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JP3095571B2 - Gloss measuring device - Google Patents
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JP3095571B2 - Gloss measuring device - Google Patents

Gloss measuring device

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JP3095571B2
JP3095571B2 JP05063611A JP6361193A JP3095571B2 JP 3095571 B2 JP3095571 B2 JP 3095571B2 JP 05063611 A JP05063611 A JP 05063611A JP 6361193 A JP6361193 A JP 6361193A JP 3095571 B2 JP3095571 B2 JP 3095571B2
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measured
pattern
glossiness
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邦幸 吉川
幸雄 狩野
浩司 部田
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Tokai Rika Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Tokai Rika Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光沢度測定装置に係
り、特に、物体表面の曲率に拘わらずに正確な光沢度の
測定が可能な光沢度測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a glossiness measuring device, and more particularly to a glossiness measuring device capable of accurately measuring glossiness regardless of the curvature of an object surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、光の透過度の異なる明暗部を
有する明暗パターンを用いて塗装面等の光沢度測定を定
量的に行う光沢度測定装置が提案されている(特公昭5
7−59490号公報等)。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed a glossiness measuring apparatus for quantitatively measuring the glossiness of a painted surface or the like by using a light-dark pattern having light-dark portions having different light transmittances (Japanese Patent Publication No. Sho 5).
No. 7-59490).

【0003】かかる光沢度測定装置では、明部および暗
少なくとも1対有する明暗パターンと明暗パターン
を通過する光を被測定面に照射するレンズ系とを備えて
いる。この被測定面から反射された光を受光可能な位置
には、入射された光強度に応じた電気信号を出力する光
電変換素子が配設されている。この光電変換素子の入射
側にはピンホールが設けられており、このピンホール
は、前記レンズ系により前記パターンが結像される結像
面の位置に配設されている。光沢度を測定する場合に
は、制御部によって光源と光電変換素子とを結ぶ光軸を
横切る方向に明暗パターンを移動させる。したがって、
明暗パターン像の明暗の境界部分がピンホール上を通過
する。これにより、ピンホール上を通過する明暗パター
ンの投影像の光強度が変化し、この光強度の変化に応じ
た電気信号が光電変換素子より出力される。
[0003] In accordance gloss measurement device has a light passing through the light-dark pattern and dark pattern having at least one pair bright portion and a dark portion and a lens system for irradiating the surface to be measured. At a position where the light reflected from the surface to be measured can be received, a photoelectric conversion element that outputs an electric signal according to the intensity of the incident light is provided. A pinhole is provided on the incident side of the photoelectric conversion element, and the pinhole is provided at a position on an image plane on which the pattern is formed by the lens system. When measuring the glossiness, the control unit moves the light / dark pattern in a direction crossing the optical axis connecting the light source and the photoelectric conversion element. Therefore,
The light-dark boundary portion of the light-dark pattern image passes over the pinhole. As a result, the light intensity of the projected image of the light and dark pattern passing over the pinhole changes, and an electric signal corresponding to the change in the light intensity is output from the photoelectric conversion element.

【0004】ここで、被測定面を介して結像された明暗
パターン像の明暗境界部のボケ、すなわち鮮明度と被測
定面の光沢度との関係は、被測定面が低光沢のときには
明暗境界部のボケが大きく、高光沢のときには明暗境界
部のボケが小さいことが実験により確認されている。ま
た、明暗パターンを移動させることにより得られる光強
度の暗部から明部に変化する曲線の接線勾配が統計的に
求められた被測定面の光沢官能値(視感度)と相関があ
り、この曲線の接線勾配の最大値、すなわち、光強度の
微分値の最大値が被測定面の光沢度に対応することも実
験により確認されている。
Here, the blur at the boundary between light and dark in the light and dark pattern image formed through the surface to be measured, that is, the relationship between the sharpness and the glossiness of the surface to be measured is determined when the surface to be measured has low gloss. It has been confirmed by an experiment that the blur at the boundary is large and the blur at the light-dark boundary is small when the gloss is high. Further, the tangent gradient of a curve that changes from a dark portion to a bright portion of the light intensity obtained by moving the light-dark pattern has a correlation with the glossy sensory value (visibility) of the measured surface, which is statistically obtained. It has also been experimentally confirmed that the maximum value of the tangent gradient of, that is, the maximum value of the differential value of the light intensity corresponds to the glossiness of the surface to be measured.

【0005】従って、上記電気信号に基づいて明暗境界
部の移動に伴う明暗パターン像の光強度を検出し、その
明暗パターンを移動させることにより得られる光強度曲
線から、光強度の微分値の最大値を求め光沢度を求めて
いる。
Therefore, the light intensity of the light-dark pattern image accompanying the movement of the light-dark boundary portion is detected based on the electric signal, and the light intensity curve obtained by moving the light-dark pattern gives a maximum value of the differential value of the light intensity. The value is determined and the gloss is determined.

【0006】なお、光強度の微分値の最大値が光沢度と
なることから、明暗パターンの位置の単位変化量に対す
る光強度が変化する量、すなわち、光強度の変化量の最
大値からも光沢度が求められる。
Since the maximum value of the differential value of the light intensity is the gloss, the amount of change in the light intensity with respect to the unit change amount of the position of the light-dark pattern, that is, the maximum value of the change amount of the light intensity is also considered as the gloss. Degree is required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被測定
面に曲率がある場合には次のような問題が生ずる。すな
わち、図7に示すように、被測定面が平面の場合の明暗
パターンの結像位置がF 0 であったとすると、被測定面
が凸面の場合には、被測定面からの反射光が発散するた
めF0 からF1 のように明暗パターンの結像位置が変化
してしまう。一方、被測定面が凹面の場合には、図8に
示すように、被測定面からの反射光が収束するためF0
からF2 のように明暗パターンの結像位置が変化してし
まう。
However, the measured
If the surface has a curvature, the following problem occurs. sand
That is, as shown in FIG.
When the pattern image position is F 0And the surface to be measured
Is convex, the reflected light from the surface to be measured diverges.
F0To F1The imaging position of the light and dark pattern changes like
Resulting in. On the other hand, when the surface to be measured is concave, FIG.
As shown, the reflected light from the surface to be measured converges,0
To FTwoThe image position of the light and dark pattern changes like
I will.

【0008】このように、光電変換素子上で明暗パター
ンの像のピントがボケることとなり、光強度が変化し、
その結果、明暗パターンを移動させることにより得られ
る光強度の変化量が変化する。従来の光沢度計において
は、この変化量の最大値を光沢度として算出していたた
め、図9に示すように、例えば、平面の光沢度と比較す
ると被測定面が凸面の場合、曲率が大きくなればなる程
光沢度の減少分が大きくなる。すなわち、視感的には平
面の光沢度と同一の光沢度であっても被測定面が曲面の
場合には、曲率に影響されてその平面の光沢度と異る光
沢度を測定してしまうという問題が生ずる。
As described above, the image of the light and dark pattern is out of focus on the photoelectric conversion element, and the light intensity changes.
As a result, the amount of change in light intensity obtained by moving the light-dark pattern changes. In the conventional gloss meter, since the maximum value of the change amount is calculated as the gloss, as shown in FIG. 9, for example, when the measured surface is convex when compared with the flat gloss, the curvature is large. The lower the gloss, the greater the decrease in gloss. That is, if the surface to be measured is a curved surface, even if the glossiness is visually the same as the glossiness of the plane, the glossiness different from the glossiness of the plane is measured due to the curvature. The problem arises.

