JPS63100310A - 表面性状測定装置 - Google Patents
表面性状測定装置Info
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- JPS63100310A JPS63100310A JP24614886A JP24614886A JPS63100310A JP S63100310 A JPS63100310 A JP S63100310A JP 24614886 A JP24614886 A JP 24614886A JP 24614886 A JP24614886 A JP 24614886A JP S63100310 A JPS63100310 A JP S63100310A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Coating Apparatus (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、表面性状測定装置に係り、特に、塗膜または
塗装面その他の被測定試料面のうねりあるいはゆず肌等
の平坦度と光沢度とを測定する装置に関する。
塗装面その他の被測定試料面のうねりあるいはゆず肌等
の平坦度と光沢度とを測定する装置に関する。
塗膜または塗装面の平坦度を測定する装置４としては、
例えば、特開昭５６−７６００４号が知られている。こ
の装置は、光源と、明暗パターンと、結像レンズと、光
電変換素子等とからなり、歪み率から平坦度を測定して
いる。
例えば、特開昭５６−７６００４号が知られている。こ
の装置は、光源と、明暗パターンと、結像レンズと、光
電変換素子等とからなり、歪み率から平坦度を測定して
いる。
一方、被ＲＩ９定試料面の光沢度に関しては、ＪＩＳ
Ｚ８７４１に準拠した測定装置が、各社から市販され
ている。
Ｚ８７４１に準拠した測定装置が、各社から市販され
ている。
被測定試料面の平坦度と光沢度とを測定しようとすると
き、従来は、それぞれ単独の平坦度測定装置と光沢度測
定装置とを揃える必要があり、測定時間が長くかかって
いた。
き、従来は、それぞれ単独の平坦度測定装置と光沢度測
定装置とを揃える必要があり、測定時間が長くかかって
いた。
また、被測定試料面の同じ位置での平坦度と光沢度とを
定量評価することは、試料をそれぞれの測定装置に装着
する条件が変わるため、困難であった。
定量評価することは、試料をそれぞれの測定装置に装着
する条件が変わるため、困難であった。
本発明の目的は、１回の試料装着で平坦度と光沢度とを
同時に測定可能な表面性状測定装置を提供することであ
る。
同時に測定可能な表面性状測定装置を提供することであ
る。
本発明は、上記目的を達成するために、光源と、光源に
近接して設置され明暗が交互に多数繰り返される格子と
、格子を透過した光を被測定試料面に反射させた後に格
子の実像を結像させるレンズと、レンズによる格子像の
結像面に設置され格子像の光強度分布を光電変換する光
電変換ユニットと、光電変換ユニットからの変換信号に
基づき格子像のピッチＰｉを検出し、ピッチＰｉの標準
偏差σ を求め、被ａｌ’ｌ定試料面の平坦度として出力するピ
ッチ信号処理回路と、光電変換ユニットからの変換信号
に基づき格子像の明部の電圧ＶＢｉと暗部の電圧ＶＤｉ
とからコントラストＣ を求め、被測定試料面の光沢度に換算するコントラスト
信号処理回路と、平坦度および光沢度を表示する表示ユ
ニツ１〜とからなる表面性状測定装置を提案するもので
ある。
近接して設置され明暗が交互に多数繰り返される格子と
、格子を透過した光を被測定試料面に反射させた後に格
子の実像を結像させるレンズと、レンズによる格子像の
結像面に設置され格子像の光強度分布を光電変換する光
電変換ユニットと、光電変換ユニットからの変換信号に
基づき格子像のピッチＰｉを検出し、ピッチＰｉの標準
偏差σ を求め、被ａｌ’ｌ定試料面の平坦度として出力するピ
ッチ信号処理回路と、光電変換ユニットからの変換信号
に基づき格子像の明部の電圧ＶＢｉと暗部の電圧ＶＤｉ
とからコントラストＣ を求め、被測定試料面の光沢度に換算するコントラスト
信号処理回路と、平坦度および光沢度を表示する表示ユ
ニツ１〜とからなる表面性状測定装置を提案するもので
ある。
本発明においては、装着した被測定試料面の同一部位の
光電変換信号から、明暗のピッチとコントラストとを摘
出し、ピッチに基づき平坦度を求め、コントラストを光
