專利名稱：：用于角度色度測量的設備和方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種用于諸如建筑玻璃板的領域的角度色度測量(angularcolorimetry)的設備和方法。
背景技術：
：高能效涂層正在越來越多地被用于建筑和汽車玻璃及其他應用。其使用逐漸受到政府標準所管理，并且這些涂層根據(jù)規(guī)格的不同而變得很復雜，它們必須滿足陽光透射、紅外透射的控制，并且保溫成為更進一步的要求。確實，為了滿足提高能效的要求，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要將至少某些涂層沉積為多層千涉堆。(參考CoatedGlassApplicationsandMarkets,R.HillandS.Nadel，publishedbyBOCCoatingTechnology,FairfieldCA，1999，其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中)。當以接近法線入射進行觀察時，這些堆具有特定的反射顏色。這些有涂層的玻璃總是被用作由兩塊薄板(light)構成的雙層窗戶單元的一部分。這些薄板被密封到窗框內(nèi)，并且干燥的氣體占據(jù)這兩個薄板之間的空間。建筑玻璃的涂敷表面通常在這種雙層單元的從陽光一側向內(nèi)計算的第二表面上。外部薄板的玻璃可能是帶色彩的，如已經(jīng)注意到的那樣，涂層本身通常具有某種顏色。當這種雙層窗戶(商品名稱作隔熱玻璃單元或IGU)被用作大的多層樓建筑的外部覆層時，建筑師和其他人希望從各個角度看到均勻的反射顏色。不幸的是，由于對多層涂層堆的設計者而言所公知的原因，這種堆的反射顏色可以隨著觀察角度而發(fā)生顯而易見的改變。如果不將注意力適當?shù)丶性谶@方面，顏色改變可能會是非常驚人且不可接受的。這種隨著觀察角度而發(fā)生的顏色的改變在此處被稱作角度顏色變化。當從建筑物的外部觀察窗戶時，在多云天空的光線條件下角度顏色變化更顯而易見。來自多云天空的照明光是隨機偏振的光，并且其能量在整個可見光鐠(白光)上相當均勻地分布。這兩種光的特性提高了對反射顏色的感知，并且反射顏色隨著主窗設計產(chǎn)品(fenestrationproduct)的角度而改變。被觀察者感知的從窗戶反射的光的顏色是來自包含在窗戶單元內(nèi)的所有反射表面的反射之和。如果從除了法線入射之外的任何角度觀察，從諸如窗口單元內(nèi)的表面之類的任何表面鏡面反射的光是部分偏振的。在光學領域公知的是，偏振效應隨著反射角度而增大，直到達到布儒斯特角為止。然后，超過布儒斯特角之后反射光的偏振傾向于減小，直到掠入射時偏振效應接近零。人眼通常對偏振不敏感，并且能夠識別顏色，而不存在偏振誤差。在許多情況下，通過對有限數(shù)量的樣品進行視覺檢查，來對角度顏色變化進行控制。這種方法的主要缺點是其依賴于顏色匹配的主觀判斷，在某種程度上不同的檢查員常常會產(chǎn)生不同的感知，因為大約5%的男性人口具有某種紅/綠顏色視覺缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種光譜反射率設備，其克服了現(xiàn)有技術中所存在的問題。本發(fā)明的另一個目的是提供一種光譜反射率設備，其能夠以堅固的(rugged)并且節(jié)約成本的形式提供玻璃涂層和類似產(chǎn)業(yè)所需要的角度顏色變化數(shù)據(jù)，并且其適于用作質量控制工具，并且適用于涂層和建筑窗戶開發(fā)。這些和其他目的的變化提供在本發(fā)明的某些實施例中。在本發(fā)明的一個實施例中，提供一種設備，其用于測量具有前反射表面和后反射表面的物體的反射率特性。該設備包括樣品臺，其用于放置該物體；光源，其被配置為發(fā)射白光；檢測器，其被配置為檢測來自該物體的反射光；以及定位裝置，其被配置為相對于該樣品臺上的該物體為該光源和檢測器提供多個角度位置，使得該物體上的入射光被朝向該檢測器鏡面反射，并且在該檢測器處接收到的反射光包括從該物體的前表面反射和從該物體的至少一個后表面反射。在本發(fā)明的一個實施例中，提供一種方法，其用于測量具有前反射表面和至少一個后反射表面的物體的反射率特性。該方法包括在改變?nèi)肷浣嵌鹊臈l件下照亮該物體；以各個鏡面反射的角度收集來自該物體的前反射表面和后反射表面的反射光；將該反射光波長分解為色語；以及分析作為波長的函數(shù)的色i普的強度。應當理解，對本發(fā)明的前面的概述和后面的詳細描述都是示范性的，而不是對本發(fā)明的限定。當結合附圖進行考慮時，通過參考后面的詳細描述，將容易獲得對本發(fā)明更完整的理解及其許多附帶的優(yōu)點，因為其變得更好理解，其中*.圖l是記錄來自玻璃板的反射光的傳統(tǒng)儀器的示意圖2是本發(fā)明的一個實施例的示意圖，其中來自玻璃板的前后表面的反射光都被測量；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在受控方式下光源和樣品的運動的示意圖4A是本發(fā)明的新穎的測角裝置的示意圖，其提供了圖3所示的受控運動；圖4B是示出低發(fā)射率的被涂敷的玻璃的單個薄板的玻璃側反射角度顏色變化的曲線圖5是利用擴展的光源和多個檢測器的本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖6是利用多個光源和多個檢測器的本發(fā)明的角度色度計的另一8實施例的光學示意圖7是利用多根光纖以將光從單個光源耦合到多個位置，并將光從多組收集光學元件耦合到單個檢測器的本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖8是本發(fā)明另一實施例的光線圖，其示出了使用光閘以選擇性地檢測從樣品的前表面鏡面反射的光，以及隨后檢測從樣品的后表面鏡面反射的光；圖9是通過本發(fā)明的角度色度計測量的并基于顏色坐標顯示的從樣品接收到的檢測光作為角度的函數(shù)的示圖10是從樣品的帶涂層的側接收到的檢測光作為顏色坐標的函數(shù)的示圖ll是來自(厚的基板或樣品的)前側和后側的鏡面反射光分別投影到檢測器的像平面上的圖像的光學示意圖12是利用單個光源和半球面漫反射器的一部分以將光投影到樣品上的本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖13是根據(jù)本發(fā)明的角度色度計的一個實施例的光線圖，其描繪了來自樣品板的多次內(nèi)鏡面反射；圖14是根據(jù)本發(fā)明的角度色度計的一個實施例的光線圖，其描繪了來自樣品板的多次內(nèi)鏡面反射，并且示出了傳播到檢測器的那些部分；圖15是第一和第二鏡面反射光束的間隔距離依賴于樣品厚度和反射光的入射角度的視圖16是利用被配置用于單個光源和檢測器的同時角度運動的伸縮臂的本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖17是描繪根據(jù)本發(fā)明的一個方法的流程圖18和19分別是來自本發(fā)明的角度色度計的原語和比例譜(表示％反射率)；圖20是在接通光源之后測量值L、3*和1)*隨著時間的穩(wěn)定性的示圖；以及圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的在線控制系統(tǒng)的示意圖。