DE10122313A1 - Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen OberflächengestaltInfo
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Abstract
Verfahren zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes (9), insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt, bei dem mindestens eine Lichtquelle (3a, b) einer ersten Art auf die Oberfläche (9a) in der Weise gerichtet ist, dass aus dem reflektierten Licht geometrische Inhomogenitäten der Oberflächengestalt ableitbar sind (Streiflichtverfahren) und dass das reflektierte Licht wenigstens teilweise von mindestens einem Lichtsensor (1) erfasst wird und aus dessen Messwerten eine erste Datenmenge abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens eine Lichtquelle (4a, b) einer zweiten Art in der Weise auf den Gegenstand (9) gerichtet ist, dass aus dessen reflektiertem Licht (Auflicht) materialspezifische Eigenschaften ableitbar sind und dass das reflektierte Licht wenigstens teilweise von dem mindestens einen Lichtsensor (1) erfasst wird und aus dessen Messwerten eine zweite Datenmenge abgeleitet wird und dass die erste und die zweite Datenmenge gemeinsam ausgewertet werden kann.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur berührungsfreien Untersuchung eines
Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt, nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche die Gestalt der Oberfläche
von Gegenständen berührungsfrei, unter Zuhilfenahme optischer Hilfsmittel untersuchen.
So können auf Oberflächen unter Verwendung von Streif bzw. Schräglicht, das die
Oberfläche seitlich unter flachem Winkel beleuchtet, auf einfache Weise beispielsweise
Schmutzpartikel, Unebenheiten, Rauhigkeit oder Bearbeitungsspuren lokalisiert und
quantifiziert werden. Dies beruht auf der Tatsache, das je nach vorhandener Ausprägung
der Gestaltabweichungen mehr oder minder stark ausgeprägte Hell-/Dunkelfelder z. B.
aufgrund beleuchteter und verschatteter Talflanken entstehen, welche Rückschlüsse auf
die dreidimensionale Oberflächenstruktur erlauben. Diese Vorgehensweise ist unter der
Bezeichnung Streiflichtverfahren hinlänglich bekannt (z. B. 197 16 264 A1) und wird z. B.
auch bei der Herstellung von topographischen Landkarten vereinfacht eingesetzt, um der
Geländeform unter einem gedachten Lichteinfall einen plastischen Eindruck zu verleihen.
Der gewünschte Effekt wird dort als Schummerung oder Schattenplastik bezeichnet. Im
Allgemeinen besteht ein funktionaler Zusammenhang zwischen räumlicher Orientierung
und Position einer Teilfläche, insbesondere Neigung und Höhe, und deren Reflexions
verhalten bzw. deren Grauwert. Das reflektierte Licht wird von einem im Wesentlichen
senkrecht zur Oberfläche stehendem opto-elektronischen Sensor, beispielsweise einem
Zeilen- oder Matrixsensor, erfasst und die entsprechenden Messwerte der digitalen
Bildverarbeitung zugeführt.
Weiterhin ist das sogenannte Streifenlichtverfahren bekannt, bei dem auf die Oberfläche
eines Gegenstandes optisch ein definiertes Muster, beispielsweise helle und dunkle
Streifen, mit Hilfe einer Lichtquelle projiziert wird. Je nach Ausprägung der Erhebungen
bzw. Vertiefungen wird das projizierte Muster deformiert, beispielsweise verändern sich
Breite und Abstand der Streifen. Nachdem das reflektierte Licht ebenfalls mit einem
opto-elektronischen Sensor erfasst und dessen Messwerte einer Auswertung zugeführt
wurden, kann über geeignete Algorithmen aus der Deformation des Muster ein
dreidimensionales Oberflächenmodell abgeleitet werden. Dieses Verfahren, auch
codiertes Lichtverfahren genannt, bietet sich insbesondere an, wenn keine ausreichende
Oberflächenstruktur mit entsprechendem Hell-/Dunkelkontrast für das Streif- bzw.
Schräglichtverfahren vorhanden ist.
Bei beiden Verfahren wird das von einer Lichtquelle emittierte Licht von der Oberfläche
in Abhängigkeit der Oberflächenstruktur reflektiert. Die von einem opto-elektronischen
Sensor erfasste Helligkeits- bzw. Grauwertverteilung ist mehr oder minder streng mit der
Oberflächengestalt korreliert.
Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen jedoch u. a. den Nachteil auf, dass
sie im wesentlichen nur dreidimensionale, geometrische Daten der Oberfläche des
Gegenstandes liefern können.
Zudem gelten die funktionalen Zusammenhänge zwischen Helligkeitsverteilung und
Oberflächenstruktur in strenger Weise nur für eine Oberfläche gleichen bzw. neutralen
Materials. Besteht die Oberfläche aus unterschiedlichen, benachbarten Materialien,
welche unterschiedliche materialspezifische bzw. photometrische Eigenschaften, wie
z. B. Reflexions-, Transmissions- und Absorptionsverhalten, aufweisen, so verfälschen
diese das Messergebnis. Das bedeutet, dass sich die, in den beschriebenen Verfahren
erwünschte Helligkeitsverteilung einer neutralen Oberfläche beispielsweise mit der
Helligkeitsverteilung von mehrfarbigen, gemusterten oder marmorierten Teilflächen
überlagern, so dass dem resultierenden Helligkeitswert nicht mehr eindeutig eine
bestimmte Struktur, z. B. Talflanke der Neigung x, oder ein bestimmtes Material, z. B.
Verunreinigung mit dem Grauwert y, zugeordnet werden kann.
Somit ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art bereitzustellen, die es ermöglichen die Oberflächengestalt eines Objektes
möglichst aussagekräftig und fehlerfrei zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der
Patentanspruchs 1 bzw. 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den entsprechend
rückbezogenen Unteransprüchen gekennzeichnet.
Demgemäss ist mindestens eine Lichtquelle einer ersten Art vorgesehen, die auf die
Oberfläche in der Weise als Streif- bzw. Schräglichtbeleuchtung ausgerichtet ist, das aus
dem reflektiertem Licht geometrische Inhomogenitäten der Oberflächengestalt, wie aus
Stand der Technik bekannt, ableitbar sind. Zudem ist mindestens ein Lichtsensor
vorgesehen, der wenigstens teilweise dieses reflektierte Licht erfasst. Aus den
Messwerten des Lichtsensors wird eine erste Datenmenge abgeleitet. Darüber hinaus ist
mindestens eine Lichtquelle einer zweiten Art vorgesehen, die auf den Gegenstand in
der Weise gerichtet ist, dass aus dessen reflektiertem Licht materialspezifische
Eigenschaften ableitbar sind. Das reflektierte Licht der Lichtquelle der zweiten Art wird
von demselben Lichtsensor wenigsten teilweise erfasst und aus dessen Messwerten
eine zweite Datenmenge abgeleitet. Schließlich werden die erste und die zweite
Datenmenge in einer Auswerteeinheit gemeinsam verarbeitet. Allgemein versteht sich,
dass das Licht aus Lichtquellen der ersten Art eine erste Datenmenge liefert aus welcher
die Oberflächengestalt ableitbar ist und dass das Licht aus Lichtquellen der zweiten Art
eine zweite Datenmenge liefert aus welcher materialspezifische Eigenschaften ableitbar
sind.
Von großem Vorteil ist hierbei, dass mit einem einzigen Verfahren und einer einzigen
Vorrichtung für jeden Ort der Oberfläche, dem aus einer ersten Datenmenge ableitbaren
Oberflächenmodell eine zweite Datenmenge, die das optische Erscheinungsbild der
Oberfläche durch materialspezifische Eigenschaften, wie z. B. Farb- oder Grauwertver
teilung wiedergibt, zuordenbar bzw. verknüpfbar ist. Bei einer verknüpften Auswertung
entsteht ein topographisches Oberflächenmodell des Gegenstandes. Dies erleichtert die
nachfolgende Bewertung des Auswerteergebnisses und erlaubt weitere Beurteilungskri
terien mit einzubeziehen. So kann z. B. bei bedrucktem Papier sowohl die Struktur der
Oberfläche (Papierrauheit) als auch das Druckvolumen, das durch das Aufbringen der
Druckfarbe entstanden ist, differenziert ermittelt und mit der Oberflächenstruktur
korreliert werden.
