DK159405B - Fremgangsmaade og apparat til karakterisering af en overfladebelaegningsfilm - Google Patents

Description

i

DK 159405 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til karakterisering af en overfladebelægningsfilm indeholdende et metallisk flage-pigment, hvilken fremgangsmåde omfatter en belysning af en plan prøve af filmen med en parallel lysstråle og en måling af in-5 tensiteten af det lys, der reflekteres fra filmen, og et apparat til brug ved denne fremgangsmåde.

Belægninger indeholdende et metallisk flage-pigment, såsom aluminiumsflager, er velkendte. De er især egnet til at be-10 skytte og dekorere automobi11egemer som følge af, at de giver en differentiel 1ysref 1ekti onseffekt, der sædvanligvis omtales som "flip", afhængigt af den synsvinkel, hvorfra automobillegemet betragtes. Flip-effekten er imidlertid en funktion af orienteringen af de metalliske flager i forhold til den ydre 15 overflade af belægningsfilmen. I det ideelle tilfælde ligger flagerne i planer parallelt med den ydre overflade, idet man derved opnår den størst mulige flip-effekt. I praksis er det imidlertid ikke muligt at få mere end en del af flagerne til at ligge parallelt. Den resterende del af flagerne ligger da 20 med forskellige og fortrinsvis små vinkler i forhold til overfladen svarende til en fordeling af orienteringerne af flagerne i belægningen. Metalliske belægninger kan desuden indeholde andre pigmenter end metalliske flager. Sådanne belægninger er snarere lysabsorberende end lysspredende.

25

En instrumentel karakterisering af metallisk pigmenterede belægninger kan i princippet foretages ved at måle vinkelafhængigheden af reflektionen af et belagt panel ved hjælp af et reflektometer. En sådan karakterisering er hidtil blevet ud-30 ført ved at foretage målinger med flere indfaldsvinkler og betragtningsvinkler; enten i et enkelt fikseret plan eller med en fikseret vinkel derimellem. Resultaterne af sådanne målinger afhænger af den grad, i hvilken flagerne er rettet ind efter hinanden. De værdier, der karakteriserer belægningen, er imid-35 lertid begrænset af, at de også afhænger af de relative koncentrationer af de metalliske flager og eventuelle lysabsorberende pigmenter. For at kunne måle den grad, i hvilken de me- 2

DK 159405 B

talliske flager er rettet ind efter hinanden, er det under disse omstændigheder derfor nødvendigt at tillade en absorption af tilstedeværende pigmenter. Man måler variationen i re-flektionen, når det belagte panel drejes omkring panelets nor-5 mal. Derved afsløres en manglende symmetri i flageorienteringen omkring filmens normal, hvilket kan skyldes en dårlig påføring og/e11 er dårlige tørringsteknikker. Tilsvarende resultater kan opnås under anvendelse af det apparat, der er beskrevet i engelsk patentskrift nr. 1.401.957, hvor lyset er 10 vinkelret indfaldende på panelet, og der foretages en azimuthal skandering. Disse teknikker angiver ikke den aktuelle fordeling af f1ageori enter i ngen i ethvert punkt.

Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde til 15 automatisk karakterisering af en overfladebelægning. En fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at lysstrålen, som belyser overfladen, danner en given vinkel med normalen til overfladen, og at intensiteten af det reflekterede lys måles i et antal azimuthale 20 betragtningspositioner, ved hvilke der opfanges en lysstråle reflekteret fra et punkt på filmoverfladen i det belyste område, idet positionerne ligger på en cirkel i et plan parallelt med filmoverfladen, og filmens normal i dette punkt går gennem cirklens centrum. Derved udnyttes, at et brugbart mål 25 for fordelingen af metalliske flager kan opnås ved at belyse en plan prøve af filmen i en forudbestemt vinkel i forhold til filmens normal og måle intensiteten af lyset reflekteret fra filmeoverfladen i en fikseret vinkel i forhold til filmens normal, men i flere forskellige azimuthale betragtningsposi-30 ti oner.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor 35 fig. 1 viser en indfaldende lysstråle, der danner en vis vinkel med normalen til en filmoverflade,

DK 159405B

3 fig. 2 en fordel ingskurve for orienteringen af metalliske flager i planet og fig. 3 et apparat til opnåelse af fordelingskurven af flagerne.

