WO2019072989A1 - Vorrichtung zum inspizieren von behältnissen und insbesondere von dosen - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an apparatus and a method for inspecting objects and in particular for inspecting the interiors of objects and in particular of containers, for example cans.
- Various devices and methods for inspecting such containers are known from the prior art.
- the invention relates in particular to such containers, which have reflective, for example, metallic inner walls, in particular but not exclusively cans.
- a lens with an upstream pupil is used to inspect cans.
- a lens preferably has a focal point that is not located in the can itself, but is upstream of the actual lens.
- the objective is, in particular, a lens which serves to record images of inner walls of containers and in particular of cans. It is also known here that a large number of light sources are arranged in an environment of the objective, for example on the outer circumference of the objective.
- the present invention is therefore based on the object to provide an apparatus and a method which facilitates the inspection of such containers, in particular cans. This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
- a device for inspecting objects and, in particular, containers having an opening, has a transport device which transports the objects along a predetermined transport path. Furthermore, the device has an observation device which is suitable and intended to observe at least a region of the inner wall of the object through the opening of the object, wherein the observation device is suitable and intended for recording spatially resolved images. Furthermore, the device has a lighting device which illuminates at least a portion of the inner wall.
- the illumination device is arranged between the observation device and the object.
- illumination of the object is usually carried out obliquely from the background of the objective.
- This is advantageous in order in particular to prevent the direct entry of light into the observation device, for example a camera, but also has the disadvantage that unwanted reflections, in particular on the metallic inner surfaces of the object, can occur.
- the illumination device is arranged in a beam path or at least in a plane through which the beam path passes between the object and the observation device.
- the transport device may be, for example, a conveyor belt on which the objects are located.
- the objects are gripped on their side surfaces.
- It is preferably a transport device which transports the objects along a straight-line transport path.
- the transport device is suitable and intended to transport the objects continuously.
- an image is taken during a transport of the objects.
- a timed transport would also be conceivable.
- the transport device Preferably transported the transport device reaches transport speeds of 120,000 - 140,000 objects per hour. For this reason, only a very short period of time is available for the inspection of the individual cans or containers. In this period, both a sufficient depth of focus should be achieved. This is usually done by setting the smallest possible aperture. However, small apertures are accompanied by the loss of light intensity. One possibility would be to increase the exposure time. However, this would in turn lead to increased blurring, in particular because the containers are moving at a high speed.
- the invention is therefore in particular the object of bringing as much light into the interior of the objects. This is also achieved in that the illumination device is moved very close to the objects and also because the illumination is a diffuse illumination. This can be achieved by the proposed approach. In addition, it is also prevented in this way that an exit lens of the imaging optics interferes with the recorded image.
- the observer uses exposure times which are less than 500 ⁇ , preferably less than 200 ⁇ , preferably less than 100 ⁇ , preferably less than 50 ⁇ , preferably less than 20 ⁇ .
- a distance between the object for example an upper mouth edge of the object and the observation device and in particular especially a lens of the observation device greater than 40 mm, preferably greater than 100 mm.
- this distance between the object for example an upper mouth edge of a can is less than 240 mm, preferably less than 180 mm.
- the image recording device has a CCD or CMOS image recording element.
- the illumination device is arranged closer to an upper edge of the object than to the observation device.
- the illumination device is an active illumination device which, for example, has light sources of its own.
- the illumination device it would also be possible for the illumination device to be a passive illumination device, which in turn is illuminated by other light sources.
- the illumination device has a scattering element, such as a lens. It would also be possible, as explained in more detail below, that light is optically coupled into the illumination device, for example, it is coupled in from one side.
- the illumination device has at least one light-emitting diode (LED) as the light source.
- LED light-emitting diode
- a plurality of light sources to be provided, which are arranged, for example, in the circumferential direction around the illumination device. It would be possible for these light sources to be arranged in the circumferential direction about a (geometrical) optical axis.
- a plurality of light sources are distributed about an optical axis of the array.
- the optical axis is also an axis which extends from the observation device to the object and, for example, also extends coaxially with an axis of symmetry of the object to be observed.
- the observation device is arranged stationary and the objects move relative to the observation device. However, it would also be possible for the observation device to move with the objects to be inspected, for example along a circular support.