Insbesondere erlauben es das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung, im
Gegensatz zum Stand der Technik, das Reflexionsverhalten unterschiedlicher
Materialien bei der Ableitung eines Oberflächenmodells der ersten Datenmenge zu
berücksichtigen. So kann beispielsweise unter Verwendung geeigneter Algorithmen der
verfälschende Einfluss eines dunkelgrauen Druckpunktes auf das Oberflächenmodell
durch Einbezug der zweiten Datenmenge entsprechend reduziert bzw. kalibriert werden.
Erst aus der zweiten Datenmenge ist ersichtlich, dass sich auf dieser Teilfläche ein
dunkler Fleck und kein verschattetes Tal befindet, wie aus einer ausschließlichen
Bewertung der ersten Datenmenge vermutet werden müsste. Selbstverständlich kann
diese Kalibrierung auch für mehrfarbige, gemusterte, marmorierte oder aber auch für
Oberflächen mit sehr schwachen, mit bloßem Auge nicht sichtbaren Farbinhomogenitä
ten erfolgen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung lassen sich ebenfalls in
vorteilhafter Weise beim Einsatz codierter Lichtverfahren bzw. projizierter Muster an
Stelle von Streiflicht verwenden. Insbesondere ist auch an Verfahren zu denken, bei
denen sich die projizierten Muster mehrerer Streifenlichter, die an verschiedenen Orten
positioniert sind, auf der Oberfläche überlagern. Eine Kalibrierung der erste Datenmenge
mit Hilfe der zweiten Datenmenge steigert auch hier die Qualität des Auswerteergebnis
ses.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist eine weitere Lichtquelle
der zweiten Art vorgesehen, die im Wesentlichen senkrecht auf der, dem Lichtsensor
gegenüberliegenden Seite der Oberfläche angeordnet ist. Dadurch lassen sich
transparente, transluminente oder perforierte Materialen, beispielsweise Papier oder
Folien, mittels Durchlichtbeleuchtung untersuchen. Das transmittierte Licht wird
wiederum vom Lichtsensor erfasst und dessen Messwerte bilden eine zweite Datenmen
ge. Dabei ist es besonders von Vorteil, dass das Transmissionsverhalten direkt
Rückschlüsse auf die Dichteverteilung, z. B. die Wolkigkeit des Zellstoffes bei Papieren,
zulässt und diese Information mit der ersten Datenmenge ortsgetreu in vorgenannter
Weise verknüpft werden können, d. h. es ist möglich, die Auswirkungen von Diskontinui
täten innerhalb des Materials mit möglichen Gestaltabweichungen an der Oberfläche
gemeinsam zu beurteilen. Die als Durchlichtbeleuchtung ausgeführte Lichtquelle kann
konstruktiv mit den übrigen Komponenten der Vorrichtung im gleichen Gehäuse oder
getrennt von diesem angeordnet bzw. mit diesem räumlich verbunden sein. Bei einer
Prüfstrasse könnte beispielsweise eine solche Lichtquelle stationär unterhalb der zu
prüfenden Objekte installiert sein, wohingegen die übrigen Komponenten in einem
Gehäuse überhalb der Objekte transportabel oder fest installiert sind. Die Steuerung
einer konstruktiv und elektrisch unabhängigen Durchlichtquelle könnte beispielsweise
funkferngesteuert erfolgen.
Von Vorteil ist, dass verschiedenste Kombinationen der Lichtquellen erster und zweiter
Art unter Berücksichtigung des zu untersuchenden Gegenstand und dem Untersu
chungszweck möglich sind, z. B. Auflicht mit Streiflicht, Auflicht mit Streifenlicht, Auflicht
und Durchlicht mit Streiflicht oder Auflicht und Durchlicht mit Streifenlicht. Verfahren und
Vorrichtung eignen sich daher in besondere Weise zu Qualitätskontrollen in Verbindung
mit Sollwerten von Mustergegenständen und zu Dokumentationszwecken beispielsweise
im industriellen Bereich zur herstellungsbegleitenden Kontrolle von Bahnmaterialien.
Aber auch beispielsweise im medizinischen Bereich finden diese Anwendung, indem z. B.
