DD140290A5 - Kombiniertes goniophotometer und reflektometer(gonioreflektometer)zur beurteilung des oberflaechenglanzvermoegens - Google Patents
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Description
Berlin, den 15.2.1979 54 446/16
Kombiniertes Goniophotometer und Reflektometer (Gonioreflektometer) zur Beurteilung des Oberfläcbenglanzvermögens
Anwendungsgebiet der Erfindung'
Die Erfindung.betrifft eine Anordnung zur Messung der das Glanzvermögen von Oberflächen, insbesondere von organischen Überzügen, bestimmenden optischen Eigenschaften.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Entscheidend für das Glanzvermögen ist die Beschaffenheit der für Reflexion und Streuung wirksamen Grenzflächen. Be~ leuchtet man daher eine Oberfläche mit einem vorzugsweise parallelen Licbtstrahlenbündel, so enthält das von der Oberfläche regulär reflektierte und diffus gestreute Licht Informationen über deren Beschaffenheit.
Geräte, die die Intensitätsverteilung des gestreuten und reflektierten Lichtes über einen mehr oder weniger großen Winkelbereich zu messen gestatten, sind als Goniophotometer bekannt. Aus der DT-PS 24 54 644 sowie der OH-PS 334 657 ist weiter bekannt, daß zur Charakterisierung nochglänzender Oberflächen in bezug auf Verlaufsstörungen und Glanzschleier schon ein Winkelbereich von typisch dem ein- bis
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vierfachen der Halbwertsbreite des Goniophotometers genügt und daß man in diesen Fällen einfacher die Meßblende bei starrer Meßoptik bewegt, anstatt die gesamte Meßoptik über den gewünschten Winkelbereich zu schwenken.
Zur summarischen Beurteilung des Glanzvermögens werden üblicherweise Eeflektometer herangezogen, ein Gerätetyp5 welcher u.a. in der DIN 67 530 ausführlich beschrieben ist.
jigr Erfind
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine vereinfachte und exaktere Messung derjenigen Eigenschaften von Oberflächen zu ermöglichen, die unter bestimmten Beleuchtungsbedingungen bei einem Betrachter den subjektiven Eindruck "Glanz" hervorrufen.
Darlegung; des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kombination eines Goniophotometers mit einem Reflektometer zu schaffen, um damit eine differenzierte und quantitative Beurteilung des Glansvermögens von Oberflächen zu ermöglichen. ·.
Im folgenden soll dieser spezielle Gerätetyp als "Gonioreflektometer" bezeichnet werden, in Anlehnung an'die beiden darin
kombinierten Gerätearten Goniophotometer (bewegte Optik) und Keflektometer (starre Optik, starre Blenden).
Die besonderen Schwierigkeiten liegen, bei einem solchen Gonioreflektometer vor allem in der Blendenbewegung, die aufgrund der kleinen Wege und hohen geforderten Auflösung bei üblichen Brennweiten und Aperturen auf.etwa· 10 - 20 Mikrometer genau wiederholbar sein muß. Ähnlich hohe Anforderungen werden an die Positionierung von Meß- und Beleuchtungseinrichtung in bezug auf die zu vermessende Probenoberfläche gestellt, was durch die in der Praxis bewährte Verwendung verschiedener Meß- bzw. Beleuchtungswinkel für die Untersuchung mehr oder weniger matter Oberflächen erschwert wird. Ferner bewirken die als Lichtquellen normalerweise verwendeten Glühlampen nicht nur eine ungünstige und die Konstanz der Meßwerte negativ beeinflussende Erwärmung der Meßanordnung, sondern auch unter Umständen wegen des vom Tageslicht stark abweichenden Emissionsspektrums Abweichungen von visuellen Reihungsergebnissen. Dazu kommt, daß bei der hiebei üblichen kontinuierlichen Meßwerterfassung das Verhältnis von zu messendem Streulichtanteil zum Fremdliehtanteil speziell bei hochglänzenden F-lächen sehr schlecht wird. Dieser von der Oberfläche stammende Streulichtanteil wird außerdem oft von dem aus dem Probeinneren diffus -gestreuten Lichtanteil je nach Helligkeit und Streuvermögen dieser inneren Schichten überlagert . . ·
Der Verwendung diskontinuierlich arbeitender Lichtquellen steht
L_v/ert> wiederum die Kompliziertheit der Meßer+assung und. die Tatsache im Wege, daß die abgegebene Lichtmenge nicht nur. während eines Licht impulses schnellen zeitlichen Änderungen unterworfen ist, sondern auch von Impuls zu Impuls stark schwanken kann.
