DE2919504C2

DE2919504C2 - Farbmeßgerät

Info

Publication number: DE2919504C2
Application number: DE2919504A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 4630 Bochum Rösler
Original assignee: Individual
Current assignee: Kollmorgen Instruments 8033 Martinsried De GmbH
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DE2919504A1

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

e) die Beleuchtungseinheit eine ringförmige Blitzlampe ist,

f) auf der anderen Seite der Ebene der Blitzlampe in einer zu dieser parallelen Ebene ein Vergleichsstandard angeordnet ist,

g) der Abstand des Vergleichsstandards zur Ebene der Blitzlampe gleich dem Radius der Blitzlampe ist und

h) das von dem Vergleichsstandard remittierte Licht auf die dispersive Anordnung gerichtet ist

Die Erfindung betrifft ein Farbmeßgerät der im Oberbegriff des Patentanspruches angegebenen Art Ein solches Farbmeßgerät ist aus der DE-OS 27 40 724 bekannt.

Bei dem bekannten Farbmeßgerät ist eine stabförmige Blitzlampe vorgesehen, deren Licht über einen Diffusor in einen zylindrischen Hohlspiegel eingestreut und von diesem derart reflektiert wird, daß es zirkulär auf eine Probe fällt und einen kreisrunden Punkt auf der Probe beleuchtet. Das von der Probe reflektierte Licht wird über eine Linse einem Lichtleiter zugeführt, der es an eine spektrale Auswertevorrichtung weiterleitet. Von der Probe aus gesehen ist hinter der Blitzlampe ein Photodetektor vorgesehen, der die Intensität der von der Blitzlampe ausgesendeten Lichtimpulse mißt. Die Meßwerte werden zur Kompensation von Intensitätsschwankungen der Blitzröhre ausgewertet.

Das bekannte Farbmeßgerät ist konstruktiv aufwendig. Ferner ist festzustellen, daß der Detektor nur die Intensität der Blitzlampe auswertet, nicht aber einen Vergleichsstandard für die Spektralmessung bildet. Da es bei Blitzlampen der hier betrachteten Art von Blitz zu Blitz spektrale Verteilungsänderungen gibt, kann das bekannte Farbmeßgerät derartige Verteilungsänderungen nicht erkennen, wodurch Meßfehler entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbmeßgerüt der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das bei einfachem konstruktiven Aufbau in der Lage ist, Änderungen der spektralen Verteilung des die Probe beleuchtenden Lichtes zu erkennen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Merkmale Der Vergleichsstandard ermöglicht die erwähnten Meßfehler zu eliminieren. Dadurch, daß der Abstand des Vergleichssiandards zur Ebene der Blitzlampe gleich dem Radius der Blitzlampe ist, wird ein Beleuchtungswinkel von 45° gewährleistet Dieser Winkel entspricht der mittleren visuellen Beobachtung eines Gegenstandes und hat sich bei derartigen Farbmeßgeräten durchgesetzt

Die Verwendung eines Vergleichsstandards bei ei-

nem Farbmeßgerät ist zwar bekannt (DE-OS 28 13 908).

Der Meßkopf ist hier jedoch ein völlig anderer. Es ist

eine kontinuierliche Beleuchtung in einer Ulbrichtkugel vorgesehen. Eine berührungslose Messung, wie sie mit dem erfindungsgemäßen Farbmeßgerät möglich ist, kann mit dem bekannten Gerät nicht erfolgen.

Hinzuweisen ist auch noch darauf, daß da? bei dem erfindungsgemäßen Farbmeßgerät remittierte Licht beispielsweise mit einer Vorrichtung, die nach der DE-OS 27 40 724 (Fig. 2) bekannt ist auf die dispersive An-

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Nachfolgend wird das erfindungsgemäßen Farbmeßgerät noch etwas näher erläutert

Durch den Einsatz mehrerer optischer Detektoren kann das Remissionsspektrum einer Körperfarbe simultan gemessen werden. Das von der Probe remittierte Licht einer Beleuchtungsquelle wird dazu dispergiert, wozu z. B. Prismen, Interferenzverlauffilter oder ebene oder konkave Beugungsgitter verwendet werden können. In der Spektralebene angeordnete bekannte optisehe Detektoren (Bildsensoren) wandeln die optischen Signale in elektrische Signale um und speichern diese in analoger Form. Die Weiterverarbeitung dieser Signale erfolgt seriell, wodurch eine hohe Relativgenauigkeit erreicht wird. Die Signale werden digitalisiert und in einem Digitalrechner mit den in der Farbmeßtechnik üblichen Verfahren verarbeitet Durch den Einsatz von zwei eindimensionalen oder einem zweidimensionalen Bildsensor in der Spektralebene können gleichzeitig mehrere optische Spektren gemessen werden, z. B. das Spektrum einer unbekannten Probe und das einer bekannten Referenz. Der Vorteil liegt im Ausschalten wesentlicher Fehlerquellen, z. B. der Lichtquelle, des dispersiven Elements, der elektrischen Verarbeitung durch eine anschließende Korrekturberechnung.

Bedingt durch die kurzen Ansprechzeiten der Bildsensoren ist eine Beleuchtung der Probe (und des Standards) durch eine Blitzlampe möglich. Als Vorteile ergeben sich eine sehr kurze Meßzeit und daher auch bei thermochromen Proben keine Farbänderung. Zudem ist die SDektrale Energieverteilung einer Xenon-Blitzlampe tageslichtähnlich, also optimal für die Farbmessung.

Die Realisierung einer 45° Beleuchtungsgeometrie mit Rundumbeleuchtung erfordert bei konventionellen Farbmeßgeräten einen hohen Aufwand, während eine Ringblitzlampe optimale Ergebnisse liefert und zudem ohne zusätzliche Optik eine gleichzeitige Beleuchtung von Probe und Standard ermöglicht. Unterschiede in der Blitzbeleuchtung können durch die Simultanmessung erkannt und kompensiert werden.

Claims

Patentanspruch:
Farbmeßgerät, bei dem

a) zur Beleuchtung der Probe eine ringförmige Beleuchtungseinheit vorgesehen ist,

b) die Probe auf einer Seite der Ebene der Beleuchtungseinheit in einer zu dieser parallelen Ebene angeordnet ist,

c) der Abstand der Probe zur Ebene der Beleuchtungseinheit gleich dem Radius der Beleuchtungseinheit ist und

d) das von der Probe remittierte Licht auf eine dispersive Anordnung gerichtet ist, in deren Spektralebene eine Vielzahl von photoelektrischen Detektoren angeordnet ist,