-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften.
-
Der optische Eindruck von Gegenständen bzw. deren Oberflächen, insbesondere von Oberflächen an Kraftfahrzeugen, wird maßgeblich durch deren Oberflächeneigenschaften bestimmt. Da das menschliche Auge nur bedingt zur objektiven Einstufung von Oberflächeneigenschaften geeignet ist, besteht ein Bedarf nach Hilfsmitteln und Apparaturen zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Oberflächeneigenschaften.
-
Dabei werden Oberflächeneigenschaften, wie beispielsweise der Glanz, der Orange Peel, die Farbe, Makro- und/oder Mikrostruktur, Abbildungsschärfe, Glanzschleier, Oberflächenstruktur und/oder Topographie und dergleichen bestimmt.
-
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen eine Strahlungseinrichtung eine Strahlung auf die zu untersuchende Messfläche wirft und die von dieser Messfläche reflektierte und/oder gestreute Strahlung von einem Detektor aufgenommen und ausgewertet wird. Dabei ist es in vielen Anwendungen nötig bzw. wünschenswert, die zurückgeworfene Strahlung auch hinsichtlich ihrer Farbe bzw. der einzelnen spektralen Anteile zu untersuchen.
-
Zu diesem Zweck werden im Stand der Technik Filter eingesetzt, die im Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektor angeordnet sind. Andererseits ist es im Stand der Technik auch wünschenswert, die von der Messfläche zurückgeworfene Strahlung unter unterschiedlichen Winkeln zu messen. In diesem Fall kommt eine Vielzahl von Detektoren zur Anwendung.
-
Aus diesem Grund werden im Stand der Technik mehrere Filtereinrichtungen in die einzelnen Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und verschiedenen Strahlungsdetektoren gebracht. Dabei ist es bekannt, in jedem Strahlengang einen oder mehrere Filter vorzusehen.
-
Dies erhöht einerseits die Kosten für derartige Vorrichtungen, da entsprechende Filter immer in höheren Anzahlen eingebaut werden müssen. Andererseits gehen diese Anordnungen auch zu Lasten der Genauigkeit, da auch Filter, die für die gleichen Wellenbereiche spezifiziert sind, nicht immer die exakt optisch gleichen Eigenschaften aufweisen und daher auch gleichartige Filter dennoch zu unterschiedlichen Messergebnissen führen können.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften zu schaffen, welche einerseits den Kostenaufwand für die Filter und damit die Kosten insgesamt geringer hält. Daneben soll eine höhere Genauigkeit der entsprechenden Vorrichtungen erreicht werden.
-
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass nicht notwendigerweise alle Aufgaben gleichermaßen durch alle Gegenstände aller Unteransprüche erreicht werden.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften weist wenigstens eine erste Strahlungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle, welche Strahlung aussendet, auf. Daneben ist wenigstens eine erste Strahlungsdetektoreinrichtung mit einem ersten Strahlungsdetektorelement vorgesehen, welche wenigstens einen Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von einer Messfläche zurückgeworfenen Strahlung aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die reflektierte und/oder gestreute Strahlung charakteristisch ist. Weiterhin ist wenigstens eine zweite Strahlungsdetektoreinrichtung mit einem zweiten Strahlungsdetektorelement vorgesehen, welche wenigstens einen Teil der von der wenigstens einen Strahlungseinrichtung ausgesandten und anschließend von der Messfläche zurückgeworfenen Strahlung aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die reflektierte und/oder gestreute Strahlung charakteristisch ist. Ferner ist wenigstens eine Filtereinrichtung vorgesehen, die sowohl in den Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem ersten Strahlungsdetektorelement als auch in den Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem zweiten Strahlungsdetektorelement verbringbar ist.
-
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, eine Filtereinrichtung für ein oder mehrere Strahlungsdetektoreinrichtungen zu nutzen.
-
Unter einer Messfläche ist hier die Oberfläche zu verstehen, welche wenigstens einen Teil der auf sie eingestrahlten Strahlung zurückwirft, insbesondere reflektiert und/oder streut. Insbesondere werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Messflächen die Oberflächen von Kraftfahrzeugen, wie insbesondere aber nicht ausschließlich deren lackierte Oberflächen, verstanden. Daneben kann es sich bei der Messfläche jedoch auch um Oberflächen von Möbeln und dergleichen handeln.
