WO2016020135A1

WO2016020135A1 - Leuchte für eine arbeitsumgebung, insbesondere zum prüfen der oberfläche von werkstücken

Info

Publication number: WO2016020135A1
Application number: PCT/EP2015/065741
Authority: WO
Inventors: Oliver ZERWECK; Michael Baitinger; Wolfgang Tobisch; Dietmar Wieland; Andreas DANLER; Philipp Schmitz; Manfred GSTREIN; Daniel FÖGER
Original assignee: Dürr Systems GmbH
Priority date: 2014-08-05
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2016-02-11
Also published as: DE102014215481A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte (20) für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten in einem Objektvolumen mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse (62) angeordneten Lichtquellen (78). Das Gehäuse (62) hat eine Lichtaustrittsfläche für das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche als austritt. Erfindungsgemäß enthält die Leuchte (20) Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtverteilung, die das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht homogenisieren und in einen die Lichtaustrittsfläche durchsetzenden Lichtstrom überführen, der eine richtungsabhängige Lichtstärkeverteilung hat.

Description

Leuchte für eine Arbeitsumgebung, insbesondere zum Prüfen der Oberfläche von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für das Bereitstellen von Licht zum Be- leuchten in einem Objektvolumen mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse angeordneten Lichtquellen, das eine Lichtaustrittsfläche für das von den Lichtquellen ausgesendete Licht hat, das aus der Lichtaustrittsfläche als Licht zum Beleuchten austritt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage und ein Verfahren für das Prüfen der Oberfläche von in einem Objektvolumen ange- ordneten Werkstücken.

In der industriellen Fertigung werden verbreitet Verfahren für das Beschichten von Oberflächen mit Farben, Lacken, Kunststoffen oder anderen Substanzen eingesetzt, um Werkstücke vor Korrosion zu schützen und/oder um deren Oberfläche zu veredeln. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen ist das Erscheinungsbild der Oberfläche von großer Bedeutung. Deshalb ist es für die Qualitätsüberwachung erforderlich, dass hier Lackeinschlüsse, Kratzer und Kocher, Beulen, Dellen, Läufer, Strukturen, Wolken, Magerstellen, Farbtonunterschiede, Schleifstellen, Polierspiegel, Hologramme und Polierschleier zuverlässig erkannt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arbeitsumgebung mit günstigen Lichtverhältnissen für eine Beobachtungsperson zu schaffen und auf diese Weise z. B. das Prüfen der Oberfläche von Werkstücken zu erleichtern, insbesonde- re das Prüfen beschichteter Oberflächen von Kraftfahrzeugkarossen.

Diese Aufgabe wird durch eine Leuchte der eingangs genannten Art gelöst, die Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtverteilung enthält, um das von den Lichtquellen ausgesendete Licht zu homogeni- sieren und in einen die Lichtaustrittsfläche durchsetzenden Lichtstrom zu überführen, der eine richtungsabhängige Lichtstärkeverteilung hat. Die Erfindung versteht dabei unter einer richtungsabhängigen Lichtstärkeverteilung des Lichtstroms der Leuchte eine Lichtstärkeverteilung, die eine Abhängigkeit von dem Raumwinkel aufweist, in den von einem Punkt auf der Lichtaustrittsfläche der Leuchte ein Lichtstrom so ausgesendet wird, dass ein Großteil des von einem Punkt auf einer Lichtaustrittsfläche der Leuchte ausgesendeten Lichts nur ein bestimmtes Raumwinkelsegment durchsetzt.

Unter einem von einer Leuchte ausgesendeten homogenisierten Lichtstrom wird vorwiegend ein Lichtstrom verstanden, der in jedem von dem Lichtstrom durchsetzten Flächensegment einer Lichtaustrittsfläche der Leuchte die gleiche Leuchtdichte B hat.

Als ein Objektvolumen bezeichnet die Erfindung ein dreidimensionales Volumen, in dem ein Objekt für das Beaufschlagen mit von der Leuchte ausge- sendetem Licht angeordnet werden kann.

Die Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtverteilung in der Leuchte umfassen bevorzugt eine das von den Lichtquellen ausgesendete Licht spiegelnde und/oder streuende Fläche, an der das von den Lichtquellen ausgesendete Licht vor dem Durchsetzen der Lichtaustrittsfläche reflektiert und/oder gestreut wird.

Die Erfindung schlägt insbesondere vor, dass diese das Licht streuende oder spiegelnde Fläche eine Begrenzungsfläche eines in dem Gehäuse ausgebil- deten zu der Lichtaustrittsfläche offenen Raumes ist. Dieser Raum wirkt dann als eine Mischkammer für das von der Lichtquelle ausgesendete Licht. Für das von den Lichtquellen ausgesendete Licht ist dieser Raum transparent. Der für das Licht transparente offene Raum kann z. B. ganz oder teilweise von einem Glaskörper gebildet sein. Der für das Licht transparente offene Raum ist jedoch bevorzugt ein zu der Lichtaustrittsfläche offener Hohlraum. Das Gehäuse der Leuchte hat bevorzugt einen als umfänglich offenes Hohlprofil gestalteten Gehäusekörper, der einen quaderförmigen Hohlraum mit zwei einander gegenüberliegenden verspiegelten Seitenwänden und einer das Licht diffus streuenden Decke umgibt. Der Gehäusekörper hat dabei günstiger Weise einen ersten leistenförmigen Stegabschnitt und einen dem ersten leistenförmigen Stegabschnitt gegenüberliegenden zweiten leistenförmigen Stegabschnitt. Dabei sind die Lichtquellen in dem Gehäuse zumindest teilweise auf dem ersten leistenförmigen Stegabschnitt und dem zweiten leistenförmigen Stegabschnitt angeordnet.

Auf diese Weise kann eine kostengünstig herstellbare Leuchte bereitgestellt werden, die eine große Längenausdehnung hat, die sich leicht variieren lässt. Indem der Hohlraum an seinen Stirnseiten jeweils mit einem Spiegelkörper begrenzt ist, lässt sich erreichen, dass das von den Lichtquellen in dem Gehäuse ausgesendete Licht nahezu vollständig durch die Lichtaustrittsfläche des Gehäuses austritt und für das Beleuchten in einem Objektvolumen zur Verfügung steht.

Eine Idee der Erfindung ist es, dass die Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtverteilung eine Optikbaugruppe mit optischen Elementen umfassen, die das aus dem zu der Lichtaustrittsfläche offenen Raum austretende Licht vor dem Durchsetzen der Lichtaustrittsfläche in den Lichtstrom mit der gerichteten Lichtstärkeverteilung überführt. Das Gehäuse ist dabei bevorzugt in eine Längsrichtung erstreckt. Die Optikbaugruppe enthält für das Einstellen der gerichteten Lichtstärkeverteilung vorzugsweise eine von dem aus dem zu der Lichtaustrittsfläche offenen Raum austretenden Licht durchsetzte Prismenstruktur, die eine Vielzahl von z. B. sägezahn- förmig aneinandergereihte Dachprismen mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung verlaufenden Dachkante aufweist. Indem die Dachkanten der Dachprismen der Lichtaustrittsfläche zugewandt sind, ist es möglich, für das Be- leuchtungslicht eine gerichtete Lichtverteilung einzustellen, die zu einer zu der Lichtaustrittsfläche senkrechten Achse symmetrisch ist.