沢度に換算するので、１回の測定で同一部位の平坦度と
光沢度を測定できる。
光電変換信号から、明暗のピッチとコントラストとを摘
出し、ピッチに基づき平坦度を求め、コントラストを光
沢度に換算するので、１回の測定で同一部位の平坦度と
光沢度を測定できる。
第１図は、本発明による表面性状測定装置の一実施例の
構成を示すブロック図である０図において、１は光源ホ
ルダで、タングステンランプまたはハロゲンランプ等の
光源２を保持している。投光ホルダ３には、２枚１組の
コンデンサレンズ４と、すりガラスまたはオパールガラ
ス等の拡散板５と、明暗が交互に多数繰り返される格子
６とが内蔵されている。格子６は、第２図に示すように
、ガラス基板１００にクロム蒸着またはアルミ蒸着した
Ｗ １ ＝ ０ 、１ ｍの暗格子１０１と、蒸着して
いないＷ ２ ＝ ０ 、１ ｍの明格子１０２とが、
同一ピッチで約Ｌｏｗの長さに互って交互に繰り返され
ている格子である。レンズホルダ７にマウントされた投
影レンズ８は、光路折曲げミラー９゜１０．１１および
試料面１３を介して、リニア形ＣＣＤ１５上に格子像を
結像させるレンズである。
構成を示すブロック図である０図において、１は光源ホ
ルダで、タングステンランプまたはハロゲンランプ等の
光源２を保持している。投光ホルダ３には、２枚１組の
コンデンサレンズ４と、すりガラスまたはオパールガラ
ス等の拡散板５と、明暗が交互に多数繰り返される格子
６とが内蔵されている。格子６は、第２図に示すように
、ガラス基板１００にクロム蒸着またはアルミ蒸着した
Ｗ １ ＝ ０ 、１ ｍの暗格子１０１と、蒸着して
いないＷ ２ ＝ ０ 、１ ｍの明格子１０２とが、
同一ピッチで約Ｌｏｗの長さに互って交互に繰り返され
ている格子である。レンズホルダ７にマウントされた投
影レンズ８は、光路折曲げミラー９゜１０．１１および
試料面１３を介して、リニア形ＣＣＤ１５上に格子像を
結像させるレンズである。
リニア形ＣＣＤ１５は、ＣＣＤホルダ１４にマウントさ
れ、格子像の結像面に位置し、格子像を光電変換する。
れ、格子像の結像面に位置し、格子像を光電変換する。
１２は試料を所定位置に固定する試料吸着用永久磁石で
ある。
ある。
リニア形ＣＣＤ１５に生じたアナログ信号は、バイパス
フィルタ１６とアンプ１７を介して、Ａ／Ｄコンバータ
１８に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１８は、アンプ１
７の出力信号を、ＣＯＤ制御回路２０からのＡ／Ｄ変換
スタート信号に応じて、逐次アナログ／ディジタル変換
し、メモリ回路１９に格子像の光電変換波形を記憶させ
る。
フィルタ１６とアンプ１７を介して、Ａ／Ｄコンバータ
１８に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１８は、アンプ１
７の出力信号を、ＣＯＤ制御回路２０からのＡ／Ｄ変換
スタート信号に応じて、逐次アナログ／ディジタル変換
し、メモリ回路１９に格子像の光電変換波形を記憶させ
る。
２０は、リニア形ＣＣＤ１５を駆動するＣＣＤ制御回路
、２１は本測定装置全体を制御する中央処理装置（ＣＰ
Ｕ） 、２２はＣＰＵ２１で演算処理された平坦度と光
沢度の結果を表示する表示器、２３は測定スイッチであ
る。
、２１は本測定装置全体を制御する中央処理装置（ＣＰ
Ｕ） 、２２はＣＰＵ２１で演算処理された平坦度と光
沢度の結果を表示する表示器、２３は測定スイッチであ
る。
以−ヒのように構成した本発明表面性状測定装置の動作
を次に説明する。ここでは、投影レンズ８の焦点距離を
５０＋ｍ＋、格子６から投影レンズ８までの距離を６０
−１投影レンズ８からリニア形ＣＣＤ１５までの距離を
３００ｍｍとし、投影倍率を５倍と仮定する。
を次に説明する。ここでは、投影レンズ８の焦点距離を
５０＋ｍ＋、格子６から投影レンズ８までの距離を６０
−１投影レンズ８からリニア形ＣＣＤ１５までの距離を
３００ｍｍとし、投影倍率を５倍と仮定する。
光源２からの光線は、２枚のコンデンサレンズにより集
光される。集光された光束は、拡散板５により均一な強
度分布となり、格子６を照明する。
光される。集光された光束は、拡散板５により均一な強
度分布となり、格子６を照明する。
そこで、投影レンズ８は、格子６を透過してきた光を光
路折曲げミラー９，１０，１１および試料表面１３を介
して、リニア形ＣＣＤ１５上に結像させ、格子６の実像
を作る。
路折曲げミラー９，１０，１１および試料表面１３を介