- the object to be inspected is a can, in particular a can made of a non-transparent material, that is to say in particular a can with non-transparent bottom and side walls.
- this can in particular but not exclusively be made of aluminum.
- the can also be made of steel and / or steel sheet.
- a light source of the illumination device is a pulsating light source, that is to say a light source which is not continuously activated, but which is activated in each case in particular during observation periods.
- the light source and the observation device are triggered and / or synchronized with one another, that is to say, for example, an image acquisition is triggered when the object is being illuminated.
- the observation device has a control device which controls an image acquisition.
- this control device controls the image recording device and / or also the light source and / or the illumination device even taking into account a container transport. Therefore, images are preferably recorded when the objects are located at a precisely defined position in relation to the observation device.
- the lighting device is preferably controlled accordingly.
- the illumination device emits diffused light.
- the illumination device have a scattering body such as a lens, which is illuminated by light sources.
- the object and in particular the interior of a box is diffusely illuminated.
- this diffuse illumination can be prevented that it comes to reflections of individual light sources, as is partially the case in the prior art.
- a large-area and diffuse illumination device is particularly preferably provided.
- a flat lens which is illuminated or uses a flat lighting element.
- the illumination device can be actively lit or, as mentioned above, optically configured such that light emerges from the element.
- the luminous element can emit its light on one side or on both sides.
- the observation device has an objective with an upstream pupil.
- the objective is designed in such a way that a focal point of the objective with respect to the objective is offset in the direction of the object to be inspected.
- the focal point displaced in front of the objective is the point at which all the imaging rays intersect. Or in other words, the origin of the angle of view is not in the lens, but in front of the lens.
- this lens may be focused on a plane or a region that lies between the observation device and the object to be inspected. In this way, in particular the image recording can be improved even when lying between the observation device and the object lighting device.
- this lens can put a virtual observer in front of the lens, or between see the object and the lens.
- the lens may have a plane plane of sharpness, or a curved focus plane, which in the preferred case follows the shape of the container to be inspected.
- the image recording device preferably has a pupil arranged in the direction of the object to be inspected.
- the illumination device is designed as a flat body. As mentioned above, this planar body is arranged in particular between the observation device and the object to be inspected. Advantage- Adhesively, this planar body is arranged so that it is perpendicular to an optical axis of the observation.
- the illumination device has a thickness (viewed along the optical axis) which is greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.4 mm, preferably greater than 0.6 mm, preferably greater than 0.8 mm and preferably greater than 1, 0 mm. In a further preferred embodiment, the illumination device has a thickness which is less than 40 mm, preferably less than 20 mm, preferably less than 15 mm, preferably less than 10 mm.
- the surface of the illumination device is larger than a cross section of the object to be inspected. This means that the lighting device can illuminate the entire object from several sides. In this way, a complete illumination of the inner wall region and also of the bottom region of the object, in particular a can, is achieved.
- the object has at least partially non-transparent walls.
- the object may be, in particular, cans, aluminum bottles, spray bottles and the like.
- the illumination device has a passage region through which a beam path running from the object in the direction of the observation device can pass.
- this passage region may for example be formed like a hole in the illumination device and preferably have a diameter which is between 1 mm and 20 mm.
- this diameter is greater than 1 mm, advantageously greater than 2 mm, advantageously greater than 3 mm.
- the diameter is less than 20 mm, preferably less than 17 mm, preferably less than 15 mm, preferably less than 10 mm and particularly preferably less than 7 mm.
- the virtual pupil has a diameter which is greater than 1 mm, preferably greater than 2 mm and particularly preferred given greater than 3 mm.
- the virtual pupil has a diameter which is less than 10 mm, preferably less than 8 mm, preferably less than 6 mm and particularly preferably less than 5 mm.
- This passage region may be formed as an actual hole, but it would also be possible that the passage region is formed only as a transparent region which is permeable or transparent at least for light in the visible wavelength range.
- the transparent area is preferably non-reflective.
- this hole has a circular cross-section.
- the image recording device and / or a lens of the image recording device is focused in the observation direction such that the focus or the origin of the image angle lies in a region of the illumination device and in particular in the region of the passage region. Therefore, the focus or the origin of the angle of view preferably lies in the region of this passage region. It is possible that the light is focused in the region of this opening. However, it is also possible that the illumination device is offset from the above passage region in the direction of the optical axis, for example in the middle of the thickness of a protective glass pane located in front of the illumination device.
