JP2002519651A - 被覆面の質を定量的に判定する装置及びその方法 - Google Patents
被覆面の質を定量的に判定する装置及びその方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被覆表面の質の再現可能な定量的評価を可能にするもの装置及びその方法を提供することである。
【解決手段】 判定される被覆厚を表す被覆厚出力電気信号を発する少なくとも一つの被覆厚センサー有する、前記表面に塗布された被覆層厚を検出する被覆厚測定装置を備え、前記制御手段が前記被覆厚出力信号を評価することによって被覆厚値を判定し、かつ、前記測定面で反射し少なくとも一つの前記フォトセンサーに受光される光を評価することによって前記測定面を特徴づける少なくとも一つの外観パラメータを判定し、前記出力手段が、少なくとも一つの前記被覆厚値及び／又は少なくとも一つの外観パラメータを表示することを特徴とする。
Description
【０００１】
本発明は、被覆表面の質を定量的に決定する装置及びその方法に関するもので
ある。
ある。
【０００２】
表面の質については、人の観察による表面の外観を決定するものであって、か
つ、特に、カラー、明度、光沢、像の鮮明度（ＤＯＩ）、くもり(haze)、表面組
織（surface texture）及び表面リップル（みかん膚）等のような特性である物
理的な特性として理解すべきである。
つ、特に、カラー、明度、光沢、像の鮮明度（ＤＯＩ）、くもり(haze)、表面組
織（surface texture）及び表面リップル（みかん膚）等のような特性である物
理的な特性として理解すべきである。
【０００３】 多くの技術的文献及び製品にとって、可視表面特性の性質は、これらの製品の
全外観おいて決定的な特徴である。
全外観おいて決定的な特徴である。
【０００４】 このような製品の典型的な例は自動車の車体である。以下のように、自動車の
車体の表面の製造において生ずる技術的な問題について、本願の範囲に関して本
発明をいかなる方法でも制限することなく詳細に説明する。
車体の表面の製造において生ずる技術的な問題について、本願の範囲に関して本
発明をいかなる方法でも制限することなく詳細に説明する。
【０００５】 自動車は、例えば、家具のような表面の反射特性あるいは光沢パラメータにつ
いての値よりはるか大きな値を有する高い光沢あるいは金属仕上げを備えている
のが通常である。施された仕上げについての高い光沢及びそれが施された比較的
大きな表面には、仕上げる表面について極端に精密な準備と、仕上げの際の特に
高い注意とが必要とされる。
いての値よりはるか大きな値を有する高い光沢あるいは金属仕上げを備えている
のが通常である。施された仕上げについての高い光沢及びそれが施された比較的
大きな表面には、仕上げる表面について極端に精密な準備と、仕上げの際の特に
高い注意とが必要とされる。
【０００６】 表面の可視特性を決定する様々な方法、装置、及び設備と、特に表面の反射特
性とは、独国特許第41 27 215号公開公報及び独国特許第44 34 203号公開公報に
記載されているような技術から周知である。
性とは、独国特許第41 27 215号公開公報及び独国特許第44 34 203号公開公報に
記載されているような技術から周知である。
【０００７】 今日の自動車メーカーは、多くの検査員を雇い、製造段階の間でさえ、仕上げ
られた車体表面のおける質的欠陥を識別するために、表面の質を視覚的に、ある
いは自動的に検査する多くの高コストの大型の測定装置を活用する。しかしなが
ら、この方法はいろいろな欠点を伴う。
られた車体表面のおける質的欠陥を識別するために、表面の質を視覚的に、ある
いは自動的に検査する多くの高コストの大型の測定装置を活用する。しかしなが
ら、この方法はいろいろな欠点を伴う。
【０００８】 外観検査の仕事は、非常に大変であり、かつ、常時精密に定義した照明条件を
有するワーク条件（work bays）を必要とする。しかしながら、同じ仕上げ面を
評価するとき、異なる検査員間には大きな不一致が存在する。なぜなら、ある特
性に関しては、個々の生理的感想が検査員によって異なり、また、他の特性につ
いては、個々の検査員の視力がその検査員自身の体格（physical constitution
）にも依存するからである。
有するワーク条件（work bays）を必要とする。しかしながら、同じ仕上げ面を
評価するとき、異なる検査員間には大きな不一致が存在する。なぜなら、ある特
性に関しては、個々の生理的感想が検査員によって異なり、また、他の特性につ
いては、個々の検査員の視力がその検査員自身の体格（physical constitution
）にも依存するからである。
【０００９】 そのため、達しない試験片が不合格となり、自動車の車体の再仕上げが必要と
なる低質の閾値の定義において大きな困難が生ずる。
なる低質の閾値の定義において大きな困難が生ずる。
【００１０】 さらに、熟練検査員によってさえ仕上げむらあるいは同様の不具合の原因を突
き止めることは非常に難しい。そのため、行われる観察及び測定をもとに、質を
改善することを目的とした自動仕上げ装置の制御値を修正することは難しい。
き止めることは非常に難しい。そのため、行われる観察及び測定をもとに、質を
改善することを目的とした自動仕上げ装置の制御値を修正することは難しい。
【００１１】 表面の光沢あるいは像の鮮明度を決定するのに自動で作動する測定装置を使用
するときは、定量的な数値尺度を光沢、像の鮮明度、あるいはリップル（みかん
膚）に対して得ることができる。しかしながら、自動外観検査における決定的な
欠点は、テストされる外観特性に対する値を確かめることができるが、ユーザー
がそれらの原因についての情報を受け取らないことである：基準値からのずれは
確かめれることはできるが、これらの欠陥の原因はわからないままである。
するときは、定量的な数値尺度を光沢、像の鮮明度、あるいはリップル（みかん
膚）に対して得ることができる。しかしながら、自動外観検査における決定的な
欠点は、テストされる外観特性に対する値を確かめることができるが、ユーザー
がそれらの原因についての情報を受け取らないことである：基準値からのずれは
確かめれることはできるが、これらの欠陥の原因はわからないままである。
【００１２】 自動車業界では、様々なタイプの仕上げ装置及び処理技術を用いて、異なる表
面素地上で仕上げが行われる。高質の仕上げを得るために、様々な仕上げ材料及
び処理は互い最適に組み合わされる。大きな費用がかかるにも関わらず、仕上げ
面におけるむらが製造中に発生し、その原因を突き止めることは困難である。
面素地上で仕上げが行われる。高質の仕上げを得るために、様々な仕上げ材料及
び処理は互い最適に組み合わされる。大きな費用がかかるにも関わらず、仕上げ
面におけるむらが製造中に発生し、その原因を突き止めることは困難である。
【００１３】 従来の測定装置のさらなる欠点は、かなりスペースを必要とし、そのため、ユ
ーザーが持ち運びできないことである。
ーザーが持ち運びできないことである。
【００１４】 従って、被覆表面の質の再現可能な定量的評価を可能にするものであって、か
つ、測定された光学的値が基準からずれている原因へと測定結果が導かれるよう
に測定される表面の物理的変数を決めることができるようなタイプの導入部で特
定した方法及び装置を提供することが、本発明の目的である。
つ、測定された光学的値が基準からずれている原因へと測定結果が導かれるよう
