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 Oberflächengestalt

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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.
Bezugszeichenliste
1
Lichtsensor
1
a Optik mit Blendeinheit
2
Steuer-/Auswerteelektronik
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.
DE10122313A 2001-05-08 2001-05-08 Verfahren und Vorrichtung zur berührungsfreien Untersuchung eines Gegenstandes, insbesondere hinsichtlich dessen Oberflächengestalt Withdrawn DE10122313A1 (de)

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