Anzahl, Flächen und Volumina von Muttermalen auf der Haut in Zeitintervallen
überwacht werden können.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt ein Lichtsensor zum Einsatz, der als
optischer Einzelsensor, der die Oberfläche sequentiell mit Hilfe geeigneter Umlenkein
heiten, wie beispielsweise schwingende oder rotierende Spiegelflächen, abtastet bzw.
scannt, aber auch als Zeilen- oder vorzugsweise als Matrixsensor, wie z. B. eine
handelsübliche CCD-Kamera, ausgeführt sein kann. Dem Lichtsensor ist vorzugsweise
eine geeignete Optik und eine Blendeinheit zugeordnet. Der Sensor kann das von dem
Gegenstand ausgehende Licht direkt oder über entsprechende Umlenkeinheiten, wie
z. B. Umlenkprismen oder -spiegel, erfassen. Selbstverständlich können auch mehrere
Lichtsensoren, gleicher oder unterschiedlicher Art, gleichzeitig oder sequentiell
eingesetzt und deren Messwerte kombiniert werden. Auch die Verwendung eines
Multispektralsensors ist denkbar. Insbesondere ist das Spektrum des Lichtsensors nicht
auf den sichtbaren Bereich des Lichts beschränkt.
Der Lichtsensor ist vorzugsweise so angeordnet, dass er das von der Oberfläche
ausgehende Licht in einem Winkel zur Oberfläche von 60-90 Grad, insbesondere in der
Senkrechten, erfassen kann. Die erfassten Messwerte (Bildinformationen) werden einer
Steuer-/Auswerteeinheit zugeführt bzw. von dieser Abgerufen. Dort können aus den
Messwerten die Datenmengen abgeleitete werden, die für eine weitere Auswertung,
insbesondere einer gemeinsamen, benötigt werden.
Die verwendeten Lichtquellen können als einfache Glühlämpchen, als Entladungslampen
oder vorzugsweise als Halbleiterstrahlungsquellen, wie z. B. sog. LEDs, ausgeführt sein.
Bei letzteren ist insbesondere von Vorteil, dass durch Ansteuerung verschiedene
Lichtspektren erzeugt und für die Untersuchung des Gegenstandes herangezogen
werden können. Günstig wirkt sich zudem deren schmalbandige Abstrahlcharakteristik
aus. Auch die Verwendung von monochromatischem Licht ist denkbar. Das Spektrum
der Lichtquellen ist nicht auf das sichtbare Licht beschränkt. Den Lichtquellen sind
vorzugsweise Linsenoptiken zugeordnet, mit deren Hilfe ein gewünschter Abstrahlwinkel
erzielbar ist. Die Form der Lichtquellen kann beispielsweise beim Auflicht als Ringbe
leuchtung und beim Streiflicht als linieare Anreihung mehrer Einzellichtquellen (z. B. LED-
Reihe) ausgebildet sein. Selbstverständlich können die Lichtquellen einzeln, beliebig
kombiniert oder vorzugsweise artweise ein- und ausschaltbar sein. Die Lichtquellen sind
in einer Richtung innerhalb der Oberfläche (horizontal) und in einem Winkel zur
Oberfläche (vertikal) ausgerichtet. Streif- bzw. Schräglichtquellen sind vorzugsweise in
Winkel von 5-60 Grad und Streifenlicht-, Auflicht- und Durchlichtquellen vorzugsweise
Winkel von 60-90 Grad zur Oberfläche angeordnet. Werden mehrere Lichtquellen
derselben Art installiert, so ist es von Vorteil wenn diese bezügliche deren Richtungen
innerhalb der Oberfläche regelmäßig angeordnet sind. Auf den Gegenstand gerichtete
Lichtquellen können entsprechend durch Kombinationen aus Umlenkeinheiten, z. B.
Prismen oder Spiegel, gleichwertig ersetzt. Vorzugsweise sind diese Umlenkeinheiten
beweglich ausgeführt, so dass die Beleuchtungsrichtungen/-winkel frei wählbar sind.
Der Lichtsensor und die Lichtquellen sind vorzugsweise an einer Steuer- und/oder
Auswerteeinheit und an einer Stromversorgung angeschlossen, welche mittels einer
Bedieneinheit bedienbar sind. Die Steuer- und/oder Auswerteeinheit kann über eine
Schnittstelle mit einer externen Rechnereinheit verbunden sein und mit dieser Signale
bzw. Daten und/oder Strom austauschen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die
Zeichnung näher erläutert.
