JPS62126331A - 物体表面の光沢度判定装置 - Google Patents

物体表面の光沢度判定装置

Info

Publication number
JPS62126331A
JPS62126331A JP26663885A JP26663885A JPS62126331A JP S62126331 A JPS62126331 A JP S62126331A JP 26663885 A JP26663885 A JP 26663885A JP 26663885 A JP26663885 A JP 26663885A JP S62126331 A JPS62126331 A JP S62126331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glossiness
measured
light
reflection intensity
gloss
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP26663885A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0219420B2 (ja
Inventor
Masatoshi Shibata
柴田 昌聰
Motokimi Shiozumi
塩住 基仁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP26663885A priority Critical patent/JPS62126331A/ja
Priority to DE8585115140T priority patent/DE3579119D1/de
Priority to US06/802,742 priority patent/US4750140A/en
Priority to EP85115140A priority patent/EP0183270B1/en
Priority to CA000496546A priority patent/CA1240052A/en
Publication of JPS62126331A publication Critical patent/JPS62126331A/ja
Publication of JPH0219420B2 publication Critical patent/JPH0219420B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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1 本発明は、物体表面の光沢度判定装置に係り、特に、鋼
板の表面品質を計測して管理づる際に用いるのに好適な
、物体表面の光反用強度分(0により、その視感に基づ
く光沢度を分類、等級付けづる物体表面の光沢度判定装
置の改良に関づる。
(従来の技術] 物体表面の光沢度を定める装置どして、従来より種々の
光反射測定による装置が提案されてJ3つ、代表的なも
のとしては、一定角度でIQ !OJ した白色光束の
正反外1強度を測定する鏡面光沢度による測定共同、一
定角度で投mした白色光の正反114強度と拡改反)1
強度の比を用いる対比光沢度による測定装置(J l5
Z8741 ) 、及び、表面に池の物体を映し、その
反q(像のぼけを肉眼で児る肛明光沢度による測定装置
がある。
【発明が解決しようとする問題点l しかしながら、前記鏡面光沢度による測定装置は、広く
工業的に用いられているが、表面粗さの小きい鏡面的λ
・1象について実際と一致しないどいう欠点を右する。
又、1)う記(・1比光沢度によるA))定装買は、色
の異なる対象に対しても視感に近い光沢度を与えるとい
う147 mをイf′?Iるが、これb又鏡面に近い対
象につい(は判定VJ度が低くむる1頃向にある。更に
、前記鮮明光沢度ににる測定装置は、定量的な表示が1
′:′Fられbいという問題点を有してい lこ 。
[発明の目的] 本発明は、i’Iii記従来の問題点を解d′jするべ
くなされたしので、同一色(明度は異なってもよい)の
対象についC1目現光沢度に良く一致し、1]つ、Jj
l而から川面までの広いfr1度範囲に亘って定量的に
光沢度を定めることができる物体表面の光沢度I’ll
定装冒を(♀供することを目的とする。
[問題点を解決づるための手段] 本発明は、物体表面の光反(ト)強麿分イnにより、そ
の現感に基づく光沢度を分類、笠扱付はする物体表面の
光沢度判定装置に+5い【、第1図にその要旨Wi成を
承り如く、被測定表面プロフィルのt)さ分布の分散σ
が次式の関係 (4πσ/λ 、−cos/)+)’  ≦1−11)
(4yra/λz−coSθ2)? ≧4−(2)を満
足するような波長λ1、第2の光束12A、12Bを、
被測定物10の表面に対しそれぞれ人(ト)角θ1、θ
2で投射づる2つの光源14A、14Bと、各々の正反
04強度11、I2及び全反!lJJ強痕S1、S2を
検出Jる2つの受光器16A、IGBと、該正反射強度
11.12及び全反口・1強度S I 、S 2を演惇
処理して被測定物10の光沢度を分別ザる油井処理部1
8とを備えることにより、前記目的を達成したものであ
る。
【作用1 本発明は、物体、例えば鋼板表面の目視光沢度が、平均
粗さ及び平均山間隔の2つの表面粗度パラメータに依存
し、平均11さのみでは評価できないことに着目してな
されたものである。
