DE102013003558B4

DE102013003558B4 - System for determining the contrast of color pigments in tinted glasses

Info

Publication number: DE102013003558B4
Application number: DE102013003558.9A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dahmen; Andreas Keil; Tom Weber
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2022-10-06
Anticipated expiration: 2033-03-02
Also published as: DE102013003558A1

Abstract

Vorrichtung (10; 10') zur Überprüfung einer Färbung eines Glases (12), umfassend- eine Beleuchtungseinrichtung zum diffusen Abstrahlen von Licht an einer Abstrahlfläche (16) der Beleuchtungseinrichtung;- eine Bildaufnahmeeinrichtung (30; 30' ), welche ausgelegt ist, für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche (16) abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas (12) transmittierte Licht als zweidimensionalen Bilddatensatz zu erfassen;- eine Farbstoffdatenbank (38) mit einem Farbdichtemodell, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt;- ein Analysemodul (40), welches ausgelegt ist,-- für jeden von der Bildaufnahmeeinrichtung (30; 30') erfassten Bilddatensatz aus den Helligkeitsdaten lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases (12) zu ermitteln; und-- für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell lokale Farbdichtewerte zu ermitteln; und- eine Bildausgabeeinrichtung (42), welche ausgelegt ist, für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte auszugeben,wobei die Beleuchtungseinrichtung ausgelegt ist, Licht wahlweise mit jeder der Vielzahl spektraler Verteilungen zum Beleuchten des zu überprüfenden Glases (12) abzustrahlen.Device (10; 10 ') for checking a coloring of a glass (12), comprising - an illumination device for diffuse emission of light on a radiating surface (16) of the illumination device; - an image recording device (30; 30'), which is designed for to capture each of a large number of spectral distributions of brightness data for the light emitted by the emission surface (16) and transmitted through the glass (12) to be checked as a two-dimensional image data set;- a colorant database (38) with a color density model which is used for each colorant from a set of dyes in each case represents a dye density value as a function of transmission values for the plurality of spectral distributions;- an analysis module (40) which is designed -- for each image data set recorded by the image recording device (30; 30') from the brightness data, local transmission values of the to to determine the glass (12) to be checked; and-- determining local color density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model; and - an image output device (42) adapted to output a graphical representation of a distribution of the local colorant density values for each colorant of the set of colorants, wherein the illuminating device is adapted to selectively provide light having each of the plurality of spectral distributions for illuminating the glass to be inspected ( 12) to radiate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überprüfung der Färbung eines Glases.The present invention relates to a device and a method for checking the coloring of a glass.

In der Färbetechnologie für Gläser, wie z.B. Brillengläser, werden die Gläser mit Farbstoffen, insbesondere mit Pigmentfarbstoffen eingefärbt. Insbesondere wenn das Färben in Handarbeit erfolgt, wird das zu färbende Glas von einem erfahrenen Färber sofort nach dem Färben visuell überprüft. Ist die gewünschte Farbintensität, also die gewünschte Farbstoffdichte, noch nicht erreicht, erfolgt gegebenenfalls ein nochmaliges Färben des Glases. Dies wird gegebenenfalls solange wiederholt bis die gewünschte Farbintensität des Glases erreicht ist. Die Einschätzung des Färbeergebnisses erfolgt bisher in Form von visuellen Bewertungen des gefärbten Glases. Dabei werden beispielsweise Wolkigkeit, Randabschattung, usw. berücksichtigt. Um der gewünschten Zielfarbe und -intensität möglichst nahe zu kommen, ist viel Erfahrung nötig.In the tinting technology for glasses, such as e.g. spectacle lenses, the glasses are colored with dyes, in particular with pigment dyes. Especially when the dyeing is done by hand, the glass to be dyed is visually inspected by an experienced dyer immediately after dyeing. If the desired color intensity, i.e. the desired dye density, has not yet been reached, the glass may need to be dyed again. If necessary, this is repeated until the desired color intensity of the glass is reached. Up to now, the coloring result has been assessed in the form of visual assessments of the colored glass. For example, cloudiness, edge shadowing, etc. are taken into account. A lot of experience is needed to get as close as possible to the desired target color and intensity.

Zur besseren Quantifizierung und objektiven Bewertung der Färbequalität von Gläsern existieren wirkungsabhängige Transmissions-Farb-Messgeräte, die punktuell (etwa im Zentrum eines Glases) Farbkoordinaten in einem vorgegebenen Farbraum (z.B. dem Commission internationale de l'éclairage (CIE) L*a*b*-Farbraum) bestimmen können. Um damit nicht nur die Farbintensität, sondern auch die Verteilung bzw. die Homogenität überprüfen zu können, kann das zu überprüfende Glas punktuell über die gesamte Glasfläche abgetastet werden. Dementsprechend kann die Färbung an einer Vielzahl von Messpunkten des Glases ortsaufgelöst durchgeführt und bewertet werden. Eine großflächige Analyse eines Glases mittels solcher Transmissions-Farb-Messgerät ist bei einer hohen räumlichen Auflösung komplex und sehr zeitintensiv.For better quantification and objective evaluation of the coloring quality of glasses, there are effect-dependent transmission color measuring devices that measure color coordinates in a given color space (e.g. the Commission international de l'éclairage (CIE) L*a*b* at a point (roughly in the center of a glass) -color space). In order to be able to check not only the color intensity, but also the distribution or homogeneity, the glass to be checked can be scanned at points over the entire glass surface. Accordingly, the coloring can be carried out and evaluated in a spatially resolved manner at a large number of measuring points on the glass. A large-area analysis of a glass using such a transmission color measuring device is complex and very time-consuming given a high spatial resolution.

In DE 10 2010 055 939 A1 und DE 10 2004 048 937 A1 sind transmissive Farbabmusterungen von Gläsern, wie beispielsweise Brillengläsern beschrieben. Außerdem wird in DE 10 2010 055 939 A1 ein Nachfärbungsprozess für Gläser beschrieben. DE 41 20 749 A1 und EP 0 319 769 A1 zeigen Farbmessungen mit Hilfe von wellenlängenselektiven Elementen und aus DE 101 25 084 A1 und US 8 372 321 B2 sind datenbank- bzw. computergestützte Verfahren zur Farbrezeptierung von gefärbten Polymeren bekannt.In DE 10 2010 055 939 A1 and DE 10 2004 048 937 A1 describe transmissive color matching of glasses, such as spectacle lenses. In addition, in DE 10 2010 055 939 A1 a post-dyeing process for glasses is described. DE 41 20 749 A1 and EP 0 319 769 A1 show color measurements using wavelength-selective elements and from DE 101 25 084 A1 and U.S. 8,372,321 B2 database or computer-aided methods for color formulation of colored polymers are known.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine schnelle, genaue und kostengünstige Analyse des Färbeergebnisses für Gläser bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 9 oder 10 angegebenen Merkmalen sowie ein Verfahren mit den in Anspruch oder angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object of the present invention is to provide a rapid, precise and cost-effective analysis of the staining result for glasses. This object is achieved by a device having the features specified in claim 9 or 10 and a method having the features specified in claim or . Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Somit bietet die Erfindung insbesondere eine Vorrichtung zur Überprüfung der Färbung eines Glases. Diese Vorrichtung umfasst eine Beleuchtungseinrichtung zum diffusen Ausgeben bzw. Abstrahlen von Licht an einer Abstrahlfläche der Beleuchtungseinrichtung.The invention thus offers in particular a device for checking the coloring of a glass. This device comprises an illumination device for the diffuse emission or emission of light on an emission surface of the illumination device.

Vorzugsweise ist die Abstrahlfläche mindestens so groß wie ein zu überprüfendes Glas, das dadurch ganzflächig überprüft werden kann. Dazu weist die Abstrahlfläche vorzugsweise eine Fläche von mindestens etwa 5 cm², weiter bevorzugt mindestens etwa 10 cm², noch mehr bevorzugt mindestens etwa 25 cm², am meisten bevorzugt mindestens etwa 50 cm² auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abstrahlfläche im Wesentlichen quadratisch oder kreisförmig, wobei diese besonders bevorzugt eine Seitenlänge bzw. einen Durchmesser von mindestens etwa 2 cm, weiter bevorzugt mindestens etwa 3 cm, noch mehr bevorzugt mindestens etwa 5 cm, am meisten bevorzugt mindestens etwa 7 cm aufweist. Vorzugsweise liegt die Seitenlänge bzw. der Durchmesser der Abstrahlfläche in einem Bereich von etwa 5 cm bis etwa 20 cm.The radiating surface is preferably at least as large as a glass to be checked, which can thereby be checked over its entire surface. For this purpose, the radiating surface preferably has an area of at least approximately 5 cm ² , more preferably at least approximately 10 cm ² , even more preferably at least approximately 25 cm ² , most preferably at least approximately 50 cm ² . In a preferred embodiment, the radiating surface is essentially square or circular, with this particularly preferably having a side length or a diameter of at least about 2 cm, more preferably at least about 3 cm, even more preferably at least about 5 cm, most preferably at least about 7 cm. The side length or the diameter of the radiating surface is preferably in a range from approximately 5 cm to approximately 20 cm.

Vorzugsweise weicht die abgestrahlte Lichtstärke in allen Punkten auf der gesamten Abstrahlfläche nicht mehr als 50% vom mittleren Wert der Lichtstärke auf der gesamten Abstrahlfläche ab, weiter bevorzugt nicht mehr als 30%, noch mehr bevorzugt nicht mehr als 20%, am meisten bevorzugt nicht mehr als 10%. Dies gilt vorzugsweise zumindest für eine jeweils zur Abstrahlfläche senkrechte Abstrahlrichtung. Auf diese Weise wird eine besonders gute Homogenität der Lichtverteilung erreicht, die eine spätere Auswertung vereinfacht bzw. die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Überprüfung verbessert.Preferably, the radiated light intensity at all points on the entire emission area does not deviate by more than 50% from the average value of the light intensity on the entire emission area, more preferably no more than 30%, even more preferably no more than 20%, most preferably no more than 10%. This preferably applies at least to an emission direction that is perpendicular to the emission surface. In this way, a particularly good homogeneity of the light distribution is achieved, which simplifies later evaluation and improves the accuracy and reliability of the check.

Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Bildaufnahmeeinrichtung, welche dafür ausgelegt ist, für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas transmittierte Licht als zweidimensionaler Bilddatensatz, also ortsaufgelöst, zu erfassen. Die erfassten Helligkeitsdaten stellen damit ein Maß für die lokale Transmission des zu überprüfenden Glases bei der jeweiligen spektralen Verteilung, also im entsprechenden Wellenlängenbereich, des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichts dar. Durch das gleichzeitige Erfassen der Helligkeitsdaten an einer Vielzahl von Stellen des zu überprüfenden Glases in Form des zweidimensionalen Bilddatensatzes, also durch eine gleichzeitige Erfassung einer Vielzahl von Bildpunkten, ist eine sehr schnelle und partielle Überprüfung vorzugsweise des gesamten Glases möglich. Zudem sind dadurch lokale Inhomogenitäten sehr genau messbar.The device also includes an image recording device which is designed to record brightness data for the light emitted by the emission surface and transmitted through the glass to be checked as a two-dimensional image data set, i.e. spatially resolved, for each of a large number of spectral distributions. The detected brightness data thus represents a measure of the local transmission of the glass to be checked for the respective spectral distribution, ie in the corresponding wavelength range, of the light emitted by the lighting device. By simultaneously detecting the brightness data at a large number of points on the glass to be checked in the form of the two-dimensional image data set, i.e. by simultaneously detecting a large number of pixels, a very rapid and partial check, preferably of the entire glass, is possible. In addition, local inhomogeneities can be measured very precisely as a result.

Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung in einem Aspekt der Erfindung so ausgelegt, Licht wahlweise (sequentiell) mit einer Vielzahl verschiedener spektraler Verteilungen (also insbesondere verschiedener Farben) zum Beleuchten des zu überprüfenden Glases abzustrahlen. Die Bildaufnahmeeinrichtung ist dabei so ausgelegt, dass für jede der Vielzahl von spektralen Lichtverteilungen der Beleuchtungseinrichtung die Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas transmittierte Licht als zweidimensionaler Bilddatensatz zu erfassen.In one aspect of the invention, the lighting device is designed to emit light selectively (sequentially) with a multiplicity of different spectral distributions (ie in particular different colors) for illuminating the glass to be checked. The image recording device is designed in such a way that the brightness data for the light emitted by the emission surface and transmitted through the glass to be checked is recorded as a two-dimensional image data set for each of the plurality of spectral light distributions of the illumination device.

In einem anderen Aspekt der Erfindung legt die Bildaufnahmeeinrichtung jede der Vielzahl von spektralen Verteilungen als spektrale Empfindlichkeiten der Bildaufnahmeeinrichtung fest. Die Bildaufnahmeeinrichtung erfasst somit (vorzugsweise gleichzeitig) eine Vielzahl von zweidimensionalen Bilddatensätzen, von denen jeder die jeweilige lokale Helligkeit innerhalb eines der von der Bildaufnahmeeinrichtung festgelegten spektralen Verteilungen beschreibt. Die Bildaufnahmeeinrichtung weist insbesondere eine Vielzahl von Kanälen auf, von denen jeder Kanal einer Farbe des erfassten Lichts entspricht. Dabei ist die Beleuchtungseinrichtung ausgelegt, das Licht breitbandig, insbesondere über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich auszugeben.In another aspect of the invention, the imaging device defines each of the plurality of spectral distributions as spectral sensitivities of the imaging device. The image recording device thus captures (preferably simultaneously) a multiplicity of two-dimensional image data records, each of which describes the respective local brightness within one of the spectral distributions defined by the image recording device. In particular, the image recording device has a multiplicity of channels, each channel of which corresponds to a color of the recorded light. In this case, the lighting device is designed to emit the light in a broadband manner, in particular over the entire visible wavelength range.

Jeder der beiden insbesondere alternativen Ausführungsformen bezüglich der spektralen Auflösung bringt entsprechende Vorteile mit sich. Während die bildaufnahmeseitige spektrale Trennung des Lichts mit einem besonders geringen steuerungstechnischen Aufwand eine sehr schnelle Überprüfung der Gläser insbesondere durch die Möglichkeit der gleichzeitigen Erfassung einer Vielzahl von Farbkanälen eröffnet, bietet die lichtquellenseitige spektrale Trennung eine besonders hohe Farbselektivität.Each of the two, in particular, alternative embodiments with regard to the spectral resolution brings with it corresponding advantages. While the spectral separation of the light on the image recording side opens up a very fast check of the glasses with a particularly low outlay on control technology, in particular due to the possibility of simultaneously detecting a large number of color channels, the spectral separation on the light source side offers a particularly high color selectivity.

Vorzugsweise ist die Bildaufnahmeeinrichtung derart ausgerichtet oder ausrichtbar, dass die Abstrahlfläche der Beleuchtungseinrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig in einem Aufnahmebereich der Bildaufnahmeeinrichtung liegt. Besonders bevorzugt weist die Bildaufnahmeeinrichtung eine optische Achse auf, die senkrecht zur Abstrahlfläche ausgerichtet ist oder werden kann. Zwischen der Abstrahlfläche und der Bildaufnahmeeinrichtung lässt sich dann das zu untersuchende Glas so anordnen, dass ein Maß der Transmission des Glases in den verschiedenen Wellenlängenbereichen als Helligkeitsdaten durch die Bildaufnahmeeinrichtung erfasst werden kann. Dabei umfasst die Vorrichtung vorzugsweise eine Halterung zum Anordnen des zu überprüfenden Glases in einem Bereich zumindest teilweise zwischen der Abstrahlfläche und der Bildaufnahmeeinrichtung, um eine reproduzierbare Positionierung des zu überprüfenden Glases sicherzustellen. Die Halterung kann dabei beispielsweise zur schraubbaren und/oder klemmbaren Fixierung des Glases ausgelegt sein oder beispielsweise auch nur als Auflagering zum Ablegen des Glases ausgebildet sein.The image recording device is preferably aligned or can be aligned in such a way that the emission surface of the illumination device lies at least partially, preferably completely, in a recording area of the image recording device. The image recording device particularly preferably has an optical axis which is or can be aligned perpendicular to the emission surface. The glass to be examined can then be arranged between the emission surface and the image recording device in such a way that a measure of the transmission of the glass in the various wavelength ranges can be recorded as brightness data by the image recording device. The device preferably includes a holder for arranging the glass to be checked in an area at least partially between the emission surface and the image recording device in order to ensure a reproducible positioning of the glass to be checked. The holder can be designed for screwable and/or clampable fixation of the lens, for example, or it can also be designed, for example, only as a support ring for placing the lens.

