DE102004030546A1 - Farbmessvorrichtung und Farbmessverfahren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Farbmessvorrichtung, umfassend eine Beleuchtungseinrichtung und eine Gesamtheit von Lichtdetektoren. Diese weist eine duale Farbmessgeometrie der Beleuchtungseinrichtung und der Gesamtheit der Lichtdetektoren auf, wobei die duale Farbmessgeometrie eine simultane Farbmessung sowohl entsprechend einer zirkularen und einer linearen 45/0 DEG - bzw. 0/45 DEG -Geometrie ermöglicht. DOLLAR A Ein Farbmessverfahren ist durch die Verfahrensschritte eines simultanen Ausführens von Farbmessungen in der dualen Farbmessgeometrie mit mindestens einer Farbmessung in einer Kugelgeometrie und mindestens einer Farbmessung in einer 45/0 DEG - bzw. 0/45 DEG -Geometrie und einem Vergleich der in der dualen Farbmessgeometrie gewonnenen simultanen Farbmessungen gekennzeichnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Farbmessvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Farbmessverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
  • Farbmessvorrichtungen und Farbmessverfahren werden dazu verwendet, um den Farbwert einer gegebenen Oberfläche zu bestimmen. Aus dem Stand der Technik sind unter anderem Farbmeßvorrichtungen und -verfahren bekannt, bei denen aus einer Lichtquelle Licht auf die zu vermessende Oberfläche eingestrahlt und von einem Lichtdetektor oder einer Reihe von Detektoren empfangen wird. Lichtquelle und Detektor bzw. Detektorenanordnung bilden dabei Meßgeometrien, die im wesentlichen in Form einer Kugelgeometrie oder einer 45/0°-Geometrie bzw. 0/45°-Geometrie unterschieden werden können.
  • Bei der Kugelgeometrie wird die zu untersuchende Oberfläche in einem kugelförmigen Hohlraum allseitig bestrahlt. Die durch Reflexion abgegebene Strahlung wird über einen kugelförmigen Hohlraum integriert, mit einem Detektor erfasst und anschließend ausgewertet. Bei der 0/45°- bzw. 45/0°-Geometrie wird Licht auf die zu vermessende Oberfläche im wesentlichen senkrecht eingestrahlt und das in einem Winkel von im wesentlichen 45° reflektierte diffuse Streulicht von einem Detektor empfangen und ausgewertet. Bei dieser Messgeometrie können gegebenenfalls die Anordnungen von Lichtquelle und Detektor vertauscht sein. In diesem Fall wird das in einem Winkel von im wesentlichen 45° einfallende Licht unter einem Reflexionswinkel von im wesentlichen 0° von einem Detektor empfangen und ausge wertet. Es ist zu betonen, dass sich bei dem bekannten Stand der Technik die Winkelangaben von 0° bzw. 45° bzw. die Bezeichnung des genannten Verfahrens als 0/45° bzw. 45/0°-Verfahren nicht auf die tatsächlich bei der konkreten Farbmessung verwendeten Einfalls- und Reflexionswinkel beziehen, sondern nur zur Kennzeichnung der Tatsache dienen, dass bei diesem Farbmessverfahren bzw. bei dieser Farbmessgeometrie der von der ursprünglichen Einfallsrichtung des eingestrahlten Lichtes abweichende Streulichtanteil zur Farbmessung genutzt wird, um direkte Lichtreflexionen und einen das Messergebnis verfälschenden Glanz der Oberfläche zu vermeiden. Die für die jeweils konkreten Farbmessungen verwendeten Einfalls- bzw. Reflexionswinkel können somit in Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Erfordernissen der Farbmessungen durchaus von den symbolischen Winkelangaben von 0 bzw. 45° teilweise erheblich abweichen. Die Bezeichnungen "0/45°", bzw. "45/0°" werden somit in der hier vorliegenden Beschreibung nur zur Kennzeichnung der grundsätzlich vorliegenden Farbmessgeometrie verwendet. Es versteht sich, dass wegen der grundsätzlichen Umkehrung des Lichtweges die 0/45° bzw. 45/0°-Messgeometrien einander im wesentlichen äquivalent sind, sodass im folgenden ausschließlich von einer 0/45°-Messgeometrie auszugehen ist, sofern keine davon abweichenden Merkmale beschrieben werden.