Indem die Optikbaugruppe eine die optischen Elemente haltende Schiene mit einer in den Hohlraum weisenden verspiegelten Fläche aufweist, ist es möglich, eine Leuchte mit einer großen resultierenden Lichtaustrittfläche bereitzustellen, ohne dass die optischen Elemente dabei großen mechanischen Kräften standhalten müssen. Mittels der Schiene lässt sich erreichen, dass die Leuchte eine erste Lichtaustrittsfläche und eine von der ersten Lichtaustrittfläche durch eine Schwarzfläche getrennte weiteren Lichtaustrittsfläche hat. Die verspiegelte Fläche der Schiene unterbindet dabei günstiger Weise das Austreten von Licht durch die zwischen der ersten Lichtaustrittsfläche und der weiteren Lichtaustrittsfläche angeordnete Schwarzfläche.

Auf diese Weise lassen sich mit einer Leuchte vier oder auch mehr Kontrastkanten erzeugen, die einer Beobachtungsperson das Erkennen von Fehlern an der Oberfläche von Werkstücken erleichtern.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Prismenstruktur eine erste Prismenstruktur ist, wobei die Optikbaugruppe dann eine weitere Prismenstruktur enthält, die auf der zu der Lichtaustrittsfläche weisenden Seite der ersten Prismenstruktur angeordnet ist und die eine Vielzahl von z. B. sägezahnförmig aneinandergereihten Dachprismen mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung verlaufenden Dachkante aufweist. Indem die erste Prismenstruktur 90°-Dachwinkel und die weitere Prismenstruktur 1 15°-Dachwinkel hat, ist es möglich, das von der Leuchte ausgesendete Licht zum Beleuchten zu bündeln.

Wenn die Dachkanten der Dachprismen dem zu der Lichtaustrittsfläche offenen Raum zugewandt sind, kann mit einer Leuchte ein Lichtstrom bereitge- stellt werden, der eine Lichtstärkeverteilung hat, die sich in ein oder zwei zu der Lichtaustrittsfläche schräge Richtungen erstreckt. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist hier vorgesehen, dass die Dachkanten der Dachprismen in der Längsrichtung des Gehäuses gesehen ab- wechselnd verspiegelt und für das Licht durchlässig sind.

Die Prismenstruktur der Optikbaugruppe kann insbesondere in eine Kunststofffolie integriert sein. Eine Idee der Erfindung ist es insbesondere, dass die Leuchte als Lichtquellen Leuchtdioden (LEDs) enthält. Diese Leuchtdioden können z. B. auf einer rechteckformigen Platine, insbesondere einer bandförmigen Platine oder auf sogenannten LED-Stripes in dem zu der Lichtaustrittfläche offenen Raum des Gehäuses angeordnet sein. Diese Platine ist bevorzugt mit Ausnahme der Leuchtdioden verspiegelt. Die Platine kann auch mit einer Spiegelfläche oder einer das Licht der Leuchtdioden diffus streuenden Fläche überdeckt sein, die in dem Bereich der Leuchtdioden Durchbrüche aufweist.

In dem zu der Lichtaustrittsfläche offenen Raum kann diese Platine z. B. auf einer Leiste bzw. einem leistenförmigen Stegabschnitt angebracht werden, der an eine Wand des offenen Raums angeschlossen ist. Die Erfinder haben erkannt, dass eine günstige Breite der Leiste bzw. des leistenförmigen Stegabschnitts für das Aufnehmen der Platine oder der LED-Stripes kleiner oder gleich 5mm beträgt. Insbesondere haben die Erfinder erkannt, dass das Flächenverhältnis der Oberfläche der Leiste bzw. des leistenförmigen Stegabschnitts zu der Oberfläche der Wände des offenen Raums kleiner o- der gleich 2,5% beträgt. Damit lässt sich gewährleisten, dass die Effizienz und Lichtverteilung einer erfindungsgemäßen Leuchte nicht beeinträchtigt wird, auch wenn die Oberfläche einer bandförmigen Platine das von den Leuchtdioden bereitgestellte Licht nicht nahezu vollständig reflektiert oder streut. Eine Leuchte mit den vorstehend angegebenen Merkmalen eignet sich insbesondere für die Verwendung in einer Anlage für das Prüfen der Oberfläche von in einem Objektvolumen angeordneten Werkstücken. Hier schlägt die Erfindung insbesondere vor, dass dieses Objektvolumen in einem Prüftunnel angeordnet ist, der einen Boden und eine Tunnelwand hat, die für das von der Leuchte bereitgestellte Licht einen Reflexionsgrad haben, der zwischen 27% und 55% liegt und das bevorzugt 40% beträgt. Eine Idee der Erfindung ist es auch, die Oberfläche eines Werkstücks in einer solchen Anlage zu überprüfen, indem das Werkstück in dem Objektvolumen angeordnet wird. Für eine Beobachtungsperson wird dabei in dem Objektvolumen auf der Oberfläche des Werkstücks ein Reflexbild der Lichtaustrittsfläche der wenigstens einen Leuchte erzeugt. Dabei wird für das Kon- trastverhältnis K = BUG / B_R der lokalen Leuchtdichte B_R der Oberfläche in den Reflexbildern und der lokalen Leuchtdichte BUG der Oberfläche außerhalb der Reflexbilder ein Wert eingestellt, der mindestens 1/1 ,5, bevorzugt mindestens 1/1 ,6, besonders bevorzugt mindestens 1/1 ,7 beträgt. Von Vorteil ist es dabei, wenn für die durch Beaufschlagen des Bodens und der Tunnel- wand mit Licht zum Beleuchten außerhalb des Objektvolumens hervorgerufenen Umfeld-Leuchtdichte Bu ein Wert eingestellt wird, der zwischen 40cd/m² und 200cd/m² beträgt. Erfindungsgemäß kann das Reflexbild insbesondere auf der Oberfläche eines Substrats erzeugt werden, mit dem das Werkstück beschichtet ist, bei einem als Kraftfahrzeugkarosse ausgebildeten Werkstück z. B. auch an einem Kofferraum oder an einer Seite.