Insbesondere ist die Bildaufnahmeeinrichtung ausgelegt, für jede spektrale Verteilung eine durch das transmittierte Licht bewirkte Helligkeit für viele Stellen des Glases, also ortsaufgelöst, zu erfassen. Dabei erfasst die Bildaufnahmeeinrichtung insbesondere nur die Helligkeit ohne spektrale Auflösung. Es handelt sich dabei also vorzugsweise um eine monochrome Bildaufnahmeeinrichtung. Die spektrale Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung kann dabei für die verschiedenen spektralen Verteilungen (Lichtfarben) der Beleuchtungseinrichtung unterschiedlich sein. Unterschiede in der spektralen Empfindlichkeit können nötigenfalls durch entsprechende Kalibrierung oder Normierung der erfassten Bilddaten kompensiert werden. Dazu umfasst die Vorrichtung vorzugsweise einen Referenzdatenspeicher zum verlustfreien Speichern zumindest eines Referenz-Bilddatensatzes. Besonders bevorzugt stellt der Referenzdatenspeicher für jede spektrale Verteilung der Beleuchtungseinrichtung einen Referenz-Bilddatensatz bereit.In particular, the image recording device is designed to record, for each spectral distribution, a brightness caused by the transmitted light for many points on the glass, that is to say spatially resolved. In this case, the image recording device records in particular only the brightness without spectral resolution. It is therefore preferably a monochrome image recording device. The spectral sensitivity of the image recording device can be different for the different spectral distributions (light colors) of the lighting device. If necessary, differences in spectral sensitivity can be compensated for by appropriate calibration or normalization of the acquired image data. For this purpose, the device preferably includes a reference data memory for loss-free storage of at least one reference image data set. The reference data memory particularly preferably provides a reference image data set for each spectral distribution of the lighting device.

Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Farbstoffdatenbank mit einem Farbdichtemodell, welches für jeden Farbstoff aus zumindest einem vorgegebenen Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt. Die Transmissionswerte legen dabei ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit (also die Transmission) des Glases im jeweiligen spektralen Bereich fest. Sie sind dabei aber nicht auf die Festlegung in Form des Transmissionsgrades als Verhältnis der Intensitäten nach und vor dem Durchtritt durch das Glas beschränkt. Auch ein anderes Maß für die Lichtdurchlässigkeit ist möglich.In addition, the device includes a colorant database with a color density model, which represents a colorant density value for each colorant from at least one predetermined set of colorants as a function of transmission values for the multiplicity of spectral distributions. The transmittance values determine a measure of the light transmittance (i.e. the transmittance) of the glass in the respective spectral range. However, they are not limited to the specification in the form of the transmittance as the ratio of the intensities after and before passing through the glass. A different measure of the light transmission is also possible.

Das Farbdichtemodell stellt dabei eine Vorschrift dar, die einem Satz von Werten für die lokale Transmission eines Glases bei verschiedenen spektralen Verteilungen, also bei verschiedenen Wellenlängen (Farben) des transmittierten Lichts, einen Satz von Farbstoffdichtewerten zuordnet. Dabei enthält der Satz von Werten für die Transmission (Satz von Transmissionswerten) jeweils einen Transmissionswert für jede spektrale Verteilung, wobei der Satz von Farbstoffdichtewerten für jeden Farbstoff einen Farbstoffdichtewert enthält. Dabei muss in dem Farbdichtemodell nicht jeder Farbstoffdichtewert des Satzes von Farbstoffdichtewerten von jedem Transmissionswert des Satzes von Transmissionswerten abhängen. Allerdings hängt jeder Farbstoffdichtewert in einem durch das Farbdichtemodell festgelegten Weise von zumindest einem Transmissionswert ab. Jeder Farbstoffdichtewert beschreibt damit eine modellierte lokale Dichte des entsprechenden Farbstoffes.The color density model represents a specification that assigns a set of colorant density values to a set of values for the local transmission of a glass for different spectral distributions, ie for different wavelengths (colors) of the transmitted light. In this case, the set of values for the transmission (set of transmission values) each contains a transmission value for each spectral distribution, the set of dye density values containing a dye density value for each dye. Each dye density value of the set of dye density values does not have to depend on each transmission value of the set of transmission values in the color density model. However, each dye density value depends on at least one transmittance value in a manner specified by the color density model. Each colorant density value thus describes a modeled local density of the corresponding colorant.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Farbdichtemodell jeder spektralen Verteilung der Beleuchtungseinrichtung genau einen Farbstoff zu, indem es den entsprechenden Farbstoffdichtewert als Funktion des Transmissionswertes für diese spektrale Verteilung darstellt. Das in der Farbstoffdatenbank bereitgestellte Farbdichtemodell bildet also jede der Vielzahl von spektralen Verteilungen auf genau einen Farbstoff ab. In diesem Fall werden die Dichteverteilungen der einzelnen Farbstoffe unmittelbar aus den einzelnen Bilddatensätzen ermittelt.In a preferred embodiment, the color density model assigns exactly one colorant to each spectral distribution of the illumination device by representing the corresponding colorant density value as a function of the transmission value for this spectral distribution. The color density model provided in the dye database therefore maps each of the large number of spectral distributions onto exactly one dye. In this case, the density distributions of the individual dyes are determined directly from the individual image data sets.

In einer anderen Ausführungsform hängen im Farbdichtemodell die Farbstoffdichtewerte der verschiedenen Farbstoffe zumindest teilweise jeweils von Transmissionswerten mehrerer spektraler Verteilungen (Lichtfarben) ab. Durch ein derartiges Farbdichtemodell ist es insbesondere möglich, durch Berücksichtigung einer größeren Anzahl von verschiedenen spektralen Verteilungen als die Anzahl der Farbstoffe die Genauigkeit der Überprüfung zu verbessern und/oder eine Redundanzüberprüfung vorzunehmen. Vorzugsweise wird das Farbdichtemodell derart bereitgestellt, dass es die Farbstoffdichtewerte als Linearkombinationen der Transmissionswerte für die verschiedenen spektralen Verteilungen darstellt.In another embodiment, the color density values of the different colorants in the color density model depend at least partially on transmission values of a plurality of spectral distributions (light colors). Such a color density model makes it possible, in particular, to improve the accuracy of the check and/or to carry out a redundancy check by taking into account a larger number of different spectral distributions than the number of colorants. The color density model is preferably provided in such a way that it represents the dye density values as linear combinations of the transmission values for the different spectral distributions.

Außerdem umfasst die Vorrichtung ein Analysemodul, welches ausgelegt ist, für jeden von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Bilddatensatz aus den Helligkeitsdaten lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases zu ermitteln. Außerdem ist das Analysemodul ausgelegt, für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell lokale Farbstoffdichtewerte zu ermitteln.In addition, the device includes an analysis module which is designed to determine local transmission values of the glass to be checked for each image data set recorded by the image recording device from the brightness data. In addition, the analysis module is designed to determine local colorant density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model.

Insbesondere wird für jeden zweidimensionalen Bilddatensatz der Bildaufnahmeeinrichtung jedem Bildpunkt, also jedem Helligkeitswert des zweidimensionalen Bilddatensatzes, ein Transmissionswert für die entsprechende spektrale Verteilung zugeordnet. Für jeden Bildpunkt wird somit ein Satz von Transmissionswerten ermittelt, der für jede spektrale Verteilung einen Transmissionswert festlegt. Aus diesem Satz von Transmissionswerten wird für jeden Bildpunkt gemäß dem Farbdichtemodell ein Satz von Farbstoffdichtewerten ermittelt, welcher jedem Farbstoff den entsprechenden Wert der Farbstoffdichte zuweist.In particular, a transmission value for the corresponding spectral distribution is assigned to each pixel, ie each brightness value of the two-dimensional image data set, for each two-dimensional image data set of the image recording device. A set of transmission values is thus determined for each pixel, which sets a transmission value for each spectral distribution. From this set of transmission values, a set of colorant density values is determined for each pixel according to the color density model, which set assigns the corresponding colorant density value to each colorant.

Schließlich umfasst die Vorrichtung eine Bildausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte über das zu überprüfende Glas auszugeben. Insbesondere erfolgt die Ausgabe der lokalen Farbdichtewerte in Form eines zweidimensionalen Farbverteilungsbildes.Finally, the device includes an image output device which is designed to output a graphical representation of a distribution of the local colorant density values over the glass to be checked for each colorant of the set of colorants. In particular, the local color density values are output in the form of a two-dimensional color distribution image.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung außerdem einen Referenzdatenspeicher, welcher ausgelegt ist, für jede spektrale Verteilung Referenz-Helligkeitsdaten als einen Referenz-Bilddatensatz zu speichern, wobei das Analysemodul ausgelegt ist, für jede spektrale Verteilung die lokalen Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases als Verhältnis der Helligkeitsdaten des entsprechenden Bilddatensatzes und der Referenz-Helligkeitsdaten des entsprechenden Referenz-Bilddatensatzes zu ermitteln.Preferably, the device also includes a reference data memory, which is designed to store reference brightness data as a reference image data set for each spectral distribution, with the analysis module being designed for each spectral distribution, the local transmission values of the glass to be checked as a ratio of the brightness data of the corresponding To determine the image data set and the reference brightness data of the corresponding reference image data set.

Der Referenz-Bilddatensatz wird dabei vorzugsweise jeweils analog zum entsprechenden Bilddatensatz von der Bildaufnahmeeinrichtung erfasst, wobei während des Erfassens des Referenz-Bilddatensatzes kein Glas oder ein Referenzglas im optischen Strahlengang zwischen der Abstrahlfläche und der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet ist. Dadurch werden nicht nur eventuelle unterschiedliche Helligkeiten des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichts der verschiedenen spektralen Verteilungen oder eventuelle Helligkeitsinhomogenitäten, sondern auch eventuelle Unterschiede in der spektrale Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung bei den verschiedenen spektralen Verteilungen zuverlässig kompensiert.The reference image data set is preferably recorded by the image recording device analogously to the corresponding image data set, with no glass or a reference glass being arranged in the optical beam path between the emission surface and the image recording device during the recording of the reference image data set. This reliably compensates not only for possible different brightnesses of the light of the different spectral distributions emitted by the illumination device or possible brightness inhomogeneities, but also for possible differences in the spectral sensitivity of the image recording device for the different spectral distributions.

Vorzugsweise liegt die minimale spektrale Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung im Wellenlängenbereich von 400 nm bis 750 nm in einem Bereich von nicht weniger als etwa 10%, weiter bevorzugt nicht weniger als etwa 20%, noch mehr bevorzugt nicht weniger als etwa 30%, am meisten bevorzugt nicht weniger als etwa 40% der maximalen spektralen Empfindlichkeit in diesem Wellenlängenbereich. Besonders bevorzugt umfasst die Bildaufnahmeeinrichtung eine (hochauflösende) CCD-Kamera bzw. einen CCD-Chip.The minimum spectral sensitivity of the imaging device in the wavelength range from 400 nm to 750 nm is preferably in a range of not less than about 10%, more preferably not less than about 20%, more preferably not less than about 30%, most preferably not less than about 40% of the maximum spectral sensitivity in that wavelength range. The image recording device particularly preferably comprises a (high-resolution) CCD camera or a CCD chip.

Vorzugsweise ist die Beleuchtungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der nachfolgend beschriebenen Weise gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung insbesondere in einer der ebenfalls beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen ausgestaltet.The lighting device of the device according to the invention is preferably configured in the manner described below according to a further aspect of the invention, in particular in one of the preferred embodiments also described.

Vorzugsweise umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine Abstrahlscheibe, welche zumindest eine periphere Einkoppelfläche zum Einkoppeln von Licht in die Abstrahlscheibe und eine planare, aufgerauhte Abstrahlfläche zum diffusen Abstrahlen zumindest eines Teils des eingekoppelten Lichts aufweist. Außerdem umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine Vielzahl von Leuchtquellen, welche ausgelegt und angeordnet sind, um Licht wahlweise mit verschiedener spektraler Verteilung (also in verschiedenen Farben) zumindest teilweise zur Einkoppelfläche hin abzustrahlen. Vorzugsweise sind die Leuchtquellen zumindest teilweise an der Einkoppelfläche angeordnet oder befestigt. Die Abstrahlscheibe ist insbesondere radial im Wesentlichen transparent und erlaubt damit eine gute radiale Lichtausbreitung innerhalb der Scheibe. Vorzugsweise kann auf der planaren, aufgerauhten Abstrahlfläche ein zu überprüfendes Glas abgelegt werden kann. Dies kann beispielsweise entweder direkt oder auch indirekt mittels eines Auflagerings erfolgen, der das zu überprüfende Glas zumindest teilweise an dessen peripherem Rand stützt. Damit ist beispielsweise eine Anordnung des zu überprüfenden Glases in einem Abstand von der Beleuchtungseinrichtung insbesondere der Abstrahlfläche möglich.Preferably, the lighting device comprises an emitter disk, which has at least one peripheral coupling surface for coupling light into the emitter disk and a planar, roughened emission surface for diffuse emission of at least part of the coupled light. In addition, the lighting device comprises a multiplicity of light sources which are designed and arranged in order to emit light selectively with different spectral distribution (ie in different colors) at least partially towards the coupling surface. The light sources are preferably at least partially arranged or attached to the coupling surface. In particular, the radiation disk is essentially transparent radially and thus allows good radial propagation of light within the disk. A glass to be checked can preferably be placed on the planar, roughened emission surface. This can be done, for example, either directly or indirectly by means of a support ring that supports the glass to be checked at least partially on its peripheral edge. This makes it possible, for example, to arrange the glass to be checked at a distance from the lighting device, in particular the emission surface.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Abstrahlscheibe im Wesentlichen eine Zylinderform auf, deren Mantelfläche von der Einkoppelfläche gebildet wird. Dabei ist vorzugsweise die der Abstrahlfläche gegenüberliegende Fläche im Gegensatz zur Abstrahlfläche optisch glatt bzw. poliert. Darunter ist zu verstehen, dass diese Fläche zumindest größtenteils keine Unregelmäßigkeiten bzw. Rauhigkeiten aufweist, die größer sind als etwa 400 nm, besonders bevorzugt etwa 200 nm sind. Damit kann eine unerwünschte Auskopplung des Lichts an dieser Fläche vermieden oder zumindest gering gehalten werden.In a preferred embodiment, the radiating disk essentially has a cylindrical shape, the lateral surface of which is formed by the coupling-in surface. In this case, the surface opposite the emission surface is preferably optically smooth or polished, in contrast to the emission surface. This means that this surface, at least for the most part, does not have any irregularities or roughness that are larger than approximately 400 nm, particularly preferably approximately 200 nm. In this way, undesired decoupling of the light on this surface can be avoided or at least kept to a minimum.

Vorzugsweise weist die Abstrahlscheibe eine Rotationssymmetrie in Bezug auf eine zur Abstrahlfläche senkrechte optische Achse der Abstrahlscheibe auf. Die mit dieser Symmetrie verbundene kreisförmige Gestalt der Abstrahlfläche und die vorzugsweise dazu rotationssymmetrische Anordnung der Einkoppelfläche ermöglicht eine besonders gleichmäßige Lichtverteilung. Besonders bevorzugt fällt auch eine optische Achse der Bildaufnahmeeinrichtung mit der optischen Achse der Abstrahlscheibe zusammen.The emitting disk preferably has rotational symmetry in relation to an optical axis of the emitting disk which is perpendicular to the emitting surface. The circular shape of the emission surface associated with this symmetry and the preferably rotationally symmetrical arrangement of the coupling surface enable a particularly uniform light distribution. An optical axis of the image recording device also particularly preferably coincides with the optical axis of the radiation disk.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vielzahl von Leuchtquellen eine Vielzahl von identischen Gruppen von Leuchtquellen, wobei jede Gruppe von Leuchtquellen für jede spektrale Verteilung zumindest eine Leuchtquelle umfasst, die ausgelegt ist, Licht mit dieser spektralen Verteilung abzustrahlen. Besonders bevorzugt sind die Leuchtquellen der Vielzahl von Leuchtquellen in regelmäßigen, vorzugsweise periodischen, insbesondere gleichen Abständen zueinander und vorzugsweise symmetrisch bezüglich einer optischen Achse der Beleuchtungseinrichtung angeordnet.In a preferred embodiment, the multiplicity of light sources comprises a multiplicity of identical groups of light sources, each group of light sources for each spectral distribution comprising at least one light source which is designed to emit light with this spectral distribution. The light sources of the plurality of light sources are particularly preferably arranged at regular, preferably periodic, in particular equal distances from one another and preferably symmetrically with respect to an optical axis of the lighting device.