  • Nach dem Stand der Technik kann die 0/45°-Messgeometrie durch im wesentlichen zwei verschiedene Ausführungsformen abgewandelt werden. Bei einer ersten bekannten Ausführungsform, die als eine zirkulare 0/45°-Messgeometrie bezeichnet wird, wird die Probenoberfläche zentral beleuchtet. Das reflektierte Licht wird unter einem Winkel von im wesentlichen 45° von mehreren, auf einem Kegelmantel angeordneten Detektoren aufgenommen und vermessen.
  • Bei einer zweiten, als lineare 0/45°-Messgeometrie bezeichneten Ausführungsform, wird die Oberfläche der Probe zentral beleuchtet, wobei das reflektierte Streulicht von einem Detektor empfangen und vermessen wird.
  • Die genannten 0/45°-Messgeometrien weisen sehr unterschiedliche Eigenschaften auf. Die zirkularen und linearen Messgeometrien liefern genau dann identische Ergebnisse, wenn die Probenoberfläche isotrop ist, d.h. wenn die Oberfläche keine Strukturen mit einer Vorzugsrichtung aufweist. Bei aniso tropen Oberflächen mitteln zirkulare 0/45°-Messgeometrien die richtungsabhängigen Reflexionen weitgehend aus, sodass Einflüsse der Oberflächenstruktur nur sehr eingeschränkt beobachtet werden können, während lineare 0/45°-Messgeometrien im Gegensatz dazu eine ausgeprägte Richtungsabhängigkeit aufweisen.
  • Infolge dessen ist es bei der Verwendung von 0/45°-Messgeometrien nur sehr schwer und zum Teil überhaupt nicht möglich, Farbunterschiede zu detektieren und voneinander abzuseparieren, die zum einen aus der Oberflächenbeschaffenheit der Probe und zum anderen aus einer Oberflächenbehandlung der Probe, beispielsweise einer tatsächlichen Einfärbung, resultieren. Die einerseits aus der Oberflächenbeschaffenheit einer Probe resultierenden Einflüsse auf die gemessene Farbwirkung und die andererseits sich aus der Oberflächenbehandlung ergebenden Effekte auf den detektierten Farbwert überdecken gleichsam einander.
  • Es besteht somit die Aufgabe, eine Farbmessvorrichtung und ein Farbmessverfahren anzugeben, dass diese Nachteile beseitigt und eine eindeutige Zuordnung gemessener Farbwerte zu einer Oberflächenbeschaffenheit einerseits und zu einer ausgeführten Oberflächenbehandlung andererseits ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einer Farbmessvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Farbmessverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens enthalten.
  • Erfindungsgemäß weist die Farbmessvorrichtung eine duale Farbmessgeometrie der Beleuchtungseinrichtung und der Gesamtheit der Lichtdetektoren auf. Dabei ermöglicht die duale Farbmessgeometrie eine simultane Farbmessung sowohl entsprechend der zirkularen als auch der linearen 0/45°-Messgeometrie.
  • Die erfindungsgemäße Farbmessvorrichtung ist somit so ausgeführt, dass die Farbe der Probe gleichzeitig sowohl integrativ als auch richtungsabhängig vermessen wird. Sie ermöglicht es, dass unter genau festgelegten Messbedingungen gleichzeitig ein aus den Oberflächenstrukturen und ein aus der Fär bung resultierender Farbwert bestimmt werden kann, wobei der Vergleich der gemessenen Farbwerte eine eindeutige Zuordnung eines visuell erfassten Farbwertes zu Oberflächenstrukturen oder zu den Effekten einer Oberflächenfärbung erlaubt. Die duale Farbmessgeometrie vereint somit die Vorteile einer integrativen Farbmessgeometrie, insbesondere der zirkularen 0/45°-Farbmessgeometrie, mit den struktursensitiven Eigenschaften der 0/45°-Farbmessgeometrie.
  • Zweckmäßigerweise ist die duale Farbmessgeometrie ein Bestandteil einer Farbmessvorrichtung in einem Online-Betrieb.