即ち、はぼ同一色の対象物の光沢を決める主要因として
表面粗さがあり、基本的には該表面粗さの情報を的シイ
「に把握することにより、光沢1哀を評価できると考え
られる。
表面重さの情9Iは、1■括的には、表面プロフィルの
高さ分布の分散σど、自己相関用#ET(自己相f3r
lf3!]数が1/cとなる距ハ1)で表現でき、これ
らのΦと光反則強1哀分t(iには、例えば1963年
にp CrgalllQn P l”C35より発行さ
れた、P、BeckmannとA 、 S I)izz
ichino著” T ha  3 caltcrin
gof  EIectromagnctic  Wav
es from Rough3urraccs ”に示
δれる如く、一定の関係がある。
更に、[鉄と鋼、70巻(1984)Jの1095頁以
降に掲載された、浅野右一部他による、これらの関係の
詳細む検討結果に従えば、前出(1)、(2)式の各範
囲を満すことにJ、す、各々の条件による正反射強度1
1、I2は、粗度パラメータσ及びTと次式の関係にあ
る。
1+=r+(σ)      ・・・・・・・・・(3
)Iz=rz(σ、T)    ・・・・・・・・・(
/l)Dし、入)1光強1131をILS ’cat強
度、全反則率を1としている。
ここで、全廃Q’l率を考T!箕に入れれば、前出(3
)、(4)式の左辺は、各々、I+/S+、lz/Sz
 (S+ 、32は、(1)、(2)式の各条件におけ
る全反射強度)に買き換えられ、粗度パラメータσ及び
王の情報は、I 1/ S +、l z / S2の両
情報に確実に含まれている。従って、11/S1、I 
2 / S 2の両情報により光沢度が決定され、これ
を定量化することが可能である。
即ち、前出第1図に示した如く、(1)、(2)式の各
条件を満足りる波長λ1、第2と入射角θ1、θ2を有
する2つの光源14△、14Bから、光束12△、12
Bを被測定物10の表面に投r(Jし、該被測定物10
の表面からの正反射強度11、I2及び全反射強度St
、S2を受光器16A、16Bで検出し、該正反射強度
1+、+2及び全反射強・度31.32をHii t;
>処理部18で適当に演算処理すれば、被測定物10の
表面の光沢度を判定することができる。
正反射強度1+ (12)及び仝反則強度51(S2)
を検出する受光器16△(16B>としては、例えば、
第2図に承り如く、)第1・ダイオード20△、201
3,20G、 ・・・を2次元アレイ状に並べてJ3き
、それぞれのフォトダイオードのうち、正反射方°向に
あるフォトダイオードの受光量が正反射強EE11 (
Iz)、全ての受光量の総和が企及用強度81  (3
2)となるようイ1受光器16Δ(16B)を用いるこ
とが考えられる。
この時、フォトダイオード2OA、20r3,20G、
・・・の2次元アレイの広がり(面積)は、仝反射光を
充分受光りるだけの広がりが必要である。又、第3図に
承り如く、受光器16Δ(16t3)の前面に較り22
を設け、墓絞り22の開口面偵を可変とづることC1正
反(14強1哀1+  (I2)及び企及(ト)強度S
l (82)を検出するような受光器16A(16B)
を用いることも考えられる。
一方、ffNX処理部18で行う、正反射強度11.1
2及び全反射強度S+、Szから、被測定物10の表面
の光沢度を判定づ°る演停処理方法としては、例えば出
願人が既に14願昭59−253529で提案した如く
、第4図に示すように、2次元平面(1+/S+、12
/32)−ヒに各目視光沢度の代表点をプロットし、こ
れを滑かに結んで1rlられる曲F2℃を、例えば図面
上での作図により定め、該曲線ぶと直交する直線mによ
り分別する方法や、第5図に示1−ように、更に、任息
のリンプルの光沢度を、該サンプルの前記2次元平面上
における点Pから曲線ぶに下した垂線の足Qの曲線ρ上
の暴壁点Rからの曲線μに沿った距ガ1(あるいはこれ
に相当するハ1)で評価する方法、あるい(よ、同じく
出願人が既に1′i願昭59−253530で提案した
如く、第6図に示ηように、隣り合う274間の統語的
な東なりを最小とづる境ンー線Zを、判別関数を用いで
導出し、この境界線Zで分別Jる方法を用いることがで
きる。前記境界線Zは、例えば第7図に示すように、境
界線Zに垂直なZv@上にこの2次元の分イnを投影し
た時、そこでの平なりが最小と2jるように定めること
ができる。
【実施例1 以下、本発明により、1!I願昭59−253529で
提案した方法を利用して、ステンレス鋼板の光沢度の評
価を行った第1実施閏を詳細に説明する。
この第1実施例は、従来から行われている目視判断によ
る光沢度判定(光沢度1〜4の4段階)を、光反射強度
11.12の測定による自動判定に置き換える目的で、
自動判定の性能を試験するために行ったものである。
ここで扱うステンレス鋼板の表面粗さパラメータσは、
0.02〜0.2μmであり、使用する光束としてλ=
0.457μmのArレーザ光を用いれば、入G)I角
θ=75°で、11む出(1)式を満足することができ
、又、入射角θ=10°で前出(2)式を泊1足づるこ
とができる。又、ここで1少うステンレス鋼板の場合、
全反則率はほぼ一定であり、光沢評価に用いる2次元平
面(1+/S1.12/32)は、(1+、12)と等
価である。
第8図に、この第1実施例による判定の結果を示づ。各
サンプルは、熟練した複数の判定台の、標準サンプルど
の比較による目視判定により光沢度1〜4の4段階に分
類され/、20第8図において、C1ム、口、Qは、そ