に測定される表面の物理的変数を決めることができるようなタイプの導入部で特
定した方法及び装置を提供することが、本発明の目的である。
【００１５】 本発明の他の目的は、構造においてより小さくかつより単純であって、かつユ
ーザーが容易に持ち運ぶことができ、また他の補助的発明を利用することなく定
量的表面評価に使用することができる装置を提供することである。
ーザーが容易に持ち運ぶことができ、また他の補助的発明を利用することなく定
量的表面評価に使用することができる装置を提供することである。
【００１６】 本発明のさらなる目的は、本発明の上述の目的に対応しらコンパクトな構造に
かかわらず、従来装置の周知の状態に比較してかなり広範に測定可能性を提供す
る外観特性を測定する装置を提供することである。
かかわらず、従来装置の周知の状態に比較してかなり広範に測定可能性を提供す
る外観特性を測定する装置を提供することである。
【００１７】 本発明の他の目的は、測定の際に外観表面特性を有利に確認することを可能に
する方法を示すことである。
する方法を示すことである。
【００１８】 この目的は、請求項１に記載の装置による本発明に対応して達成される。
【００１９】 本発明による方法は、請求項３５に記載の内容を備えている。
【００２０】 本発明の好適な実施形態は、従属項の内容を備えている。
【００２１】
本発明による装置では、測定される表面の一部である測定表面上で、一または
二以上の光源を備えた第１の光学手段から所定の角度で光が入射する。
二以上の光源を備えた第１の光学手段から所定の角度で光が入射する。
【００２２】 測定表面により反射された光は、その測定表面に対して第２の所定角で配置さ
れた第２の光学手段によって受光される。前記第２の第２の光学手段は、一また
は二以上の感光型フォトセンサーを備えている。
れた第２の光学手段によって受光される。前記第２の第２の光学手段は、一また
は二以上の感光型フォトセンサーを備えている。
【００２３】 複数のフォトセンサーあるいはビデオカメラあるいはＣＣＤチップは、前記第
２の光学手段を備えてもよい。
２の光学手段を備えてもよい。
【００２４】 表面に形成された層の厚みを決定するため、被覆厚測定装置を備えている。被
覆厚測定装置は、決定される被覆厚を表す電気的被覆厚出力信号を発生する一ま
たは二以上の被覆厚センサーを備えている。
覆厚測定装置は、決定される被覆厚を表す電気的被覆厚出力信号を発生する一ま
たは二以上の被覆厚センサーを備えている。
【００２５】 測定のシーケンスを制御するために、一または二以上の処理手段を有する制御
装置を備えており、該制御装置は、層厚における出力信号を評価することによっ
て被覆厚の値と、測定表面から反射する際にフォトセンサーによって受光した光
を評価することによって測定表面の少なくとも一つの外観パラメータ特性とを決
定する。
装置を備えており、該制御装置は、層厚における出力信号を評価することによっ
て被覆厚の値と、測定表面から反射する際にフォトセンサーによって受光した光
を評価することによって測定表面の少なくとも一つの外観パラメータ特性とを決
定する。
【００２６】 出力手段は、被覆厚値と前記の少なくとも一つの外観パラメータとを示す。
【００２７】 従来の装置とは対照的に、本発明による装置における光学センサーは共通面に
配置し、本発明の光学センサーは共通基板上に配置している。個々のセンサーは
、共通表面上で感光型表面を構成してもよく、この場合、各感光型センサーの表
面が選択され、あるいは、測定装置において反射角の所定の角度範囲に対応する
ように選択することが可能である。
配置し、本発明の光学センサーは共通基板上に配置している。個々のセンサーは
、共通表面上で感光型表面を構成してもよく、この場合、各感光型センサーの表
面が選択され、あるいは、測定装置において反射角の所定の角度範囲に対応する
ように選択することが可能である。
【００２８】 本発明による装置は多くの利点を有する：
【００２９】 表面を仕上げるときに製造シーケンスを制御する実質的な前提条件は、表面の
外観品質を決定することである。上記の外観特性によって、被覆表面の質を定義
する外観パラメータが決定される。前記外観パラメータに加えて、表面被覆厚も
表面の質の定義に対して重要なパラメータであり、かつこれは従来の外観測定方
法あるいは自動測定方法によっては確かめられない。
外観品質を決定することである。上記の外観特性によって、被覆表面の質を定義
する外観パラメータが決定される。前記外観パラメータに加えて、表面被覆厚も
表面の質の定義に対して重要なパラメータであり、かつこれは従来の外観測定方
法あるいは自動測定方法によっては確かめられない。
【００３０】 本発明による装置は、一又は複数の外観パラメータだけでなく、被覆表面の質
の実質的特性も表す被覆厚を決定する。
の実質的特性も表す被覆厚を決定する。
【００３１】 これは、被覆厚が表面の質を決定するときに非常に重要なパラメータなので特
に有利である。なぜなら、被覆厚がさらに基準外観パラメータからのずれの原因
に関する情報を含んでいるからである。
に有利である。なぜなら、被覆厚がさらに基準外観パラメータからのずれの原因
に関する情報を含んでいるからである。
【００３２】 表面の被覆に際して不十分な量の仕上げ剤が塗られると、適当な具合に広がら
なく、不均一さが被覆厚内に広がってしまう。仕上げ剤を塗り過ぎると、それが
余ってしまい、確実にリップル（みかん膚）を生ずる。
なく、不均一さが被覆厚内に広がってしまう。仕上げ剤を塗り過ぎると、それが
余ってしまい、確実にリップル（みかん膚）を生ずる。
【００３３】 塗料を合成して塗布するとき、被覆基板に対する顔料の配向（orientation)が
、カラー挙動及び他の外観特性においてしばしば重要な役割を果たすので、顔料
が塗布した被覆内で浮遊するようになる過程が生ずる多くの場合には注意しなけ
ればならない。
、カラー挙動及び他の外観特性においてしばしば重要な役割を果たすので、顔料
が塗布した被覆内で浮遊するようになる過程が生ずる多くの場合には注意しなけ
ればならない。
【００３４】 外観特性におけるずれのこの原因と他の原因は、被覆厚を測定することによっ
て確実に決定されてもよい。
て確実に決定されてもよい。
【００３５】 測定表面被覆厚及び外観特性とは、ずれの原因を不完全に決定し、それによっ
て被覆装置に対する修正値を導くために非常に重要なパラメータを与えるもので
あるから特に有利である。
て被覆装置に対する修正値を導くために非常に重要なパラメータを与えるもので
あるから特に有利である。
【００３６】 別の利点は、本発明による装置が非常に小型に、また、ユーザーによって持ち
運ばれるように製造されてもよいことである。これによって、汚れチェックが特
に容易に行うことができる。
運ばれるように製造されてもよいことである。これによって、汚れチェックが特
に容易に行うことができる。
【００３７】 このタイプの小型の装置の他の利点は、凹曲面上あるいは凸曲面上に達するこ
とが比較的困難な汚れにおいてさえ、品質を信頼性高く、かつ容易に判定しても
よいことである。
とが比較的困難な汚れにおいてさえ、品質を信頼性高く、かつ容易に判定しても
よいことである。
【００３８】 本発明による他の利点は、一又は二以上の被覆面における様々な位置での単純
出、フレキシブルで、信頼性の高い再現性のテスト及び判定が可能になることで
ある。
出、フレキシブルで、信頼性の高い再現性のテスト及び判定が可能になることで
ある。