5

Ved en "azimuthal betragtn ingspositi on" menes en position til modtagelse af en lysstråle reflekteret i et punkt på filmoverfladen i det belyste område, idet positionen ligger indenfor en cirkel i et plan parallelt med filmens overflade, og fil-10 mens normal i dette punkt går gennem cirklens centrum. Der refereres nu til diagrammet i fig. 1, hvor den indfaldende lysstråle er repræsenteret ved linien X og danner vinklen øg med normalen Z til filmoverfladen. De reflekterede stråler er repræsenteret ved linierne Yj , Y2 etc., idet de hver især danner 15 vinklen Θ med normalen Z.

Lysstrålen til belysning af filmen kan udgøres af en konventionel lyskilde i forbindelse med egnede optiske elementer således, at lysstrålen tilfredsstiller følgende tre krav: (i) 20 den er parallel med, (i i) den danner en given vinkel (øg) med filmens normal, og (i i i) den tilvejebringer et belyst område på filmoverfladen, som er større end det areal, hvorfra lyset opsamles, i alle azimuthale betragtningspositioner. Det belyste område af filmoverfladen er fortrinsvis cirkulært.

25 Målingen af det lys, der reflekteres fra filmen, kan udføres på flere forskellige måder. F.eks. ved hjælp af en fotodetektor, der er monteret på en sådan måde, at den kan bevæges i en cirkulær bane omkring normalen til filmen i et punkt i det be-30 lyste område, idet den lysfølsomme flade af fotodetektoren er orienteret således, at den effektivt "ser" et område, der ligger helt inde i det belyste område, og ligger i en forudbestemt konstant vinkelret afstand 1 fra planet af filmen og i en forudbestemt konstant afstand d fra rotationsaksen (filmens j 35 normal) således, at y = tg 0, hvor Θ er betragtningsvinklen i forhold til filmens normal. Selve filmen er stationær. Når detektoren bevæges i en cirkulær bane, måles intensiteten af det 4

DK 159405 B

reflekterede lys for forskellige værdier af azimuthvinklen eller rotationsvinklen 0, der går fra 00, der er vinklen af den indfaldende stråle, målt fra en arbitrær basislinie (benævnt A i fig. 1), til 00 + 180°, dvs. diametralt over for den indfal-5 dende stråle. Antallet af værdier af 0, hvor intensiteten af det reflekterede lys måles, kan variere betydeligt afhængigt af de film, der skal karakteriseres, og anhænger primært af bredden af fordelingen af flageorienteringen i filmen. Der kræves i almindelighed fire målinger, der er forskellige fra 10 0/ idet én af disse målinger kan vælges som en reference, i forhold til hvilken de øvrige udtrykkes forholdsvis.

I stedet for at bevæge fotodetektoren kan målingen af det reflekterede lys foretages ved hjælp af et plant spejl, som er 15 monteret således, at det kan bevæges på samme måde som fotodetektoren, idet den reflekterende flade af spejlet opretholder forudbestemte konstante afstande 1 og d som før nævnt. Foto-dektektoren er da stationær, og spejlet justeres således, at fotodetektoren betragter et område inden for det belyste om-20 råde af filmen. En bestemt del af det lys fra filmen, som rammer spejlet, rammer derefter fotodetektoren, uanset værdien af vinklen 0 inden for måleområdet. Denne målemetode er at foretrække frem for den først beskrevne, eftersom der ikke er problemer med at tilvejebringe en elektrisk kontakt med fotode-25 tektoren under dennes bevægelse. Den foretrækkes også som følge af, at den letter brugen af en "dobbeltstråle" procedure, hvorved intensiteten af det indfaldende lys hele tiden vil kunne overvåges og sammnelignes med en reflektionsstandard.

