JPS61217708A

JPS61217708A - 表面性状測定方法および装置

Info

Publication number: JPS61217708A
Application number: JP5906885A
Authority: JP
Inventors: Misao Morita; 森田　操; Koji Nakajima; 孝司中島
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1986-09-27

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〉本発明は物体の表面性状、特に、塗膜や金属面、プラス
チック面等の鮮明度光沢等の測定方法および装置に関す
る。

〈従来の技術〉光沢および表面粗さは物体表面の性質をきめる重要な因
子であり、特に塗膜の仕上り状態の評価においては色と
並んで重要な特性である。光沢度測定法についてはＪＩ
Ｓ−Ｚ−８７４１に規定されており、物理的光沢度とし
て鏡面光沢、対比光沢が、また心理的光沢として鮮明度
光沢が規定されているが、鏡面光沢と対比光沢に比較し
て鮮明度光沢は計量化が最も遅れており、この評価は現
在でも目視による官能評価が主体である。ＪＩＳによれ
ば鮮明度光沢の定義は「表面に他の物体の像のうつる程
度」であり、この定義に基づいていくつかの鮮明度光沢
計が考案されている。それらのうちの代表的なものの一
つは、たとえば実公昭４１−１９０３９号に開示された
如く被測定体表面に写った種々の大きさの文字パターン
の像がどこまで読み取ることが可能であるかを数値化す
るものであるが、測定者の個人差により測定値が異なる
こと、測定値の分解能が悪いことなどの理由によりあま
り使用されていない。

また、たとえば特開昭５０−１５３９７９号に開示され
ている例は、明暗境界を有するパターンを被測定体表面
における反射を介して、結像し、該結像パターンにおけ
る明暗境界部分の受光強度の変化率により、鮮明度光沢
を数値化するものであるが、この方法においては、被測
定体表面の反射率変動による受光強度変動に測定値が直
接的に影響されること、さらに被測定面の凹凸などの性
状により上記受光強度分布が単調減少とはならず、受光
強度の変化率から鮮明度光沢を数値化するための信号処
理が困難であることなどの問題点を有する。

さらにまた別の例として、たとえば特開昭５２−１３８
９６０号に開示された鮮明度光沢計について第１図によ
り、その特徴を説明する。＠１図に示す光源１、スリッ
ト２およびレンズ３からなる光学系により被測定体表面
４に平行光線を４５度または６０度の方向に入射する。

その反射光は被測定体表面の状態に応じて散乱されたも
のとなる。鮮明度光沢はスリット像の反射光がパターン
６上でどの程度鮮明かを光学的に測定するもので、パタ
ーンの明部における透過光の最大値をＭ、暗部における
最小値を−として次式によって定義される。

Ｃが大きければ鮮明度は高く、小さければ低くなる。し
かしなが呟この装置においても周囲光の影響により測定
値が変化すること、被測定体表面のそり、まがりにより
パターン投影像が受光器７の受光絞りの位置からずれて
、測定値が変化または測定不能となることなどの欠、α
を有する。

さらにまた、たとえば特開昭５８−９７６０８号に開示
された測定法は、矩形波パターンのエツジがどれだけシ
ャープに被測定体表面に写るかによってその表面性状た
とえば鮮明度光沢が評価でき、かつ、矩形波パターンが
被測定体表面における反射を介して結像される結像面上
の光強度分布ｌのシャープさと、被測定体表面に写され
る矩形波パターンのエツジのシャープさとが正の強い相
関性があり、しかも上記光強度分布がシャープであれば
あるほど、その光強度分布を空間周波数分析すれぼ高周
波成分が強くなるということに着目して考案されたもの
で、矩形波パターンを被測定体表面における反射を介し
て結像光学手段により結像面上に投影結像し、該結像面
上の空間的光強度分布をフーリエ変換し、特定空間周波
数における光パワー強度の大小によって、被測定体表面
の鮮明度光沢または表面粗さを定量化するものである。