Vorzugsweise umfasst die Vielzahl von Leuchtquellen eine Vielzahl von Sätzen identischer Leuchtquellen, welche ausgelegt sind, Licht mit einer der Vielzahl von spektralen Verteilungen abzustrahlen. Es steht somit vorzugsweise für jede spektrale Verteilung ein Satz von Leuchtquellen bereit, die vorzugsweise alle Licht mit demselben Lichtspektrum emittieren. Die Leuchtquellen sind dabei vorzugsweise derart in der Vielzahl von identischen Gruppen von Leuchtquellen angeordnet, dass jede Gruppe zumindest eine Leuchtquelle aus jedem Satz von Leuchtquellen umfasst.The multiplicity of light sources preferably comprises a multiplicity of sets of identical light sources which are designed to emit light with one of the multiplicity of spectral distributions. A set of light sources is therefore preferably available for each spectral distribution, which preferably all emit light with the same light spectrum. The light sources are preferably arranged in the plurality of identical groups of light sources in such a way that each group includes at least one light source from each set of light sources.

Die Leuchtquellen weisen jeweils eine spektrale Breite bzw. ein Spektrum auf, das einen Teilbereich des sichtbaren Lichts abdeckt. Vorzugsweise haben zumindest einige der Vielzahl von Leuchtquellen verschiedene Spektren. Damit werden vorzugsweise zumindest zwei, noch mehr bevorzugt zumindest drei verschiedene spektrale Verteilungen (Spektren) erzeugt. Vorzugsweise weist jede der Vielzahl von spektralen Verteilungen eine Halbwertsbreite von nicht mehr als etwa 150 nm, vorzugsweise nicht mehr als etwa 100 nm, noch mehr bevorzugt nicht mehr als etwa 80 nm, am meisten bevorzugt nicht mehr als etwa 60 nm auf. Damit lassen sich sehr selektiv einzelne Farbstoffe untersuchen bzw. überprüfen. Insbesondere ist damit in vielen Fällen eine Abgrenzung verschiedener Farbstoffe gegeneinander sehr gut möglich. Vorzugsweise umfasst die Vielzahl von Leuchtquellen eine Vielzahl von LEDs. Damit lassen sich verschiedene vergleichsweise schmale Spektren sehr effizient realisieren.The light sources each have a spectral width or a spectrum that covers a sub-range of visible light. Preferably, at least some of the plurality of light sources have different spectra. At least two, more preferably at least three, different spectral distributions (spectra) are thereby generated. Preferably, each of the plurality of spectral distributions has a FWHM of no more than about 150 nm, preferably no more than about 100 nm, even more preferably no more than about 80 nm, most preferably no more than about 60 nm. This allows individual dyes to be examined or checked very selectively. In particular, in many cases it is very easy to distinguish different dyes from one another. Preferably, the plurality of light sources includes a plurality of LEDs. In this way, various comparatively narrow spectra can be realized very efficiently.

Zusätzlich zu diesen schmalbandigen Spektren kann die Beleuchtungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform auch Licht mit spektral breiterer Verteilung abstrahlen. Dies kann beispielsweise durch eigene, breitbandige Leuchtquellen oder auch durch gleichzeitiges Abstrahlen von Licht aus schmalbandigen Leuchtquellen verschiedener Wellenlänge, also einer Überlagerung von schmalbandigen Spektren erfolgen.In addition to these narrow-band spectra, in a preferred embodiment the lighting device can also emit light with a broader spectral distribution. This can be done, for example, by using separate, broadband light sources or by simultaneously emitting light from narrowband light sources of different wavelengths, ie by superimposing narrowband spectra.

In einem weiteren Aspekt bietet die Erfindung ein Verfahren zur Überprüfung der Färbung eines Glases. Dieses Verfahren umfasst ein diffuses Beleuchten des zu überprüfenden Glases. Insbesondere wird das Glas mit diffus abgestrahltem Licht flächig beleuchtet.In another aspect, the invention features a method for inspecting the coloration of a lens. This method involves diffusely illuminating the glass to be inspected. In particular, the glass is illuminated areally with diffusely emitted light.

Je nach Färbung des Glases und je nach Wellenlänge des abgestrahlten Lichts durchdringt zumindest ein Teil des Lichts das Glas. Nun werden für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen, also für jede Farbe aus einer Vielzahl von (vorgegebenen) Farben, Helligkeitsdaten des transmittierten Lichts jeweils als zweidimensionaler Bilddatensatz erfasst. Es wird also ortsaufgelöst die Helligkeit des transmittierten Lichts erfasst und als Bilddatensatz bereitgestellt. Dazu dient insbesondere eine Bildaufnahmeeinrichtung wie z.B. eine CCD-Kamera.Depending on the color of the glass and the wavelength of the emitted light, at least part of the light penetrates the glass. Brightness data of the transmitted light are now recorded as a two-dimensional image data set for each of a multiplicity of spectral distributions, ie for each color from a multiplicity of (predetermined) colors. The brightness of the transmitted light is thus recorded in a spatially resolved manner and made available as an image data record. In particular, an image recording device such as a CCD camera is used for this purpose.

Außerdem wird im erfindungsgemäßen Verfahren ein Farbdichtemodell bereitgestellt, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt. Als Satz von Farbstoffen wird dabei insbesondere der ursprünglich für die Färbung verwendete Satz von Farbstoffen herangezogen. Jeder Farbstoff weist ein bestimmtes Absorptionsspektrum auf und führt damit in Abhängigkeit von der lokal im Glas erzeugten Farbstoffdichte zu einer mehr oder weniger starken Absorption von Licht bestimmter Wellenlängen bzw. eines entsprechenden Wellenlängenbereichs. Je höher die lokale Dichte des Farbstoffs ist, desto größer ist die Absorption des Lichts mit den entsprechenden Wellenlängen, während das nicht im Wellenlängenbereich der starken Absorption dieses Farbstoffs liegende Licht von diesem Farbstoff weniger oder kaum beeinflusst wird und damit zur scheinbaren Färbung des Glases führt. Je höher die entsprechende Farbstoffdichte ist, desto stärker ist im Allgemeinen der scheinbare Färbungseffekt.In addition, a color density model is provided in the method according to the invention, which represents a color density value for each colorant from a set of colorants as a function of transmission values for the multiplicity of spectral distributions. In particular, the set of dyes originally used for the coloring is used as the set of dyes. Each dye has a specific absorption spectrum and thus leads to more or less strong absorption of light of specific wavelengths or a corresponding wavelength range depending on the dye density locally generated in the glass. The higher the local density of the dye, the greater the absorption of the light with the corresponding wavelengths, while the light that is not in the wavelength range of strong absorption of this dye is less or hardly influenced by this dye and thus leads to the apparent coloring of the glass. In general, the higher the corresponding dye density, the stronger the apparent coloring effect.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases aus den Helligkeitsdaten für jeden erfassten Bilddatensatz ermittelt. Daraus werden gemäß dem Farbdichtemodell wiederum lokale Farbdichtewerte für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen ermittelt. Schließlich wird für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen mittels einer Bildausgabeeinrichtung eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte ausgegeben.In the method according to the invention, local transmission values of the glass to be checked are determined from the brightness data for each recorded image data set. Local color density values for each colorant of the set of colorants are in turn determined from this according to the color density model. Finally, a graphical representation of a distribution of the local colorant density values is output for each colorant of the set of colorants by means of an image output device.

Analog zu der oben beschriebenen Vorrichtung erfolgt das diffuse Beleuchten in einem Aspekt der Erfindung nacheinander mit Licht einer Vielzahl verschiedener spektraler Verteilungen, also verschiedener Farben. Es werden in diesem Aspekt somit Helligkeitsdaten als zweidimensionale Datensätze für jede dieser Vielzahl von spektralen Verteilungen erfasst.Analogously to the device described above, in one aspect of the invention, the diffuse illumination takes place successively with light of a large number of different spectral distributions, ie different colors. In this aspect, brightness data are thus recorded as two-dimensional data sets for each of these multiplicity of spectral distributions.

In einem anderen Aspekt der Erfindung erfolgt das Erfassen von Helligkeitsdaten für jeder einer Vielzahl spektraler Verteilungen spektral selektiv, insbesondere mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung, welche die Vielzahl von spektralen Verteilungen als spektrale Empfindlichkeiten (separater Farbkanäle) festlegt. Das diffuse Beleuchten des zu überprüfenden Glases erfolgt dabei spektral breitbandig, insbesondere über den gesamten sichtbaren Bereich.In another aspect of the invention, the detection of brightness data for each of a multiplicity of spectral distributions takes place in a spectrally selective manner, in particular by means of an image recording device which defines the multiplicity of spectral distributions as spectral sensitivities (separate color channels). The diffuse illumination of the glass to be checked takes place in a spectrally broadband manner, in particular over the entire visible range.

Insbesondere erfolgen zumindest die Verfahrensschritte des Bereitstellens des Farbdichtemodells, des Ermittelns lokaler Transmissionswerte und lokaler Farbdichtewerte und des Ausgebens der grafischen Darstellungen computerimplementiert bzw. automatisiert. Vorzugsweise wird auch eine Beleuchtungseinrichtung zum diffusen Beleuchten des zu überprüfenden Glases automatisiert bzw. vom Computer angesteuert, indem die Beleuchtungseinrichtung automatisiert angesteuert wird, um nacheinander die verschiedenen spektralen Verteilungen abzustrahlen. Vorzugsweise ordnet eine Steuereinheit jeden erfassten Bilddatensatz entsprechend der jeweiligen ausgestrahlten spektralen Verteilung zu. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise jeder ausgestrahlten spektralen Verteilung mittels der Steuereinheit ein entsprechender Bilddatensatz zugeordnet.In particular, at least the method steps of providing the color density model, determining local transmission values and local color density values and outputting the graphic representations are computer-implemented or automated. An illumination device for diffusely illuminating the glass to be checked is preferably also automated or controlled by the computer, in that the illumination device is automatically controlled in order to emit the different spectral distributions one after the other. A control unit preferably assigns each recorded image data set according to the respective spectral distribution emitted. Alternatively or additionally, a corresponding image data record is preferably assigned to each emitted spectral distribution by means of the control unit.

Vorzugsweise werden für jede spektrale Verteilung zusätzlich Referenz-Helligkeitsdaten als ein Referenz-Bilddatensatz bereitgestellt, wobei für jede spektrale Verteilung die lokalen Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases als Verhältnis der Helligkeitsdaten des entsprechenden Bilddatensatzes und der Referenz-Helligkeitsdaten des entsprechenden Referenz-Bilddatensatzes ermittelt werden.Reference brightness data is preferably also provided as a reference image data set for each spectral distribution, with the local transmission values of the glass to be checked being determined as the ratio of the brightness data of the corresponding image data set and the reference brightness data of the corresponding reference image data set for each spectral distribution.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Referenz-Bilddatensätze ohne das zu überprüfende Glas erfasst. Insbesondere wird dabei kein Glas auf der Abstrahlfläche abgelegt bzw. zwischen der Abstrahlfläche und der Bildaufnahmeeinrichtung positioniert. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden die Referenz-Bilddatensätze mittels eines Referenzglases erfasst, das im Wesentlichen dieselben Refraktionsdaten aufweist wie das zu überprüfende Glas aber im Wesentlichen ungefärbt bzw. mit einer bekannten bzw. vorgegebenen Färbung (Referenzfärbung) versehen ist. Dies kann vor allem bei Gläsern mit stark gekrümmten Oberflächen, also mit einer hohen Wirkung bzw. Flächenwirkung, insbesondere mit lokal unterschiedlichen Wirkungen, vorteilhaft sein, um durch die lokalen Unterschiede der Wirkungen trotz der diffusen Ausleuchtung des Glases entstehende Inhomogenitäten in der Lichtintensität von den durch eine ungleichmäßige Färbung entstandenen Inhomogenitäten in der Lichtintensität unterscheiden zu können. In der Regel wird eine Referenzmessung ohne Glas ausreichend sein, so dass sich die materiellen und zeitlichen Aufwände einer Messung deutlich verringern, da weder ein entsprechendes Referenzglas vorgehalten noch dieses für eine Referenzmessung genau justiert werden muss. Dieser Vorteil ergibt sich vor allem durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise insbesondere mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.In a preferred embodiment, the reference image data records are recorded without the glass to be checked. In particular, no glass is placed on the emission surface or positioned between the emission surface and the image recording device. In another preferred embodiment, the reference image data sets are recorded using a reference lens that has essentially the same refraction data as the lens to be checked but is essentially uncolored or provided with a known or specified color (reference color). This can be advantageous, especially for glasses with strongly curved surfaces, i.e. with a high effect or surface effect, in particular with locally different effects, in order to avoid inhomogeneities in the light intensity caused by the local differences in the effects despite the diffuse illumination of the glass to be able to distinguish inhomogeneities in the light intensity caused by an uneven coloring. As a rule, a reference measurement without glass will be sufficient, so that the material and time expenditure for a measurement is significantly reduced, since a corresponding reference glass does not have to be kept available and this does not have to be precisely adjusted for a reference measurement. This advantage results primarily from the procedure according to the invention, in particular with the aid of the lighting device according to the invention.

Vorzugsweise erfolgt das diffuse Beleuchten mittels einer Abstrahlscheibe, welche zumindest eine periphere Einkoppelfläche zum Einkoppeln von Licht in die Abstrahlscheibe und eine planare, aufgerauhte Abstrahlfläche zum diffusen Abstrahlen zumindest eines Teils des eingekoppelten Lichts aufweist. Besonders bevorzugt wird dazu eine Abstrahlscheibe gemäß der Erfindung insbesondere in einer der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen verwendet.The diffuse illumination preferably takes place by means of an emitter disc which has at least one peripheral coupling surface for coupling light into the emitter disc and a planar, roughened emission surface for diffuse emission of at least part of the coupled light. A radiation disk according to the invention is particularly preferably used for this purpose, in particular in one of the preferred embodiments described here.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitende Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine Darstellung des Farbraumes in den Koordinaten a* und b* des CIE-L*a*b*-Systems;
2 eine Vorrichtung zur Überprüfung der Färbung eines Glases gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung;
3 eine Beleuchtungseinrichtung für eine Vorrichtung zur Überprüfung der Färbung eines Glases gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 Details einer Beleuchtungstreibereinheit (also Treibereinrichtung) für eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
5 gemessene Transmissionskurven für drei verschiedene Farbstoffe sowie ein verwendetes Trägermaterial;
6 spektrale Verteilungen für eine Vielzahl verschiedener LEDs;
7 spektrale Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung in einer beispielhaften Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
8 eine Vorrichtung zur Überprüfung der Färbung eines Glases gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung;
9 spektrale Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung in einer beispielhaften Ausführungsform gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung;
10 grafische Darstellungen einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form von Graustufen (10A) und in Form von Linien gleicher Werte (10B); und
11 radiale Verteilung von Farbstoffen, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ermittelt wurden.

The invention is described below using preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. show:

1 a representation of the color space in the coordinates a* and b* of the CIE-L*a*b* system;
2 an apparatus for inspecting the coloring of a glass according to a preferred embodiment of a first aspect of the present invention;
3 an illuminating device for an apparatus for inspecting the coloring of a glass according to a preferred embodiment of the present invention;
4 Details of an illumination driver unit (ie driver device) for a device according to a preferred embodiment of the invention;
5 measured transmission curves for three different dyes and a carrier material used;
6 spectral distributions for a variety of different LEDs;
7 spectral sensitivity of the imaging device in an exemplary embodiment according to the first aspect of the invention;
8th an apparatus for inspecting the coloring of a glass according to a preferred embodiment of a second aspect of the present invention;
9 spectral sensitivity of the imaging device in an exemplary embodiment according to the second aspect of the invention;
10 graphical representations of a distribution of the local dye density values according to a preferred embodiment of the invention in the form of gray levels ( 10A) and in the form of lines of equal values ( 10B) ; and
11 radial distribution of dyes determined according to a preferred embodiment of the invention.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich schnell, objektiv und präzise die Färbung eines Glases zu überprüfen bzw. zu analysieren. Insbesondere ist es damit möglich, folgende Merkmale zu untersuchen, die auf lokalen Kontrastschwankungen beruhen, wie z.B.:

• inhomogene flächige Farbverteilung in Form von Wolken, Schieren, etc.;
• inhomogene Abschattungen an Glasrandbereichen;
• keilförmige Farbverteilungen;
• geometrieabhängige inhomogene Farbverteilungen

With the present invention, it is possible to check or analyze the coloring of a glass quickly, objectively and precisely. In particular, it is possible to examine the following features that are based on local contrast fluctuations, such as:

• inhomogeneous, two-dimensional color distribution in the form of clouds, streaks, etc.;
• inhomogeneous shading at the edges of the glass;
• wedge-shaped color distributions;
• Geometry-dependent inhomogeneous color distribution

Sofern ein gewisses Maß an inhomogener Farbverteilung auftritt oder überschritten wird, können entsprechende Korrekturen bei der Färbung nachfolgender Gläser vorgenommen werden. Während diese Merkmale bisher in der Regel qualitativ optisch visuell bzw. subjektiv bewertet wurden, ist dies nun quantitativ und objektiv sehr gut reproduzierbar möglich.If a certain degree of inhomogeneous color distribution occurs or is exceeded, appropriate corrections can be made when coloring subsequent glasses. While these features have usually been qualitatively evaluated optically visually or subjectively, this is now possible quantitatively and objectively in a very reproducible manner.