して、リニア形ＣＣＤ１５上に結像させ、格子６の実像
を作る。
試料が平面鏡の場合、平面鏡を試料吸着用永久磁石１２
に保持させると、格子像は、５倍に拡大投影され、０．
５１ピツチの明暗の歪みのない連続した像がリニア形Ｃ
ＣＤ１５上に結像される。
に保持させると、格子像は、５倍に拡大投影され、０．
５１ピツチの明暗の歪みのない連続した像がリニア形Ｃ
ＣＤ１５上に結像される。
ＣＣＤ１５により光電変換された出力信号は、第３図の
ようになり、次段のバイパスフィルタ１６に送られる。
ようになり、次段のバイパスフィルタ１６に送られる。
バイパスフィルタ１６では、太陽光や室内の照明光など
の外乱光がリニア形ＣＣＤ１５に入光したとき、リニア
形ＣＣＤ１５の出力信号に重畳した低周波信号を除去す
る。バイパスフィルタ１６の出力信号はアンプ１７で増
幅され、Ａ／Ｄコンバータ」８に入力される。Ａ／Ｄコ
ンバータ１８では、リニア形ＣＣＤ１５により光電変換
された格子像の信号が、ＣＣＤ制御回路２０で作成され
たタイミング信号に同期して、アナログ量からディジタ
ル量に逐次変換される。変換されたディジタル値はメモ
リ回路１９に記憶される。
の外乱光がリニア形ＣＣＤ１５に入光したとき、リニア
形ＣＣＤ１５の出力信号に重畳した低周波信号を除去す
る。バイパスフィルタ１６の出力信号はアンプ１７で増
幅され、Ａ／Ｄコンバータ」８に入力される。Ａ／Ｄコ
ンバータ１８では、リニア形ＣＣＤ１５により光電変換
された格子像の信号が、ＣＣＤ制御回路２０で作成され
たタイミング信号に同期して、アナログ量からディジタ
ル量に逐次変換される。変換されたディジタル値はメモ
リ回路１９に記憶される。
本実施例の場合は、２０４８の分解能を有しているリニ
ア形ＣＣＤを用い、１２ビツトのＡ／Ｄコンバータ１８
でディジタル変換し、メモリ回路１９に２０４８Ｘ１２
ビツトのデータを記憶できるようにしである。
ア形ＣＣＤを用い、１２ビツトのＡ／Ｄコンバータ１８
でディジタル変換し、メモリ回路１９に２０４８Ｘ１２
ビツトのデータを記憶できるようにしである。
ａ＋＋＋定スイッチ２３を押すと、ＣＰＵ２１がそれを
認識し、被測定試料表面１３の格子像データをメモリ回
路１９に記憶させる。ＣＰｔＪ２１は、メモリ回路１９
に記憶されたデータを読み込み、第３図の明部のピーク
点Ｂ３１．Ｂ３２． Ｂ３３・・・または暗部のボトム
点Ｄ３１．Ｄ３２．Ｄ３３・・・を摘出する。次に、ピ
ッチＰ３１．Ｐ３２・・・を摘出する（本実施例ではボ
トム点間のアドレス数からピッチを得ている。）このピ
ッチデータから標準偏差０を演算する。
認識し、被測定試料表面１３の格子像データをメモリ回
路１９に記憶させる。ＣＰｔＪ２１は、メモリ回路１９
に記憶されたデータを読み込み、第３図の明部のピーク
点Ｂ３１．Ｂ３２． Ｂ３３・・・または暗部のボトム
点Ｄ３１．Ｄ３２．Ｄ３３・・・を摘出する。次に、ピ
ッチＰ３１．Ｐ３２・・・を摘出する（本実施例ではボ
トム点間のアドレス数からピッチを得ている。）このピ
ッチデータから標準偏差０を演算する。
演算された標準偏差σを被測定試料面１３の平坦度とし
て表示器２２に表示する。
て表示器２２に表示する。
一方、摘出されたピーク点およびボトム点の電圧ＶＢＩ
、ＶＢ２．ＶＢ３．−・・およびＶＤＩ、ＶＤ２．ＶＤ
３．・・・から次式により当該試料面部位のコントラス
トＣを演算する。
、ＶＢ２．ＶＢ３．−・・およびＶＤＩ、ＶＤ２．ＶＤ
３．・・・から次式により当該試料面部位のコントラス
トＣを演算する。
演算されたコントラストを光沢度に換算し、前記平坦度
と同様に表示器２２に表示する。
と同様に表示器２２に表示する。
上記説明では、試料を平面鏡としたが、塗膜面の場合も
同様である。塗膜面での反射によりリニア形ＣＣＤ１５
から得られた出力信号を第４図に示す、この場合は、第
３図の平面鏡の例とは異なり、被測定試料面のうねりま
たはゆず肌等により、出力波形が乱れ、ピーク点Ｂ４１
．Ｂ４２．Ｂ４３・・・およびボトム点Ｄ４１．Ｄ４２
．Ｄ４３・・・の位置も区区であるから、ピッチＰ４１
．Ｐ４２．Ｐ４３・・・も不揃いである。
同様である。塗膜面での反射によりリニア形ＣＣＤ１５
から得られた出力信号を第４図に示す、この場合は、第
３図の平面鏡の例とは異なり、被測定試料面のうねりま
たはゆず肌等により、出力波形が乱れ、ピーク点Ｂ４１
．Ｂ４２．Ｂ４３・・・およびボトム点Ｄ４１．Ｄ４２
．Ｄ４３・・・の位置も区区であるから、ピッチＰ４１
