色系ではＹ値のみに依存し、Ｙ値は、ＲＧＢ表色系においてＧ（緑）に相当する波長帯域の寄与が大きい。したがって、可視光の波長域（例えば４００～７００ｎｍ）のうち、中央付近（ほぼＧの波長域）の分光反射強度（分光反射率、反射光量）は、明度Ｌ^*への寄与度が大きく（明度Ｌ^*に大きく加味され）、他の波長域（赤や青の波長域）の分光反射強度は、明度Ｌ^*への寄与度が小さい。

【0073】

このため、例えばＧの塗色同士での光輝感の比較や、無彩色同士での光輝感の比較（例えばホワイトの塗装とシルバーの塗装での光輝感の比較）であれば、明度Ｌ^*を用いた演算式でも、その演算式によって算出される指標と光輝感との相関が十分に得られるため、問題はない。しかし、明度Ｌ^*への寄与度が小さい波長域（例えば赤色）の塗色同士での光輝感の比較や、赤、緑、青などの複数の異なる塗色間での光輝感の比較においては、明度Ｌ^*を用いた演算式では、算出される指標と光輝感との相関が十分に得られないおそれがある。

【0074】

そこで、本願発明者らは、色彩評価に用いられる光学パラメータのうち、明度Ｌ^*以外の光学パラメータを用いた指標Ｉの演算式を検討した。そして、検討の結果、見出した演算式を、実施の形態１の演算部３２での演算式として設定した。すなわち、演算部３２は、以下の演算式で表される指標Ｉを、光輝材の光輝感（輝度）に相当する指標として算出する。
Ｉ₁＝ａ₁・Ｉ’₁（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₁（θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｉ’₂（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₂（θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｉ’_m（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’_m（θ_n）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であるとする。また、各々の角度θ₁～θ_nの方向について、反射光量（反射率）に基づいて取得される、異なる波長帯域ごとの、または異なる波長ごとの光学パラメータを、それぞれＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）とし、各光学パラメータＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとする。なお、重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、である。

【0075】

ここで、上記の光学パラメータＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）としては、波長依存性を示すパラメータを用いることができ、具体的には、３刺激値ＸＹＺ、または複数の波長λにおける分光反射率Ｒｅｆ（λ，θ）を用いることができる。なお、本明細書において、「波長依存性」とは、可視光（例えば４００～７００ｎｍ）の波長域にわたって（光学）特性が変化する性質を言う。以下、より詳細に説明する。

【0076】

（光学パラメータが３刺激値ＸＹＺの場合）
光学パラメータが、３刺激値ＸＹＺである場合、上記のＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）は、ＸＹＺに対応して、Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、Ｉ’₃（θ₁）～Ｉ’₃（θ_n）とすることができる。

【0077】

ここで、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｘ（θ₁）～Ｘ（θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｙ（θ₁）～Ｙ（θ_n）
Ｉ’₃（θ₁）～Ｉ’₃（θ_n）＝Ｚ（θ₁）～Ｚ（θ_n）
としたとき、
Ｉ₁＝Ｉ’_x＝ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）
Ｉ₂＝Ｉ’_y＝ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）
Ｉ₃＝Ｉ’_z＝ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z
である。

【0078】

具体例としては、
Ｉ’_x＝Ｘ（１５°）－Ｘ（２５°）
Ｉ’_y＝Ｙ（１５°）－Ｙ（２５°）
Ｉ’_z＝Ｚ（１５°）－Ｚ（２５°）
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z＝｛Ｘ（１５°）－Ｘ（２５°）｝
＋｛Ｙ（１５°）－Ｙ（２５°）｝＋｛Ｚ（１５°）－Ｚ（２５°）｝
である。

【0079】

図１４は、光輝材の光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｉの各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。実施の形態１と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．６４０２ｘ－１７．３２７が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９９０６が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｉとの間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｉとの間に高い相関があると言える。