Wird als Impuls-Lichtquelle z. B. eine Xenon-Blitzlampe verwendet, besteht die Gefahr einer zu raschen Alterung, wenn diese Blitzlampe bei hoher Blitzenergie mit hoher Blitzfolge betrieben wird. Wählt man dagegen die Blitzenergie zu niedrig, resultiert daraus eine sehr ungleichmäßige und den Ent la dungs-
raum nicht ausfüllende Entladungsform. Nun ist aber für das Aufsuchen der wahren Reflexionsrichtung bei Geräten hohen optischen Auflösungsvermögens eine unter Umständen große Anzahl von Meßvorgängen erforderlich, was also zu erheblichen Problemen führt.
Schließlich unterliegen die optischen Oberflächeneigenschaften schon auf einer einzigen Probe örtlichen Schwankungen, die nur durch Mehrfachmessungen und Angabe statistischer Kennzahlen erfaßt werden können. Eine letzte Schwierigkeit entsteht aus der Tatsache, daß Reihenmessungen.wie z. B. die des Glanzvermögens. zumeist von wenig qualifiziertem Personal durchgeführt werden, wobei die Gefahr von Fehlbedienungen.speziell bei einem, derartigen Präzisionsmeßinstrument, sehr groß ist. So muß etwa zur Bestimmung des geno'rmten Reflektometerwertes nach DIN 67 530 über einen'größeren und außerdem vom gewählten Meßwinkel abhängigen Bereich der Remissionsverteilung integriert werden, während man zur Messung der Verlaufsstörungen und des Glanzschleiers möglichst kleine Aperturen wählt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es also, vor allem eine Anordnung zu finden," die sowohl den Ansprüchen eines Goniophotometers als auch denen eines genormten Reflektoineters genügt, und dazu sowohl eine geeignete Mechanik für die Erzielung einer spielfreien Blendenbewegung hoher Auflösung zu realisieren, als auch eine Anordnung zu finden, -die es gestattet, auf einfache und zuverlässige Weise Beleuchtungs- und Meßoptik unter verschiedenen diskreten Winkeln auf die Probenoberflache zu richten, ferner eine Beleuchtungs- und Meßeinrichtung zu entwickeln, die ohne schädliche Erwärmung die spektrale Zusammensetzung des Tageslichtes zu simulieren erlaubt und daher eine hohe Farbtemperatur hat und welche schließlich eine sehr hohe Unempfindlichkeit gegenüber Fremdlicht aufweist, was für'die Messung der Streulichtanteile besonders wichtig, ist. Überdies sollten die Messungen des Oberflächen-Streulichtanteiles unabhängig sein von der durch da's Probeninnere bestimmten Probenhelligkeit. Die Verarbeitung der diversen Meßsignale war auf die
Eigenheiten diskontinuierlicher Lichtquellen abzustimmen. Weiters lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch dem Nichtfachmann die fehlerfreie Bedienung des Gerätes zu erleichtern und in kurzer Zeit Mehrfachmessungen mit Angabe von Mittelwerten und Standardabweichungen zu ermöglichen und schließlich sowohl normgerechte Reflektometerwerte als auch die stärker differenzierenden gonxophotometrischen Meßwerte mit einem Gerät durch einfache Wahl der. entsprechenden Funktion zu erhalten. V/esen der Erfindung ' .-
Die genannten Aufgaben wurden durch eine Anordnung 'zur Messung der das Glanzvermögen von Oberflächen., insbesondere organischer •Überzüge, bestimmenden optischen Eigenschaften auf Basis einer Kombination eines Goniophotometers und eines Reflektometers mit feststehender Beleuchtungs-· und Meßoptik und bewegter Blende gelöst, gekennzeichnet durch
a) einen spielfreien Blendenantrieb, bestehend aus einer motorisch angetriebenen, spielfrei gelagerten Präzisions-Gewindespindel (120) und einer spielarmen Präzisions-Mutter (121) mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von vorzugsweise größer als eins, welche, über ein gelenkähnliches, spielfreies Ausgleichs- und Übertragungselement (122) mit einem auf Spitzen
(116) gelagerten Blendenträger verbunden ist und mittels mindestens einer' Feder (119) spielfrei gehalten wird.