．Ｐ４２．Ｐ４３・・・も不揃いである。
上記実施例は、リニア形ＣＣＤを用いる例であったが、
これに代えて、リニア形ＣＣＤと送り機構の組合せまた
はエリア形ＣＣＤを使うこともできる。そのときは、Ｃ
ＣＤ制御回路２０が、前記リニア形ＣＯＤの配列方向の
みならずそれに直角方向にも走査することになる。
これに代えて、リニア形ＣＣＤと送り機構の組合せまた
はエリア形ＣＣＤを使うこともできる。そのときは、Ｃ
ＣＤ制御回路２０が、前記リニア形ＣＯＤの配列方向の
みならずそれに直角方向にも走査することになる。
ＣＰＵ２１は、上記実施例と同様に、各走査線上の標準
偏差σｉ及びコントラストＣｉを演算し、次にそれらの
平均値σ及びＣを求め、被測定試料面の平坦度及び光沢
度を表示器２２に表示する。
偏差σｉ及びコントラストＣｉを演算し、次にそれらの
平均値σ及びＣを求め、被測定試料面の平坦度及び光沢
度を表示器２２に表示する。
本発明は、塗膜または塗装面のうねりあるいはゆず肌の
平坦度および光沢度の測定のみならず、金属面やプラス
チック等の表面のうねりなどの測定にも適用でき、その
応用範囲は広い。
平坦度および光沢度の測定のみならず、金属面やプラス
チック等の表面のうねりなどの測定にも適用でき、その
応用範囲は広い。
本発明によれば、試料を１同表着するだけで、被測定試
料面の平坦度と光沢度とを同時に測定可能な表面性状測
定装置が得られる。
料面の平坦度と光沢度とを同時に測定可能な表面性状測
定装置が得られる。
したがって、操作が単純で、測定時間が短く、自動化し
た生産ライン等に適用するにも有利である。
た生産ライン等に適用するにも有利である。
第１図はリニア形ＣＣＤを用いた本発明による表面性状
測定装置の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は
第１図装置の格子の構成を示す図、第３図は試料面が平
面鏡の場合のリニア形ＣＯＤの出力波形を示す図、第４
図は試料面が塗装面の場合のリニア形ＣＣＤの出力波形
を示す図である。 ２・・・光源、 ４・・・コンデンサレン
ズ、５・・・拡散板、 ６・・・格子、８・・
・投像レンズ、 ９．１０．１１・・・折曲げミラー、 １２・・・試料吸着用永久磁石、 １３・・・試料、 １５・・・リニア形ＣＯ
Ｄ、１６・・・バイパスフィルタ、 １７・・・アンプ、 １８・・・Ａ／Ｄコンバータ、 １９・・・メモリ回路、 ２０・・・ＣＯＤ制御回路
、２１・・・ＣＰＵ、 ２２・・・表示器、２
３・・・スイッチ。
測定装置の一実施例の構成を示すブロック図、第２図は
第１図装置の格子の構成を示す図、第３図は試料面が平
面鏡の場合のリニア形ＣＯＤの出力波形を示す図、第４
図は試料面が塗装面の場合のリニア形ＣＣＤの出力波形
を示す図である。 ２・・・光源、 ４・・・コンデンサレン
ズ、５・・・拡散板、 ６・・・格子、８・・
・投像レンズ、 ９．１０．１１・・・折曲げミラー、 １２・・・試料吸着用永久磁石、 １３・・・試料、 １５・・・リニア形ＣＯ
Ｄ、１６・・・バイパスフィルタ、 １７・・・アンプ、 １８・・・Ａ／Ｄコンバータ、 １９・・・メモリ回路、 ２０・・・ＣＯＤ制御回路
、２１・・・ＣＰＵ、 ２２・・・表示器、２
３・・・スイッチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光源と、 前記光源に近接して設置され明暗が交互に多数繰り返さ
れる格子と、 前記格子を透過した光を被測定試料面に反射させた後に
前記格子の実像を結像させるレンズと、前記レンズによ
る前記格子像の結像面に設置され格子像の光強度分布を
光電変換する光電変換ユニットと、 前記光電変換ユニットからの変換信号に基づき格子像の
ピッチＰｉを検出し、前記ピッチＰｉの標準偏差σ ▲数式、化学式、表等があります▼ を求め、前記被測定試料面の平坦度として出力するピッ
チ信号処理回路と、 前記光電変換ユニットからの変換信号に基づき格子像の
明部の電圧ＶＢｉと暗部の電圧ＶＤｉとからコントラス
トＣ Ｃ＝１／ｎ×Σ＿ｉ＿＝＿１［（ＶＢｉ−ＶＤｉ）／（
ＶＢｉ＋ＶＤｉ）］を求め、前記被測定試料面の光沢度