  • Die Farbmessvorrichtung weist eine erste Lichtleiteinrichtung, insbesondere ein erstes lichtleitendes Faserbündel, mit im wesentlichen kreisförmig auf einem Kegelmantel verteilt angeordneten ersten Lichtempfangsöffnungen in Verbindung mit einer ersten Spektrometereinrichtung und eine zweite Lichtleiteinrichtung, insbesondere ein zweites lichtleitendes Faserbündel, mit einer im wesentlichen auf einem Punkt des Kegelmantels angeordneten zweiten Lichtempfangsöffnung in Verbindung mit einer zweiten Spektrometereinrichtung auf.
  • Dabei wird durch die Kombination aus erster Lichtleiteinrichtung, ersten Lichtempfangsöffnungen und erster Spektrometereinrichtung eine zirkulare 0/45°-Messgeometrie in simultaner Einheit mit einer durch die zweite Lichtleiteinrichtung, die zweite Lichtempfangsöffnung und der zweiten Spektrometereinrichtung gebildeten lineare 0/45°-Messgeometrie verwirklicht.
  • In einer davon abweichenden Ausführungsform kann auch eine einzelne Spektrometereinrichtung in Verbindung mit einer Umschalteinheit vorgesehen sein, die in Verbindung mit einer wechselnden Lichtzufuhr aus der ersten Lichtleiteinrichtung bzw. der zweiten Lichtleiteinrichtung eine quasisimultane Farbmessung in beiden Messgeometrien ermöglicht.
  • Diese Ausführungsform bietet durch den Verzicht auf eine Spektrometereinrichtung den Vorteil einer kostengünstigeren und einfacheren Gestaltung der Farbmessvorrichtung.
  • Ein erfindungsgemäßes Farbmessverfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet. Als erstes werden Farbmessungen in einer dualen Farbmessgeometrie mit mindestens einer Farbmessung in einer zirkularen und mindestens einer Farbmessung in einer linearen 0/45°-Geometrie simultan ausgeführt. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die in der dualen Farbmessgeometrie gewonnenen simultanen Farbmessungen miteinander verglichen.
  • Das erfindungsgemäße Farbmessverfahren geht somit von dem Grundgedanken aus, simultan, das heißt gleichzeitig und mindestens unter einheitlich definierten Messbedingungen, sowohl eine auf die Oberflächenstrukturen einer Probe sensitive Farbmessung als auch eine über die Probenoberfläche integrierende Farbmessung auszuführen und die dabei erhaltenen Farbmesswerte zu vergleichen und somit die aus den Oberflächenstrukturen der Probe resultierenden visuellen Farbeffekte eindeutig von den aus den tatsächlichen Farbeigenschaften der Probenoberfläche resultierenden Farbeffekten zu trennen. Dazu wird eine duale Farbmessgeometrie angewendet, die sowohl eine integrative, als auch richtungsabhängige Farbmessgeometrie in sich vereint.
  • Das in der zirkularen 0/45°-Messgeometrie gesammelte Streulicht wird über eine erste lichtleitende Einrichtung zu einer ersten Spektrometereinrichtung und das in der linearen 0/45°-Messgeometrie gesammelte Streulicht über eine zweite lichtleitende Einrichtung zu einer zweiten Spektrometereinrichtung übertragen. Eine Auswerteeinheit führt daraufhin einen Vergleich der dort ermittelten Spektren aus.
  • Alternativ dazu können die Farbmessungen in der dualen Farbmessgeometrie quasi simultan bei einer unveränderten Position der Probenoberfläche ausgeführt werden. Hierbei wird durch eine Umschalteinheit das in der zirkularen 0/45°-Messgeometrie detektierte Streulicht alternierend mit dem in der linearen 0/45°-Messgeometrie detektierten Streulicht einer gemeinsamen Spektrometereinheit zugeführt. Die Vergleichseinheit führt dann nacheinander einen Vergleich der von der Spektrometereinheit aufgenommenen Spektren aus.
  • Zweckmäßigerweise wird die Farbmessung von einer online betriebenen Farbmesseinrichtung ausgeführt. Die Farbmessung erfolgt somit in Echtzeit mit einer sich an den Messvorgang kontinuierlich anschließenden Auswertevorgang und einer entsprechenden Überwachung der ermittelten Messresultate.