b) einen halbkugelförmigen Schalenkörper (114), der in seinen Öffnungen (110, 111, 112, 123, 124, 125) mindestens je zwei und vorzugsweise je drei auf den Kugelmittelpunkt gerichtete Beleuchtungs- und Meßeinsätze (104, 117) unter verschiedenen Winkeln zur Normalen auf die Probenebene (113) aufnehmen
".kann, wobei die optischen Achsen von je einem Beleuchtungsund Meßeinsatz gleiche Winkel zur erwähnten Flächennormalen einschließen und mit dieser in einer Ebene liegen, und
c) eine oder mehrere Impuls-Lichtquellen (106, 107) und mindestens "zwei über die Emissionszeit dieser Lichtquellen integrierende fotoelektrische .: Wandler (109, 118) .
Durch diese Anordnung wird eine exakte und reproduzierbare Blendenbewegung, auch bei den wegen der hohen optischen Auflösung ( kleinen Aperturen) derartiger Geräte kleinen Blendenwegen von wenigen Millimetern.erreicht, wobei diese Bewegung in ca. lOOO Einzelschritte aufgelöst werden kann.
Ein weiteres Kennzeichen dieser Erfindung ist ein halbkugelförmiger Schalenkörper, der in seinen öffnungen mindestens je zwei und vorzugsweise je drei auf den Kugelmittelpunkt gerichtete Beleuchtungs- und Meßeinsätze unter verschiedene!! Winkeln zur Normalen auf die Probenebene aufnehmen kann, wobei die optischen Achsen von je einem Beleuchtungs- und Meßeinsatz gleiche Winkel zur erwähnten Flächennormalen einschließen und mit dieser in einer Ebene liegen. Dies gestattet eine Verwendung der gleichen Beleuchtungs- und Meßeinsätze für jene verschiedenen Winkel, die wegen der Abhängigkeit des optischen Aussehens von Beleuchtungs- und Meßrichtung für Proben verschiedenen Glanzvermögens in der Praxis üblich sind. So werden zur besseren Differenzierung hochglänzender Oberflächen möglichst kleine, bei matteren Oberflächen dagegen größere Winkel bevorzugt.
Die erfindungsgemäße Anordnung vermeidet nicht nur die Verwendung mehrerer Meß- und Beleuchtungseinsätze, sondern erlaubt auch die erforderliche hohe Positioniergenauigkeit aller Einsätze in bezug auf die Flächennormale und den Kugelmittelpunkt.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist ferner gekennzeichnet durch eine oder mehrere Impuls-Lichtquellen und vorzugsweise zwei über die Emissionszeit dieser Lichtquellen integrierende fotoelektrische . Wandler. .
Dies erlaubt für die angestrebte Fremdlichtunterdrückung günstige hohe Strahlungsleistungen bei nur geringer mittlerer Leistung, wodurch sowohl eine Erwärmung verhindert wird.als auch die zur Erzielung eines tageslichtähnlichen Spektrums not\vendigen Farbtemperaturen erreicht werden.