【0080】

別の具体例としては、
Ｉ’_x＝Ｘ（－１５°）－Ｘ（２５°）
Ｉ’_y＝Ｙ（－１５°）－Ｙ（２５°）
Ｉ’_z＝Ｚ（－１５°）－Ｚ（２５°）
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z＝｛Ｘ（－１５°）－Ｘ（２５°）｝
＋｛Ｙ（－１５°）－Ｙ（２５°）｝＋｛Ｚ（－１５°）－Ｚ（２５°）｝
が挙げられる。

【0081】

図１５は、光輝材の光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｉの各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。実施の形態１と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝１．１０２７ｘ－９．８１５２が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９９２３が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｉとの間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｉとの間に高い相関があると言える。

【0082】

３刺激値ＸＹＺは、人間の目が感じるＲＧＢの色とほぼ対応しているため、光学パラメータとして、各角度ごとの３刺激値ＸＹＺを用いて指標Ｉの演算式を設定することにより、この演算式に基づいて、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを算出することができる。これにより、明度Ｌ^*への寄与度が小さい波長域の塗色同士（例えば赤の塗色同士、青の塗色同士）での光輝感の比較や、複数の異なる塗色間（例えば赤の塗色と青の塗色との間）での光輝感の比較を行う場合でも、算出された指標Ｉに基づいて、光輝感の大小を適切に評価することができる。

【0083】

（光学パラメータが分光反射率の場合）
光学パラメータが、複数の波長λにおける分光反射率Ｒｅｆ（λ，θ）である場合、上記のＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）は、複数の波長λを、λ₁、λ₂、・・・λ_mとして、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）～Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
と表すことができる。この場合、
Ｉ₁＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₁，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₂，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ_m，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
である。

【0084】

具体例としては、複数の波長λとして、可視光の４００～７００ｎｍの範囲で１０ｎｍごとの波長を考える場合、以下のようにして指標Ｉを演算することができる。
Ｉ₁＝Ｒｅｆ（４００ｎｍ，１５°）－Ｒｅｆ（４００ｎｍ，２５°）
Ｉ₂＝Ｒｅｆ（４１０ｎｍ，１５°）－Ｒｅｆ（４１０ｎｍ，２５°）
・・・
Ｉ₃₁＝Ｒｅｆ（７００ｎｍ，１５°）－Ｒｅｆ（７００ｎｍ，２５°）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ₃₁

【0085】

図１６は、光輝材の光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｉの各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。実施の形態１と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝２９．２４６ｘ－２１６６．４が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９８６３が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｉとの間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｉとの間に高い相関があると言える。

【0086】

光学パラメータとして、各波長λおよび各角度ごとの分光反射率Ｒｅｆ（λ，θ）を用いて指標Ｉの演算式を設定することにより、この演算式に基づいて、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを算出することができる。したがって、光学パラメータとして３刺激値ＸＹＺを用いた場合と同様に、明度Ｌ^*への寄与度が小さい波長域の塗色同士での光輝感の比較や、複数の異なる塗色間での光輝感の比較を行う場合でも、算出された指標Ｉに基づいて、光輝感の大小を適切に評価することができる。

【0087】

なお、光学パラメータとして、３刺激値を用いる場合でも、分光反射率を用いる場合でも、同じマルチアングル測色計１を用いて、色彩の評価とともに光輝感を評価することができるため、メタリック塗装およびパール塗装の評価に用いる装置の大型化および高コスト化を回避できる点は、実施の形態１と同様である。

【0088】

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、実施の形態１および２と異なる部分についてのみ説明する。

【0089】

本願発明者らは、指標Ｉの演算式についてさらに検討を重ねた結果、複数の光学パラメータを用いた指標Ｉの演算式を見出した。そして、上記演算式を、実施の形態１の演算部３２での演算式として設定した。すなわち、演算部３２は、以下の演算式で表される指標Ｉを、光輝材の光輝感（輝度）に相当する指標として算出する。