Wie aus der Zeichnungsfigur, die eine schematische Darstellung der Vorrichtung zeigt,
zu ersehen ist, weist die Vorrichtung ein Gehäuse 8 auf, das auf der zu untersuchenden
Oberfläche 9a des Gegenstandes 9 so aufliegt, dass es einen Teil des Gegenstandes
bedeckt und möglichst kein Fremdlicht von außen in das Gehäuse 8 eindringen kann. Im
Gehäuse 8 ist ein Lichtsensor 1 mit einer diesem zugeordneter Optik- mit Blendeinheit 1
a erkennbar. Der Lichtsensor 1 ist an einer Steuer- und/oder Auswerteelektronik 2 und
an der internen Stromversorgung 6 angeschlossen. Dieser erfasst die Oberfläche 9a
des Gegenstandes 9 direkt ohne weitere Umlenkeinheiten. Es ist ersichtlich, dass der
Lichtsensor 1 im Wesentlichen senkrecht überhalb der Oberfläche 9a des Gegenstan
des 9 angeordnete ist. In Nähe der Oberfläche 9a sind zwei Lichtquellen 3a und 3b
einer erstem Art vorgesehen, welche mindestens den Teil der Oberfläche 9a mit
Streiflicht ausleuchten, der von dem Lichtsensor 1 erfasst werden kann. Die beiden
Lichtquellen 3a, b sind in kleinem bzw. flachem Vertikalwinkel bezüglich der Oberfläche
9a ausgerichtet und sind mit einer Linsensoptik versehen. Ergänzend ist eine
Streifenlichtquelle 5 vorhanden, welche auf die Oberfläche 9a ein Muster projizieren
kann. Des Weiteren sind in Nachbarschaft zum Lichtsensor zwei Lichtquellen 4a und 4b
einer zweiten Art in der Weise angeordnet, dass diese im Wesentlichen senkrecht auf
die Oberfläche 9a ausgerichtet sind, d. h. die Funktion einer Auflichtbeleuchtung erfüllen.
Auch diesen Lichtquellen sind entsprechende Optiken zugeordnet. Schließlich ist
ergänzend auf der, dem Lichtsensor gegenüberliegenden Seite des Gegenstandes 9
eine Lichtquelle 13 der zweiten Art vorgesehen, welche den Gegenstand 9, für den Fall,
dass dieser transluminent oder perforiert ist, mit deren Licht in Richtung des Lichtsensors
1 durchleuchtet. Die Lichtquelle 13 ist konstruktiv und elektrisch von der übrigen
Vorrichtung getrennt. Alle im Gehäuse 8 befindlichen Lichtquellen sind über nicht näher
bezeichnete Leitungen mit der Steuer-/Auswerteeinheit 2 und mit der internen
Stromversorgung 6 verbunden. Die Lichtquellen können über eine Schalter 7 einzeln,
kombiniert oder artweise ein- und ausgeschaltete werden. Mit Hilfe des Schalters 10 wird
die Stromversorgung 6 bzw. alle mit Strom versorgten Komponenten ein- und
ausgeschaltet. An einer Wand des Gehäuses 8 ist eine Schnittstelle 12 angeordnet,
welche die Steuer-/Auswerteeinheit 2 und die interne Stromversorgung 6 mit einer
externen Rechnereinheit 14 verbindet.