具體實施例方式為了對角度顏色變化問題進行量化，促進對具有更小的角度顏色變化性的涂層的研發(fā)，并確保在生產(chǎn)中滿足角度顏色變化性標準，需要能夠測量被涂敷的玻璃的整體反射顏色。本發(fā)明在一個實施例中提供了一種工具，其用于對角度顏色變化性的客觀測量。測角分光光度計、多角度色度計以及測角色度計是例如用于油漆工業(yè)的傳統(tǒng)儀器，在油漆工業(yè)中已經(jīng)將大量努力投入到對這種儀器的研發(fā)中。特別是，汽車油漆工業(yè)已經(jīng)使用了這種儀器來分析油漆的顏色，在這些油漆中已經(jīng)包含了金屬顆粒和包含干涉層堆的云母薄片和顆粒以產(chǎn)生隨著觀察角度而變化的金屬光澤和珠光效果。然而，這些和各種其他的儀器受到這樣的限制，其中這些儀器沒有被設計為同時捕獲來自透明或半透明物體(例如，具有超過幾毫米的實際厚度的被涂敷的建筑玻璃)的第一表面和第二表面的反射光。現(xiàn)在參考附圖，更具體的是圖1，圖1圖解了傳統(tǒng)儀器所面對的問題。來自光源101的光被透鏡102準直，并且所得到的準直光束103入射在具有厚度105的玻璃物體104上。該物體具有第一表面106和第二表面107。準直光束具有直徑w(108)。等直徑的鏡面反射光束109和110朝向檢測器111行進，檢測器111的尺寸通常被調節(jié)以收集略大于第一表面反射光束109的全部。第二表面反射光束110要么完全不被收集，要么僅被收集一部分，由此該儀器并不提供對兩個表面的總鏡面反射率的精確測量。事實上，某些儀器被具體設計為阻止第二表面反射光，并且在其他情況下所收集的部分第二表面反射光被認為是有害的，而且，通過將第二表面涂黑或者使其粗糙化或者兩種方法同時進行，使用策略來將其消除。在某些儀器中有時利用在前后表面之間具有至少幾度的角度的特殊楔形化的樣品來消除第二表面反射光，以便將后表面反射光引導遠離檢測器。圖2是本發(fā)明一個實施例的示意圖，其中從玻璃板同時測量前后表面反射光，如圖2中的光學圖所示。圖2所示的設備包括位于集成夕卜殼(integratingenclosure)202內(nèi)的燈201，該集成外殼內(nèi)涂敷有漫反射白色材料，例如硫酸鋇或Labsphere所銷售的SPECTRALONTM。來自外殼202的光在外殼202內(nèi)多次反射之后落到面203上，面203也在兩側涂敷有漫反射白色材料。來自面203的光線204落到物體207(例如，建筑玻璃的樣品)的前表面205上，被部分反射，并且部分透射到物體207的后表面206，在后表面206處發(fā)生第二次反射。如圖2所示，來自前后表面上的相等區(qū)域209和210的鏡面反射光線208分別被孔徑211選擇并通過透鏡系統(tǒng)212透射到檢測器213上，檢測器213包含波長色散機構214、光電二極管陣列215以及信號傳輸裝置216，信號傳輸裝置216將來自光電二極管陣列215的光i普數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎阊b置218,用于對光鐠數(shù)據(jù)進行處理，以提供經(jīng)校準的光i普和顏色數(shù)據(jù)。對于鏡面反射，表面法線217和入射光束204之間的角度(入射角)等于表面法線和反射光束208之間的角度(反射角e)。為了確保對于所有的入射角度將反射光束總是沿到達光接收器的相同的路徑引導，樣品或物體207應當以保持光源的臂的一半角速度被旋轉。這是因為為了使來自表面209和210的反射光沿相同的方向行進以被孔徑211和檢測器213所接收，通過例如將光源201朝向檢測器213旋轉而產(chǎn)生的角度0的改變將不得不通過將物體207旋轉0/2來調節(jié)。來自表面209和210的前后反射光分別標稱地平行，如圖所示。在本發(fā)明一個實施例中的檢測器具有窄的接收角(例如大約1-5度)，這將光限定為已經(jīng)被鏡面反射(與漫射相反)的光。[請確認范圍圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例在受控方式下的光源和樣品的運動的示意圖。在這一實施例中，通過一種新穎的測角裝置實現(xiàn)轉動關系。在圖3的右手側，光源301示出為在臂302上的其第一位置(實線)。來自漫射照明白色表面304的光線303入射到在其第一位置305示出的樣品上，并且用實線306表示的從其前后表面反射的光線被朝向光譜選擇檢測器307引導，該檢測器307在本實例中示出為包含透鏡系統(tǒng)308、光柵309、線性二極管陣列320(充當各個光電檢測器)以及數(shù)字輸出315。光源和臂的第二位置分別以311和312示出(點線)。來自在其第二位置的漫射表面314的光線313(粗虛線)入射到樣品(或物體)319上，該樣品(或物體)319僅從其第一位置轉動了臂的一半轉動角度。這確保了來自在其第二位置的樣品319的前后表面的反射光線318(粗虛線)朝向檢測器307被引導。在樣品的第一位置和第二位置，樣品的法線分別用316和317表示。這兩條法線之間的角度是臂從其第一位置轉動到第二位置的角度的一半。圖4A是提供圖3所示的受控運動的本發(fā)明的新穎的測角裝置的示意圖。圖4A中保持光源的臂401被固定到第一可轉動板402上，板402在軸桿404上轉動，軸桿404通過軸承403的方式安裝到固定板405上。在固定板405和第一可轉動板402之間的是第二可轉動板406。滾珠軸承407同時與第一可轉動板402和固定板405接觸。當?shù)谝豢赊D動板402轉動時，滾珠軸承407滾動。滾珠軸承407在與固定板405的接觸表面上的滾動運動沿與第一可轉動板402的主動相同的方向推動第二可轉動板406。這種設置的效果在于被固定到光源臂401的第一可轉動板402沿相同的角度方向以可轉動板406的兩倍角速度轉動，樣品保持器被固定到可轉動板406上。