【0090】

Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₁（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₁（θ_n）｝〕・Ｋ₁（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₂（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₂（θ_n）｝〕・Ｋ₂（θ_P）
・・・
Ｉ_m＝〔｛ａ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ａ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ_m（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ_m（θ_n）｝〕・Ｋ_m（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であるとする。また、各々の角度θ₁～θ_nの方向について、反射光量（反射率）に基づいて取得される光学パラメータを、それぞれＪ（θ）およびＫ（θ）の２種類とし、ただし、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の少なくとも一方は波長依存性を有するとする。また、
Ｊ（θ）＝Ｊ₁（θ₁）～Ｊ₁（θ_n）、Ｊ₂（θ₁）～Ｊ₂（θ_n）、・・・Ｊ_m（θ₁）～Ｊ_m（θ_n）とし、
Ｋ（θ）＝Ｋ₁（θ_P）、Ｋ₂（θ_P）、Ｋ₃（θ_P）、・・・Ｋ_m（θ_P）とし、ただし、Ｐは、１～ｎのいずれかの整数であるとする。さらに、各光学パラメータＪ（θ）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nおよびｂ₁～ｂ_nの２種類としたとき、重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれかである。重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、正、負、ゼロのいずれかであるが、全てがゼロである場合を除く。

【0091】

ここで、Ｊ（θ）としては、例えば実施の形態２で用いた３刺激値ＸＹＺまたは分光反射率Ｒｅｆ（λ、θ）を用いることができる。また、Ｋ（θ）としては、例えば実施の形態１で用いた明度Ｌ^*を用いることができる。

【0092】

一例として、Ｊ（θ）が３刺激値ＸＹＺであり、Ｋ（θ）が明度Ｌ^*である場合、以下のようにして指標Ｉを算出することができる。すなわち、演算部３２は、以下の演算式で表される指標Ｉを、光輝材の光輝感（輝度）に相当する指標として算出する。
Ｉ₁＝Ｉ’_x＝〔｛Ｘ（－１５°）－Ｘ（２５°）｝／Ｘ（１５°）〕・Ｌ^*（１５°）
Ｉ₂＝Ｉ’_y＝〔｛Ｙ（－１５°）－Ｙ（２５°）｝／Ｙ（１５°）〕・Ｌ^*（１５°）
Ｉ₃＝Ｉ’_z＝〔｛Ｚ（－１５°）－Ｚ（２５°）｝／Ｚ（１５°）〕・Ｌ^*（１５°）
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z

【0093】

図１７は、光輝材の光輝感の異なる複数の試料について、明度Ｌ^* ₀および指標Ｉの各値で決まる点を座標平面上にプロットしたものである。実施の形態１と同様に、回帰直線を最小二乗法によって求めると、回帰直線として、ｙ＝０．６３６６ｘ＋８１．７８９が得られ、決定係数としては、Ｒ²＝０．９４８２が得られた。したがって、上記決定係数Ｒ²の値より、明度Ｌ^* ₀と指標Ｉとの間には高い相関があり、光輝材の光輝感と指標Ｉとの間に高い相関があると言える。

【0094】

本実施形態のように、指標Ｉの演算式に用いる２種の光学パラメータＪ（θ）およびＫ（θ）の一方が波長依存性を有していることにより、実施の形態２と同様に、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを算出することができる。したがって、実施の形態２と同様に、明度Ｌ^*への寄与度が小さい波長域の塗色同士での光輝感の比較や、複数の異なる塗色間での光輝感の比較を行う場合でも、算出された指標Ｉに基づいて、光輝感の大小を適切に評価することができる。また、従来必要であった２次元ＣＣＤセンサ等の装置を別途用いることなく、マルチアングル測色計１のみを用いて、算出された指標Ｉに基づいて光輝感を評価できるため、メタリック塗装およびパール塗装の評価（色彩評価、質感評価）に用いる装置の大型化および高コスト化を回避することができる。

【0095】

また、本実施形態において、指標Ｉの演算式の分母の光学パラメータＫ（θ）の重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々が１であることにより、上記分母が、複数の角度についての光学パラメータＫ（θ）の単純和（積分値）となる。これにより、Ｉ₁～Ｉ_mおよびそれを用いた指標Ｉの算出が容易となる。

