光束均匀化机构、照明光学系统、受光光学系统、参照光学系统及测色计

摘要

本发明涉及光束均匀化机构、照明光学系统、受光光学系统、参照光学系统及测色计，不使光束均匀化机构变得昂贵，而提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率的均匀性，提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率。积分球具备基材以及被膜。在基材形成有空间。基材的内表面规定空间。基材由白色树脂构成，反射光束。被膜是通过将透明的消光涂料涂装于基材的内表面而形成的，使光束漫射。

权利要求

1.一种测色用的光束均匀化机构，其中，具备：基材，其形成有空间，具有规定所述空间的内表面，由白色树脂构成，反射光束；和被膜，其是通过将透明的消光涂料涂装于所述内表面而形成的，使光束漫射。

2.根据权利要求1所述的光束均匀化机构，其中，所述白色树脂包含热塑性树脂。

3.根据权利要求2所述的光束均匀化机构，其中，所述热塑性树脂为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂或者液晶聚合物树脂。

4.根据权利要求1所述的光束均匀化机构，其中，所述白色树脂包含热固性树脂。

5.根据权利要求4所述的光束均匀化机构，其中，所述热固性树脂为不饱和聚酯树脂或者环氧树脂。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的光束均匀化机构，其中，所述透明的消光涂料包含消光剂，所述消光剂包含选自二氧化硅的微粒、碳酸钙的微粒以及磷酸钙的微粒中的一种以上。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的光束均匀化机构，其中，所述基材具有外表面，

所述光束均匀化机构还具备覆盖所述外表面的遮光物。

8.根据权利要求7所述的光束均匀化机构，其中，所述遮光物是通过将涂料涂装于所述外表面而形成的遮光膜。

9.根据权利要求7所述的光束均匀化机构，其中，所述遮光物是与所述外表面接触的遮光部件。

10.根据权利要求1～5、8、9中任一项所述的光束均匀化机构，其中，所述空间为球状。

11.一种照明光学系统，其中，具备：放射光束的光源；和

使被放射的光束均匀化的权利要求1～10中任一项所述的光束均匀化机构。

12.一种测色计，其中，具备：权利要求11所述的照明光学系统；和受光光学系统。

13.一种受光光学系统，其中，具备：使被试样反射的反射光的光束或者透射了试样的透射光的光束均匀化的权利要求1～

10中任一项所述的光束均匀化机构；和接收被均匀化的反射光的光束或者被均匀化的透射光的光束并输出测定结果的受光机构。

14.一种测色计，其中，具备：照明光学系统；和

权利要求13所述的受光光学系统。

15.一种参照光学系统，其中，具备将被放射的光束分离成照明光的光束与参照光的光束的光束分离机构，所述光束分离机构具备权利要求1～10中任一项所述的光束均匀化机构，所述光束均匀化机构使所述参照光的光束均匀化。

16.一种测色计，其中，具备：照明光学系统；

权利要求15所述的参照光学系统；以及受光光学系统。

说明书

光束均匀化机构、照明光学系统、受光光学系统、参照光学系

统及测色计

技术领域

[0001] 本发明涉及光束均匀化机构、照明光学系统、受光光学系统、参照光学系统及测色计。

背景技术

[0002] 比色计被用于定量地测定工业产品、食品等的色彩。在比色计中，试样被照明光的光束照明，测定被试样反射的反射光的光束或者透射了试样的透射光的光束，根据测定结果求色彩值。在比色计中，存在照明光的光束、反射光的光束等被积分球均匀化的情况。例如在8°方向照明·漫射受光(8°：d)的几何形状中，照明光的光束从与试样面的法线成8°的方向射入至试样面，从试样面向所有的方向射出的反射光的光束被积分球均匀化，而被引导至受光传感器。另外，在漫射照明·8°方向受光(d：8°)的几何形状中，照明光的光束被积分球均匀化并从所有的方向射入至试样面，从试样面向与试样面的法线成8°的方向射出的反射光的光束被引导至受光传感器。

[0003] 在使光束均匀化的积分球形成有球状的空间。规定球状的空间的积分球的内表面成为白色的漫射反射面。由此，光束射入至球状的空间，在球状的空间中传播的期间被积分球的内表面漫射多重反射，从球状的空间射出。从球状的空间射出的光束通过漫射多重反射而被均匀化。

[0004] 在专利文献1、2中记载了用于将积分球的内表面形成为白色的漫射反射面的技术。

[0005] 在专利文献1所记载的技术中，通过在积分球的基材的内表面涂装白色的消光涂料而形成被膜。被膜的表面成为漫射反射面。

[0006] 在专利文献2所记载的技术中，积分球由白色的多孔质材料构成。在积分球由多孔质材料构成的情况下，通过对粉末状的原材料进行压缩成型来制作块状的基材，并通过对块状的基材的形状进行机械加工来制作具有目标形状的积分球。机械加工进行形状的改变。通过机械加工制作的积分球的内表面成为漫射反射面。

[0007] 专利文献1：美国专利第3764364号说明书

[0008] 专利文献2：日本特开平5-118911号公报

[0009] 在通过涂装涂料而形成被膜的情况下，被膜越是加厚，被膜的膜厚的差异越是增大。因此，在专利文献1所记载的技术中，在加厚了被膜的情况下，被膜的膜厚的差异增大，漫射反射面的反射率的差异增大，使积分球的光束均匀化的能力降低、或者使积分球的光束均匀化的能力的个体差增大。反之，在减薄了被膜的情况下，漫射反射面的反射率减小，积分球效率降低。在专利文献2所记载的技术中，积分球由昂贵的多孔质材料构成，因此积分球变得昂贵。上述问题在积分球以外的光束均匀化机构中也会产生。

发明内容

[0010] 以下记载的发明是为了解决上述问题而完成的。以下记载的发明所要解决的课题在于，不使光束均匀化机构变得昂贵，而提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率的均匀性，提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率。

[0011] 光束均匀化机构具备基材以及被膜。在基材形成有空间。基材的内表面规定空间。基材由白色树脂构成，反射光束。被膜是通过将透明的消光涂料涂装于基材的内表面而形成的，使光束漫射。