この方法について、第２．第３（ａ）、　（ｂ）、第４
図により説明する。

第２図において、矩形波パターン１２が、光源１０とレ
ンズ１１により後方より照明されており、矩形波パター
ン１２の像がレンズ１３により被測定面１４における反
射を介して、リニアイメージセンサ１５が設置されてい
る結像面上に結像する。

上記矩形波パターン１２における空間的光強度分布は理
想的な矩形波と考えてよいが、この理想的な矩形波パタ
ーンを被測定体１４の表面における反射を介して投影結
像レンズ１３により投影結像した場合、被測定体１４の
表面状態に応じた拡散または散乱が生じ、理想的な矩形
波の波形がくずれたものとなるが、被測定体として塗膜
を用いた場合の実例を第３図（ａ）、　（ｂ）に示す。

第３図（ａ）の横軸は光電変換手段の一例である一次元
固体イメージセンサ１５が配置されている投影結像上の
空間的距離を示し、縦軸は光強度を示している。

この投影結像パターンを数値化する手法として、投影結
像パターンの明部と暗部の境界部分が鋭く変化している
パターンはど空間的高周波成分強度が強くなるというフ
ーリエ変換数展開の理論を応用することに着目し、空間
的光強度分布を７−りエ変換し、直流成分強度で規準化
したパワースペクトルを計算し、該パワースペクトルの
特定周波数におけるパワー強度を鮮明度光沢値として用
いている。第３図（ｂ）に第３図（ａ）に示した空間的
光強度分布データ例より計算されたパワースペクトルデ
ータ例を示す。第３図（ｂ）の横軸は、空間周波数を示
し、縦軸は直流成分強度を１としたパワー強度を示して
いる。

第３図（ｂ）のスペクトルは、被測定面のウネリや粗さ
により、第３図（ａ）の結像波形が矩形波からずれてく
るのに応じて小さくなり、まち基本空間周波数ｆｏの整
数倍以外の周波数にスペクトルが発生する。

次に、結像面上の像の光強度分布をフーリエ変換して得
られたバフ−スペクトルより、鮮明度光沢値を算出する
方法の１例について第４図により説明する。

光電変換手段１５により検出された結像面における光強
度分布は、光源の光度の変動や周囲光の変動などの外乱
をキャンセルするために複数回測定され、平均化される
。さらに平均化された光強度分布信号は、被測定面の反
射率の変化や、周囲光強度の影響を除き、結像波形の矩
形波からの歪みの程度の信号のみを取り出すために、光
強度の最小値が減じられ、その結果の光強度分布がフー
リエ変換され、パワースペクトルが計算される。

計算されたパワースペクトルの複数のパワースペクトル
値により、鮮明度光沢値が計算される。

次に、投影結像パターンの空間的光強度分布を検出し、
演算処理をするためのデータ処理手段について第５図に
示すブロック図を参照しながら説明する。駆動回路２０
３により駆動された光電変換手段であるリニアイメージ
センサ２００により検出された結像面上の光強度分布は
、増巾器２０２により増巾され、ピークホール１回路２
０４によりピークホールドされ、Ａ／Ｄ変換器２０５に
よ１）Ａ／Ｄ変換された後、バッファメモリ２０６に一
時記憶される。バッファメモリ２０６に記憶された光強
度分布信号はマイクロプロセッサ２１１、プログラム記
憶用リードオンリーメモリ２１２、データ記憶用リード
ライトメモリ２１３、インターフェース２１０などによ
り構成されるマイクロコンピュータにより、フーリエ変
換や鮮明度光沢値の算出などの必要な処理が行なわれ、
表示装置２１５やプリンタ２１７に出力されろ。

以上述べたように、この方法は、測定者の個人差による
影響をなくし、かつ分解能を向上せしめ得るのみならず
、既存の測定法の欠点であった被測定面のそり、まがり
による測定値への影響や、被測定面の反射率の違いによ
る測定値への影響、さらに周囲光のレベル変動の影響を
きわめて少くして表面性状を正確かつ簡単に定量化し得
る表面性状測定方法であるが、しかし、この方法で測定
される鮮明度光沢は、被測定体表面のウネリによる像の
ユガミと、被測定体表面もしくは内部の光散乱性物質か
らの光散８Ｌに基づく、像のボケ具合の両方の効果を加
味したものとなっており、表面のウネリが大きく、かつ
僅のボケをも含むような被測定面においては、ウネリに
よる像のユガミの影響が大きく、微小な像のボケの程度
を検出することができないという欠点を有する。