為了更好地理解這種效果，考慮滾珠軸承407在座圏中的質心。當球轉動完整一周時，質心相對于固定板405移動一段弧距離s=2ttR(其中，R是在滾珠座圏中的滾珠軸承的半徑409)。因此包含滾珠座圏407的第二可轉動板406必須移動等效的角度s/L，其中L是滾珠軸承的接觸點距軸桿404的軸的半徑410。滾珠軸承407和第一可轉動板402之間的接觸點也必須相對于滾珠座圏的質心移動3巨離s。由此對于滾珠軸承407的一周轉動，第一可轉動板402相對于固定板405移動2s的總弧長度，即，根據(jù)需要，第一可轉動板以第二可轉動板的兩倍角速度移動。樣品保持器411其本身通過附著機構(未示出)附著到樣品保持12器支架408,出于對準的目的，該附著機構允許樣品保持器在三個自由度上被調節(jié)。在本發(fā)明的一個實施例中，檢測器是用作光鐠選擇光電檢測器的PhotoResearchPR650SPECTRASCAN，裝置。這種檢測器具有在目鏡內(nèi)提供聚焦透鏡和可見圓形格子線(graticule)黑點的優(yōu)點，其表示在基本上比視場大的區(qū)域內(nèi)的光電檢測器的接收區(qū)域。SPECTRASCANTM裝置或其他檢測器儀器的設置過程包括對準過程，其確保測角儀的旋轉軸與樣品的表面相交，并確保檢測器裝置被聚焦在圖3中的漫射照明表面304上。當通過檢測器裝置進行觀察時，來自被涂敷的玻璃樣品的前后表面的反射光在目鏡內(nèi)形成兩個圖像，這兩個圖像以正比于玻璃厚度的距離相分離，并且還依賴于入射角。對于具有高能效涂層的建筑玻璃，這些圖像通常具有不同的顏色，并且重疊的區(qū)域比僅有單個圖像的區(qū)域更明亮(見后面的圖11)。本發(fā)明的其他實施例具有這樣的能力，其通過計算機控制移動光源和樣品來自動進行測量，該計算機控制例如為步進電機的計算機控制等，由此在初始設置和插入樣品之后能夠自動地完成測量。這些實施例可以具有這樣的能力，其在玻璃涂敷設備(glasscoatingplant)或領域中，例如在已經(jīng)存在的建筑物上，在線測量角度顏色，以使由于損壞或劣化而需要替換的窗戶單元匹配。這種儀器的在線形式可以包含光學系統(tǒng)，這些光學系統(tǒng)使得能夠在例如跨過玻璃涂敷設備內(nèi)的被涂敷的玻璃的若干個位置上進行角度顏色測量。本發(fā)明對于經(jīng)濟地替換昂貴的可變角度分光鏡橢圓偏光計(VASE)儀器是有用的，其中，出于研制和過程控制的目的，本發(fā)明的角度顏色色度計能夠提供某些與涂層堆中的各層的厚度有關的相同類型的信息。例如，來自角度測量的信息能夠被用于向工程師反饋雙低e(doublelow-e)建筑涂層中的中心電介質層的厚度，其有可能太厚。例如，濺射機器的功率水平相對于沉積該中心層的陰極而被調節(jié)，在這種情況下，減少該功率水平，以使厚度回到標稱值。所提供的信息能夠通過人工智能系統(tǒng)諸如模糊邏輯系統(tǒng)或學習神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)13或簡單PID循環(huán)被集成到具有反饋的在線處理控制系統(tǒng)中。有經(jīng)驗的涂敷設備操作者和涂敷設計科學家制定了根據(jù)光鐠反射率或透射率曲線相對于理想的特定偏移而調節(jié)涂敷工序的規(guī)則。傳統(tǒng)上，光譜反射率和透射率曲線曾經(jīng)僅在接近法線入射時被考慮。本發(fā)明的角度色度計允許在各種角度提供光鐠反射率曲線，并因此與角度顏色曲線一起，還提供額外的信息，有經(jīng)驗的操作者/科學家能夠學習將其用于調節(jié)加工過程。主窗設計產(chǎn)品的生產(chǎn)者公知對于窗戶的優(yōu)選反射顏色是在中性到稍微藍綠色的范圍內(nèi)。顯示出紅色、黃色或紫色反射顏色的窗戶在市場上不是主流。另外，優(yōu)選的是，如果主窗設計產(chǎn)品隨著觀察角而改變顏色，反射不應當在任何角度表現(xiàn)出紅色、黃色或紫色。對于窗戶構造的主體，從建筑物外部看到的反射顏色已知是玻璃側反射。在包含隔熱玻璃單元的大多數(shù)窗戶構造中，最外側的薄板是低發(fā)射率的被涂敷的薄板，而薄膜涂層在該外側薄板的內(nèi)側。因此，在這種構造中，從建筑物外側觀察的窗戶上最引人注意的顏色是玻璃側反射顏色。通常施加到建筑玻璃上的一種類型的涂層已知是低發(fā)射率或熱反射涂層。它們典型地是由電介質和諸如銀的紅外反射金屬的交替層構成的多層薄膜堆?？梢源嬖谄渌麑樱T如圍繞銀的保護或晶核形成層。這些玻璃涂層通常包含一至三層銀。當這些堆包含被電介質干涉層分離的兩層或更多層銀時，角度顏色變化可能大到足以產(chǎn)生在市場上不可接受的產(chǎn)品。如果這些薄膜堆的層材料對于層厚度和光學特性受到精確控制，那么包含角度顏色變化在內(nèi)的各種光學和機械特性可以被保持在可接受的限度內(nèi)。本發(fā)明的角度顏色測量裝置可以被用于確定層厚度和光學特性是否是恰當?shù)?。沉積過程的調節(jié)可以根據(jù)從角度顏色測量裝置讀取來實現(xiàn)。調節(jié)過程可以手工或通過自動反饋過程控制來完成。通過利用薄膜堆的計算機模擬和實際的涂敷經(jīng)驗，可以在角度顏色測量與層厚度和光學特性之間建立相關性。實例1在下表中給出了兩個低發(fā)射率堆設計，并且層厚度從設計A改變到i殳計B。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>當是單個薄板時，從這些設計中提取法線入射顏色讀數(shù)，兩者顯示出類似的數(shù)字，并且其每一個在市場上都是可接受的。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>計A顯示出在更大的入射角度看上去為紅色。當3*顏色測量達到大于1的值時，通常認為外觀太紅而不可接受。設計B中的層厚度校正得到不變得太紅的大入射角外觀。在75。的入射角，設計B中的aMi保持低于1。圖4B是示出低發(fā)射率的被涂敷的玻璃的單個薄板的玻璃側反射角度顏色變化的曲線圖。角度顏色讀數(shù)從0.0至75度以5度的增量被示出。在O.O度的起始點，兩個反射率顏色大致相等，并且在優(yōu)選的藍綠色范圍內(nèi)。在大于65度的入射角度，設計A變得太紅。結合光學薄膜堆模擬的結果，這一知識可以嵌入到人工智能系統(tǒng)諸如模糊邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)中，以便通過在角度色度計(和其他測量裝置)與沉積設備之間使用合適的軟件/硬件界面，該過程可以被自動控制，其中，諸如功率和氣流之類的參數(shù)可以被調節(jié)，以將處理過程和可測量的產(chǎn)品參數(shù)保持在可接受的限度內(nèi)。