【００３９】 表面被覆形成処理の質の表示自体が、外観パラメータと一又は二以上の被覆面
における様々な点でなされた測定から得られた層厚データとを関係づけることに
よって難なくかつ信頼性高く行うことができることも本発明の別の利点である。
における様々な点でなされた測定から得られた層厚データとを関係づけることに
よって難なくかつ信頼性高く行うことができることも本発明の別の利点である。
【００４０】 テストは、表面の光沢が、例えば、リップル及び層厚の変動が例えば光沢及び
くもりに影響を与えるような層厚と関係していることを示している。
くもりに影響を与えるような層厚と関係していることを示している。
【００４１】 本発明の好適な実施形態においては、被覆厚測定装置はいろいろな形で実現さ
れる。さらに好適な独創的な構成においては、被覆厚測定装置は複数の異なる被
覆厚センサーを備えている。
れる。さらに好適な独創的な構成においては、被覆厚測定装置は複数の異なる被
覆厚センサーを備えている。
【００４２】 被覆厚の判定は、例えば独国特許第43 33 419号公開公報において開示されて
いるような周知の装置及ぶ方法によって行ってもよい。
いるような周知の装置及ぶ方法によって行ってもよい。
【００４３】 基板上の層厚を判定するには、通常、特定のタイプの基板及び仕上げ剤に対し
て適した被覆厚センサーを使用しなければならない。層厚を測定するときは、磁
気、非磁気、導電性、非導電性、鉄、非鉄の基板及び被覆の識別を行う。
て適した被覆厚センサーを使用しなければならない。層厚を測定するときは、磁
気、非磁気、導電性、非導電性、鉄、非鉄の基板及び被覆の識別を行う。
【００４４】 本発明の好適な実施形態では、永久磁石及び磁束密度センサー手段を鉄基板上
での層厚を測定するのに用いる。ここで、本発明の別の好適な実施形態では、前
記磁束密度センサー手段は、ホール効果センサー手段で構成されている。磁束密
度は永久磁石の一つの極で決定し、そして被覆厚はそれから導く。
での層厚を測定するのに用いる。ここで、本発明の別の好適な実施形態では、前
記磁束密度センサー手段は、ホール効果センサー手段で構成されている。磁束密
度は永久磁石の一つの極で決定し、そして被覆厚はそれから導く。
【００４５】 導電性基板上の非導電性被覆の層厚を測定する際、渦電流効果を利用してもよ
い。
い。
【００４６】 本発明の実施形態においては、コイルが導電性基板の基板上に渦電流を誘起す
る。その渦電流は励起コイル上に効果を有する反対の磁界を発生する。ここで、
それから被覆の代表値を決定してもよい。本発明の好適な実施形態では、前記コ
イルは渦電流測定コイルとして実現される。
る。その渦電流は励起コイル上に効果を有する反対の磁界を発生する。ここで、
それから被覆の代表値を決定してもよい。本発明の好適な実施形態では、前記コ
イルは渦電流測定コイルとして実現される。
【００４７】 本発明の好適な実施形態では、被覆厚測定装置は、被覆表面層厚の決定のため
の超音波送信機及び超音波受信機手段を備えている。超音波の使用は、プラスチ
ック基板の被覆厚の決定にとって特に有利である。
の超音波送信機及び超音波受信機手段を備えている。超音波の使用は、プラスチ
ック基板の被覆厚の決定にとって特に有利である。
【００４８】 本発明の別の好適な実施形態は、レーザーと熱音響手段によって被覆厚を決定
する非接触方法に対して提供したものである。さらに、レーザーを使った測定表
面の同時照射における音響衝撃を介して被覆厚を決定することが可能である。
する非接触方法に対して提供したものである。さらに、レーザーを使った測定表
面の同時照射における音響衝撃を介して被覆厚を決定することが可能である。
【００４９】 本発明の別の好適な実施形態では、サファイア探針又は硬い金属探針をゲージ
プローブ（gauge probe）上に配置している。
プローブ（gauge probe）上に配置している。
【００５０】 本発明の別な好適な実施形態では、被覆厚センサーは強磁性体芯のまわりに巻
いたコイルを２つ備えている。励起電流（excitation current）は第１のコイル
を介して運ばれ、一方、第２のコイルの信号は層厚を決定するために評価する。
第１のコイルの低周波励起電流（＜500 Hz）によって、鉄基板上での非鉄層の層
厚を測定可能になる。ここで、高周波励起電流（＞500 Hz）によって、非鉄導電
性基板上での非導電性層の層厚測定を可能になる。
いたコイルを２つ備えている。励起電流（excitation current）は第１のコイル
を介して運ばれ、一方、第２のコイルの信号は層厚を決定するために評価する。
第１のコイルの低周波励起電流（＜500 Hz）によって、鉄基板上での非鉄層の層
厚を測定可能になる。ここで、高周波励起電流（＞500 Hz）によって、非鉄導電
性基板上での非導電性層の層厚測定を可能になる。
【００５１】 さらに、例えば、磁気的に機能する、あるいは磁気誘導的に機能する被覆厚測
定処理のような、本発明の実施形態における専門家に周知の通常の方法及び装置
を活用することも可能である。
定処理のような、本発明の実施形態における専門家に周知の通常の方法及び装置
を活用することも可能である。
【００５２】 本発明の別の好適な実施形態では、被覆厚測定装置は測定面上の層厚を決定す
る２つの異なるセンサー手段を備えている。少なくとも第１の層厚センサーは磁
気基板上の層厚を決定するのに備えられたものであり、また、少なくとも第２の
層厚センサーは非磁気基板上の層厚を決定するのに備えられたものである。
る２つの異なるセンサー手段を備えている。少なくとも第１の層厚センサーは磁
気基板上の層厚を決定するのに備えられたものであり、また、少なくとも第２の
層厚センサーは非磁気基板上の層厚を決定するのに備えられたものである。
【００５３】 このタイプの実施形態は複数の利点を有する。様々なタイプのセンサーを使用
することによって、標準の通常使用するタイプの基板上の層厚を信頼性高く、か
つ再現性よく決定することができる。
することによって、標準の通常使用するタイプの基板上の層厚を信頼性高く、か
つ再現性よく決定することができる。
【００５４】 被覆厚測定装置は様々な被覆厚センサーを備え、そのため、様々なタイプの基
板の層厚は本発明による装置によって信頼性高く決定されることは特に有利であ
る。
板の層厚は本発明による装置によって信頼性高く決定されることは特に有利であ
る。
【００５５】 車両の車体あるいは自動車の様々な点における被覆厚を決定するのに利用する
ことが必要である装置は唯一つの装置だけなので、このタイプの装置の実施形態
は特に有利である。
ことが必要である装置は唯一つの装置だけなので、このタイプの装置の実施形態
は特に有利である。
【００５６】 以前は、異なる基板に対して異なる装置を使用することが必要だった。別の利
点は、被覆厚決定に加えて、少なくとも一つの外観パラメータも決定することが
できることである。
点は、被覆厚決定に加えて、少なくとも一つの外観パラメータも決定することが
できることである。
【００５７】 本発明の別な好適な実施形態では、光沢又はくもり又は像の鮮明度（ＤＯＩ）
あるいは典型的な波長及びその振幅が、前記測定面の層厚トポロジー（みかん膚
）を決定する。みかん膚を決定するときは、波長が所定の波長間隔であるいは複
数の波長範囲で生じてもよい。さらに、測定面のカラーあるいはカラー明度を決
定することが可能である。
あるいは典型的な波長及びその振幅が、前記測定面の層厚トポロジー（みかん膚
