JPS59178305A - 表面の平滑性測定装置 - Google Patents
表面の平滑性測定装置Info
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- JPS59178305A JPS59178305A JP5313783A JP5313783A JPS59178305A JP S59178305 A JPS59178305 A JP S59178305A JP 5313783 A JP5313783 A JP 5313783A JP 5313783 A JP5313783 A JP 5313783A JP S59178305 A JPS59178305 A JP S59178305A
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- unevenness
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は紙、フィルム、塗膜等の表面の平滑性を凹凸の
大きさく凹凸の波長）毎に評価することの出来る、表面
の平滑性測定装置に関するものである。
大きさく凹凸の波長）毎に評価することの出来る、表面
の平滑性測定装置に関するものである。
紙、フィルム、塗膜等の表面の平滑性を測定する一般的
な方法としては、平滑な測定ヘッドと試料表面のすき間
の空気の漏洩の程度で評価する方法（ベック平滑度計、
カーレーデンソメーター）平滑なガラス面に対する試料
表面の接触面積を光学的に測定する方法（チャツプマン
平滑度計）、等かある。本来、平滑性の測定は目的に応
じた凹凸の大きさく凹凸の波長）について行うことか望
ましいが、これらの方法では小さな凹凸から比較的大き
な凹凸まで全てを評価するため平滑性を用途あるいは目
的に応じた凹凸の大きさ毎に評価することが出来なかっ
た。
な方法としては、平滑な測定ヘッドと試料表面のすき間
の空気の漏洩の程度で評価する方法（ベック平滑度計、
カーレーデンソメーター）平滑なガラス面に対する試料
表面の接触面積を光学的に測定する方法（チャツプマン
平滑度計）、等かある。本来、平滑性の測定は目的に応
じた凹凸の大きさく凹凸の波長）について行うことか望
ましいが、これらの方法では小さな凹凸から比較的大き
な凹凸まで全てを評価するため平滑性を用途あるいは目
的に応じた凹凸の大きさ毎に評価することが出来なかっ
た。
このような表面の凹凸をその大きさ毎に評価する目的で
、金属の研削面等の測定に使用される触針粗さ計で表面
の凹凸を測定し、その電気信号を周波数解析する試みが
なされている。
、金属の研削面等の測定に使用される触針粗さ計で表面
の凹凸を測定し、その電気信号を周波数解析する試みが
なされている。
この方法は触針の先で試料表面を引っ掻くことにより表
面の凹凸を検出しているため、紙、フィルム、塗膜のよ
うな柔らかい材料の場合、表面に変形を生じ真の値を得
にくい欠点がある。
面の凹凸を検出しているため、紙、フィルム、塗膜のよ
うな柔らかい材料の場合、表面に変形を生じ真の値を得
にくい欠点がある。
本発明の表面の平滑性測定装置はこのような問題点ある
いは欠点を改良したものである。
いは欠点を改良したものである。
本発明の目的は、紙、フィルム、塗膜等の表面の平滑性
を凹凸の大きさ毎に測定出来る表面の平ｉ・ｉ’ｉ訃測
定装置を提供することである。
を凹凸の大きさ毎に測定出来る表面の平ｉ・ｉ’ｉ訃測
定装置を提供することである。
本発明者らは、種々の平滑性測定方法を検針した結果、
一定速度で移動する試料の表［ｈｌを試料面に対し１０
度以下の斜光で照明し、それにより生する表面の凹凸に
対応した影の濃淡を、試料面に対しく一］Ｏ度の位置に
配置した濃度計で電気信号に変換し、その信号波形を周
波数解析し各波長成分毎の振幅を得ることにより、従来
の方法では測定出来なかった表面の乗用性の評価か可能
であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
一定速度で移動する試料の表［ｈｌを試料面に対し１０
度以下の斜光で照明し、それにより生する表面の凹凸に
対応した影の濃淡を、試料面に対しく一］Ｏ度の位置に
配置した濃度計で電気信号に変換し、その信号波形を周
波数解析し各波長成分毎の振幅を得ることにより、従来
の方法では測定出来なかった表面の乗用性の評価か可能
であることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は試料を試料面に対し１０度以下の斜
光で照明するための照明装置と、試料を保持し一定速度
で移動させる試料台と、照明により試料表向に生する試
料の凹凸に起因する影の濃度を試料面に対し９０度の位
置で測定するための濃度１．１と、弾度計からの信号波
形を解析する周波数解析装置とを備えた、平？ｉＨ性を
凹凸の大きさ毎に評価することか出来る、表面の乎１１
゛１性測定装置に関するものである。
光で照明するための照明装置と、試料を保持し一定速度
で移動させる試料台と、照明により試料表向に生する試
料の凹凸に起因する影の濃度を試料面に対し９０度の位
置で測定するための濃度１．１と、弾度計からの信号波
形を解析する周波数解析装置とを備えた、平？ｉＨ性を
凹凸の大きさ毎に評価することか出来る、表面の乎１１
゛１性測定装置に関するものである。
本発明の照明装置は一定光量の収束した光を試料面に対
し１０度以下の角度で原則するものであれは良い。照明
光源としては／Ｘロケンランプ、レーサー光源等を使用
することか出来る。
し１０度以下の角度で原則するものであれは良い。照明
光源としては／Ｘロケンランプ、レーサー光源等を使用