[0012] 从而，不使光束均匀化机构变得昂贵，而提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率的均匀性，提高光束均匀化机构具有的漫射反射面的反射率。

附图说明

[0013] 图1是表示比色计的示意图。

[0014] 图2是表示测定机构的剖视图。

[0015] 图3是表示光束分离机构以及参照光用的受光机构的剖视图。

[0016] 图4是表示积分球以及反射光用的受光机构的剖视图。

[0017] 图5是表示积分球以及反射光用的受光机构的剖视图。

[0018] 图6是表示测定机构的其他例子的剖视图。

[0019] 图7是表示光束分离机构以及参照光用的受光机构的其他例子的剖视图。

[0020] 图8是表示积分球的剖视图。

[0021] 图9是表示分光反射率以及等效函数(equivalent function)的图表。

[0022] 图10是表示分光反射率的图表。

[0023] 图11是表示分光反射率的图表。

[0024] 图12是表示分光反射率的图表。

[0025] 图13是表示分光反射率的图表。

[0026] 图14是表示测定头的剖视图。

[0027] 图15是表示测定头的其他例子的剖视图。

[0028] 图16是表示照明机构的剖视图。

[0029] 图17是表示照明机构的剖视图。

具体实施方式

[0030] (1)概要

[0031] 图1的示意图表示比色计。图2的示意图表示构成比色计的测定机构的纵截面。图3的示意图表示构成比色计的光束分离机构以及参照光用的受光机构的截面。图4以及图5的示意图表示构成比色计的积分球以及反射光用的受光机构的截面。图5放大表示反射光用的受光机构的附近。

[0032] 图1所示的比色计1000具备测定机构1010以及控制器1011。如图1以及图2所示，测定机构1010具备照明机构1020、积分球1021、反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构1023。照明机构1020具备放射机构1030、光束分离机构1031以及成像光学系统1032。放射机构1030以及成像光学系统1032构成照明光学系统。光束分离机构1031以及参照光用的受光机构1023构成参照光学系统。积分球1021以及反射光用的受光机构1022构成受光光学系统。

[0033] 放射机构1030放射漫射光束。漫射光束是被漫射反射而被均匀化的光束，优选是被漫射多重反射而被均匀化的光束。光束分离机构1031将被放射的漫射光束分离成照明光的光束1041与参照光的光束1042。成像光学系统1032使照明光的光束1041成像。由此，照明机构1020利用照明光的光束1041照明试样。

[0034] 积分球1021将被试样反射的反射光的光束1043漫射反射之后向反射光用的受光机构1022引导。反射光用的受光机构1022接受反射光的光束1043，并输出反射光的三刺激值X、Y、Z的测定结果。参照光用的受光机构1023接受参照光的光束1042，并输出参照光的三刺激值X、Y、Z的测定结果。由此，测定机构1010输出反射光的三刺激值X、Y、Z的测定结果以及参照光的三刺激值X、Y、Z的测定结果。

[0035] 控制器1011控制放射机构1030的漫射光束的放射。另外，控制器1011取得反射光的三刺激值X、Y、Z的测定结果以及参照光的三刺激值X、Y、Z的测定结果，并根据反射光的三刺激值X、Y、Z的测定结果导出色彩值。在色彩值被导出的情况下，进行基于参照光的三刺激值X、Y、Z的测定结果的修正。由此，色彩值不易受到照明光的变动的影响。

[0036] (2)放射机构

[0037] 放射机构1030具备脉冲氙灯1050、反射伞1051以及漫射板1052。脉冲氙灯1050放射光束。反射伞1051漫射反射光束。漫射板1052使光束漫射而形成为漫射光束。

[0038] 脉冲氙灯1050放射闪光。在闪光被放射的情况下，试样在短时间内被大光量照明，从而改善测定的信噪比。脉冲氙灯1050也可以置换成其他种类的光源。例如，脉冲氙灯1050也可以置换成钨灯、发光二极管等。

[0039] 反射伞1051具有漫射反射面1060。反射伞1051也可以置换成具有难以称为伞的形状的反射镜。

[0040] 在脉冲氙灯1050放射光束的情况下，朝向漫射板1052放射的光束被漫射板1052漫射，而形成为漫射光束。另外，朝向漫射反射面1060放射的光束被漫射反射面1060漫射反射，而形成为漫射光束，从漫射反射面1060朝向漫射板1052射出的光束被漫射板1052漫射，而形成为被进一步均匀化的漫射光束。由此，能够高效地利用脉冲氙灯1050放射的光束。

[0041] 脉冲氙灯1050为放电灯。在放电灯中，放电的路径在每个闪光的放射中不同，因此闪光的放射源在每个闪光的放射中不同。在放射机构1030中，脉冲氙灯1050放射的光束被漫射反射面1060漫射反射并被漫射板1052漫射，因此漫射光束不易受到闪光的放射源的影响。

[0042] (3)光束分离机构

[0043] 如图2以及图3所示，光束分离机构1031具备棱筒状构造物1070以及安装机构1071。

[0044] 形成于棱筒状构造物1070的空间1080被棱筒状构造物1070的内周面1090规定，在一端具有射入口1100，在另一端具有射出口1101。空间1080的与由箭头1110表示的光轴方向垂直的截面的形状为矩形，即便沿光轴方向也恒定。空间1080沿光轴方向笔直延伸，并从射入口1100到达射出口1101。在空间1080的截面的形状恒定且空间1080笔直延伸的情况下，射出口1101的整体从射入口1100被看穿。在射出口1101的整体从射入口1100被看穿的情况下，存在射入至射入口1100，不被内周面1090反射地在空间1080中行进，并从射出口1101射出的光束。在空间1080的截面的形状不恒定的情况下或者空间1080不笔直延伸的情况下，存在射出口1101的整体无法从射入口1100被看穿的情况。但是，在射出口1101的一部分从射入口1100被看穿的情况下，也存在射入至射入口1100，不被内周面1090反射地在空间1080中行进，并从射出口1101射出的光束。一个位置从其他位置被看穿是指在连结一个位置与其他位置的直线上不存在光线的遮挡物，光线从其他位置直接到达一个位置。