-
Bei einer weiteren bevorzugen Ausführungsform weist wenigstens eine erste Strahlungseinrichtung wenigstens eine Strahlungsquelle auf, die aus einer Gruppe von Strahlungsquellen ausgewählt ist, welche thermische Strahlungsquellen, wie insbesondere aber nicht ausschließlich Glühlampen, Halogenlampen, kohärente und nicht-kohärente Halbleiterstrahlungsquellen, Heißentladungsstrahlungsquellen, Laser und dergleichen aufweist. Bei der ausgesandten Strahlung handelt es sich bevorzugt, aber nicht ausschließlich um Licht im sichtbaren Bereich. Es kann doch auch Licht im infraroten und/oder ultravioletten Wellenlängenbereich verwendet werden. Bevorzugt werden als Strahlungsquellen Leuchtdioden (LED) eingesetzt.
-
Bevorzugt strahlt die Strahlungsquelle genormtes Licht ab, wie insbesondere aber nicht ausschließlich A, B, C, D50, D65, D11 oder TL84-Normlicht. Besonders bevorzugt strahlt die Strahlungsquelle D65-Normlicht ab.
-
Die Verwendung von Normlicht und insbesondere die Verwendung der Bezugslichtart D65 begünstigt die Ermittlung gut vergleichbarer Oberflächengrößen. Die Bezugslichtart D65 ist repräsentativ für eine Phase des natürlichen Tageslichts mit einer Farbtemperatur von 6500 Kelvin. Bevorzugt wird das exakte theoretische Emissionsspektrum von D65-Normlicht mit Xenonlampen angenähert.
-
Bevorzugt weist eine Strahlungseinrichtung mehrere Strahlungsquellen auf, welche besonders bevorzugt wenigstens teilweise unterschiedliche Strahlungscharakteristika aufweisen.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens eine Strahlungseinrichtung eine Vielzahl von Strahlungsquellen mit unterschiedlichen Strahlungscharakteristika auf, wobei besonders bevorzugt im wesentlichen der gesamte sichtbare Wellenlängenbereich durch die einzelnen Strahlungsquellen abgedeckt wird.
-
Unter einer Filtereinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, welche für unterschiedliche Anteile des durch sie hindurchtretenden oder an ihr reflektierten Lichts, insbesondere aber nicht ausschließlich für unterschiedliche spektrale Anteile, unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um spektrale Filter, die einzelne Wellenlängenbereiche transmittieren lassen, andere dagegen nicht.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erlaubt wenigstens ein Strahlungsdetektorelement eine ortsaufgelöste Detektion der Strahlung. Bevorzugt handelt es sich bei dem Strahlungsdetektorelement um ein Detektorelement, welches einen CCD-Chip oder dergleichen aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erlaubt auch das zweite Strahlungsdetektorelement eine ortsaufgelöste Detektion. Bevorzugt sind mehrere Strahlungsdetektorelemente vorgesehen, welche alle eine ortsaufgelöste Detektion der Strahlung erlauben. Dabei wird unter einer ortsaufgelösten Detektion verstanden, dass nicht nur ein Mittelwert für den zu untersuchenden Parameter, wie beispielsweise Intensität, ausgegeben wird, sondern der Wert dieser gemessenen Größe in Abhängigkeit von dem Ort auf der Oberfläche des Detektors, auf welchem die Strahlung auftrifft, ausgegeben wird.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Strahlungsdetektorelementen auf, wobei wenigstens eine Filtereinrichtung in die Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und jedes dieser Strahlungsdetektorelemente verbringbar ist.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Filtereinrichtungen vorgesehen. Diese verschiedenen Filtereinrichtungen dienen bevorzugt dazu, unterschiedliche spektrale Wellenlängenbereiche zu analysieren, das heißt, sie sind jeweils für unterschiedliche spektrale Wellenlängenbereiche transmittierend bzw. nicht transmittierend.
-
Dabei ist bevorzugt jede Filtereinrichtung aus der Vielzahl von Filtereinrichtungen in die Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und wenigstens zweier Strahlungsdetektorelemente verbringbar. Bevorzugt ist jede Filtereinrichtung aus der Vielzahl von Filtereinrichtungen in sämtliche Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und allen Strahlungsdetektorelementen verbringbar.