〈発明の目的〉本発明は、かかる欠点を解決するためになされたもので
、面の鮮明度光沢に影響を与える主なる２つの要因であ
る被測定体表面のウネリによる像のユガミの程度と、被
測定体表面の粗さによる像のボケの程度を、別々に定量
化する方法及び手段を提供することを目的とする。

〈発明の構成〉本発明は、矩形波パターンを、被測定体表面における反
射を介して、結像光学系により結像面上に投影結像し、
該結像面上の空間的光強度分布をフーリエ変換し、特定
空間周波数における光パワー強度の大小により、被測定
体表面の鮮明度光沢を定量化する表面性状測定方法にお
いて、基本空間周波数におけるパワー強度により像のク
モリの程度を、基本空間周波数におけるパワー強度に対
する基本空間周波数の整数倍の複数の周波数におけるパ
ワー強度の和の比により像のユガミ程度をそれぞれ個別
に定量化することを特徴とする表面性状測定方法である
。

また、本発明は、矩形波パターンを被測定体表面におけ
る反射を介して、結像光学系により結像面上に投影結像
し、該結像面上の空間的光強度分布をフーリエ変換し、
特定空間周波数における光パワー強度の大小により、被
測定体表面の鮮明度光沢を定量化する表面性状測定方法
において、基本空間周波数におけるパワー強度により像
のボケの程度を、基本空間周波数におけるパワー強度に
対する基本空間周波数近傍の複数の空間周波数における
パワー強度の和の比により、像のユガミの程度を定量化
することを特徴とする表面性状測定方法である。

さらに、これらの方法を実現するための装置は、矩形波
パターンを照明する照明光学手段と、矩形波パターンの
像を被測定体表面における反射を介して結像面上に投影
結像する結像光学手段と、該結像面上の空間的光強度分
布を電気信号に変換する光電変換手段と、該光電変換手
段からの空間的光強度分布信号をフーリエ変換し、特定
空間周波数における光パワー強度を計算するデータ処理
手段より構成され、データ処理手段から計算されたパワ
ースペクトルにより表面性状を測定する装置において、
基本空間周波数におけるパワー強度と、基本空間周波数
におけるパワー強度に対する基本空間周波数の整数倍の
複数の空間周波数におけるパワー強度の和の比を計算す
る演算手段を備えることを特徴とする表面性状を測定す
る装置である。

また、本発明は、矩形波パターンを照明する照明光学手
段と、矩形波パターンの像を被測定体表面における反射
を介して結像面上に投影結像する結像光学手段と、該結
像面上の空間的光強度分布を電気信号に変換する光電変
換手段と、該光電変換手段からの空間的光強度分布信号
をフーリエ変換し、特定空間周波数における光パワー強
度を計算するデータ処理手段より構Ｉ＆され、データ処
理手段から計算されたパワースペクトルにより表面性状
を測定する装置において、基本空間周波数におけるパワ
ー強度と、基本空間周波数におけるパワー強度に対する
基本空間周波数の複数の空間周波数におけるパワー強度
の和の比を計算する演算手段を備えることを特徴とする
装置である。