[0045] 内周面1090具有漫射反射面1120。优选内周面1090的整体为漫射反射面1120，但内周面1090也可以少量具有不是漫射反射面1120的面。

[0046] 形成于棱筒状构造物1070的开口1130、1131、1132分别在一端具有入口1140、1141、1142，分别在另一端具有出口1150、1151、1152，并从棱筒状构造物1070的内周面1090到达棱筒状构造物1070的外周面1091。入口1140、1141、1142位于内周面1090。出口1150、
1151、1152位于外周面1091。漫射反射面1120从出口1150、1151、1152分别被看穿。开口
1130、1131、1132沿与光轴方向垂直的方向延伸。在漫射反射面1120从出口1150、1151、1152分别被看穿的情况下，存在射入至射入口1100，在空间1080中行进，在空间1080中行进的期间被漫射反射面1120漫射反射，射入至入口1140、1141、1142，在开口1130、1131、1132中行进，从出口1150、1151、1152射出的光束。开口1130、1131、1132也可以被置换成连接开口
1130、1131、1132的狭缝状的开口。

[0047] 放射机构1030放射的漫射光束射入至射入口1100。在漫射光束射入至射入口1100的情况下，沿看穿射出口1101的方向行进的光束不被漫射反射面1120漫射反射地在空间1080中行进，从射出口1101射出，而成为照明光的光束1041。另外，沿看穿射出口1101的方向以外的方向行进的光束在空间1080中行进，在空间1080中行进的期间被漫射反射面1120漫射反射，射入至入口1140、1141、1142，在开口1130、1131、1132中行进，从出口1150、1151、
1152射出，而成为参照光的光束1042。在沿看穿射出口1101的方向以外的方向行进的光束成为参照光的光束1042的情况下，无法成为照明光的光束1041的光束成为参照光的光束
1042，从而能够不对照明光的光束1041的光量给予影响地获得参照光的光束1042。

[0048] 射入至射入口1100，在空间1080中行进，在空间1080中行进的期间被漫射反射面1120漫射反射，从射出口1101射出的光束也可以成为照明光的光束1041的一部分。由此，改善测定的信噪比。

[0049] 射入口1100不从出口1150、1151、1152被看穿。在射入口1100不从出口1150、1151、1152被看穿的情况下，光束不从射入口1100直接到达出口1150、1151、1152，从而参照光的光束1042被均匀化。

[0050] 在希望增大参照光的光束1042的光量的情况下，为了增大从出口1150、1151、1152被看穿的漫射反射面1120的面积，而将空间1080沿光轴方向延长，来扩大开口1130、1131、1132的直径。由此，改善测定的信噪比。参照光的光束1042的光量与射入口1100的面积和空间1080的光轴方向的长度之积成比例，因此不存在为了增大参照光的光束1042的光量而将照明机构1020过度增大的情况。

[0051] 棱筒状构造物1070也可以置换成其他种类的构造物。例如也可以将棱筒状构造物1070置换成圆筒状构造物。

[0052] 在安装机构1071安装有参照光用的受光机构1023。

[0053] (4)成像光学系统

[0054] 如图2所示，成像光学系统1032具备视场光阑1160、孔径光阑1161、透镜1162以及镜筒1163。视场光阑1160以及孔径光阑1161限制照明光的光束1041。透镜1162使照明光的光束1041成像。镜筒1163支承视场光阑1160、孔径光阑1161以及透镜1162。利用视场光阑1160来调整由照明光的光束1041照明的视场。利用孔径光阑1161来调整数值孔径。

[0055] 也可以将视场光阑1160、孔径光阑1161以及透镜1162以外的光学元件追加进成像光学系统1032。例如图6所示，也可以在孔径光阑1161之前追加漫射板1164。

[0056] 也可以将成像光学系统1032置换成将照明光的光束1041准直化的准直光学系统。

[0057] (5)积分球

[0058] 如图2以及图4所示，积分球1021为中空球状的构造物。

[0059] 形成于积分球1021的空间1170被积分球1021的内表面1180规定。空间1170的形状为球状。形成于积分球1021的试样窗1190从形成于积分球1021的照明窗1191被看穿。试样窗1190以及照明窗1191不从形成于积分球1021的受光窗1192被看穿。在照明窗1191结合有照明机构1020。在受光窗1192安装有反射光用的受光机构1022。

[0060] 内表面1180具有漫射反射面1200。优选内表面1180的整体为漫射反射面1200，但内表面1180也可以少量具有不是漫射反射面1200的面。

[0061] 在照明机构1020放射照明光的光束1041的情况下，照明光的光束1041射入至照明窗1191，不被内表面1180反射地在空间1170中行进，到达试样窗1190。当在试样窗1190存在试样的情况下，试样被到达试样窗1190的照明光的光束1041照明，试样将反射光的光束1043反射。反射光的光束1043在空间1170中传播，在空间1170中传播的期间被漫射反射面
1200漫射反射，从受光窗1192射出。

[0062] (6)反射光用的受光机构

[0063] 如图5所示，反射光用的受光机构1022具备传感器单元1210。

[0064] 传感器单元1210具备过滤器1220、1221、1222、光阑1230、1231、1232、受光传感器1240、1241、1242以及构造物1250。

[0065] 过滤器1220、1221、1222分别被插入形成于构造物1250的孔1260、1261、1262，并被构造物1250支承。光阑1230、1231、1232分别被插入形成于构造物1250的孔1260、1261、1262，并被构造物1250支承。受光传感器1240、1241、1242分别被插入形成于构造物1250的孔1260、1261、1262，并被构造物1250支承。

[0066] 形成于构造物1250的光阑1270、过滤器1220、光阑1230以及受光传感器1240构成测定刺激值X的测定系统。形成于构造物1250的光阑1271、过滤器1221、光阑1231以及受光传感器1241构成测定刺激值Y的测定系统。形成于构造物1250的光阑1272、过滤器1222、光阑1232以及受光传感器1242构成测定刺激值Z的测定系统。