Besonders vorteilhaft im Zusammenbang mit den impulsweise emittierenden Lichtquellen in der erfindungsgemäßen Anordnung ist die darin realisierte Schaltung der oben erwähnten fotoelektrischen Wandler als Analog-Digital-Wandler mit Quotientenbildung
für elektrische Ladungsmengen, bestehend —
aus je einem Integrator für die von den fotoelektrischen Meßunci Referenzdetektoren gelieferten und den auf diese Detektoren fallenden Lichtmengen proportionalen Strömen, wobei, der Ausgangsspannungsbereich dieser Integratoren mit Hilfe umschaltbarer Integrationskondensatoren in einem praktisch brauchbaren Bereich gehalten werden kann. Der Summenpunkt des Meßintegrators ist über einen Schalter und einen Yfiderstand mit dem Ausgang des Referenzintegrators verbunden, womit der Meßkondensator nach Ablauf einer Signalintegration von einem der Referenzlichtmenge proportionalen Strom wieder entladen werden kann. Die zur Entladung des Meßkondensators erforderliche.Zeit ist dann ein besonders einfaches Maß für das zu bestimmende Verhältnis zwischen Meßsignal und Referenzsignal, unabhängig von der tatsächlichen Lichtmenge des jeweiligen Lichtimpulses.
Zur Überwachung des Ladungszustandes des Meßkondensators ist ein Komparator angeschlossen und an diesen, zur Bestimmung des Zeit— intervalles, einvon einem Taktgenerator gesteuerter digitaler Zähler. Meß- und Referenzintegrator können vor jeder Messung in definierte Anfangszustände gesetzt werden, indem die Integrations kondensatoren über Schalter entladen werden.
Ein weiterer Teil der erfindungsgemäßen Anordnung dient der Erfassung und Kompensation des eventuell aus dem Probeninneren stammenden diffusen Streulichtes, das für die Messungen der Oberflächeneigenschaften nicht berücksichtigt werden soll. Dieser Teil besteht aus einem auf die Meßfläche gerichteten und im Beleuchtungseinsatz geführten Lichtleiter mit dazu gehörigem fotoelektrischen Detektor, Verstärker und am Summenpunkt des· Meßintegrators angeschlossenem Widerstand, durch den ein der Probenhelligkeit proportionaler Stromanteil vom Meßsignal abgezogen werden kann.
Der besondere Vorteil dieser Anordnung besteht in der automatischen Kompensation der Probenhelligkeit, was speziell für den
Vergleich verschieden gefärbter und damit verschieden heller Proben sehr wichtig ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der beanspruchten Anordnung sieht die Kombination einer Xenon-Blitzlampe und einer Infrarot-Leuchtdiode vor, wobei z. B. die Strahlung der Leuchtdiode über ein Interferenzfilter in den Strahlengang der Blitzlampe eingespiegelt wird. Das Interferenzfilter ist dabei für den sichfoaren Teil des Spektrums durchlässig und reflektiert ab seiner langwelligen Bandkante bei ca. 800 am Wellenlänge. Die selektive Durchlaßeigenschaft des Interferenzfilters kann vorteilhafterweise zur Angleichung des Emissionsspektrumseiner Blitzlampe an eine Normlichtart verwendet werden.
Da die Infrarot-Leüchtdiode als Halbleiter praktisch keiner Abnützung unterliegt, kann sie für alle Hilfsmessungen 'herangezogen werden, bei denen der Spektralbereich keine Rolle spielt, wie z. B. für das Aufsuchen der Reflexionsrichtung. Die Blitzlampe wird .nur für die wesentlich selteneren eigentlichen Messungen, die überdies mit relativ großem zeitlichen Abstand erfolgen können, verwendet und dadurch geschont. -
Besonders vorteilhaft erweist sich zur Überwachung aller in einem derart komplexen Meßgerät ablaufenden Vorgänge eine Steuerung bestehend aus einem Mikroprozessor mit Datenspeicher für · alle Zwischenergebnisse und zur Ablage von Eich- und Vergleichswerten, einem permanenten Programmspeicher, der die Programmabläufe für alle Meßfunktionen enthält, mehreren Interface-Adaptern zur Übergabe bzw. Übernahme von Daten zu bzw. von peripheren Geräten und Funktionsblöcken, mehreren Funktions-Tasten, die ein Abrufen komplexer Meßabläufe durch einfachen Tastendruck gestatten, einem vorzugsweise alphanumerischen Drucker, der nicht nur Meßergebnisse, sondern vollständige, alle Parameter enthaltende Meßprotokolle und Fehlermeldungen sowie Bedienungshinweise im Klartext auszudrucken vermag, einem voll unter Kontrolle des Mikroprozessors stehenden Blendenantrieb auf Basis eines Schrittmotors, Versorgungs- und Triggerschaltungen für
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den wahlweise*! und mit der Blendenbewegung streng synchronisierten Betrieb von Blitzlampe oder Leuchtdiode, einer Klemmvorrichtung zum definierten Anpressen der Proben an die Meßöffnung, was Fehlmessungen an leicht gekrümmten, biegsamen Proben weitgehend verhindert, einem elektronischen Meßwandler zur Umsetzung der von den fotoelektriscben Detektoren gelieferten Ströme in ein dem Quotienten aus über die Probe gemessener Lichtmenge abzüglich diffus rückgestreuter Lichtmenge-und einer Eeferenzlichtmenge proportionales Signal, ferner einer Codierschaltung, die ein Erkennen zu einander passender Meß- und Beleuchtungseinsätze gestattet, und schließlich einer Stromversorgung für alle Punktionsgruppen.