Auf diese Weise lässt sich gewährleisten, dass auch Werkstücke mit einer hellen, z. B. weißlackierten Oberfläche in der Anlage von einer Beobachtungsperson zuverlässig überprüft werden können.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage mit Leuchten für das Prüfen der Oberfläche von in einem Objektvolumen angeordneten Werkstücken;

Fig. 2 eine Ansicht eines Werkstücks in der Anlage;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Oberfläche des Werkstücks mit

Reflexbildern der Lichtaustrittsflächen von Leuchten;

Fig. 4 die Leuchtdichte auf der in der Fig. 3 gezeigten Oberfläche des

Werkstücks; Fig. 5 die Sehschärfe einer Beobachtungsperson in Abhängigkeit von

Kontrast und Umfeld-Leuchtdichte;

Fig. 6 die für das Prüfen der Oberfläche von Werkstücken für eine Beobachtungsperson günstigen Lichtverhältnisse;

Fig. 7a bis Fig. 7c den Kontrastverlauf der Lichtaustrittsfläche von unterschiedlichen Leuchten;

Fig. 8 die Anlage für das Prüfen der Oberfläche von in einem Objektvo- lumen angeordneten Werkstücken als Schnitt;

Fig. 9 Lichtstärke-Verteilungskurven der Lichtstärke I für einen Punkt auf einer Lichtaustrittsfläche einer ersten Leuchte in der Anlage; Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht der ersten Leuchte der Anlage;

Fig. 1 1 einen Längsschnitt der Leuchte; Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Längsschnitt;

Fig. 13 einen Querschnitt der Leuchte;

Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Querschnitt;

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine Lichtaustrittsoffnungen aufweisende Seite der Leuchte;

Fig. 16 einen Abschnitt in dem Querschnitt einer modifizierten Leuchte;

Fig. 17 eine vergrößerte Ansicht der Anlage für das Prüfen von in einem

Objektvolumen angeordneten Werkstücken mit einer weiteren Leuchte;

Fig. 18 eine Lichtstärke-Verteilungskurve der Leuchtstärke I für einen

Punkt auf einer Lichtaustrittsfläche der weiteren Leuchte; Fig. 19 eine perspektivische Teilansicht der weiteren Leuchte in der Anlage;

Fig. 20 einen Längsschnitt der weiteren Leuchte; Fig. 21 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Längsschnitt; Fig. 22 einen Querschnitt der Leuchte;

Fig. 23 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Querschnitt; und

Fig. 24 eine Draufsicht auf eine der Lichtaustrittsoffnungen aufweisende

Seite der weiteren Leuchte. Die in der Fig. 1 gezeigte Anlage 10 dient für das Überprüfen der beschichteten Oberfläche 36 von als Kraftfahrzeugkarossen ausgebildeten Werkstücken 14 durch eine Beobachtungsperson 16. Die Anlage 10 hat einen Prüf- tunnel 12 mit einer Vielzahl von Leuchten 20, 22, 24 für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten in einem quaderförmigen Objektvolumen 26, durch das die Werkstücke 14 bewegt werden. Der Prüftunnel 12 ist vorliegend 5,5m breit und 3,5m hoch, wobei die Tunnelwand des Prüftunnels 12 ab einer Höhe von 0,75m über dem Boden 32 kreisbogenförmig gekrümmt ist. Die Breite und Höhe des Objektvolumens 26 entspricht vorliegend der Breite und Höhe eines als Kraftfahrzeugkarosse ausgebildeten Werkstücks 14.

Erste Leuchten 20 sind in die Tunnelwand 35 des Prüftunnels 12 eingelassen. Sie sind in der Anlage 10 an bogenförmigen Halterahmen 28 festgelegt, die in der Längsrichtung 30 des Prüftunnels 12 gesehen voneinander beabstandet sind und die das Objektvolumen 26 in dem Prüftunnel 12 übergreifen. Weitere Leuchten 22, 24 sind in den Boden 32 des Prüftunnels 12 eingelassen. Sie befinden sich in dem Boden 32 des Prüftunnels 12 zu beiden Seiten des Objektvolumens 26. Zwischen den bogenförmigen Halterahmen 28 ist die Tunnelwand 35 des Prüftunnels 12 mit Paneelen 34 ausgekleidet, die wie der Boden 32 des Prüftunnels 12 eine erdfarbene, z. B. graue oder beige Oberfläche, bevorzugt eine mit Corbusierfarben versehene Oberfläche haben. Die Paneele können z. B. aus Kunststoff, Holz oder Metallblechen hergestellt sein und eine farbige Beschichtung in Form einer Folie aufweisen. Die Farbgebung der Oberfläche gewährleistet damit ein für die Beobachtungsperson 16 angenehmes Raumempfinden. Die Farbgebung der Oberfläche bewirkt hierfür einen Reflexionsgrad von ca. 27% bis 55% für das von den Leuchten bereitgestellte Licht. Auf der Oberfläche 36 eines in dem Prüftunnel 12 in dem Objektvolumen 26 angeordneten Werkstücks 14 rufen die Lichtaustrittsflächen der Leuchten 20, 22, 24 Reflexbilder 38 hervor. Diese Reflexbilder 38 können von einer Be- obachtungsperson 16 aufgrund der in dem Prüftunnel 12 eingestellten günstigen Lichtverhältnisse mit den Augen erfasst werden. Für das Überprüfen des Werkstücks 14 durch eine Beobachtungsperson 16 wird das Werkstück 14 durch den Prüftunnel 12 bewegt. Die zueinander benachbarten Reflexbil- der 38 sind dabei aus Sicht der Beobachtungsperson 16 voneinander etwa 300 mm beabstandet. Diese Reflexbilder 38 können mit an den bogenförmigen Halterahmen aufgenommenen Leuchten 20 erzeugt werden, die von dem Werkstück 14 etwa 1 ,5 m entfernt sind. Die Beobachtungsperson 16 ist dabei in etwa 1 m Abstand von dem entsprechenden Werkstück 14 zwischen dem Werkstück 14 und der Tunnelwand 35 des Prüftunnels 12 positioniert. Damit lässt sich erreichen, dass wenn das Werkstück 14 mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s durch den Prüftunnel bewegt wird, die dabei an einer Beobachtungsperson 16 mit einer Frequenz von 4 Hz vorbei bewegten Reflexbilder von der Beobachtungsperson 16 noch gut erkannt werden können.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht eines Werkstücks 14 in der Anlage 10 mit von dem Licht der Leuchten 20, 22, 24 hervorgerufenen Reflexbildern 38. Die Reflexbilder 38 haben eine Streifenform und überdecken dabei das Werkstück 14. Wenn das Werkstück 14 in der Längsrichtung 30 des Prüftunnels 12 bewegt wird, so überstreichen die Reflexbilder 38 die Oberfläche 36 des Werkstücks 14.