[0067] 以测定刺激值Y的测定系统为例对测定刺激值X的测定系统、测定刺激值Y的测定系统以及测定刺激值Z的测定系统的共通点进行说明。

[0068] 光阑1271、过滤器1221、光阑1231以及受光传感器1241以记载的顺序排列。

[0069] 在反射光的光束1043射入至孔1261的情况下，反射光的光束1043在孔1261中行进，在孔1261中行进的期间以记载的顺序通过光阑1271、过滤器1221以及光阑1231，并被受光传感器1241接收。光阑1271、1231限制反射光的光束1043。受光传感器1241接收反射光的光束1043，输出与受光量对应的信号。由此，能够测定刺激值Y。利用光阑1271、1231缩小反射光的光束1043向过滤器1221的入射角。即，反射光的光束1043大致垂直地射入至过滤器1221。

[0070] 传感器单元1210的动作角θ1，即，通过光阑1271、1231的光束的开度角θ1被设定为射入至照明窗1191的照明光的光束1041不被受光传感器1241接收，且不存在反射光的光束1043不被漫射反射面1200漫射反射而被受光传感器1241接收的情况。由此，反射光的光束
1043通过漫射反射被均匀地混合之后被受光传感器1241接收。开度角θ1在满足该条件的范围内被较大地设定，例如被设定为约40°。由此，从漫射反射面1200的较大的范围获取反射光的光束1043，从而改善测定的信噪比。

[0071] (7)参照光用的受光机构

[0072] 如图3所示，参照光用的受光机构1023具备漫射板1280以及传感器单元1281。

[0073] 漫射板1280配置于开口1130、1131、1132与传感器单元1281之间，将参照光的光束1042漫射。

[0074] 传感器单元1281具备过滤器1290、1291、1292、光阑1300、1301、1302、受光传感器1310、1311、1312以及构造物1320。在构造物1320形成有光阑1330、1331、1332，并形成有孔
1340、1341、1342。

[0075] 传感器单元1281与传感器单元1210型号相同。传感器单元1281与传感器单元1210型号相同，由此能够减少比色计1000的制造费用。

[0076] 在参照光用的受光机构1023接收到参照光的光束1042的情况下，漫射板1280将参照光的光束1042漫射。被漫射的参照光的光束1042射入至孔1340、1341、1342。利用漫射板1280使朝向从出口1150、1151、1152朝向受光传感器1310、1311、1312的方向以外的方向的光束的一部分朝向受光传感器1310、1311、1312，从而改善测定的信噪比。

[0077] 在传感器单元1281与传感器单元1210型号相同的情况下，传感器单元1281具有光阑1300、1301、1302以及光阑1330、1331、1332，因此受光传感器1310、1311、1312被设置为从出口1150、1151、1152分离。在受光传感器1310、1311、1312被设置为从出口1150、1151、1152分离的情况下，朝向从出口1150、1151、1152朝向受光传感器1310、1311、1312的方向以外的方向的光束增加，因此被受光传感器1310、1311、1312接收的光束减少，从而测定的信噪比恶化。漫射板1280抑制这种被接收的光束减少。

[0078] 传感器单元1281也可以置换成与传感器单元1210型号不同的传感器单元。在将传感器单元1281置换成与传感器单元1210型号不同的传感器单元的情况下，优选将传感器单元1281置换成不具备光阑的传感器单元。

[0079] 图7的示意图表示将传感器单元置换成不具备光阑的传感器单元的情况下的光束分离机构以及参照光用的受光机构的截面。

[0080] 图7所示的传感器单元1350具备受光传感器1360、1361、1362以及过滤器1370、1371、1372。受光传感器1360、1361、1362被设置为接近出口1150、1151、1152。

[0081] (8)测定方式的改变

[0082] 反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构1023各自的测定方式也可以从三刺激值方式改变成分光方式。在反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构1023的测定方式为分光方式的情况下，反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构
1023分别具备多色仪等，该多色仪具有衍射光栅、棱镜等波长色散元件。在将反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构1023的测定方式改变成分光方式的情况下，反射光用的受光机构1022以及参照光用的受光机构1023分别测定分光光谱，从而比色计成为分光测色计。测色计大致分为比色计以及分光测色计。

[0083] (9)透射光的测定

[0084] 也可以将反射光用的受光机构1022置换成透射光用的受光机构。透射光用的受光机构接收透射了试样的透射光的光束，并输出透射光的三刺激值X、Y、Z的测定结果。

[0085] (10)控制器

[0086] 控制器1011是嵌入式计算机，通过执行固件来进行控制。控制器1011的控制的全部或者一部分也可以通过不带有软件的硬件而实现。

[0087] 控制器1011控制脉冲氙灯1050，使脉冲氙灯1050放射光束。另外，在使脉冲氙灯1050放射光束时，控制器1011分别从受光传感器1240、1241、1242取得反射光的三刺激值X、Y、Z，分别从受光传感器1310、1311、1312取得参照光的三刺激值X、Y、Z。另外，控制器1011从反射光的三刺激值X、Y、Z导出色彩值。色彩值由孟塞尔色彩系统、L＊a＊b＊色彩系统、L＊C＊h色彩系统、亨特Lab色彩系统、XYZ色彩系统等表现。在色彩值被导出的情况下，进行基于参照光的三刺激值X、Y、Z的修正。

[0088] (11)光束均匀化机构

[0089] 反射伞1051、光束分离机构1031以及积分球1021分别构成光束均匀化机构。反射伞1051使脉冲氙灯1050放射的光束均匀化。光束分离机构1031在将放射机构1030放射的光束分离成照明光的光束1041与参照光的光束1042的情况下使参照光的光束1042均匀化。积分球1021使反射光的光束1043均匀化。在反射伞1051、光束分离机构1031以及积分球1021中，分别在漫射反射面1060、1120、1200使光束漫射反射或者漫射多重反射，由此使光束均匀化。在光束的均匀化中，光束的强度的放射方向的变化减小。

[0090] 光束均匀化机构是在由白色树脂构成的基材的内表面形成被膜而构成的。被膜是将透明的消光涂料涂装于基材的内表面而形成的。

[0091] 以下，以积分球1021为例对光束均匀化机构的结构进行说明。

[0092] 图8的示意图表示积分球的截面。图8放大表示漫射反射面的附近。

[0093] 如图8所示，积分球1021具备基材1400以及被膜1401、1402。

[0094] 在基材1400形成有空间1410。空间1410为球状。形成于光束均匀化机构的空间的形状与光束均匀化机构对应地变化。空间1410被基材1400的内表面1420规定。基材1400由白色树脂构成。