Mit Hilfe dieser Mikroprozessorsteuerung kann das Meßgerät seine eigene Tätigkeit überwachen, auf Fehler prüfen, unsinnige Bedienung ausschalten und den Benutzer mittels Klartextmeldungen auf mangelhafte Betriebszustände aufmerksam machen. Damit kann ein derartiges Gerät trotz zum Teil sehr komplizierter Meßabläufe fehlerfrei von umgeschultem Personal bedient v/erden.
Eine besonders geeignete Blendengröße zur gleichzeitigen Erfüllung der Anforderungen von Goniophotoinetern und normgerechten Reflektometern liegt schließlich zwischen 0,25 und 1 Grad, wobei mit einer Blendengröße (Beleuchtungsseite, und Meßseite) von 0,6 Grad die von der DLN 67 530· geforderten Blendenwerte einfach durch abschnittsweise Vermessung zusammengesetzt werden können.
Ausführungsbeispiel .
Die Erfindung soll nachstehend an einem Aasführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigt;
• ' 15.2.1979 - 10 - 54 446/16
Pig. 1: Schemazeichnung der Meßanordnung
Pig. 2: Schema des Analog-Digital-Umsetzers mit integrierenden Meßwandlern ·
Pig. 3: Gesamtschaltschema der Mikroprozessorsteuerung
pj:£_Pig_t_j1a: zeigt die in einem halbkugelförmigen Schalenkörper (114) steckenden Meß~ und Beleucbtucgseinsätze (117; 104) mit einer möglichen Ausführungsform des spielfreien} vom Motor (320)
bewegten Blendenantriebes, bestehend aus einer"Gewindespindel (120), einer Präzisions-Mutter (121) , dem Antriebs- und Übertragungselement (122) und der Feder (119). Der Blendenträger (126) besitzt eine Spitzenlagerung (116) und bewegt die.Meßblende (115). Hinter der Meßblende ist der fotoelektrische Meßdetektor (207) angeordnet, der mit dem Meßwandler (118) verbunden ist. Im Beleuchtungseinsatz (104) befinden sich zwei Impuls-Lichtquellen (106, 107), deren Licht, mit Hilfe des Interferenzbandfilters (108) vereint, durch die Beleuchtungsblende (102) und den Strahlteiler (127) auf die Probenoberfläche (113) gerichtet ist. Vom Strahlteiler (127) gelangt Licht auf den mit dem ': -Wandler (109) verbundenen Referenzdetektor (208); über den auf die Probe gerichteten Lichtleiter (101) wird Streulicht vom fotoelektrischen Detektor (103) erfaßt, der am Verstärker (105) angeschlossen ist. ·
Die Fig. 1 b zeigt eine Ansicht der Innenseite des halbkugelförmigen Schalenkörpers (114), womit die paarweise unter gleichem Winkel gegen die Normale auf die Probenfläche gerichteten, zur Aufnahme von Meß- und Beleuchtungseinsätzen dienenden Öffnungen (110, 111, 112, 123, 124, 125)erkennbar werden (Öffnungen (111) und (124) sind in diesem Beispiel belegt).