〈実施例〉次に第６図以下の図を用いて、本発明の構成について説
明する。

第６図（ａ）、　（ｂ）、第７図（ａ）、　（ｂ）、第
８図（ａ）。

（ｂ）に、第２図に示す光学系を用いて測定した各種の
サンプルの結像面上における光強度分布と、そのパワー
スペクトルを示す。第６図（ａ）、　（ｂ）は、面のウ
ネリもなく、粗さも小さく、像のユがミもボケもほとん
ど認められない塗面のものであり、第７図（ａ）、　（
ｂ）は、面のウネリはなく、像のユがミはないが、面の
粗さに基づく像のボケが認められる塗面、さらに第８図
は、面のウネリによる像のユがミはあるが、像のボケは
認められない塗面である。これらの図より、像のボケ効
果は結像の光強度分布の暗部の光強度（第７図（ａ）中
の■、で示す）に影響し、結果的にパワースペクトルに
おいて、直流成分で基準化したスペクトル値の減少とし
て認められ、像のユガミ効果は、結像面におけろ光強度
分布が矩形波より大きく歪み、基本空間周波数とその整
数倍の空間周波数におけるスペクトル値の減少だけでは
なく、本来は認められない基本空間周波数とその整数倍
の空間周波数以外の空間周波数におけるパワー成分が発
生していることが認めちれる。

本発明にかかる事実に鑑みてなされたもので、基本空間
周波数におけるパワー強度により像のボケの程度を、ま
た基本空間周波数におけるパワー強度と、基本空間周波
数の整数倍の複数の周波数におけるパワー強度の和との
比により、像のユガミの程度を定量化するものである。

第９図にこのようにして求めた像のユガミを代表する尺
度（縦軸）と、像のユガミの官能評価値を示しているが
、よく対応していることが認められる。さらに第１０図
に各種のサンプルを測定した結果を示す。縦軸は第９図
と同じ像のユガミを示す尺度を、横軸は、像のボケを示
す尺度として、基本空間周波数におけるパワー強度を示
している。第１０図中、・は表面鏡を、○は粗さの程度
は非常に小さいが、表面のウネリの程度の異なる塗面サ
ンプル群を、口は表面のウネリはないが、粗さの程度の
異なる塗面サンプル群を、０と［はそれぞれ表面粗さの
程度とウネリの程度の異なるサンプル群を示しており、
面の粗さによる像のボケと、面のウネリによる像のユガ
ミの程度がよく表現されている。この場合の計算手順を
第１１図の７０−チャートで示す。第９図、第１０図と
も被測定体表面における矩形波パターンの空間周波数は
０．５６ｍｍ−’、結像倍率２８．２、投受光角２０度
、被測定面の設置位置が結像レンズの主点と被測定体表
面との距離が、結像レンズの主点と結像面との距離に対
し０．４４の比率の位置における結果である。

また、像のユガミの尺度としては、基本空間周波数にお
けるパワー強度と、基本空間周波数近傍の複数の空間周
波数におけるパワー強度の和との比を用いても同様の効
果があることが認められた。

次に、本発明の方法を実現するための装置について説明
する。

本発明の方法を実現するための装置のう九、照明光学手
段と結像光学手段からなる光学系部分は、基本的には第
２図に示す構成の装置と同じである。

第５図に示すデータ処理装置のブロック図のプログラム
格納用リードオンリメモリ２１２に、第１１図の７０−
チャートに示す方法を実施するプログラムを格納する。

これにより、第９，１０図に示すように、ボケの程度を
示すパラメータ、すなわち、ボケの尺度と、像のユガミ
のパラメータ即ちユガミの尺度が、別々にかつ個々によ
るバラツキがないように定量化して求められる。

ここで、Ｐｒｏは直流成分で基準化した基本空間周波数
ノパラメータ、Ｐ２ｆｏ、　Ｐ＝ｆｏ、　Ｐｊｏ、Ｐｓ
ｆｏ、Ｐ　６ｆｏｎ　Ｐ　ｔｆｏは、夫々、基本空間周
波数の２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍の空間周波
数のパワースペクトルの直流成分で基準化した値である
。第１１図中の終了ステップ前の鮮明度光沢パラメータ
を計算をするマイクロコンピュータのプログラムが本発
明でいう実算手段に相当する。