[0095] 被膜1401是将透明的消光涂料涂装于基材1400的内表面1420而形成的，其使光束漫射。被膜1401的表面1430向形成于积分球1021的空间1170露出。被膜1401的背面1431紧贴于基材1400的内表面1420。

[0096] 被膜1402是将涂料涂装于基材1400的外表面1421而形成的，其成为覆盖基材1400的外表面1421的遮光膜。即便在基材1400能透射光的情况下，不需要的光也因被膜1402而不易射入至空间1410。涂装于基材1400的外表面1421的涂料优选包含黑色颜料或者金属粒子。通过黑色颜料或者金属粒子来提高被膜1402的遮光性。也可以省略被膜1402。

[0097] 也可以将被膜1402置换成其他种类的遮光物。例如也可以将被膜1402置换成与基材1400的外表面1421接触的遮光部件。遮光部件优选由包含黑色颜料或者金属粒子的树脂构成。在具备由树脂构成的遮光部件的情况下，也可以通过共注射成型一体成型基材1400以及遮光部件。

[0098] 在光束射入至漫射反射面1200的情况下，大体上，射入的光束通过被膜1401，通过了被膜1401的光束被基材1400反射，被反射的光束通过被膜1401，通过的光束射出。也可以有在与之不同的路径传播的光束。在光束通过被膜1401的情况下，光束被漫射。基材1400担负漫射反射光束的漫射反射面1200的功能中的反射光束的功能。被膜1401担负漫射反射光束的漫射反射面1200的功能中的将光束漫射的功能。

[0099] (12)反射率的均匀性

[0100] 在积分球1021中，基材1400担负反射光束的功能，因此被膜1401的膜厚不对漫射反射面1200的反射率产生影响。因此，漫射反射面1200的反射率由基材1400的内表面1420的反射率决定。

[0101] 在由白色树脂构成的基材1400担负反射光束的功能的情况下，基材1400的内表面1420的反射率的差异较小且基材1400的内表面1420的反射率较高，因此漫射反射面1200的反射率的差异较小且漫射反射面1200的反射率较高。基材1400的内表面1420的反射率的差异较小且基材1400的内表面1420的反射率较高是因为基材1400由白色树脂构成且具有足够的厚度。

[0102] 与此相对，在通过涂装白色的涂料而形成的被膜担负反射光束的功能的情况下，无法同时实现漫射反射面的反射率的差异的较小以及漫射反射面的反射率的较高。在加厚通过涂装白色的涂料而形成的被膜的情况下，漫射反射面的反射率增高，但被膜的膜厚的差异增大，从而漫射反射面的反射率的差异增大。在减薄通过涂装白色的涂料而形成的被膜的情况下，被膜的膜厚的差异减小，从而漫射反射面的反射率的差异减小，但漫射反射面的反射率减小。

[0103] 漫射反射面1200的反射率的差异较小，有助于提高积分球1021的使光束均匀化的能力。漫射反射面1200的反射率较高，也有助于提高积分球1021的使光束均匀化的能力。那是因为在漫射反射面1200的反射率较高的情况下，能够增多使光束漫射反射的次数。

[0104] 在基材1400为白色的情况下，基材1400的内表面1420的反射率的波长的变化较小，因此漫射反射面1200的反射率的波长的变化减小，从而光束的分光光谱不易受到光束被漫射反射的次数的影响。

[0105] 对于漫射反射面1200的反射率的差异而言，有一个积分球1021的差异以及多个积分球1021之间的差异。在一个积分球1021的差异较小的情况下，在一个积分球1021中使光束均匀化的能力提高。在多个积分球1021之间的差异较小的情况下，多个积分球1021之间的使光束均匀化的能力的差异减小。

[0106] 在使用大量的原材料大量地生产树脂的情况下，多个原材料的混合比的差异减小，从而多个原材料的混合不均减小，因此树脂变得均匀。与此相对，在通过自家混合、特订等使用少量的原材料少量地生产树脂的情况下，多个原材料的混合比的差异增大，从而多个原材料的混合不均增大，因此树脂变得不均匀。白色树脂使用大量的原材料而被大量地生产，因此均匀。在白色树脂均匀的情况下，基材1400变得均匀，因此漫射反射面1200的反射率的差异减小。

[0107] (13)漫射性的均匀性

[0108] 透明的消光涂料使用大量的原材料而被大量地生产，因此均匀。因此，被膜1401的漫射性的差异较小。

[0109] (14)基材的廉价的制造

[0110] 白色树脂使用大量的原材料而被大量地生产，因此廉价。由此，能够廉价地制造基材1400。

[0111] 基材1400由树脂构成，因此能够将通过金属模具成型出的成型品保持原样不变地形成为基材1400。不需要通过机械加工来改变形状。由此，能够廉价地制造基材1400。

[0112] 基材1400由树脂构成，因此即便在具备附属物的情况下，也能够廉价地制造。附属物有用于结合其他构成物的结合机构等。

[0113] 被膜1401担负使光束漫射的功能，因此基材1400的内表面1420可以不是均匀的粗糙面，也可以不是均匀的镜面。因此，不需要对金属模具的成型面进行特殊的加工，从而能够利用通常的材料制作金属模具。由此，能够廉价地制造金属模具，从而能够廉价地制造基材1400。

[0114] (15)被膜的廉价的形成

[0115] 使光束漫射的功能是通过透明的消光涂料所含的微粒在被膜1401的表面1430形成凹凸而发现的。因此，漫射性取决于被膜1401的表面1430的凹凸的状态，而不取决于被膜1401的膜厚。被膜1401即便在较薄的情况下，也能够担负使光束漫射的功能。

[0116] 在被膜1401较薄的情况下，形成被膜1401时所需的透明的消光涂料减少，因此能够廉价地形成被膜1401。

[0117] 透明的消光涂料的需求较多，因此透明的消光涂料使用大量的原材料而被大量地生产。因此，透明的消光涂料廉价，从而能够廉价地形成被膜1401。

[0118] (16)白色树脂

[0119] 白色树脂包含基础的树脂、白色颜料、无机填料等。基础的树脂、白色颜料、无机填料等被均匀地混合。白色树脂为将白色颜料、无机填料等配合于基础的树脂的配合型。即使在配合型的白色树脂的表面不进行特别的基底处理，涂料也附着，因此当在由配合型的白色树脂构成的基材1400的内表面1420形成被膜1401的情况下，能够廉价地形成被膜1401。