  • Die Farbmessvorrichtung und das Farbmessverfahren werden vorteilhaft zur Analyse von Farbunterschieden von Proben mit den Gesamteindruck der Proben beeinflussenden Struktureffekten verwendet. Damit ist es möglich, den Farbeindruck einer Probe daraufhin zu analysieren, ob dieser allein aus einem Struktureffekt der Probenoberfläche oder einer tatsächlichen Färbung der Probe hervorgeht.
  • Weiterhin können die Farbmessvorrichtung und das Farbmessverfahren vorteilhaft innerhalb einer Prozessanalyse insbesondere zum Zuordnen eines Farbunterschieds zu einer Färbung oder zu einer ausgeführten strukturgebenden Oberflächenbehandlung verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Farbmessvorrichtung sollen nun anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung den 1 bis 4 näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Grundprinzips der erfindungsgemäßen dualen Messanordnung bzw. des dualen Messverfahrens,
  • 2 eine beispielhafte Darstellung der erfindungsgemäßen dualen Messanordnung,
  • 3 ein beispielhaftes erstes Blockschaltbild der Messanordnung,
  • 4 ein beispielhaftes zweites Blockschaltbild der Messanordnung
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung das der dualen Messanordnung bzw. dem dualen Messverfahren zugrundeliegende Prinzip bzw. die zugrundeliegende Messgeometrie. Eine Lichtquelle L strahlt auf eine Probenoberfläche P Lichtstrahlung im wesentlichen senkrecht unter einem Einfallswinkel von 0° gegenüber der Flächennormalen ein. Das von der Probenoberfläche gestreute Licht wird unter einem Winkel von im wesentlichen 45° gegenüber der Flächennormalen detektiert. Die unter diesem Winkel von der Probenoberfläche ausgesendete Streustrahlung bildet einen Kegelmantel K mit einem kreisförmigen Querschnitt parallel zur Probenoberfläche P. Auf der Begrenzungslinie B verteilte Lichtdetektoren bilden eine zirkulare Messgeometrie aus, bei der die auf dem Kegelmantel emittierte Streustrahlung integriert erfasst und ausgewertet wird.
  • Die Probenoberfläche selbst weist eine innere Materialfärbung und eine Reihe den äußeren Farbeindruck beeinflussende Oberflächenstrukturen OS auf. So weist beispielsweise eine textile Bahn eine innere Färbung der miteinander verwebten Fäden auf, die zum Teil beträchtlich durch in der textilen Bahn während eines Fertigungsprozesses hervorgerufene Verziehungen innerhalb des Gewebes und daraus resultierende Vorzugsrichtungen in der Gewebestruktur in der äußeren Wirkung beeinflusst wird. Ein weiteres Beispiel können auch farbig bedruckte Papierbahnen sein, in die allerdings infolge eines Förderungsprozesses zwischen einer Rollenanordnung eine gewisse Vorzugsrichtung hinsichtlich der Rauhigkeit der Papieroberfläche oder der inneren Faserstruktur des Papiers eingeprägt worden ist, die die wahrgenommene Druckfarbe des Papiers abhängig von der Blickrichtung auf die Papierbahn verändert erscheinen lassen. In den folgenden Ausführungsbeispielen wird allgemein von einer Materialbahn ausgegangen, die im Laufe eines Fertigungsprozesses eingefärbt worden ist und den allgemeinen Farbeindruck verändernde Oberflächenmerkmale in einer gewissen Vorzugsrichtung aufweist. Je nach der zu erwartenden Lage dieser den Farbeindruck modifizierenden Vorzugsrichtungen ist es zweckmäßig, die Richtung der linearen 0/45°-Messgeometrie bezüglich der Probenoberfläche vorab so einzustellen, dass die Empfindlichkeit der richtungsabhängigen linearen 0/45°-Farbmessung optimal ist bzw. deren Farbmessergebnis sich im Vergleich zur zirkularen 0/45°-Farbmessung optimal unterscheidet.
  • In 1 ist die Lichtdetektion LG in linearer Messgeometrie hervorgehoben. Hierbei wird ein sehr schmaler Abschnitt des Kegelmantels, im wesentlichen nur ein Lichtstrahl, detektiert. Die lineare Messgeometrie wertet demnach nur einen im Grunde richtungsabhängigen Streulichtanteil aus.