することか出来る。
試料表向に生じた影の濃淡を測定する濃度計は、微少面
積当りの反則光量の濃度変化を連続的にとらえることの
出来るものであれは良い。
積当りの反則光量の濃度変化を連続的にとらえることの
出来るものであれは良い。
周波数解析装置としては高速フーリエ変換周波数解析装
置、オクターブフィルターによる周波数解析装置等を使
用すると良い。
置、オクターブフィルターによる周波数解析装置等を使
用すると良い。
解析結果の表示はＣＲＴ （陰極線管）、Ｘ−Ｙプロッ
ター、プリンター等に表示することか出来る。
ター、プリンター等に表示することか出来る。
ざらに解析データーをコンピューターに転送し、演算等
を行うことも可能である。
を行うことも可能である。
本発明の一実施例を第」図ないし第３図に示す。
第１図は本測定装置のブロック図である。一定照明する
ために照明装置１がある。
ために照明装置１がある。
この斜光照明により試料３上に生じた試料表面の凹凸に
基く影は、試料面に対し９０度の位置（・こ配置した拡
大レンス、スリット、光電子増倍管等から成る。’、Ｈ
１：ｙ度計４により、光の強弱か濃度変動電気信号に変
換される。この電気信号は周波数解析装置５て１’、’
：＋速フーリエ変換され、各周波数（波長）１１ノーの
振幅チーターか得られる。このデーターは直接Ｘ−Ｙプ
ロッター７へ表示すると同時に、パーソナルコンピュー
ター６て［１的に応した周波数（波長）範囲のチーター
の積算値をＸ−Ｙプロッター７に表示する。
基く影は、試料面に対し９０度の位置（・こ配置した拡
大レンス、スリット、光電子増倍管等から成る。’、Ｈ
１：ｙ度計４により、光の強弱か濃度変動電気信号に変
換される。この電気信号は周波数解析装置５て１’、’
：＋速フーリエ変換され、各周波数（波長）１１ノーの
振幅チーターか得られる。このデーターは直接Ｘ−Ｙプ
ロッター７へ表示すると同時に、パーソナルコンピュー
ター６て［１的に応した周波数（波長）範囲のチーター
の積算値をＸ−Ｙプロッター７に表示する。
第２図には測定の原理を説明するために、紙に・週し
斜光を当てたさい生ずる試料表面の凹凸に応じた影の様
子（Ａ＋と、この試料表面の明暗を濃度計て測定して得
られる濃度変動電気信号（Ｂ）と、（Ｂ）のイ計号を高
速フーリエ変換して得られる周波数解析曲線（Ｃ１を示
す。表面の平滑性の評価は各試料について求めた（Ｃ）
に示す周波数解析曲線を比較すること、および（Ｃ）の
斜線部のような測定目的に応した凹凸の大きさの範囲相
当の変動量の積算値で行う。
子（Ａ＋と、この試料表面の明暗を濃度計て測定して得
られる濃度変動電気信号（Ｂ）と、（Ｂ）のイ計号を高
速フーリエ変換して得られる周波数解析曲線（Ｃ１を示
す。表面の平滑性の評価は各試料について求めた（Ｃ）
に示す周波数解析曲線を比較すること、および（Ｃ）の
斜線部のような測定目的に応した凹凸の大きさの範囲相
当の変動量の積算値で行う。
第３図は第１図に示した照明装置］および濃度計・ｌ
’２） ＋’＋゛（細な説明図である。すなわち、照明
装置２２は定電圧装置８と、光源ランプ９としてのハロ
ゲンランプ（２４ｖ、１５０Ｗ）と、強い光量で斜光（
試料表面に対し１０度以下）を当てるための光ファイバ
ー１０で構成されている。
’２） ＋’＋゛（細な説明図である。すなわち、照明
装置２２は定電圧装置８と、光源ランプ９としてのハロ
ゲンランプ（２４ｖ、１５０Ｗ）と、強い光量で斜光（
試料表面に対し１０度以下）を当てるための光ファイバ
ー１０で構成されている。
試料表面に生した影の濃度を測定する濃度計２３はイ１
ｉｉｌ定レンズ（倍率２倍）１３と、投影レンズ（倍率
１０倍）１４と、スリット（５πｌπ×５描ｂ）１５と
、濃度調節用のＮ Ｄフィルター１６と、反射ミラー１
７と、光電子増倍管（サイドオン型光電子増倍管）１８
と、前置増幅器１つと、濃度アンプ２０から構成されて
いる。測定レン久１３の倍率またはスリットの大きさを
変えることにより、濃度測定スポットの大きさを変化さ
ぜることか出来る。なお、測定スポットの大きさは、対
象とする凹凸の大小に応じて変えることか好ましい。試
料台１１は駆動モーター２１により、２１１７Ｌ ７秒
の速度で移動し、試料表面の濃度か濃度計２３で連続測
定出来るようになっている。
ｉｉｌ定レンズ（倍率２倍）１３と、投影レンズ（倍率
１０倍）１４と、スリット（５πｌπ×５描ｂ）１５と
、濃度調節用のＮ Ｄフィルター１６と、反射ミラー１
７と、光電子増倍管（サイドオン型光電子増倍管）１８
と、前置増幅器１つと、濃度アンプ２０から構成されて
いる。測定レン久１３の倍率またはスリットの大きさを
変えることにより、濃度測定スポットの大きさを変化さ
ぜることか出来る。なお、測定スポットの大きさは、対
象とする凹凸の大小に応じて変えることか好ましい。試
料台１１は駆動モーター２１により、２１１７Ｌ ７秒
の速度で移動し、試料表面の濃度か濃度計２３で連続測
定出来るようになっている。
以上のことから、本発明の表面の平滑性測定装置は試料
の平滑性を試料表面の凹凸の大きさく凹凸の波長）毎に
評価することの出来る装置であることか明らかである。
の平滑性を試料表面の凹凸の大きさく凹凸の波長）毎に
評価することの出来る装置であることか明らかである。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は測定
原理の説明図、第３図は第１図の照明装置と膿度計の詳
細なフロック図である。 １２２、・・・・・ 照明装置 ２１１、・・・・・ 試料台 ３１２ ・・・・・・ 試料 ４．２３ ・・・・・・ 濃度計 ５ ・・・・・・ 周波数解析装置６ ・・・