In Fig. 2 sind die drei fotoelektrischen Detektoren für Messung (207), Referenz (208) und Streulicht (103) dargestellt, ferner als Impulslichtquellen eine Infrarot-Leuchtdiode (107) und eine Xenon-Blitzlampe (106) sowie der im.Beleuchtungs-Strahlengang liegende Strahlfeiler (127) und das Interferenzbandfilter (108). Der Referenzdetektor ist am Referenzintegrator (203) angeschlossen, der einen umschaltbaren Integrationskondensator (202) besitzt und dessen Ausgang über einen Schalter (204) und einen Widerstand (205) an den Summationspunkt des ebenfalls mit einem uuischaltbaren Integrationskondensator (210)versehenen Meßintegrators (206) gelegt werden kann. An diesem Summationspunkt sind außerdem der Ausgang des Verstärkers (105) für den Detek- , tor (103) über einen Widerstand (209) und der Meßdetektor (207) angeschlossen. Die Anfangsbedingungen beider Integratoren (203,
206) v/erden mittels zweier Schalter (201, 211) .eingestellt. Der Ausgang des Meßintegrators liegt am Eingang des /Comparators (212), der einerseits den Zählvorgang des vom Taktgenerator (214) gesteuerten Zählers (213) kontrolliert. Bei jedem Meßvorgang wird gleichzeitig mit der Auslösung einer der beiden Lichtquellen der Integrationsvorgang im Meß- und Referenzintegrator gestartet, nach Beendigung der Lichtemission wird der Kondensator im Meßintegrator mit einem der Ausgangsspannung des Referenzintegrators proportionalen Strom wieder entladen, zur selben Zeit beginnt der zuvor auf Null gestellte Zähler zu zählen, und zwar so lange, bis er vom Komparator bei Nulldurchgang der Ausgangsspannung des Meßintegrators wieder gestoppt wird.
Der Zählerstand ist, dem Verhältnis der auf Meß- und Referenzdetektor auffallenden Lichtströme proportional, wobei vom Meßsignal ein der Probenhelligkeit entsprechendes Signal abgezogen wurde. . ·
Die Fig. 3 gibt einen Überblick über alle Komponenten der Mikroprozessorsteuerung. Der eigentliche Prozessor (303) ist mit dem Datenspeicher (304), dem Programmspeicher (305) und den Interface-Adaptern (301, 302) über Adreß- und Datenleitung verbunden. Die Interface-Adaptep stellen die Verbindung zu den periphere^ Interfaces und Schaltkreisen her, wie zur Meßkopferkennung (307), zur Zählerlogik (308), zur Ansteuerung (309) von Blitzlampe (106) und Infrarot-Leuchtdiode (107), zum Tasteninterface (310) für die Funktionstasten (314, 315, 316, 317, 318), zum Interface (311) des Druckers (319), zum Antrieb (312) des Schrittmotors (320) für die Blendenbewegung und zur Versorgung (313) des Kleinmotors (321) für die Probenhalterung. Die Zählerlogik (308) steht schließlich noch in Verbindung mit.den Meßwandlern (105, 109, 118) und den fotoelektrischen Detektoren" (103, 207, 208). Die Stromversorgung (306) stellt die für alle Komponenten notwendigen Spannungen und Ströme zur Verfügung.