）を決定する。みかん膚を決定するときは、波長が所定の波長間隔であるいは複
数の波長範囲で生じてもよい。さらに、測定面のカラーあるいはカラー明度を決
定することが可能である。
【００５８】 別の好適な実施形態では、前記測定面の二又は三以上の外観パラメータを決定
する。この実施形態は、層厚と結びついた二又は三以上の外観パラメータを決定
することによって最も実質的な測定面パラメータを確かめるので特に有利である
。
する。この実施形態は、層厚と結びついた二又は三以上の外観パラメータを決定
することによって最も実質的な測定面パラメータを確かめるので特に有利である
。
【００５９】 本発明による小型装置によって、ユーザーは、装置の変更の必要なしで、便利
でかつ単純な方法で最も重要な特性を決定することが可能となる。そして、その
ユーザーは、基準からのずれの原因に対して結論を引き出すことが可能である。
でかつ単純な方法で最も重要な特性を決定することが可能となる。そして、その
ユーザーは、基準からのずれの原因に対して結論を引き出すことが可能である。
【００６０】 別の好適な実施形態では、一又は二以上の温度測定手段は、個々の光源の特性
温度と対応する被覆厚及びフォトセンサーの特性温度とを決定するため、前記の
様々なセンサーと光源とに対してできるだけ近接して配置している。前記特性温
度によって、温度補償外観変数および被覆厚値を決定する。
温度と対応する被覆厚及びフォトセンサーの特性温度とを決定するため、前記の
様々なセンサーと光源とに対してできるだけ近接して配置している。前記特性温
度によって、温度補償外観変数および被覆厚値を決定する。
【００６１】 これは、光源の発光効率及びスペクトル特性が温度に依存するので特に有利で
ある。光源の温度特性についての知識を用いて、フォトセンサーの出力値に影響
がある発光スペクトルの決定を行うことができる。しかし、被覆厚センサーも温
度に依存する。
ある。光源の温度特性についての知識を用いて、フォトセンサーの出力値に影響
がある発光スペクトルの決定を行うことができる。しかし、被覆厚センサーも温
度に依存する。
【００６２】 特性温度の決定及びセンサー値の訂正によって、測定値の再現性及び信頼性が
増加する。
増加する。
【００６３】 別の好適な実施形態では、装置は等距離で測定面に対して移動可能である。接
触なしでも操作可能な距離測定手段を用いて、相対移動は定量的に検出可能であ
る。
触なしでも操作可能な距離測定手段を用いて、相対移動は定量的に検出可能であ
る。
【００６４】 さらに、連続的に、あるいは時間順の空間的、時間間隔で、あるいは表面上で
の所定の測定点において、外観パラメータ及び被覆厚値を決定しかつ保存する記
憶手段を備えていてもよい。
の所定の測定点において、外観パラメータ及び被覆厚値を決定しかつ保存する記
憶手段を備えていてもよい。
【００６５】 ユーザーが、測定変数及び測定場所の配分を別々に記録する必要なく、特性に
ついて大表面でさえ素早くかつ信頼性高く測定することができるので、そのよう
な本発明の構成は有利である。というのも、それらは記憶手段において永遠に保
存可能だからである。
ついて大表面でさえ素早くかつ信頼性高く測定することができるので、そのよう
な本発明の構成は有利である。というのも、それらは記憶手段において永遠に保
存可能だからである。
【００６６】 本発明の別の好適な実施形態では、測定する表面上に降着し、かつ測定する表
面に沿って移動する際に回転する測定ホイール(measurement wheel）を備えてい
るもよい。
面に沿って移動する際に回転する測定ホイール(measurement wheel）を備えてい
るもよい。
【００６７】 さらに、相対移動の決定に対して、回転角センサーは、測定ホイールによって
覆われた回転角と相対移動の経路とを表す電気回転角信号を発する測定ホイール
に結合していてもよい。
覆われた回転角と相対移動の経路とを表す電気回転角信号を発する測定ホイール
に結合していてもよい。
【００６８】 このタイプの構成の利点は、このような測定ホイールあるいは回転角センサー
を有する測定ホイールが従来技術により周知であり、またコスト効率よく多数製
造することができることである。
を有する測定ホイールが従来技術により周知であり、またコスト効率よく多数製
造することができることである。
【００６９】 本発明の別の好適な実施形態では、前記測定ホイールの一又は二以上の所定角
位置で測定表面層厚を決定する少なくとも一つの測定ホイール内に、少なくとも
一つの被覆厚センサーを配置している。
位置で測定表面層厚を決定する少なくとも一つの測定ホイール内に、少なくとも
一つの被覆厚センサーを配置している。
【００７０】 個々の被覆厚センサーもまた、測定ホイールに放射状に配置してもよく、その
ため、それらセンサーは対応する角度位置で測定面に接触する。複数の被覆厚セ
ンサーを測定ホイールの周囲全体に対称に分散して配置してもよい。
ため、それらセンサーは対応する角度位置で測定面に接触する。複数の被覆厚セ
ンサーを測定ホイールの周囲全体に対称に分散して配置してもよい。
【００７１】 本発明の別の好適な実施形態では、前記被覆厚センサーはホイール形状に配置
され、測定ホイールの軸上で回転可能に支持されている。そのため、表面に沿っ
て相対的に移動する間、連続的に被覆厚決定を行うことが可能になっている。
され、測定ホイールの軸上で回転可能に支持されている。そのため、表面に沿っ
て相対的に移動する間、連続的に被覆厚決定を行うことが可能になっている。
【００７２】 別の好適な実施形態では、被覆厚測定装置は基板のタイプに対して適した被覆
厚センサーのタイプを選択するためのスイッチ手段を備えている。前記被覆面の
基板のタイプは、前記記憶手段に記憶されたプログラムによって自動的に決定し
てもよい。
厚センサーのタイプを選択するためのスイッチ手段を備えている。前記被覆面の
基板のタイプは、前記記憶手段に記憶されたプログラムによって自動的に決定し
てもよい。
【００７３】 このタイプのスイッチ手段の装備は、スイッチ手段の簡単な作動によって被覆
厚を決定するのに、特別なタイプのセンサーを選択するので、特に有利である；
選択したセンサーによって確かめた被覆厚が不合理な値で返ってきたら、ユーザ
ーが例えば、被覆厚を決定するための他のタイプのセンサーを選択するためのデ
ィスプレイを用いることを奨励されてもよい。
厚を決定するのに、特別なタイプのセンサーを選択するので、特に有利である；
選択したセンサーによって確かめた被覆厚が不合理な値で返ってきたら、ユーザ
ーが例えば、被覆厚を決定するための他のタイプのセンサーを選択するためのデ
ィスプレイを用いることを奨励されてもよい。
【００７４】 所定の限界あるいはその所定の限界以下に下がった値を越えることは、有効な
測定範囲からの逸脱を表しており、例えば、ディスプレイ上で示される値∞によ
って示されてもよい。ユーザーは、スイッチ手段を作動し、他のセンサータイプ
にスイッチすることを促される。自動スイッチ及び適当な被覆厚センサーの自動
選択は、未熟なユーザーがこのタイプの独創的な発明を用いるときに特に有利で
ある。
測定範囲からの逸脱を表しており、例えば、ディスプレイ上で示される値∞によ
って示されてもよい。ユーザーは、スイッチ手段を作動し、他のセンサータイプ
にスイッチすることを促される。自動スイッチ及び適当な被覆厚センサーの自動
選択は、未熟なユーザーがこのタイプの独創的な発明を用いるときに特に有利で
ある。