【0096】

なお、重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、１以外の正の値であってもよいし、負の値であってもよいし、ゼロであってもよいが、全てがゼロである場合は除かれる（演算式の分母がゼロとなり、指標Ｉが無限大となるため）。

【0097】

なお、細かい検証については省略するが、Ｊ（θ）およびＫ（θ）のうち、Ｋ（θ）のみ、あるいは、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の両方が波長依存性を有する光学パラメータであっても、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを算出するできることが確認されている。したがって、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の少なくとも一方が、波長依存性を有する光学パラメータであれば、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを算出して、その指標Ｉに基づいて、光輝感の大小を適切に評価することができると言える。

【0098】

特に、本実施形態のように、Ｊ（θ）が３刺激値ＸＹＺであり、Ｋ（θ）が明度Ｌ^*であることにより、可視光の波長域全体にわたって光輝材の光輝感との相関の高い指標Ｉを確実に算出することができる。ちなみに、Ｊ（θ）が３刺激値ＸＹＺであり、Ｋ（θ）が明度Ｌ^*である場合の指標Ｉの一般式は、以下の通りである。
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｘ（θ₁）＋ｂ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｘ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｙ（θ₁）＋ｂ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｙ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₃＝〔｛ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｚ（θ₁）＋ｂ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｚ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃

【0099】

〔その他〕
以上の各実施の形態で説明したマルチアングル測色計は、以下のように表現することもできる。

【0100】

すなわち、以上で説明したマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎを２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）とし、前記各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ＝ａ₁・Ｉ（θ₁）＋ａ₂・Ｉ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ（θ_n）
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【0101】

上記のマルチアングル測色計において、前記各光学パラメータＩ（θ₁）～Ｉ（θ_n）は、全て明度Ｌ^*であってもよい。

【0102】

以上で説明したマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される、異なる波長帯域ごとの、または異なる波長ごとの前記光学パラメータを、それぞれＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）とし、前記各光学パラメータＩ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）、Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）、・・・Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nとしたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ₁＝ａ₁・Ｉ’₁（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₁（θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｉ’₂（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’₂（θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｉ’_m（θ₁）＋ａ₂・Ｉ’_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｉ’_m（θ_n）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれか、
である。

【0103】

上記のマルチアングル測色計において、前記光学パラメータは、３刺激値ＸＹＺであり、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｘ（θ₁）～Ｘ（θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｙ（θ₁）～Ｙ（θ_n）
Ｉ’₃（θ₁）～Ｉ’₃（θ_n）＝Ｚ（θ₁）～Ｚ（θ_n）
としたとき、
Ｉ₁＝Ｉ’_x＝ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）
Ｉ₂＝Ｉ’_y＝ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）
Ｉ₃＝Ｉ’_z＝ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ’_x＋Ｉ’_y＋Ｉ’_z
であってもよい。

【0104】

上記のマルチアングル測色計において、前記光学パラメータは、複数の波長λにおける分光反射率Ｒｅｆ（λ，θ）であり、
前記複数の波長λを、λ₁、λ₂、・・・λ_mとして、
Ｉ’₁（θ₁）～Ｉ’₁（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ’₂（θ₁）～Ｉ’₂（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）～Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ’_m（θ₁）～Ｉ’_m（θ_n）＝Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）～Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
としたとき、
Ｉ₁＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₁，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₁，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₁，θ_n）
Ｉ₂＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ₂，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ₂，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ₂，θ_n）
・・・
Ｉ_m＝ａ₁・Ｒｅｆ（λ_m，θ₁）＋ａ₂・Ｒｅｆ（λ_m，θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｒｅｆ（λ_m，θ_n）
であり、
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
であってもよい。

