DE102010032600A1

DE102010032600A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften mit Mehrfachmessung

Info

Publication number: DE102010032600A1
Application number: DE102010032600A
Authority: DE
Inventors: Peter Schwarz
Original assignee: BYK Gardner GmbH; BYK Gardner USA Inc
Current assignee: BYK Gardner GmbH; BYK Gardner USA Inc
Priority date: 2010-07-28
Filing date: 2010-07-28
Publication date: 2012-02-02
Also published as: JP2012103236A; US20120026512A1; CN102384899A

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften von Messflächen mit wenigstens einer ersten Strahlungseinrichtung (2), welche Strahlung auf eine Messfläche (10) aussendet, wenigstens einer ersten Strahlungsdetektoreinrichtung (4), welche wenigstens einen Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) gestreuten Strahlung aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die aufgenommene Strahlung charakteristisch ist und die eine zweite Strahlungseinrichtung (12) eine zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung (14) zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche (10) aufweist, wobei die zweite Strahlungseinrichtung (12) Strahlung unter einem vorgegebenen Einstrahlwinkel (a) auf die Messfläche (10) einstrahlt und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung (14) wenigstens einen Teil der von der wenigstens zweiten Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) reflektierten Strahlung aufnimmt. Erfindungsgemäß liegt der gegenüber einer bezüglich der Messfläche (10) senkrecht stehenden Richtung (M) gebildete Einstrahlwinkel (a), unter dem die zweite Strahlungseinrichtung (12) die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, bei höchstens 50°.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Oberflächen von Kraftfahrzeuglacken beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei anderen Oberflächen und insbesondere hochglänzenden Oberflächen, wie beispielsweise Oberflächen von Möbelstücken oder Böden Anwendung finden kann.
Der optische Eindruck von Gegenständen bzw. deren Oberflächen, insbesondere von Oberflächen von Kraftfahrzeugen wird maßgeblich durch deren Oberflächeneigenschaften bestimmt. Da das menschliche Auge nur bedingt zur objektiven Einstufung von Oberflächeneigenschaften geeignet ist, besteht ein Bedarf an Hilfsmitteln und Apparaturen zur qualitativen und quantitativen Bestimmung dieser Oberflächeneigenschaften.
Dabei werden Oberflächeneigenschaften, wie beispielsweise der Glanz, der Orange Peel, die Farbe, Makro und/oder Mikrostruktur, Abbildungsschärfe, Glanzschleier, Oberflächenstruktur, und/oder Topographie und dergleichen bestimmt. Im Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen eine Strahlungseinrichtung eine Strahlung auf die zu untersuchende Messfläche wirft und die von dieser Messfläche reflektierte und/oder gestreute Strahlung von einem Detektor aufgenommen und ausgewertet wird. Die DE 103 30 071 A1 beschreibt eine derartige Vorrichtung und ein Verfahren zum Untersuchen von Oberflächeneigenschaften. Dabei wird in dieser Druckschrift eine Strahlungseinrichtung beschrieben, welche Strahlung auf die Messfläche wirft, sowie eine Detektoreinrichtung, welche das von der Oberfläche gestreute Licht aufnimmt. Weiterhin sind dort Mittel vorgesehen, die bewirken, dass die Strahlung unter einem vorgegebenen Winkel auf die zu untersuchende Oberfläche gerichtet wird. Der Gegenstand der DE 103 30 071 A1 wird hiermit voll umfänglich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht.
Weiterhin wird in der DE 103 30 071 A1 eine weitere Strahlungseinrichtung beschrieben, welche Licht auf die Oberfläche richtet, sowie eine Detektoreinrichtung, welche das von der Oberfläche reflektierte Licht aufnimmt. Diese Strahlungseinrichtung ist dabei gegenüber einer senkrecht zu der Oberfläche stehenden Richtung unter einem Winkel angeordnet, der 45° deutlich übersteigt und der bei ca. 70° liegt. Eine derartige Anordnung ist jedoch insbesondere für stark glänzende Oberflächen, wie insbesondere die Beschichtungen von Kraftfahrzeuglacken ungeeignet, da sich bei dieser Geometrie des Betrachtungswinkels die jeweiligen auf den Detektor auftreffenden Intensitäten in Abhängigkeit von einer Änderung der Glanzeigenschaften nur sehr schwach ändern. Dies wird unten genauer unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Damit ist die in der DE 103 30 071 A1 beschriebene Vorrichtung nur bedingt für Glanzmessungen an hochreflektierenden oder hochglänzenden Oberflächen geeignet.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welches sich insbesondere für Messungen an hochreflektiven Oberflächen eignet. Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Farbmessungen in der dienen unter anderem dazu, um farbliche Übergänge bei insbesondere benachbarten Bauteilen (wie beispielsweise Türen von Kraftfahrzeugen) zu überprüfen. Dazu werden Farbmessgeräte mit 45°-Geometrie oder Kugelgeometrie (wie in internationalen Normen beschreiben) verwendet. Die Farbmessung, die in diesem Fall für eine Vergleichsmessung herangezogen wird, ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn der Glanzwert beider Proben identisch oder zumindest eindeutig und objektiv vergleichbar ist. Der Glanzwert beeinflusst nämlich den Farbwert, der von den oben genannten Messgeräten ermittelt wird, erheblich.
Die Erfindung liegt daher als weitere Aufgabe zugrunde, auch derartige Korrelationen zwischen den Glanzeigenschaften und den Farbeigenschaften zu berücksichtigen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften weist eine erste Strahlungseinrichtung auf, welche Strahlung auf eine Messfläche aussendet. Daneben weist die Vorrichtung wenigstens eine erste Strahlungsdetektoreinrichtung auf, welche wenigstens einen Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche gestreuten Strahlung aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die aufgenommene Strahlung bzw. wenigstens eine physikalische Eigenschaft dieser Strahlung charakteristisch ist. Weiterhin ist eine zweite Strahlungseinrichtung vorgesehen, sowie eine zweite Strahlungsdetektoreinrichtung, um Glanzmessungen an der Messfläche durchzuführen.