れぞれ光沢度1.2.3.4のサンプルを示す。
他方、これらのサンプルにつき、前記正反射強度11、
I2を測定し、各光沢度に屈する1ナンブルについて、
(11,12)2次元平面上での代表点く第1実施例で
は重心点)C+〜C4を定めた後、これらを図面上で滑
かに結んで曲線λをlii’iいた。次に、各光沢度f
Dに蕾ナンブルの分類がなされるように、前記曲v2λ
にそれぞれ直交づ−る適切な境界線ma、 mb、 m
cを定めた。この境界R+ma、mb。
mcを定める実用的な方法としては、例えば多数のザン
ブル点をブ[1ツトし、各隣接づるグループにつぎ誤判
定となる点数が最小となるように定めることができる。
前記手順で求めた判定法により、多数のステンレスr!
4+Fiサンプルを自動判定した結果、約97%のサン
プルについて正しく判定を行うことができ、充分な性能
を有することが確認できた。
なお、光沢度判定を更に細かく行う方法どして、代表点
C1、C2、C3、C4の6貞の光沢度を1.0.2.
0.3.0,4.0とし、一方の基準点Rs、曲線ぶと
境界線maの交点Ta、境界線mbとの交点Tb、境界
線mcとの交点Tc及び他方の基t!点Reの各点の光
沢度を、それぞれ0.5.1.5.2.5.3,5.4
.5どし、更に、曲線p上の任意の点の光沢度を、各区
間(o、5〜1.0.1.0〜1.5、・・・4.0〜
4.5)内で、曲線λに沿って比例的に内挿した値と定
めて、+3き、任意のサンプルの光沢度を、2次元平面
(1+、12)上の対応点Pから曲線℃に下した!I!
線の足Qの1σiJる点の光沢度どづることもできる。
この方法によれば、アナログ的な光沢度判定が可能で必
る。
次に、本発明により、特願昭59−253530で(7
案した方法を利用して冷延鋼板の光沢度の評価を行った
第2実施例を説明する。
この第2実施例も、又、従来から行われている目1兄判
断による光沢度判定(光沢度1〜4の4段階)を、光反
射強度11、+2の測定による自動判定に置換える目的
で、自動判定の性能を試験するために行ったものである
ここで扱う冷延鋼板の表面粗さパラメータO゛は、0.
1〜0.5μlであり、使用する光束として波長λ=0
.633μlllのト1e−4Jeレーザ光を用いれば
、入q4角0−75°で前出(1)式を)シー足するこ
とができ、又、入射角θ=10°で前出(2)式を)−
1足りることができる。又、ここで扱う冷延鋼板の場合
、全反射率はほぼ一定であり、光沢計画に用いる2次元
平面(1+ / S%、12/S2)は、2次元平面(
11,12)と等価である。
第9図に、この第2実施)り1による判定の結果を示す
。各り°ンブルは、熟練した複数の判定者の、標準サン
プルとの比較による目視判定にJ:す、光沢度1〜4の
4段階に分類された。第9図において、01ム、口、Φ
は、それぞれ光沢度1.2.3.4のサンプルを示ず。
他方、これらのサンプルにつき、前記正反射強度11、
I2を測定し、各光沢度に屈するサンプルについて、(
11,12)2次元平面上での各々の光沢度I!T間に
ついて、判別関数である境界線Z34、Z2:1及び7
12を導出した。導出さ粍た境界I!l1Z34、Z2
3及びZ12は、次式で表わされるものであった。
Z 34 = 0.0043  (12−1278)+
 0.0029  (1+−2269)・・・(5)Z
 2 s = 0.0219  (r 2−1017”
)−0,0035(1+−2113)・・・(6)Z+
 2= 0.03  (12−642)+ 0.000
7  (I + −2011> ・(7)このようにし
て求められた境界線Z34.7z3及び212を用いて
、多数の冷延鋼板サンプルについて光沢度判定を行った
結果、90%程度のサンプルについて正しく判定が行わ
れ、充分な判定能力をイTjJることがl1Tr+2さ
れ7C,。
なJj前記実1ff!例は、本発明をステンレス鋼板や
冷延鋼板の光沢度判定に適用したものであるが、本発明
の)台用範囲はこれに限定されず、一般の物体表面の光
沢度判定に6同様に適用′Cさること(;1明らかであ
る。
【発明の効果] 以上説明した通り、本発明によれば、同一色(明度は異
なってもよい)の対象について、目視光沢度に良く一致
し、且つ、鏡面から粗面までの広い粗度範囲に亘り定量
的に光沢度を定めることが可能となる。従って、オンラ
インで表面品71を適確に計測、管理することが可能と
なり、不良発生の防止等、実用−ヒの効果が大きいとい
う優れた効果をイ1する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る物体表面の光沢度判定装同の要
旨構成を示すブロック線図、第2図は、本発明で用いら
れる受光器の構成の一例を示すわ1祝図、第3図は、同
じく受光器の構成の他の例を示づ斜視図、第4図乃至第
7図は、本発明で利用する光沢度の判定方法の例を説明
づるためのね図、第8図は、本発明に係る装置を用いて
ステンレス鋼板の光沢度評価を11つだ第1実施例の判
定結果を示す線図、第9図は、同じく、冷延置板の光沢
度判定を行った第2実施例の判定結果を示1線図である
。 σ・・・分散、 λ1、λ2・・・波長、 θ1、θ2・・・入射角、 11、I2・・・正反Ω・1強度、 S+、Sz・・・企及)1強度、 10・・・波測定物、 12A、12[3・・・光束、 14△、14B・・・光源、 16A、16B・・・受光器、 18・・・演停処理部、 2OA、208120C,・・・ ・・・フォトダイオード、 22・・・絞り4