一方、被測定面が高い鮮明度光沢を持つ場合は、結像の
暗部における光強度が微小となり、通常のリニアイメー
ジセンサのみでは、暗部の光強度の微少な差を検出する
ことが困難となってくる。このため、結像面における光
強度分布を測定する手段として、受光面前方に開口部の
ある遮光マスクを具備した光電子増倍管やフォトダイオ
ードなどの単眼で高感度の光電変換素子を機械的に走査
するようにしてもよく、また、リニアイメージセンサを
検出素子として用いる場合でも、暗部測定のために素子
の電気的走査速度を遅くして、感度を上げるために、電
気的走査速度を可変にするような回路を備えるようにし
てもよい。また、結像の形の情報をリニアイメージセン
サにより、暗部の光強度を受光面前面に開口部のある遮
光マスクを具備した単眼の高感度な光電変換素子により
別々に検出するために、両方の検出素子を備えるように
してもよい。

また、全体の結像波形を検出するときに比較して、結像
の暗部を測定するときに、光源の光度を大きくするよう
な光源の光度制御手段を設けてもよい。

さらに、被測定面のウネリによる反射光の影響により、
像暗部の光強度が増加して、像のボケの程度の測定に悪
影響を与えることをふせぐため、被測定面のウネリによ
る像のユガミを検出するのに最適なピッチを持つ矩形波
パターンと、被測定面の粗さによる像のボケのみを検出
するのに最適なピッチを持つ矩形波パターンの複数のパ
ターンを備え、投影するパターンを変更できる機構を備
えるようにしてもよく、またピッチの異なる複数の矩形
波パターンが同一の基板上に配された矩形波パターンを
備えるようにしてもよい。

また、基本空間周波数の整数倍の複数空間周波数の和を
求める代わりに、基本空間周波数の近傍の複数空間周波
数のパワー強度を求め、上記基本空間周波数と上記和と
の比により、像のユガミを定量化するようにしてもよい
。上記和および比はマイクロコンピュータの演算手段に
より求める。

