JPH0354407A - 塗装面のつや測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗装面のつやを定量的に測定する方法及び装
置に関するものてある。

（従来の技術） この種の測定装置は，例えば、塗装技術「閉和６０年３
月号、理工出版社発行」により周知である。即ちｆｆＳ
１の方法として大きさの異る文字を塗面に投影していず
れの大きさの文字がその歪みの＃昔を受ないて読み取る
ことかできるかをｆ１断する方法、或は：３２の方法と
して明暗縞のテストチャートを塗装面に結像させて、次
の式によりコントラストを定義する。

コントラスト＝ そして、これをテストチャートのピッチの逆数を横軸に
とってコントラスト値をプロットした変調伝達関数（Ｍ
ＴＦ）曲線を作成し、この曲線の所定範ν■の面積値を
指標とするのか周知てある．この外、第３の方法として
塗装面に斜め方向から一定の角度て光ビームを照射し、
その一定角度の反射光を受光してその光！遥からつやを
゛口定する方法も周知である． （発リ１が解決しようとする課題） しかしながら、前述の第１の方法は、自動的に指標を検
出てきず、第２の方法は自動的に指標を出力てきるか、
つや領域の細かい凹凸を検出しようとすると、テストチ
ャートのピッチ及び種類を増加させねばならないと考え
られ，が（３’Ｊ処理も複雑になり，実際上弁別性能を
向上させるには問題か残されている．第３の方法も同様
に自動的に指標を出力てきるが，光ビームの面積を絞ら
ねばならず，実際上高い弁別性能を得るのは難しい。

木発ｌ４は．このような現況に鑑みて、より実川的に塗
面のつやを高い弁別度て定量的に測定する力法及び装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は，この目的を達成するために、塗装面のつやの
官能か、凹凸幅か視覚感知限界の０．０Ｉｍｓ乃全僅か
に広い０．０５＠ＩＩからほぼｌａｍの粗さの而の度合
に起因することを確認したヒて，次のステップの厠定を
行う。即ち，塗装面を粗さ計でライン状に前記ラインと
直交方向ヘシフトしつつ定の速度て走査することにより
，塗装面の凹凸に応じたレベルのアナロク信号を出力さ
せる．次いて、このアナログ信号をフーリエ解析して、
さらに各波長に対する振幅成分比に対応する傾斜ファク
タを算出し、波長変化に対する傾斜ファクタの１１１Ｈ
ｊｔデータを作成する。さらに、この曲線データについ
て塗面凹凸幅０．旧乃至００５Ｉ一からほぼｌｍｓに相
当する波長領域の面積を算出し、この而Ｍ値に対応する
値をつやの指標とする． この方法を実施する装置としては、塗装面をライン状に
前記ラインと直交方向ヘシフトしつつ一定の速度で走査
して塗装面の凹凸に応じたレベルのアナログ信号を出力
する粗さ計と，アナログ信号を人力とし、倹面凹凸＃ｉ
ＡＯ．０＋乃至０．０５ｍｍからほぼｌ１−に対応する
周波数帯域よりも広い惜域のハントパスフィルタと１こ
のバンドパスフィルタの出力信号を最小［１乗処理する
ことによりゆ装面のわん曲を補正した偏差値に対応する
塗面凹凸信号を出力する最小自乗処理手段と、塗装面信
号を高速フーリエに変換処理するＦＦＴ手段と，　ＦＦ
Ｔ処理に従い（振幅成分）２／（波長）２を傾斜ファク
タとして演算し、波長変化に対する傾斜ファクタの曲線
データを作成する＃ｉ斜曲線データ作成手段と、この曲
線データのつや性能に関連する塗面凹凸幅０．０１乃至
０．０５ｍｍからほぼ１ｍｍに対応する波長領域の尚積
を算出する面積演算手段と、尚枯値に対応する植をつや
の指標として出力する出力手段とより４Ｗ成することか
考えられる。