【００７５】 本発明の別な好適な実施形態では、この装置は、少なくとも一つの光源を有す
る第３の光源を備え、この光源の光が、第３の所定の角度での所定のスペクトル
特性を有する測定表面を向いている。
る第３の光源を備え、この光源の光が、第３の所定の角度での所定のスペクトル
特性を有する測定表面を向いている。
【００７６】 別の好適な実施形態では、前記第３の光学手段から発せられた光は、第３の角
度で表面を向いている。その第３の角度とは、フレネル反射に従って反射したそ
の方向付けられた光が、測定面で反射される第１の光学手段によって発せられる
光の角度だけ、測定面に対して異なる角度を示すようになっている角度である。
度で表面を向いている。その第３の角度とは、フレネル反射に従って反射したそ
の方向付けられた光が、測定面で反射される第１の光学手段によって発せられる
光の角度だけ、測定面に対して異なる角度を示すようになっている角度である。
【００７７】 少なくとも二又は三以上の発光要素は、発光スペクトル特性と発光波長域にお
いて異なる第３の光学手段において用いることが好ましい。ここで、前記発光要
素の前記発光波長域は少なくとも光スペクトルの可視域において重なっていても
よく、また、前記発光要素の発光スペクトル特性は互いに線形独立である。
いて異なる第３の光学手段において用いることが好ましい。ここで、前記発光要
素の前記発光波長域は少なくとも光スペクトルの可視域において重なっていても
よく、また、前記発光要素の発光スペクトル特性は互いに線形独立である。
【００７８】 光学手段の個々の光学要素及び光源は、例えば、発光素子、レーザーダイオー
ド又は他の従来技術において周知の発光要素であってもよい。
ド又は他の従来技術において周知の発光要素であってもよい。
【００７９】 本発明の好適な実施形態では、第２の光学手段は、少なくとも２個、好ましく
は３個又は４個以上の感光要素を備え、それら出力電気信号は別々に検出しても
よい。
は３個又は４個以上の感光要素を備え、それら出力電気信号は別々に検出しても
よい。
【００８０】 一又は二以上のフォトセンサーの少なくとも３個以上のスペクトル特性が互い
に異なる実施形態が特に好ましい；それは、受光する光のカラーを確かめること
を可能にする。これは、色、色明度及び光沢を決定する際に特に有利である。こ
の場合、カラーＣＣＤチップも使用してもよい。
に異なる実施形態が特に好ましい；それは、受光する光のカラーを確かめること
を可能にする。これは、色、色明度及び光沢を決定する際に特に有利である。こ
の場合、カラーＣＣＤチップも使用してもよい。
【００８１】
本発明のさらなる利点、特性、及び応用可能性は、図面を参照しての実施形態
の以下の記載において特性される。
の以下の記載において特性される。
【００８２】 本発明の第一の実施形態を図１を参照して説明する。
【００８３】 図１に示した表面測定装置１は、載置板２に配置した底板４を備える。載置板
２は、光学ユニット３の側壁を形成する。底板２には開口が形成されており、そ
の開口から被覆厚センサー５が突き出て、測定する表面に接触する。
２は、光学ユニット３の側壁を形成する。底板２には開口が形成されており、そ
の開口から被覆厚センサー５が突き出て、測定する表面に接触する。
【００８４】 載置板２には被覆厚センサー５に対するガイド６を配置されている。前記被覆
厚センサー５が測定する表面に一定に接触するままであることを保証するために
、被覆厚センサー５上に載置板２上に配置した圧力バネ７によって圧力をかける
。それによって、底板４が測定する表面に接触していないならば、被覆厚センサ
ー５が底板４から突き出る。
厚センサー５が測定する表面に一定に接触するままであることを保証するために
、被覆厚センサー５上に載置板２上に配置した圧力バネ７によって圧力をかける
。それによって、底板４が測定する表面に接触していないならば、被覆厚センサ
ー５が底板４から突き出る。
【００８５】 表面測定装置の底面を図２に示した。被覆厚センサー５は底板開口５ａを抜け
て突き出ている。底板４の開口８を抜けて、光が第１の光学手段から測定面に向
かう。前記表面で反射した光は、底板４の開口８を抜けて表面測定装置に再入射
し、第２の光学手段で受光され、センサーの出力電気信号がさらに送信される。
て突き出ている。底板４の開口８を抜けて、光が第１の光学手段から測定面に向
かう。前記表面で反射した光は、底板４の開口８を抜けて表面測定装置に再入射
し、第２の光学手段で受光され、センサーの出力電気信号がさらに送信される。
【００８６】 図３は、表面測定装置の光学部分を示している。表面測定装置１内では、光源
１２、アパーチャ１３及びコリメータレンズ１４を備えた第１の光学手段１１が
配置されている。点光源から放射され、かつアパーチャを介して伝播される光は
、レンズ１４によって平行にされ、測定される表面９に入射する。
１２、アパーチャ１３及びコリメータレンズ１４を備えた第１の光学手段１１が
配置されている。点光源から放射され、かつアパーチャを介して伝播される光は
、レンズ１４によって平行にされ、測定される表面９に入射する。
【００８７】 第２の光学手段１５は、表面で反射される光がレンズ１８によって焦点合わせ
をされるように配置されている。アパーチャ１７を介して伝送された光は、フォ
トセンサー１６に入射する。さらに、表面測定装置は（図示しない）装置の作動
を制御する制御装置と、測定値を表示するための（図示しない）ディスプレイ装
置とを備えている。
をされるように配置されている。アパーチャ１７を介して伝送された光は、フォ
トセンサー１６に入射する。さらに、表面測定装置は（図示しない）装置の作動
を制御する制御装置と、測定値を表示するための（図示しない）ディスプレイ装
置とを備えている。
【００８８】 この実施形態では、フォトセンサーはＣＣＤチップであり、これにおいては、
各フォト要素の出力電気信号が個々に決定されてもよい。これによって様々な画
素を個々のセンサーに結合することが可能となり、それによって複数の異なるセ
ンサーが効果的に使用される。
各フォト要素の出力電気信号が個々に決定されてもよい。これによって様々な画
素を個々のセンサーに結合することが可能となり、それによって複数の異なるセ
ンサーが効果的に使用される。
【００８９】 理想的に反射するミラー面によって反射された光は、極端に狭い角度範囲にの
み備えられたＣＣＤチップに入射する；この範囲で受光された光は光沢を決定す
るのに使用してもよい。ここで、測定面からの拡散反射した光はＣＣＤチップの
他の部分にも入射する。そのため、くもり、ＤＯＩ、及びみかん膚の決定が可能
となる。
み備えられたＣＣＤチップに入射する；この範囲で受光された光は光沢を決定す
るのに使用してもよい。ここで、測定面からの拡散反射した光はＣＣＤチップの
他の部分にも入射する。そのため、くもり、ＤＯＩ、及びみかん膚の決定が可能
となる。
【００９０】 図３による実施形態は４５°の角度で示したものである。通常の測定配置に対
応して、この角度を修正してもよく、２０°、３０°、４５°、６０°、及び８
５°の角度も可能である。反射測定が他の基準をもとにするなれば、前記の値は
異なる構成であってもよい。ＣＣＤ表面の複数のセンサーへの分割は、例えば、
外観パラメータが米国ASTM E 430スタンダードにより測定されるように行っても
よい。
応して、この角度を修正してもよく、２０°、３０°、４５°、６０°、及び８
５°の角度も可能である。反射測定が他の基準をもとにするなれば、前記の値は
異なる構成であってもよい。ＣＣＤ表面の複数のセンサーへの分割は、例えば、