在神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的情況下，角度顏色數(shù)據(jù)和其他產(chǎn)品參數(shù)與相關的處理參數(shù)一起被饋送到神經(jīng)網(wǎng)絡，以便神經(jīng)網(wǎng)絡能夠"學習"網(wǎng)絡輸入和輸出之間的最佳連接，從而控制該處理過程。圖18和19分別示出了來自PR650的原鐠和比例譜(用％反射率表示)。圖5是本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖，其利用了擴展的光源和多個檢測器。在圖5中，光源501被擴展使得其對著從測角儀的旋轉中心測量時的實際角度(例如，30至80度)。光沿路徑502、503、504、505行進到樣品506，在那里其沿路徑507、508、509、510分別被鏡面反射(從樣品506的前后兩個表面)到檢測器511、512、513、514。在這一實施例中，每個檢測器僅選擇已經(jīng)從樣品506被鏡面反射并且落入檢測器的接收孔徑內(nèi)的光。信號線515將信息發(fā)送到用于處理來自每個檢測器的光譜的計算裝置。圖6是本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖，其利用了多個光源和多個檢測器。在圖6中，多個光源601、602、603和604以選定的入射角提供入射光到固定的樣品609上。來自這些光源的光分別沿路徑605、606、607、608行進到樣品609，在那里，來自各個光源的光被樣品的前后兩個表面分別沿路徑610、611、612、613鏡面反射到檢測器614、615、616和607。信號618將信息發(fā)送到用于處理來自每個檢測器的光鐠的計算裝置。光源601至604可以采取如201(圖2)或301(圖3)所示的集成的漫射源的形式。圖7是本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖，其利用了多根光纖以將來自單個光源的光耦合到多個位置，并將來自多組收集光學元件的光耦合到單個檢測器。在圖7中，來自單個光源701的光通過多根光纖(點線)(702至707)被饋送到其各個準直或集成裝置(708至713)。光源708至713可以采取如201(圖2)或301(圖3)所示的集成的漫射源的形式，其中燈元件被光纖輸出裝置所取代。來自這些光纖光源的光被樣品714的前后兩個表面沿實線所示的路徑鏡面反射。每個光纖光源具有相對于樣品714的法線以相等且相對的角度設置的一組相同的光纖收集光學元件(715至720之一)，其在測量期間是固定的。收集光學元件使光經(jīng)過光纖(實線)(721至726)行進到檢測器727，其具有順次選擇某一特定光纖輸出將要被內(nèi)部光學多通道分析器所分析的裝置。圖8是本發(fā)明另一實施例的光線圖，其示出了使用光閘來選擇性地檢測從樣品的前表面被鏡面反射的光以及隨后被樣品的后表面鏡面反射的光。在圖8中，光源801被光學系統(tǒng)802準直以形成準直光束803，準直光束803械^樣品806的前表面804和后表面805反射以形成分別被引導到檢測器809的鏡面反射準直光束807和808。通過打開光閘810和811容許準直光束807和808到達光電檢測器809，隨后使得能夠對前后表面的反射光i普進行分開捕獲。當兩個光閘810和811被打開時，來自樣品806的前后表面反射的組合反射光鐠能夠照常被檢測器809測量。在這一實施例中，孔徑812可能是必須的，以限定入射準直光束的范圍，并且可以將去偏振裝置813用于使入射光束如下面討論的那樣;f皮隨才幾偏振化。光閘的使用可應用于本發(fā)明的其他實施例。光閘可以如上面就圖8所概述的那樣使用或者可以用在光源或檢測器前面或者同時用于兩者前面以依次捕獲光i普。在本發(fā)明的一個實施例中，光源和檢測器在測量周期內(nèi)具有足夠的穩(wěn)定性以提供所需要的光譜和顏色坐標精度。該角度色度計的穩(wěn)定性通過在接通幾小時之后間隔幾分鐘對光源重復進行測量來測量。這些結果已經(jīng)顯示出本發(fā)明的角度色度計在光源被持續(xù)接通20分鐘的周期之后是穩(wěn)定的。圖20示出了在接通光源之后測量值L、3*和1*隨著時間的穩(wěn)定性。本發(fā)明的光源可以具有在380至780nm的范圍內(nèi)的全波長的光傳輻照度，以根據(jù)CIE標準提供顏色坐標的精確測量。為此目的，在許多情況下鎢石英燈是適用的。最適用的普通分級的燈已知是石英囟素燈。這些燈具有在石英外殼中的鎢燈絲，該石英外殼包含卣素或卣素的混合物，其基本上防止石英外殼由于鴒的沉積而發(fā)黑。適用于本發(fā)明的一種特殊的燈是產(chǎn)品號W-FTD，專業(yè)商標(SpecialtyBrand)FTDMR-ll卣素30。泛光燈，20W，12V,具有GZ4基座，2000小時額定壽命，2900K燈絲溫度。為了某些目的，可能需要光源在電磁語中的可見、紅外(IR)或紫外(UV)范圍內(nèi)的選定數(shù)量的波長區(qū)域的實際光鐠輻照度，以便為了近似顏色測量和/或處理控制的目的測量這些區(qū)域內(nèi)的光i普反射率。這些光源尤其可以包括發(fā)光二極管(LED)、氣體放電燈、氣體激光器、二極管激光器、閃光燈、紅外燈、發(fā)光棒(glowbars)、汞燈、鈉燈。(一個或多個)光電檢測器(例如，圖2中的標記215)可以相應地對在IR、可見和UV中的波長區(qū)域的任何組合敏感。本發(fā)明的一個特點在于確保來自樣品的反射光語能夠通過首先直接測量光源而被校準。在示于圖3中的實施例中，可以通過將光源放置在光電檢測器的光軸上并從光路上將樣品和樣品保持器移除來直接測量光源，來完成該校準。在圖5、6、7和8所示的實施例中，具有已知光譜反射率特性的前表面反射鏡可以用于取代樣品來對一個或多個光源進行校準。圖4的測角儀設備可以借助于固定光闌被手工設置為所需要的入射角度，或者通過諸如上面提到的步進電機的計算機控制來自動步進到所需要的入射角度。對準步驟檢查在所有的入射角度圓形格子線都位于前述重疊區(qū)域內(nèi)，由此確保如在圖11中所示的來自樣品的前后兩個表面的等比重的反射數(shù)據(jù)的收集。在本發(fā)明的一個實施例中，考慮偏振效應的影響。光的偏振可能在本發(fā)明的兩個地方產(chǎn)生。如果這些偏振沒有被處理，那么可能產(chǎn)生測量誤差。一旦光以除法線入射或掠入射角度以外的角度從表面被鏡面反射，光將變?yōu)椴糠制?