Die Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht von Reflexbildern 38 auf dem Werkstück 14. Die Fig. 4 zeigt als Kurve 42 die Leuchtdichte B der Oberfläche 36 des Werkstücks entlang der mit dem Pfeil 40 in der Fig. 3 kenntlich gemachten Richtung. Die Leuchtdichte B ist hier jeweils in- und außerhalb der Reflexbilder 38 im Wesentlichen konstant. An den Kanten 44 der Reflexbilder 38 hat die Leuchtdichte B einen steilen Anstieg bzw. Abfall. Einer geschulten Beobachtungsperson 16 ist es möglich, aus dem Verlauf der Kanten 44 Ein- Schlüsse, Kratzer und Kocher, Beulen, Dellen, Läufer und andere Strukturen an der Oberfläche 36 eines Werkstücks 14 zuverlässig zu erkennen. Darüber hinaus können auch weitere Fehler wie Wolken, Magerstellen, Farbtonunter- schiede, Schleifstellen, Polierspiegel, Hologramme und Polierschleier etc. ohne störenden Reflexbild-Einfluss in dem Bereich zwischen den Reflexbildern erkannt werden. Die Erfinder haben erkannt, dass aufgrund der in der Fig. 5 gezeigten Abhängigkeit der Sehschärfe V von dem Kontrast K und der Umfeld- Leuchtdichte Bu die Fehler der Oberfläche 36 einer Beschichtung eines Werkstücks 14 von einer Beobachtungsperson 16 mit den Augen besonders zuverlässig erfasst werden können, wenn die Lichtverhältnisse auf der Ober- fläche 36 so eingestellt sind, dass das Kontrastverhältnis K := BUG / B_R der lokalen Leuchtdichte B_R der Oberfläche 36 in den Reflexbildern 38 und der lokalen Lichtdichte BUG der Oberfläche 36 außerhalb der Reflexbilder 38 mindestens 1/1 ,5, bevorzugt mindestens 1/1 ,6, besonders bevorzugt mindestens 1/1 ,7 beträgt, wobei die Umfeld-Leuchtdichte Bu zwischen 40 cd/m² und 200 cd/m² liegt.

Um in der erfindungsgemäßen Anlage 10 den vorteilhaften Kontrast K für die Reflexbilder 38 und die vorteilhafte Umfeld-Leuchtdichte Bu einzustellen, werden für den Reflexionsgrad R der in das Innere des Prüftunnels weisen- den Flächen der Tunnelwand 35 des Prüftunnels 12 mit den Paneelen 34 und für den Reflexionsgrad R des Bodens 32 für das von den Leuchten 20, 22, 24 ausgesendete Licht Werte gewählt, die zwischen 27% und 55% liegen und die bevorzugt 40% betragen. Die Oberfläche 36 des quaderförmigen Objektvolumens 26 in dem Prüftunnel 12 der Anlage 10 wird dann mittels des von den Leuchten 20, 22, 24 ausgesendeten Lichts im Mittel mit einer Beleuchtungsstärke E beaufschlagt, die zwischen 750 Ix und 1250 Ix liegt und die vorzugsweise ca. 1000 Ix beträgt. Das von den Leuchten 20, 22, 24 in dem Prüftunnel 12 ausgesendete Licht folgt einer auf das Objektvolumen 26 abgestimmten gerichteten Lichtstärkeverteilungskurve, mit der erreicht wird, dass die Infeld-Leuchtdichte B| auf der Oberfläche 36 eines in dem Objektvolumen 26 angeordneten Werkstücks 14 das Ein- bis Zehnfache der Umfeld-Leuchtdichte Bu beträgt.

Wie die Fig. 6 zeigt, wird so in dem Prüftunnel 12 ein optimal ausgewogenes Verhältnis der Infeld-Leuchtdichte B| und der Umfeld-Leuchtdichte Bu eingestellt, das innerhalb dem mit einer Schraffur kenntlich gemachten Bereich 45 zwischen dem Halbbereich Lu = L, und Lu = 1/10 L, liegt. Das ermöglicht ein fluktuierendes, d. h. umherschweifendes Blickverhalten der Beobachtungsperson 16 in dem Inneren des Prüftunnels 12, ohne dass die Beobachtungs- person 16 dabei durch massive Helligkeitssprünge gestört wird und ohne dass deren Aufmerksamkeit für die der Beobachtungsperson 16 mit dem Untersuchen der Oberfläche 36 eines Werkstücks 14 gestellte Sehaufgabe aufgrund von Ablenkreizen durch an dem Boden 32 und den Wänden des Prüftunnels 12 gestreutes Licht beeinträchtigt wird. D. h., für die Beobach- tungsperson wird damit in dem Prüftunnel 12 eine stabile Raumwahrnehmung gewährleistet, bei der die Augen der Beobachtungsperson einen weitgehend stabilen Arbeitszustand der Adaptation haben, bei dem die Sehschärfe und die Unterschiedsempfindlichkeit konstant ist. Die Fig. 7a zeigt die Leuchtdichte B an den rechteckförmigen Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchten 22, 24 in der Anlage 10. Über die rechteckförmigen Lichtaustrittsflächen 48, 50 ist der Betrag der Leuchtdichte B unter einem konstanten Betrachtungswinkel hier ebenfalls konstant. Die Fig. 7b zeigt die homogene Leuchtdichte B an der rechteckförmigen Lichtaustrittsfläche 46 einer weiteren, für den Einsatz in der Anlage 10 geeigneten Leuchte. Über die gesamte Lichtaustrittsfläche 46 hat auch hier die Leuchtdichte B unter einem konstanten Betrachtungswinkel einen gleichbleibenden Wert. Die Fig. 7c visualisiert die Leuchtdichte B an den ebenfalls rechteckförmigen Lichtaustrittsflächen 52, 54, 56 einer weiteren Leuchte, die für den Einsatz in der Anlage 10 geeignet ist. Auch hier ist die Leuchtdichte B an den Lichtaustrittsflächen 52, 54, 56 unter einem gleichen Betrachtungswinkel konstant. An der Kontrastkante der Reflexbilder kann eine Beobachtungsperson Fehler in der Beschaffenheit einer Oberflächenbeschichtung von Werkstücken besonders gut erkennen. Für das Erkennen von Fehlern ist es förderlich, wenn die Kontrastkanten hart sind. Indem wie in der Fig. 7a und der Fig. 7c ge- zeigt, die Lichtaustrittsflächen 48, 50 bzw. 52, 54, 56 durch Schwarzfelder bzw. Schwarzflächen 49 getrennt sind, lassen sich mit einer Leuchte vier o- der mehr Kontrastkanten erzeugen, um auf diese Weise einer Beobachtungsperson das Erkennen von Fehlern an der Oberfläche von Werkstücken zu erleichtern.

Die Leuchte in der Fig. 7a, Fig. 7b und Fig. 7c gezeigten Leuchten strahlen jeweils flächig, d. h. nicht punktförmig, aber mit einer definierten, gerichteten Lichtstärkenverteilungskurve. Diese Lichtstärkenverteilungskurve gewährleistet, dass die Leuchtdichte unter flacheren Winkeln in Bezug auf die jeweilige Fläche abnimmt. Damit wird erreicht, dass das Leuchtensystem für eine Beobachtungsperson ausgeblendet ist und nur in das Objektvolumen strahlt.