30 Som et alternativ til hver af de foregående procedurer, der involverer en enkelt fotodetektor og et bevægeligt betragtningselement, kan målinger af det reflekterede lys foretages ved hjælp af et antal fikserede betragtningselementer, anbragt med passende intervaller langs den cirkulære bane, som ellers 35 skulle gennemløbes af en fotodetektor eller et spejl. Hver af de fikserede betragtningselementer kan udgøres af en fotodetektor, som modtager det reflekterede lys, eller en lysopsam- 5

DK 159405 B

lende anordning, såsom en optisk fiber, der fører det modtagne lys til én eller flere fotodetektorer, anbragt i afstand fra de aktuelle betragtningspositioner. Det er fordelagtigt at anvende flere betragtningselementer, eftersom der derved opnås 5 en hurtigere måling uden brug af bevægemekanismer. Dette kræver imidlertid et mere kompliceret kredsløb til registrering af de detekterede lysintensiteter end et enkelt bevægeligt betragtningselement.

10 Serierne af reflekterede lysintensiteter målt ved flere forskellige azimuthale betragtningspositioner giver således en simpel karakterisering af den film, der skal undersøges. Succesen eller fiaskoen af en prøvefilm til tilpasning af karakteristikkerne af en given standard kan let etableres empirisk 15 ved at foretage målinger på hver af disse under anvendelse af samme 1ysindfa 1dsvinke1 og samme sæt af azimuthale betragtningspositioner i hvert tilfælde. Dataene opnået ved hjælp af trin (a) og (b) ifølge opfindelsen kan imidlertid anvendes til at udlede fordelingen af or i enter i ngen af de metalliske flager 20 i en film ved at anvende de yderligere trin (c), der udtrykker intensiteten af lyset reflekteret ved en azimuthal position som en del af intensiteten af lyset reflekteret i en udvalgt azimuthal position, og (d) etablere relationen mellem de relative intensiteter og de vinkler, de metalliske flager danner 25 med filmens normal .

Denne udvidede fremgangsmåde ifølge opfindelsen er baseret på følgende teoretiske betragtninger. Af reflekti onslovene følger for en særlig metalflage i belægningsfilmen, at retningen af 30 flagens normal vil ligge i et plan indeholdende både den indfaldende og den reflekterede lysstråle og danne samme vinkel med begge. Lys reflekteres fra de belyste flager i mange retninger. Den del af det reflekterede lys, der ligger inden for en lille, fast vinkel dw omkring retningen (0,ø), kan udtryk-35 kes som p (Θ, ø; øg, øo) d(o, hvor (øg, øo) er indfaldsretningen.

Hvis α er den vinkel, en speciel flages normal danner med filmens normal, kan den del af flagenorinalerne, der ligger inden

DK 159405 B

6 for en lille fast vinkel αω' omkring denne vinkel α med filmens normal, udtrykkes som nfcOda)'.

Man har da 5 n(a) dej' oc p (θ , ø; Øg. øg ) dω, idet værdien af a er relateret til værdierne af Θ, ø og øg ved reflektionslovene. Ud fra et kendskab til p over et passende 10 område af 8,ø kan der udledes et mål for fordelingen af flageorienteringen. Det der rent faktisk måles, er intensiteten af det lys, der reflekteres fra filmen i retningen (0,ø). Ud fra en given konstant intensitet af det indfaldende lys og en fikse r e t indfaldsvinkel vil intensiteten af det reflekterede lys 15 være proportional med reflektionen af filmen målt under anvendelse af denne særlige geometri.