Die resultierende Farbe eines Glases wird typischerweise durch eine Mischung von z.B. drei Einzelfarben erreicht. Um beispielsweise eine resultierende Farbe „Grau“ herzustellen, werden in einem geeigneten Verhältnis z.B. die Farben Rot, Gelb und Blau in die Glasoberfläche transferiert (z.B. entweder durch Farbbänder oder durch Sublimation / Diffusion). Das visuelle Empfinden des Beobachters nimmt die resultierende Farbe als Grau wahr, obwohl nur die drei Einzelfarben beim Färbeprozess beteiligt waren.The resulting color of a glass is typically achieved by mixing, for example, three individual colors. For example, in order to produce a resulting color "grey", the colors red, yellow and blue are transferred to the glass surface in a suitable ratio (e.g. either by color bands or by sublimation / diffusion). The observer's visual perception perceives the resulting color as grey, although only the three individual colors were involved in the coloring process.

Bei der Bewertung der gefärbten Gläser wurde bisher aus dem Farbeindruck subjektiv abgeschätzt, welche Farbmengen zusätzlich beigefügt werden müssen, um die Zielfarbe Grau zu erreichen. Im Allgemeinen wurde diese Korrektur bisher intuitiv ausgeführt. Quantitative Angaben über die Abweichung zum „idealen“ Grau bzw. zur Referenzfarbe ließen sich dabei bisher nicht realisieren.Up to now, when evaluating the colored glasses, the color impression was used to subjectively estimate which additional amounts of color had to be added in order to achieve the target color grey. In general, this correction has so far been performed intuitively. Quantitative information about the deviation from the "ideal" gray or the reference color could not be realized up to now.

Mit der vorliegenden Erfindung ist hingegen nunmehr nicht nur eine quantitative, sondern gleichzeitig auch eine ortsaufgelöste Auswertung und Überprüfung möglich. In einer beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Erfindung sogar eine quantitative Auswertung in Norm-Farb-Koordinaten, beispielsweise gemäß dem CIE L*a*b*-Farbsystem. Diese Farbkoordinaten beschreiben näherungsweise das Farbempfinden des menschlichen Auges. Eine solche Farbmessung liefert geräteunabhängige Farbmessdaten, die in zwei Anteile zerlegt werden können:

a) Den Helligkeitsanteil, der mit den Werten L* = 0 (schwarz) bis L* 100 (weiß) die visuell empfundene Eindunklung der Farbe beschreibt, aber keine Information über die Farbigkeit enthält,
b) Die „reine Farbigkeit“ der Gläser die durch die Koordinaten a* und b* im Farbraum aufgespannt wird. Die Koordinaten a* und b* können vorzugsweise Werte in den Intervallen [-150;150] annehmen. Gemäß der Gegenfarbentheorie werden auf der a*-Achse für positive a*-Werte die Farben Rot und für negative a*-Werte die Farben Grün aufgetragen und entsprechend auf der b*-Achse für positive b*-Werte die Farben Gelb, und für negative b*-Werte die Farben Blau aufgetragen. 1 veranschaulicht diesen a*-b*-Farbmessraum gemäß CIE L*a*b* mit drei Farbvektoren für die Einzelfarben Rot (Pfeil 110), Gelb (Pfeil 112) und Blau (Pfeil 114).

With the present invention, on the other hand, not only a quantitative, but also a spatially resolved evaluation and check is now possible. In an exemplary embodiment, the invention even enables a quantitative evaluation in standard color coordinates, for example according to the CIE L*a*b* color system. These color coordinates approximately describe the color perception of the human eye. Such a color measurement provides device-independent color measurement data that can be broken down into two parts:

a) The lightness component, which describes the visually perceived darkening of the color with the values L* = 0 (black) to L* 100 (white), but contains no information about the colourfulness,
b) The "pure color" of the glasses, which is spanned by the coordinates a* and b* in the color space. The coordinates a* and b* can preferably assume values in the intervals [-150;150]. According to the opposite color theory, the colors red are plotted on the a*-axis for positive a* values and the colors green for negative a*-values, and accordingly yellow is plotted on the b*-axis for positive b*-values, and for negative b* values plotted the colors blue. 1 Illustrates this a*-b* color measurement space according to CIE L*a*b* with three color vectors for the individual colors red (arrow 110), yellow (arrow 112) and blue (arrow 114).

Ein Wechsel des Farborts in der a*-b*-Ebene ohne Beachtung der L*-Koordinate kann durch mehrere Kombinationen von beispielsweise drei Einzelfarben erreicht werden.. So kann eine Bewegung in a*-Richtung entweder durch eine Erhöhung des Rotanteils erreicht werden, oder aber auch durch eine Verminderung der Farben Gelb und Blau. Bei der herkömmlichen visuellen Beurteilung ist diese Unterscheidung nicht oder nur sehr unzureichend möglich. Sollen aus dem Farbigkeitseindruck Rückschlüsse auf die Pigmentmengen der verwendeten einzelnen Farbstoffe erfolgen, war dies in bisherigen Verfahren nicht eindeutig möglich.A change of the color locus in the a*-b* plane without considering the L* coordinate can be achieved by several combinations of, for example, three individual colors. A movement in the a* direction can be achieved either by increasing the proportion of red, or also by a reduction of the colors yellow and blue. With conventional visual assessment, this differentiation is not possible or only possible to a very limited extent. If conclusions about the pigment quantities of the individual dyes used are to be drawn from the color impression, this was not clearly possible in previous methods.

Die vorliegende Erfindung hingegen kann vorzugsweise unmittelbar und ortsaufgelöst quantitative Aussagen über die lokalen Pigmentdichten der einzelnen Farbstoffe oder deren erforderliche Korrektur treffen. Es ist dabei insbesondere nicht erforderlich, eine explizite Auswertung auf Basis von Farb-Norm-Koordinaten vorzunehmen. Vielmehr kann unmittelbar eine Angabe über eventuell notwendige Korrekturen der Färbung auf Basis der verwendeten Farbstoffe und Farbstoffmengen erreicht werden.The present invention, on the other hand, can preferably make quantitative statements about the local pigment densities of the individual dyes or their required correction, preferably directly and with spatial resolution. In particular, it is not necessary to carry out an explicit evaluation on the basis of color norm coordinates. Rather, information can be obtained immediately about any necessary corrections to the coloring on the basis of the dyes and quantities of dyes used.

2 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Überprüfung der Färbung eines Glases 12, insbesondere eines Brillenglases. Dazu umfasst die Vorrichtung 10 eine Beleuchtungseinrichtung. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst in der in 2 dargestellten Ausführungsform eine Abstrahlscheibe 14 mit einer planaren Abstrahlfläche 16 zum diffusen Abstrahlen von Licht. Das Licht wird dabei insbesondere über zumindest eine periphere Einkoppelfläche 18 in die Abstrahlscheibe 14 eingekoppelt. Vorzugsweise ist die Abstrahlscheibe 14 im Wesentlichen zylinderförmig, wobei die zumindest eine Einkoppelfläche 18 die Mantelfläche der Zylinderform bildet. Das über die Einkoppelfläche 18 eingekoppelte Licht wird innerhalb der transparenten Abstrahlscheibe 14 geleitet und zumindest teilweise über die Abstrahlfläche 16 wieder ausgekoppelt und diffus abgestrahlt. Vorzugsweise weist die Abstrahlfläche 16 eine rauhe Oberflächenstruktur derart auf, dass dadurch eine Auskopplung und diffuse Abstrahlung von sichtbarem Licht bewirkt wird. 2 shows a device 10 for checking the coloring of a lens 12, in particular a spectacle lens. For this purpose, the device 10 includes an illumination device. The lighting device comprises in 2 illustrated embodiment, a radiation disc 14 with a planar emission surface 16 for diffuse emission of light. In this case, the light is coupled into the radiation disk 14 in particular via at least one peripheral coupling surface 18 . Radiating disk 14 is preferably essentially cylindrical, with at least one coupling surface 18 forming the lateral surface of the cylindrical shape. The light coupled in via the in-coupling surface 18 is guided within the transparent emitting disk 14 and at least partially out-coupled again via the emitting surface 16 and radiated diffusely. The radiating surface 16 preferably has a rough surface structure such that visible light is coupled out and diffusely radiated.

Vorzugsweise wird das eingekoppelte Licht durch Leuchtdioden (LEDs) erzeugt, die an der Einkoppelfläche 18 angeordnet sind. Die LEDs sind in 2 nicht dargestellt, werden aber in Zusammenhang mit der in 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform nachfolgend noch eingehender beschrieben. Die LEDs bilden dabei Leuchtquellen der Beleuchtungseinrichtung, die in der dargestellten Ausführungsform von 2 über eine Treiberverbindung 20 mittels einer vorzugsweise von der Beleuchtungseinrichtung umfassten Treibereinrichtung 22 angesteuert und betrieben werden. Insbesondere liefert die Treibereinrichtung 22 die nötige elektrische Leistung für den Betrieb der Leuchtquellen. Die Treibereinrichtung 22 selbst wird wiederum über eine Steuerverbindung 24 mittels einer Steuereinheit 26 angesteuert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steuereinheit 26 dazu eine USB-Schnittstelle, über welche die Treibereinheit 22 mittels der vorzugsweise als USB-Verbindung ausgebildeten Steuerverbindung 24 angesteuert wird.The coupled-in light is preferably generated by light-emitting diodes (LEDs) which are arranged on the coupling-in surface 18 . The LEDs are in 2 not shown, but are used in connection with the in 3 illustrated preferred embodiment described in more detail below. The LEDs form light sources of the lighting device in the illustrated embodiment of 2 are controlled and operated via a driver connection 20 by means of a driver device 22 preferably included in the lighting device. In particular, the driver device 22 supplies the necessary electrical power for the operation of the light sources. The driver device 22 itself is in turn controlled via a control connection 24 by means of a control unit 26 . In a preferred embodiment, the control unit 26 includes a USB interface for this purpose, via which the driver unit 22 is controlled by means of the control connection 24, which is preferably embodied as a USB connection.

In der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung eine optische Achse 28 auf, die mit der optischen Achse einer Bildaufnahmeeinrichtung 30 zusammenfällt, also übereinstimmt. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 ist vorzugsweise als Kamera, insbesondere als CCD-Kamera ausgebildet und derart positioniert oder positionierbar, dass das Glas 12 und/oder sogar die gesamte Abstrahlscheibe 14 vorzugsweise vollständig im Aufnahmebereich (Aufnahmekegel) der Bildaufnahmeeinrichtung 30 liegt. Damit ist die Bildaufnahmeeinrichtung 30 ausgelegt, das von der Abstrahlfläche 16 abgestrahlte und insbesondere das durch das zu überprüfende Glas 12 transmittierte Licht als zweidimensionales Bild, also ortsaufgelöst, gleichzeitig zu erfassen. Insbesondere wird dabei ein Bilddatensatz generiert, der eine Vielzahl von vorzugsweise matrixartig angeordneten Bildpunkten repräsentiert und die im jeweiligen Bildpunkt an der Bildaufnahmeeinrichtung 30 zu beobachtenden Helligkeit des Lichts der Abstrahlfläche 16 bzw. des Glases 12 festlegt. Vorzugsweise entspricht also jeder Datenwert des Bilddatensatzes einem Bildpunkt, wobei jeder Datenwert die im entsprechenden Bildpunkt von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Helligkeit festlegt.in the in 2 illustrated preferred embodiment, the illumination device has an optical axis 28 which coincides with the optical axis of an image recording device 30, ie corresponds. Image recording device 30 is preferably embodied as a camera, in particular as a CCD camera, and is or can be positioned in such a way that glass 12 and/or even the entire radiation disk 14 is preferably located completely in the recording area (recording cone) of image recording device 30. The image recording device 30 is thus designed to simultaneously record the light emitted by the emission surface 16 and in particular the light transmitted through the glass 12 to be checked as a two-dimensional image, that is to say spatially resolved. In particular, an image data record is generated that represents a large number of pixels preferably arranged in a matrix-like manner and defines the brightness of the light of the emission surface 16 or of the glass 12 to be observed in the respective pixel on the image recording device 30 . Each data value of the image data set therefore preferably corresponds to a pixel, with each data value defining the brightness recorded by the image recording device in the corresponding pixel.

Der Bilddatensatz wird über eine Bilddatenleitung 32 zur Steuereinheit 26 übermittelt. Vorzugsweise weist die Steuereinheit 26 ein Steuermodul 34 auf, das ausgelegt ist, nacheinander Steuersignale zur Aktivierung der Abstrahlung einer spektralen Verteilung durch die Beleuchtungseinrichtung an die Steuerverbindung 24 auszugeben. Es wird also nacheinander Licht mit verschiedenen Farben an der Abstrahlfläche 16 abgestrahlt. Vorzugsweise wird für jede Farbe, also jede spektrale Verteilung, mittels der Bildaufnahmeeinrichtung 30 ein Bilddatensatz erfasst, der anschließend an das Steuermodul 34 der Steuereinheit 26 übertragen wird. Vorzugsweise ist das Steuermodul 34 ausgelegt, synchron zur Aktivierung der Abstrahlung von Licht der jeweiligen spektralen Verteilung auch das Erfassen des zugehörigen Bilddatensatzes zu aktivieren. Nach Erhalt des Bilddatensatzes wird dieser vorzugsweise mit Bezug zur zugehörigen spektralen Verteilung in einem Bilddatenspeicher 36 der Steuereinheit gespeichert. Damit stehen im Bilddatenspeicher 36 die Bilddatensätze mit Bezug zur zugehörigen spektralen Verteilung für die weitere Analyse zur Verfügung.The image data set is transmitted to the control unit 26 via an image data line 32 . The control unit 26 preferably has a control module 34 which is designed to successively output control signals for activating the emission of a spectral distribution by the lighting device to the control connection 24 . Light with different colors is therefore emitted one after the other at the emission surface 16 . An image data set is preferably recorded for each color, ie each spectral distribution, by means of the image recording device 30 and is then transmitted to the control module 34 of the control unit 26 . The control module 34 is preferably designed to also activate the acquisition of the associated image data set synchronously with the activation of the emission of light of the respective spectral distribution. After the image data set has been received, it is preferably stored in an image data memory 36 of the control unit with reference to the associated spectral distribution. The image data sets with reference to the associated spectral distribution are thus available in the image data memory 36 for further analysis.

Für die weitere Auswertung umfasst die Steuereinheit 26 vorzugsweise eine Farbstoffdatenbank 38 mit einem Farbdichtemodell, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen, welche von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlt werden, darstellt. Das Farbdichtemodell ordnet einem Satz von Werten, welche die lokale Transmission eines Glases bei verschiedenen spektralen Verteilungen beschreiben, einen Satz von Farbstoffdichtewerten zu. Dabei enthält der Satz von Werten für die Transmission (Satz von Transmissionswerten) jeweils einen Datenwert für jede spektrale Verteilung, wobei der Satz von Farbstoffdichtewerten für jeden Farbstoff einen Datenwert für die Farbstoffdichte enthält.For further evaluation, the control unit 26 preferably includes a colorant database 38 with a color density model which represents a colorant density value for each colorant from a set of colorants as a function of transmission values for the multiplicity of spectral distributions emitted by the lighting device. The color density model associates a set of dye density values with a set of values that describe the local transmission of a glass at different spectral distributions. The set of values for the transmittance (set of transmittance values) contains a data value for each spectral distribution, the set of dye density values containing a data value for the dye density for each dye.