Die Fig. 8 zeigt die Anlage 10 für das Prüfen der Oberfläche 36 von Werkstücken 14 mittels Leuchten 20, 22 und 24 als Schnitt.

Die Leuchten 20 sind an dem bogenförmigen Halterahmen 28 aufgenommen. Das von den Leuchten 20 bereitgestellte Licht zum Beleuchten tritt hier durch entlang den Bögen der Halteraumen 28 erstreckte rechteckförmige Lichtaustrittsflächen hindurch. Das Licht zum Beleuchten hat eine gerichtete Lichtstärkeverteilung, die gewährleistet, dass das von den Leuchten ausgesendete direkte Licht zum Beleuchten eine Beobachtungsperson 16 in dem Prüftunnel nicht blendet. Dies wird dadurch erreicht, dass die Lichtstärke des Lichts zum Beleuchten aus den Leuchten 20, 22, 24, das direkt zu den Augen der Beobachtungsperson 16 in dem Prüftunnel 12 gelangt, erheblich schwächer ist als die Lichtstärke des Lichts zum Beleuchten, das die Leuchten 20, 22, 24 in das Objektvolumen 26 in dem Prüftunnel 12 direkt einstrahlen. Die Fig. 9 zeigt die Lichtstärkeverteilungskurve 58 der Lichtstärke I für einen Punkt auf der Lichtaustrittsfläche 48 der Leuchte 20 in der Ebene des bogenförmigen Halterahmens 28 und die entsprechende Lichtstärkeverteilungskur- ve 60 in der dazu senkrechten Ebene. Die Lichtstärkeverteilungskurve 58, 60 hat hier jeweils einen Halbwertswinkel CM , C(2 und einen Zehntelwinkel ä₁ , ä₂, der gewährleistet, dass das Licht zum Beleuchten einer an dem bogenförmigen Halterahmen 28 aufgenommenen Leuchte 20 das Licht zum Beleuchten derart in das Objektvolumen 26 geführt wird, dass die Beobachtungsperson 16 von den Leuchten 20 nur relativ wenig direktes Licht zum Beleuchten erhält. Das direkte Licht zum Beleuchten aus dem Leuchten 20 kann dann eine Beobachtungsperson 16 nicht blenden, wenn diese in dem Prüftunnel 12 in einer Arbeitshaltung für das Überprüfen von Werkstücken 14 aufrecht steht und dabei mit einer in die Mitte des Prüftunnels 12 weisenden Kopfhaltung die Reflexbilder 38 auf den entsprechenden Werkstücken 14 untersucht.

Die Fig. 10 ist eine perspektivische Teilansicht einer Leuchte 20 der Anlage 10. In der Fig. 1 1 ist ein Längsschnitt der Leuchte 20. Die Fig. 12 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Längsschnitt. Die Fig. 13 zeigt einen Querschnitt der Leuchte 20 für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten. In der Fig. 14 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Querschnitt zu sehen. Die Fig. 15 zeigt eine Draufsicht auf die Seite der Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchte 20. Die Leuchte 20 hat ein Gehäuse 62 mit einem in eine Längsrichtung 64 erstreckten Gehäusekörper 66. Der Gehäusekörper 66 ist hier als ein bevorzugt aus einem Kunststoff hergestelltes umfänglich offenes Hohlprofil gestaltet, das eine Basis 68 mit einer ersten Führungsschiene 70 und eine Basis 72 mit einer weiteren Führungsschiene 74 aufweist. Die Basis 68 und die Basis 72 trägt auf einem in das Innere des Gehäuses 62 weisenden leisten- förmigen Stegabschnitt 77 jeweils eine in die Längsrichtung erstreckte Plati- ne 76 mit einer Vielzahl von daran aufgenommenen Lichtquellen in Form von Leuchtdioden 78.

Die Leuchte 20 für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten hat eine Op- tikbaugruppe 80 mit optischen Elementen in Form einer ersten Prismenplatte 82 und zwei weiteren Prismenplatten 84. Die Optikbaugruppe 80 enthält außerdem eine erste und eine weitere flächige Glasplatte 86 mit einer Lichtaustrittsfläche 48, 50, aus der das Licht der Leuchte 20 austritt. Die Prismenplatten 82, 84 und die Glasplatte 86 sind durch mehrere Distanzbleche 88 ge- trennt. Die Prismenplatten 82, 84 und die Glasplatten 86 sind dabei an einer als eine Trennschiene ausgebildeten Schiene 90 mit einem Doppel-T-Profil in einer ersten und einer weiteren Profilnut 92, 94 aufgenommen und in der ersten Führungsschiene 70 an der Basis 68 und in der weiteren Führungsschiene 74 an der Basis 72 des Gehäuses 62 gehalten.

In dem Gehäuse 62 gibt es einen quaderförmigen Hohlraum 96 mit verspiegelten seitlichen Wänden 98, die einen die Platine 76 übergreifenden Sockel 100 haben, in dem es Öffnungen 102 für das Hindurchtreten des Lichts der Leuchtdioden 78 gibt. Die Wände 98 bestehen aus hochglänzendem Spie- gelblech. An den Stirnseiten der Leuchte 20 ist der Hohlraum 96 durch ein weiteres Spiegelblech 102 begrenzt, das mit einer Dichtung 104 und ein Gehäuseteil 106 an den Gehäusekörper 66 angeschlossen ist. Die in den Hohlraum 96 weisende Fläche 91 der Schiene 90 ist verspiegelt. Der Hohlraum 96 hat eine das Licht diffus streuende Decke 108, deren Reflexionsgrad R > 80% beträgt, bevorzugt R = 97%. Der Hohlraum 96 hat ein für das von den Leuchtdioden 78 ausgesendete Licht transparentes Hohlraumvolumen, das von dem an dem Spiegelblech der Wände 98 und des Sockels 100 reflektierten Licht und von dem an der Decke 108 gestreuten Licht durchsetzt wird. Der Hohlraum 96 wirkt so für das Licht der Leuchtdioden 78 als eine Misch kammer. Aufgrund der Reflexionen bzw. Streuung des Lichts an den Flächen, die den Hohlraum 96 begrenzen, wird in dem Hohl- räum 96 das Licht der Leuchtdioden 78 derart gemischt, dass es als ein homogener Lichtstrom die zu dem Hohlraum 96 weisende optische Fläche 109 der Prismenplatte 82 mit einer diffusen Lichtstärkeverteilung durchsetzt. Die Prismenplatten 82, 84 haben einen für das Licht transparenten Körper mit einer Prismenstruktur, die eine Vielzahl von sägezahnförmig aneinandergereihte Dachprismen 1 10 mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung 64 verlaufenden Dachkante 1 12 aufweist. Die Dachkanten 1 12 der Dachprismen 1 10 sind dabei der Seite der Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchte 20 zu- gewandt. Die Dachprismen 1 10 der hohlraumseitig angeordneten Prismenplatte 82 stehen zueinander unter einem Dachwinkel von 1 15°. Demgegenüber ist der Dachwinkel der Dachkanten 1 12 der Dachprismen 1 10 der zu der Glasplatte 86 benachbart angeordneten Prismenplatte 84 ein rechter Winkel und beträgt 90°. Die Prismenplatten 82, 84 stellen für einen Punkt 1 14 auf den Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchte 20 eine gerichtete Lichtstärkeverteilung ein, die sich der Richtung einer einen Punkt 1 14 auf den Lichtaustrittsflächen 48, 50 durchsetzenden und zu den Lichtaustrittsflächen 48, 50 senkrechten optischen Achse 1 16 erstreckt und die dabei die in der Fig. 9 gezeigte zu dieser Achse 1 16 symmetrische und in der Richtung die- ser Achse 1 16 gerichtete Lichtstärkeverteilung hat.