- the illumination device therefore particularly preferably has a very small hole, and this hole or the passage opening of the illumination device or of the illumination element is preferably arranged with respect to the objective with the pupil in front, such that the location of the pupil, the location of the angle of view origin, in, or occurs near the through hole of the illumination device.
- this hole or the passage opening of the illumination device or of the illumination element is preferably arranged with respect to the objective with the pupil in front, such that the location of the pupil, the location of the angle of view origin, in, or occurs near the through hole of the illumination device.
- all the imaging rays intersect and thus pass through the said hole.
- this hole in the illumination device can be as small as the required pupil diameter. As mentioned, while diameter of a few millimeters are possible. However, in order to facilitate an adjustment of the pupil, the hole or the passage opening may also have a diameter of about 10 mm.
- the diffuse illumination illuminates the object, in particular the can substantially evenly.
- a diaphragm device is arranged between the illumination device and the observation device.
- a device is arranged which keeps scattered light occurring from the illumination device away from the observation device. This can be an optically opaque aperture. This can be mirrored, for example, on their outer surfaces. Particularly preferably, this panel or this element is funnel-shaped.
- the present invention is further directed to a method of inspecting objects, and more particularly containers having apertures.
- these objects are transported by a transport device along a predetermined transport path and with an observation device, at least a region of an inner wall of the object is observed through an opening of the objects, wherein the observation device is suitable and suitable for recording spatially resolved images, and wherein the device has a lighting device, which illuminates at least a portion of the inner wall of the object.
- the illumination device is arranged between the observation device and the object.
- the illumination device illuminates both at least a portion of the inner walls of the object and a bottom of the object.
- the illumination device essentially illuminates the entire inner wall of the object and preferably also the complete floor.
- the illumination device also illuminates a mouth edge of the object, in particular a mouth edge of a can to be inspected.
- the object is transported during its inspection.
- the object is illuminated by pulsed light.
- a pupil of the observation device is preceded by the observation device and in particular preceded in the direction of the object to be inspected. Therefore, in particular, a lens is focused on a plane which is arranged between the observation device and the object.
- an objective of the observation device is set in such a way that it can be adjusted in the region of an aperture provided in the illumination device. Opening is focused. This can be, in particular, the angle of view - origin.
- Fig. 1 A device for inspecting containers according to the internal
- FIG. 2 shows a device according to the invention for inspecting objects in a first embodiment
- FIG. 3 shows an apparatus for inspecting objects in a second embodiment
- FIG. 4a shows a detailed view of a funnel-shaped diaphragm element
- FIG. 5 shows an apparatus for inspecting objects in a fourth embodiment
- FIG. 6 shows an apparatus for inspecting objects in a fifth embodiment
- Fig. 7 is an illustration for illustrating the principle of an upstream
- Figure 1 shows an apparatus 100 of the Applicant's internal art for inspecting cans.
- the reference numeral 10 refers to the object to be inspected and in particular a can.
- the reference numeral 4 denotes an observation device which is arranged in the longitudinal direction L of the box 10 above the can. This observation device 4 is focused on a pupil area P which lies between the can 10 and the observation device 4. In other words, the origin of the angle of view lies between the observer and the object to be inspected.
- the observation device has a multiplicity of light sources 110, for example LEDs, which are arranged here in a ring around the optical axis O. When the object 10 is illuminated, reflections can occur, which in turn strike the image recording device 4.
- light sources 110 for example LEDs
- FIG. 2 shows a device 1 according to the invention for inspecting cans in a first embodiment.
- an observation device 4 is provided, which has a lens 42. This lens is adjusted such that a focus or a pupil Z occurs between the lens and the can 10 to be inspected.
- the reference symbol S denotes the light beams emanating from the object. These light rays are collected by the lens and imaged in a spatially resolved image on the lens image side.
- Reference numeral 10c denotes an opening of the object or can through which it is observed and also illuminated.
- the reference numeral 6 denotes a lighting device which is arranged in a plane E between the observation device 4 and the box 10.