In der Ausführungsform von 2 umfasst die Steuereinheit 26 außerdem ein Analysemodul 40. Dieses ist ausgelegt, für jeden von der Bildaufnahmeeinrichtung 30 erfassten Bilddatensatz aus den Helligkeitsdaten lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases zu ermitteln, welche anschließend auf das Farbdichtemodell angewendet werden können, um damit Farbstoffdichtewerte zu ermitteln. Dazu steht das Analysemodul 40 mit dem Bilddatenspeicher 36 in Signalverbindung zur Übertragung gespeicherter Bilddatensätze.In the embodiment of 2 the control unit 26 also includes an analysis module 40. This is designed to determine local transmission values of the glass to be checked from the brightness data for each image data set recorded by the image recording device 30, which can then be applied to the color density model in order to determine dye density values. For this purpose, the analysis module 40 has a signal connection with the image data memory 36 for the transmission of stored image data sets.

In einer bevorzugten Ausführungsform fungiert der Bilddatenspeicher 36 außerdem als Referenzdatenspeicher, welcher ausgelegt ist, für jede spektrale Verteilung Referenz-Helligkeitsdaten als einen Referenz-Bilddatensatz verlustfrei zu speichern. Der Referenz-Bilddatensatz wird dabei vorzugsweise jeweils analog zum entsprechenden Bilddatensatz von der Bildaufnahmeeinrichtung 30 erfasst, wobei während des Erfassens des Referenz-Bilddatensatzes kein Glas oder ein Referenzglas im optischen Strahlengang zwischen der Abstrahlfläche 16 und der Bildaufnahmeeinrichtung 30 angeordnet ist.In a preferred embodiment, the image data memory 36 also functions as a reference data memory, which is designed to store reference brightness data as a reference image data set without loss for each spectral distribution. The reference image data set is preferably captured in each case analogously to the corresponding image data set by image recording device 30, with no glass or a reference glass being arranged in the optical beam path between emission surface 16 and image recording device 30 during the recording of the reference image data set.

Das Analysemodul ist dabei vorzugsweise ausgelegt, für jede spektrale Verteilung die lokalen Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases 12 als Verhältnis der Helligkeitsdaten des entsprechenden Bilddatensatzes und der Referenz-Helligkeitsdaten des entsprechenden Referenz-Bilddatensatzes zu ermitteln.The analysis module is preferably designed to determine the local transmission values of the glass 12 to be checked for each spectral distribution as a ratio of the brightness data of the corresponding image data set and the reference brightness data of the corresponding reference image data set.

Wie in 2 dargestellt, ist die Steuereinheit 26, insbesondere das Analysemodul 40 mit einer Bildausgabeeinrichtung 42, insbesondere einem Bildschirm verbunden, um für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte über das zu überprüfende Glas beispielsweise in Form eines zweidimensionalen Farbverteilungsbildes auszugeben. In der in 2 dargestellten Ausführungsform liegen dem ausgewählten Farbdichtemodell drei Farbstoffe zugrunde, deren Farbstoffdichtewerte gleichzeitig als drei zweidimensionale Farbverteilungsbilder mittels des Bildschirms 42 dargestellt werden. Um die einzelnen Farbverteilungsbilder den entsprechenden Farbstoffen intuitiv sehr schnell zuordnen zu können, werden die Farbverteilungsbilder vorzugsweise in einer Farbe dargestellt, die der im Glas bewirkten scheinbaren Farbe des jeweiligen Farbstoffes nahekommt. Vorzugsweise werden zumindest die Abstrahlscheibe 14 mit dem Glas 12 und die Bildaufnahmeeinrichtung 30 zusammen in einer Dunkelkammer angeordnet, um unerwünschte Streulichteffekte zu unterdrücken.As in 2 shown, the control unit 26, in particular the analysis module 40, is connected to an image output device 42, in particular a screen, in order to output a graphical representation of a distribution of the local colorant density values over the glass to be checked, for example in the form of a two-dimensional color distribution image, for each colorant of the set of colorants. in the in 2 In the embodiment shown, the selected color density model is based on three colorants, the colorant density values of which are displayed simultaneously as three two-dimensional color distribution images by means of the screen 42 . In order to be able to intuitively assign the individual color distribution images to the corresponding dyes very quickly, the color distribution images are preferably displayed in a color that comes close to the apparent color of the respective dye produced in the glass. At least the radiation screen 14 with the glass 12 and the image recording device 30 are preferably arranged together in a darkroom in order to suppress undesired scattered light effects.

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Abstrahlfläche einer Abstrahlscheibe 14 einer Beleuchtungseinrichtung für eine Vorrichtung zur Überprüfung der Färbung eines Glases gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere könnte die Abstrahlscheibe 14 aus 3 in einer Vorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform von 2 Einsatz finden. In der in 3 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform ist die Abstrahlscheibe im Wesentlichen in flacher, zylindrischer Form, also mit einem kreisförmigen Querschnitt parallel zur Abstrahlfläche, ausgebildet. 3 FIG. 1 shows a plan view of an emission surface of an emission disc 14 of an illumination device for a device for checking the coloring of a glass according to a preferred embodiment of the present invention. In particular, the radiating disc 14 could 3 in an apparatus according to the preferred embodiment of 2 find use. in the in 3 In the preferred embodiment illustrated, the radiation disc is essentially in a flat, cylindrical shape, that is to say with a circular cross-section parallel to the radiation surface.

In 3 ist insbesondere eine bevorzugte Ausgestaltung und Anordnung von Leuchtquellen 44 dargestellt. Vorzugsweise werden die Leuchtquellen als einzelne LEDs 44 gebildet. LEDs haben im Vergleich zur Breite des sichtbaren Spektrums eine relativ geringe spektrale Bandbreite, können also selektiv Licht mit einer schmalen spektralen Breite emittieren. Dies wird beispielsweise aus 6 ersichtlich. Darin ist die relative Intensität (I) des emittierten Lichts in Abhängigkeit von der Wellenlänge, also die spektrale Verteilung, für zehn verschiedene beispielhafte LEDs im Wellenlängenbereich λ von sichtbarem Licht dargestellt. Von links nach rechts sind dies nacheinander folgende LEDs: „blue 430 nm“, „blue 465 nm“, „verde 500 nm“, „pure green 510 nm“, „green 520 nm“, „true green 525 nm“, „yellow 590 nm“, „orange 610 nm“, „amber 622 nm“, „super-red 645 nm“.In 3 a preferred configuration and arrangement of light sources 44 is shown in particular. The light sources are preferably formed as individual LEDs 44 . Compared to the width of the visible spectrum, LEDs have a relatively small spectral bandwidth, i.e. they can selectively emit light with a narrow spectral width. This will example from 6 evident. It shows the relative intensity (I) of the emitted light as a function of the wavelength, i.e. the spectral distribution, for ten different exemplary LEDs in the wavelength range λ of visible light. From left to right, these are the following LEDs: "blue 430 nm", "blue 465 nm", "verde 500 nm", "pure green 510 nm", "green 520 nm", "true green 525 nm", "yellow". 590 nm", "orange 610 nm", "amber 622 nm", "super-red 645 nm".

In der Ausführungsform von 3 sind die LEDs 44 am peripheren Rand der Abstrahlscheibe 14, welcher die Einkoppelfläche der Abstrahlscheibe 14 bildet, angeordnet. Insbesondere sind in dieser bevorzugten Ausführungsform drei verschiedene Sätze von LEDs 46a, 46b, 46c, vorgesehen, von denen jeder Satz eine Vielzahl im Wesentlichen identischer LEDs 44 umfasst. Im Wesentlichen identisch heißt in diesem Fall, dass die LEDs innerhalb eines Satzes von LEDs im Wesentlichen die gleiche spektrale Verteilung aufweisen. Die Sätze von LEDs unterscheiden sich aber untereinander in der spektralen Verteilung. In anderen Worten sind in der bevorzugten Ausführungsform von 3 LEDs mit drei verschiedenen Farben vorgesehen, wobei zu jeder Farbe eine Vielzahl von LEDs den jeweiligen Satz bildet. Die LEDs eines Satzes von LEDs 46a, 46b, 46c sind vorzugsweise regelmäßig und/oder periodisch und/oder symmetrisch entlang des peripheren Randes, also entlang der Einkoppelfläche angeordnet. Dabei ist vorzugsweise zumindest teilweise zwischen den LEDs eines Satzes eine oder mehrere LEDs eines anderen Satzes angeordnet. Vorzugsweise sind die LEDs 44 derart angeordnet, dass sie eine Vielzahl im Wesentlichen identischer Gruppen von LEDs 48 bilden, wobei jede Gruppe von LEDs 48 aus jeden Satz von LEDs 46a, 46b, 46c zumindest eine LED 44 umfasst.In the embodiment of 3 the LEDs 44 are arranged on the peripheral edge of the radiation disk 14, which forms the coupling-in surface of the radiation disk 14. In particular, in this preferred embodiment, three different sets of LEDs 46a, 46b, 46c are provided, each set comprising a plurality of substantially identical LEDs 44. In this case, essentially identical means that the LEDs within a set of LEDs have essentially the same spectral distribution. However, the sets of LEDs differ from one another in their spectral distribution. In other words, in the preferred embodiment of 3 LEDs with three different colors are provided, with each color forming a plurality of LEDs in the respective set. The LEDs of a set of LEDs 46a, 46b, 46c are preferably arranged regularly and/or periodically and/or symmetrically along the peripheral edge, ie along the coupling surface. In this case, one or more LEDs of another set are preferably arranged at least partially between the LEDs of one set. Preferably, the LEDs 44 are arranged to form a plurality of substantially identical groups of LEDs 48, with each group of LEDs 48 including at least one LED 44 from each set of LEDs 46a, 46b, 46c.

Gesteuert und mit der erforderlichen elektrischen Leistung versorgt werden die LEDs 44 vorzugsweise mittels der in 2 bereits dargestellten Treibereinrichtung 22. Weitere Details einer beispielhaften Treibereinrichtung 22 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in 4 dargestellt. Demnach umfasst die Treibereinrichtung 22 vorzugsweise ein Netzteil 50, welches über einen Netzschalter 52 eine Kontrolleinrichtung 54 mit einer entsprechenden elektrischen Leistung versorgt. Vorzugsweise wird die Kontrolleinrichtung 54 von der zentralen Steuereinheit 26 mittels der Steuerverbindung 24 gesteuert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerverbindung 24 als USB-Verbindung ausgebildet. Es sind aber auch andere, vorzugsweise digitale Datenverbindungen als Steuerverbindung 24 möglich.The LEDs 44 are preferably controlled and supplied with the required electrical power by means of the 2 already illustrated driver device 22. Further details of an exemplary driver device 22 according to a preferred embodiment of the present invention are in 4 shown. Accordingly, the driver device 22 preferably includes a power pack 50 which supplies a control device 54 with a corresponding electrical power via a mains switch 52 . The control device 54 is preferably controlled by the central control unit 26 by means of the control connection 24 . In a preferred embodiment, the control connection 24 is designed as a USB connection. However, other, preferably digital, data connections are also possible as the control connection 24 .

In Abhängigkeit von Steuersignalen auf der Steuerverbindung 24 werden von der Kontrolleinrichtung 54 eines oder mehrere Schaltsignale generiert und ausgegeben, welche(s) eines oder mehrere entsprechende Steuerelemente 56a, 56b, 56c aktiviert/aktivieren. Vorzugsweise ist für jeden Satz von LEDs 46a, 46b, 46c zumindest ein Steuerelement 56a, 56b, 56c vorgesehen. In der in 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind die Steuerelemente 56a, 56b, 56c als Transistoren ausgebildet. Für jedes aktivierte Steuerelement liefert in der Treiberverbindung 20 eine entsprechende Leitung die erforderliche elektrische Leistung vom Netzteil 50 zum entsprechenden Satz von LEDs 46a, 46b, 46c.Depending on control signals on the control connection 24, the control device 54 generates and outputs one or more switching signals, which correspond to one or more corresponding control elements 56a, 56b, 56c activated/activated. At least one control element 56a, 56b, 56c is preferably provided for each set of LEDs 46a, 46b, 46c. in the in 4 In the preferred embodiment shown, the control elements 56a, 56b, 56c are in the form of transistors. For each activated control element, a corresponding line in the driver connection 20 supplies the required electrical power from the power supply 50 to the corresponding set of LEDs 46a, 46b, 46c.

5 veranschaulicht den Transmissionsgrad von Farbstoffen, die beim Färben eines Glases vorzugsweise zum Einsatz kommen können. Insbesondere sind die Transmissionskurven der Einzelfarben Rot (Kurve 120), Gelb (Kurve 122) und Blau (Kurve 124) sowie die Transmissionskurve eines Kunststoffs als beispielhaftes Trägermaterial (Kurve 126) dargestellt. Wie darin zu erkennen ist, besitzen die zum Färben verwendeten Einzelfarben charakteristische Absorptionsbanden, die in typischen Wellenlängenbereichen absorbieren. Im Beispiel von 5 liegen die Absorptionsbanden in den Bereichen von etwa 430 nm bis etwa 460 nm (gelb), von etwa 490 nm bis etwa 560 nm (rot) bzw. von etwa 600 nm bis etwa 670 nm (blau). Ein Vergleich mit den Emissionslinien der LEDs in 6 zeigt, dass für jede Einzelfarbe eine LED in der Weise ausgewählt werden kann, dass das Emissionsmaximum der jeweiligen LED vorzugsweise bei einer (insbesondere im Vergleich zu zumindest einer anderen verwendeten Einzelfarbe) geringen Absorption der jeweiligen Einzelfarbe liegt. Es können verschiedene Kombinationen an LED's gewählt werden, um die gewünschte Farbstoffzuordnung zu erreichen. Wird eine fest vorgegebene, insbesondere immer gleiche Palette an Farbstoffen verwendet, wird die Wahl der LEDs vorzugsweise so gewählt, dass die Umrechnungsmatrizen sich besonders einfach abbilden lassen. Wird jedoch beabsichtigt, eine größere Palette von Farbpigmenten messbar zu erfassen, so ist eine große Überlappung zwischen allen Pigmenten, z.B. allen Rot-Pigmenten und der Farbbeleuchtung wünschenswert. Vor allem in diesem Fall bleibt ein Kompromiss in der gewünschten Auswahl der LEDs bestehen, in Abhängigkeit vom gewünschten Einsatzzweck. 5 illustrates the degree of transmittance of dyes that can preferably be used when coloring a glass. In particular, the transmission curves of the individual colors red (curve 120), yellow (curve 122) and blue (curve 124) as well as the transmission curve of a plastic as an exemplary carrier material (curve 126) are shown. As can be seen therein, the individual colors used for coloring have characteristic absorption bands that absorb in typical wavelength ranges. In the example of 5 the absorption bands are in the ranges from about 430 nm to about 460 nm (yellow), from about 490 nm to about 560 nm (red) and from about 600 nm to about 670 nm (blue). A comparison with the emission lines of the LEDs in 6 shows that for each individual color an LED can be selected in such a way that the emission maximum of the respective LED is preferably at a low absorption (in particular compared to at least one other individual color used) of the respective individual color. Different combinations of LEDs can be chosen to achieve the desired colorant assignment. If a fixed, in particular always the same range of dyes is used, the selection of the LEDs is preferably selected in such a way that the conversion matrices can be mapped in a particularly simple manner. However, if the intention is to measurably record a larger range of color pigments, then a large overlap between all pigments, eg all red pigments, and the color lighting is desirable. In this case in particular, there remains a compromise in the desired selection of the LEDs, depending on the desired application.