[0120] 也可以将配合型的白色树脂置换成非配合型的呈白色的树脂。呈白色的树脂为作为热塑性树脂的结晶性树脂，且结晶度较高或者结晶尺寸较大，优选为聚苯乙烯或者聚甲醛。

[0121] 白色树脂的反射率优选为60％以上，进一步优选为97％以上。在白色树脂的反射率为60％以上的情况下，人将白色树脂识别为白色。60％的反射率相当于在作为测色计的基准色样本使用的BCRA瓷砖中，最接近白(White)的无彩色的淡灰色(Palegrey)的反射率。

[0122] 97％以上的反射率是在白色颜料为后述的氧化钛的粉末的情况下实现的。

[0123] 在基材1400的内表面1420的反射率较高的情况下，漫射反射面1200漫射反射光束时的光束的光量的降低减小，因此从积分球1021射出的光束的光量相对于射入至积分球1021的光束的光量之比亦即积分球效率增高。在积分球效率较高的情况下，测定的信噪比增大，因此测定的精度增高。

[0124] (17)基础的树脂

[0125] 基础的树脂优选为热塑性树脂或者热固性树脂。

[0126] 热塑性树脂优选为丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂或者液晶聚合物树脂。丙烯酸树脂优选为聚甲基丙烯酸甲酯树脂，例如为三菱丽阳株式会社制(日文：三菱レイヨン株式会社製)的ACRYPET(注册商标)VHNW401。聚碳酸酯树脂例如为三菱工程塑料株式会社制(日文：三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製)的IUPILON(注册商标)EHR3100。液晶聚合物树脂优选为液晶聚酯树脂，例如为住友化学株式会社制的SUMIKASUPER LCP。

[0127] 丙烯酸树脂具有较高的耐光性。因此，在基础的树脂为丙烯酸树脂的情况下，即便在长时间或者多次照射了光束的情况下，基材1400也不易退色，即便随着时间经过，测定的精度也不易降低。

[0128] 聚碳酸酯树脂具有较高的耐热性。因此，在基础的树脂为聚碳酸酯树脂的情况下，即便在照射具有较大的光量的光束而使温度上升的情况下，基材1400也不易劣化。也可以使用被开发用于发光二极管背光灯的具有较高的耐光性的聚碳酸酯树脂。

[0129] 液晶聚合物树脂具有较高的耐热性以及较高的自熄性(阻燃性)。因此，在基础的树脂为液晶聚合物树脂的情况下，即便在照射具有较大的光量的光束而使温度上升的情况下，基材1400也不易劣化，在空间1410存在光源而使基材1400过热的情况下，基材1400也不燃烧。

[0130] 热固性树脂优选为不饱和聚酯树脂或者环氧树脂。不饱和聚酯树脂例如为松下株式会社制(日文：パナソニック株式会社製)的FULL BRIGHT CE6000。环氧树脂例如为日立化成株式会社制的发光二极管反射器用的白色模制树脂CEL-W-7005。也可以使用被开发用于发光二极管芯片的具有较高的耐光性的不饱和聚酯树脂或者环氧树脂。

[0131] (18)白色颜料

[0132] 白色颜料优选为选自氧化钛的粉末、氧化锌的粉末、硫酸钡的粉末以及碳酸钙的粉末中的一种以上，进一步优选为氧化钛的粉末。

[0133] 氧化钛的折射率较高，因此在白色颜料为氧化钛的粉末的情况下，即使白色树脂所含的白色颜料为少量，白色树脂的反射率也增高。氧化钛的粉末能够容易入手，因而廉价。

[0134] 氧化钛具有吸收属于波长约为420nm以下的短波长区域的短波长成分的问题。但是，该问题对测定的精度几乎不产生影响。对该点进行说明。

[0135] 氧化钛吸收具有带隙以上的能量的光，因此氧化钛的反射率在波长约为420nm以下的短波长区域中降低。氧化钛的反射率在短波长区域中降低，因此在白色颜料为氧化钛的粉末的情况下，如图9所示，在短波长区域中白色树脂的反射率降低。当在短波长区域中白色树脂的反射率降低的情况下，从积分球1021射出的光束所含的短波长成分减少，因此在短波长区域中测定的信噪比降低。当在短波长区域中测定的信噪比降低的情况下，通常，测定的精度降低。但是，在求反映了再现眼睛的灵敏度的颜色匹配函数xbar、ybar、zbar的刺激值的情况下，无论测定方式为分光方式以及三刺激值方式的哪一种，测定的精度的降低都几乎不会成为问题。

[0136] 在测定方式为分光方式的情况下，在波长大体为380-780nm的可见光的波长区域中，测定分光光谱，针对波长对分光光谱与颜色匹配函数xbar、ybar、zbar各自之积进行积分，来求三刺激值。但是，颜色匹配函数xbar、ybar、zbar在短波长区域中虽不为0，但取较小的值，因此分光光谱的短波长区域给予三刺激值的影响较小。由于分光光谱的短波长区域给予三刺激值的影响较小，所以即便当在短波长区域中测定的信噪比降低的情况下，三刺激值的测定的精度也几乎不降低。

[0137] 在测定方式为三刺激值方式的情况下，以能够获得反映了颜色匹配函数xbar、ybar、zbar的刺激值的方式测定透射了决定分光透射率的滤色器的光束的光量，来求三刺激值。颜色匹配函数xbar、ybar、zbar在短波长区域中不为0，但取较小的值，因此滤色器几乎不使短波长成分透射。由于滤色器几乎不使短波长成分透射，所以短波长成分给予三刺激值的影响较小。由于短波长成分给予三刺激值的影响较小，所以即便在短波长区域中测定的信噪比降低的情况下，三刺激值的测定的精度也几乎不降低。