Zu bemerken ist, dass bei einer modifizierten Ausführungsform der Leuchte 20 vorgesehen sein kann, dass die zu dem Hohlraum 96 weisende Fläche der Prismenplatte 82 mit einer farbigen Folie beschichtet ist. Die Farbe der entsprechenden Folie kann dabei für die Prismenplatte 82 verschieden sein. Darüber hinaus ist zu bemerken, dass in dem Hohlraum 96 auch eine den Hohlraum in ein erstes und ein zweites Teilvolumen aufteilende, bevorzugt hochverspiegelte Trennwand vorgesehen sein kann, die möglichst ein Reflexionsvermögen R > 80% hat.

Die Fig. 16 zeigt einen Abschnitt in dem Querschnitt einer modifizierten Leuchte 20'. Der Aufbau der Leuchte 20' entspricht grundsätzlich dem Auf- bau der vorstehend beschriebenen Leuchte 20. Einander entsprechende Baugruppen der Leuchte 20 und der Leuchte 20' sind in der Fig. 16 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 10 bis Fig. 15 kenntlich gemacht. Anders als in der Leuchte 20 ist in der Leuchte 20' jedoch die Platine 76 mit den darauf angeordneten Leuchtdioden 78 auf dem leistenformigen Stegabschnitt 77 nicht mit einem Sockel übergriffen. Die Platine 76 weist hier mit ihrer die Leuchtdioden 78 aufnehmenden Seite 79 in den Hohlraum 96. Das Flächenverhältnis der Oberfläche des leistenformigen Stegabschnitts 77, auf dem sich die Platine 76 befindet, zu der Oberfläche der Decke und der Wände des Hohlraums 96 beträgt vorliegend etwa 2,5%. In der Leuchte 20' gibt es zu beiden Seiten des Hohlraums 96 an den Wänden 98 jeweils einen solchen Stegabschnitt 77. Mit dieser Bemaßung des Stegabschnitts 77 wird erreicht, dass die Effizienz und Lichtverteilung einer erfindungsgemäßen Leuchte nicht beeinträchtigt wird, auch wenn die Oberfläche der Platine 76 mit den darauf angeordneten Leuchtdioden 78 das von den Leuchtdioden 78 bereitgestellte Licht nicht oder nur wenig reflektiert bzw. streut.

In der Fig. 17 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Anlage 10 aus Fig. 8 mit der Leuchte 24 zu sehen. Die Leuchten 24 sind zu beiden Seiten des Objektvolumens 26 in den Boden 32 des Prüftunnels 12 eingelassen. Sie befinden sich jeweils unter einem der bogenförmigen Halterahmen 28 in dem Prüftunnel 12 und schließen dabei an den Fuß des betreffenden Halterahmens an.

Die Fig. 18 zeigt die Lichtstärkeverteilungskurve 1 18 der Lichtstärke I für einen Punkt 120 auf der Lichtaustrittsfläche 48 der Leuchte 24 in der Ebene des bogenförmigen Halterahmens 28. In der Richtung der einen Punkt 120 auf den Lichtaustrittsflächen 48, 50 durchsetzenden und zu den Lichtaus- trittsflächen 48, 50 lokal senkrechten Achse 122 wird von der Leuchte 24 kein Licht zum Beleuchten abgegeben. 70% des Lichts der Leuchte 24 wird hier in das Objektvolumen 26 eingestrahlt. 30% des Lichts gelangt zu den Wänden 98 und zu der Decke 108 des Prüftunnels 12.

Die Lichtstärkeverteilungskurve 1 18 gewährleistet, dass Licht zum Beleuch- ten mit der Leuchte 24 derart in das Objektvolumen 26 geführt wird, dass die Beobachtungsperson 16 von den Leuchten 24 nur relativ wenig direktes Licht zum Beleuchten erhält. Damit wird erreicht, dass das direkte Licht zum Beleuchten aus den Leuchten 24 eine Beobachtungsperson 16 nicht blenden kann, wenn diese in dem Prüftunnel 12 in einer Arbeitshaltung für das Über- prüfen von Werkstücken 14 aufrecht steht. Die Leuchte 22 ist zu der Leuchte 24 identisch. An dem Boden 32 des Prüftunnels 12 ist sie derart angeordnet, dass die Lichtstärke-Verteilungskurve der Lichtstärke I der in der Fig. 17 gezeigten Lichtstärkeverteilungskurve entspricht, jedoch dabei für einen Punkt auf der Lichtaustrittsfläche der Leuchte zu der optischen Achse 122 in Fig. 17 spiegelsymmetrisch ist.

Die Fig. 19 ist eine perspektivische Teilansicht der Leuchte 22, 24. In der Fig. 20 ist ein Längsschnitt der Leuchte 22, 24 gezeigt. Die Fig. 21 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Längsschnitt. Die Fig. 22 zeigt ei- nen Querschnitt der Leuchte 22, 24. In der Fig. 23 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts in dem Querschnitt zu sehen. Die Fig. 24 zeigt eine Draufsicht auf die Seite der Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchte 22, 24.

Die Leuchte 22, 24 hat wie die Leuchte 20 ein Gehäuse 62 mit einem in eine Längsrichtung 64 erstreckten Gehäusekörper 66. Der Gehäusekörper 66 ist auch hier als ein bevorzugt aus einem Kunststoff hergestelltes umfänglich offenes Hohlprofil gestaltet, an den eine Basis 68 mit einer ersten Führungsschiene 70 und eine Basis 72 mit einer weiteren Führungsschiene 74 angeschlossen ist. Die Basis 68 und die Basis 72 trägt auf einem in das Innere des Gehäuses 62 weisenden Abschnitt jeweils eine in die Längsrichtung 64 erstreckte Platine 76 mit einer Vielzahl von daran aufgenommenen Lichtquellen in Form von Leuchtdioden 78. Die Leuchte 22, 24 hat eine Optikbaugruppe 124 mit zwei ersten Prismenplatten 126 und einer ersten und einer weiteren Glasplatte 86 für das Abdecken. Die Prismenplatten 126 und die Glasplatte 86 sind auch hier an einer Schiene 90 mit einem Doppel-T-Profil in einer ersten und einer weiteren Profilnut 92, 94 aufgenommen und in der ersten Führungsschiene 70 an der Basis 68 und der weiteren Führungsschiene 74 an der Basis 72 des Gehäuses 62 gehalten. In dem Gehäuse 62 gibt es ebenfalls einen quaderförmigen Hohlraum 96 mit verspiegelten seitlichen Wänden 98, die einen die Platine 76 übergreifenden Sockel 100 haben, in dem es Öffnungen 102 für das Hindurchtreten des Lichts der Leuchtdioden 78 gibt. Die Wände 98 bestehen aus hochglänzendem Spiegelblech. An den Stirnseiten der Leuchte 20 ist der Hohlraum 96 durch ein weiteres Spiegelblech 102 begrenzt, das mit einer Dichtung 104 und ein Gehäuseteil 106 an den Gehäusekörper 66 angeschlossen ist. Die in den Hohlraum 96 weisende Fläche der Trennschiene 90 ist verspiegelt.