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)物体表面の光反射強度分布により、その視感に基
    づく光沢度を分類、等級付けする物体表面の光沢度判定
    装置において、 被測定表面プロフィルの高さ分布の分散σが次式の関係 (4πσ/λ_1・cosθ_1)^2≦1(4πσ/
    λ_2・cosθ_2)^2≧4を満足するような波長
    λ_1、λ_2の光束を、それぞれ入射角θ_1、θ_
    2で投射する2つの光源と、各々の正反射強度I_1、
    I_2及び仝反射強度S_1、S_2を検出する2つの
    受光器と、 該正反射強度I_1、I_2及び仝反射強度S_1、S
    _2を演算処理して、被測定物の光沢度を分別する演算
    処理部と、 から構成される物体表面の光沢度判定装置。
JP26663885A 1984-11-30 1985-11-27 物体表面の光沢度判定装置 Granted JPS62126331A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26663885A JPS62126331A (ja) 1985-11-27 1985-11-27 物体表面の光沢度判定装置
DE8585115140T DE3579119D1 (de) 1984-11-30 1985-11-29 Verfahren zur bestimmung des oberflaechenglanzes eines koerpers.
US06/802,742 US4750140A (en) 1984-11-30 1985-11-29 Method of and apparatus for determining glossiness of surface of a body
EP85115140A EP0183270B1 (en) 1984-11-30 1985-11-29 Method of determining glossinesses of surface of body
CA000496546A CA1240052A (en) 1984-11-30 1985-11-29 Method of and apparatus for determining glossinesses of surface of body