Dabei strahlt die zweite Strahlungseinrichtung Strahlung unter einem vorgegebenen Einstrahlwinkel auf die Messfläche ein und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung nimmt wenigstens einen Teil der von der zweiten Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche reflektierten Strahlung auf.
Erfindungsgemäß liegt der gegenüber einer bezüglich der Messfläche senkrecht stehenden Richtung gebildete Einstrahlwinkel, unter dem die zweite Strahlungseinrichtung die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, bei höchstens 50°, bevorzugt bei höchstens 30° und besonders bevorzugt bei höchstens 20°.
Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine Messung von gestreuter Strahlung kombiniert wird mit einer Messung von reflektierter Strahlung. Auf diese Weise können besonders vorteilhaft Glanzmessungen mit Streulichtmessungen (bzw. Farbmessungen) an der gleichen Oberfläche geprüft werden. Die erste Strahlungseinrichtung und die erste Strahlungsdetektoreinrichtung dienen dabei vorteilhaft zum Durchführen von Farbmessungen. Vorteilhaft strahlen dabei beide Strahlungseinrichtungen die Strahlung im Wesentlichen auf den gleichen Bereich bzw. geometrischen Ort der zu untersuchenden Messfläche. Die hier beschriebe Kombination aus den beiden Messvarianten ist besonders geeignet für Farbmessungen. Genauer werden hier Farb- und Glanzmessungen bei hochreflektiven Oberflächen kombiniert, um auf diese Weise einen Gesamteindruck der untersuchten Messfläche zu erhalten. Unter Glanzmessungen werden im Rahmen dieser Beschreibung in Reflektion durchgeführte Messungen verstanden.
Bei Proben, in denen Glanz- und Farbwerte variieren können, ist daher eine Kombination von Farb- und Glanzmessungen vorteilhaft, um die optische bzw. visuelle Gleichheit (allgemeiner Vergleichbarkeit) zweier Proben zu ermitteln.
Daneben kann diese erste Strahlungsdetektoreinrichtung auch zur Detektion von Farben bzw. Farbstrukturen und insbesondere von farblich inhomogenen Oberflächen bzw. Strukturen geeignet sein. Auf diese Weise könnten die Eigenschaften von Effektpigmenten wie z. B. deren Größe oder Farbe untersucht werden. Als Strahlungsdetektoreinrichtung eignet sich insoweit beispielsweise eine CCD-Kamera.
Um eine Farbmessung zu ermöglichen können beispielsweise sendeseitig LEDs verschiedener Wellenlängen oder empfängerseitig Filterarrays, optische Gitter oder andere Polychromatoren zum Einsatz kommen.
Es wäre auch möglich, dass die erste Strahlungsdetektoreinrichtung und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung zusammenfallen, d. h. dass eine Strahlungsdetektoreinrichtung die Aufgaben beider Strahlungsdetektoreinrichtungen übernimmt. Vorteilhaft handelt es sich jedoch um zwei verschiedene Strahlungsdetektoreinrichtungen, welche für die beiden Messungen zuständig sind.
Bei einer Variante nimmt die erste Detektoreinrichtung ein ortsaufgelöstes Bild der gestreuten Strahlung auf. D. h. es wird ein Bild der Messfläche aufgenommen. Es wäre jedoch auch möglich und bevorzugt, lediglich die auftreffende Intensität der auftreffenden Strahlung zu bestimmen. Bei der zweiten Detektoreinrichtung kann es sich auch um eine Detektoreinrichtung handeln, welche lediglich integrativ misst, d. h. welche eine Intensität der auf sie auftreffenden Strahlung bestimmt.
Es wäre jedoch auch möglich, dass auch die zweite Detektoreinrichtung eine ortsaufgelöste Beurteilung der auf sie auftreffenden Strahlung erlaubt, um so eine sog. Goniokurve zu ermitteln, welche die Strahlungsverteilung um die Reflexionsachse bestimmt, beispielsweise in einem Winkel von 5° bis 10° um die Reflexionsrichtung und bevorzugt auch in der Reflexionsebene. Hier könnten beispielsweise Zeilensensoren Anwendung finden.
Vorteilhaft gibt auch die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung wenigstens ein Messsignal aus, welches für wenigstens eine physikalische Eigenschaft der auf sie auftreffenden Strahlung charakteristisch ist. Vorzugsweise ermittelt die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung eine Intensität der auf sie auftreffenden Strahlung. Dabei kann vorzugsweise in den Strahlengang durch optische Filter eine spektrale Anpassung erfplgen, um so die spektrale Augenempfindlichkeitskurve zu simulieren.
Vorteilhaft weist die Vorrichtung Mittel auf, welche verhindern, dass Strahlung einer zweiten Strahlungseinrichtung auf die erste Strahlungsdetektoreinrichtung trifft. Bei diesen Mittel kann es sich beispielsweise um eine Steuerungseinrichtung handeln, welche bewirkt, dass die erste Strahlungseinrichtung und die zweite Strahlungseinrichtung zeitversetzt abstrahlen und auch die jeweils zugeordneten Detektoreinrichtungen entsprechend zeitversetzt erfassen.
Vorteilhaft beobachtet die erste Strahlungsdetektoreinrichtung die Oberfläche gegenüber einer Mittelsenkrechten unter einem sehr kleinen Winkel, der bevorzugt unter 15° liegt.
Die erfindungsgemäße Anordnung der zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung unter einem Winkel von weniger als 50° eignet sich in besonderer Weise für die Untersuchung von Oberflächen, welche hochreflektiv sind, wie beispielsweise die Oberflächen von Kraftfahrzeuglacken.
Vorteilhaft liegt der Winkel, unter dem die zweite Strahlungseinrichtung die Strahlung einstrahlt zwischen 15° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 15° und 40°, besonders bevorzugt zwischen 15° und 30° und besonders bevorzugt bei ca. 20°.