-
Auf diese Weise kann ein Filtersatz gleichzeitig zur Filterung für alle Strahlungsdetektorelemente genutzt werden, was eine besonders effiziente Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vielzahl von Filtereinrichtungen auf einer gemeinsamen Trägereinrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass die einzelnen Filtereinrichtungen in vorbestimmter Weise in die jeweiligen Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und den einzelnen Strahlungsdetektorelementen geführt werden. Unter einer Trägereinrichtung wird dabei jede Einrichtung verstanden, die geeignet ist, die einzelnen Filtereinrichtungen in vorbestimmter Weise anzuordnen bzw. insbesondere gegenüber den Strahlungsgängen zu führen.
-
Bevorzugt weisen wenigstens zwei Filtereinrichtungen unterschiedliche optische Eigenschaften auf. Wie oben dargestellt, sind Filtereinrichtungen mit jeweils voneinander abweichenden optischen Eigenschaften vorgesehen. Bevorzugt ist es jedoch auch möglich, einzelne Filter mit gleichen Filtereigenschaften vorzusehen, um auf diese Weise zu erreichen, dass in bestimmten Positionen der Trägereinrichtung in zwei oder mehreren Strahlengängen gleichartige Filtereinrichtungen sitzen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Filtereinrichtungen in einen Strahlengang zwischen der Messfläche und dem Strahlungsdetektorelement verbringbar. Auf diese Weise wird eine separate Filterung der jeweiligen Strahlengänge erreicht. Dem gegenüber würde eine Filtereinrichtung, die in einem Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und der Messfläche angeordnet ist, sich in im wesentlichen gleichartiger Weise auf das auf die Messfläche auftreffende Licht auswirken.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in die Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und wenigstens zweier Strahlungsdetektorelemente Filtereinrichtungen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften verbringbar. Dies bedeutet, dass das Führen einer Filtereinrichtung in einen Strahlengang gleichzeitig dazu führt, dass eine weitere Filtereinrichtung in einen anderen Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und einem jeweils anderen Strahlungsdetektorelement geführt wird.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die auf der Trägereinrichtung angeordneten Filtereinrichtungen bezüglich der Strahlengänge zwischen der Strahlungseinrichtung und den Strahlungsdetektorelementen beweglich. Dies bedeutet, dass die einzelnen Filtereinrichtungen durch zwei bzw. mehrere der einzelnen Strahlengänge geschoben werden können. Bevorzugt liegt die Anzahl der Filtereinrichtungen, die auf der Trägereinrichtung angeordnet sind, zwischen 2 und 50, bevorzugt zwischen 10 und 40 und besonders bevorzugt zwischen 20 und 30. Bevorzugt werden auch noch jeweils zueinander gleichartige Filtereinrichtungen vorgesehen, wodurch die hier dargestellte Anzahl der Filtereinrichtungen insgesamt erhöht wird.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Trägereinrichtung wenigstens abschnittsweise verformbar. Auch die Filtereinrichtungen selbst können in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wenigstens abschnittsweise verformbar sein und auf diese Weise in unterschiedliche Stellungen verbracht werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Trägereinrichtung wenigstens abschnittsweise auf wenigstens einer Rolle transportiert. Bevorzugt ist eine Vielzahl von Rollen vorgesehen, mittels derer die Trägereinrichtung in die Strahlengänge zwischen den einzelnen Strahlungsdetektorelementen und der Messfläche gebracht werden. Dabei handelt es sich bei der Trägereinrichtung in einer Ausführungsform um ein wenigstens abschnittsweise flexibles Band, an welchem die einzelnen Filtereinrichtungen angeordnet sind. Die Trägereinrichtung in der vorliegenden Erfindung wird jedoch auch dann als flexibel angesehen, wenn diese zwei oder mehrere starre Glieder aufweist, welche gegeneinander beweglich sind. Bevorzugt können an den einzelnen starren Gliedern die jeweiligen Filtereinrichtungen angeordnet sein.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Strahlengang zwischen der Messfläche und wenigstens einem Detektorelement wenigstens eine Strahlungsumlenkeinrichtung angeordnet. Durch diese Strahlungsumlenkeinrichtung kann der von der Messfläche zurückgeworfene Strahl so umgelenkt werden, dass die einzelnen Strahlungsdetektorelemente in zueinander bevorzugte Positionen, beispielsweise in die gleiche Ebene, gebracht werden können.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die räumliche Lage wenigstens einer Strahlungsumlenkeinrichtung veränderbar. Auf diese Weise kann eine Justierung derart erfolgen, dass die einzelnen von der Messfläche reflektierten Strahlen zueinander in eine bevorzugte Anordnung, wie beispielsweise in eine Ebene, gebracht werden können.