[0138] (19)透明的消光涂料

[0139] 在透明的消光涂料为双液型涂料的情况下，包含主剂(主成分树脂)、固化剂、稀释剂以及消光剂。主剂、固化剂、稀释剂以及消光剂被均匀地混合。透明的消光涂料也可以为单液型涂料。透明的消光涂料也可以不属于单液型涂料以及双液型涂料的范畴。

[0140] (20)双液型涂料

[0141] 双液型涂料包含主剂(主成分树脂)以及固化剂。主剂以及固化剂以未被相互混合的状态被提供，在涂装前不久被相互混合。在透明的消光涂料为双液型涂料的情况下，将主剂以及固化剂的混合液涂装于基材1400的内表面1420，从而在基材1400的内表面1420形成涂装膜。在涂装膜中，主剂以及固化剂相互进行化学反应，从而涂装膜固化，由此形成被膜1401。混合液也可以含有稀料等稀释剂。利用稀释剂将混合液的粘度调整为适于涂装的粘度，将涂装膜的干燥速度调整为适于形成被膜1401的干燥速度。

[0142] 在透明的消光涂料为双液型涂料的情况下，在被膜1401中形成有复杂的分子构造，因此被膜1401较稳固且紧贴于基底。因此，在透明的消光涂料为双液型涂料的情况下，在温度或者湿度变动而使被膜1401膨胀或者收缩的情况下、使用时或者输送时被膜1401受到冲击的情况等下，被膜1401也不易损伤。

[0143] 在根据主剂分类双液型涂料的情况下，双液型涂料被分类成丙烯酸树脂涂料、聚氨酯树脂涂料、环氧树脂涂料、硅树脂涂料、氟树脂涂料等。聚氨酯树脂涂料包含主剂为丙烯酸树脂且固化剂为聚异氰酸酯树脂的丙烯酸聚氨酯树脂涂料。硅树脂涂料包含丙烯酸树脂与硅树脂被共缩聚而成的丙烯酸硅树脂涂料。

[0144] 在双液型涂料为丙烯酸树脂涂料的情况下，被膜1401具有较高的透明性以及较高的耐光性，因此即便在被膜1401的膜厚的差异较大的情况下，被膜1401的透射率的差异也不增大。因此，在双液型涂料为丙烯酸树脂涂料的情况下，漫射反射面1200的反射率的差异不增大。

[0145] 在双液型涂料为丙烯酸树脂涂料的情况下，被膜1401具有较高的耐光性，因此被膜1401不易变黄。因此，在双液型涂料为丙烯酸树脂涂料的情况下，即便随着时间经过，测定的精度也不易降低。

[0146] 在双液型涂料为聚氨酯树脂涂料或者环氧树脂涂料的情况下，被膜1401具有较高的耐热性，因此即便在照射具有较大的光量的光束而使温度上升的情况下，被膜1401也不易劣化。因此，在双液型涂料为聚氨酯树脂涂料或者环氧树脂涂料的情况下，即便随着时间经过，测定的精度也不易降低。

[0147] 在双液型涂料为硅树脂涂料或者氟树脂涂料的情况下，被膜1401具有较高的耐污染性，因此即便在试样为粉末或者液体且飞散的试样侵入空间1170的情况下，也将被膜1401保持为清洁。

[0148] (21)消光剂

[0149] 消光剂优选包含选自二氧化硅的微粒、碳酸钙的微粒以及磷酸钙的微粒中的一种以上。消光剂在涂装消光涂料而使涂装膜干燥后，在被膜1401的表面形成微小的凹凸，将使光束漫射的功能赋予被膜1401。

[0150] 微粒的粒径的下限优选为0.2μm。0.2μm的微粒的粒径的下限为在比色计1000中被利用的波长为380-780nm的可见光的波长区域的下限的波长的约1/2。如上选择微粒的粒径的下限是因为根据古斯塔夫·米的散射理论，在粒径为光的波长的约1/2的情况下粒子使光最有效地散射。

[0151] 微粒的粒径的上限不被限制，但以小于被膜1401的膜厚的方式被选择。

[0152] (22)被膜的膜厚

[0153] 被膜1401的膜厚优选为100μm以下，进一步优选为数10μm，特别优选为25±15μm。在被膜1401的膜厚处于上述范围内的情况下，被膜1401的膜厚的差异不易增大。

[0154] 25μm的被膜1401的膜厚是通过一次涂装形成被膜1401的情况下的标准的膜厚。在被膜1401的膜厚为25-15＝10μm以上的情况下，在基材1400的内表面1420均匀地形成被膜1401，从而能够避免出现将被膜1401形成为岛状而在基材1400的内表面1420的一部分无法形成被膜1401的情况。在被膜1401的膜厚为25+15＝40μm以下的情况下，能够避免出现在涂装膜干燥前消光剂沉淀而无法在被膜1401的表面形成凹凸的情况。±15μm的允许差异幅度也存在25μm的目标膜厚的±60％。在如上那样允许差异幅度较大的情况下，涂装条件的允许幅度增大，因此合格率提高，从而能够廉价地形成被膜1401。

[0155] (23)与其他的漫射反射面的形成方法的比较

[0156] 代替将被膜1401形成于基材1400的内表面1420，通过将形成于金属模具的成型面的蚀文转印于基材的内表面、或者对基材的内表面进行喷砂加工，也能够形成漫射反射面。

[0157] 但是，在将形成于金属模具的成型面的蚀文转印于基材的内表面的情况下，产生形成于基材的内表面中的与脱模方向接近于平行的部分的蚀文在脱模时损伤的问题。该问题能够通过将积分球分割成多片来避免，但这种分割妨碍了廉价地制造积分球。与此相对，在将被膜1401形成于基材1400的内表面1420的情况下，不产生上述的问题。

[0158] 另外，在对基材的内表面进行喷砂加工的情况下，产生因加工条件的差异而使被形成的漫射反射面的漫射性出现差异的问题。与此相对，在将被膜1401形成于基材1400的内表面1420的情况下，加工条件的差异引起的被膜1401的膜厚的差异不对漫射反射面1200的漫射性产生影响，因此漫射反射面1200的漫射性不易出现差异。