Vorteilhaft gibt auch die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung ein Signal aus, welches für die auf sie eintreffende Strahlung charakteristisch ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine dritte Strahlungseinrichtung, sowie eine dritte Strahlungsdetektoreinrichtung zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche auf, wobei die dritte Strahlungseinrichtung Strahlung unter einem vorgegebenen zweiten Einstrahlwinkel auf die Messfläche einstrahlt und die dritte Strahlungsdetektoreinrichtung wenigstens einen Teil der von der dritten Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche reflektierten Strahlung aufnimmt. Vorteilhaft gibt auch die dritte Strahlungsdetektoreinrichtung wenigstens ein Messsignal aus, welches für wenigstens eine physikalische Eigenschaft der auf sie auftreffenden Strahlung charakteristisch ist. Vorzugsweise ermittelt die dritte Strahlungsdetektoreinrichtung eine Intensität der auf sie auftreffenden Strahlung. Es wäre jedoch auch hier eine ortsaufgelöste Aufnahme der Strahlung zur Durchführung goniometrischer Messungen möglich.
Vorteilhaft ist der gegenüber der Messfläche senkrecht stehenden Richtung gebildete zweite Einstrahlwinkel, unter dem die dritte Strahlungsrichtung die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, größer als 30°.
Vorteilhaft ist der zweite Einstrahlwinkel größer als der erste Einstrahlwinkel und liegt beispielsweise zwischen 40° und 80°, bevorzugt zwischen 50° und 70° und besonders bevorzugt zwischen 55° und 65°. Diese zweite Strahlungseinrichtung erlaubt in besonders vorteilhafter Weise die Untersuchung auch matterer Oberflächen, wie unten genauer erläutert wird. Durch die Kombination der drei Messeinrichtungen ist bevorzugt eine Auswertung unterschiedlichster zu untersuchender Oberflächen möglich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine vierte Strahlungseinrichtung und eine vierte Strahlungsdetektoreinrichtung zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche auf, wobei die vierte Strahlungseinrichtung Strahlung unter einem vorgegebenen dritten Einstrahlwinkel auf die Messfläche einstrahlt und die vierte Strahlungsdetektoreinrichtung wenigstens einen Teil der von der vierten Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche reflektierten Strahlung aufnimmt.
Vorteilhaft ist der gegenüber einer bezüglich der Messfläche senkrecht stehenden Richtung gebildete dritte Einstrahlwinkel, unter dem die dritte Strahlungseinrichtung die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, größer als 80°.
Bei dieser Ausführungsform werden insgesamt drei Strahlungseinrichtung und drei Strahlungsdetektoreinrichtungen zur Durchführung von Glanzmessungen eingesetzt, wobei hierbei vorteilhaft die unter unterschiedlichen Winkel durchzuführenden Messungen unabhängig voneinander durchführbar sind. Vorteilhaft sind die jeweiligen Strahlungseinrichtungen unabhängig voneinander steuerbar.
In aufwändigen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass durch Verwendung der besagten drei Geometrien für die Durchführung der Glanzmessungen aussagekräftige Informationen über die zu untersuchende Oberfläche gewonnen werden können. Auch die ausgewählten Winkel eigenen sich dabei vorteilhaft, um umfassende Informationen über die zu untersuchende Oberfläche zu gewinnen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Informationsausgabeeinheit vorgesehen, welche an den Benutzer einen Messwert ausgibt, für dessen Ermittlung sowohl Messwerte der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung, als auch Messwerte der zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung verwendet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine optische Trenneinrichtung auf, welche (wenigstens zeitweise) auf dem optischen Pfad zwischen der ersten Strahlungseinrichtung und der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung angeordnet ist. Durch diese optische Trenneinrichtung kann erreicht werden, dass das Licht der ersten Strahlungseinrichtung unter einem genau definierten Winkel auf die Oberfläche eingestrahlt wird. Es wäre jedoch auch möglich, dass die optische Trenneinrichtung derart ausgeführt ist, dass eine direkte Beleuchtung der zu untersuchenden Oberfläche durch die Strahlungseinrichtung verhindert wird.
Vorteilhaft weist die optische Trenneinrichtung wenigstens eine Öffnung auf, die sich wenigstens abschnittsweise in einem vorgegebenen von 0° unterschiedlichen Winkel gegenüber einer Dicke der optischen Trenneinrichtung erstreckt. Beispielsweise kann sich die die optische Trenneinrichtung in einer vorgegebenen Ebene erstrecken und die Strahlung tritt unter einem Winkel durch diese Öffnung, der nicht senkrecht zu dieser Ebene steht. Vorteilhaft hält diese Öffnung definierte Aperturen ein. So ist beispielsweise eine Rundumbeleuchtung unter einem vorgegebenen Winkel möglich, wobei dieser Winkel vorzugsweise zwischen 20° und 70°, vorzugsweise zwischen 30° und 60° und besonders bevorzugt bei 45° gegenüber einer senkrecht zu der beobachteten Oberfläche stehenden Richtung ist.
So ist es möglich, dass die erste Strahlungseinrichtung Strahlung erzeugt und diese dann durch die besagte Öffnung der optischen Trenneinrichtung auf die Messfläche und von der Messfläche auf die erste Strahlungsdetektoreinrichtung gelangt.
Unter einer optischen Trenneinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die geeignet ist, eine optische Strahlung, insbesondere Licht – insbesondere aber nicht ausschließlich – im sichtbaren Bereich zu blockieren bzw. den Durchgang dieses Lichts auf einem vorgegebenen optischen Pfad wenigstens teilweise zu verhindern. Unter einer Öffnung, die sich wenigstens abschnittsweise in einem vorgegebenen von 0° unterschiedlichen Winkel gegenüber der Dicke der Trenneinrichtung erstreckt, wird eine solche Öffnung verstanden, die sich nicht senkrecht zur Oberfläche der Trenneinrichtung erstreckt, sondern in einem hierzu vorgegebenen Winkel. Vorzugsweise liegt dieser Winkel zwischen 30° und 60° und bevorzugt bei 45° gegenüber einer auf der Trenneinrichtung stehender Senkrechten.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform strahlt die erste Strahlungseinrichtung die Strahlung in einen ersten Gehäuseteil der Vorrichtung ein und eine optische Trenneinrichtung trennt diesen ersten Gehäuseteil von einem zweiten Gehäuseteil, wobei in dem zweiten Gehäuseteil eine Öffnung angeordnet ist, durch welche hindurch die Messfläche von der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung beobachtbar ist.