-
Die Erfindung ist ferner auf eine Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften gerichtet, welche wenigstens eine erste Strahlungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle, die eine Strahlung aussendet, aufweist, sowie wenigstens eine zweite Strahlungseinrichtung mit wenigstens einer Strahlungsquelle, welche Strahlung aussendet. Daneben ist wenigstens eine erste Strahlungsdetektoreinrichtung mit wenigstens einem Strahlungsdetektorelement vorgesehen, welche wenigstens einen Teil der von den Strahlungseinrichtungen ausgesandten und anschließend von der Messfläche zurückgeworfenen Strahlen aufnimmt und wenigstens ein Messsignal ausgibt, das für die reflektierte und/oder gestreute Strahlung charakteristisch ist. Ferner ist erfindungsgemäß wenigstens eine Filtereinrichtung vorgesehen, die sowohl in einen Strahlengang zwischen der ersten Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektorelement als auch in einen Strahlengang zwischen der zweiten Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektorelement verbringbar ist.
-
Bevorzugt erlaubt das Strahlungsdetektorelement eine ortsaufgelöste Detektion der Strahlung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Filtereinrichtung in den Strahlengang zwischen den einzelnen Strahlungseinrichtungen und der Messfläche verbringbar.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jede Filtereinrichtung aus einer Vielzahl von Filtereinrichtungen in die Strahlengänge zwischen jeder Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektorelement verbringbar.
-
Diese aufgeführten Ausführungsbeispiele und die nachfolgenden Ausführungsbeispiele basieren im Vergleich zu den oben genannten Ausführungsbeispielen auf der selben erfinderischen Idee, die von der Aufgabe getragen ist, Filtereinrichtungen einzusparen und ferner die Messung insgesamt verlässlicher zu gestalten. Aus diesem Grunde sind die bereits oben dargestellten bevorzugten Ausführungsformen auf beide grundlegenden Ausgestaltungen anwendbar; d. h. einerseits die Ausführungsform, welche eine Strahlungseinrichtung und mehrere Strahlungsdetektorelemente aufweist und andererseits die Ausführungsform, welche mehrere Strahlungseinrichtungen und ein Strahlungsdetektorelement aufweist. Eine genauere Darstellung bereits dargestellter Ausführungsformen unterbleibt daher.
-
Bevorzugt ist jede Filtereinrichtung aus der Vielzahl von Filtereinrichtungen in die Strahlengänge zwischen wenigstens zwei Strahlungseinrichtungen und dem Strahlungsdetektorelement verbringbar. Bevorzugt sind die Filtereinrichtungen in einen Strahlengang zwischen den Strahlungseinrichtungen und der Messfläche verbringbar. Diese Ausführungsform stellt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel zu der obigen Ausführungsform dar, bei welcher eine Strahlungseinrichtung und mehrere Strahlungsdetektorelemente vorgesehen sind und die Filtereinrichtung zwischen Messfläche und Strahlungsdetektorelement angeordnet ist.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in die Strahlengänge zwischen wenigstens zwei Strahlungseinrichtungen und dem Strahlungsdetektorelement Filtereinrichtungen mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften verbringbar. Auf dieser sind zeitgleich an verschiedenen Orten und damit unter verschiedenen Winkeln unterschiedliche spektrale Anteile der Strahlung auswertbar.
-
Bevorzugt ist im Strahlengang zwischen wenigstens einer Strahlungseinrichtung und der Messfläche eine Strahlungsumlenkeinrichtung angeordnet. Bei dieser Strahlungsumlenkeinrichtung kann es sich, wie bei den obigen Ausführungsformen, um Spiegel, Prismen oder dergleichen handeln. Bevorzugt sind in mehreren Strahlengängen zwischen der Strahlungseinrichtung und der Messfläche Strahlungsumlenkeinrichtungen angeordnet.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die räumliche Lage wenigstens einer Strahlungsumlenkeinrichtung veränderbar. Dies bedeutet, dass der Winkel, unter dem die Strahlung auf dem Spiegel auftrifft und damit auch der Winkel, unter dem die Strahlung umgelenkt wird, veränderbar ist.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann auch eine Kombination aus den beiden oben erwähnten grundlegenden Ideen eingesetzt werden, das heißt mehrere Strahlungsdetektorelemente und mehrere Strahlungseinrichtungen. Auf diese Weise können die einzelnen Filter sowohl im Strahlengang vor der Messfläche als auch nach der Messfläche angeordnet werden.