【0009】本発明は上記問題点を解決すべく成された
もので、被測定面の曲率に拘わらず正確な光沢度を測定
することのできる光沢度測定装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a glossiness measuring apparatus capable of accurately measuring glossiness regardless of the curvature of a surface to be measured.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために成されたもので、光沢度測定装置において、
光源と、光の透過率の異なる部分を少なくとも一対備え
たパターンと、前記光源により照射され前記パターンを
通過した光を被測定面へ投影すると共に前記パターンを
結像させる投影手段と、この投影手段により前記パター
ンの像が結像される位置に配設されかつ入射された前記
被測定面からの反射光の光強度を電気信号に変換する光
電変換手段と、前記パターンへ入射される光の光軸に対
して直交しかつ前記パターンの光の透過率が変化する方
向に前記パターンを移動させるパターン移動手段と、前
記光電変換手段から入力される電気信号に基づいて被測
定面で反射する光強度の変化量または微分値の最大値を
求め、その最大値を被測定面の曲率に応じて予め記憶し
ておいた補正値により補正する演算手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above-mentioned object, and a gloss measuring apparatus is provided.
A light source, a pattern including at least one pair of portions having different light transmittances, a projection unit configured to project light radiated by the light source and passing through the pattern onto a surface to be measured, and to form an image of the pattern; and a projection unit. A photoelectric conversion unit that is disposed at a position where the image of the pattern is formed and converts the light intensity of the reflected light from the surface to be measured into an electric signal, and the light of the light incident on the pattern Pattern moving means for moving the pattern in a direction orthogonal to the axis and in which the light transmittance of the pattern changes, light intensity reflected on the surface to be measured based on an electric signal input from the photoelectric conversion means The maximum value of the amount of change or differential value is calculated, and the maximum value is stored in advance according to the curvature of the surface to be measured.
And a calculating means for correcting with the correction value set .

【0011】[0011]

【作用】本発明の光沢度測定装置は、光源を備えてい
る。光源は、パターンを照明しており、このパターンは
光の透過率の異なる部分を少なくとも一対備えている。
パターン移動手段は、前記パターンへ入射される光の光
軸に対し直交しかつ前記パターンの光の透過率が変化す
る方向に前記パターンを移動させる。投影手段は、前記
パターンを通過した光を被測定面へ投影すると共に前記
パターンを結像させる。この投影手段の結像位置には光
電変換手段が配設されている。光電変換手段は、入射さ
れる前記被測定面からの反射光の光強度を電気信号に変
換する。演算手段は、前記電気信号に基づいて前記光強
度の変化量または微分値の最大値を求めるとともに、こ
の最大値を、被測定面の曲率に応じて予め記憶しておい
た補正値により補正する。
The gloss measuring device of the present invention has a light source. The light source illuminates the pattern, and the pattern includes at least one pair of portions having different light transmittances.
The pattern moving means moves the pattern in a direction perpendicular to an optical axis of light incident on the pattern and in a direction in which light transmittance of the pattern changes. The projection unit projects the light that has passed through the pattern onto the surface to be measured and forms an image of the pattern. A photoelectric conversion unit is provided at an image forming position of the projection unit. The photoelectric conversion unit converts the light intensity of the reflected light from the surface to be measured into an electric signal. The calculating means obtains the maximum value of the change amount or the differential value of the light intensity based on the electric signal, and stores the maximum value in advance according to the curvature of the surface to be measured.
The correction value is used.

【0012】このように、明暗パターンを移動させるこ
とにより得られる光強度の暗部から明部に変化する光強
度の変化量または微分値の最大値を被測定面の曲率に応
じて補正しているので、得られる光沢度は被測定面の曲
率に拘わらずに正確なものとなる。
As described above, the amount of change in the light intensity or the maximum value of the differential value of the light intensity obtained by moving the light-dark pattern changing from the dark part to the light part is corrected according to the curvature of the surface to be measured. Therefore, the glossiness obtained is accurate regardless of the curvature of the surface to be measured.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図5は、本発明の光沢度測定装置10の第
1実施例を示す概略図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic view showing a first embodiment of the glossiness measuring device 10 of the present invention.

【0014】図5に示すように、本実施例の光沢度測定
装置10の光学部は筐体28の中に収納されている。こ
の光沢度測定装置10は図示しない電源に接続された光
源12を備えており、光源12の近傍には、光源12か
ら発する光を集光するコンデンサレンズ14が配設され
る。なお、光源12には、タングステンランプ、ハロゲ
ンランプ、LED等の発光素子を用いることができる。
コンデンサレンズ14の射出側には明暗パターン16、
投影レンズ18、ミラー20が順に配列されている。明
暗パターン16は、図10に示すように、両面が研磨さ
れたガラスの一方の面の1部分にアルミ等を蒸着するこ
とにより、蒸着面46と透過面との透過度の異なる1対
の明暗部分を備えている。また、明暗パターン16は、
光軸と直交方向に移動可能なように図示しない摺動テー
ブルに取り付けられている。この摺動テーブルには、パ
ルスモータ26が取り付けられており、パルスモータ2
6の駆動に従って、摺動テーブルが移動する。すなわ
ち、明暗パターン16がパルスモータ26の駆動に伴っ
て移動可能になっている。なお、明暗パターン16は、
透過率の変化する方向に移動するように摺動テーブルへ
取り付けられており、摺動テーブルはコンデンサレンズ
14から射出される光の方向と略直交する方向に移動す
るように取り付けられている。また、摺動テーブルの移
動軸方向の両端には、移動可能範囲を越えて移動しない
ように、すなわち、移動可能範囲を越えてパルスモータ
26が駆動されないようにするために、リミットスイッ
チ38が取り付けられている。このリミットスイッチ3
8は制御回路に接続されている。コンデンサレンズ14
から射出された光は、明暗パターン16、投影レンズ1
8、ミラー20に照射され、ミラー20により反射され
た光は被測定面36に照射される。被測定面36と光沢
度測定装置10とは、接触子(アタッチメント)74に
より所定の間隔が保たれている。
As shown in FIG. 5, the optical section of the gloss measuring device 10 of this embodiment is housed in a housing 28. The glossiness measuring device 10 includes a light source 12 connected to a power supply (not shown), and a condenser lens 14 that collects light emitted from the light source 12 is disposed near the light source 12. Note that a light emitting element such as a tungsten lamp, a halogen lamp, or an LED can be used as the light source 12.
On the exit side of the condenser lens 14, a light-dark pattern 16,
The projection lens 18 and the mirror 20 are arranged in order. As shown in FIG. 10, the light-dark pattern 16 is formed by depositing aluminum or the like on one portion of one surface of glass whose both surfaces are polished, thereby forming a pair of light-dark portions having different transmittances between the deposition surface 46 and the transmission surface. Has a part. The light-dark pattern 16 is
It is attached to a slide table (not shown) so as to be movable in a direction perpendicular to the optical axis. A pulse motor 26 is attached to this sliding table.
In accordance with the drive of No. 6, the sliding table moves. That is, the light / dark pattern 16 is movable with the driving of the pulse motor 26. The light-dark pattern 16 is
The slide table is attached so as to move in a direction in which the transmittance changes, and the slide table is attached so as to move in a direction substantially orthogonal to the direction of light emitted from the condenser lens. A limit switch 38 is attached to each end of the sliding table in the moving axis direction so as not to move beyond the movable range, that is, to prevent the pulse motor 26 from being driven beyond the movable range. Have been. This limit switch 3
8 is connected to the control circuit. Condenser lens 14
Light emitted from the projection lens 1
8. The light irradiates the mirror 20 and the light reflected by the mirror 20 irradiates the surface 36 to be measured. A predetermined distance is maintained between the measured surface 36 and the glossiness measuring device 10 by a contact (attachment) 74.

【0015】被測定面36の反射側には、所定の径の孔
が穿設されたピンホール22を備えた光電変換素子24
が配設されている。光電変換素子24のピンホール22
は投影レンズ18の結像位置に配置されている。被測定
面36からの反射光は、ピンホール22を通過して光電
変換素子24に照射される。また、光電変換素子24
は、制御回路32に接続されている。制御回路32は、
光沢度を表示する表示装置34およびパルスモータドラ
イバ30に接続されており、パルスモータドライバ30
はパルスモータ26に接続されている。
On the reflection side of the surface 36 to be measured, a photoelectric conversion element 24 having a pinhole 22 having a hole of a predetermined diameter is formed.
Are arranged. Pinhole 22 of photoelectric conversion element 24
Is disposed at the image forming position of the projection lens 18. The reflected light from the measured surface 36 passes through the pinhole 22 and irradiates the photoelectric conversion element 24. Also, the photoelectric conversion element 24
Are connected to the control circuit 32. The control circuit 32
The pulse motor driver 30 is connected to a display device 34 for displaying glossiness and the pulse motor driver 30.
Is connected to the pulse motor 26.

