DE4318358A1

DE4318358A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Streulicht erzeugenden Oberflächenfehlern von optischen Medien, wie Glas oder Kunststoff, insbesondere von Fahrzeugscheiben

Info

Publication number: DE4318358A1
Application number: DE19934318358
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dr Bergann
Original assignee: Visolux-Elektronik 10969 Berlin De GmbH; Visolux Elektronik GmbH
Current assignee: Visolux-Elektronik 10969 Berlin De GmbH; Visolux Elektronik GmbH
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 1994-12-01
Anticipated expiration: 2013-05-29
Also published as: DE4318358C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Streulicht erzeugenden Oberflächenfehlern von optischen Medien, wie Glas oder Kunststoff, insbesondere von Fahrzeugscheiben.

Speziell Fahrzeugscheiben sind einem ständigen Verschleiß durch Partikelbeschuß und Wisch- bzw. Reinigungsvorgängen unterworfen, so daß eine regelmäßige Kontrolle der Transparenz, insbesondere der Front- bzw. Windschutzscheibe im Sinne der Verkehrssicherheit wünschenswert ist, denn ein auf der Scheibe erzeugtes Streulicht kann zur Irretation des Fahrers und damit zur Zunahme der Reaktionszeit und zu Fehlreaktionen führen.

Es sind bereits verschiedene druckschriftlich nicht belegbare Versuche und Ansätze mit dem Ziel gemacht worden, an der Scheiben oberfläche erzeugtes Streulicht zu messen und eine Klassifizierung des Scheibenverschleißes zu ermöglichen. Es ist jedoch noch keine geeignete Lösung dafür gefunden worden, die zu einem für die breite Anwendung im Kfz-Prüfwesen geeigneten Gerät hätte führen können.

Bekannt geworden sind Versuche mit Gabelanordnungen zur Messung der Vorwärtsstreuung in Transmission, ferner Lasermeßgerät mit im Fahrzeug befindlichem Reflektor wie auch ein fotogra phisches Verfahren unter Verwendung einer Sofortbildkamera.

Die bisherigen Entwicklungen scheiterten teils an ungünstiger Handhabbarkeit der Geräte, teils an einem extrem hohen Herstellungsaufwand sowie an Problemen bei der Objektivierung und Klassifizierung der Meßergebnisse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit der mit relativ geringem technischen Aufwand die Möglichkeit eröffnet wird, eine verkehrssicher heitstechnisch wichtige Kfz-Verglasungsprüfung durchführen zu können, wobei die Handhabbarkeit der Vorrichtung gut und der Zeitaufwand für die Messung gering ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmalen gelöst.

Die weitere Ausbildung des Verfahrens geht aus den Ansprüchen 2 und 3 hervor.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe mit den im Kennzeichen des Anspruchs 4 angegebenen Merkmalen gelöst, und deren weitere Ausbildung geht aus den Ansprüchen 5 bis 8 hervor.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
daß die Messung des Streulichtes nur von der Fahrzeugaußenseite erfolgt,
daß ein kabelfreier Betrieb bei Einhandbedienung möglich ist, daß durch Verwendung handelsüblicher optoelektronischer Serienkomponenten ein günstiger Preis erreichbar ist,
daß durch Eichfähigkeit der Vorrichtung eine klare Zuordnung von Schadensgrad und Meßwert gewährleistet ist und schließlich,
daß die Vorrichtung einen sehr robusten Aufbau hat, so daß sie rauhem Prüfbetrieb standhält.

Sofern für die von der Vorrichtung ermittelten Daten eine drahtlose Übertragung z. B. mittels Infrarot-Datenlichtschranken vorgesehen wird, kann die Integration mehrerer Meßgeräte in ein übergeordnetes Datenerfassungs- und Protokolliersystem (PC mit Drucker) einfach und praxisgerecht realisiert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung und

Fig. 2 den praktischen Aufbau der Vorrichtung in einer schematischen Seitenansicht.

In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit denselben Bezugs zeichen versehen.

Bei einer im konstanten Abstand über die zu untersuchende Oberfläche 5 einer Kfz-Windschutzscheibe führbaren Sender-Empfänger-Anordnung 1, 2 befindet sich der Empfänger 2 im Einfallslot des vom Sender 1 unter einem Einfallswinkel von 50-70° auf die zu untersuchende Oberfläche 5 gerichteten Sendestrahl. Der Empfänger ist mit einer Auswerteschaltung zur Ausgabe bzw. Anzeige eines erfaßten Streulichtwertes versehen.

Der Einfallswinkel des Sendestrahls von 50-70° stellt sicher, daß bei der Streustrahlungsmessung (die diffuse Reflektion 6 einer Schadensstelle auf der Glasoberfläche) in Einfallslot richtung auch bei gekrümmten Scheiben kein direkt reflektiertes Senderlicht, d. h. die gerichtete Reflektion 7, den Empfänger 2 erreicht und die Winkelabhängigkeit der Streulichtintensität vernachlässigbar ist. Es wird hierdurch der verkehrstechnisch besonders wichtige Weitwinkelstreubereich erfaßt.

Sender 1 und Empfänger 2 sind im dargestellten Ausführungs beispiel auf einem gemeinsamen Chassis im Vorrichtungsgehäuse 3 angeordnet. Der konstante Abstand zur Meßoberfläche, d. h. zur Oberfläche 5 der Glasscheibe, wird hier durch Räder 4 sichergestellt, wobei die empfängerseitigen Auflagepunkte mit der Empfängerachse eine Ebene bilden, um den Einfluß von Scheibenkrümmungen gering zu halten.

Claims

1. Verfahren zum Messen von Streulicht erzeugenden Oberflächen fehlern von optischen Medien, wie Glas oder Kunststoff, insbes. von Fahrzeugscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß HF-modulierte Strahlung eines LED-Senders unter einem Einfallswinkel von 50-70° gegen das Einfallslot auf die zu untersuchende Oberfläche gerichtet wird und bei Vorhandensein eines Oberflächenfehlers durch diffuse Reflexion auftretendes Streulicht mittels eines Fotoempfängers erfaßt und einer Aus werteschaltung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die HF-modulierte Strahlung im sichtbaren Spektralbereich liegt, z. B. rot ist.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildungsgröße des Sendestrahls so gewählt wird, daß sich eine in Bezug auf die Schadensdichte der untersuchten Oberfläche repräsentative Meßfleckgröße ergibt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vor stehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine im konstanten Abstand über die zu untersuchende Oberfläche führbare Sender-Empfänger-Anordnung, bei der sich der Empfänger (2) im Einfallslot des vom Sender (1) unter einem Einfalls winkel von 50-70° auf die zu untersuchende Oberfläche gerichteten Sendestrahls befindet und mit einer Auswertschaltung zur Aus gabe bzw. Anzeige eines erfaßten Streulichtwertes versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1) aus einer Senderoptik und einer eine HF- modulierte Strahlung aussendenden lichtemittierenden Diode (LED) besteht und der Empfänger (2) aus einer Empfangsoptik mit einem Fotoempfänger und einem auf die Sendermodulation synchronisierten phasenempfindlichen Gleichrichter (lock-in- Verstärker) besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe bzw. Anzeige des Streulichtwertes analog erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabe bzw. Anzeige des Streulichtwertes digital erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Abstand der Sender-Empfänger-Anordnung zur Meßoberfläche durch an der Vorrichtung vorgesehene Gleitkufen oder Räder sichergestellt ist, wobei die empfangsseitigen Auflagepunkte mit der Empfängerachse eine Ebene bilden.