，或者在某些情況下變?yōu)橥耆?。本發(fā)明中的一個偏振來源是從被測樣品反射的光。偏振的第二個來源在來自樣品的反射光束被分為用于光語和顏色測量的多個波長時產(chǎn)生。將混合波長的光束擴展成光譜典型地利用衍射光柵或棱鏡來完成。這些技術引入了偏振。如果到達光柵或棱鏡的光束已經(jīng)是部分偏振的，那么可能產(chǎn)生測量誤差。在本發(fā)明的一個實施例中，通過確保在設備內(nèi)的兩個位置處光是隨機偏振的來減少這些偏振誤差。來自光源的光必須被去偏振，并且樣品和光柵或棱鏡之間的光束必須被去偏振。光源光束的去偏振可以通過使用漫反射光源或通過諸如在圖8中用附圖標記812示意性示出的去偏振器來實現(xiàn)。這些去偏振器可以包括具有可變光學一致性(variableopticalconsistency)的快速旋轉盤，其用于以使出射光束有效地隨機偏振化的方式擾亂偏振。可替換地，合適光學材料(例如，石英、方解石或氟化鎂)的兩個楔形可以被用于形成Lyot去偏振器。Lyot去偏振器典型地包括兩個平面平行晶體板，其平行于光軸被切割。Lyot去偏振器的平面的厚度比正好為2:1。在典型的Lyot去偏振器中，這兩平面光學地接觸，各個平面的光軸形成45。度+5角度，并且該組合的楔形誤差小于2〃。在從樣品被反射之后并且在到達光柵或棱鏡之前，可以通過與用于光源光束相同的方法來實現(xiàn)光束的去偏振。可用于任意去偏振的另一種常用技術是使光束穿過光纖光導。光束從光纖的內(nèi)壁發(fā)生大量反在本發(fā)明的某些實施例中，分別利用在p和S方向被偏振化的入射光來執(zhí)行對反射率光鐠的依次測量。p偏振是指入射光線的電磁電矢量在包含樣品表面的法線和入射光線的平面內(nèi)的偏振。S偏振是指入射光線的電磁電矢量垂直于包含樣品表面的法線和入射光線的平面的偏振。入射光的偏振例如可以通過包含各種形式的棱鏡偏振器(例如GlaiiTaylor棱鏡)和薄膜偏振器來實現(xiàn)，這些薄膜偏振器包含各種形式的光學對準的光學微元件，這些光學微元件包括諸如在聚合物膜中的分子鏈?？梢缘玫竭@兩種聚合物偏振器，商品名為POLARIOD。圖9是通過本發(fā)明的角度色度計測量的從樣品接收到的檢測光作為角度的函數(shù)并根據(jù)顏色坐標來顯示的示圖。更具體地說，圖9示出了對被涂敷的玻璃表面的測量實例結果，其中Lab參數(shù)L+相對于入射角的角度被描繪。所提供的角度色度計已經(jīng)在8.5度與從基于積分球的BYKGardner儀器得到的結果進行比較，并在代表"inspec"涂層的顏色值的范圍上發(fā)現(xiàn)合理的一致性。圖10是從樣品的涂層側接收的檢測光作為顏色坐標的函數(shù)的示圖。更具體地說，圖10示出了對被涂敷的玻璃表面的測量的實例結果，其中Lab參數(shù)a頭和l^隨著入射角從8.5度改變經(jīng)過15、25、35、45、55、65和75度相對于彼此的關系被描繪。參數(shù)&*和1>*與CommissionInternationaledeI'Eclairage所建立的且在美國專利No.6985254中所討論的那個參數(shù)相一致；該美國專利的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文中。在這一系統(tǒng)中，CIEL*3*1)*空間是具有坐標L*、3*和13*的三色空間。中心垂直軸(L*)表示亮度，具有從0(黑色)到100(白色)的值。兩顏色軸每一個從正到負。在a-a'軸(a*)上，正值表示紅色的量，而負值表示綠色的量。在b-b'軸(b"上，黃色是正，而藍色是負。對于a-a'軸和b-b'軸兩者，零是中性灰度。利用每個顏色軸的值以及亮度或灰度軸的值，可以對單個特定顏色進行唯一識別。CIEI^a^A空間不依賴于裝置。實際上，這種系統(tǒng)利用了下面的數(shù)值20<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中s(A)是照明的光譜分布，w(;i)是物體的光i普反射率，以及；(;i)、;(;i)、S(義)是顏色匹配函數(shù)。CIELAB色度系統(tǒng)-故定義為"=<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>圖11是來自前涂敷側和后側的鏡面反射光分別投影到檢測器的像平面上的各個圖像的光學示意圖。更具體地說，圖11示出了通過PR650SPECTRASCANTM光電檢測器裝置看到的視圖的表示，其中充滿黑色的圓1101表示SPECTRASCANTM單元的圓形格子線，并且與光電檢測器的光收集區(qū)域相一致。實線圓和點圓分別表示來自被涂敷的玻璃樣品的前后表面的兩個圖像1102和1103的重疊。圖12是本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖，其利用了單個光源和半球面反射鏡或漫反射器的一部分，以將光投影到樣品上。在圖12中，類似于圖5中的附圖標記501，示出擴展的光源。在圖12中，擴展的光源1201是曲面反射鏡或曲面漫射白色反射器。在任一種情況下，來自光源1202的光沿著路徑1203、1204、1205和1206行進，并4艮據(jù)需要從曲面裝置1201沿路徑1207、1208、1209、1210返回到樣品1211。光源1202可以為許多不同的類型，包括鵠燈、鴒卣素燈、微弧(miniarc)燈或閃光燈。光源1202和樣品1211被表示為在稍稍在圖的平面之內(nèi)和之外的平面內(nèi)，以便光源1202和樣品1211不必占據(jù)光學設備的相同物理空間，以正確地工作。圖12是該物理設備稍微傾斜的視圖。圖13是基于本發(fā)明的角度色度計的一個實施例的光線圖，其描繪了來自樣品板的多次內(nèi)鏡面反射。更具體地說，圖13描繪了由于以角度6(1302)入射到物體1304的前表面1303上的強度為"I"的單個入射光線1301而引起的多次內(nèi)反射，該物體1304具有后表面1305和厚度"p"(1306)。第一透射光線1307以相對于表面法線1309的角度小(1308)折射。初級反射光線是1313，我們將用&表示。內(nèi)反射引起逐漸降低幅度的若干次次級反射光線1314、1315、1316等，如圖13所示。這些反射在此處出于圖示的目的分別被表示為R2、R3和R4。另外，將外部第一表面反射率表示為Re，將入射光線的外部或內(nèi)部的第一表面透射率表示為T，將前表面的內(nèi)反射率表示為Rf，將后表明的內(nèi)反射率表示為Rb，將基底的內(nèi)透射率表示為Ts。因此，R產(chǎn)IRe。