Somit wird ein zu untersuchendes Glas beispielsweise nacheinander mit drei verschiedenen Farben homogen beleuchtet. Das Glas reflektiert bzw. absorbiert abhängig vom jeweiligen Ort des Glases und den darin vorhandenen Farbpigmenten den der Abstrahlfläche 16 emittierten Lichtstrom. Das von der Bildaufnahmeeinrichtung (z.B. Schwarzweißkamera) bestimmte ortsaufgelöste Signal ist damit sowohl spektral farb- als auch pigmentabhängigA glass to be examined is thus, for example, successively homogeneously illuminated with three different colors. Depending on the respective location of the glass and the color pigments present therein, the glass reflects or absorbs the luminous flux emitted by the emission surface 16 . The spatially resolved signal determined by the image recording device (e.g. black-and-white camera) is therefore both spectrally dependent on color and pigment

Betrachtet man den Spektralbereich des sichtbaren Lichts mit Wellenlängen λ von etwa 400 nm bis etwa 800 nm, kann die Intensität des zu messenden Signals wie folgt abgebildet werden: $I (F a r b e, B e l e u c h t u n g) \sim \int q (λ) \cdot ƒ (λ) \cdot d (λ)$

Looking at the spectral range of visible light with wavelengths λ from about 400 nm to about 800 nm, the intensity of the signal to be measured can be mapped as follows:

I (f a right b e, B e l e and c H t and n G) \sim \int q (λ) \cdot ƒ (λ) \cdot i.e (λ)

Dabei ist q die Intensität der Lichtquelle (z.B. der LEDs inklusive der Abstrahlscheibe), f die Transmission des zu untersuchenden Glases und d die Empfindlichkeit der Bildaufnahmeeinrichtung (Kamera).Here, q is the intensity of the light source (e.g. the LEDs including the radiation disc), f is the transmission of the glass to be examined and d is the sensitivity of the image recording device (camera).

Für jede Beleuchtung kann somit eine spektrale Emission q(λ) angegeben werden. Ebenso kann für jede Farbe (Farbpigmente), die sich im zu testenden Messobjekt (Glas) befindet, eine spektrale Transmission f(A) angegeben werden. Das gemessene Signal hängt damit sowohl von der Farbe (den Färbepigmenten) als auch von der Beleuchtung des Messobjekts ab. Zu jeder Kombination aus Farbe und Beleuchtung kann mit der obigen Gleichung eine gemessene Intensität messtechnisch ermittelt werden. Ein jeweiliges Beispiel für Intensitäten q(λ) der Beleuchtungsquelle und für die Transmission des Testglases bzw. der Farbpigmente ist in den oben bereits beschriebenen Darstellungen von 5 bzw. 6 gezeigt. Darüber hinaus stellt 7 ein Beispiel einer relativen spektralen Empfindlichkeit q(λ) der Bildaufnahmeeinrichtung (z.B. CCD-Kamera) dar.A spectral emission q(λ) can thus be specified for each illumination. A spectral transmission f(A) can also be specified for each color (color pigments) that is in the measurement object (glass) to be tested. The measured signal thus depends on both the color (the coloring pigments) and the lighting of the measurement object. A measured intensity can be determined metrologically for each combination of color and illumination using the above equation. A respective example for intensities q(λ) of the illumination source and for the transmission of the test glass or the color pigments is shown in the representations of FIG 5 or. 6 shown. In addition, 7 represents an example of a relative spectral sensitivity q(λ) of the image recording device (e.g. CCD camera).

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 10' ist in 8 dargestellt. Insbesondere soweit dieselben Bezugszeichen wie in der in 2 dargestellten Ausführungsform verwendet werden, wird auf die entsprechenden Ausführung in der Beschreibung von 2 verwiesen, die vorzugsweise auch auf die Ausführungsform von 8 in analoger Weise anzuwenden ist. Insbesondere umfasst die Vorrichtung 10' eine Beleuchtungseinrichtung. Auch in dieser bevorzugten Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine Abstrahlscheibe 14' mit einer planaren Abstrahlfläche 16 zum diffusen Abstrahlen von Licht. Nunmehr wird als Abstrahlscheibe 14' vorzugsweise eine ausgedehnte, homogene Lichtquelle verwendet, die über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereiche eine homogene Ausleuchtung ermöglicht. Es wird also vorzugsweise im Wesentlichen weißes Licht emittiert. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Abstrahlscheibe 14' eine Kaltkathodenröhre (z.B. einen Computermonitor mit einer Kaltkathodenröhre) und/oder eine LED-Beleuchtungseinheit (z.B. einen Computermonitor mit einer LED-Beleuchtungseinheit) und/oder ein LED-Panel und/oder ein anderes Beleuchtungssystem, das eine über die Abstrahlfläche 16 weitgehend homogene Beleuchtung in einem breiten spektralen Bereich über das sichtbare Lichtspektrum ermöglicht. Vorzugsweise wird unmittelbar über dem Beleuchtungssystem eine diffuse Streuscheibe positioniert, um eine diffuse Ausleuchtung des Testglases 12 zu erreichen.Another preferred embodiment of a device 10' is in 8th shown. In particular, to the extent that the same reference numbers are used as in 2 illustrated embodiment will be used on the corresponding embodiment in the description of 2 referred, preferably also to the embodiment of 8th to be applied in an analogous manner. In particular, the device 10' comprises an illumination device. In this preferred embodiment, too, the lighting device comprises a radiation disk 14′ with a planar radiation surface 16 for the diffuse emission of light. An extended, homogeneous light source is now preferably used as the radiation disk 14′, which enables homogeneous illumination over the entire visible wavelength range. Essentially white light is therefore preferably emitted. In preferred embodiments, the radiation disk 14' comprises a cold cathode tube (e.g. a computer monitor with a cold cathode tube) and/or an LED lighting unit (e.g. a computer monitor with an LED lighting unit) and/or an LED panel and/or another lighting system that one over the radiating surface 16 Weitge enables homogeneous illumination in a wide spectral range across the visible light spectrum. A diffuse diffusing screen is preferably positioned directly above the illumination system in order to achieve diffuse illumination of the test glass 12 .

Anders als in der Ausführungsform von 2 ist es bei der Ausführungsform von 8 zwar möglich aber nicht notwendig, dass über eine Treiberverbindung 20' mittels einer vorzugsweise von der Beleuchtungseinrichtung umfassten Treibereinrichtung 22' verschiedene Farben unabhängige voneinander angesteuert werden. Vielmehr kann in dieser Ausführungsform stets insbesondere weißes Licht mit festgelegter spektraler Verteilung emittiert werden. Die spektrale Auflösung, also die Abhängigkeit der Transmission des zu untersuchenden Glases von der Wellenlänge (Farbe) des Lichts, wird in dieser Ausführungsform durch eine Bildaufnahmeeinrichtung 30' erreicht. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30' ist vorzugsweise als Kamera, insbesondere als CCD-Kamera (z.B. 3-Farben-CCD-Kamera) ausgebildet und derart positioniert oder positionierbar, dass das Glas 12 und/oder sogar die gesamte Abstrahlscheibe 14' vorzugsweise vollständig im Aufnahmebereich (Aufnahmekegel) der Bildaufnahmeeinrichtung 30' liegt.Unlike in the embodiment of 2 it is in the embodiment of 8th It is possible, but not necessary, for different colors to be controlled independently of one another via a driver connection 20' by means of a driver device 22', which is preferably included in the lighting device. Rather, in this embodiment, white light in particular can always be emitted with a defined spectral distribution. The spectral resolution, ie the dependence of the transmission of the glass to be examined on the wavelength (color) of the light, is achieved in this embodiment by an image recording device 30'. The image recording device 30' is preferably embodied as a camera, in particular as a CCD camera (e.g. 3-color CCD camera) and is or can be positioned in such a way that the glass 12 and/or even the entire radiation disk 14' is preferably completely in the recording area (recording cone ) of the image recording device 30'.

Damit ist die Bildaufnahmeeinrichtung 30' ausgelegt, das von der Abstrahlfläche 16 abgestrahlte und insbesondere das durch das zu überprüfende Glas 12 transmittierte Licht als zweidimensionales Bild, also ortsaufgelöst, gleichzeitig zu erfassen. Außerdem ist die Bildaufnahmeeinrichtung 30' insbesondere ausgelegt, für eine Vielzahl von spektralen Verteilungen jeweils Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche 16 abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas 12 transmittierte Licht als zweidimensionaler Bilddatensatz zu erfassen. Insbesondere wird für jede der von der Bildaufnahmeeinrichtung 30' festgelegte spektrale Verteilungen ein Bilddatensatz generiert, der eine Vielzahl von vorzugsweise matrixartig angeordneten Bildpunkten repräsentiert und die im jeweiligen Bildpunkt an der Bildaufnahmeeinrichtung 30' zu beobachtenden Helligkeit des Lichts der Abstrahlfläche 16 bzw. des Glases 12 in der jeweiligen spektralen Verteilung festlegt. Vorzugsweise entspricht also jeder Datenwert des jeweiligen Bilddatensatzes einem Bildpunkt, wobei jeder Datenwert die im entsprechenden Bildpunkt von der Bildaufnahmeeinrichtung erfassten Helligkeit innerhalb des spektralen Bereichs festlegt.The image recording device 30' is thus designed to simultaneously record the light emitted by the emission surface 16 and in particular the light transmitted through the glass 12 to be checked as a two-dimensional image, that is to say spatially resolved. In addition, the image recording device 30′ is designed in particular to record brightness data for the light emitted by the emission surface 16 and transmitted through the glass 12 to be checked as a two-dimensional image data set for a large number of spectral distributions. In particular, for each of the spectral distributions defined by the image recording device 30', an image data set is generated which represents a large number of pixels preferably arranged in a matrix-like manner and the brightness of the light of the emission surface 16 or of the glass 12 to be observed in the respective pixel on the image recording device 30' of the respective spectral distribution. Each data value of the respective image data record therefore preferably corresponds to a pixel, with each data value defining the brightness within the spectral range detected by the image recording device in the corresponding pixel.

9 veranschaulicht beispielhaft relative spektrale Empfindlichkeiten der Bildaufnahmeeinrichtung 30' gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, in der die Bildaufnahmeeinrichtung ausgelegt ist, drei spektrale Verteilungen zu unterscheiden (Drei-Farben-Kamera). Insbesondere sind die relativen spektralen Empfindlichkeiten der drei Farben Rot (Kurve 130), Grün (Kurve 132) und Blau (Kurve 134) dargestellt. 9 FIG. 12 illustrates, by way of example, relative spectral sensitivities of the image recording device 30' according to a preferred embodiment, in which the image recording device is designed to distinguish three spectral distributions (three-color camera). In particular, the relative spectral sensitivities of the three colors red (curve 130), green (curve 132) and blue (curve 134) are shown.

Die Bilddatensätze werden über eine Bilddatenleitung 32 zur einer Steuereinheit 26' übermittelt. Vorzugsweise werden die Bilddatensätze aller spektralen Verteilungen gleichzeitig, also parallel über die Bilddatenleitung 32 übermittelt. Vorzugsweise weist die Steuereinheit 26' ein Steuermodul 34' auf, das ausgelegt ist, die Bilddatensätze gleichzeitig zu erfassen. Vorzugsweise ist das Steuermodul 34' ausgelegt, synchron zur Aktivierung der Abstrahlung von Licht auch das Erfassen der Bilddatensätze zu aktivieren. Nach Erhalt der Bilddatensätze werden diese vorzugsweise mit Bezug zur zugehörigen spektralen Verteilung im Bilddatenspeicher 36 der Steuereinheit gespeichert. Damit stehen im Bilddatenspeicher 36 die Bilddatensätze mit Bezug zur zugehörigen spektralen Verteilung für die weitere Analyse zur Verfügung. Diese Analyse kann dann vorzugsweise analog zu der Ausführungsform von 2 erfolgen.The image data records are transmitted via an image data line 32 to a control unit 26'. The image data records of all spectral distributions are preferably transmitted simultaneously, that is to say in parallel, via the image data line 32 . The control unit 26′ preferably has a control module 34′ which is designed to acquire the image data sets simultaneously. The control module 34' is preferably designed to also activate the acquisition of the image data sets synchronously with the activation of the emission of light. After the image data sets have been received, they are preferably stored with reference to the associated spectral distribution in the image data memory 36 of the control unit. The image data sets with reference to the associated spectral distribution are thus available in the image data memory 36 for further analysis. This analysis can then preferably be carried out analogously to the embodiment of FIG 2 take place.

Durch sequentielles Durchleuchten des Glases mit der jeweiligen LED-Farbe oder durch sequentielles oder gleichzeitiges Erfassen von Bilddaten mittels einer farbaufgelösten Bilderfassungseinrichtung können die Einzelfarbanteile ortsaufgelöst bestimmt werden. Abweichend von den gezeigten Beispielen bevorzugter Ausführungsformen könnten beispielsweise auch vier Einzelfarbstoffe (z.B. Rot, Gelb, Grün, Blau) und entsprechende LEDs oder eine entsprechend einer farbaufgelösten Bilderfassungseinrichtung für die Analyse verwendet werden.The individual color components can be determined in a spatially resolved manner by sequentially transilluminating the glass with the respective LED color or by sequentially or simultaneously capturing image data using a color-resolved image capturing device. Deviating from the examples of preferred embodiments shown, four individual dyes (e.g. red, yellow, green, blue) and corresponding LEDs or a corresponding color-resolved image acquisition device could also be used for the analysis.

Vorzugsweise wird für jeden Farbstoff bzw. für jede entsprechende LED-Farbe eine Kamera-Aufnahme, also ein Bilddatensatz mit dem zu überprüfenden Glas und ein Referenz-Bilddatensatz ohne das zu überprüfende Glas erfasst. Vorzugsweise erfolgen anschließend für jede LED-Farbe (also jede spektrale Verteilung) bzw. im Falle einer farbaufgelösten Bilderfassungseinrichtung für jeden Farbdatensatz (Bilddatensatz) folgende Schritte:

- Division der Datenwerte des Bilddatensatzes mit Glas durch die Datenwerte des Referenz-Bilddatensatzes;
- Normierung der Ergebnisse;
- (evtl. Reduzierung der Ergebnisse auf wenige Freiheitsgrade);
- Anzeige der Ergebnisse in der zu analysierenden Einzelfarbe.

A camera recording, ie an image data set with the glass to be checked and a reference image data set without the glass to be checked, is preferably recorded for each dye or for each corresponding LED color. The following steps preferably then take place for each LED color (i.e. each spectral distribution) or, in the case of a color-resolved image acquisition device, for each color data set (image data set):

- dividing the data values of the image data set with glass by the data values of the reference image data set;
- normalization of the results;
- (Possibly reducing the results to a few degrees of freedom);
- Display of the results in the single color to be analyzed.

Für die Normierung werden vorzugsweise Normierungs-Referenz-Bilddatensätze erzeugt. Insbesondere wird im Falle einer Ausführungsform, bei der die Lichtemission spektral selektiv erfolgt, ein Dunkel-Referenz-Bilddatensatz und für jede spektrale Verteilung ein Hell-Referenz-Bilddatensatz erfasst. Insbesondere bei Verwendung von drei verschiedenen spektralen Verteilungen der Beleuchtungseinrichtung erfolgt das Erfassen der Normierungs-Referenz-Bilddatensätze vorzugsweise gemäß einem der in den beiden nachfolgenden Tabellen veranschaulichten Schemas. Darin repräsentiert jede Zeile einen Normierungs-Referenz-Bilddatensatz, wobei die ersten drei Spalten die jeweilige relative Intensität der verschiedenen, emittierten spektralen Verteilungen darstellt: Rot Grün Blau Detektor 0 % 0 % 0 % Dunkelbild 100 % 0 % 0 % Max Hell Rot 0% 100 % 0 % Max Hell Grün 0% 0 % 100 % Max Hell Blau Normalization reference image data records are preferably generated for the normalization. In particular, in the case of an embodiment in which the light emission takes place spectrally selectively, a dark reference image data record and for each spectral distribution a light reference image data record are recorded. In particular when using three different spectral distributions of the lighting device, the normalization reference image data sets are preferably recorded according to one of the schemes illustrated in the two tables below. Each row represents a normalization reference image data set, with the first three columns showing the respective relative intensity of the different spectral distributions emitted: Red Green Blue detector 0% 0% 0% dark frame 100% 0% 0% Max Bright Red 0% 100% 0% Max Bright Green 0% 0% 100% Max Bright Blue

So wird in einer ersten möglichen Variante (3-Farbenvariante) ein Dunkel-Referenz-Bilddatensatz (Spalte „Detektor“: „Dunkelbild“) erfasst, während alle Leuchtquellen der drei verschiedenen beispielhaften spektralen Verteilungen („Rot“, „Grün“, „Blau“) abgeschaltet sind („0 %“). Außerdem wird für jede einzeln aktivierte spektrale Verteilung („100 %“) jeweils ein Hell-Referenz-Bilddatensatz erfasst. Rot Grün Blau Detektor 0 % 0 % 0 % Dunkelbild 100 % 0 % 0 % Max Hell Rot 0% 100 % 0% Max Hell Grün 0 % 0% 100 % Max Hell Blau 100 % 100% 0% Max Hell Rot + Grün 0% 100% 100% Max Hell Grün + Blau 100 % 0% 100 % Max Hell Blau + Rot 100 % 100% 100% Max Hell Rot + Grün + Blau In a first possible variant (3-color variant), a dark reference image data set (“Detector” column: “Dark image”) is recorded, while all light sources of the three different exemplary spectral distributions (“red”, “green”, “blue ") are switched off ("0%"). In addition, a light reference image data record is recorded for each individually activated spectral distribution ("100%"). Red Green Blue detector 0% 0% 0% dark frame 100% 0% 0% Max Bright Red 0% 100% 0% Max Bright Green 0% 0% 100% Max Bright Blue 100% 100% 0% Max Bright Red + Green 0% 100% 100% Max Bright Green + Blue 100% 0% 100% Max Bright Blue + Red 100% 100% 100% Max Bright Red + Green + Blue

In einer zweiten möglichen Variante (7-Farbenvariante) wird ebenfalls ein Dunkel-Referenz-Bilddatensatz erfasst, während alle Leuchtquellen der drei verschiedenen spektralen Verteilungen abgeschaltet sind. Außerdem wird ebenfalls für jede einzeln aktivierte spektrale Verteilung jeweils ein Hell-Referenz-Bilddatensatz erfasst. Darüber hinaus wird aber auch noch für jede Kombination von zwei der drei oder von allen drei spektralen Verteilungen jeweils ein entsprechender Hell-Referenz-Bilddatensatz erfasst.In a second possible variant (7-color variant), a dark reference image data set is also recorded while all light sources of the three different spectral distributions are switched off. In addition, a light reference image data record is also recorded for each individually activated spectral distribution. In addition, however, a corresponding bright reference image data record is also recorded for each combination of two of the three or of all three spectral distributions.