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26663885A JPS62126331A (ja) 1985-11-27 1985-11-27 物体表面の光沢度判定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62126331A true JPS62126331A (ja) 1987-06-08
JPH0219420B2 JPH0219420B2 (ja) 1990-05-01

Family

ID=17433607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26663885A Granted JPS62126331A (ja) 1984-11-30 1985-11-27 物体表面の光沢度判定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62126331A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0472551A (ja) * 1989-09-26 1992-03-06 Kawasaki Steel Corp 金属板の表面性状測定方法及びその装置
US6706959B2 (en) 2000-11-24 2004-03-16 Clean Venture 21 Corporation Photovoltaic apparatus and mass-producing apparatus for mass-producing spherical semiconductor particles
WO2006101006A1 (ja) * 2005-03-22 2006-09-28 Canon Kabushiki Kaisha 評価方法及びその装置
JP2008268190A (ja) * 2007-03-22 2008-11-06 Byk-Gardner Gmbh 表面特性の決定

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0472551A (ja) * 1989-09-26 1992-03-06 Kawasaki Steel Corp 金属板の表面性状測定方法及びその装置
US6706959B2 (en) 2000-11-24 2004-03-16 Clean Venture 21 Corporation Photovoltaic apparatus and mass-producing apparatus for mass-producing spherical semiconductor particles
WO2006101006A1 (ja) * 2005-03-22 2006-09-28 Canon Kabushiki Kaisha 評価方法及びその装置
US7315379B2 (en) 2005-03-22 2008-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Evaluating method and apparatus thereof
JP2008268190A (ja) * 2007-03-22 2008-11-06 Byk-Gardner Gmbh 表面特性の決定
US9404858B2 (en) 2007-03-22 2016-08-02 Byk-Gardner Gmbh Method and apparatus for determination of surface properties of coatings by determining contrast of an evaluated image

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0219420B2 (ja) 1990-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0183270B1 (en) Method of determining glossinesses of surface of body
EP3270144B1 (en) Inspection object imaging apparatus, inspection object imaging method, surface inspection apparatus, and surface inspection method
EP0647827B1 (en) Film thickness measurement of structures containing a scattering surface
WO2003086771A3 (en) Identification of recording media
TW200730816A (en) Method and apparatus for inspecting container sidewall contour
US7198901B1 (en) Reflective substrate and algorithms for 3D biochip
CN102592346A (zh) 纸质判别方法、纸币判别装置及纸质判别装置
CN107003115A (zh) 金属体的形状检查装置和金属体的形状检查方法
JPS62126331A (ja) 物体表面の光沢度判定装置
JP2705842B2 (ja) 金属板の表面性状測定方法及びその装置
JPS6117047A (ja) 視感光沢度測定方法
JPS61130858A (ja) 物体表面の光沢度判定方法
JPS61230045A (ja) 映像のボケの度合による曲面物体の光沢比較法
JP2007078625A (ja) 光沢感評価方法
JPH037897B2 (ja)
JPS5960229A (ja) 積分球式反射測定装置
JPS6212994Y2 (ja)
JPH11295240A (ja) 表面疵検査装置及びその方法
JP2001201323A (ja) 溝の深さ測定方法及び測定装置
JPH11295241A (ja) 表面疵検査装置及びその方法
JPS63218847A (ja) 表面欠陥検査方法
JPH05505677A (ja) 表面の写像性を決定するための方法と装置
JP3687441B2 (ja) 表面疵マーキング装置およびマーキング付き金属帯の製造方法
JPH09113364A (ja) 表面を光学的に特徴付けるための方法及び装置
JP4821044B2 (ja) マーキング付き金属帯の製造方法