R2=IT2Rb(Ts)2R3=IT2(Rb)2(Rf)(Ts)4R4=IT2(Rb)3(Rf)2(Ts)6假設1=1并且合理的值是Re=4%，T=96%，Rb=20%,Rf=4%并且Ts=99.6%，1^=1*0.04=0.04=4%R2=l*(0.96)2*0.20*(0.996)2=0.183=18.3%_R3=l*(0.96)2*(0.20)2*(0.04)*(0.996)4=0.00145=0.145%R4=l*(0.96)2*(0.20)3*(0.04)2*(0.996)6=0.0000115=0.0012%由此，因此第三反射率R3具有為前兩個反射率Rl和R2的非相干組合的0.65%的強度。對于典型的建筑玻璃工業(yè)高能效涂層，顏色坐標的誤差不大于O.l，并因此對于所有實際的目的可忽略。由此，因此第四反射率R4具有為前三個反射率RpR2和R3的非相干組合的0.005%的強度，并因此出于實踐的目的而完全忽略。圖13還示出本發(fā)明的一個方面。這一方面是，如果光源是直徑為"w"的準直光束，那么接收光學元件必須具有足夠大的孔徑以同時捕獲第一反射光線1313和第二反射光線1314，第二反射光線1314是光線1307經(jīng)歷一次后表面內(nèi)反射的結果。為了計算第一反射1313和第二反射1314之間的間距"s"(1312)，假令"a"是光線1307在物體內(nèi)的長度"n"是物體的折射率"p"(1306)是物體的厚度"e"(1302)是入射角"f，(1308)是折射角那么n=sin6/sin(()從而(j)-asin((siii9)/n)由此可得s=2atan<|)cos9例如，如果對于鈉玻璃n-1.53，并且玻璃物體的厚度"p"為15mm，那么第一和第二反射之間的垂直間距"s"在50度的入射角處具有最大值11.15。由此，檢測器的收集孔徑應當具有至少等于間距"s"加上入射平面內(nèi)的光束寬度"w"(圖1中用附圖標記108表示)的一個尺寸，該入射平面包含入射光線和物體前表面的法線。光束的最小寬度由光電檢測器的收集效率、其噪音特性以及光源的照度決定。本發(fā)明的一個實施例利用20瓦的鴒卣素燈(如上所述)，并且光束寬度為7mm。由此，對于本實例，收集孔徑具有大于18mm的至少一個尺寸，以分別同時收集第一反射光線1313和第二反射光線1314，并且相應光束的寬度為"w"。事實上，收集孔徑應當比18mm大得多(例如，大約25mm)，以減小設備和樣品保持器內(nèi)的樣品的安裝的對不準。另外，收集光學元件優(yōu)選在整個孔徑內(nèi)其效率是均勻的，以避免在對光學特性諸如總反射率和顏色坐標的測量中引起不可接受的誤差。本發(fā)明所提供的角度色度計的均勻性以自身一致性(self-consistent)的方式進行檢查，并且對于所使用的照明光源區(qū)域是均勻的。為了避免相對大的、復雜的光學元件，可以將如圖2所示出的本發(fā)明的一個實施例考慮為圖13的反轉光學路徑。在圖13中，設想利用光路可逆性原理，所有的路徑使其箭頭反轉，使得現(xiàn)在1301是輸出到光電檢測器的光線，而光線1313、1314、1315等是來自擴展的光源的輸入光線，擴展的光源比大而均勻的檢測器容易制造得多。圖14是根據(jù)本發(fā)明的角度色度計的一個實施例的光線圖，其示出了來自樣品板的多次內(nèi)鏡面反射，并且示出了穿過到達檢測器(如前所述)的光束。此處，在這一示圖中，擴展的光源1401提供沿以相等的角度入射到物體1406的前表面1405的路徑1402、1403、1404的光，該物體1406具有后表面1407。光線1402在前表面1405沿路徑1408被朝向檢測器(未示出)反射。光線1403受到一次后表面反射并沿路徑1409行進到光電檢測器。當光線1404沿路徑1410、1411、1412和1413行進到檢測器時，其受到一次后表面和一次前表面內(nèi)反射。具有至少"s，，+"w"的一個尺寸的光源提供尺寸"w"的孔徑，其中所有的尺寸在入射和反射平面內(nèi)測量。由此，對于接收孔徑尺寸"w，，-7mm的檢測器，在一個實施例中本發(fā)明對于厚度15mm的玻璃物體，以50度的入射角，利用尺寸s+w=18mm的均勻光源。光源202起積分球的作用，其如圖2中用202所表示的那樣在觀察區(qū)域1401上提供均勻性，其中1401取代元件203。為了克服一般+A3.5mm的對不準，在一個實施例中本發(fā)明利用尺寸為25mm的均勻光源。這些考慮事項特別對于圖5、6和7所表示的實施例是有效的，其中展示出在多個位置固定的檢測器。24圖15是第一和第二鏡面反射光束之間的間隔距離s依賴于樣品厚度(p)和入射、反射光的入射角的關系圖。更具體地說，圖15示出了對于折射率1.53的玻璃物體，間隔距離"s"作為入射角和玻璃厚度的函數(shù)的示圖。該示圖隨著玻璃的折射率而改變。對于任何樣品厚度，最大間隔距離"s"可以由圖15所提供的數(shù)據(jù)來確定。這允許這樣的光源的設計使得其在入射平面內(nèi)的均勻尺寸滿足如上所述的大于"s"+"w"的要求。圖16是本發(fā)明的角度色度計的另一實施例的光學示意圖，其利用了被配置用于單光源和檢測器的同時角度運動的伸縮臂。更具體地說，圖16示出了實現(xiàn)單光源和檢測器所需要的同時角度運動的可替換裝置，使得檢測器總是隨著樣品上的光入射角度改變而收集來自樣品的鏡面反射光。如圖16所示，縮放儀包括固定臂1601和可移動臂1602。固定臂被固定到工作臺上并在一端上支撐光源1603。光源是諸如通過多次反射球形腔產(chǎn)生的均勻的斑點?；囟ū鄣牧硪欢酥未怪敝U1604?？梢苿颖劭衫@該垂直支桿自由轉動?？梢苿颖?602的另一端支撐檢測器1605，檢測器1605在樣品1606的表面處^皮引導。樣品保持器1607安裝在垂直支桿上并能夠自由轉動。兩伸縮臂1608和1609被連接到臂上的軸承，并且在連接到轉軸塊1610的軸承處還彼此相連。角度引導棒1611穿過轉軸塊并錨定到樣品保持器支撐件1612內(nèi)。該棒控制樣品保持器的取向。當可移動臂1602繞垂直軸承1604轉動時，伸縮設備使樣品保持器1607的角度位移正好為可移動臂的一半大。由此，隨著反射角度的改變，通過檢測器望遠鏡1605，光源的反射圖像總是可見。在伸縮裝置的操作中，臂被以180度分開設置，并且將樣品從檢測器和光源之間的路徑移除。這一構造被用于對儀器進行光學對準。將檢測器調節(jié)為與垂直支桿成一直線，并且水平調平。將光源調節(jié)為在檢測器視場內(nèi)中心定位。對光源進行測量以實現(xiàn)100%反射率值。對于在適當位置的樣品以及在160度和15度之間的值的可移動臂，將樣品調節(jié)為使得前反射表面與垂直支桿的轉動中心對準，并且光源的反射視圖在光電檢測器視場的中心是可見的?