外観パラメータが米国ASTM E 430スタンダードにより測定されるように行っても
よい。
【００９１】 図４では、サンプル測定における理想的反射角に対しての角度のずれによって
、光強度の相関関数を示した図である。測定された強度を縦軸に示した。理想的
反射角の範囲で最も高い値を示しており、また、角度距離の増加とともに減少し
ている。測定する面の反射特性は、得られた曲線から容易に評価される。さらに
、他のスタンダードによる表面の反射特性を特徴づける曲線から外観パラメータ
をずらすことが可能である。
、光強度の相関関数を示した図である。測定された強度を縦軸に示した。理想的
反射角の範囲で最も高い値を示しており、また、角度距離の増加とともに減少し
ている。測定する面の反射特性は、得られた曲線から容易に評価される。さらに
、他のスタンダードによる表面の反射特性を特徴づける曲線から外観パラメータ
をずらすことが可能である。
【００９２】 図５は、図１による実施形態の基本的な測定構成を示している。制御手段２０
は、メモリ２１に記憶されたプログラムによって制御される購入可能なマイクロ
プロセッサを備えた表面測定装置に配置されている。測定のシーケンスは、入力
手段２２を介して始まり、調べる外観パラメータを選択してもよい。対応する実
施形態では、被覆厚センサーのタイプを入力手段２２によて選択してもよい。
は、メモリ２１に記憶されたプログラムによって制御される購入可能なマイクロ
プロセッサを備えた表面測定装置に配置されている。測定のシーケンスは、入力
手段２２を介して始まり、調べる外観パラメータを選択してもよい。対応する実
施形態では、被覆厚センサーのタイプを入力手段２２によて選択してもよい。
【００９３】 光源１２から発光した光は部分的に光学センサー１６で受光し、その出力電気
信号は制御手段２０に送られる。
信号は制御手段２０に送られる。
【００９４】 被覆厚センサー５の出力電気信号も、評価用の制御手段２０に送られる。好ま
しくはLCDディスプレイで構成されるディスプレイ２５は測定結果を表示する。
さらなる測定評価を可能にするため、外部コンピュータへ接続される。
しくはLCDディスプレイで構成されるディスプレイ２５は測定結果を表示する。
さらなる測定評価を可能にするため、外部コンピュータへ接続される。
【００９５】 測定装置は（図示しない）バッテリによって電力が供給される。全測定装置は
、ペーパーバックの本とほぼ同じ寸法を有するハウジング１内に配置される。
、ペーパーバックの本とほぼ同じ寸法を有するハウジング１内に配置される。
【００９６】 個々の測定装置の製造工程における偶発的な異常を回避するため、各測定装置
はそれぞれ較正されることが好ましい。較正を行うために、測定装置を規格協会
が提供しているような基準層上にセットして、各外観特性と被覆厚値を測定する
。各値はメモリ２１に保存され、センサーに評価された値を変換するのに繰り返
して使用可能である。
はそれぞれ較正されることが好ましい。較正を行うために、測定装置を規格協会
が提供しているような基準層上にセットして、各外観特性と被覆厚値を測定する
。各値はメモリ２１に保存され、センサーに評価された値を変換するのに繰り返
して使用可能である。
【００９７】 本発明の別の実施形態について、図６を参照して説明する。この実施形態では
、前記装置は、測定する表面上に装置をセットするための開口１０１を有するハ
ウジング１００内に完全に配置されている。
、前記装置は、測定する表面上に装置をセットするための開口１０１を有するハ
ウジング１００内に完全に配置されている。
【００９８】 これまでの実施形態とは対照的に、装置は表面に直接セットされるのではなく
、むしろ、ハウジング１００内に回転可能に支持された、少なくとも２個のゴム
ロール１０３，１０４、あるいは少なくとも４個のゴム車輪１０３，１０４（図
示せず）の手段を備えている。前記ゴム車輪あるいはロールのうちの少なくとも
一つは、前記ゴム車輪１０３の角度移動を検出し、かつそれを表す電気信号を発
する（図示しない）距離測定手段を備えている。
、むしろ、ハウジング１００内に回転可能に支持された、少なくとも２個のゴム
ロール１０３，１０４、あるいは少なくとも４個のゴム車輪１０３，１０４（図
示せず）の手段を備えている。前記ゴム車輪あるいはロールのうちの少なくとも
一つは、前記ゴム車輪１０３の角度移動を検出し、かつそれを表す電気信号を発
する（図示しない）距離測定手段を備えている。
【００９９】 前記第１の光学手段１１０は、光軸が測定される表面１１５に対して所定の角
度（図では例として４５°）を向くように構成されている。
度（図では例として４５°）を向くように構成されている。
【０１００】 レンズ１２１，アパーチャ１２２，前記光軸に対して垂直の方向を向いた測定
センサー１２５を備えた第２の光学手段は、第２の所定の角度（図では４５°）
に配置されている。
センサー１２５を備えた第２の光学手段は、第２の所定の角度（図では４５°）
に配置されている。
【０１０１】 第３の光学手段１３０は、３個の発光要素（１３２，１３３，１３４）を備え
た光源を有する。この実施形態では、発光要素は、異なるスペクトル特性を示す
、例えば、異なる色を有する光を発光するＬＥＤで構成されている。
た光源を有する。この実施形態では、発光要素は、異なるスペクトル特性を示す
、例えば、異なる色を有する光を発光するＬＥＤで構成されている。
【０１０２】 ここで示した実施形態では、発光要素から発光された光は測定する表面に垂直
に入射する。
に入射する。
【０１０３】 測定する表面１１５で反射された光は、この実施形態ではカラーＣＣＤチップ
で実現されているフォトセンサー１２５上に部分的に入射する。従って、測定さ
れる表面に対して色パラメータを決定することが可能となる。
で実現されているフォトセンサー１２５上に部分的に入射する。従って、測定さ
れる表面に対して色パラメータを決定することが可能となる。
【図１】 本発明による第一の実施形態の正面図である。
【図２】 図１による実施形態の底面図である。
【図３】 図１による実施形態の断面図である。
【図４】 表面の反射特性を示す図であり、測定光強度を縦軸にプロット
し、かつ理想的反射角に対する角度のずれを横軸に示している。
し、かつ理想的反射角に対する角度のずれを横軸に示している。
【図５】 図１から図４までの実施形態において用いた測定装置の基本的
な回路構成図である。
な回路構成図である。
【図６】 他の測定に対しても適した本発明の他の実施形態を示した図で
ある。
ある。
１ 測定装置 ５ 被覆厚センサー ９ 測定面 １１，１１０ 第１の光学手段 １２，１１１ 光源 １５，１２０ 第２の光学手段 １６，１２５ フォトセンサー ２０ 制御手段 ２１ 記憶手段 ２５ ディスプレイ ２６ コンピュータ １０３，１０４ ホイール／ロール １３０ 第３の光学手段 １３２，１３３，１３４ 発光素子
Claims (39)
- 【請求項１】 少なくとも一つの光源を備えた第１の光学手段と、 少なくとも一つの感光フォトセンサーを備えた第２の光学手段と、 少なくとも一つの処理手段を有して測定シーケンスを制御する制御手段と、 出力手段とを備えた被覆面の質を定量的に判定する装置であって、 前記第１の光学手段の光が測定される表面の一部を備える測定面上に対して所
定の第１の角度の方向を向いており、 前記第２の光学手段が前記測定面上に対して所定の第２の角度の方向を向いて