〔作用〕 塗装面を粗さ計て一定の速度て走査することにより，走
査速度及び凹凸に応じて変化するアナログ信号かｆりら
れ、したかってフーリエ解析により、第１図ａに示すよ
うに，凹凸の幅及び走杏速度に対応する波長変化に対す
るその深さに相５する振１ＮＩＡ分か求められる。これ
らのスペクトル成分を火に、第ｌ図ｂに示すように，振
幅成分／波長もし〈はその２乗等てある傾斜ファクタの
曲線データを作成して０．ＯＩ乃至０．（１５ｓ園から
ほぼｌＩ１−の四凸蝙に対応する波長領域の而精を算出
し．この面Ｍ　（ｄｉに対応する値をつやの指標とし求
める。これにより、塗装面全域にわたり存在する０．０
１乃至０．０５ｓｍからほぼ１ｍｍの凹凸な対鉋にした
傾斜分んの積分値か評価される。

この方法を実施する装置によれば、つや性能を指示する
指標か出力手段から自動的にプリントアウトもしくはデ
ィスプレイされる。

（実施例） 第２図は，本発ＩＩによる塗装面のつや測定装訛の構成
を機能フロック図で示す。

ｔｉ１図において、１０は．４Ｘ５ａｍの塗装面ｌを１
ライン５２６ポイントのライン走査線３２本て針により
ー・定速度で走査し、その変動を基に塗装面ｌの凹凸に
対応じた波長及びレベルのアナログ信号を発生する３次
元粗さ計である。口は、凹凸＠Ｊ０．０１〜２．５■に
対応する波長領域を通過させて、八／Ｄコンハータｌ２
にディシタル化させるバンドパスフィルタてある。１３
は最小１１乗処Ｊ！ｌ！千段てありディシタル化された
塗面凹凸信号を例えば５次回帰曲線を入（に表面形状と
して求め，その偏差信号をわん曲度か補正された純粋な
塗面凹凸信号として発生する。１４はＦＦＴ　　（高速
フーリエ変換）処理手段であり，サンプリング時間窓の
重み付を行うための周知のハニング処理をした後に波長
別の振相パワー成分を解析する。１５は、ＦＦＴ処理の
鮎果を基にυ．（ｉｓ−ｌｅａの凹凸幅に相当する振幅
範囲の（振幅成分）２／（波長）２を演算して，波長変
化に対する傾斜のパワースベクトルてある傾斜ファクタ
の曲線データを作成する傾斜曲線データ作成手段てある
．，１６は，この曲線データについて０，０５からｌｍ
ｓに対応する波Ｉｉ範囲の面積ｆめを演算する面積Δｉ
ｌｆ段である。ｌ７及び＋７ａは、出力手段として曲線
データを表示するブラウン管モニタ及び演算された面積
値を例えば３桁で或はその基準而植値を例えば１０ロと
した面積比としての指標をプリントアウトするプリンタ
である。

前述の各部１３〜１６は．　Ａ／Ｄコンハータ１２の出
力信（Ｊ−を取り込んて前述の各機ＩＦ．を果たすよう
にフロクラムされたコンピュータにより構成することか
できる。このコンピュータには、プリンタ１７ａ及びフ
ラウン管モニタ１７を後続させる。この場合，面積自体
を指標とせずに，前述の面積比等を指標とする場合には
、その演算も前述のコンピュータで行うことか考えられ
る。

動作は次の通りである． ３次元粗さ計ｌＯは塗装面ｌを一定速度てライン走査ず
ることにより，その凹凸の深さ、幅及び走査速度に対応
じた振幅及び波長のアナログ信号を発生する。ハンドバ
スフィルタ＋１は、塗面凹凸幅０　．　０　１〜２．５
ｍｍに相当する波反領域を通過させてつや１１＋価に無
関係な周波数或分を除去する。Ａ／Ｄコンハータ１２て
ディシタル化されたフィルタ出力について，最小１］乗
処理千段１コにおいて５次凹帰曲線からの偏差を抽出し
て純粋な塗面凹凸データを発生する。

これにより、ＦＦＴ処理手段１４はこの倹面凹凸信号に
ついて妓長別の振幅パワー成分（振幅成分）２を解析し
，傾，８１　＋ｌｈ線データ作成千段１５はゆず肌性能
に無関係で，つや性能に関連する塗面凹凸幅０．０５〜
１■範囲の傾斜パワースペクトル（振幅成分）２／（波
長）２を傾斜ファクタとして演算して１傾斜パワースペ
クトル＋Ｉ１＋　ｍを作成する。ｊｌｉＭ演算手段１６
はこの＋ｕ＋Ｍデータについて０．０５から１■の波長
相当範囲の面積イめを演算する。この面積値は、つやに
関連する塗装面のｆ均傾斜角分春の分欣偵に相当する．
ツラウン管モニタｌ７は波長変化を横軸にして傾斜パワ
ースペクトルを表示し、プリンタ＋７ａにばつや指標か
プリントアウトされる。