，F(xiàn)在能夠在大約160和大約15度之間的任意角度(夾角)對樣品進行反射率測量。對于夾角的所有值，入射角是夾角的一半。除了建筑玻璃評估，本發(fā)明的角度色度計還具有在其他領域中的應用，例如在對顏色偏移顏料、圖案化玻璃(浴室門、私用室玻璃等)、抗反射涂層、刻花表面、漫射(與鏡面相對)表面，以及有源膜(諸如電致變色的、光致變色的或者SPD(懸浮顆粒裝置))、油漆、瓷漆、釉、帶子、薄膜、被印刷顆粒、金屬、陶瓷、液體、布、頭發(fā)、建筑材料、皮膚、食物等的分析中。盡管大量前述實例可以涉及到大量的漫反射(使得所測量的反射率為鏡面和漫反射反射率的混合)，但是盡管如此，本發(fā)明的角度色度計在這兩種反射率之一或兩者之比已知或知道為常量的情況下是有用的。因此，如在上面大量實例中所描繪的，本發(fā)明提供一種用于測量物體的反射率特性的方法，該物體具有前反射表面和至少一個后反射表面。圖17是描繪根據(jù)本發(fā)明的總體方法的流程圖。在1702,物體以改變的入射角被照亮。在1704,來自物體的前后反射表面的反射光以各個鏡面反射的角度被收集(例如通過對反射光聚焦的檢測器光學元件)。在1706，反射光被波長分解為色i普。在1708，分析色譜的強度作為波長的函數(shù)。在1702，物體能夠由諸如圖2中的光源202或圖16中的光源1603的漫反射表面光源照亮。如上面提到的，在本發(fā)明的一個實施例中，鴒囟素燈可以與硫酸鋇漫射器一起使用。在1702，照明可以來自擴展的成角度的光源，該光源在入射角度的范圍內(nèi)(例如在相對于物體的法線成至少45度或優(yōu)選高至至少75度)將光發(fā)射到物體上。另外，來自光源的照明光可以穿過使來自光源的光漫射(并且隨機偏振化)的漫射裝置，或者穿過使來自光源的光隨機偏振化的去偏振裝置，或者同時穿過二者。另外，偏振器可以設置在光源和檢測器26之間的光路上，以允許同時在入射平面內(nèi)的偏振平面內(nèi)和在垂直于入射平面的偏振平面內(nèi)對物體的前后反射表面的總鏡面反射率進行測量。另外，照明光可以來自擴展的光源，其被配置為提供擴展彎曲的光學漫射源或者來自單個燈的鏡面反射或漫反射裝置。在1704，來自物體的鏡面反射能夠隨著物體相對于檢測器或光源的角度位置改變而被引導到被保持在固定位置的檢測器。例如，圖4所示的測角儀裝置可以與在臂401和406上轉動的樣品臺和光源一起使用，或者可以使用圖16所示的伸縮裝置，其中臂1602保持靜止。在1704，檢測器可以保持固定，而光源以物體的兩倍角速度移動?？商鎿Q地，光源可以保持固定，而檢測器以物體的兩倍角速度移動。例如圖4所示的測角儀裝置可以與在臂401和406上轉動的樣品臺和光源一起使用，或者可以使用圖16所示的伸縮裝置，其中臂1601保持靜止。在1704，所收集的光可以來自以至少一毫米的距離分離的物體的前反射表面和后反射表面。另外，在1704，可以將光閘用于允許對物體的后表面反射和前表面反射的鏡面反射率進行分開測量。另外，所收集的光可以來自隔熱玻璃單元(IGU)或其實物模型，或者來自上述制品(即，顏色偏移顏料、圖案化玻璃、抗反射涂層、刻花表面、漫射表面，以及有源膜、油漆、瓷漆、釉、帶子、薄膜、被印刷顆粒、金屬、陶瓷、液體、布、頭發(fā)、建筑材料、皮膚、食物等)。在1706，可以利用光譜光電檢測器進行波長分解。另外，在1708的分析可以提供對來自物體的反射光的光語測量。在1708,可以基于來自相對于物體以多種角度設置的多個檢測器的信號來進行分析。例如，光源可以是相對于物體以多種角度設置的多個光源(例如參見圖6和7)。另外，在1708，在本發(fā)明的一個實施例中，提供來自例如檢測器的輸出裝置的信號，其表示反射光的顏色強度。例如利用CIE色度圖可以將顏色強度用于對反射光進行分類。CIE系統(tǒng)通過指定色度圖上的點的亮度參數(shù)Y和兩個顏色坐標x和y(或效*和1)*)來表征顏色。CIE系統(tǒng)利用基于光的頻語功率分布(SPD—)并且通過靈敏度曲線來計算(factor)的參數(shù)，該靈敏度曲線已經(jīng)針對人眼進行了測量。根據(jù)CIE標準并基于人眼具有三種不同類型的感色靈敏錐的事實，人眼的響應基于三個"三色刺激值"進行最佳描述。然而，一旦被完成，就會發(fā)現(xiàn)任何顏色都能夠基于這兩顏色坐標x和y來表示。能夠通過將給定的一組三原色(諸如藍色、綠色和紅色)進行組合來匹配的顏色通過與三色坐標相聯(lián)系的三角形而表示在色度圖上。由此，在本發(fā)明的一個實施例中進行如圖IO所示的量化，以消除對物體可視顏色的主觀測量。另外，如上面詳細描述的，所收集的角度顏色數(shù)據(jù)可以用于被配置為實時控制涂敷過程的過程控制。因此，玻璃(或其他物體生產(chǎn)過程)的過程控制可以包括對角度顏色數(shù)據(jù)進行運算的人工智能。圖21是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在線控制系統(tǒng)的示意圖。如圖21所示，本發(fā)明的兩個(盡管也可以使用更多個)角度色度計被用于生產(chǎn)玻璃的設備的不同工作臺(例如涂敷區(qū)域1和2)上。在本發(fā)明的一個實施例中，可以僅將一個角度色度計用于對單個涂敷站的反饋循環(huán)的過程控制，以便基于當前涂敷的結果調節(jié)將來的涂敷。計算裝置控制工作臺，并從角度色度計接收數(shù)據(jù)，以便調節(jié)涂敷條件(如前面所述)。這一過程不僅提供控制，而且排除了對于涂敷條件是否標準的主觀判斷。另外，在本發(fā)明的一個方面(例如用于校準)，可以將物體從檢測器到光源的路徑上移除，以便能夠測量白光的反射語。因此，在1708，可以將計算裝置用于計算同來自物體的反射信號相對應的信號與同來自光源的徑直光相對應的參考信號的比率，以提供物體的輻射計整體鏡面反射率。另外，在1708,來自檢測器的數(shù)據(jù)可以被計算裝置用來(根據(jù)角度位置和反射光的波長分解)產(chǎn)生角度顏色數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的一個實施例中，計算裝置可以將角度顏色數(shù)據(jù)提供到例如過程控制器，用于玻璃生產(chǎn)或玻璃涂敷過程的控制。如上所述，過程控制器可以包括對角度顏色數(shù)據(jù)進行運算的人工智能算法，以將指令提供到玻璃生產(chǎn)或玻璃涂敷過程。根據(jù)上面的教導，對本發(fā)明的大量改進和變形是可能的。