、前記測定面からの反射光を受光するようになっている被覆面の質の定量的判定
装置において、 該装置が、判定される被覆厚を表す被覆厚出力電気信号を発する少なくとも一
つの被覆厚センサー有する、前記表面に塗布された被覆層厚を検出する被覆厚測
定装置を備え、 前記制御手段が、前記被覆厚出力信号を評価することによって被覆厚値を判定
し、かつ、前記測定面で反射し少なくとも一つの前記フォトセンサーに受光され
る光を評価することによって前記測定面を特徴づける少なくとも一つの外観パラ
メータを判定し、 前記出力手段が、少なくとも一つの前記被覆厚値及び／又は少なくとも一つの
外観パラメータを表示することを特徴とする被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２】 前記被覆厚測定装置が少なくとも一つの永久磁石を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３】 前記被覆厚測定装置が少なくとも一つの磁束密度センサー
手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の
記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項４】 前記磁束密度センサー手段がホール効果センサー手段であ
ることを特徴とする請求項３に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項５】 前記被覆厚測定装置が渦電流測定コイルを備えたことを特
徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定
装置。 - 【請求項６】 前記被覆厚測定装置が被覆厚を決定するための超音波送信
及び超音波受信手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか
一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項７】 前記被覆厚測定装置が発熱体と音響発生器と被覆厚を決定
するための音響センサー手段とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６
のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項８】 前記被覆厚測定装置が、測定面に点接触するサファイア探
針あるいは硬金属探針発熱体と音響発生器と被覆厚を決定するための音響センサ
ー手段とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載
の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項９】 前記被覆厚測定装置が、測定面の被覆厚を判定する少なく
とも２つの異なるセンサー手段を有し、 ここで、少なくとも一つの第１の被覆厚センサーが磁気基板上の層厚を判定す
るものであり、 少なくとも一つの第２の被覆厚センサーが非磁気基板上の層厚を判定するもの
であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の被覆面の
質の定量的判定装置。 - 【請求項１０】 前記被覆厚測定装置が、測定面の被覆厚を判定する少な
くとも２つの異なるセンサー手段を有し、 ここで、少なくとも一つの第１の被覆厚センサーが導電性基板上の層厚を判定
するものであり、 少なくとも一つの第２の被覆厚センサーが非導電性基板上の層厚を判定するも
のであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の被覆面
の質の定量的判定装置。 - 【請求項１１】 前記の特徴的外観パラメータが測定面の光沢であること
を特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量
的判定装置。 - 【請求項１２】 前記の特徴的外観パラメータが測定面のくもりであるこ
とを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の被覆面の質の定
量的判定装置。 - 【請求項１３】 前記の特徴的外観パラメータが測定面の像の鮮明度であ
ることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の被覆面の質
の定量的判定装置。 - 【請求項１４】 前記の特徴的外観パラメータが、所定の波長間隔で測定
表面被覆厚トポロジーの典型的な波長及びその振幅（みかん膚）を表す尺度であ
り、その評価を二または三以上の波長範囲で行うことを特徴とする請求項１から
請求項１３のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項１５】 前記の特徴的外観パラメータが測定面の色であることを
特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的
判定装置。 - 【請求項１６】 測定面の二または三以上の特徴的外観パラメータが決定
されることを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれか一項に記載の被覆
面の質の定量的判定装置。 - 【請求項１７】 少なくとも一つの温度測定手段が、前記光源及び／又は
前記フォトセンサー及び／又は前記被覆厚測定装置に対してできるだけ近接して
配置しており、前記温度測定手段が、光源の特性温度及び／又は個々の被覆厚セ
ンサーあるいはフォトセンサーの特性温度とを決定するためのもであって、それ
によって、前記被覆厚値及び少なくとも一つの外観パラメータを温度補償して判
定することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の被覆面
の質の定量的判定装置。 - 【請求項１８】 前記装置が、測定面に対して実質的に等距離方向で移動
可能であり、相対移動を定量的に検出する距離測定手段と、前記表面上の所定の
測定点に沿って測定した被覆厚値と前記外観パラメータとを保存する記憶手段と
を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の被覆
面の質の定量的判定装置。 - 【請求項１９】 測定中に測定する表面上に降着し、かつ測定中に装置と
測定する表面との間で回転する少なくとも一つの測定ホイールを備えたことを特
徴とする請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判
定装置。 - 【請求項２０】 前記の少なくとも一つの測定ホイールのうちの少なくと
も一つが、測定ホイールによって覆われた回転角を表す電気信号を発する回転角
センサーに結合されていることを特徴とする請求項１９に記載の被覆面の質の定
量的判定装置。 - 【請求項２１】 少なくとも一つの被覆厚センサーが、一又は二以上の所
定角位置で測定表面層厚を決定する少なくとも一つの測定ホイールのうちの少な
くとも一つに装備されたことを特徴とする請求項１から請求項２０のいずれか一
項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２２】 少なくとも一つの被覆厚センサーが、少なくとも一つの
測定ホイールのうちの少なくとも一つに放射状に配置し、それによって、前記被
覆厚センサーが前記測定ホイールの一又は二以上の所定の角度位置で測定面に接