〈発明の効果〉以上述べたごとく、本発明によれｌ！、物体表面の表面
性状、特に塗膜や金属面、プラスチック面などの鮮明度
光沢を、面の表面粗さに起因する像のボケの程度と、面
のウネリに起因する像のユガミの程度とをそれぞれ別々
に定量化することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法を説明する図、第２図および第５図
は鮮明度光沢または表面性状測定法の原理的構成を示す
図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来の表面性状測定方法の
原理を示す図、第４図は従来の表面性状測定方法のデー
タ処理法を示す図、第６図（ａ）、（ｂ）、第７図（ａ
）、（ｂ）、第８図（ａ）、（ｂ）は本発明による表面
性状測定法の原理を示す図、第９図。第１０図は本発明の方法による測定結果を示す図、第１
１図は本発明の方法によるデータ処理手順を示す図であ
る。１５・・・リニアイメージセンサ、２１１・・・マイク
ロプロセッサ、２１２・・・リーにオンリメモリ。特許出願人　日本ペイント株式会社代　理　人　弁理士青山葆外２名区　　　　　　　　　　図ｎ　　　　　　　　　　　　　　　の綜　　　　　　　　　　　厳第４図第５！Ｉ宵６図（ｏ）　　　　　　　　　　　　甫６図（ｂ）第
７図（０）　　　　　　　　　　　　宵７図（ｂ）第８
　ｔ！Ｉ（ａ）　　　　　　　　　　　　　ＴＩＥ　８
１！Ｉ（ｂ）第９図イｉ／！のユガミの會貢託ＣＦ有５イ直。第１０図０　　　Ｂ　　１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）矩形波パターンを、被測定体表面における反射を
介して、結像光学系により結像面上に投影結像し、該結
像面上の空間的光強度分布をフーリエ変換し、特定空間
周波数における光パワー強度の大小により、被測定体表
面の鮮明度光沢を定量化する表面性状測定方法において
、基本空間周波数におけるパワー強度により像のボケの
程度を、基本空間周波数におけるパワー強度に対する基
本空間周波数の整数倍の複数の周波数におけるパワー強
度の和の比により像のユガミ程度をそれぞれ個別に定量
化することを特徴とする表面性状測定方法。
（２）矩形波パターンのピッチが、０．０１〜２ｍｍの
範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
に記載の表面性状測定方法。
（３）結像倍率が１〜１００倍の範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項に記載の表面性状測定
方法。
（４）被測定体表面に略垂直で、矩形波パターンを照明
する照明光学手段と矩形波パターンを含む光学系の光軸
と、矩形波パターン像を投影結像する結像光学手段の光
軸とを含む平面において、被測定体表面の垂線と照明光
学手段と矩形波パターンを含む光学系の光軸とのなす投
光角および被測定体表面の垂線と結像光学手段の光軸と
のなす受光角がそれぞれ２０〜８０度の範囲であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の表面性
状測定方法。
（５）結像光学手段中に備えられた結像レンズの主点と
被測定体表面との距離が、結像レンズの主点と結像面と
の距離に対し、０．１〜０．９の比率であることを特徴
とする特許請求の範囲第（４）項に記載の表面性状測定
方法。
（６）矩形波パターンを、被測定体表面における反射を
介して、結像光学系により結像面上に投影結像し、該結
像面上の空間的光強度分布をフーリエ変換し、特定空間
周波数における光パワー強度の大小により、被測定体表
面の鮮明度光沢を定量化する表面性状測定方法において
、基本空間周波数におけるパワー強度により像のボケの
程度を、基本空間周波数におけるパワー強度に対する基
本空間周波数近傍の複数の空間周波数におけるパワー強
度の和の比により、像のユガミの程度を定量化すること
を特徴とする表面性状測定方法。
（７）矩形波パターンのピッチが、０．０１〜２ｍｍの
範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第（６）項
に記載の表面性状測定方法。
（８）結像倍率が１〜１００倍の範囲であることを特徴
とする特許請求の範囲第（６）項に記載の表面性状測定
方法。
（９）被測定体表面に略垂直で、矩形波パターンを照明
する照明光学手段と矩形波パターンを含む光学系の光軸
と、矩形波パターン像を投影結像する結像光学手段の光
軸とを含む平面において、被測定体表面の垂線と照明光
学手段と矩形波パターンを含む光学系の光軸とのなす投
光角および被測定体表面の垂線と結像光学手段の光軸と
のなす受光角がそれぞれ２０〜８０度の範囲であること
を特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載の表面性
状測定方法。
（１０）結像光学手段中に備えられた結像レンズの主点
と被測定体表面との距離が、結像レンズの主点と結像面
との距離に対し、０．１〜０．９の比率であることを特
徴とする特許請求の範囲第（９）項に記載の表面性状測
定方法。
（１１）矩形波パターンを照明する照明光学手段と、矩
形波パターンの像を被測定体表面における反射を介して
結像面上に投影結像する結像光学手段と、該結像面上の
空間的光強度分布を電気信号に変換する光電変換手段と
、該光電変換手段からの空間的光強度分布信号をフーリ
エ変換し、特定空間周波数における光パワー強度を計算
するデータ処理手段より構成され、データ処理手段から
計算されたパワースペクトルにより表面性状を測定する
装置において、基本空間周波数におけるパワー強度と、
基本空間周波数の整数倍の複数の空間周波数におけるパ
ワー強度の和と、基本空間周波数におけるパワー強度に
対する基本空間周波数の整数倍の複数空間周波数におけ
るパワー強度の和の比を計算する演算手段を備えること
を特徴とする装置。