  • Erfindungsgemäß werden beide Messgeometrien gleichzeitig angewendet und simultan ausgeführt. 2 zeigt eine beispielhafte Darstellung einer dualen Messanordnung mit einer darunter befindlichen Probenoberfläche P mit den bereits erwähnten Oberflächenstrukturen OS. Die Aufgabe besteht nun darin, im Rahmen einer beispielhaften Prozessanalyse die aus der inneren Färbung der Probenoberfläche stammenden Farbeindrücke von den aus den Oberflächenstrukturen veränderten Farbeindrücken abzuseparieren, bzw. die tatsächliche Ursache einer vorliegenden Farbwirkung zu ermitteln. Die Probenoberfläche selbst kann entweder ein Teil einer kontinuierlich unter der Messanordnung hindurchlaufenden Materialbahn oder einer Gesamtheit von einzelnen Waren sein oder diskontinuierlich mit einer gewissen Verweilzeit unter der Messanordnung angeordnet werden.
  • Die Messanordnung besteht aus einem die Messanordnung stabilisierenden Grundkörper, der in dem Ausführungsbeispiel in 2 als ein Haltering 5 ausgeführt ist. Ein erstes lichtleitendes Faserbündel 10 teilt sich in der Nähe des Halteringes 5 in eine Reihe von ersten Lichtempfangsöffnungen 20 auf, die in den Haltering 5 eingesteckt oder auf eine andere zweckmäßige Weise arretiert sind. Die Lichtempfangsöffnungen sind insbesondere so ausgerichtet, dass diese entsprechend der zirkularen Geometrie des in 1 beschriebenen Kegelmantels zur in 2 nicht gezeigten Probenoberfläche weisen. Das lichtleitende Faserbündel 10 und die Lichtempfangsöffnungen 20 bilden den zirkularen Teil der Messgeometrie.
  • Der lineare Teil der Messgeometrie wird von einer zweiten Lichtempfangsöffnung 30 in Verbindung mit einem zweiten lichtleitenden Faserbündel 40 gebildet. Wie in 1 schematisch gezeigt, weist die Richtung der zweiten Lichtempfangsöffnung entsprechend der linearen Messgeometrie zur Probenoberfläche. Das zweite lichtleitende Faserbündel 40 kann grundsätzlich auch eine einfache lichtleitende Faser sein. Zweckmäßig ist jedoch aus Intensitätsgründen eine Gesamtheit lichtleitender Fasern, die im Bereich der Lichtemp fangsöffnung 50 auf einen vorteilhaften Querschnitt gebündelt und vereinigt sind. In dazu entsprechender Weise können auch die in den einzelnen ersten Lichtempfangsöffnungen eingeführten Abschnitte des ersten Faserbündels 10 aus mehreren Einzelfasern bestehen. Das erste lichtleitende Faserbündel 10 mündet gesammelt in eine erste Spektrometereinrichtung 30 ein. Das zweite lichtleitende Faserbündel 40 mündet in eine zweite Spektrometereinrichtung 60 ein.
  • Wie in dem in 3 dargestellten beispielhaften ersten Blockschaltbild zu entnehmen ist, wird das über die Lichteintrittsöffnungen 20 erfasste und über das erste Faserbündel 10 abgeleitete Streulicht an eine erste Spektrometereinrichtung 30 geleitet. Dieser Streulichtanteil enthält die aus der zirkularen Messgeometrie ermittelte integrierte und damit richtungsunabhängige Farbinformation. Simultan dazu wird das aus der zweiten Lichtempfangsöffnung 50 stammende und über das zweite Faserbündel 40 abgeleitete Streulicht einer zweiten Spektrometereinrichtung 60 zugeleitet. Im Ergebnis dieses Vorgangs liegen somit von der ersten und der zweiten Spektrometereinrichtung 30 bzw. 60 ermittelten spektrale Informationen über den Farbwert der Probenoberfläche vor, die anschließend in einer Auswerteeinheit 70 miteinander verglichen werden können. Der in der Auswerteeinheit 70 ausgeführte Vergleichsprozess kann alle notwendigen Datenmanipulationen der beiden Spektren, insbesondere eine Addition oder eine Subtraktion oder eine Division der Spektren, umfassen. Die Auswerteeinheit 70 kann zweckmäßigerweise ein Personalcomputer mit einem entsprechenden Auswerteprogramm und entsprechenden Schnittstellen zur Steuerung der Spektrometereinrichtungen 30 und 60 sein. Die Auswerteeinheit 70 kann somit zusätzlich zu der bloßen Auswertefunktion eine zusätzliche Steuerungsfunktion für den Betrieb der Spektrometereinrichtungen 30 und 60 erfüllen.