Hvis det antages, at der ikke er væsentlige mængder af lysspredende medier bortset fra metalliske flager, kan det i man-20 gel af overf1aderef1ektion påvises, at reflektionen R i relation til en perfekt hvid Lambert-diffusion i en første ordens tilnærmelse er R = Ψ (θ, 8g) P (8,0; 80, øg) , 25 hvor ψ er en funktion af 8 og øq, men ikke af 0 eller Øg. I tilfælde af overfladereflektion må der korrigeres passende herfor. Til det foreliggende formål er det ikke nødvendigt at definere karakteren af funktionen ψ. ψ er i almindelighed også 30 en funktion af (a) volumenkoncentrationen af de metalliske flager i filmen; (b) fordelingen af flagernes vinkeloriente-ring; (c) blankheden af flagerne; (d) koncentrationerne og absorptionskoefficienterne af andre pigmenter i filmen; og (e) refraktionsindekset af harpiksen. Hvis reflektionen måles un-35 der anvendelse af en fikseret indfaldsvinkel øg i forhold til filmens normal og en konstant betragtningsvinkel af 0 i forhold til filmens normal, men i et andet område af ø-øg omkring 7

DK 159405 B

normalen, og hvis ref 1ekti onerne målt ved disse værdier af (ø-øø) hver især divideres med reflektionen målt ved den ene valgte værdi af (ø-øq), der af bekvemmeligheds grunde benævnes (øs-øq), udledes en serie af relative ref 1ekti oner, som er 5 uafhængige af ψ (ø,øø). For konstante værdier af Θ og øø har man følgelig

Reflektion ved ø-øø p(0, ø; Øø, Øø)

Reflektion ved øs-øq p(Θ, øs;Øø, øø) 10 n(a) dø' η(g) SS — t n(as) do)' n(as) hvor as er den værdi af <x, der svarer til den udvalgte betragtningsvinkel øs.

15

Ved at måle reflektionen af filmen i et antal azimuthale positioner som ovenfor beskrevet, og ved at beregne de relative reflektioner opnås et tilsvarende antal værdier af n(a)/n(as).

2Q Værdien af a for hver af disse kan beregnes ud fra simple geometriske relationer, idet man kender værdierne af 0, Øg, ø og øø. Den matematiske ligning, der forbinder α med disse variable, afviger afhængigt af, om der til ref 1ekti onsmå 1 ing anvendes en eksperimentel procedure, ved hvilken man undgår refraktion ved filmens overflade. Ved en praktisk procedure til undgåelse af refraktion anvendes en glashalvkugle af passende dimensioner og af et refrakt i ons indeks, der er lig med eller ligger i nærheden af refraktionsindekset af fiImbindemidlet, idet halvkuglen er placeret på filmens overflade inden for det belyste område med et mellemliggende lag af en transparent olie, der har et tilsvarende refraktionsindeks. Proceduren er forklaret i det følgende i forbindelse med apparatet ifølge opfindelsen.

Hvis denne procedure følges, er ligningen, der forbinder α med Θ, Øg, ø og øg, følgende: 35

DK 159405 B

8 - (COS 0 + COS Øø)2 COS^ct =-- 2[l + cosØcosØ + s i nøs inøgcos(ø-øg)] I en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden ifølge op-5 findelsen er den vinkel, den indfaldende lysstråle danner med filmens normal, lig med den betragtningsvinkel, ved hvilken alle ref lektionsmål ingerne foretages; dvs. Øg er lig med 0 (den indfaldende stråle er da repræsenteret ved linien X' i fig. 1). Derved er det muligt at opnå reflektionsmålinger med 10 relation til flager orienteret parallelt med filmens overflade, dvs. for tilfældet α = 0. I dette tilfælde er én af re-f1ektionsmå 1 i ngerne foretaget i betragtningspositionen givet ved ø = øq + 180°, i hvilken position den observerede reflek-tion sædvanligvis antager en maksimal værdi. Denne position er 15 derefter anvendt som referenceposition (øs-Øo) således, at alle de målte reflektionsintensiteter udtrykkes som en brøkdel af denne maksimale værdi.

Under disse måleforhold bliver den ligning, hvorfra α kan be-20 regnes „ _2 cos20_ cos^ α = 1 + cos2ø + sin2 0 cos (ø-ø0) 25 I tilfælde af at refraktion ved filmoverfladen ikke undgås, bliver den pågældende ligning 1 ( 1 - 12 si n20) 9 _ϋ_ cos- α = 2--2 sin^Ø [1-cos (ø-øq)] 30 μ hvor μ er bindemidlets refraktions indeks. Ved betragtningspositionen øs = øg + 180° antager as værdien 0.