これにより、ゆず肌の！＃響を受けないつやに相関した
指標か、平均傾斜角分在の分散に相当する傾斜パワース
ペクトルの積分値としてｎ動的に１４｝られ、その値の
大小で塗装面のつやの度合か分かる。

表ｌは本発明の効果を確認するために、前述した従来の
方法と対比した試験結果を示す。

試料としては、一対比較法（中屋変法）によるつやの宜
能評価か右意木準１％て段階的に異る白色塗装板を５枚
（Ｎｏ．Ｉ〜Ｎｏ．　５）用意した。そして、本発明の
指標は，官能評価か最も悪い試料Ｎｏ．ｌを基準として
膓定面積値／基準面積値Ｘ　Ｉｏｎを指標とした。また
，前述した歪みの影響を受ないで読み取ることかできる
文字の大きさを指標にする第１の方法、フーリエ変換に
よるＭＴＦに基づく第２の方法による市販の装置及び光
ビームの反射光着からつやを判定する第３の方法による
市販の装置と比較した。第２及び第３の方法は，最良状
態の指数を１００にした場合である。

この表から明らかなように，第１の方法と較べてｊｆ別
比か大幅に改善され、さらに第２の方法に対しては試＄
４Ｎｏｌ及びＮｏ．　４間のつや性能の相異も、確実に
升別できることか分る。尚，この方法によると、指標が
反転することもあった。第３の方法ては、本発明に比べ
て弁別性能か明らかに悪くしかもＮｏ．４及びＮｏ．５
間で指標か反転する。

（発ｒＪＪの効果） 以上，本発明によれば、１−一以下の幅の凹凸の傾斜フ
ァクタの桔分ｆ〆ｉか、つやを定量的に評価する指標と
して自動的にアウトプットされ，しかもつや段階を高確
度で弁別できる。

塗面凹凸信号を最小自乗処理し、その偏差イ〆１をＦＦ
Ｔ処理する装着により、塗装面のわん曲を補正した高信
頼度の指標か自動的に出力可能になる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明による塗装面のつやΔ一定方法を説明す
る図及び第２図は本発明の方法を実施する装置の構成を
示す機能ブロック図てある。 ｌ・・・＠装面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）塗装面を粗さ計でライン状に前記ラインと直交方向
   へシフトしつつ一定の速度で走査することにより、前記
   塗装面の凹凸に応じたレベルのアナログ信号を出力させ
   、 このアナログ信号をフーリエ解析して、各波長に対する
   振幅成分比に対応する傾斜ファクタを算出し、 波長変化に対する前記傾斜ファクタの曲線データを作成
   し、 この曲線データについて塗面凹凸幅０．０１乃至０．０
   ５ｍｍからほぼ１ｍｍに対応する波長領域の面積を算出
   し、この面積値に対応する値をつやの指標とすることを
   特徴とする、塗装面のつや測定方法。 ２）塗装面をライン状に前記ラインと直交方向へシフト
   しつつ一定の速度で走査して前記塗装面の凹凸に応じた
   レベルのアナログ信号を出力する粗さ計と、 前記アナログ信号を入力とし、塗面凹凸幅０．０１乃至
   ０．０５ｍｍからほぼ１ｍｍに対応する周波数帯域を通
   過させる帯域のバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタの出力信号を最小自乗処理する
   ことにより、前記塗装面のわん曲を補正した偏差値に対
   応する塗面凹凸信号を出力する最小自乗処理手段と、 前記塗面凹凸信号を高速フーリエ変換処理するＦＦＴ手
   段と、 このフーリエ変換処理に従い、 （振幅成分）＾２／（波長）＾２を傾斜ファクタとして
   演算し、波長変化に対する前記傾斜ファクタの曲線デー
   タを作成する傾斜曲線データ作成手段と、この曲線デー
   タの前記塗面凹凸幅０．０１乃至０．０５ｍｍからほぼ
   １ｍｍに対応する波長領域の面積を算出する面積演算手
   段と、 前記面積値に対応する値をつやの指標として出力する出
   力手段と、を備えたことを特徴とする塗装面のつや測定
   装置。