・ パーソナルコンピューター７ ・・・・・ ｘ
−ｙブロック−８・・・・・・ 定電圧装置 ９、 ・・・・・ 光ｌ原うンプ １０、 ・・・・・・ 光ファイバー］３．
・・・・・・ 測定レンズ１４、 ・・・・・
投影レンズ１５、 ・・・・・・ スリット １６、 ・・・・・・ フィルター１７、・・・
・・・ミツ− １８、・・・・・・ 光電子増信管 ］つ、 ・・・・・・ 前ｉ；５゛僧・？：４器２
０、 ・・・・・・ １１度アンプ２１、
・・・・−・ モーターＡ ・・・・・・ 試料
上の影 Ｂ ・・・・・・ 専５ｔと変捜ノ′
ｄ尤気イ言号Ｃ・・・・・・ 周波数ｊｈ折曲腺 Ｄ ・・・・・・ 及勅牡の漬算貞Ｅ −・・・
斜光 ２牛 ・・・−４十尤Ａ／Ｌ第１図 （ 第２図
原理の説明図、第３図は第１図の照明装置と膿度計の詳
細なフロック図である。 １２２、・・・・・ 照明装置 ２１１、・・・・・ 試料台 ３１２ ・・・・・・ 試料 ４．２３ ・・・・・・ 濃度計 ５ ・・・・・・ 周波数解析装置６ ・・・
・ パーソナルコンピューター７ ・・・・・ ｘ
−ｙブロック−８・・・・・・ 定電圧装置 ９、 ・・・・・ 光ｌ原うンプ １０、 ・・・・・・ 光ファイバー］３．
・・・・・・ 測定レンズ１４、 ・・・・・
投影レンズ１５、 ・・・・・・ スリット １６、 ・・・・・・ フィルター１７、・・・
・・・ミツ− １８、・・・・・・ 光電子増信管 ］つ、 ・・・・・・ 前ｉ；５゛僧・？：４器２
０、 ・・・・・・ １１度アンプ２１、
・・・・−・ モーターＡ ・・・・・・ 試料
上の影 Ｂ ・・・・・・ 専５ｔと変捜ノ′
ｄ尤気イ言号Ｃ・・・・・・ 周波数ｊｈ折曲腺 Ｄ ・・・・・・ 及勅牡の漬算貞Ｅ −・・・
斜光 ２牛 ・・・−４十尤Ａ／Ｌ第１図 （ 第２図
Claims (1)
- 試料の表面を試料面に対し１０度以下の斜光で照明する
ための照明装置と、試料を保持し一定速度で移動させる
試料台と、照明により試料表面に生ずる試料の凹凸に起
因する影の濃度を試料面に対し９０度の位置で測定する
ための濃度計と、濃度計からの信号波形を解析する周波
数解析装置とを備えた表面の平滑性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313783A JPS59178305A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 表面の平滑性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5313783A JPS59178305A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 表面の平滑性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59178305A true JPS59178305A (ja) | 1984-10-09 |
| JPH032243B2 JPH032243B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=12934432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5313783A Granted JPS59178305A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 表面の平滑性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59178305A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02271211A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-06 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装鮮映性評価方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5897608A (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-10 | Nippon Paint Co Ltd | 表面性状測定方法および装置 |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5313783A patent/JPS59178305A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5897608A (ja) * | 1981-12-05 | 1983-06-10 | Nippon Paint Co Ltd | 表面性状測定方法および装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02271211A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-06 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装鮮映性評価方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH032243B2 (ja) | 1991-01-14 |
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