35

De målte reflektioner kan med fordel korrigeres for kendte fejlkilder i det anvendte apparat, såsom ul i near i tet af fotodetektoren .

9

DK 159405 B

Efter beregning af den respektive serie af værdier af α kan disse afbildes grafisk som funktion af de tilsvarende værdier af n(a)/n(0), hvilket giver en fordelingskurve for orienteringen af metalliske flager. Et eksempel på en sådan kurve og da-5 taene, hvoraf den udledes, er vist i fig. 2 og dertil hørende tabel. Hvis denne kurve er fuldstændig og derfor kan normaliseres, får man den absolutte fordeling af flageorienteringer uafhængigt af antagelser vedrørende karakteren af fordelingen n(a). Hvis kurven er ufuldstændig, repræsenterer den snarere 10 antallet af flager, som er orienteret parallelt med filmoverfladen. Kendskab til enten den absolutte eller den relative fordeling kan være af stor hjælp under formuleringen af metalliske pigmentbe1 ægn ingskompositi oner. For en given kompositionstype kan den detaljerede formulering eller de påførings-15 tilstande, som er nødvendige til opnåelse af den optimale "f1 ip"-effekt, findes ved forsøg i forbindelse med reflek-ti onsmå 1 i nger foretaget ved metoden ifølge opfindelsen. Jo stejlere faldet af fordel ingskurven fra punktet defineret ved n(a)/n(0) = 100%, a=0 er, jo mere udtalt bliver "f1 ip"effek-20 ten. En bestemmelse af fordelingen ved denne metode gør det på tilsvarende måde muligt at foretage en nøjagtig tilpasning af en eksperimentel komposition til en given standardfilm, der skal bestemmes.

25 Det skal bemærkes, at fjernelsen af refraktionseffekten ved fi lm/luftski1 lef laden for en fikseret værdi af Θ tillader, at fordelingen karakteriseres over et større område af værdier for α end i det tilfælde, hvor effekten ikke er elimineret. Om tabet af den nævnte del af kurven er væsentlig for den samlede 30 vurdering af fordelingen vil afhænge af de særlige omstændigheder, men man foretrækker i almindelighed at eliminere refraktionseffekten og således opnå et så fuldstændigt billede som muligt af flagernes orientering. Det skal bemærkes, at en enkelt mulighed for refraktion er gyldig for den indfaldende 35 stråle og alle de reflekterede stråler uanset deres azimuthale positioner. Ved de hidtidige teknikker ændres muligheden for refraktion ved en variation af strålernes vinkler i forhold til f i Imens norma 1 .

10

DK 159405 B

Ifølge opfindelsen er der tilvejebragt et apparat til karakterisering af en overfladebelægningsfilm indeholdende et metallisk flagepigment. Apparatet omfatter en lyskilde til frembringelse af en parallel lysstråle, en understøtning af den 5 film, der skal karakteriseres, og som er således anbragt, at strålen rettes mod filmen med en given vinkel i forhold til normalen til filmoverfladen, der derved belyses, og organer til at modtage og måle det lys, der reflekteres fra et område af filmoverfladen, der ligger helt inde i det belyste område, 10 i flere forskellige azimuthale betragtningspositioner, som ovenfor angivet.

I en udførelsesform for apparatet er der gjort brug af et enkelt organ til modtagelse og måling af det reflekterede lys.