Damit kann vorteilhaft Strahlung von dem ersten Gehäuseteil lediglich über die besagten Öffnungen in den zweiten Gehäuseteil gelangen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die erste Strahlungsdetektoreinrichtung gegenüber eine Ebene, welche von der Einstrahlrichtung der von der zweiten Strahlungseinrichtung eingestrahlten Strahlung und der Reflektionsrichtung der von der Messfläche reflektierten Strahlung gebildet wird versetzt angeordnet.
Vorteilhaft ist die erste Strahlungsdetektoreinrichtung gegenüber der Ebene unter einem Winkel angeordnet, der zwischen 5° und 20°, bevorzugt zwischen 5° und 15° und besonders bevorzugt zwischen 5° und 10° liegt. Durch diese Anordnung kann einerseits eine noch im Wesentlichen senkrechte Anordnung der Detektoreinrichtung erreicht werden, andererseits jedoch das Eintreten von Reflektionen der von der ersten Strahlungseinrichtung ausgegebenen Strahlung verhindert werden, insbesondere wenn zusätzlich noch eine Absorptionseinrichtung (auch als Lichtfalle bezeichnet) zum Absorbieren von reflektierter Strahlung vorgesehen ist. Eine derartige Absorptionseinrichtung könnte dabei beispielsweise der Strahlungsdetektoreinrichtung bezüglich dieser Ebene gegenüberliegen sodass sichergestellt wird, dass aus der besagten gegenüberliegenden Richtung keine Strahlung über die Oberfläche in die erste Strahlungsdetektoreinrichtung reflektiert wird. Diese Ausführung eignet sich insbesondere bei einer diffusen Beleuchtung der zu untersuchenden Oberfläche, welche beispielsweise durch eine kugelgeometrische Ausführung erzielt werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der erste Gehäuseteil eine kugelsegmentförmige Gestalt auf. Auf diese Weise ist eine besonders homogene Lichterzeugung möglich. Vorteilhaft ist eine Innenwandung des ersten Gehäuseteils wenigstens abschnittsweise (insbesondere diffus) strahlungsreflektierend ausgebildet. Vorteilhaft ist die besagte Innenwandung im Wesentlichen vollständig strahlungsreflektierend ausgebildet. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die erste Strahlungseinrichtung die Messfläche indirekt (bevorzugt unter einer Vielzahl von Einstrahlwinkeln) beleuchtet. Genauer richten die Strahlungsquellen der ersten Strahlungseinrichtung ihre Strahlung auf die Innenwandung des ersten Gehäuseteils und von dort wird die Strahlung mehrfach reflektiert, bis sie schließlich auf die Messfläche gelangt. Zusätzlich kann hier eine optische Trenneirnichtung in Form eines Shutters vorgesehen sein, der eine direkte Beleuchtung der Messfläche durch die erste Strahlungseinrichtung verhindert. Damit wird das Licht hier zumindest gestreut oder reflektiert, wobei sich insbesondere auf dem Strahlungspfad zwischen der ersten Strahlungseinrichtung und der Messfläche die Richtung der Strahlung ein- oder mehrfach ändert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist auch der zweite Gehäuseteil wenigstens in dem Bereich, in dem die Öffnung zum Beobachten der Messfläche angeordnet ist eine kugelsegmentförmige Gestalt auf. So könnte der zweite Gehäuseteil in der Art Ulbricht'schen Kugel ausgeführt sein.
Vorteilhaft ist eine Innenwandung des zweiten Gehäuseteils (in dem die Öffnung zum Beobachten der Messfläche angeordnet ist) wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig strahlungsreflektierend ausgeführt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen Träger zum Halten wenigstens einer Detektoreinrichtung auf, und dieser Träger ragt wenigstens abschnittsweise in den ersten Gehäuseteil hinein. Im Falle der DE 103 30 071 A1 ist die erste Detektoreinrichtung unterhalb der Trenneinrichtung angeordnet und ragt damit lediglich in den zweiten Gehäuseteil.