1
Lichtsensor
1
a Optik mit Blendeinheit
2
Steuer-/Auswerteelektronik
3a/b Lichtquellen erster Art als Streiflichtbeleuchtung
4a/b Lichtquellen zweiter Art als Auflichtbeleuchtung
3a/b Lichtquellen erster Art als Streiflichtbeleuchtung
4a/b Lichtquellen zweiter Art als Auflichtbeleuchtung
5
Lichtquelle erster Art als Streifenbeleuchtung
6
interne Stromversorgung
7
Schalter für Lichtquellen
8
Gehäuse
9
Gegenstand
9
a Oberfläche
10
Schalter für Stromversorgung
11
Bedieneinheit/Display
12
Schnittstelle
13
Lichtquelle zweiter Art als Durchlichtbeleuchtung
14
Rechnereinheit
Claims (20)
1. Verfahren zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes (9),
insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt, bei dem mindestens eine
Lichtquelle (3a, b) einer ersten Art auf die Oberfläche (9a) in der Weise gerichtet
ist, dass aus dem reflektierten Licht geometrische Inhomogenitäten der Oberflä
chengestalt ableitbar sind (Streiflichtverfahren) und, dass das reflektierte Licht
wenigstens teilweise von mindestens einem Lichtsensor (1) erfasst wird und aus
dessen Messwerte eine erste Datenmenge abgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich mindestens eine Lichtquelle (4a, b) einer zweiten Art in der Weise
auf den Gegenstand (9) gerichtet ist, dass aus dessen reflektiertem Licht (Auflicht)
materialspezifische Eigenschaften ableitbar sind und, dass das reflektierte Licht
wenigstens teilweise von dem mindestens einem Lichtsensor (1) erfasst wird und
aus dessen Messwerten eine zweite Datenmenge abgeleitet wird und, dass die
erste und die zweite Datenmenge gemeinsamen ausgewertet werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle der
ersten Art eine Lichtquelle (5) verwendet wird, die ein Muster auf die Oberfläche (9
a) des Gegenstandes (9) projiziert und dass aus der Verformung des Musters
geometrische Inhomogenitäten der Oberflächengestalt ableitbar sind (Streifenlicht
verfahren).
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle
der zweiten Art mindestens eine Lichtquelle (13) verwendet wird, deren Licht den
Gegenstand (9) transmittiert (Durchlicht), wobei materialspezifische Eigenschaften
ableitbar sind und, dass das transmittierte Licht wenigstens teilweise von dem
mindestens einem Lichtsensor (1) erfasst wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen der ersten und zweiten Art nacheinander ein- bzw. ausgeschaltet
werden.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Datenmenge zur Kalibrierung der ersten Datenmenge verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, mit
mindestens einer Lichtquelle (3a, b) einer ersten Art, welche als Streif- bzw.
Schräglichtbeleuchtung ausgeführt ist, und mindestens einem, das von der Ober
fläche reflektierte Licht erfassenden Lichtsensor (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Lichtquelle (4a, b) einer zweiten Art vorgesehen ist, die im
Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche (9a) ausgerichtet ist, und dass eine Steu
er- und/oder Auswerteeinheit (2) vorhanden ist, die mit den Lichtquellen (3a, b, 4
a, b) und dem Lichtsensor (1) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (3a,
b) der ersten Art in einem Winkel von 5-60 Grad zur Oberfläche (9a) ausge
richtet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen in verschiedenen Richtung innerhalb der Oberfläche (9a) ange
ordnet sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen (4a, b) der zweiten Art in einem Winkel von 60-90 Grad zur
Oberfläche (9a) ausgerichtet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquellen einzeln, kombiniert oder artweise ein- und ausschaltbar sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der mindestens eine Lichtsensor (1) die Oberfläche (9a) direkt oder über
eine Umlenkeinrichtung in einem Winkel zur Oberfläche von 60-90 Grad erfasst
12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung ein Gehäuse (8) aufweist, welches das Eindringen von Fremdlicht
auf die zu untersuchende Oberfläche (9a) im Wesentlichen verhindert, und dass
die Vorrichtung als geschlossene, transportable Einrichtung, in Form eines Hand
gerätes ausgeführt ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
diese eine eigene Stromversorgung (6), wie z. B. Batterie, besitzt.
14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das ein ablesbares Display und/oder eine Bedieneinheit (11) vorgesehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schnittstelle (12) vorgesehen ist, über welche elektronische Daten/Signale
zwischen der Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung (2) mit einer externen Rech
nereinheit (14) ausgetauscht werden können.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversor
gung über die Rechnereinheit (14) vorgesehen ist
17. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Lichtquelle der ersten Art, eine Streifenlichtquelle (5) vorgesehen ist, das auf
die Oberfläche (9a) in an sich bekannter Weise ein Muster projiziert.
18. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Lichtquelle der zweiten Art, mindestens eine Durchlichtquelle (13) vorgesehen
ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als Lichtquellen der zweiten Art, sowohl mindestens eine Auflichtquelle (4a, b) als
auch mindestens eine Durchlichtquelle (13) vorgesehen ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als gerichtete Lichtquellen Umlenkeinheiten, z. B. Prismen oder Spiegel, mit zuge
ordneten Lichtquellen vorgesehen sind.
Priority Applications (8)
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