Im Falle einer Ausführungsform, bei der die Erfassung der Bilddatensätze durch die Bildaufnahmeeinrichtung spektral selektiv erfolgt, wenn also die spektralen Verteilungen insbesondere durch entsprechende spektrale Empfindlichkeiten der Bildaufnahmeeinrichtung festgelegt sind, wird vorzugsweise für jede von der Bildaufnahmeeinrichtung festgelegte spektrale Verteilung ein Dunkel-Referenz-Bilddatensatz und ein Hell-Referenz-Bilddatensatz erfasst. Ein entsprechendes bevorzugtes Schema der Erfassung der Normierungs-Referenz-Bilddatensätze ist in der nachfolgenden Tabelle veranschaulicht: Panel Rot Grün Blau 0 % Dunkelbild Dunkelbild Dunkelbild 100 % max hell Rot max hell Grün max hell Blau In the case of an embodiment in which the image datasets are recorded spectrally selectively by the image recording device, i.e. if the spectral distributions are defined in particular by corresponding spectral sensitivities of the image recording device, a dark reference image dataset and a bright reference image data set is recorded. A corresponding preferred scheme for capturing the normalization reference image data sets is illustrated in the table below: panel Red Green Blue 0% dark frame dark frame dark frame 100% max bright red maximum light green maximum light blue

Insbesondere bei Verwendung von drei verschiedenen spektralen Verteilungen der Bildaufnahmeeinrichtung werden für jede der drei spektralen Verteilungen („Rot“, „Grün“, „Blau“) Dunkel-Referenz-Bilddatensätze („Dunkelbild“), während die Beleuchtungseinrichtung („Panel“) abgeschaltet ist („0 %“). Außerdem werden für jede der drei spektralen Verteilungen Hell-Referenz-Bilddatensätze erfasst, während die Beleuchtungseinrichtung aktiviert („100 %“) ist.In particular, when using three different spectral distributions of the imaging device, dark reference image datasets (“dark image”) for each of the three spectral distributions (“red”, “green”, “blue”) are switched off while the lighting device (“panel”) is switched off is ("0%"). In addition, light reference image data sets are recorded for each of the three spectral distributions while the lighting device is activated ("100%").

Für die Normierung wird das Dunkelbild für jeden gemessenen Ort die Intensität auf 0% abgebildet und für jeden der möglichen Hellbildmessungen für jeden gemessenen Ort die Intensität auf 100% abgebildet. Das heisst, bevor eine Messung eines Messobjektes stattfinden kann, werden zunächst die Hellbilder und das Dunkelbild aufgenommen. Dabei wird insbesondere im Hellbild vorzugsweise kein Messobjekt eingefügt. Für die Messung eines Testglases stehen damit für jeden ortsabhängigen Messwert des Bildfeldes der Kamera V(x,y) die folgenden Messvektoren zur Verfügung:

a) LED 3 Farben: Rot, Grün, Blau
b) LED 7 Farben: Rot, Grün, Blau, Rot+Grün, Grün+Blau, Blau+ Rot, Rot+Grün+Blau
c) Farb-CCD: Rot, Grün, Blau

For the normalization, the intensity of the dark image is mapped to 0% for each measured location and the intensity to 100% for each of the possible light image measurements for each measured location. This means that before a measurement object can be measured, the bright images and the dark image are recorded first. In this case, preferably no measurement object is inserted, particularly in the bright image. For the measurement of a test glass, the following measurement vectors are available for each location-dependent measurement value of the image field of the camera V(x,y):

a) LED 3 colors: red, green, blue
b) LED 7 colors: Red, Green, Blue, Red+Green, Green+Blue, Blue+Red, Red+Green+Blue
c) Color CCD: Red, Green, Blue

Dabei ist jeder Messwert skaliert von 0% bis 100% bezogen auf die Intensität der einzelnen Farbkanäle. Die Einzelmessungen liefern zunächst einen Satz von im Detektor ermittelten Intensitäten, die anschließend auf Hell / Dunkel normiert werden. Um mit diesen normierten Daten auf die Pigmentverteilungen (Farbstoffdichtewert) schliessen zu können, wird eine Farbstoffdatenbank mit einem Farbdichtemodell bereitgestellt, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt. Um das Farbdichtemodell bereitzustellen, werden vorzugsweise homogen gefärbte Mustergläser über einen endlichen Ortsbereich (etwa die Mitte der Mustergläser) vermessen. Dabei sind die Farbpigmentmengen (insbesondere die Farbstoffdichte bzw. der Farbstoffdichtewert) in diesen Mustergläsern bekannt. Als Beispiel hierzu wird im Folgenden der Fall von einem Dreikanal-Messystem (LED 3 Farben bzw. Farb-CCD) beschrieben: Im einfachsten Fall werden 8 Mustergläser mit jeweils einer minimalen bzw. einer maximalen Pigmentmenge eingefärbt. Pigmente Messung Muster Rot Gelb Blau 1 Min Min Min 2 Min Min Max 3 Min Max Min 4 Min Max Max 5 Max Min Min 6 Max Min Max 7 Max Max Min 8 Max Max Max Each measured value is scaled from 0% to 100% based on the intensity of the individual color channels. The individual measurements initially provide a set of intensities determined in the detector, which are then normalized to light/dark. In order to be able to use this normalized data to draw conclusions about the pigment distributions (dye density value), a dye database with a color density model is provided, which represents a dye density value for each dye from a set of dyes as a function of transmission values for the large number of spectral distributions. In order to provide the color density model, preferably homogeneously colored sample glasses are measured over a finite spatial area (approximately the middle of the sample glasses). The color pigment quantities (in particular the dye density or the dye density value) in these sample glasses are known. The case of a three-channel measuring system (3-color LED or color CCD) is described below as an example: In the simplest case, 8 sample glasses are each colored with a minimum or maximum amount of pigment. pigments Measurement sample Red Yellow Blue 1 minutes minutes minutes 2 minutes minutes Max 3 minutes Max minutes 4 minutes Max Max 5 Max minutes minutes 6 Max minutes Max 7 Max Max minutes 8th Max Max Max

Gemäss der allgemein bekannten Regeln der statistischen Versuchsplanung für vollfaktorielle Versuchspläne wird damit vorzugsweise eine multilineare Abbildung zwischen den Pigmenten und den Einzelmessungen entsprechend der folgenden Vektorgleichung erstellt. $\vec{V} = {\vec{V}}_{0} + \overset{\leftrightarrow}{M} \cdot \vec{F}$

In accordance with the generally known rules of statistical test planning for full factorial test plans, a multilinear mapping between the pigments and the individual measurements is thus preferably created according to the following vector equation.

\vec{V} = {\vec{V}}_{0} + \overset{\leftrightarrow}{M} \cdot \vec{f}

Der Messvektor $\vec{V}$

enthält dabei drei Freiheitsgrade von normierten Rot/Grün/Blau-Messwerten. Der Farbvektor

\vec{F}

enthält in diesem Beispiel die drei Farbpigmente mit Masszahlen der Pigmentmenge für z.B. Pigment Rot, Pigment Gelb, Pigment Blau. Die Matrix

\overset{\leftrightarrow}{M}

ist gemäß der Regeln der statistischen Versuchsplanung erstellt worden. Damit die Farbwerte

\vec{F}

aus den Messwerten der für die zu untersuchenden Gläser erfassten Bilddatensätzen berechnet werden können, muss jedoch der umgekehrte Zusammenhang bekannt sein. Sofern die Matrix

\vec{M}

quadratisch und invertierbar ist, kann diese Gleichung invertiert werden. Ist dies jedoch nicht der Fall, so kann im allgemeinen jedoch eine Nullstellenbestimmung insbesondere gemäß eines verallgemeinerten Newtonverfahrens für die Gleichung

0 = {\vec{V}}_{0} + \overset{\leftrightarrow}{M} \cdot \vec{F} - \vec{V}

bestimmt werden. Weiterhin sind iterative Verfahren bekannt, die diesen Zusammenhang hinreichend genau numerisch lösen können.The measurement vector

\vec{V}

contains three degrees of freedom of normalized red/green/blue measured values. The color vector

\vec{f}

contains in this example the three color pigments with numbers of the pigment amount for eg pigment red, pigment yellow, pigment blue. The Matrix

\overset{\leftrightarrow}{M}

has been created according to the rules of statistical design of experiments. Thus the color values

\vec{f}

can be calculated from the measured values of the image data records recorded for the glasses to be examined, however, the reverse relationship must be known. Unless the matrix

\vec{M}

is quadratic and invertible, this equation can be inverted. However, if this is not the case, then in general a zero point determination can be carried out, in particular in accordance with a generalized Newton method for the equation

0 = {\vec{V}}_{0} + \overset{\leftrightarrow}{M} \cdot \vec{f} - \vec{V}

to be determined. Furthermore, iterative methods are known which can solve this relationship numerically with sufficient accuracy.

Wie hier kurz skizziert wurde, können 3 Freiheitsgrade für den Messvektor $\vec{V}$

angenommen werden. Analog können beispielsweise für den Fall einer oben beschriebenen 7-Farbenvariante 7 Freiheitsgrade für den Messvektor angenommen werden. Auch für diesen Fall kann ein Modell angegeben werden, das den Farbvektor mit den Messvektoren in Beziehung zueinander setzt. Es können auch Versuchspläne in Betracht gezogen werden, die etwa quadartische Abhängikeiten

\vec{V} \sim F^{2}

beschreiben. Eine Begrenzung der mathematischen Methoden ist hierbei nicht gegeben, sondern wird allein durch die hinreichende Genauigkeit der Messergebnisse gerechtfertigt.As briefly outlined here, 3 degrees of freedom for the measurement vector

\vec{V}

be accepted. Analogously, 7 degrees of freedom can be assumed for the measurement vector in the case of a 7-color variant described above, for example. For this case, too, a model can be specified that relates the color vector to the measurement vectors. Experimental designs can also be considered that have, for example, quadratic dependencies

\vec{V} \sim f^{2}

describe. A limitation of the mathematical methods is not given here, but is justified solely by the sufficient accuracy of the measurement results.

Nachdem die Normierung des Einzelkanäle erfolgt ist und zudem die Normierung auf die Farbmengen erfolgt ist können nun die unbekannten Farbpigmentverteilungen (Farbdichtewerte) der zu überprüfenden Gläser bestimmt werden. Für die Ergebnisse werden vorzugsweise weitere Charakterisierungen vorgenommen.After the individual channels have been normalized and the color quantities have also been normalized, the unknown color pigment distributions (color density values) of the glasses to be checked can now be determined. Further characterizations are preferably carried out for the results.

Insbesondere können gradientengefärbte Gläser mit diesem System in Bezug auf die jeweilige Pigmentdichte (Farbstoffdichte) der einzelnen Farbstoffe beschrieben werden. 10A und 10B zeigen beispielhafte grafische Darstellungen einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte für einen Farbstoff des Satzes von verwendeten Farbstoffen für ein gradientengefärbtes Glas. Dabei stellt 10A die Farbstoffdichteverteilung beispielsweise als Graustufenbild dar, während 10B insbesondere dieselbe Farbstoffdichteverteilung in Form von Linien gleicher Farbstoffdichtewerte darstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine dieser grafischen Darstellungen zusammen mit entsprechenden grafischen Darstellungen der Farbstoffdichteverteilungen für die anderen verwendeten Farbstoffe mittels der Bildausgabeeinrichtung ausgegeben. Besonders bevorzugt erfolgt die Ausgabe dabei für jeden Farbstoff in einer Farbe der grafischen Darstellung, die für den Benutzer besonders intuitiv mit der optisch wirksamen Farbe des entsprechenden Farbstoffes korrelliert, d.h. die grafische Darstellung für einen blauen Farbstoff erfolgt vorzugsweise in blau, usw..In particular, gradient-colored glasses can be described with this system in relation to the respective pigment density (dye density) of the individual dyes. 10A and 10B show exemplary plots of a distribution of local dye density values for one of the set of dyes used for a gradient colored glass. In doing so 10A represents the dye density distribution, for example, as a grayscale image, while 10B in particular, represents the same dye density distribution in the form of lines of equal dye density values. In a preferred embodiment, one of these graphical representations is output by means of the image output device together with corresponding graphical representations of the colorant density distributions for the other colorants used. The output for each dye is particularly preferably in a color of the graphic representation that correlates particularly intuitively for the user with the optically effective color of the corresponding dye, i.e. the graphic representation for a blue dye is preferably in blue, etc.

Sofern die Gläser eine Gradientenfärbung besitzen und das Zentrum des Gradienten mit dem Glasmittelpunkt (näherungsweise) zusammenfällt, kann eine Radiuszerlegung des Messungen für jede der drei Einzelfarben erfolgen. Zu jedem Radius kann für jede der drei Pigmentfarben der Gradientenanteil angegeben werden.If the glasses have a gradient coloring and the center of the gradient coincides (approximately) with the middle point of the glass, a radius decomposition of the measurements can be made for each of the three individual colors. The gradient proportion for each of the three pigment colors can be specified for each radius.

In einer weiteren Anwendung kann beispielsweise demonstriert werden, wie etwa eine Randabschattung oder Randaufhellung durch eine radiale Auswertung der Farbpigmentergebnisse bestimmt werden kann. So können die lokalen Farbdichtewerte durch eine radiale Zerlegung in Farbpigmentmenten umgerechnet transformiert werden. 11 stellt eine beispielhafte radiale Verteilung für die drei verschiedene Farbstoffe Rot (Kurve 140), Gelb (Kurve 142) und Blau (Kurve 144) dar.In another application, it can be demonstrated, for example, how edge shadowing or edge lightening can be determined by a radial evaluation of the color pigment results. In this way, the local color density values can be converted into color pigment elements by means of a radial decomposition. 11 shows an exemplary radial distribution for the three different dyes red (curve 140), yellow (curve 142) and blue (curve 144).

