[发明专利]一种研究表面的多步方法及其对应设备

说明书

本发明涉及一种确定表面性质的多步方法，包括以下步骤：确定将要被研究的表面(10)的至少一个区域的至少一个表面形貌性质；确定将要被研究的表面(10)的至少该区域的光学性质，并且发出表征所述光学性质的至少一个值。根据本发明，当确定表征所述光学性质的所述至少一个值时，考虑所述区域的所述表面形貌性质。

技术领域

本发明涉及研究(investigation)表面的方法和设备，特别涉及研究表面的光学可见性质的方法和设备。

背景技术

现有技术中已知各种研究表面性质的方法。这些方法通常关注于获得表面的尽可能真实或客观的映像(impression)，例如即使在考虑到例如辐射光线的情况下，也是如此。在某些设备中，光线以预定角度照射到表面上，接着采用图像记录装置(例如照相机)观察由该表面散射和/或反射的光线。

另外，现有技术中已知纹理表面(textured surface)，即如下具有特定纹理(特别是表面形貌(topography))的表面。例如与其垂直方向成直角的、粗糙的、压印的3-D纹理或者弯曲纹理。虽然该类型的纹理表面应该同样地被光学评估，但是部分问题在于，光学评价不能确定是否某些测量值或者测量现象实际上是由于观察到的表面的颜色的不同或是光泽(gloss)的不同，或者是否这些印象是由于表面的纹理或者表面形貌的不同，例如是由于阴影(shadowing)或暗影(shading)造成的，或是由于从不同的方向观察该设备区域。如果，例如记录弯曲或是纹理表面，将要被观察的曲率或纹理将产生图像评价结果。视觉观察到的纹理(即表面的总体映像)是通过反射能力和表面形貌形成的。因而反射能力再细分为定向反射(光泽、DOI、雾度(haze)、桔皮)和非定向反射(涂料(paint))。

发明内容

本发明的目的是获得尽可能真实的表面评价，特别地允许表面的观察可以考虑表面形貌区别造成的影响。根据本发明，上述目的是通过独立权利要求的主旨来实现的。优选实施例和进一步的发展是从属权利要求的主旨。

在根据本发明的确定表面性质的多步方法(multiple-stage method)中，在第一步骤中，确定将要被研究的表面的至少一个区域的至少一个纹理性质和/或表面形貌性质。在另一方法步骤中确定将要被研究的表面的至少该区域的光学性质，并且发出(emit)表征(which is characteristic of)所述光学性质的至少一个值。

根据本发明，当确定表征所述光学性质的所述至少一个值时，考虑(taken intoconsideration)所述区域的所述纹理性质或表面形貌性质。在该例子中，可以通过不同的方式来执行对所述值的考虑。这样，将要被确定的该值可以取决于确定的所述表面形貌性质，例如所述表面的曲率。该曲率可以包括在例如计算结果(calculation)中。另外，可如下详细介绍所述，所述表面首先被分为具有不同表面形貌性质的多个区域，且接着可以分别考虑这些表面形貌性质以用于进一步的评价。

表述“考虑”可以理解为“上述所述表面形貌性质”特别意指以以下方式进行考虑：在评价过程中，使用表征这些性质的至少一个测量值或从这些特征获得的至少一个值，例如数学地使用。

这样例如，可以确定表面的曲率或垂直剖面曲线导数，特别是在特定区域或者特定位点的表面的曲率或垂直剖面曲线导数。且该值可以接着以数学方式与在该点指定的特定一个光学性质进行比较，例如该值和该光学性质均在结果值的确定和计算中分别使用。已知测量仪器的几何形状(geometry)，可以无需测角计结构(goniometric structure)地确定随角度变化的反射行为(angle-dependent reflection behaviour)。在该例子中，入射光和反射光的辐射方向优选相对于所述表面分别垂直于单个表面区域或点。表面点是非常小的表面区域。优选地，用于评价的观察方向和入射光的方向一致。除了曲率以外，可以使用上述点的高度(绝对值或者相对值)。在此可以获得其他的表面性质，例如位于较高水平位置和较低水平位置的表面区段之间的反射差别。