  • Es ist ebenfalls möglich, eine quasisimultane Messung in der dualen Messgeometrie unter Verwendung nur einer Spektrometereinrichtung auszuführen. Eine diesbezügliche beispielhafte Ausführungsform ist in 4 dargestellt. 4 zeigt ein Blockdiagramm mit den bereits beschriebenen Komponenten 10, 20, 40 und 50. Im Unterschied zu der Ausführungsform aus 3 weist das Blockdiagramm in 4 eine Umschalteinheit 90 und eine der Umschalt einheit 90 nachgeschaltete einzelne Spektrometereinrichtung 80 in Verbindung mit der bereits beschriebenen Auswerteeinheit 70 auf.
  • In einer einfachsten Ausführungsform besteht die Umschalteinheit im wesentlichen aus einer Blenden- und/oder Spiegelanordnung, die alternierend die Lichtsignale aus dem ersten lichtleitenden Faserbündel 10 bzw. dem zweiten lichtleitenden Faserbündel 40 ausblendet bzw. zu der einzelnen Spektrometereinrichtung 80 lenkt. Gemäß des in 4 dargestellten Blockdiagramms schaltet die Umschalteinheit 90 in kurzen zeitlichen Abständen einmal das über das erste Faserbündel 10 oder das über das zweite Faserbündel 40 einlaufende Licht in Richtung der Spektrometereinrichtung 80 durch. Die Taktintervalle des Umschaltprozesses hängen von der Dauer der Messwerterfassung in der Spektrometereinheit 80 bzw. von der Verarbeitungskapazität der Auswerteeinheit 70 ab. Prinzipiell ist es jedoch möglich, bei einer stationären Lage der Probenoberfläche, deren Verweilzeit groß gegenüber der Messzeit ist, eine quasisimultane Farbmessung für beide Messgeometrien auszuführen, bei der die Messgeometrie zwischen der Gesamtheit der Lichtempfangsöffnungen 20 und 50 bzw. der Probenoberfläche sich stets in einem genau definierten Zustand befindet.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Probenoberfläche auch zusätzlich in einer azimutalen Richtung drehbar angeordnet sein. Dadurch können die von den Vorzugsrichtungen auf der Probenoberfläche erzeugten richtungsabhängigen Spektren durch die zweite Spektrometereinrichtung 60 registriert und mit den durch die erste Spektrometereinrichtung 30 detektierten Spektren verglichen werden. Diese vorteilhafte Ausführungsform ermöglicht eine zusätzliche Analysemöglichkeit, bei der richtungsabhängige Farbwerte der Probenoberfläche detailliert mit den diffusen Farbwerten der Probe verglichen und absepariert werden können. Die Probenoberfläche kann zu diesem Zweck einen extern angesteuerten winkelstellenden Antrieb in Verbindung mit einer Winkeldetektionseinrichtung, insbesondere einen Encoder, aufweisen, die eine momentane azimutale Winkellage der Probe angibt.
  • Die von den Spektrometereinrichtungen 30 und 60 ermittelten Farbwerte werden, gegebenenfalls in Verbindung mit der registrierten momentanen azimutalen Winkellage der Probenoberfläche, an eine die Auswerteeinrichtung 70 ausgegeben, die die simultan ermittelten Farbwerte vergleicht und insbesondere in Abhängigkeit von dem aktuellen azimutalen Winkel der Probenoberfläche darstellt und auswertet.
  • Der gesamte Messvorgang kann automatisiert und in einem online-Betrieb ausgeführt werden. Die Auswerteeinrichtung kann dazu den azimutalen Winkel der Probenoberfläche fortlaufend ändern und die von den Spektrometereinrichtung 30 und 60 gemessenen Farbwerte fortlaufend erfassen.