【0105】

上記のマルチアングル測色計において、ｎ＝２であり、重み係数ａ₁およびａ₂のうち、一方は１であり、他方は－１であってもよい。

【0106】

以上で説明したマルチアングル測色計は、被対象物に対して光を出射する発光部と、前記発光部から出射され、前記被対象物によって複数の角度方向に反射された光をそれぞれ受光して、前記角度ごとに反射光量を検出する光量検出ユニットと、前記反射光量に基づいて、前記被対象物の表面のメタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられる光学パラメータを取得するとともに、前記光学パラメータを用いて、前記メタリック塗装または前記パール塗装で使用される光輝材の輝度に相当する指標を算出する指標算出部とを備え、前記発光部から出射された光の主光線の前記被対象物に対する入射方向と正反射方向とを含む面内で、前記正反射方向を０°とし、前記正反射方向から前記入射方向に近づくように傾く角度方向を正方向とし、ｎおよびｍをそれぞれ２以上の整数として、前記複数の角度を、それぞれθ₁～θ_nとし、ただし、角度θ₁～θ_nは、それぞれ－１５°～４５°の範囲内の角度であり、前記各々の角度θ₁～θ_nの方向について、前記反射光量に基づいて取得される前記光学パラメータを、それぞれＪ（θ）およびＫ（θ）の２種類とし、ただし、Ｊ（θ）およびＫ（θ）の少なくとも一方は波長依存性を有し、Ｊ（θ）＝Ｊ₁（θ₁）～Ｊ₁（θ_n）、Ｊ₂（θ₁）～Ｊ₂（θ_n）、・・・Ｊ_m（θ₁）～Ｊ_m（θ_n）とし、Ｋ（θ）＝Ｋ₁（θ_P）、Ｋ₂（θ_P）、Ｋ₃（θ_P）、・・・Ｋ_m（θ_P）とし、ただし、Ｐは、１～ｎのいずれかの整数であり、前記各光学パラメータＪ（θ）の重み係数を、それぞれａ₁～ａ_nおよびｂ₁～ｂ_nの２種類としたとき、前記指標算出部は、以下の式で表される指標Ｉを、前記光輝材の輝度に相当する指標として算出することを特徴とするマルチアングル測色計；
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₁（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₁（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₁（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₁（θ_n）｝〕・Ｋ₁（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ａ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ₂（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ₂（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ₂（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ₂（θ_n）｝〕・Ｋ₂（θ_P）
・・・
Ｉ_m＝〔｛ａ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ａ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｊ_m（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｊ_m（θ₁）＋ｂ₂・Ｊ_m（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｊ_m（θ_n）｝〕・Ｋ_m（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋・・・＋Ｉ_m
ただし、
重み係数ａ₁～ａ_nにおいて、いずれか１つは正であり、いずれか１つは負であり、残りは正、負、ゼロのいずれかであり、
重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、正、負、ゼロのいずれかであり、全てがゼロである場合を除く、
である。

【0107】

上記のマルチアングル測色計において、Ｊ（θ）は、３刺激値ＸＹＺであり、Ｋ（θ）は、明度Ｌ^*であり、
Ｉ₁＝〔｛ａ₁・Ｘ（θ₁）＋ａ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｘ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｘ（θ₁）＋ｂ₂・Ｘ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｘ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₂＝〔｛ａ₁・Ｙ（θ₁）＋ａ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｙ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｙ（θ₁）＋ｂ₂・Ｙ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｙ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ₃＝〔｛ａ₁・Ｚ（θ₁）＋ａ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ａ_n・Ｚ（θ_n）｝／｛ｂ₁・Ｚ（θ₁）＋ｂ₂・Ｚ（θ₂）＋・・・＋ｂ_n・Ｚ（θ_n）｝〕・Ｌ^*（θ_P）
Ｉ＝Ｉ₁＋Ｉ₂＋Ｉ₃
であってもよい。

【0108】

上記のマルチアングル測色計において、重み係数ｂ₁～ｂ_nの各々は、１であってもよい。

【0109】

上記のマルチアングル測色計は、前記指標算出部によって算出された前記指標Ｉを表示する表示部をさらに備えていてもよい。

【0110】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明は、例えば自動車などの工業製品の分野において、メタリック塗装またはパール塗装の色彩評価に用いられるマルチアングル測色計に利用可能である。

【符号の説明】

【0112】

１ マルチアングル測色計
１０ 発光部
２０ 光量検出ユニット
３２ 演算部（指標算出部）
６０ 表示部
Ｍ 被対象物

【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】