に換算するコントラスト信号処理回路と、 前記平坦度および光沢度を表示する表示ユニットと からなる表面性状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24614886A JPS63100310A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 表面性状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24614886A JPS63100310A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 表面性状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100310A true JPS63100310A (ja) | 1988-05-02 |
| JPH0554882B2 JPH0554882B2 (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=17144200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24614886A Granted JPS63100310A (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | 表面性状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100310A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03277913A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-09 | Mitsubishi Motors Corp | 塗装表面検査装置 |
| US5078496A (en) * | 1990-08-14 | 1992-01-07 | Autospect, Inc. | Machine vision surface characterization system |
| JPH04204358A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | 塗装表面検査装置 |
| JPH04316478A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-06 | Nec Corp | 生物試料観察装置、システムおよび方法 |
| JP2004191070A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | 塗装面の検査装置 |
| JP2021107787A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 株式会社堀場製作所 | 基準板、校正用部材、光沢計、及び、基準板の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP24614886A patent/JPS63100310A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
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| US5078496A (en) * | 1990-08-14 | 1992-01-07 | Autospect, Inc. | Machine vision surface characterization system |
| EP0543900A1 (en) * | 1990-08-14 | 1993-06-02 | Autospect Inc | DEVICE FOR DETERMINING SURFACE CHARACTERISTICS WITH THE AID OF EVALUATING OPTICAL REFLECTIONS. |
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| JP2021107787A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 株式会社堀場製作所 | 基準板、校正用部材、光沢計、及び、基準板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0554882B2 (ja) | 1993-08-13 |
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