【0016】制御回路32は、図6に示すように、CP
U(中央演算処理装置)52、ROM(リードオンリー
メモリ)54、RAM(ランダムアクセスメモリ)5
6、光沢度を曲率に応じて補正するための補正値が記憶
された補正値ROM55を備えている。また、CPU5
2、ROM54、RAM56、補正値ROM55の各々
は、相互間のデータおよびコマンドの入出力が行えるよ
うにデータコマンドバスライン50等に相互に接続され
ている。一方、光電変換素子24は、ピンホール22を
通過した光を受光できる位置に配置されると共に受光し
た光強度に応じた電圧を出力する。この光電変換素子2
4は、入力される電圧を所定のゲインで増幅するアンプ
(AMP)64に接続されており、AMP64は、雑音
成分を除去するフィルタ62を介してADC(アナログ
−デジタル変換器)60に接続されている。ADC60
は、データコマンドバスライン50に接続されており、
光電変換素子24に照射された光強度に比例したアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する。また、データコマン
ドバスライン50には表示装置34が接続されており、
得られる光沢度の値が表示装置34に表示される。ま
た、データコマンドバスライン50には、パルスモータ
26に駆動信号を送信するパルスモータドライバ30が
接続されており、パルスモータドライバ30では、入力
されるパルスモータ26の回転量および回転方向に対応
する制御信号が駆動用の信号に変換される。
The control circuit 32, as shown in FIG.
U (central processing unit) 52, ROM (read only memory) 54, RAM (random access memory) 5
6. It has a correction value ROM 55 in which correction values for correcting glossiness in accordance with the curvature are stored. CPU5
2. The ROM 54, the RAM 56, and the correction value ROM 55 are mutually connected to the data command bus line 50 and the like so that data and commands can be input and output between them. On the other hand, the photoelectric conversion element 24 is arranged at a position where the light passing through the pinhole 22 can be received and outputs a voltage corresponding to the intensity of the received light. This photoelectric conversion element 2
4 is connected to an amplifier (AMP) 64 for amplifying an input voltage with a predetermined gain, and the AMP 64 is connected to an ADC (analog-digital converter) 60 via a filter 62 for removing a noise component. ing. ADC60
Is connected to the data command bus line 50,
An analog signal proportional to the light intensity applied to the photoelectric conversion element 24 is converted into a digital signal. The display device 34 is connected to the data command bus line 50,
The obtained gloss value is displayed on the display device 34. A pulse motor driver 30 for transmitting a drive signal to the pulse motor 26 is connected to the data command bus line 50. The pulse motor driver 30 corresponds to the rotation amount and the rotation direction of the input pulse motor 26. The control signal is converted into a driving signal.

【0017】次に、補正値ROM55に記憶されている
補正値について以下詳細に説明する。
Next, the correction values stored in the correction value ROM 55 will be described in detail.

【0018】前述のように被測定面がある曲率をもった
曲面の場合には、図7及び図8に示すように、被測定面
の反射光が発散、収束することから、反射光の結像位置
が光電変換素子24の位置にならず、その結果、明暗パ
ターン16の像のピントがボケる。従って、図11
(a)のように、被測定面で反射した明暗パターン16
の像の光強度が減少する。このため、図11(b)のよ
うに、光強度の変化量の最大値も低下し、従って、曲面
の光沢度が平面の光沢度とは異なるものとなってしま
う。よって、正確な光沢度を測定するためには、測定さ
れた光沢度を曲率に応じて補正する必要がある。
As described above, when the surface to be measured is a curved surface having a certain curvature, the reflected light from the surface to be measured diverges and converges as shown in FIGS. The image position is not at the position of the photoelectric conversion element 24, and as a result, the image of the light and dark pattern 16 is out of focus. Therefore, FIG.
(A) As shown in FIG.
The light intensity of the image decreases. For this reason, as shown in FIG. 11B, the maximum value of the change amount of the light intensity is also reduced, and accordingly, the glossiness of the curved surface is different from the glossiness of the flat surface. Therefore, in order to measure the glossiness accurately, it is necessary to correct the measured glossiness according to the curvature.

【0019】まず、曲率は、次のようにして求められ
る。図12に示すように、光沢度測定装置10では、3
点の接触用の接触子74を被測定面に接触させて光沢度
を測定する。この3点の接触子74は半径lの同一円周
上に配置されている。被測定面が曲面の場合、曲率の違
いによって光沢度測定装置10から被測定面までの距離
が変化する。例えば、被測定面が曲率U1 の凸面の場合
では、平面の場合よりhの距離だけ光沢度測定装置10
に近づいている。ここで、hと曲率U(1/R(R=曲
率半径))とは、次の数1から把握される。
First, the curvature is obtained as follows. As shown in FIG.
The contact 74 for contacting a point is brought into contact with the surface to be measured, and the glossiness is measured. These three contacts 74 are arranged on the same circumference with a radius l. When the surface to be measured is a curved surface, the distance from the gloss measuring device 10 to the surface to be measured changes depending on the difference in curvature. For example, in the case the measured surface is convex curvature U 1, only gloss measurement apparatus distance h than the plane 10
Is approaching. Here, h and the curvature U (1 / R (R = radius of curvature)) are grasped from the following equation (1).

【0020】[0020]

【数1】U=2h/(h2 +l2 ) 3点の接触子74が配置されている円の半径lは定数で
あることから、距離hが分かると被測定面の曲率が算出
る。
U = 2h / (h 2 + l 2 ) Since the radius l of the circle where the three contacts 74 are arranged is a constant, the curvature of the surface to be measured is calculated when the distance h is known. /> is Ru.

【0021】ここで、明暗パターン16が移動しそのナ
イフエッジの像がピンホール22上を通過するときに、
光強度の変化量が最大となる。このときの明暗パターン
16の位置の値をHpi ( ただし、i =1,2,3・・
・n)とする。被測定面が曲率U0 (=0)の平面の場
合、明暗パターン16の像がピンホール上を通過し、光
強度の変化量が最大となる明暗パターン16の位置Hp
0 は図13のA0 点に相当する。ところが、例えば、被
測定面が曲率U1 の凸面の場合、この明暗パターン16
の位置Hp1 は図13のA1 に相当する位置に変化す
る。これは、投影レンズ18を通過した光は入射角a0
で入射した場合入射角a0 と同じ反射角a 0 で反射する
ため、光電変換素子24に明暗パターン16の像を結像
するためには明暗パターン16の位置をA0 からA1
移動させなければならないからである。
Here, the light-dark pattern 16 moves and its
When the image of the if edge passes over the pinhole 22,
The change amount of the light intensity becomes maximum. Light / dark pattern at this time
The value of the position 16 is Hpi (where i = 1, 2, 3,...)
・ N). The surface to be measured has a curvature U0(= 0) plane field
When the image of the light and dark pattern 16 passes over the pinhole,
The position Hp of the light-dark pattern 16 at which the change in intensity is maximum
0Is A in FIG.0Equivalent to a point. However, for example,
Measurement surface has curvature U1In the case of the convex surface of
Position Hp1Is A in FIG.1Changes to the position corresponding to
You. This is because the light that has passed through the projection lens 18 has an incident angle a0
Incident angle a0Same reflection angle a as 0Reflected by
Therefore, an image of the light and dark pattern 16 is formed on the photoelectric conversion element 24.
In order to perform the0From A1To
Because they have to be moved.

【0022】従って、距離hと明暗パターン16の位置
Hpi とは、次の数2の関係となっている。
Therefore, the distance h and the position Hp i of the light-dark pattern 16 have the following relationship:

【0023】[0023]

【数2】h=d・(Hpi −Hp0 ) ただし、dは定数である。H = d · (Hp i −Hp 0 ) where d is a constant.

【0024】ここで、被測定面が平面、及び、曲率U1
の凸面における光強度の変化量が最大となる明暗パター
ン16の位置をそれぞれHp0 、Hp1 とすると、それ
らと曲率との関係は、数1及び数2から次の数3とな
る。
Here, the surface to be measured is a flat surface and the curvature U 1
Assuming that the positions of the light and dark patterns 16 at which the change in the light intensity on the convex surface of the light-emitting element is the maximum are Hp 0 and Hp 1 , respectively, the relationship between these and the curvature is the following Expression 3 from Expressions 1 and 2.

【0025】[0025]

【数3】Hp1 −Hp0 ∝U1 また、被測定面が曲率U2 の凹面における光強度の変化
量が最大となる明暗パターン16の位置をHp2 とする
と曲率との関係は、この場合も数1及び数2から次の数
4となる。
Hp 1 −Hp 0 ∝U 1 Further , if the position of the light / dark pattern 16 where the amount of change in light intensity on the concave surface of the surface to be measured has the maximum curvature U 2 is Hp 2 , the relationship with the curvature is In this case, the following equation 4 is obtained from the equations 1 and 2.