Vorteilhaft wird vorgeschlagen, die Detektoreinrichtung deutlich in Richtung des ersten Gehäuseteils zu verschieben. Vorteilhaft begrenzt die Trenneinrichtung den ersten Gehäuseteil. Durch das Anordnen der Detektoreinrichtung in den ersten Gehäuseteil wird in dem zweiten Gehäuseteil Raum geschaffen, um auch die besagte zweite Strahlungseinrichtung, sowie die zweite Detektoreinrichtung darin anzubringen. Vorteilhaft weist der Träger eine domartige Struktur auf, in der eine Detektoreinrichtung und bevorzugt auch ein Bereich der zweiten Strahlungseinrichtung und der zweiten Detektoreinrichtung angeordnet sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform beleuchtet die erste Strahlungseinrichtung die Messfläche indirekt. Dies bedeutet, dass Licht zunächst gestreut oder reflektiert wird und wie oben erwähnt sich insbesondere die Richtung der Strahlung ändert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die erste Strahlungseinrichtung eine Vielzahl von Lichtquellen auf. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Lichtquellen um Leuchtdioden (LEDs). Dabei ist es möglich, dass eine Vielzahl von Leuchtdioden mit unterschiedlichen Wellenlängenbereichen bzw. Farben vorgesehen sind. Weiterhin könnten auch weiße Leuchtdioden oder gefilterte LEDs Anwendung finden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine oder eine Vielzahl von Leuchtdioden einer ersten Wellenlänge und eine oder eine Vielzahl von Leuchtdioden einer zweiten Wellenlänge vorgesehen, wobei zusätzlich eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche diese unterschiedlichen Leuchtdioden bzw. Lichtquellen in zeitlicher Abfolge ansteuert. Auf diese Weise können mit der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung eine Vielzahl von Bildern aufgenommen werden, sodass eine Auswertung über unterschiedliche Farben erfolgen kann. Auf diese Weise ist eine genaue Klassifizierung der Messfläche möglich. Es wäre jedoch auch möglich, in dem optischen Pfad zwischen Beleuchtung und Strahlungsempfänger Farbfilterelemente bzw. Filterräder oder dergleichen vorzusehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche die Strahlungseinrichtungen, sowie die Strahlungsdetektoreinrichtungen steuert. So werden die Strahlungseinrichtungen derart gesteuert, dass sie die Strahlung bzw. das Licht vorzugsweise nicht kontinuierlich, sondern gepulst abgeben. Weiterhin bewirkt die Steuerungseinrichtung, dass die Abgabe von Licht durch die erste Strahlungseinrichtung zeitlich versetzt von der Abgabe von Licht durch die zweite Strahlungseinrichtung erfolgt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich die beiden Messungen gegenseitig nicht verfälschen. Mit dieser Methode kann auch der Einfluss von Umgebungslicht ermittelt und in geeigneter Form korrigiert werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Vorrichtung eine Bedieneinheit aufweist, sodass der Benutzer auswählen kann, welche der Strahlungseinrichtungen aktiviert werden soll.
Weiterhin steuert die Steuerungseinrichtung auch die jeweiligen Strahlungsdetektoreinrichtungen, sodass die Bildaufnahme bzw Strahlungsaufnahme beispielsweise auf einen entsprechenden Lichtimpuls, der auf die Oberfläche eingestrahlt wird, getriggert werden kann. Vorzugsweise weist das Gehäuse in seiner Gesamtheit lediglich eine Öffnung nach außen auf, nämlich diejenige Öffnung, durch welche hindurch die Oberfläche betrachtet wird. Auf diese Weise kann das Eintreten von Fremdlicht in das Gehäuse verhindert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung auch ein Bewegungselement auf, um die Vorrichtung gegenüber einer Messfläche zu bewegen. So können an dem Gerät beispielsweise Räder angeordnet sein, welche besonders bevorzugt mit einer Entfernungsmesseinrichtung gekoppelt sind. Damit wird bei Messungen vorteilhaft die Vorrichtung gegenüber einem zu untersuchenden Objekt bewegt. Durch diese Anordnung kann auch ein gegenüber der Messfläche zurückgelegter Weg ermittelt werden. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Vorrichtung an einem Roboterarm geführt wird und auf diese Weise eine geeignete Positionserfassung der Vorrichtung gegenüber dem zu untersuchenden Objekt vorgenommen werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zur insbesondere optischen Untersuchung von Oberflächen und insbesondere von glänzenden Oberflächen gerichtet. Dabei wird mittels einer ersten Strahlungseinrichtung Strahlung auf eine Messfläche ausgesendet, und mittels wenigstens einer ersten Strahlungsdetektoreinrichtung wenigstens ein Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche gestreuten Strahlung aufgenommen und wenigstens ein Messsignal ausgegeben, das für die aufgenommene Strahlung charakteristisch ist.
Weiterhin wird mittels einer zweiten Strahlungseinrichtung Strahlung unter einem vorgegebenen Einstrahlwinkel auf die Messfläche einstrahlt und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung nimmt wenigstens einen Teil der von der zweiten Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche reflektierten Strahlung auf.
Die dadurch gewonnenen Streu- und Reflexionskennwerte können dazu verwendet werden, um in der Qualitätssicherung zu überprüfen, ob ein Messobjekt innerhalb bestimmter Toleranzen liegt. Die Daten können auch dazu dienen, um die Rezeptur eines Lackes zu bestimmen der mit der Oberfläche des Messobjekts übereinstimmt. Ein Beispiel hierfür ist der Automobil Reparaturbereich. Zum Auffinden der entsprechenden Lackrezeptur könnten die Messwerte mit einer Datenbank abgeglichen werden, indem eine Vielzahl von Rezepturen gespeichert sind und die über die gemessenen Parameter selektiert bzw. bestimmt werden können. Mit den Daten kann ebenso ein Lack mittels einer Lackrezeptursoftware berechnet werden.
Erfindungsgemäß liegt der gegenüber einer bezüglich der Messfläche senkrecht stehenden Richtung gebildete Einstrahlwinkel, unter dem die zweite Strahlungseinrichtung die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, bei höchstens 50°.
Es wird daher auch verfahrensseitig vorgeschlagen, an der Messfläche sowohl eine Messung von an der Messfläche gestreuter Strahlung als auch eine Messung von an der Messfläche reflektierter Strahlung vorzunehmen. Vorzugsweise werden die Messergebnisse, welche sich aus diesen beiden Messungen ergeben, miteinander verknüpft. Vorteilhaft werden dabei die besagten Messungen an dem gleichen Abschnitt der Messfläche durchgeführt.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform;
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform;
3 eine weitere Ansicht der Vorrichtung aus 2;
4 ein Diagramm zur Darstellung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems; und
5 eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform. Diese Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3 mit einem ersten Gehäuseteil 8 und einem zweiten Gehäuseteil 28 auf. Die Gehäuseteile 8 und 28 sind dabei voneinander trennbar. In dem zweiten Gehäuseteil 28 ist eine Öffnung 9 vorgesehen, durch welche hindurch Strahlung austreten kann, um auf diese Weise eine Messfläche 10 wie beispielsweise einen Bereich einer KFZ-Karosserie zu beobachten.