  • B
    Begrenzungslinie des Kegelmantels
    K
    Kegelmantel
    L
    Lichtquelle
    LG
    Lichtstrahl in linearer Messgeometrie
    OS
    Oberflächenstrukturen
    P
    Probenoberfläche
    Z
    Lichtstrahlen in zirkulärer Messgeometrie
    5
    Haltering
    10
    erstes lichtleitfähiges Faserbündel
    20
    erste Lichtempfangsöffnungen
    30
    erste Spektrometereinrichtung
    40
    zweites lichtleitfähiges Faserbündel
    50
    zweite Lichtempfangsöffnung
    60
    zweite Spektrometereinrichtung
    70
    Auswerteeinheit
    80
    einzelne Spektrometereinrichtung
    90
    Umschalteinheit

Claims (10)

  1. Farbmessvorrichtung umfassend eine Beleuchtungseinrichtung und eine Gesamtheit von Lichtdetektoren, gekennzeichnet durch eine duale Farbmessgeometrie der Beleuchtungseinrichtung und der Gesamtheit der Lichtdetektoren, wobei die duale Farbmessgeometrie eine simultane Farbmessung sowohl entsprechend einer zirkularen und einer linearen 45/0° bzw. 0/45°-Geometrie ermöglicht.
  2. Farbmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die duale Farbmessgeometrie ein Bestandteil einer Farbmeßvorrichtung mit Online-Betrieb ist.
  3. Farbmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Lichtleiteinrichtung, insbesondere ein erstes lichtleitendes Faserbündel (10) mit im wesentlichen kreisförmig auf einem Kegelmantel verteilt angeordneten ersten Lichtempfangsöffnungen (20) in Verbindung mit einer ersten Spektrometereinrichtung (30) und eine zweite Lichtleiteinrichtung, insbesondere ein zweites lichtleitendes Faserbündel (40), mit einer im wesentlichen auf einem Punkt angeordneten zweiten Lichtempfangsöffnung (50) in Verbindung mit einer zweiten Spektrometereinrichtung (60).
  4. Farbmessvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine einzelne Spektrometereinrichtung (80) in Verbindung mit einer Umschalteinheit (90) in Verbindung mit einer wechselnden Lichtzufuhr aus der ersten Lichtleiteinrichtung bzw. der zweiten Lichtleiteinrichtung zu der einzelnen Spektrometereinrichtung.
  5. Farbmessverfahren, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: simultanes Ausführen von Farbmessungen in einer dualen Farbmessgeometrie mit mindestens einer Farbmessung in einer zirkularen und mindestens einer Farbmessung in einer linearen 0/45°-Messgeometrie, Vergleich der in der dualen Farbmessgeometrie gewonnenen simultanen Farbmessungen.
  6. Farbmessverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in der zirkularen 0/45°-Messgeometrie gesammelte Streulicht über eine erste lichtleitende Einrichtung zu einer ersten Spektrometereinrichtung und das in der linearen 0/45°-Messgeometrie gesammelte Streulicht über eine zweite lichtleitende Einrichtung zu einer zweiten Spektrometereinrichtung übertragen wird und eine Auswerteeinheit einen Vergleich der dort ermittelten Spektren ausführt.
  7. Farbmessverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbmessungen in der dualen Farbmessgeometrie quasi simultan bei einer unveränderten Position der Probenoberfläche ausgeführt werden, wobei durch eine Umschalteinheit das in der zirkularen 0/45°-Messgeometrie detektierte Streulicht alternierend mit dem in der linearen 0/45°-Messgeometrie detektierten Streulicht einer gemeinsamen Spektrometereinheit zugeführt wird und die Vergleichseinheit einen Vergleich der nacheinander von der Spektrometereinheit aufgenommenen Spektren ausführt.
  8. Farbmessverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbmessung von einer online betriebenen Farbmeßeinrichtung ausgeführt wird.
  9. Farbmessvorrichtung und Farbmessverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verwendung zur Analyse von Farbunterschieden von Proben mit den Gesamteindruck der Proben beeinflussenden Struktureffekten.
  10. Farbmessvorrichtung und Farbmessverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verwendung als Teil einer Prozessanalyse, insbesondere zum Zuordnen eines Farbunterschieds zu einer Materialfärbung oder einer strukturgebenden Oberflächenbehandlung.
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