【0026】[0026]

【数4】Hp2 −Hp0 ∝U2 ここで、平面の場合の明暗パターン16の位置Hp0
一定であることから、明暗パターン16の位置Hpi
曲率と対応する。
Hp 2 −Hp 0 ∝U 2 Here, since the position Hp 0 of the light-dark pattern 16 in the case of a plane is constant, the position Hp i of the light-dark pattern 16 corresponds to the curvature.

【0027】これら数3、数4の関係を有するため、明
暗パターン16が移動しその像がピンホール22上を通
過する場合における明暗パターン16の位置と反射光の
光強度S、及びその光強度の変化量Tとの関係は図11
のようになる。測定面が曲率U0 の平面の場合、明暗パ
ターン16の位置Hp0 は図13のA0 に相当し、か
つ、光強度S及びその光強度の変化量Tとの関係は図1
1の実線となる。これに対し、測定面が曲率U1 の凸面
の場合、明暗パターン16の位置Hp1 は図13のA1
に相当し、かつ、光強度S及びその光強度の変化量Tと
の関係は図11の点線となる。
Because of the relationship of Equations (3) and (4), the position of the light-dark pattern 16 and the light intensity S of the reflected light when the light-dark pattern 16 moves and the image passes over the pinhole 22, and the light intensity thereof FIG. 11 shows the relationship between
become that way. When the measurement surface is a plane having a curvature U 0 , the position Hp 0 of the light-dark pattern 16 corresponds to A 0 in FIG. 13, and the relationship between the light intensity S and the change amount T of the light intensity is shown in FIG.
1 is a solid line. In contrast, when the measurement surface is a convex curvature U 1, position Hp 1 light-dark pattern 16 is A 1 in FIG. 13
And the relationship between the light intensity S and the change amount T of the light intensity is indicated by a dotted line in FIG.

【0028】以上から、測定された光沢度を曲率に応じ
て補正する際に、曲率に代用して明暗パターン16の位
置Hpi を用いることができる。なお、明暗パターン1
6の位置Hpiはパルスモータ26のパルス数から測定さ
れる。
[0028] From the above, when correcting the measured glossiness curvature, it is possible to use the position Hp i light-dark pattern 16 by substituting the curvature. In addition, the light and dark pattern 1
The position Hpi at 6 is measured from the number of pulses of the pulse motor 26.

【0029】また、曲率に応じて補正するための補正値
は、図14に示すように、平面の光沢度から曲面の光沢
度を減算した値が必要となるが、これを次のようにして
補正値ROM55に記憶させている。すなわち、まず、
予め基準となる平面の光沢度とその平面と視感的に同一
の光沢度を持つ種々の曲面の光沢度を測定しておく。そ
して、平面の光沢度の値からその曲面の光沢度の値を減
算する。この減算値を、図15に示すように、補正値Δ
GTi ( ただし、i =1,2,3・・・n)として明暗
パターン16の位置Hpi に対応させて補正値ROM5
5に記憶させている。
Further, as shown in FIG. 14, a correction value for correcting the curvature according to the curvature needs to be a value obtained by subtracting the glossiness of the curved surface from the glossiness of the flat surface. The correction value is stored in the ROM 55. That is, first,
The glossiness of a reference plane and the glossiness of various curved surfaces having visually the same glossiness as the plane are measured in advance. Then, the value of the gloss of the curved surface is subtracted from the value of the gloss of the plane. This subtraction value is used as a correction value Δ as shown in FIG.
GT i (where i = 1, 2, 3,... N) and the correction value ROM 5 corresponding to the position Hp i of the light and dark pattern 16
5 is stored.

【0030】以下、本実施例の作用について説明する。
本実施例に用いた光沢度測定装置10の図示しない測定
開始スイッチを入れると、CPU52からのコマンドに
従ってパルスモータドライバ30に制御信号が送られ、
パルスモータ26の回転が制御される。パルスモータ2
6が回転するとラックアンドピニオン等に代表される図
示しない変換機構によりパルスモータ26の回転は、摺
動テーブルの直線運動に変換される。したがって、パル
スモータ26の所定回転が摺動テーブルの所定移動量に
変換される。このため、摺動テーブルに固定された明暗
パターン16が投影レンズ18の光軸に直交して矢印A
方向に移動する。明暗パターン16が移動すると、投影
レンズ18により被測定面36を介して結像される明暗
パターン16の明部および暗部の境界部分が、光電変換
素子24の前面を移動する。光電変換素子24は、ピン
ホール22を通過した光強度に応じた電気信号に変換す
る。CPU52は、以下で説明するルーチンに従って光
沢度を得る。
The operation of this embodiment will be described below.
When a measurement start switch (not shown) of the glossiness measuring device 10 used in the present embodiment is turned on, a control signal is sent to the pulse motor driver 30 in accordance with a command from the CPU 52, and
The rotation of the pulse motor 26 is controlled. Pulse motor 2
When 6 rotates, the rotation of the pulse motor 26 is converted into linear motion of the sliding table by a conversion mechanism (not shown) represented by a rack and pinion or the like. Therefore, the predetermined rotation of the pulse motor 26 is converted into a predetermined moving amount of the sliding table. For this reason, the light-dark pattern 16 fixed to the sliding table is perpendicular to the optical axis of the projection lens 18 as indicated by the arrow A.
Move in the direction. When the light-dark pattern 16 moves, the boundary between the light part and the dark part of the light-dark pattern 16 formed by the projection lens 18 via the measured surface 36 moves on the front surface of the photoelectric conversion element 24. The photoelectric conversion element 24 converts the signal into an electric signal corresponding to the intensity of light passing through the pinhole 22. The CPU 52 obtains the gloss according to the routine described below.

【0031】次に、本実施例の制御回路32における光
沢度測定の制御について図面を参照して説明する。
Next, the control of the glossiness measurement in the control circuit 32 of this embodiment will be described with reference to the drawings.