Claims (6)
- Erf indungs anspruch1. Anordnung ,zur Messung der das Glanzvermögen von Oberflächen, insbesondere organischen Überzügen "bestimmenden optischen Eigenschaften auf Basis einer Kombination eines Goniophotometers und eines Reflektometers (Gonioreflektometer) mit feststehender Beleuchtungs- und Meßoptik und bewegter Meßblende, gekennzeichnet durch 'a) einen spielfreien Blendenantrieb, bestehend aus einer motorisch angetriebenen, spielfrei gelagerten Präzisions-Gewinde spindel (120) und einer spielarmen Präzisions-Mutter (12I) mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von vorzugs-__ weise größer als eins, welche über ein gelenkähnliches, spielfreies Ausgleichs- und Übertragungselement (122) mit einem auf Spitzen (116) gelagerten Blendenträger verbunden ist und mittels mindestens einer Feder (119) spielfrei gehalten wird,b) einen halbkugelförmigen Schalenkörper (114), der in seinen Öffnungen (110, 111, 112, 123, 124, 125) mindestens· je zwei und vorzugsweise je drei auf den Kugelmittelpunkt gerichtete Beleuchtungs- und Meßeinsätze (104, 117) unter verschiedenen Winkeln zur Normalen auf die Probenebene(i13) aufnehmen kann, wobei die optischen Achsen von je einem Beleuchtungs-/und Meßeinsatz gleiche Winkel zur erwähnten Flächermormalen einschließen und mit dieser in einer Ebene liegen, und
- 15.2.1.979 54 446/16c) eine oder mehrere Impuls-LiohtqueXlen (106; 107) und mindestens zwei über die Emissionszeit dieser Lichtquellen integrierende fotoelektrische Wandler (109; 118). , 'Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Analog-Digital-Wandler mit Quotientenbildung für elektrische Ladungsmengen, bestehend aus einem Meßintegrator (206) und einem Beferenzintegratör (203), beide mit vorzugsweise umschaltbaren Integrationskondensatoren (202; 210), Mittel zur Entladung des Meßkondensators (210) mit einem der Endausgangsspannung des Referenzintegrators (203) proportionalen Strom, bestehend aus •einem mit dem Summenpunkt des Meßintegrators (206) verbundenen Schalter (204) und Widerstand (205)» ferner ein den Nulldurchgang der Ausgangsspannung des Meßintegrators (206) und damit die Zeitdauer der Entladung des Meßkondensators (210) anzeigenden Komparator (212). schließlich Mittel zur Darstellung dieser dem Quotienten aus Ladung des MejBkondensators (210) zu Ladung des Eeferenzkondensators (202) proportionalen Zeit in digitaler Form, bestehend aus einem die Impulse eines Taktgenerators (214) während der Entladezeit des Meßkondensators (210) aufsummierenden Zähler (213) sowie Schalter (201; 211) zum Entladen der Integrationskondensatoren (202; 210) vor oQäem Meßvorgang vorgesehen ist*Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zur Erfassung des rückgestreuten Lichtanteils, bestehend aus einem im Beleuchtungseinsatz (104) geführten Lichtleiter (101), dem fotoelektrischen Detektor (103), einem Verstärker (IO5) und einem am Summationspunkt des Meßintegrators (206) angeschlossenen Widerstand (209) angeordnet sind.
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- 4. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtquelle aus einer Xenon-Blitzlampe (106) und einer infrarotemittierenden Diode (10?) besteht, wobei zur Einspiegelung einer der beiden Lichtquellen in den Strahlengang der anderen ein optisches Interferenz- ; bandfilter (108) dient, das eine Bandkante zwischen den spektralen Hauptemissionsbereichen der beiden Lichtquellen hat.
- 5. Anordnung nach den Punkten 1, 2, 3, und 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine Mikroprozessorsteuerung, bestehend aus dem Prozessor (3O3) mit Datenspeicher (304), dem Programmspeicher (3O5), den Interface-Adaptern (3O1;3O2), der Zählerlogik (3O8), den Funktionstasten (314; 315; 316; 317; 3I8) mit zugehörigem Interface (310)$. dem Drucker (319) mit Interface (311), dem den Schrittmotor (320) für den Blendenantrieb versorgenden Interface (312), das die Blitzlampe (106) bzw. die Infrarot-Leuchtdiode (107) steuernde Interface (3O9), dem Probenhalter-Interface (313) E^ äem davon gesteuerten Klemmmotor (321), den Meßwandlern (105; 109; 118) und den angeschlossenen fotoelektrischen Detektoren (103;. 207? 208), der Heßkopferkennung (307) und schließlich der Stromversorgung (3O6) ausgebildet ist.
- 6. Anordnung nach den Punkten 1, 2, 3, 4 und-5» gekennzeichnet dadurch, daß sie eine Beleuchtungs- bzw. eine Meßapertur (102 bzw. 115) gleicher Größe von 0,25 bis 1 Grad, vorzugsweise 0,6 Grad umfaßt.Hierzu.... .3 .Seiten Zeichnungen
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