-
Auch auf eine derartige Kombination können die oben beschriebenen Weiterbildungen angewandt werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften gerichtet, bei welchem eine Strahlung auf eine zu untersuchende Messfläche unter einem vorgegebenen Raumwinkel ausgesandt wird, die auf die Messfläche eingestrahlte und von dieser zurückgeworfene Strahlung mittels wenigstens einem ersten und einem zweiten Strahlungsdetektorelement detektiert wird und ferner wenigstens eine Filtereinrichtung sowohl durch den Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem ersten Strahlungsdetektorelement als auch durch den Strahlengang zwischen der Strahlungseinrichtung und dem zweiten Strahlungsdetektorelement geführt wird.
-
In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Strahlung auf eine zu untersuchende Messfläche von einer ersten Strahlungseinrichtung unter einem ersten vorgegebenen Raumwinkel und von einer zweiten Strahlungseinrichtung unter einem zweiten vorgegebenen Raumwinkel ausgesandt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die auf die Messfläche eingestrahlte und von dieser zurückgeworfene Strahlung mittels einer Strahlungsdetektoreinrichtung, welche ein Strahlungsdetektorelement aufweist, detektiert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird wenigstens eine Filtereinrichtung sowohl durch den Strahlengang zwischen der ersten Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektorelement als auch durch den Strahlengang zwischen der zweiten Strahlungseinrichtung und dem Strahlungsdetektorelement geführt.
-
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Oberflächeneigenschaften in einer ersten Ausführungsform;
-
2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Oberflächeneigenschaften in einer zweiten Ausführungsform;
-
3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung von Oberflächeneigenschaften in einer weiteren Ausführungsform.
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften 1. Diese weist eine Strahlungseinrichtung 3 auf, welche eine Strahlungsquelle 4 sowie eine Beleuchtungsoptik 6 aufweist. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine Linse bzw. ein Linsensystem. Ausgehend von der Strahlungseinrichtung 3 wird das Licht durch eine Öffnung 24 auf die zu untersuchende Oberfläche 5 geworfen. Das von der zu untersuchenden Oberfläche 5 zurückgeworfene, insbesondere gestreute und/oder reflektierte Licht wird unter mehreren vorgegebenen Winkeln α1, α2 von Detektionseinrichtungen 8 detektiert. Diese Detektionseinrichtungen 8 weisen bevorzugt ebenfalls optische Einrichtungen 8a sowie Detektorelemente 9 auf. Diese Detektorelemente 9 haben in dieser Ausführungsform eine ortsaufgelöste Detektion der eintreffenden Strahlung. Dabei wird bevorzugt durch die Optik 8a ein Bild auf das Detektorelement 9 abgebildet.
-
In den Strahlengängen A, B zwischen der Messfläche 5 und den einzelnen Detektorelementen 9 können jeweils Filtereinrichtungen 15 eingeschoben werden. Diese Filtereinrichtungen weisen in dieser Ausführungsform unterschiedliche optische Eigenschaften, wie beispielsweise unterschiedliche spektrale Transmissionsbereiche, auf. Die einzelnen Filtereinrichtungen 15 sind auf einem Band 18 angeordnet, welches um diverse Umlenkrollen 13 läuft. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind jeweils vordere und durch diese vorderen Rollen verdeckte hintere Rollen angeordnet. Zwischen diesen Rollen sind die einzelnen Filtereinrichtungen 15 geführt.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die einzelnen Filtereinrichtungen 15 unmittelbar oder mittelbar gelenkig zu verbinden, damit sie auf diese Weise kettenartig um die einzelnen Umlenkrollen 13 laufen.
-
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind die Filtereinrichtungen 15 bevorzugt so angeordnet, dass jeweils eine Filtereinrichtung 15 in die Strahlengänge A, B zwischen der Messfläche und den einzelnen Detektorelementen 9 zeitgleich zu liegen kommt. Es ist jedoch auch möglich, die Filtereinrichtungen 15 so anzuordnen, dass zumindest in bestimmten Positionen in allen genannten Strahlengängen eine Filtereinrichtung 15 zu liegen kommt oder auch dass in weiteren vorgegebenen Positionen in wenigstens mehreren Strahlengängen Filtereinrichtungen 15 mit im wesentlichen identischen optischen Eigenschaften liegen.