【0032】図1は本実施例に光沢度測定のメインルー
チンを示すもので、ステップ100において初期化が行
われ、処理回数nは1がセットされ、光強度の変化量の
最大値T0 には0がセットされる。また、明暗パターン
16の移動量pが取り込まれる。一方、摺動テーブルが
初期状態に復帰するように一方のリミットスイッチ38
がオンするまでパルスモータ26が回転される。初期化
が終了すると、ステップ104へ進み、ステップ104
では、光電変換素子24により光強度Snが取り込ま
れ、ステップ106へ進み、ステップ106では、処理
回数が判断され、初回ならばステップ116へ進み、初
回でないならばステップ108へ進む。ステップ108
では、検出された光強度の変化量の最大値Tn が演算さ
れ、ステップ110へ進む。ステップ110では、ステ
ップ108において演算された光強度の変化量の最大値
Tn の大小が、前回演算された最大値Tn-1と比較さ
れ、現処理状態の最大値が前回の最大値より大きい場合
にはステップ112へ進み、現処理の光強度の変化量の
最大値Tn が最大値としてTmax に格納されステップ1
13に進む。ステップ113では、現在の測定回数nに
移動量pを乗じた値を、明暗パターン16の位置Hpiと
して記憶し、ステップ114に進む。一方、ステップ1
10において、現処理状態の光強度の変化量の最大値が
前回の最大値より小さい場合には前回演算された最大値
Tn −1 を最大値として保持したままステップ114へ
進む。このように、明暗部の境界領域における光強度の
変化量の最大値Tmax が保持される。ステップ114で
は摺動テーブルの他方のリミットスイッチ38の状態が
判断され、未だ明暗パターン16が移動可能な場合には
リミットスイッチ38はオフでありステップ116へ進
む。ステップ116では処理回数が1インクリメントさ
れステップ118へ進み、パルスモータ26を所定量回
転させることにより、明暗パターン16がピッチpの距
離分移動され、ステップ104から再び実行する。この
ため、他方のリミットスイッチ38がオンになることに
より明暗パターン16の移動が終了するまで本処理は継
続される。一方、明暗パターン16の移動量が移動可能
範囲を越えそうになるとリミットスイッチ38はオン
し、ステップ121へ進む。ステップ121では、ステ
ップ113で記憶された光強度の変化量が最大となると
きの明暗パターンの位置Hpi に対応する補正値ΔGT
i を補正値ROM55から読み出し、ステップ122に
進む。なお、光強度の変化量が最大となる明暗パターン
16の位置が、補正値ROM55に記憶させた明暗パタ
ーン16の位置Hpi と異なる場合には、補間により、
補正値ΔGTi を算出する。ステップ122では、ステ
ップ121で読み出された補正値ΔGTi を光強度の変
化量の最大値Tmax に加えることにより光沢度Gを求
め、ステップ124に進み、ステップ122で求められ
た光沢度Gの値が表示されて本ルーチンが終了する。
[0032] Figure 1 shows a main routine of the gloss measurement in this embodiment, initialization is performed in step 100, the processing number n is 1 is set to the maximum value T 0 of the light intensity variation Is set to 0. Further, the movement amount p of the light and dark pattern 16 is taken in. On the other hand, one of the limit switches 38 is set so that the sliding table returns to the initial state.
Is turned on until the pulse motor 26 is turned on. When the initialization is completed, the process proceeds to step 104,
Then, the light intensity Sn is captured by the photoelectric conversion element 24, and the process proceeds to step 106. At step 106, the number of processes is determined. If the process is the first time, the process proceeds to step 116, and if not, the process proceeds to step 108. Step 108
Then, the maximum value Tn of the detected light intensity variation is calculated, and the routine proceeds to step 110. In step 110, the magnitude of the maximum value Tn of the change in light intensity calculated in step 108 is compared with the previously calculated maximum value Tn-1, and if the maximum value in the current processing state is larger than the previous maximum value. In step 112, the maximum value Tn of the amount of change in light intensity in the current process is stored as the maximum value in Tmax, and
Proceed to 13. In step 113, a value obtained by multiplying the current number of measurements n by the movement amount p is stored as the position Hpi of the light-dark pattern 16, and the process proceeds to step 114. Step 1
In 10, if the maximum value of the light intensity change amount in the current processing state is smaller than the previous maximum value, the process proceeds to step 114 while holding the previously calculated maximum value Tn −1 as the maximum value. As described above, the maximum value Tmax of the amount of change in light intensity in the boundary area between the light and dark portions is held. In step 114, the state of the other limit switch 38 on the sliding table is determined. If the light / dark pattern 16 is still movable, the limit switch 38 is off and the process proceeds to step 116. In step 116, the number of times of processing is incremented by one and the process proceeds to step 118. By rotating the pulse motor 26 by a predetermined amount, the light and dark pattern 16 is moved by the distance of the pitch p, and the process is executed again from step 104. Therefore, this processing is continued until the movement of the light / dark pattern 16 is completed by turning on the other limit switch 38. On the other hand, when the moving amount of the light and dark pattern 16 is about to exceed the movable range, the limit switch 38 is turned on, and the process proceeds to step 121. In step 121, the correction value ΔGT corresponding to the position Hp i of the light-dark pattern when the change amount of the light intensity stored in step 113 becomes the maximum.
i is read from the correction value ROM 55, and the routine proceeds to step 122. In the case where the amount of change in light intensity position of the light-dark pattern 16 becomes maximum is different from the position Hp i light-dark pattern 16 is stored in the correction value ROM55 is by interpolation,
The correction value ΔGT i is calculated. In step 122, determine the glossiness G by adding the correction value DerutaGT i read in step 121 to the maximum value Tmax of the amount of change in light intensity, the process proceeds to step 124, the glossiness G obtained in step 122 The value is displayed and this routine ends.

【0033】上記第1の実施例の光沢度測定のメインル
ーチンでは、明暗パターン16を所定の移動ピッチpづ
つ移動させて光強度の変化量の最大値が保持され、この
保持された最大値Tmax を予め補正値ROM55に記憶
しておいた補正値ΔGTi で補正しているので、被測定
面の曲率に影響されることなく正確な光沢度が求められ
る。
In the main routine for measuring the glossiness of the first embodiment, the maximum value of the change in light intensity is held by moving the light-dark pattern 16 by a predetermined moving pitch p, and the held maximum value Tmax since corrected by advance correction value correction value has been stored in the ROM55 ΔGT i the exact gloss without being influenced by the curvature of the surface to be measured is determined.

【0034】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。本発明の第2の実施例の構成は第1の実施例の構
成と同様である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the second embodiment of the present invention is the same as the configuration of the first embodiment.

【0035】この第2の実施例の光沢度測定装置10で
は、被測定面の塗料の屈折率及び被測定面の曲率の影響
を軽減して光沢度を測定するようになっている。
In the gloss measuring apparatus 10 of the second embodiment, the gloss is measured by reducing the influence of the refractive index of the paint on the surface to be measured and the curvature of the surface to be measured.

【0036】ここで、光沢度を測定する際に被測定面の
塗料の屈折率を考慮しなければならない理由を以下説明
する。
Here, the reason why the refractive index of the paint on the surface to be measured must be considered when measuring the glossiness will be described below.

【0037】塗装面には多種類に及ぶ塗料が用いられて
おり、この異なる種類の塗料により塗装された塗装面の
光沢度も同様に測定しなければならない。一方、塗料の
屈折率はその塗料の種類により異なることが従来より知
られている。このため、異なる屈折率の塗料が塗布され
た面により反射される各々の光強度の値は異なってしま
う。従って、目視感では同一の光沢度であっても、屈折
率の異なる塗料により塗装が施された場合には、測定装
置で測定された光沢度を示す値が異なることがある。す
なわち、上記第1の実施例の光沢度測定装置10では、
明暗パターン像の光強度の変化量の最大値のみから光沢
度を算出しているため、求められる光沢度の値は、塗料
の屈折率と比例した関係になり、図16に示した同一の
目視感の光沢度を示す2種類の塗装面について、その屈
折率の関係は、塗料Aの屈折率よりも塗料Bの屈折率の
方が大きく、明部と暗部との光量の差についてはIA <
IB になるため、光沢度の値は、塗料A<塗料Bとな
る。このように、目視感が同じであっても、異なる塗料
が塗布された被測定面を計測するときには、光沢度の値
が変化するという問題点がある。従って、光沢度を求め
るためには塗料の屈折率をも考慮する必要がある。
Various types of paints are used on the painted surface, and the glossiness of the painted surface painted with these different types of paints must be measured in the same manner. On the other hand, it has been conventionally known that the refractive index of a paint differs depending on the type of the paint. For this reason, the respective light intensity values reflected by the surfaces coated with the paints having different refractive indexes are different. Therefore, even if the glossiness is the same, the value indicating the glossiness measured by the measuring device may be different when the coating is applied with paints having different refractive indexes even if the glossiness is the same. That is, in the glossiness measuring device 10 of the first embodiment,
Since the glossiness is calculated only from the maximum value of the change in light intensity of the light-dark pattern image, the value of the glossiness to be obtained has a relationship proportional to the refractive index of the paint, and is the same as that shown in FIG. The relationship between the refractive indices of the two types of painted surfaces showing the glossiness of the sense is that the refractive index of the paint B is larger than the refractive index of the paint A, and the difference between the light amounts of the bright part and the dark part is IA <
Since IB is satisfied, the value of the gloss is such that paint A <paint B. As described above, even when the visual sensation is the same, there is a problem that the value of the glossiness changes when measuring the measurement target surface on which different paints are applied. Therefore, in order to determine the gloss, it is necessary to consider the refractive index of the paint.

【0038】図2は第2の実施例の光沢度測定のメイン
ルーチンを示すものである。この第2の実施例では、第
1の実施例と同様の処理を行うが、さらに、被測定面の
屈折率を考慮して次の処理が新たに加わっている。
FIG. 2 shows the main routine of the gloss measurement according to the second embodiment. In the second embodiment, the same processing as that of the first embodiment is performed, but the following processing is newly added in consideration of the refractive index of the surface to be measured.

【0039】すなわち、このステップ100における初
期化が終了すると、ステップ102へ進み、ステップ1
02では、後述する補正値演算サブルーチンに従って、
補正値kが求められる。この補正値kが求められた後
は、第1の実施例と同様に明暗パターン16を所定の移
動ピッチpづつ移動させ、光強度の変化量の最大値Tma
x を求める処理を行う(ステップ104〜ステップ11
4)。
That is, when the initialization in step 100 is completed, the process proceeds to step 102,
In 02, according to a correction value calculation subroutine described later,
A correction value k is obtained. After the correction value k is obtained, the light / dark pattern 16 is moved by a predetermined moving pitch p in the same manner as in the first embodiment, and the maximum value Tma of the light intensity variation is calculated.
x is determined (steps 104 to 11).
4).