15 Dette organ kan bevæges i en cirkulær bane, der ligger i et plan parallelt med filmoverfladen således, at det altid betragter det belyste område af filmoverfladen med den samme vinkel. Det respektive organ kan udgøres af en passende anbragt fotodetektor, idet de af detektoren genererede signaler 20 forstærkes og overføres til et registreringsinstrument eller en måler, hvorved der opnås et mål for intensiteten af det reflekterede lys. Det bevægelige modtage- og måleorgan kan i stedet udgøres af et spejl, som kan gennemløbe den foreskrevne cirkulære bane, i forbindelse med en fast monteret fotodetek-25 tor således, at lyset reflekteres fra et punkt på filmoverfladen og derefter takket være spejlet altid rammer detektoren uanset spejlets position. Bevægelsen af enten den bevægelige detektor eller spejlet i den cirkulære bane kan foretages i trin eller være kontinuert, idet trinnene svarer til de for-30 skellige azimuthale betragtningspositioner, ved hvilke reflek-tionsmål i ngerne skal foretages. Det er tilstrækkeligt, at bevægelsen af detektoren eller spejlet dækker et område af azimuthale vinkler, der så nær som muligt strækker sig fra ø = øg til ø = øg + 180°. Det er dog fordelagtigt, hvis detektoren 35 eller spejlet gennemløber næsten hele området på 360°. De reflekterede intensiteter, der observeres i de valgte azimuthale positioner i området 0 - 180°, gentages i de tilsvarende posi- 11

DK 159405 B

tioner i området 180-360°. I praksis er det imidlertid nyttigt at foretage målinger i hele området for at få en bekræftelse på nøjagtigheden, den symmetriske virkemåde af apparatet og kvaliteten af panelet. Hvis der er en mindre forskel imellem 5 de tilsvarende målte værdier, kan man tage middelværdien af hvert par af målesignaler.

I en alternativ udførelsesform for apparatet er der gjort brug af et antal organer for modtagelse og måling af det reflekte-10 rede lys. Disse organer er anbragt i fikserede positioner i en' cirkulær bane, i et plan parallelt med filmoverfladen, idet antallet og positionerne af modtage- og måleorganerne svarer til de valgte azimuthale betragtningspositioner. Hver af de respektive organer kan udgøres af fotodetektorer. Alternativt 15 kan de udgøres af en 1 ysopfangende anordning, især en optisk fiber, hvor det lys, der modtages ved hver position, på sin side føres til en enkelt fotodetektor, der er monteret i afstand fra de aktuelle betragtningspositioner, og hvor lyset modtaget i hver position føres til en separat fotodetektor.

20 Signalerne fra fotodetektoren eller -detektorerne kan som før nævnt forstærkes og overføres til et egnet instrument, hvorved der vil kunne tilvejebringes en visning eller registrering af de detekterede 1ysi n tens iteter.

25 Af de tidligere nævnte grunde er det med det ovenfor nævnte apparat at foretrække, at lyskilden er anbragt således, at den vinkel, den indfaldende lysstråle danner med filmens normal, er lig med den vinkel, ved hvilken det reflekterede lys modtages i alle de azimuthale betragtningspositioner. Det er også 30 foretrukket, at lyskilden er koblet til optiske elementer således, at den indfaldende lysstråle ikke kun er parallel, men også giver et cirkulært belysningsområde på filmoverfladen.

F.eks. kan der anvendes et lysstop med en cirkulær apertur, og som er passende skråtstillet i forhold til strålens retning, 35 eller alternativt et stop med en elliptisk apertur, og som er anbragt vinkelret på strålen.

12

DK 159405 B

I det ovenfor beskrevne apparat, i hvilket der er en enkelt fikseret fotodetektor, og det reflekterede lys er afbøjet ved hjælp af et bevægeligt spejl, kan apparatet med fordel indeholde et dobbeltstrålearrangement, der anvender en enkelt fo-5 todetektor, som ofte er inkorporeret i optiske instrumenter, til eliminering af virkningerne af fluktuationer i intensiteten af lyskilden. I dette arrangement er den indfaldende lysstråle fra tid til anden omdirigeret således, at den reflekteres fra en overflade af kendte reflektionskarakter istikker 10 (eksempelvis en blok af rent bariumsulfat) i stedet for fra overfladen af den film, der skal karakteriseres.