-
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Band 18 mit den einzelnen Filtern in die einzelnen Strahlengänge A, B und C gefahren und nacheinander mit jeweils unterschiedlichen Filtern gemessen. Auf diese Weise können unter den unterschiedlichen Winkeln, welche zu den Strahlengängen A, B und C gehören, mit unterschiedlichen optischen Filtereinrichtungen 15 die Messungen durchgeführt werden.
-
Bezugszeichen 22 bezieht sich auf eine Innenoberfläche des Messraums, welche bevorzugt absorbierend ausgeführt ist.
-
In entsprechender Weise (nicht gezeigt) ist es möglich, anstelle der einen Strahlungseinrichtung 3 eine Vielzahl von Strahlungseinrichtungen vorzusehen und anstelle der Vielzahl von Strahlungsdetektorelementen nur ein Strahlungsdetektorelement 9 vorzusehen. In diesem Fall verläuft die Filtereinrichtung 15 bzw. das Band 18 bevorzugt zwischen den einzelnen Strahlungsquellen 4 und der Öffnung 24 bzw. der Messfläche 5. In dieser Ausführungsform wird, wie oben erwähnt, das Licht unter unterschiedlichen Winkeln eingestrahlt und unter einer Richtung bzw. einem Winkel detektiert. Auch bei dieser Ausführungsform wird bevorzugt als Strahlungsdetektorelement 9 ein solches verwendet, welches eine ortsaufgelöste Detektion der Strahlung erlaubt.
-
2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften. Im Gegensatz zu der in 1 gezeigten Ausführungsform sind hier die einzelnen Filtereinrichtungen 15 auf einer im wesentlichen horizontalen Trägereinrichtung angeordnet. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Trägereinrichtung nicht über Walzen geführt werden muss und daher nicht gebogen bzw. verformt wird. Um die einzelnen Strahlungsanteile, die von der Messfläche zurückgeworfen werden, auf eine gleiche Ebene zu bringen, welche im wesentlichen mit der Ebene, in welcher die Trägereinrichtung angeordnet ist, zusammenfällt bzw. parallel zu dieser ist, werden Umlenkspiegel 26 eingesetzt. Diese Umlenkspiegel 26 weisen (nicht gezeigte) Justageeinrichtungen auf, um die von der Oberfläche zurückgeworfene Strahlung auf den jeweiligen Detektorelementen 9 abzubilden.
-
Wie in der in 1 gezeigten Ausführungsform werden auch hier die einzelnen Filtereinrichtungen 15 in den Strahlengang zwischen der Messfläche und das jeweilige Detektorelement 9 geschoben. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Filtereinrichtungen 15 so angeordnet, dass zu vorgegebenen Zeitpunkten bzw. in vorgegebenen Positionen der Trägereinrichtung in sämtlichen Strahlengängen A, B, C eine Filtereinrichtung 15 angeordnet ist. Ferner sind auch Konstellationen möglich, bei denen in einem oder mehreren Strahlengängen keine Filtereinrichtung 15 vorgesehen ist, während in anderen Strahlengängen Filtereinrichtungen 15 vorgesehen sind.
-
Auch diese Ausführungsform kann in entsprechender Weise auf Vorrichtungen angewandt werden, welche eine Vielzahl von Strahlungseinrichtungen und ein Strahlungsdetektorelement aufweisen. In diesem Fall werden die einzelnen Filtereinrichtungen zwischen den Strahlungsquellen und der Messfläche angeordnet.
-
3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung von Oberflächeneigenschaften. In diesem Fall sind ebenfalls Umlenkspiegel 26 vorgesehen, die das von der Messfläche zurückgeworfene Licht auf Strahlungsdetektorelemente 9 umlenken. In dieser Ausführungsform sind die Strahlungsdetektorelemente 9 nicht nur in einer Ebene angeordnet, sondern auch auf einem ringförmigen Abschnitt. In diesem Fall ist die Vielzahl von Filtereinrichtungen 15 auf einer wenigstens abschnittsweise ringförmigen Trägereinrichtung angeordnet. Diese dreht sich um eine Achse x derart, dass auch in diesem Fall die einzelnen Filtereinrichtungen 15 in die Strahlengänge A, B und C geführt werden können.
-
Bei dieser Ausführungsform können auch, wie oben, umgekehrt eine Vielzahl von Strahlungseinrichtungen und ein Strahlungsdetektorelement vorgesehen werden, wobei dann die Filtereinrichtungen zwischen den Strahlungseinrichtungen und der Messfläche angeordnet sind.