In dem ersten Gehäuseteil 8 ist eine Strahlungseinrichtung 2 (nicht im Detail dargestellt) angeordnet, welche hier eine Vielzahl von Strahlungsquellen aufweist, welche innerhalb des ersten Gehäuseteils 8 Licht erzeugen. Dieses Licht wird in dem ersten Gehäuseteil 8 vorzugsweise mehrfach an dessen reflektierender Innenwandung 32 reflektiert und gelangt letztlich über eine Öffnung 42 die vorzugsweise nicht reflektierend ausgebildet ist und welche in einer Trenneinrichtung 11 angeordnet ist, in den zweiten Gehäuseteil 28. Auf diese Weise ist es möglich, stark reflektierte und damit diffuse Strahlung zu erzeugen, welche gleichwohl unter einem vorgegebenen Winkel, der durch die Schrägstellung der Öffnung 42 definiert ist, auf die Messfläche gelangt.
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Öffnung 42 mit einem Winkel von 45° gegenüber einer Mittelsenkrechten M geneigt, so dass die Strahlung (S1) unter diesem Winkel von 45° auf die Messfläche 10 trifft. Die Öffnung 42 ist hier im Wesentlichen umlaufend ausgebildet, sodass Strahlung bzw. Licht (kegelartig) von allen Seiten, jedoch jeweils unter 45° auf die Messfläche 10 fällt. Es können jedoch auch (nicht gezeigte) Stege vorhanden sein, welche die Trenneinrichtung gegenüber der Innenwandung des Gehäuses 3 abstützen. Die Innenseite des 2. Gehäuseteils ist strahlungsabsorbierend aufgebaut.
Die von der Messfläche 10 gestreute Strahlung gelangt auch in Richtung einer mit 4 bezeichneten Detektoreinrichtung, die hier ein ortsaufgelöstes Bild der Messfläche 10 aufnimmt. Es kann sich hierbei aber auch um eine, das gestreute Licht integrierende Photozelle handeln. Diese Detektoreinrichtung kann dabei einen CCD Chip oder Ähnliches zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder aufweisen.
Das Bezugszeichen 12 bezieht sich auf eine zweite Strahlungseinrichtung, welche wiederum Strahlung auf die Messfläche 10 richtet. Dabei wird die Strahlung unter einem Winkel a eingestrahlt, der zwischen 10° und 30° und bevorzugt bei ca. 20° liegt. Die von der Messfläche reflektierte Strahlung wird von einer Detektoreinrichtung 14 aufgenommen, und auf diese Weise der Glanz der Oberfläche ermittelt. Gerade bei hochreflektierenden Flächen ändert sich bei dieser Messgeometrie der Anteil der reflektierten Strahlung vergleichsweise stark mit den Glanzeigenschaften der Oberfläche. Die zweite Strahlungseinrichtung kann dabei eine Lichtquelle 12a wie eine LED aufweisen, welche Weißlicht abgibt.
Die Bezugszeichen 12b und 14b beziehen sich wiederum auf Linseneinrichtungen, welche zur Abbildung der reflektierten Strahlung dienen. Die Detektoreinrichtung 14 kann dabei beispielsweise als Intensitätsmesseinrichtung ausgestaltet sein.
Das Bezugszeichen 22 kennzeichnet eine dritte Strahlungseinrichtung, welche ebenfalls Strahlung entlang der Linie S3 auf die Messfläche 10 einstrahlt. Dabei wird hier die Strahlung unter einem Winkel B gegenüber der Mittelsenkrechten M eingestrahlt, der zwischen 40° und 90°, bevorzugt zwischen 50° und 90° und besonders bevorzugt zwischen 60° und 90° liegt. Vorteilhaft wird hier ein Einstrahlwinkel im Bereich von 60° verwendet.
Eine dritte Strahlungsdetektoreinrichtung 24, welche ebenfalls eine Linse 24b aufweist, erfasst die von der Messfläche 10 reflektierte Strahlung. Damit ist die dritte Strahlungsdetektoreinrichtung unter einem Reflektionswinkel b' bezüglich der Mittelsenkrechten M angeordnet. Die Winkel b und b' bzw. auch a und a' sind bevorzugt im Wesentlichen (gegen) gleich.
Es wäre auch denkbar, zur Messung extrem matter Proben eine 4. Messanordnung zu integrieren, welche sich von den anderen Glanzmessanordnungen durch den sehr großen Winkel von > 70°, bevorzugt zwischen 80 und 90° unterscheidet.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei zur Veranschaulichung hier die Vorrichtung um 90° gedreht wurde. Man erkennt auch hier wieder die zweite Strahlungseinrichtung 12 und die dritte Strahlungseinrichtung 22. Ebenfalls erkennt man, dass in dem ersten Gehäuseteil 8 eine Vielzahl von Lichtquellen 2a vorgesehen ist, welche jeweils den Innenraum des Gehäuseteils 8 beleuchten. Das Bezugszeichen 38 bezieht sich auf eine Innenwandung des zweiten Gehäuseteils, der hier strahlungsreflektierend ausgebildet ist. Man erkennt, dass die beiden Strahlungseinrichtungen sehr weit in das Innere des zweiten Gehäuseteils 28 geführt sind.
Man erkennt hier auch wieder die erste Strahlungsdetektoreinrichtung 4. Diese Strahlungsdetektoreinrichtung ist gegenüber einer Ebene E, welche in 1 durch die Figurenebene definiert wird um einen Winkel d geneigt. Dieser Winkel d liegt in einem Bereich zwischen 6° und 14°, bevorzugt zwischen 6° und 10° und besonders bevorzugt bei ca. 8°. Durch diese Neigung kann erreicht werden, dass möglichst wenig von der Oberfläche reflektierte Strahlung (welche von der zweiten und dritten Strahlungseinrichtung oder von der reflektierenden Gehäuseoberfläche stammt) in die erste Strahlungsdetektoreinrichtung gelangt, sondern diese im Wesentlichen nur gestreute Strahlung aufnimmt.