（１２）矩形波パターンのピッチが、０．０１〜２１ｍ
ｍの範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第（１
１）項に記載の装置。
（１３）結像倍率が１〜１００倍の範囲であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（１４）被測定体表面に略垂直で、矩形波パターンを照
明する照明光学手段と矩形波パターンを含む光学系の光
軸と、矩形波パターン像を投影結像する結像光学手段の
光軸とを含む平面において、被測定体表面の垂線と照明
光学手段と矩形波パタ−ンを含む光学系の光軸とのなす
投光角および被測定体表面の垂線と結像光学手段の光軸
とのなす受光角がそれぞれ２０〜８０度の範囲であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の装
置。
（１５）結像光学手段中に備えられた結像レンズの主点
と被測定体表面との距離が、結像レンズの主点と結像面
との距離に対し、０．１〜０．９の比率であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（１６）ピッチの異なる複数の矩形波パターンを備え、
投影結像する矩形波パターンを変更できる機構手段を備
えることを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記
載の装置。
（１７）ピッチの異なる複数の矩形波パターンを同一の
基板上に配した矩形波パターンを備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（１８）照明光学手段の光度を制御する手段を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の装
置。
（１９）光電変換手段が、受光面前方に開口部のある遮
光マスクを具備し、結像面上を機械的に走査することが
可能なように構成された単眼の光電変換手段であること
を特徴とする特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置
。
（２０）光電変換手段が、電子的走査速度を変更するこ
とを可能とする回路を備えたことを特徴とするリニアイ
メージセンサであることを特徴とする特許請求の範囲第
（１１）項に記載の装置。
（２１）光電変換手段として、リニアイメージセンサと
、受光面前面に開口部のある遮光マスクを具備した単眼
の光電変換素子の両方を具えることを特徴とする特許請
求の範囲第（１１）項に記載の装置。
（２２）矩形波パターンを照明する照明光学手段と、矩
形波パターンの像を被測定体表面における反射を介して
結像面上に投影結像する結像光学手段と、該結像面上の
空間的光強度分布を電気信号に変換する光電変換手段と
、該光電変換手段からの空間的光強度分布信号をフーリ
エ変換し、特定空間周波数における光パワー強度を計算
するデータ処理手段より構成され、データ処理手段から
計算されたパワースペクトルにより表面性状を測定する
装置において、基本空間周波数におけるパワー強度と、
基本空間周波数の近傍の複数の空間周波数におけるパワ
ー強度の和と、基本空間周波数におけるパワー強度に対
する基本空間周波数近傍の複数の空間周波数におけるパ
ワー強度の和の比を計算する演算手段を備えることを特
徴とする装置。
（２３）矩形波パターンのピッチが、０．０１〜２ｍｍ
の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第（２２
）項に記載の装置。
（２４）結像倍率が１〜１００倍の範囲であることを特
徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記載の装置。
（２５）被測定体表面に略垂直で、矩形波パターンを照
明する照明光学手段と矩形波パターンを含む光学系の光
軸と、矩形波パターン像を投影結像する結像光学手段の
光軸とを含む平面において、被測定体表面の垂線と照明
光学手段と矩形波パターンを含む光学系の光軸とのなす
投光角および被測定体表面の垂線と結像光学手段の光軸
とのなす受光角がそれぞれ２０〜８０度の範囲であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記載の装
置。
（２６）結像光学手段中に備えられた結像レンズの主点
と被測定体表面との距離が、結像レンズの主点と結像面
との距離に対し、０．１〜０．９の比率であることを特
徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記載の装置。
（２７）ピッチの異なる複数の矩形波パターンを備え、
投影結像する矩形波パターンを変更できる機構手段を備
えることを特徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記
載の装置。
（２８）ピッチの異なる複数の矩形波パターンを同一の
基板上に配した矩形波パターンを備えることを特徴とす
る特許請求の範囲第（２２）項に記載の装置。
（２９）照明光学手段の光度を制御する手段を備えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記載の装
置。
（３０）光電変換手段が、受光面前方に開口部のある遮
光マスクを具備し、結像面上を機械的に走査することが
可能なように構成された単眼の光電変換手段であること
を特徴とする特許請求の範囲第（２２）項に記載の装置
。
（３１）光電変換手段が、電子的走査速度を変更するこ
とを可能とする回路を備えたことを特徴とするリニアイ
メージセンサであるこであることを特徴とする特許請求
の範囲第（２２）項に記載の装置。
（３２）光電変換手段として、リニアイメージセンサと
、受光面前面に開口部のある遮光マスクを具備した単眼
の光電変換素子の両方を備えることを特徴とする特許請
求の範囲第（２２）項に記載の装置。