触し、かつ測定面の被覆厚を決定することを特徴とする請求項１から請求項２１
のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２３】 二又は三以上の被覆厚センサーが、少なくとも一つの測
定ホイールのうちの少なくとも一つの周囲に沿って対称にかつ放射状に配置して
おり、それによって、前記被覆厚センサーが前記測定ホイールの二又は三以上の
所定の角度位置で測定面に接触し、かつ測定面の被覆厚を決定することを特徴と
する請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装
置。 - 【請求項２４】 一又は二又は三以上の被覆厚センサーが、少なくとも一
つの測定ホイールのうちの少なくとも一つに配置し、前記被覆厚センサーがホイ
ール形状であり、かつ前記測定ホイールの軸上に回転可能に支持され、そのため
、相対移動の間、連続的にまたは特定の回転角で被覆厚決定を行うことを特徴と
する請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装
置。 - 【請求項２５】 前記装置が、磁気基板、非磁気基板、及びプラスチック
基板上の層厚を判定する被覆厚センサー間でスイッチするスイッチ手段を備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれか一項に記載の被覆面の質の
定量的判定装置。 - 【請求項２６】 前記制御手段が、様々な被覆厚センサーによる測定から
得られた被覆厚テスト値と、前記制御手段の記憶手段に記憶されたプログラムに
よって被覆面の基板のタイプとを決定し、かつ、基板に適した被覆厚センサーを
用いて被覆厚値を判定するスイッチ手段を調整することを特徴とする請求項２５
に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２７】 前記装置が少なくとも一つの光源を有する第３の光学手
段を備え、前記光源の光のスペクトル特性が予め決まっており、その光が第３の
所定角で測定面に向いていることを特徴とする請求項１から請求項２６のいずれ
か一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２８】 前記第３の光学手段の少なくとも一つの光源から発せら
れた光が表面に対して第３の角度を向いており、そのため、フレネル反射による
測定面からの直接の反射光が、測定面と前記第１の光学手段から発せられた光と
の角度とは測定面に対して異なる角度を有することを特徴とする請求項２７に記
載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項２９】 前記の少なくとも一つの光源が、発せられた波長域が互
いに異なるように各光が異なるスペクトル特性を有する光を発する少なくとも２
つ、好ましくは３つの発光素子を備えていることを特徴とする請求項１から請求
項２８のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３０】 前記発光素子が発光する波長域が可視光スペクトルの範
囲において少なくとも部分的に重なり、かつ、その発光素子の前記発光スペクト
ル特性が互いに線形独立であることを特徴とする請求項１から請求項２９のいず
れか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３１】 前記の少なくとも一つの光源が一または二以上の発光ダ
イオードを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか一項
に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３２】 前記第２の光学手段が、二または好ましくは三以上のフ
ォトセンサーを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３１のいずれか
一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３３】 前記の少なくとも一つのフォトセンサーが、少なくとも
二または好ましくは三あるいは四以上の感光素子を備え、該感光素子の出力電気
信号が個々に検出されてもよいことを特徴とする請求項１から請求項３２のいず
れか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３４】 前記の少なくとも一つのフォトセンサーの少なくとも二
または好ましくは三あるいは四以上の感光素子が、それらのスペクトル特性にお
いて異なっており、それによって、反射光の色が検出されてもよいことを特徴と
する請求項３３に記載の被覆面の質の定量的判定装置。 - 【請求項３５】 被覆面の質の定量的判定方法であって、特に請求項１か
ら請求項３４のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判定装置を使用する被
覆面の質の定量的判定方法において、 少なくとも一つの光源を備えた第１の光学手段と、 少なくとも一つの感光フォトセンサーを備えた第２の光学手段と、 少なくとも一つの被覆厚センサーを有する被覆厚測定装置と、 被覆厚出力信号を評価することによって被覆厚と、測定面に反射され少なくと
も一つのフォトセンサーに受光される光を評価することによって測定面の少なく
とも一つの特徴的外観パラメータとを判定する制御手段と、 少なくとも一つの被覆厚値及び／又は少なくとも一つの外観パラメータを表示
する出力手段とを備え、 前記第１の光学手段の光が測定される表面の一部を備える測定面上に対して所
定の第１の角度の方向を向いており、 前記第２の光学手段が前記測定面上に対して所定の第２の角度の方向を向いて
、前記測定面からの反射光を受光するようになっており、 前記被覆厚測定装置が前記表面に塗布された被覆層厚を測定し、かつ判定され
る被覆厚を表す被覆厚出力電気信号を発し、 前記制御手段が少なくとも一つのプロセッサ手段を備え、前記制御手段の記憶
手段に記憶されたプログラムによって測定シーケンスを制御する被覆面の質の定
量的判定方法。 - 【請求項３６】 異なる被覆厚センサーが前記被覆面の異なる基板に対し
て備えられ、異なる被覆厚センサーがプラスチック基板、磁気基板、非磁気基板
、及びプラスチック基板の層厚を判定するために使用されることを特徴とした請
求項３５に記載の被覆面の質の定量的判定方法。 - 【請求項３７】 被覆厚テスト値を前記の異なる被覆厚センサーによって
連続的に判定しかつ前記記憶手段に保存し、その記憶手段に記憶されたプログラ
ムによって、前記制御手段が基板が磁気基板、非磁気基板、プラスチック基板の
いずれであるかを判定し、それに伴い、適した被覆厚センサーを選択し、かつ層
厚を決定するために対応する適した被覆厚テスト値を活用することを特徴とした
請求項３５に記載の被覆面の質の定量的判定方法。 - 【請求項３８】 適した被覆厚センサーの選択を手動で行うことを特徴と
した請求項３５または請求項３６のいずれか一項に記載の被覆面の質の定量的判
定方法。 - 【請求項３９】 前記測定面の二または三以上の外観パラメータと被覆厚
とを判定することを特徴とした請求項３４から請求項３８のいずれか一項に記載
の被覆面の質の定量的判定方法。
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