3 zeigt die Vorrichtung aus 2 in einer um 90° gedrehten Ansicht. Man erkennt, dass die zweite Strahlungseinrichtung 12 sowie die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung 14 an einem Träger 36 angeordnet sind und sich teilweise in dem ersten Gehäuseteil 1 erstrecken. Durch diese nach Obenverlagerung der zweiten Strahlungseinrichtung und der zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung ist es möglich, auch noch die erste Strahlungsdetektoreinrichtung in dem Gehäuse unterzubringen. Das Bezugszeichen M kennzeichnet eine Mittelsenkrechte. Der Träger kann über eine Halterung 39 hängend an dem ersten Gehäuseteil angeordnet sein.
Die Bezugszeichen 2a und 2b kennzeichnen hier Lichtquellen, wie beispielsweise LEDs, die in einer Wandung des ersten Gehäuseteils 8 angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform sind die einzelnen LEDs 2a und 2b entlang eines Kreises angeordnet, um auf diese Weise im Wesentlichen von allen Seiten in den ersten Gehäuseteil 8 einzustrahlen. Weiterhin ist eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung vorgesehen, welche die einzelnen Lichtquellen 2a, 2b ... ansteuert und auf diese Weise die Beleuchtung innerhalb des ersten Gehäuseteils 8 zu erreichen.
Auch der zweite Gehäuseteil 28 ist in dem Bereich der Öffnung wie oben erwähnt im Wesentlichen kugelsegmentförmig ausgestaltet.
4 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der einzelnen Reflektivitäten. Dabei sind hier drei Kurven K1 bis K3 veranschaulicht, welche jeweils unterschiedlichen Messgeometrien von 85°, 60° und 20° zugeordnet sind. Diese Winkelangaben geben dabei wie auch in 1 dargestellte Einstrahlgeometrie der einzelnen zweiten und dritten Strahlungseinrichtungen an. Auf der X-Achse sind dabei willkürliche Einheiten hinsichtlich der Glanzeigenschaften der Oberfläche aufgetragen. Auf der Y-Achse ist die Reflektion bzw. die Reflektionsfähigkeit des jeweiligen Materials angegeben. Man erkennt, dass schwach reflektierende Flächen bei Glanzänderungen im schwach glänzenden Bereich ihre Reflektionseigenschaften zunächst stark ändern und dann später einen abflachenden Verlauf aufweisen. Bei Geometrien von 20° ändern sich die Reflektionseigenschaften zumindest geringfügig und später ansteigend.. Mathematisch wird diese Abhängigkeit des Reflexionsgrades von dem Einstrahlwinkel, bzw die Bevorzugung kleiner Reflexionswinkel bei hochglänzenden Oberflächen in der Fresnel Formel beschrieben.
Daneben wäre es denkbar, dass das Gehäuse kugelförmig oder in kugelähnlicher Gestalt ausgebildet ist und wenigstens eine Strahlungseinrichtung und bevorzugt auch eine Strahlungsdetektoreinrichtung (welche bevorzugt bezüglich der Strahlungseinrichtung nicht im Reflexionswinkel angeordnet ist) in die Wandung integriert sind, bzw. die Kugeloberfläche von außerhalb durch deren Wandung hindurch beleuchtet). Diese Strahlungseinrichtung sowie die Strahlungsdetektoreinrichtung dienen dabei insbesondere für die Durchführung von Farbmessung.
Eine direkte Beleuchtung der Messfläche wird hierbei vorteilhaft vermieden.
Die zweite Strahlungseinrichtung und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung zur Durchführung der Glanzmessung sind hier vorteilhaft jeweils unter einem Winkel gegenüber der zur Messfläche senkrecht stehenden Richtung angeordnet, der kleiner als 50° ist, wobei hier, wie in den oben gezeigten Ausführungsbeispielen der Einstrahlwinkel und der Detektionswinkel im Wesentlichen gegengleich sind.
Die Strahlungseinrichtungen und die Strahlungsdetektoreinrichtungen können dabei jeweils als Tuben ausgebildet sein, welche in die Wandung des (ggfs. kugelförmigen) Gehäuses eingearbeitet sind. Dabei können diese Tuben mit der Innenoberfläche der Gehäusewand bündig abschließen, über diese nach innen hinausragen oder auch nach außen versetzt sein.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist wieder eine Strahlungseinrichtung 2 dargestellt, die das Licht unter einem vorgegebenen Winkel, hier 45°, auf die Messfläche 10 einstrahlt. Neben oder anstelle der Strahlungseinrichtung 2 könnten auch mehrere Strahlungseinrichtungen vorgesehen sein, welche die Messfläche unter dem besagten Winkel (entlang der Strahlungsrichtungen X) beleuchten oder eine umlaufend ausgebildete Strahlungseinrichtung 18, welche die Messfläche umlaufend unter dem Winkel von 45° beleuchtet. Die erste Strahlungsdetektoreinrichtung 4 ist hier unter einem Winkel von 90° gegenüber der zu untersuchenden Oberfläche angeordnet.
Dabei könnte die Innenoberfläche eines entsprechenden Gehäuses strahlungsabsorbierend ausgeführt sein oder insbesondere in anderer Weise sichergestellt sein, dass die Beleuchtung der Messfläche ausschließlich unter einem bestimmten Winkel, hier unter 45° stattfindet.
Die zweite Strahlungseinrichtung 12 sowie die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung 14 dienen auch hier wieder zur Durchführung von Glanzmessungen. Die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung ist hier derart angeordnet, dass sie das von der Messfläche reflektierte Licht aufnimmt.
Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Strahlungseinrichtung
2a, b: Lichtquellen, LEDs
3: Gehäuse
4: Detektoreinrichtung, Strahlungsdetektoreinrichtung
8: erstes Gehäuseteil
9: Öffnung
10: Messfläche
11: Trenneinrichtung
12: zweite Strahlungseinrichtung
12a: Lichtquelle
12b: Linseneinrichtung
14: Detektoreinrichtung, zweite Strahlungsdetektoreinrichtung
14b: Linseneinrichtung
18: optionale erste Strahlungseinrichtung
22: dritte Strahlungseinrichtung
24: Strahlungsdetektoreinrichtung
24a: Linseneinrichtung
28: zweites Gehäuseteil
32: Innenwandung
36: Träger
38: Innenwandung des zweiten Gehäuseteils
39: Halterung
42: Öffnung
a: Winkel
a': Reflektionswinkel
b: Winkel
b': Reflektionswinkel
c: Winkel
d: Winkel
E: Ebene
K1–K3: Kurven
M: Mittelsenkrechte
S1–S3: Strahlungsrichtung Strahlungsrichtung
X: weitere Einstrahlrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10330071 A1 [0003, 0003, 0004, 0004, 0042]

Claims

Vorrichtung (1) zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften von Messflächen (10) mit wenigstens einer ersten Strahlungseinrichtung (2), welche Strahlung auf eine Messfläche (10) aussendet, wenigstens einer ersten Strahlungsdetektoreinrichtung (4), welche wenigstens einen Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) gestreuten Strahlung aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die aufgenommene Strahlung charakteristisch ist, mit einer zweiten Strahlungseinrichtung (12) und einer zweiten Strahlungsdetektoreinrichtung (14) zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche (10), wobei die zweite Strahlungseinrichtung (12) Strahlung unter einem vorgegebenen Einstrahlwinkel (a) auf die Messfläche (10) einstrahlt und die zweite Strahlungsdetektoreinrichtung (14) wenigstens einen Teil der von der wenigstens zweiten Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) reflektierten Strahlung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber einer bezüglich der Messfläche (10) senkrecht stehenden Richtung (M) gebildete Einstrahlwinkel (a), unter dem die zweite Strahlungseinrichtung (12) die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, bei höchstens 50° liegt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine dritte Strahlungseinrichtung (22) und eine dritte Strahlungsdetektoreinrichtung (24) zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche aufweist wobei die dritte Strahlungseinrichtung (22) Strahlung unter einem vorgegebenen zweiten Einstrahlwinkel (b) auf die Messfläche (10) einstrahlt und die dritte Strahlungsdetektoreinrichtung (24) wenigstens einen Teil der von der dritten Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) reflektierten Strahlung aufnimmt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber einer bezüglich der Messfläche senkrecht stehenden Richtung (R) gebildete zweite Einstrahlwinkel (b), unter dem die zweite Strahlungseinrichtung (12) die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, bei mindestens 30° liegt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine vierte Strahlungseinrichtung (22) und eine vierte Strahlungsdetektoreinrichtung (24) zum Durchführen von Glanzmessungen an der Messfläche aufweist wobei die vierte Strahlungseinrichtung (22) Strahlung unter einem vorgegebenen dritten Einstrahlwinkel auf die Messfläche (10) einstrahlt und die vierte Strahlungsdetektoreinrichtung (24) wenigstens einen Teil der von der vierten Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) reflektierten Strahlung aufnimmt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber einer bezüglich der Messfläche senkrecht stehenden Richtung (R) gebildete dritte Einstrahlwinkel (b), unter dem die dritte Strahlungseinrichtung (12) die Strahlung auf die Messfläche einstrahlt, größer als 80° ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine optische Trenneinrichtung (11) aufweist, welche auf dem optischen Pfad zwischen der ersten Strahlungseinrichtung (2) und der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlungseinrichtung die Strahlung in einen ersten Gehäuseteil (8) der Vorrichtung (1) einstrahlt und die optische Trenneinrichtung (11) diesen ersten Gehäuseteil (8) von einem zweiten Gehäuseteil (28) trennt, wobei in dem zweiten Gehäuseteil (28) eine Öffnung (9) angeordnet ist, durch welche hindurch die Messfläche (10) von der ersten Strahlungsdetektoreinrichtung (4) beobachtbar ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Detektoreinrichtung gegenüber einer Ebene (E), welche von der Einstrahlrichtung (R1) der von der zweiten Strahlungseinrichtung (12) eingestrahlten Strahlung und der Reflektionsrichtung (R2) der von der Messfläche reflektierten Strahlung gebildet wird, versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gehäuseteil eine kugelsegmentförmige Gestalt aufweist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwandung (32) des ersten Gehäuseteils (8) wenigstens abschnittsweise strahlungsreflektierend ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwandung (34) des zweiten Gehäuseteils (28) wenigstens abschnittsweise strahlungsabsorbierend ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwandung (34) des zweiten Gehäuseteils (28) wenigstens abschnittsweise strahlungsreflektierend ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Vorrichtung einen Träger (36) zum Halten wenigstens einer Detektoreinrichtung aufweist und dieser Träger (36) in den ersten Gehäuseteil (8) hineinragt
Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Strahlungseinrichtung (2) die Messfläche (10) indirekt beleuchtet.
Verfahren zur insbesondere optischen Untersuchung von Messflächen und insbesondere von glänzenden Messflächen (10), wobei mittels einer ersten Strahlungseinrichtung (2) Strahlung auf eine Messfläche (10) ausgesendet, und mittels wenigstens einer ersten Strahlungsdetektoreinrichtung (4) wenigstens ein Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung (2) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) gestreuten Strahlung aufgenommen und wenigstens ein Messsignal ausgegeben, das für die aufgenommene Strahlung charakteristisch ist und wobei weiterhin mittels einer zweiten Strahlungseinrichtung (12) Strahlung unter einem vorgegebenen Einstrahlwinkel (a) auf die Messfläche (10) einstrahlt wird und eine zweite Strahlungsdetektoreinrichtung (14) wenigstens einen Teil der von der zweiten Strahlungseinrichtung (12) ausgesandten und anschließend von der Messfläche (10) reflektierten Strahlung aufnimmt dadurch gekennzeichnet, dass der gegenüber einer bezüglich der Messfläche (10) senkrecht stehenden Richtung (M) gebildete Einstrahlwinkel (a), unter dem die zweite Strahlungseinrichtung (12) die Strahlung auf die Messfläche (10) einstrahlt, bei höchstens 50° liegt.