【0040】ステップ114において、明暗パターン1
6の移動量が移動可能範囲を越えそうになるとリミット
スイッチ38はオンし、ステップ120へ進む。ステッ
プ120では、光強度の変化量の最大値Tmax とステッ
プ102で求められた補正値kとにより被測定面の屈折
率に影響された光沢度Qが演算され、ステップ121へ
進む。ステップ121では、ステップ113で記憶され
た光強度の変化量が最大となるときの明暗パターンの位
置Hpi に対応する補正値ΔGTi を補正値ROM55
から読み出し、ステップ122に進む。なお、光強度の
変化量が最大値となる明暗パターン16の位置が、補正
値ROM55に記憶させた明暗パターン16の位置Hp
i と異なる場合には、第1の実施例と同様の補間によ
り、補正値ΔGTi を算出する。ステップ122では、
ステップ121で読み出された補正値ΔGTi をステッ
プ120で演算された光沢度Qに加えることにより光沢
度Gが求められ、ステップ124に進み、ステップ12
2で求められた光沢度Gの値が表示されて本ルーチンが
終了する。
In step 114, the light and dark pattern 1
When the amount of movement of 6 is about to exceed the movable range, the limit switch 38 is turned on, and the routine proceeds to step 120. In step 120, the glossiness Q affected by the refractive index of the surface to be measured is calculated based on the maximum value Tmax of the light intensity variation and the correction value k obtained in step 102, and the process proceeds to step 121. In step 121, the correction value ΔGT i corresponding to the position Hp i of the light-dark pattern when the change amount of the light intensity stored in step 113 becomes the maximum is stored in the correction value ROM 55.
And proceeds to step 122. Note that the position of the light-dark pattern 16 at which the amount of change in light intensity is the maximum value is the position Hp of the light-dark pattern 16 stored in the correction value ROM 55.
If it is different from i , the correction value ΔGT i is calculated by the same interpolation as in the first embodiment. In step 122,
By adding the correction value ΔGT i read in step 121 to the gloss Q calculated in step 120, the gloss G is obtained.
The value of the gloss G obtained in step 2 is displayed, and this routine ends.

【0041】このように、上記第2の実施例の光沢度測
定のメインルーチンでは、まず、明暗パターン16を所
定の移動ピッチpづつ移動させ、光強度の変化量の最大
値が保持される。そして、保持されている光強度の変化
量の最大値を後述する補正値kで補正しているので視感
度に対応した光沢度が求められる。この求められた光沢
度を予め補正値ROM55に記憶しておいた補正値ΔG
i で補正しているので曲率に影響されることなく正確
な光沢度が求められる。
As described above, in the main routine of the gloss measurement according to the second embodiment, first, the light / dark pattern 16 is moved at a predetermined moving pitch p, and the maximum value of the variation of the light intensity is held. Then, since the maximum value of the amount of change in the held light intensity is corrected by the correction value k described later, the glossiness corresponding to the visibility is obtained. The obtained glossiness is stored in a correction value ΔG stored in the correction value ROM 55 in advance.
Since corrected by T i correct glossiness without being influenced by the curvature is obtained.

【0042】このように本発明第2の実施例では、被測
定物が補正値ROM55に記憶されたデータの試料と異
なる試料であっても、正確な光沢度を求めることができ
る。
As described above, in the second embodiment of the present invention, accurate gloss can be obtained even if the object to be measured is a sample different from the sample of the data stored in the correction value ROM 55.

【0043】次に、補正値演算のサブルーチン102に
ついて図3を参照して説明する。この補正値演算のサブ
ルーチンは、光沢度測定装置10の校正に用いる基準ガ
ラス40と測定する被測定面とから補正値kを算出する
ものである。
Next, the subroutine 102 for calculating the correction value will be described with reference to FIG. The subroutine of this correction value calculation is to calculate the correction value k from the reference glass 40 used for calibration of the glossiness measuring device 10 and the surface to be measured.

【0044】初めに、ステップ130で基準ガラス40
がセットされ、ステップ132へ進み、ステップ132
では、後述する光量値演算のサブルーチンに従って光量
差分値Is が算出される。ステップ134では、光沢度
を測定する被測定面がセットされ、ステップ136へ進
み、ステップ136では、ステップ132と同様に被測
定面の光量差分値Io が算出される。ステップ138で
は求められた光量差分値Is およびIo より、補正値k
は、以下に示す数5により演算され、本サブルーチンを
終了する。
First, at step 130, the reference glass 40
Is set, and the routine proceeds to step 132, where step 132
Then, the light amount difference value Is is calculated according to a light amount value calculation subroutine described later. In step 134, the surface to be measured for measuring the glossiness is set, and the process proceeds to step 136. In step 136, the light amount difference value Io of the surface to be measured is calculated in the same manner as in step 132. In step 138, the correction value k is calculated based on the obtained light amount difference values Is and Io.
Is calculated by the following equation (5), and this subroutine ends.

【0045】[0045]

【数5】1/k=Io /Is ここで、光沢度と屈折率とが比例することが知られてお
り、従来の光沢度測定装置では、視感度が同様の光沢を
示していても、被測定面に塗布されている塗料の屈折率
が大きなときには光沢度が大きくなり、小さな時には光
沢度が小さくなる。また、屈折率の大きさに比例して光
量差分値が大きくなる。このため、本実施例では、上記
のように、被測定面の屈折率が基準値より小さなときに
は光沢度が大きくなり、屈折率が基準より大きなときに
は光沢度が小さくなるなるように、被測定面の光量差分
値に反比例する補正値kを用いて光沢度を求めている。
なお、屈折率が基準値の場合は、光量差分値Is が基準
光量差分値Io になるため、補正値kは1になり、光沢
度は補正されなくなる。
1 / k = Io / Is Here, it is known that the glossiness is proportional to the refractive index, and in the conventional glossiness measurement device, even if the luminosity shows the same glossiness, When the refractive index of the paint applied to the surface to be measured is large, the glossiness is large, and when it is small, the glossiness is small. Further, the light quantity difference value increases in proportion to the magnitude of the refractive index. For this reason, in the present embodiment, as described above, the glossiness increases when the refractive index of the surface to be measured is smaller than the reference value, and decreases when the refractive index is higher than the reference value. The glossiness is determined using a correction value k that is inversely proportional to the light amount difference value.
When the refractive index is a reference value, the light quantity difference value Is becomes the reference light quantity difference value Io, so that the correction value k becomes 1, and the glossiness is not corrected.

【0046】従って、本ルーチンで求められる補正値k
に光強度の変化量の最大値を乗ずることにより、被測定
面の塗料の屈折率の影響が補正され、被測定面に塗布さ
れている塗料の屈折率の影響を受けることなく光沢度が
求められる。この結果、被測定物が補正値ROM55に
記憶されたデータの試料と異なるものであってもその補
正値ROM55のデータを用いることができる。
Therefore, the correction value k obtained in this routine
Multiplied by the maximum value of the change in light intensity, the effect of the refractive index of the paint on the surface to be measured is corrected, and the glossiness is determined without being affected by the refractive index of the paint applied to the surface to be measured. Can be As a result, even if the measured object is different from the sample of the data stored in the correction value ROM 55, the data of the correction value ROM 55 can be used.

【0047】なお、図17に示すように、基準ガラス4
0は、一方の面に基準ガラス41、他方の面には例え
ば、黒塗料が塗装された塗装面42を備えており、基準
ガラス面41の光沢度に校正するために使用されるもの
であるが、基準ガラス面41を通過した光が他方の塗装
面42で裏面反射して再度基準ガラス面41に戻され、
その反射する光量が変化することにより光沢度の値に影
響のないように、裏面は角度を付け傾斜させている。
Note that, as shown in FIG.
Reference numeral 0 denotes a reference glass 41 on one surface and a painted surface 42 coated with, for example, black paint on the other surface, which is used to calibrate the glossiness of the reference glass surface 41. However, the light passing through the reference glass surface 41 is reflected on the back surface of the other painted surface 42 and is returned to the reference glass surface 41 again.
The back surface is inclined at an angle so that a change in the amount of reflected light does not affect the gloss value.

【0048】次に、光量差分値演算のサブルーチン13
2について図4を参照して説明する。
Next, a subroutine 13 for calculating the light amount difference value
2 will be described with reference to FIG.