Der Hohlraum 96 hat eine das Licht diffus streuende Decke 108, deren Re- flexionsvermögen R > 80%, bevorzugt R « 97% beträgt. Der Hohlraum 96 hat ein für das von den Leuchtdioden 78 ausgesendete Licht transparentes Hohlraumvolumen, das von dem an dem Spiegelblech der Wände und des Sockels der Wände reflektierten Licht und von dem an der Decke 108 gestreuten Licht durchsetzt wird. Der Hohlraum 96 wirkt hier damit für das Licht der Leuchtdioden 78 ebenfalls als Mischkammer. Aufgrund der Reflexionen bzw. Streuung des Lichts an den Flächen, die den Hohlraum 96 begrenzen, wird in dem Hohlraum 96 das Licht der Leuchtdioden 78 derart gemischt, dass es als ein homogener Lichtstrom auf die zu dem Hohlraum 96 weisende Seite der Prismenplatten 126 gelangt.

Die Prismenplatten 126 haben einen für das Licht transparenten Körper mit einer Prismenstruktur, die eine Vielzahl von sägezahnförmig aneinander ge- reihte Dachprismen 1 10 mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung 64 verlaufenden Dachkante 1 12 aufweist. Die Dachkanten 1 12 der Dachprismen 1 10 weisen dabei auf die Seite des Hohlraums 96 der Leuchte 20. Der Dachwinkel der Dachkanten 1 12 der Dachprismen 1 10 beträgt 90°. Die dem Objektvolumen 26 zugewandten, in die Richtung der Längsrichtung 64 weisenden Dachflächen 128 der Dachprismen 1 10 sind Spiegelflächen.

Das aus dem Hohlraum 96 auf die Dachflächen 128, 130 der Dachprismen 1 10 treffende Licht ist diffus. Die Prismenplatten 126 stellen für einen Punkt 120 auf der den Lichtaustrittsflächen 48, 50 der Leuchte 20 eine gerichtete Lichtstärkeverteilung ein, die sich in der Richtung einer von einem Punkt 120 auf den Lichtaustrittsflächen 48, 50 ausgehenden optischen Achse 132 erstreckt, die in einer zu den Lichtaustrittsflächen 48, 50 senkrechten Ebene liegt und die mit der Achse 122 einen Winkel ß ~ 35° einschließt.

Es sei bemerkt, dass die vorstehend beschriebene Leuchte 20 grundsätzlich auch bogenförmig, d. h. gekrümmt gestaltet sein kann. Eine solche Leuchte hat dann bogenförmig gekrümmte Lichtaustrittsflächen 48, 50. Außerdem sei bemerkt, dass in einer modifizierten Ausführungsform der vorstehend beschriebenen Anlage der Prüftunnel auch Leuchten enthalten kann, die an der Tunnelwand 35 des Prüftunnels 12 aufgenommen sind und die vorzugsweise rechteckformige, in die Längsrichtung 30 des Prüftunnels 12 erstreckte oder an der Tunnelwand 35 des Prüftunnels in Bezug auf die Längsrichtung 30 schräg angeordnete Lichtaustrittsflächen 48, 50 haben. Das von den Leuchten einer vorstehend beschriebenen Anlage bereitgestellte Licht zum Beleuchten ist bevorzugt weißes Licht. Grundsätzlich kann die Anlage jedoch auch mit Leuchten betrieben werden, die monochromatisches Licht, wie z. B. Blau oder Rot und/oder weißes Licht mit unterschiedlichen Lichtfarben von 2000K bis 7000K bevorzugt 4000K abstrahlen. Für die Leuchten 20, 22, 24 können Steuergeräte vorgesehen sein, die das Dimmen der Leuchtdioden in den Leuchten ermöglichen, um hierdurch die Beleuch- tungsstärke des von den Leuchten bereitgestellten Lichts zum Beleuchten einstellen zu können. Die Leuchten können außerdem mit elektrischen Steckverbindungen versehen sein, die das elektrische Verbinden von unterschiedlichen Leuchten mittels Zusammenstecken ermöglicht.

Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Leuchte 20, 22, 24 für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten in einem Objektvolumen 26 mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse 62 angeordneten Lichtquellen 78. Das Ge- häuse 62 hat eine Lichtaustrittsfläche 48, 50 für das von den Lichtquellen 78 ausgesendete Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche 48, 50 als Licht zum Beleuchten austritt. Die Leuchte enthält Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtstärkeverteilung, die das von den Lichtquellen 78 ausgesendete Licht homogenisieren und in einen die Lichtaustrittsfläche 48, 50 durchsetzenden Lichtstrom überführen, der eine richtungsabhängige Lichtstärkeverteilung hat.

Bezugszeichenliste:

10 Anlage

12 Prüftunnel

14 Werkstück

16 Beobachtungsperson

20, 20', 22, 24 Leuchte

26 Objektvolumen

28 Halterahmen

30 Längsrichtung

32 Boden

34 Paneel

35 Tunnelwand

36 Oberfläche

38 Reflexbild

40 Pfeil

42 Kurve

44 Kante

45 Bereich

49 Schwarzfeld (Schwarzfläche)

46, 48, 50,

52, 54, 56 Lichtaustrittsflächen

58, 60 Lichtstärkeverteilungskurve

62 Gehäuse

64 Längsrichtung

66 Gehäusekörper

68 Basis

70 Führungsschiene

72 Basis

74 Führungsschiene

76 Platine

77 Stegabschnitt 78 Leuchtdiode (Lichtquelle)

79 Seite

80 Optikbaugruppe

82 Prismenplatte (Glas)

84 Prismenplatte (Glas)

86 Glasplatte

88 Distanzblech

90 Schiene (Trennschiene)

91 Fläche

92 Profilnut

94 Profilnut

96 Hohlraum, offener Raum

98 Wand, spiegelnde Fläche

100 Sockel

102 Öffnungen, Spiegelblech

104 Dichtung

106 Gehäuseteil

108 Decke (streuende Fläche)

109 optische Fläche

1 10 Dachprisma

1 12 Dach kante

1 14 Punkt

1 16 optische Achse

1 18 Lichtstärkeverteilungskurve

120 Punkt

122 optische Achse

24 Optikbaugruppe

126 Prismenplatte

128, 130 Dachfläche

132 optische Achse

Claims

Patentansprüche

1 . Leuchte (20, 20', 22, 24) für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten in einem Objektvolumen (26) mit einer Vielzahl von in einem Gehäuse (62) angeordneten Lichtquellen (78), das eine Lichtaustrittsfläche (48,

50) für das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht hat, das aus der Lichtaustrittsfläche (48, 50) als Licht zum Beleuchten austritt, gekennzeichnet durch

Mittel zum Homogenisieren und/oder Einstellen einer gerichteten Lichtstärkeverteilung, die das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht homogenisieren und in einen die Lichtaustrittsfläche (48, 50) durchsetzenden Lichtstrom überführen, der eine richtungsabhängige Lichtstär- keverteilung hat.