I en yderligere modifikation af de ovenfor beskrevne apparater, som følger almindelig instrumenteringspraksis for måling af 15 reflektion af overfladebelægningsfilmene, inkorporeres en glashalvkugle til at modvirke effekten af af refraktionsindekset af bindemidlet i filmen. Halvkuglen, der har et refraktionsindeks svarende til refraktionsindekset af bindemidlet, er placeret med sin basis på filmoverfladen med et lag olie, 20 der også har et refraktionsindeks svarende til refrakt i ons in-dekset af bindemidlet, for at sikre en god optisk kontakt i en sådan position, at både den indfaldende lysstråle og den reflekterede lysstråle set fra en af de forskellige azimuthale vinkler, vil kunne passere.

25

Opfindelsen illustreres ved nedenstående beskrivelse af et apparat indeholdende en enkelt fikseret fotodetektor og et bevægeligt betragtningsspejl under henvisning til f i g. 3, som viser et tværsnit gennem apparatet.

30

En plan prøve 1 (der også ses i tværsnit) af en belægningsfilm indeholdende metallisk flagepigment er klemt ned i en apertur i siden af en lystæt kasse 2, og der er til overfladen af filmen (ved hjælp af ikke viste klemorganer) klemt en gi as halv-35 kugle 3 af et refrakt i ons indeks svarende til refraktionsindekset af bindeharpikset i filmen 1. Underlaget af halvkuglen 3 holdes i optisk kontakt med filmoverfladen ved hjælp af et 13

DK 159405 B

lag olie (ikke vist), og den krumme overflade af halvkuglen 3 vender mod det indre af kassen 2. Lys fra en kilde 4 i kassen 2 passerer en kondensator 1inse 5 og en fokuseringslinse 6 og når et brændpunkt ved et optisk stop 7. Derfra føres lyset ind 5 i halvkuglen 3, hvor det omdannes til parallelt lys og belyser et område på overfladen af filmen 1. En konsol 8 fastgjort til væggen af kassen 2 bærer en skridtmotor 9, på hvis aksel der er monteret en arm 10 med en apertur 11 og et spejl 12 ved den ydre ende. Spejlet 12 er anbragt således, at det altid 10 ligger parallelt med rotationsaksen af armen 10 under den' skridtvise bevægelse af sidstnævnte i et plan parallelt med planet af filmen 1. Der er indrettet kalibreringsorganer (ikke vist) til angivelse af den azimuthale vinkel, hvorigennem armen 10 roterer. Lys reflekteret fra filmen 1 afgives via halv-15 kuglen 3 i flere retninger. Kun den del af det lys, som passerer aperturen 11, reflekteres ved spejlet 12 således, at det rammer en fotodetektor 13 i den ovenfor liggende væg af kassen 2. Fotodetektoren 13 er anbragt ved den lukkede ende af en cylindrisk del 14, hvis inderside er hvid og tjener til at op-20 fange det reflekterede og derpå indfaldende lys uanset vinkel-stillingen af armen 10 og spejlet 11, og overføre en konstant del af dette lys til fotodetektoren 13.

De relative positioner af fotodetektoren 13, spejlet 12, lys-25 kilden 4, linserne 5 og 6, og det optiske stop 7 er således, at vinklen, ved hvilken lysstrålen er indfaldende på filmoverfladen, er lig med den vinkel, ved hvilken strålen, der når fotodetektoren 13 via spejlet 12, er reflekteret fra filmoverfladen. Fotodetektoren 13 er forbundet til en passende for-30 stærker- og registrerings/måleenhed (ikke vist). Ved hver trinvise position af armen 10 er den azimuthale vi nkelsti 11 ing registreret, og intensiteten af lyset reflekteret fra filmprøven 1 aflæses på måleren. De således opnåede data behandles på den ovenfor beskrevne måde til frembringelse af en grafisk 35 afbildning af orienteringsfordelingen af de metalliske flager i filmprøven.

14

DK 159405 B

TABEL

5

Vinkel Aflæsning Beregnet Beregnet % ø-øQ vinkel cc relativ re- flektion.