【0049】この光量差分値演算のサブルーチンは、明
暗パターン16を移動することにより最大および最小の
光量を被測定面に照射し、被測定面からの反射光を測定
して図18に示すように光量差分値Iを求めるものであ
る。
In this light amount difference value calculation subroutine, the maximum and minimum light amounts are irradiated on the surface to be measured by moving the light-dark pattern 16, and the reflected light from the surface to be measured is measured, as shown in FIG. The light amount difference value I is obtained.

【0050】初めに、ステップ140では明暗パターン
16を通過する光束が最小になるような位置に、すなわ
ち、摺動テーブルの一方のリミットスイッチ38がオン
するまで明暗パターン16を移動させてステップ142
へ進み、ステップ142では、光電変換素子24の出力
値So を取り込み、ステップ144へ進む。ステップ1
44では、明暗パターン16を通過する光束が最大にな
るような位置に、すなわち、摺動テーブルの他方のリミ
ットスイッチ38がオンするまで明暗パターン16を移
動させてステップ146へ進み、ステップ146では、
光電変換素子24の出力値Sc を取り込み、ステップ1
48へ進む。ステップ148では、取り込まれた光電変
換素子24の出力値So から出力値Sc を減算して光量
差分値Iが演算されて、本サブルーチンを終了する。
First, in step 140, the light / dark pattern 16 is moved to a position where the light flux passing through the light / dark pattern 16 is minimized, that is, until one of the limit switches 38 of the sliding table is turned on, and step 142 is executed.
In step 142, the output value So of the photoelectric conversion element 24 is fetched, and the flow proceeds to step 144. Step 1
At 44, the light / dark pattern 16 is moved to a position where the luminous flux passing through the light / dark pattern 16 is maximized, that is, until the other limit switch 38 of the sliding table is turned on, and the process proceeds to step 146. At step 146,
The output value Sc of the photoelectric conversion element 24 is fetched, and step 1 is executed.
Go to 48. In step 148, the output value Sc is subtracted from the taken output value So of the photoelectric conversion element 24 to calculate the light amount difference value I, and the present subroutine ends.

【0051】以上説明したように、本発明の第2の実施
例に係る光沢度測定装置によれば、種類の異なる塗料が
塗られた被測定面であっても目視感が同様の場合には、
塗料の種類の影響により光沢度が変化することなく光沢
度を定量評価できるとともに、曲率の影響なく正確
沢度を定量評価できるという効果が得られる。
As described above, according to the glossiness measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, even if the surface to be measured is coated with different types of paint, the visual sensation is the same. ,
With a gloss without glossiness depending on the type of influence of the paint changes can be quantitatively evaluated, the effect is obtained that an accurate optical <br/> Sawado without influence of curvature can be quantitatively evaluated.

【0052】以上説明した上記第1及び第2の実施例で
は、補正値ROM55に記憶されている補正値ΔGTi
を、予め種々の曲面の光沢度を測定しておき被測定面が
基準面、例えば、平面の場合の光沢度の値からその各曲
面の光沢度の値を引いた値とし、かつ、明暗パターン1
6の位置Hpi に対応させているが、これに限定するも
のでなく、例えば、次のようにしてもよい。
In the first and second embodiments described above, the correction value ΔGT i stored in the correction value ROM 55 is used.
The glossiness of various curved surfaces is measured in advance, and a value obtained by subtracting the glossiness value of each curved surface from the glossiness value when the measured surface is a reference surface, for example, a flat surface, and a light-dark pattern 1
Although 6 is positioned Hp i to correspond to the not limited to this, for example, it may be as follows.

【0053】第1に、補正値ROM55には、明暗パタ
ーン16の位置Hpi に代えて種々の曲率を記憶させ、
補正値ΔGTi をその曲率に対応させて記憶させてもよ
い。この場合、測定毎に被測定面の曲率を求め、その曲
率をもとに補正値ROM55に記憶されている補正値Δ
GTi を読み出し演算する処理をすればよい。
[0053] First, the correction value ROM55, instead of the position Hp i light-dark pattern 16 is stored a variety of curvatures,
Correction value DerutaGT i may also be stored so as to correspond to the curvature. In this case, the curvature of the surface to be measured is obtained for each measurement, and the correction value Δ stored in the correction value ROM 55 based on the curvature.
What is necessary is just to perform the process of reading and calculating GT i .

【0054】第2に、補正値ROM55には、平面の光
沢度と種々の曲面の光沢度の比の値を、その曲面の曲率
または明暗パターン16の位置Hpi に対応させて記憶
させてもよい。この場合には、曲面の曲率または明暗パ
ターン16の位置Hpi から補正値ROM55に記憶さ
れた比の値を読み出せばよい。なお、曲率から補正値R
OM55に記憶された比の値を読み出す場合には、測定
毎に被測定面の曲率を測定する必要がある。
[0054] Second, the correction value ROM55 the value of the ratio of glossiness of gloss and various curved planes, be stored in correspondence with the position Hp i curvature or light-dark pattern 16 of the curved surface Good. In this case, it may be read the value of the stored ratios in the correction value ROM55 from the position Hp i of the curved surface of curvature or light-dark pattern 16. Note that the correction value R
When reading the value of the ratio stored in the OM 55, it is necessary to measure the curvature of the surface to be measured for each measurement.

【0055】第3に、補正値ROM55には、平面の光
沢度を記憶させ、かつ、種々の曲面の光沢度をその曲面
の曲率または明暗パターン16の位置Hpi に対応させ
て記憶させてもよい。この場合には、被測定面の曲率ま
たは明暗パターン16の位置Hpi から補正値ROM5
5に記憶されている光沢度の値を読み出し、この読み出
された値を平面の光沢度から減算し、この減算値を測定
された光沢度の値に加えるようにすればよい。なお、曲
率から補正値ROM55に記憶された比の値を読み出す
場合には、測定毎に被測定面の曲率を測定する必要があ
る。
[0055] Thirdly, the correction value ROM55 may be stored glossiness of the plane, and be stored in correspondence glossiness of various curved position Hp i curvature or light-dark pattern 16 of the curved surface Good. In this case, the correction value from the position Hp i curvature or light-dark pattern 16 of the measurement surface ROM5
5 is read, the read value is subtracted from the flat gloss value, and the subtracted value is added to the measured gloss value. When reading the value of the ratio stored in the correction value ROM 55 from the curvature, it is necessary to measure the curvature of the surface to be measured for each measurement.

【0056】さらに、上記実施例では、予め補正値ΔG
i を記憶する補正値ROM55を設けているが、これ
に限定するものでなく、例えば、測定された光沢度を曲
率に応じて正確な光沢度に演算することのできる演算式
を記憶させ、この演算式に基づいて処理をしてもよい。
Further, in the above embodiment, the correction value ΔG
Is provided with the correction value ROM55 for storing T i, not limited to this, for example, stores the calculation equation the measured glossiness can be calculated to correct gloss in accordance with the curvature, Processing may be performed based on this arithmetic expression.

【0057】また、上記実施例では、明暗パターン16
の位置をパルスモータ26のパルス数からもとめている
が、明暗パターン16の位置が把握できればよく、例え
ば、位置検出センサにより直接明暗パターン16の位置
を測定してもよい。
In the above embodiment, the light and dark patterns 16
Is obtained from the number of pulses of the pulse motor 26, but it is sufficient that the position of the light and dark pattern 16 can be grasped. For example, the position of the light and dark pattern 16 may be directly measured by a position detection sensor.

【0058】さらに、上記実施例では、光強度の変化量
の最大値である明暗パターン16の位置の単位変化量に
対する反射光の光強度が変化する量の最大値を光沢度と
しているが、これに限定するものでなく、光強度の微分
値である反射光の光強度曲線の接線勾配の最大値を求め
て、これを光沢度としてもよい。
Further, in the above embodiment, the maximum value of the amount of change in the light intensity of the reflected light relative to the unit change amount of the position of the light and dark pattern 16, which is the maximum value of the change amount of the light intensity, is defined as the glossiness. The maximum value of the tangential gradient of the light intensity curve of the reflected light, which is a differential value of the light intensity, may be obtained, and this may be used as the glossiness.