[0159] (24)具体例

[0160] 图10以及图11的图表针对未涂装透明的消光涂料的情况(白色树脂+未涂装)以及涂装透明的消光涂料而形成被膜的情况(白色树脂+透明的消光涂料25μm)分别表示白色树脂的分光反射率。图11放大表示图10的反射率90-100％的范围。被膜的膜厚为25nm。

[0161] 如图10以及图11所示，涂装了透明的消光涂料的情况下的分光反射率除了波长约为420nm以下的短波长区域之外为96％以上，与未涂装透明的消光涂料的情况下的分光反射率大致相同。该情况表示由白色树脂构成的基材1400能够担负反射光束的功能，通过涂装透明的消光涂料而形成的被膜1401的膜厚不对漫射反射面1200的反射率产生影响。

[0162] 图12以及图13的图表针对被膜的膜厚66μm、88μm、93μm、110μm、124μm、155μm以及186μm分别表示涂装白色的消光涂料而形成的被膜的分光反射率。图13的图表放大表示图
12的反射率85-95％的范围。白色的消光涂料是透明的消光涂料与作为白色颜料的氧化钛的粉末的混合物。

[0163] 如图12以及图13所示，在通过涂装白色的消光涂料而形成被膜的情况下，被膜1401的差异对漫射反射面1200的反射率影响较大。另外，为了将被膜的膜厚形成为约90μm，需要反复涂装三次或者四次。在反复涂装了三次或者四次的情况下，被膜的差异增大，从而漫射反射面的反射率受到较大的影响。

[0164] (25)其他例子

[0165] 图14的示意图表示测定头。

[0166] 图14所示的测定头2000是采用漫射照明·0°受光的几何形状的便携式的比色计的主要部位。测定头2000具备脉冲氙灯2010、反射伞2011、漫射反射球2012、反射光提取机构2013以及光纤2014。在漫射反射球2012形成有球状的空间2020，并形成有试样窗2040以及开口2041。空间2020被漫射反射球2012的内表面2050规定。内表面2050与已经说明的情况相同地通过将透明的消光涂料涂装于基材的内表面而形成为漫射反射面。漫射反射球2012构成光束均匀机构。脉冲氙灯2010、反射伞2011以及漫射反射球2012构成照明试样的照明光学系统。

[0167] 在进行测定的情况下，脉冲氙灯2010放射光束。被放射的光束被反射伞2011反射后或者不被反射伞2011反射而射入至空间2020。射入的光束在空间2020中传播的期间被内表面2050漫射多重反射，从而被均匀化。被均匀化的光束的一部分成为照明光的光束，而对按压于试样窗2040的试样进行照明。被均匀化的光束的一部分从开口2041射出，而成为参照光的光束。被试样反射的反射光的光束被反射光提取机构2013提取，并被光纤2014引导至受光机构。反射伞2011的反射光轴比与空间2020的中心轴2060垂直的方向更略微向上方倾斜。由此，能够抑制脉冲氙灯2010放射的光束不被漫射反射而到达试样窗2040。

[0168] 如图15所示，也可以将乳白色丙烯酸板2015设置于空间2020。当在空间2020中传播的光束透射乳白色丙烯酸板2015的情况下，乳白色丙烯酸板2015使光束漫射。也可以将乳白色丙烯酸板2015置换成其他种类的透射性漫射坂。例如也可以将乳白色丙烯酸板2015置换成磨砂玻璃。

[0169] 图16的示意图表示照明机构的截面。

[0170] 图16所示的照明机构3000构成比色计的照明光学系统。照明机构3000具备脉冲氙灯3010、积分球3011、视场光阑3012、光阑3013以及成像光学系统3014。在积分球3011形成有球状的空间3020，并形成有射出窗3030。空间3020被积分球3011的内表面3040规定。内表面3040与已经说明的情况相同地通过将白色的消光涂料涂装于基材的内表面而形成为漫射反射面。脉冲氙灯3010配置于空间3020。积分球3011构成光束均匀化机构。

[0171] 在照明机构3000照明试样3060的情况下，脉冲氙灯3010放射光束。被放射的光束在空间3020中传播，在空间3020中传播的期间被内表面3040漫射多重反射，而被均匀化。被均匀化的光束从射出窗3030射出。射出的光束被视场光阑3012限制。被视场光阑3012限制的光束的取向特性成为大致完整的漫射光的取向特性。被限制的光束被孔径光阑3013进一步限制。被进一步限制的光束被成像光学系统3014成像，从而照明试样3060。

[0172] 图17的示意图表示照明机构的截面。

[0173] 图17所示的照明机构4000构成比色计的照明光学系统。照明机构4000具备脉冲氙灯4010、凹面镜4011、反射板4012以及准直化光学系统4013。反射板4012在凹面镜4011的开放部4020配置为关闭凹面镜4011的开放部4020。反射板4012的反射面4030与凹面镜4011的反射面4040对置。凹面镜4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030分别与已经说明的情况相同地通过将透明的消光涂料涂装于基材的内表面而形成为漫射反射面。此处提及的“内表面”是指凹面镜4011的基材以及反射板4012的基材的复合体中成为内表面的面。形成有被凹面镜4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030规定的半球状的空间4060。在反射板4012形成有射出窗4070。脉冲氙灯4010配置于空间4060。由凹面镜4011以及反射板4012构成的复合体构成光束均匀化机构。

[0174] 在照明机构4000照明试样4080的情况下，脉冲氙灯4010放射光束。被放射的光束在空间4060中传播，在空间4060中传播的期间被凹面镜4011的反射面4040以及反射板4012的反射面4030漫射多重反射，而被均匀化。被均匀化的光束从射出窗4070射出。射出的光束被准直化光学系统4013准直化，而照明试样4080。

[0175] 符号说明：

[0176] 1000…比色计；1010…测定机构；1020…照明机构；1021…积分球；1022…反射光用的受光机构；1023…参照光用的受光机构；1030…放射机构；1031…光束分离机构；1032…成像光学系统；1050…脉冲氙灯；1051…反射伞；1070…棱筒状构造物；1400…基材；
1401…被膜；1402…被膜；2000…测定头；2012…漫射反射球；3000…照明机构；3011…积分球；4000…照明机构；4011…凹面镜；4012…反射板。