2. Leuchte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen als umfänglich offenes Hohlprofil gestalteten Gehäusekörper (66) hat, der einen quaderförmigen Hohlraum (96) mit zwei einan- der gegenüberliegenden verspiegelten Seitenwänden (98) und einer das Licht diffus streuenden Decke (108) umgibt, wobei der Gehäusekörper (66) einen ersten leistenformigen Stegabschnitt (77) und einen dem ersten leistenformigen Stegabschnitt (77) gegenüberliegenden zweiten leistenformigen Stegabschnitt (77) aufweist und wobei die Lichtquellen (78) in dem Gehäuse (62) zumindest teilweise auf dem ersten leistenformigen Stegabschnitt (77) und dem zweiten leistenformigen Stegabschnitt (77) angeordnet sind.

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (96) an seinen Stirnseiten jeweils mit einem Spiegelkörper (102) begrenzt ist. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Homogenisieren und/oder Einstellen einer gerichteten Lichtstärkeverteilung eine das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht spiegelnde (98) und/oder streuende Fläche (108) umfassen, an der das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht vor dem Durchsetzen der Lichtaustrittsfläche (48, 50) reflektiert und/oder gestreut wird.

Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das Licht streuende (108) oder spiegelnde Fläche (98) eine Begrenzungsfläche eines in dem Gehäuse (62) ausgebildeten zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) offenen Raums (96) ist, der für das von den Lichtquellen (78) ausgesendete Licht transparent ist.

Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (96) ein zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) offener Hohlraum (96) ist.

Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Homogenisieren und Einstellen einer gerichteten Lichtstärkeverteilung eine Optikbaugruppe (80, 124) mit optischen Elementen umfassen, die für das aus dem zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) offenen Hohlraum (96) austretende Licht vor dem Durchsetzen der Lichtaustrittsfläche (48, 50) die gerichtete Lichtstärkeverteilung des Lichtstroms einstellt.

Leuchte nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine erste Lichtaustrittsfläche (48) und eine von der ersten Lichtaustrittfläche durch eine Schwarzfläche (49) getrennte weitere Lichtaustrittsfläche (50), wobei die Optikbaugruppe (80, 124) eine die optischen Elemente haltende für das Licht undurchlässige Schiene (90) mit einer in den Hohlraum (96) weisenden verspiegelten Fläche (91 ) aufweist, wobei die verspiegelte Fläche (91 ) das Austreten von Licht durch die zwischen der ersten Lichtaustrittsfläche (48) und der weiteren Lichtaustrittsfläche (50) angeordneten Schwarzfläche (49) unterbindet.

Leuchte nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (62) in eine Längsrichtung (64) erstreckt ist und die Optikbaugruppe (124) als optische Elemente für das Einstellen der gerichteten Lichtstärkeverteilung eine von dem zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) offenen Raum (96) austretenden Licht durchsetze Prismenstruktur enthält, die eine Vielzahl von Dachprismen (1 10) mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung (64) verlaufenden Dachkante (1 12) aufweist.

Leuchte nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch der Lichtaustrittsfläche (48, 50) zugewandte Dachkanten (1 12) der Dachprismen (1 10).

Leuchte nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prismenstruktur eine erste Prismenstruktur ist und die Optikbaugruppe (80) eine weitere Prismenstruktur enthält, die auf der zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) weisenden Seite der ersten Prismenstruktur angeordnet ist und die eine Vielzahl von Dachprismen (1 10) mit einer jeweils quer zu der Längsrichtung verlaufenden Dachkante (1 12) aufweist.

12. Leuchte nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Prismenstruktur 90°-Dachwinkel hat und die weitere Prismenstruktur 1 15°-Dachwinkel hat.

13. Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachkanten (1 12) der Dachprismen (1 10) dem zu der Lichtaustrittsfläche (48, 50) offenen Raum (96) zugewandt sind. 14. Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachprismen (1 10) in der Längsrichtung (64) gesehen abwechselnd verspiegelte und für das Licht durchlässige Dachflächen (128, 130) aufweisen.

15. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (78) als Leuchtdioden (LEDs) ausgebildet sind.

16. Anlage (10) für das Prüfen der Oberfläche von in einem Objektvolumen (26) angeordneten Werkstücken (14) mit wenigstens einer nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgebildeten Leuchte (20, 22, 24) für das Bereitstellen von Licht zum Beleuchten in dem Objektvolumen (26).

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektvolumen (26) in einem Prüftunnel (12) angeordnet ist, der einen Boden (32) und eine Tunnelwand (35) hat, die für das von der wenigstens einen Leuchte (20, 22, 24) bereitgestellte Licht zum Beleuchten einen Reflexionsgrad R haben, der zwischen 27% und 55% liegt und der bevorzugt 40% beträgt.

18. Verfahren für das Überprüfen der Oberfläche (36) eines Werkstücks (14), insbesondere in einer Anlage (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (14) in dem Objektvolumen (26) angeordnet wird und für eine Beobachtungsperson (16) in dem Objektvolumen (26) auf der Oberfläche (36) des Werkstücks (14) ein Reflexbild (38) der Lichtaustrittsfläche (48, 50) der wenigstens einen Leuchte (20, 22, 24) erzeugt wird, wobei das Kontrastverhältnis K := BUG / B_R der lokalen Leuchtdichte B_R der Oberfläche (36) des Werkstücks (14) in dem Reflexbild (38) und der lokalen Leuchtdichte BUG der Oberfläche (36) des Werkstücks außerhalb des Reflexbilds (38) mindestens 1/1 ,5, bevorzugt mindestens 1/1 ,6, besonders bevorzug mindestens 1/1 ,7 beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert der durch das Beaufschlagen des Bodens (32) und der Tunnelwand (35) außerhalb des Objektvolumens (26) mit Licht zum Beleuchten hervorgerufenen Umfeld-Leuchtdichte Bu zwischen 40cd/m² und 200 cd/m² beträgt.