【0059】なお、上記実施例では、プログラムを示し
ソフトウェア的に光強度の最大変動量を求める例につい
て説明したが、ソフトウェアに限定されるものではなく
電気的なハードウェアにより行うこともできる。例え
ば、ピークホールド回路で最大変動量を求めてもよく、
また微分回路とピークホールド回路と組合せて光沢度を
求めることもできる。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the program is used to determine the maximum fluctuation amount of the light intensity by software. However, the present invention is not limited to software but can be performed by electrical hardware. For example, the maximum fluctuation amount may be obtained by a peak hold circuit,
Also, the glossiness can be obtained by combining the differentiation circuit and the peak hold circuit.

【0060】なお、上記実施例では、明暗パターンを移
動させることにより鮮明度の変化を検出する例について
説明したが、明暗パターンを移動させることに限定され
るものではなく、明暗パターンは固定して使用し、光電
変換素子の入射側にピンホール等の検出絞りを設けて、
検出絞りが明暗パターン像の透過度の変化する方向に移
動できるように配設し、光電変換素子へ入射する明暗パ
ターン像の位置を変化するようにピンホール等の検出絞
りを移動させて明暗パターン像の暗部から明部へ変化す
る光量を検出してもよい。
In the above embodiment, an example in which a change in sharpness is detected by moving a light-dark pattern has been described. However, the present invention is not limited to moving a light-dark pattern, and the light-dark pattern is fixed. Use, providing a detection aperture such as a pinhole on the incident side of the photoelectric conversion element,
The detection aperture is arranged so that it can move in the direction in which the transmittance of the light and dark pattern image changes, and the detection aperture such as a pinhole is moved so as to change the position of the light and dark pattern image incident on the photoelectric conversion element. The light amount changing from the dark part to the bright part of the image may be detected.

【0061】また、上記実施例では、一対の明暗部分を
有した明暗パターンを用いた例について説明したが、一
対の明暗部分のパターンに限定されるものではなく、複
数の明暗部分を備えた格子状の矩形パターンを用いてコ
ントラストを検出することにより光沢度を求める場合に
ついても、容易に適応できる。また、透過型の明暗パタ
ーンを用いた例について説明しているが、反射型の明暗
パターンを用いてもよい。
In the above embodiment, an example using a light-dark pattern having a pair of light-dark portions has been described. However, the present invention is not limited to a pattern of a pair of light-dark portions, but a grid having a plurality of light-dark portions. The present invention can easily be applied to a case where glossiness is obtained by detecting contrast using a rectangular pattern having a shape. Also, an example using a transmissive light / dark pattern has been described, but a reflective light / dark pattern may be used.

【0062】なお、上記実施例では、基準ガラスを用い
て、光沢度の補正を行う場合について説明したが、基準
ガラスを用いることなく、予め基準の校正および補正の
データを記憶して行うこともできる。
In the above-described embodiment, the case where the glossiness is corrected using the reference glass has been described. However, the reference calibration and correction data may be stored in advance without using the reference glass. it can.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の光沢度測定装置によれば、曲率
に影響されることなく正確な光沢度を定量評価できると
いう効果が得られる。
According to the gloss measuring apparatus of the present invention, there is obtained an effect that accurate gloss can be quantitatively evaluated without being affected by curvature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る光沢度測定制御ルーチン
を示す流れ図である。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a gloss measurement control routine according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る光沢度測定制御ルーチン
を示す流れ図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a gloss measurement control routine according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係る補正値算出サブルーチン
を示す流れ図である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a correction value calculation subroutine according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例に係る光量差分値算出サブルー
チンを示す流れ図である。
FIG. 4 is a flowchart showing a light amount difference value calculation subroutine according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明が適応された光沢度測定装置である。FIG. 5 is a glossiness measuring apparatus to which the present invention is applied.

【図6】本発明の実施例に係る制御回路のブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of a control circuit according to an embodiment of the present invention.

【図7】被測定面が平面と凸面の場合の明暗パターンの
結像位置の関係を表す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between image forming positions of a light and dark pattern when a surface to be measured is a flat surface and a convex surface.

【図8】被測定面が平面と凹面の場合の明暗パターンの
結像位置の関係を表す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between image forming positions of a light and dark pattern when a surface to be measured is a flat surface and a concave surface.

【図9】曲率と光沢度との関係を表す線図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between curvature and glossiness.

【図10】本発明の実施例に用いた明暗パターンの形状
を表す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a shape of a light and dark pattern used in the example of the present invention.

【図11】パターンの位置と光強度、及び、光強度の変
化量の関係を表す線図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the position of a pattern, light intensity, and the amount of change in light intensity.

【図12】本発明が適応された光沢度測定装置が被測定
面と接触しているときの断面図、及び、接触子の配置を
表す図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view when a glossiness measuring device to which the present invention is applied is in contact with a surface to be measured, and a diagram showing an arrangement of contacts.

【図13】被測定面が平面と凸面の場合の明暗パターン
の位置を表す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating positions of light and dark patterns when the surface to be measured is a flat surface and a convex surface.

【図14】曲率と光沢度との関係、及び、光強度の変化
率が最大となるパターンの位置Hpi と補正値ΔGTi
との関係を表す線図である。
FIG. 14 shows the relationship between the curvature and the gloss, the position Hp i of the pattern where the change rate of the light intensity is maximum, and the correction value ΔGT i.
It is a diagram showing the relationship with.

【図15】光強度の変化量が最大となるパターンの位置
Hpi に対応させた補正値ΔGT i を補正値ROM55
に記憶した状態を表す図である。
FIG. 15 shows a position of a pattern at which the amount of change in light intensity is maximum.
HpiCorrection value ΔGT corresponding to iTo the correction value ROM 55
FIG. 6 is a diagram showing a state stored in the storage device.

【図16】種類の異なる塗料における明暗パターン移動
量と光強度との関係を表す線図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a relationship between a light-dark pattern movement amount and light intensity in different types of paints.

【図17】本発明の実施例に用いた光沢度測定装置校正
用の基準ガラスの形状を示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing the shape of a reference glass for calibrating a glossiness measuring device used in an example of the present invention.

【図18】明暗パターン移動量と光強度との関係を表す
線図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a relationship between a light-dark pattern movement amount and light intensity.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光沢度測定装置 16 明暗パターン 18 投影レンズ 24 光電変換素子 26 パルスモータ 32 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Glossiness measuring device 16 Light / dark pattern 18 Projection lens 24 Photoelectric conversion element 26 Pulse motor 32 Control circuit

フロントページの続き (72)発明者 部田 浩司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−243738(JP,A) 特開 昭63−119351(JP,A) 特開 昭63−100310(JP,A) 特開 昭63−243841(JP,A) 特開 平1−145551(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/61 Continuation of the front page (72) Inventor Koji Beta 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-63-243738 (JP, A) JP-A-63-119351 (JP) JP-A-63-100310 (JP, A) JP-A-63-243841 (JP, A) JP-A-1-145551 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) G01N 21/00-21/61

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光源と、 光の透過率の異なる部分を少なくとも一対備えたパター
ンと、 前記光源により照射され前記パターンを通過した光を被
測定面へ投影すると共に前記パターンを結像させる投影
手段と、 この投影手段により前記パターンの像が結像される位置
に配設されかつ入射された前記被測定面からの反射光の
光強度を電気信号に変換する光電変換手段と、 前記パターンへ入射される光の光軸に対して直交しかつ
前記パターンの光の透過率が変化する方向に前記パター
ンを移動させるパターン移動手段と、 前記光電変換手段から入力される電気信号に基づいて被
測定面で反射する光強度の変化量または微分値の最大値
を求め、その最大値を被測定面の曲率に応じて予め記憶
しておいた補正値により補正する演算手段と、 を備えた光沢度測定装置。
1. A light source, a pattern provided with at least one pair of portions having different light transmittances, and a projection means for projecting light irradiated by the light source and passing through the pattern onto a surface to be measured and forming an image of the pattern. And photoelectric conversion means arranged at a position where the image of the pattern is formed by the projection means and converting the light intensity of the reflected light from the surface to be measured into an electric signal; and incident on the pattern. Pattern moving means for moving the pattern in a direction perpendicular to the optical axis of the light to be transmitted and in which the light transmittance of the pattern changes; and a surface to be measured based on an electric signal input from the photoelectric conversion means. Calculates the maximum value of the amount of change in light intensity or the differential value reflected by, and stores the maximum value in advance according to the curvature of the surface to be measured.
And a calculating means for correcting with the correction value set in advance .
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