因此，應當理解，在所附的權利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以被實踐為此處所具體描述的其它形式。權利要求1.一種用于測量物體的反射率特性的設備，該物體具有前反射表面和后反射表面，該設備包括用于放置該物體的樣品臺；光源；被配置為檢測來自該物體的反射光的檢測器；以及定位裝置，該定位裝置被配置為相對于該樣品臺上的該物體為該光源和該檢測器提供多個角度位置，使得該物體上的入射光朝向該檢測器鏡面反射，并且在該檢測器處接收到的反射光包括從該物體的前表面反射和從該物體的至少一個后表面反射。2.權利要求l的設備，進一步包括輸出裝置，其被配置為提供來自檢測器的信號，該信號表示該反射光的光鐠強度。3.機利要求l的設備，其中該定位裝置包括測角儀，其被配置為將該樣品臺、該檢測器和該光源相對于彼此進行定位，使得隨著該物體相對于該檢測器和該光源的至少之一的角度位置的變化，從該物體被引導到該檢測器的鏡面反射相對于該檢測器保持在固定角度。4.權利要求l的設備，其中該光源包括漫反射表面光源、白色光源、發(fā)光二極管、氣體放電燈、氣體激光器、二極管激光器、閃光燈、紅外燈、發(fā)光棒、汞燈和鈉燈中的至少一種。5.權利要求l的設備，其中該定位裝置被配置為將該樣品臺從該檢測器和該光源之間的光路移開，以允許進行該光源的光i普測量。6.權利要求l的設備，其中該檢測器包括被配置為對來自該物體的該反射光進行波長分解的光鐠光電檢測器。7.權利要求l的設備，其中該檢測器被配置為具有將來自該物體的鏡面反射光作為反射光接收的接收角。8.權利要求l的設備，其中該物體的前反射表面和后反射表面以至少一毫米的距離分離開，并且該光源在直徑上具有基本上均勻的輻射以允許將來自該物體的多次表面反射收集到該檢測器內(nèi)。9.權利要求l的設備，其中該光源包括擴展的成角度的光源，該光源被構造為在入射角的擴展范圍內(nèi)將光發(fā)射到該物體上。10.權利要求9的設備，其中該擴展范圍是相對于該物體的法線至少45度。11.權利要求l的設備，其中該檢測器包括相對于該物體以多個角度設置的多個檢測器。12.權利要求l的設備，其中該光源包括相對于該物體以多個角度設置的多個光源。13.權利要求l的設備，還包括漫射裝置，其設置在該光源和該樣品臺之間，所述漫射裝置被配置為使來自該光源的光漫射和隨機偏振化。14.權利要求l的設備，還包括去偏振裝置，其設置在該光源和該樣品臺之間，所述去偏振裝置被配置為使來自該光源的光隨機偏振化。15.權利要求l的設備，還包括兩個去偏振裝置；一個設置在該光源和該樣品臺之間，所述去偏振裝置中的一個被配置為使來自該光源的光隨機偏振化，并且所述去偏振裝置中的另一個設置在該樣品和在該反射光被展開為各個波長光傳之前的位置之間。16.權利要求l的設備，還包括至少一個光閘，該至少一個光閘設置在該檢測器和該樣品臺之間，并且被配置為允許對來自該物體的后表面和前表面的各個鏡面反射率進行分開測量。17.權利要求l的設備，還包括至少一個偏振器，該至少一個偏振器設置在該光源和該檢測器之間的光路上，所述偏振器被配置為允許在入射面內(nèi)的偏振平面內(nèi)和垂直于入射面的偏振平面內(nèi)對該物體的前反射表面和后反射表面的總鏡面反射率進行分開測量。18.權利要求l的設備，其中該光源包括擴展光源，該擴展光源被配置為提供來自單個燈的擴展的彎曲光學漫射或鏡面反射裝置。19.權利要求l的設備，其中該定位裝置包括測角儀，其具有滾珠座圏，該滾珠座圏被配置為使該光源、該樣品物體以及附著到該測角儀的檢測器以這樣的方式移動，使得隨著該光源的第一光軸和該檢測器的第二光軸之間的角度改變，來自該光源的從該樣品物體鏡面反射的光被恒定地朝向該檢測器引導。20.權利要求l的設備，其中該檢測器被配置為收集來自隔熱玻璃單元或其實物模型的所有表面的反射光。21.權利要求l的設備，還包括計算裝置，其被配置為計算與來自該物體的反射光相對應的信號和與從該光源直接到達該檢測器的光相對應的參考信號的比率，以提供該物體的輻射計總鏡面反射率。22.權利要求1的設備，還包括計算裝置，其被配置為計算與來自該物體的反射光相對應的信號和與來自已知光譜反射率的參考表面的反射光相對應的參考信號的比率，以提供該物體的輻射計總鏡面反射率。23.權利要求1的設備，還包括計算裝置，其被配置為接收來自該檢測器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)該角度中的至少一個。24.權利要求23的設備，其中該計算裝置被配置為將該角度依賴光譜反射率或該角度顏色數(shù)據(jù)中的至少一個提供到過程控制器，用于玻璃生產(chǎn)過程的控制。25.權利要求24的設備，其中該過程控制器包括對該角度依賴光譜反射率或該角度顏色數(shù)據(jù)中的至少一個進行運算的人工智能算法，以將指令提供到該玻璃生產(chǎn)過程。26.—種用于測量物體的反射率特性的設備，包括用于放置該物體的樣品臺；光源；被配置為檢測來自該物體的反射光的檢測器；以及定位裝置，其被配置為如下至少之一，以該樣品臺的兩倍角速度轉動光源而該檢測器保持固定，或者以該樣品臺的兩倍角速度轉動該檢測器而該光源保持固定。27.—種用于測量物體的反射率特性的設備，包括用于放置該物體的樣品臺；光源；被配置為檢測來自該物體的反射光的檢測器；以及定位裝置，其被配置為改變來自該光源的光入射到該物體上的角度，并確保隨著入射角的改變，來自該物體的鏡面反射光總是被朝向該檢測器引導。28.—種用于測量物體的反射率特性的方法，該物體具有前反射表面和至少一個后反射表面，該方法包括以改變的入射角照亮該物體；以各個鏡面反射的角度收集來自該物體的前反射表面和后反射表面的反射光；將該反射光波長分解為色語；以及分析作為波長的函數(shù)的色鐠的強度。全文摘要一種用于測量物體的反射率特性的設備，該物體具有前反射表面和至少一個后反射表面。該設備包括用于放置物體的樣品臺；光源；被配置為檢測來自該物體的反射光的檢測器；以及定位裝置，其被配置為相對于該樣品臺上的該物體為該光源和該檢測器提供多個角度位置，使得該物體上的入射光朝向該檢測器鏡面反射，并且在該檢測器處接收到的反射光包括來自該物體的前表面反射和來自該物體的至少一個后表面反射。該方法包括以改變的入射角照亮該物體；以各個鏡面反射的角度收集來自該物體的前反射表面和后反射表面的反射光；將該反射光波長分解為色譜；以及分析色譜的強度作為波長的函數(shù)。文檔編號G01N21/47GK101479593SQ200780021767公開日2009年7月8日申請日期2007年5月4日優(yōu)先權日2006年5月5日發(fā)明者B·R·馬斯哈爾,C·H·布爾頓,J·E·古塞瑞爾,P·A·塞克,P·A·馬斯徹維茲,V·L·新哈瓦拉申請人:旭硝子北美平板玻璃公司