10 ° 250 0 29,8 0 240 1 26,5 3 230 2 22,9 6 15 220 2 1/2 18,9 8 210 4 1/2 14,5 14 205 8 12,2 25 200 11 9,8 34 195 15 1/2 7,4 48 20 190 23 5,0 72 185 28 2,5 88 180 32 0 100 175 28 2,5 88 170 23 5,0 72 25 165 15 1/2 7,4 48 160 11 9,8 34 155 8 12,2 25 150 4 1/2 14,5 14 140 2 1/2 18,9 8 30 130 2 22,9 6 120 1 26,5 3 110 0 29,8 0 35 Lysets indfaldsvinkel = 45°.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til karakterisering af en overf 1adebelæg-5 ningsfilm indeholdende et metallisk flagepigment, hvilken fremgangsmåde omfatter en belysning af en plan prøve af filmen med en parallel lysstråle og en måling af intensiteten af det lys, der reflekteres fra filmen, kendetegnet ved, at lysstrålen, som belyser overfladen, danner en given vinkel med 10 normalen (Z) til overfladen, og at intensiteten af det reflek-' terede lys måles i et antal azimuthale betragtningspositioner, ved hvilke der opfanges en lysstråle reflekteret fra et punkt på filmoverfladen i det belyste område, idet positionerne ligger på en cirkel i et plan parallelt med filmoverfladen, og 15 idet filmens normal (Z) i dette punkt går gennem cirklens centrum,

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at man udtrykker intensiteten af lyset reflekteret i hver az i - 20 muthposition som en del af intensiteten af 1yset reflekteret i en udvalgt azimuthposition og etablerer en relation imellem de således udledte proportionale intensiteter og de vinkler (a), de metalliske flager danner med filmens normal (Z).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at vinklen med filmens normal (Z) ved den indfaldende lysstråle er lig med vinklen med filmens normal (Z) ved en reflekteret stråle opfanget i alle azimuth betragtn ingsposi -tioner. 30

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at refraktion af indfaldende og reflekterede stråler ved filmens overflade er forhindret.

5. Apparat til karakterisering af en overf 1adebelægningsfilm (1) indeholdende metalliske flagepigmenter og med en plan overflade, hvilket apparat omfatter en kilde (4) for frembrin- DK 159405 B gelse af en parallel lysstråle (X) og organer (12, 14) for modtagelse af lyset (Yj, X2) reflekteret fra et punkt på filmoverfladen, der ligger i det belyste område, ved et antal azimuthale betragningspositioner på en cirkel i et plan parallelt 5 med filmoverfladen, idet en normal (Z) til filmen i det navnte punkt af det belyste område går gennem cirklens centrum, samt organer (13) til måling af det således modtagne lys, kendetegnet ved, at der er indrettet organer (2) til understøtning af filmen i forhold til lyskilden (4) således, at 10 strålen ligger skråt i forhold til filmoverfladen, og at lysmålerorganerne separat måler lyset (Yj, Y2) ved hver af de forskellige azimuthpositioner.

6. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved et en-15 kelt organ (12) til modtagelse af det reflekterede lys (Yj, Y2)f idet organet (12) er monteret således, at det kan bevæges i en bane, der er sammenfaldende med cirklen indeholdende de azimuthale betragtningsposit ioner.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det enkelte lysmodtagende organ (12) forskydes i diskrete trin svarende til de valgte azimuthale betragtningspositioner.

8. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det 25 omfatter et antal organer for modtagelse af det reflekterede lys (Yj, Y2), hvilke organer hver for sig er anbragt i fikserede positioner, der er sammenfaldende med de valgte azimuthale betragtningspositioner,

9. Apparat ifølge krav 5-8, kendetegnet ved, at lyskilden (1) er således anbragt, at den vinkelf. den indfaldende lysstråle (X) danner med filmens normal (Z), er lig med den vinkel, som den reflekterede lysstråle (Yj, Y2) opfanget i alle azimuthale betragtningspositioner danner med filmens nor-35 mal (Z).