Vorzugsweise wird je nach Einsatzgebiet einer der folgenden bevorzugten Auswertungsmodi herangezogen:

a) Summenkanal (grau) ohne Pigmentberechnung
- • allgemeine Kontrastdarstellung
- • lokale Kontrastfehler, Flecken, etc.
- • allg. Dokumetation von Kontastprofilen
b) Farbpigmente Ortsaufgelöst
- • Dokumentation von Farbvariationen
- • Dokumentation von Gradientengläsern
d) Farbpigmente Linienschnitte
- • Linienschitte prallel von Gradienten
- • Farbunterschiede entlang ausgezeichneter Glasorientierungen
e) Farbpigmente Polarschnitte
- • Farbunterschiede antlang von Glasrändern
f) Farbpigmente Radialzerlegung
- • radiale Farbverteilungen
- • Randabschattungen
g) Farbpigmente radiale Gradientenzerlegung
- • radiale Farbgradienten
- • Farbschwächen bei prismatischen Gläsern
h) Farbpigmente radiale Quadrupolzerlegung
- • Farbschwächen bei Cylindergläsern

Depending on the area of application, one of the following preferred evaluation modes is preferably used:

a) Sum channel (grey) without pigment calculation
- • general contrast display
- • local contrast errors, stains, etc.
- • General documentation of contrast profiles
b) Color pigments spatially resolved
- • Documentation of color variations
- • Documentation of gradient lenses
d) color pigments line cuts
- • Line intersections of gradients
- • Color differences along excellent lens orientations
e) Color pigments polar sections
- • Color differences along glass edges
f) Color pigments radial decomposition
- • radial color distributions
- • Edge shadowing
g) Color pigments radial gradient decomposition
- • radial color gradients
- • Color weaknesses in prismatic lenses
h) Color pigments radial quadrupole decomposition
- • Color weaknesses in cylinder glasses

Damit ermöglicht die Erfindung eine ortsaufgelöste Einzelfarbanalyse. Für jede Einzelfarbe, also für jeden einzelnen, verwendeten Farbstoff kann eine „Landkarte“ der Pigmentdichten angegeben werden. Damit lassen sich Gradienten und/oder Randabschattungen der Einzelfarben sehr zuverlässig und schnell quantitativ beschreiben. Die Fleckigkeit des Glases kann getrennt nach Einzelfarben untersucht und angegeben werden. Für die homogene Färbung kann der Grad der Homogenität aufgelöst nach einzelnen Farben angegeben werden. Insbesondere ist damit eine besonders gezielte Nachführung bzw. Korrektur für jede der Einzelfarben prognostizierbar.The invention thus enables a spatially resolved individual color analysis. A "map" of the pigment density can be specified for each individual colour, i.e. for each individual dye used. With this, gradients and/or edge shadowing of the individual colors can be quantitatively described very reliably and quickly. The mottling of the glass can be examined and specified separately according to individual colors. For the homogeneous colouring, the degree of homogeneity can be broken down into individual colours. In particular, a particularly targeted tracking or correction for each of the individual colors can thus be predicted.

BezugszeichenlisteReference List

1010: Vorrichtungcontraption
1212: GlasGlass
1414: Abstrahlscheiberadiating disc
1616: Abstrahlflächeradiating surface
1818: Einkoppelflächecoupling surface
2020: Treiberverbindungdriver connection
2222: Treibereinrichtungdriver setup
2424: Steuerverbindungcontrol connection
2626: Steuereinheitcontrol unit
2828: optische Achseoptical axis
3030: Bildaufnahmeeinrichtungimage capture device
3232: Bilddatenleitungimage data line
3434: Steuermodulcontrol module
3636: Bilddatenspeicherimage data storage
3838: Farbstoffdatenbankdye database
4040: Analysemodulanalysis module
4242: Bildausgabeeinrichtungimage output device
4444: Leuchtquellen (LEDs)Light sources (LEDs)
4646: Sätze von LeuchtquellenSets of light sources
4848: Gruppen von LeuchtquellenGroups of light sources
5050: Netzteilpower adapter
5252: Hauptschaltermain switch
5454: Kontrolleinrichtungcontrol device
5656: Steuerelemente (Transistoren)Controls (Transistors)
110110: Einzelfarbe Rotsingle color red
112112: Einzelfarbe GelbSingle color yellow
114114: Einzelfarbe BlauSingle color blue
120120: Transmissionsgrad der Einzelfarbe RotDegree of transmittance of the single color red
122122: Transmissionsgrad der Einzelfarbe GelbDegree of transmittance of the single color yellow
124124: Transmissionsgrad der Einzelfarbe BlauDegree of transmittance of the single color blue
126126: Transmissionsgrad des TrägermaterialsDegree of transmission of the carrier material
130130: Farbempfindlichkeit für die Farbe RotColor sensitivity for the color red
132132: Farbempfindlichkeit für die Farbe GrünColor sensitivity for the color green
134134: Farbempfindlichkeit für die Farbe BlauColor sensitivity for the color blue
140140: Farbstoffdichteverteilung für die Farbe RotDye density distribution for the color red
142142: Farbstoffdichteverteilung für die Farbe GelbDye density distribution for the color yellow
144144: Farbstoffdichteverteilung für die Farbe BlauDye density distribution for the color blue

Claims

Vorrichtung (10; 10') zur Überprüfung einer Färbung eines Glases (12), umfassend - eine Beleuchtungseinrichtung zum diffusen Abstrahlen von Licht an einer Abstrahlfläche (16) der Beleuchtungseinrichtung; - eine Bildaufnahmeeinrichtung (30; 30' ), welche ausgelegt ist, für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche (16) abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas (12) transmittierte Licht als zweidimensionalen Bilddatensatz zu erfassen; - eine Farbstoffdatenbank (38) mit einem Farbdichtemodell, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt; - ein Analysemodul (40), welches ausgelegt ist, -- für jeden von der Bildaufnahmeeinrichtung (30; 30') erfassten Bilddatensatz aus den Helligkeitsdaten lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases (12) zu ermitteln; und -- für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell lokale Farbdichtewerte zu ermitteln; und - eine Bildausgabeeinrichtung (42), welche ausgelegt ist, für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte auszugeben, wobei die Beleuchtungseinrichtung ausgelegt ist, Licht wahlweise mit jeder der Vielzahl spektraler Verteilungen zum Beleuchten des zu überprüfenden Glases (12) abzustrahlen.Device (10; 10') for checking a coloring of a glass (12), comprising - An illumination device for the diffuse emission of light on an emission surface (16) of the illumination device; - an image recording device (30; 30') which is designed to record brightness data for the light emitted by the emission surface (16) and transmitted through the glass (12) to be checked as a two-dimensional image data set for each of a large number of spectral distributions; - a colorant database (38) with a color density model which, for each colorant from a set of colorants, represents a colorant density value as a function of transmission values for the plurality of spectral distributions; - an analysis module (40) which is designed -- determining local transmission values of the glass (12) to be checked for each image data set recorded by the image recording device (30; 30') from the brightness data; and -- determine local color density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model; and - an image output device (42) which is designed to output a graphical representation of a distribution of the local colorant density values for each colorant of the set of colorants, wherein the illuminating device is designed to emit light selectively with each of the plurality of spectral distributions for illuminating the glass (12) to be inspected.

Vorrichtung (10; 10') zur Überprüfung einer Färbung eines Glases (12), umfassend - eine Beleuchtungseinrichtung zum diffusen Abstrahlen von Licht an einer Abstrahlfläche (16) der Beleuchtungseinrichtung; - eine Bildaufnahmeeinrichtung (30; 30' ), welche ausgelegt ist, für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen Helligkeitsdaten für das von der Abstrahlfläche (16) abgestrahlte und durch das zu überprüfende Glas (12) transmittierte Licht als zweidimensionalen Bilddatensatz zu erfassen; - eine Farbstoffdatenbank (38) mit einem Farbdichtemodell, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt; - ein Analysemodul (40), welches ausgelegt ist, -- für jeden von der Bildaufnahmeeinrichtung (30, 30') erfassten Bilddatensatz aus den Helligkeitsdaten lokale Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases (12) zu ermitteln; und -- für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell lokale Farbdichtewerte zu ermitteln; und - eine Bildausgabeeinrichtung (42), welche ausgelegt ist, für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen eine grafische Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte auszugeben, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung (30') ausgelegt ist, Helligkeitsdaten für jede der Vielzahl spektraler Verteilungen spektral selektiv zu erfassen.Device (10; 10') for checking a coloring of a glass (12), comprising - An illumination device for the diffuse emission of light on an emission surface (16) of the illumination device; - an image recording device (30; 30') which is designed to record brightness data for the light emitted by the emission surface (16) and transmitted through the glass (12) to be checked as a two-dimensional image data set for each of a large number of spectral distributions; - a colorant database (38) with a color density model which, for each colorant from a set of colorants, represents a colorant density value as a function of transmission values for the plurality of spectral distributions; - an analysis module (40) which is designed -- determining local transmission values of the glass (12) to be checked for each image data set recorded by the image recording device (30, 30') from the brightness data; and -- determine local color density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model; and - an image output device (42) which is designed to output a graphical representation of a distribution of the local dye density values for each colorant of the set of colorants, wherein the image recording device (30') is designed to spectrally selectively detect brightness data for each of the plurality of spectral distributions.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche außerdem einen Referenzdatenspeicher (36) umfasst, welcher ausgelegt ist, für jede spektrale Verteilung Referenz-Helligkeitsdaten als einen Referenz-Bilddatensatz zu speichern, wobei das Analysemodul (40) ausgelegt ist, für jede spektrale Verteilung die lokalen Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases (12) als Verhältnis der Helligkeitsdaten des entsprechenden Bilddatensatzes und der Referenz-Helligkeitsdaten des entsprechenden Referenz-Bilddatensatzes zu ermitteln.device after claim 1 or 2 , which also includes a reference data memory (36) which is designed to store reference brightness data as a reference image data set for each spectral distribution, the analysis module (40) being designed to store the local transmission values of the glass to be checked ( 12) to be determined as the ratio of the brightness data of the corresponding image data set and the reference brightness data of the corresponding reference image data set.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Beleuchtungseinrichtung umfasst: - eine Abstrahlscheibe (14), welche zumindest eine periphere Einkoppelfläche (18) zum Einkoppeln von Licht in die Abstrahlscheibe (14) und eine planare, aufgerauhte Abstrahlfläche (16) zum diffusen Abstrahlen zumindest eines Teils des eingekoppelten Lichts aufweist; und - eine Vielzahl von Leuchtquellen (44), welche ausgelegt und angeordnet sind, um Licht wahlweise mit verschiedener spektraler Verteilung zumindest teilweise zur Einkoppelfläche (18) hin abzustrahlen.Device according to one of Claims 1 until 3 , wherein the lighting device comprises: - a radiation disk (14) which has at least one peripheral coupling surface (18) for coupling light into the radiation disk (14) and a planar, roughened radiation surface (16) for diffuse radiation of at least part of the coupled light ; and - a multiplicity of light sources (44) which are designed and arranged in order to emit light optionally with different spectral distribution at least partially towards the coupling surface (18).

Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Abstrahlscheibe (14) eine Zylinderform aufweist, deren Mantelfläche von der Einkoppelfläche (18) gebildet wird.device after claim 4 , wherein the radiating disk (14) has a cylindrical shape, the outer surface of which is formed by the coupling surface (18).

Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Vielzahl von Leuchtquellen (44) eine Vielzahl von identischen Gruppen (48) von Leuchtquellen umfasst, wobei jede Gruppe (48) von Leuchtquellen für jede spektrale Verteilung zumindest eine Leuchtquelle umfasst, die ausgelegt ist, Licht mit dieser spektralen Verteilung abzustrahlen.device after claim 4 or 5 , wherein the multiplicity of light sources (44) comprises a multiplicity of identical groups (48) of light sources, each group (48) of light sources for each spectral distribution comprising at least one light source which is designed to emit light with this spectral distribution.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei jede der Vielzahl von spektralen Verteilungen eine Halbwertsbreite von nicht mehr als etwa 150 nm, vorzugsweise nicht mehr als etwa 100 nm, noch mehr bevorzugt nicht mehr als etwa 80 nm, am meisten bevorzugt nicht mehr als etwa 60 nm aufweist.Device according to one of Claims 4 until 6 , wherein each of the plurality of spectral distributions has a FWHM of no more than about 150 nm, preferably no more than about 100 nm, even more preferably no more than about 80 nm, most preferably no more than about 60 nm.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Vielzahl von Leuchtquellen (44) eine Vielzahl von LEDs umfasst.Device according to one of Claims 4 until 7 , wherein the plurality of light sources (44) comprises a plurality of LEDs.

Verfahren zur Überprüfung einer Färbung eines Glases (12), umfassend: - diffuses Beleuchten des zu überprüfenden Glases (12); - Erfassen von Helligkeitsdaten des durch das zu überprüfende Glas transmittierten Lichts als zweidimensionalen Bilddatensatz für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen; - Bereitstellen eines Farbdichtemodells, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt; - Ermitteln von lokalen Transmissionswerten des zu überprüfenden Glases (12) aus den Helligkeitsdaten für jeden erfassten Bilddatensatz; - Ermitteln lokaler Farbdichtewerte für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell; und - Ausgeben einer grafischen Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen mittels einer Bildausgabeeinrichtung (42), wobei das diffuse Beleuchten nacheinander mit Licht der Vielzahl spektraler Verteilungen erfolgt.A method of inspecting a tint of a lens (12) comprising: - diffusely illuminating the glass to be checked (12); - Acquiring brightness data of the light transmitted through the glass to be checked as a two-dimensional image data set for each of a multiplicity of spectral distributions; - providing a color density model which, for each colorant from a set of colorants, represents a colorant density value as a function of transmission values for the plurality of spectral distributions; - Determining local transmission values of the glass (12) to be checked from the brightness data for each recorded image data set; - determining local color density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model; and - outputting a graphical representation of a distribution of the local colorant density values for each colorant of the set of colorants by means of an image output device (42), the diffuse illumination being carried out sequentially with light of the plurality of spectral distributions.

Verfahren zur Überprüfung einer Färbung eines Glases (12), umfassend: - diffuses Beleuchten des zu überprüfenden Glases (12); - Erfassen von Helligkeitsdaten des durch das zu überprüfende Glas transmittierten Lichts als zweidimensionalen Bilddatensatz für jede einer Vielzahl von spektralen Verteilungen; - Bereitstellen eines Farbdichtemodells, welches für jeden Farbstoff aus einem Satz von Farbstoffen jeweils einen Farbstoffdichtewert in Abhängigkeit von Transmissionswerten für die Vielzahl von spektralen Verteilungen darstellt; - Ermitteln von lokalen Transmissionswerten des zu überprüfenden Glases (12) aus den Helligkeitsdaten für jeden erfassten Bilddatensatz; - Ermitteln lokaler Farbdichtewerte für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen aus den lokalen Transmissionswerten gemäß dem Farbdichtemodell; und - Ausgeben einer grafischen Darstellung einer Verteilung der lokalen Farbstoffdichtewerte für jeden Farbstoff des Satzes von Farbstoffen mittels einer Bildausgabeeinrichtung (42), wobei das Erfassen von Helligkeitsdaten für jede der Vielzahl spektraler Verteilungen spektral selektiv erfolgt.A method of inspecting a tint of a lens (12) comprising: - diffusely illuminating the glass to be checked (12); - Acquiring brightness data of the light transmitted through the glass to be checked as a two-dimensional image data set for each of a multiplicity of spectral distributions; - providing a color density model which, for each colorant from a set of colorants, represents a colorant density value as a function of transmission values for the plurality of spectral distributions; - Determining local transmission values of the glass (12) to be checked from the brightness data for each recorded image data set; - determining local color density values for each colorant of the set of colorants from the local transmission values according to the color density model; and - outputting a graphical representation of a distribution of the local colorant density values for each colorant of the set of colorants by means of an image output device (42), the acquisition of brightness data for each of the plurality of spectral distributions being effected spectrally selectively.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, welches außerdem ein Bereitstellen von Referenz-Helligkeitsdaten als einen Referenz-Bilddatensatz für jede spektrale Verteilung umfasst, wobei für jede spektrale Verteilung die lokalen Transmissionswerte des zu überprüfenden Glases als Verhältnis der Helligkeitsdaten des entsprechenden Bilddatensatzes und der Referenz-Helligkeitsdaten des entsprechenden Referenz-Bilddatensatzes ermittelt werden.procedure after claim 9 or 10 , which also includes providing reference brightness data as a reference image data set for each spectral distribution, wherein for each spectral distribution the local transmission values of the glass to be checked are determined as the ratio of the brightness data of the corresponding image data set and the reference brightness data of the corresponding reference image data set will.

Verfahren nach den Ansprüchen 9, 10 oder 11, wobei das diffuse Beleuchten mittels einer Abstrahlscheibe (14) erfolgt, welche zumindest eine periphere Einkoppelfläche (18) zum Einkoppeln von Licht in die Abstrahlscheibe (14) und eine planare, aufgerauhte Abstrahlfläche (16) zum diffusen Abstrahlen zumindest eines Teils des eingekoppelten Lichts aufweist.Procedure according to claims 9 , 10 or 11 , wherein the diffuse illumination takes place by means of a radiation disk (14) which has at least one peripheral coupling surface (18) for coupling light into the radiation disk (14) and a planar, roughened radiation surface (16) for diffuse radiation of at least part of the coupled light .