- the illumination device is designed as a flat element, but which has a larger cross-section than the object to be inspected 10.
- the cross-section of the planar element in a perpendicular to the optical axis is greater than the perpendicular to the optical axis cross section of the object.
- This illumination device 6 emits in particular diffused light, so that the inner wall 10b and also the bottom 10a are uniformly illuminated by the illumination device 6. In this way, the lighting device is located very close to the can 10 and can fully illuminate this in a particularly favorable manner.
- the lighting device may be suitable, for. B. at open doses to illuminate their flange.
- the illumination device 6 has a passage region or through opening 62, through which rays can pass.
- this through hole 62 is located in a region of the optical axis, on the other hand, the opening is so chosen large that the pupil or the focus can be placed in this opening. In this way, a complete picture of the interior of the can 10 can be taken.
- the reference numeral 2 denotes a transport device which transports the objects 10 in the transport direction P. In the variant shown in Figure 2, this is a straight-line transport.
- the image pickup device 4 triggers an image each time the can 10 is directly below the image pickup device 4, preferably when an axis of symmetry of the can 10 coincides with the optical axis O of the image pickup device.
- the diffuse illumination of the illumination device causes the object or the can to be evenly illuminated. If the observation device has a certain degree of protection (for example with regard to environmental influences such as dust, water and the like), it is also possible to cover the passage opening 62, for example by means of a transparent glass or plastic disk. In this way, however, dust in the region of the passage openings or else scratches on this pane could reduce the contrast in the camera image due to the light that is scattered on the scratch or on the dust in the region of the passage opening.
- FIG. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention. While the embodiment of the illumination device shown in FIG. 2 is an active or self-illuminating element, the embodiment shown in FIG. 3 is a passive element which is illuminated by two light sources 64. These two light sources 64 are arranged here in the direction of the optical axis O above the illumination device and thus illuminate the illumination device 6 from above. In the embodiment shown in FIG. 3, it is possible that the illumination devices light reflected in all directions. However, it would also be possible for the lighting device itself to be designed approximately in the manner of a partially transparent mirror, so that light is not radiated upwards, but only downwards.
- FIG. 4 shows an embodiment similar to the embodiment shown in FIG. However, an optical aperture 12 is additionally provided here.
- this diaphragm device is designed as an optically opaque diaphragm.
- FIG. 4 a shows a representation of this funnel-shaped element 12.
- FIG. 5 shows a further embodiment of the device according to the invention.
- the illumination device 6 is illuminated on both sides, that is, it emits light both upwards and downwards. Again, it would be possible again that upwardly exiting light is kept away from the image pickup device.
- an illumination device 64 is again provided which couples light laterally into the illumination device 6 via a coupling-in element 68.
- the illumination device 6 in turn emits diffused light in the direction of the object 10 to be inspected.
- FIG. 7 illustrates the principle of the upstream pupil or of the upstream focal point described here.
- the image recording device here has two objective components 42a, 42b, which are arranged here behind one another along the optical axis. This arrangement causes the entire optics to have two focal points, with a focal point Z in front of the objective component 42b.
- the rays originating from the bottom 10a and the side wall 10b of the object are imaged on an image pickup element (not shown) via the lens components.
- the reference symbol a denotes the angle of view, the reference symbol Z here the location or crossing point of the image angle a.
- the light beams S emitted by the object are z. T. drawn that get into the observation device.
- the property of the observer 42a / 42b implies that the light rays entering it are separated by an outside observer. focused location Z are focused, bundled. Other light rays emanating from the object do not enter the observation device.
- the light rays S on the object side are imaged on the image side in the observation device in a spatially resolved image.
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Abstract
Vorrichtung (1) zum Inspizieren von Objekten (10) und insbesondere von eine Öffnung (10c) aufweisenden Behältnissen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Objekte (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (P) transportiert, mit einer Beobachtungseinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Bereich einer Innenwandung (10b) des Objekts (10) durch die Öffnung (10a) des Objekts (10) zu beobachten, wobei die Beobachtungseinrichtung (4) zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder geeignet und bestimmt ist, wobei die Vorrichtung (1) eine Beleuchtungseinrichtung (6) aufweist, welche wenigstens einen Bereich der Innenwandung (10b) beleuchtet. Erfindungsgemäß ist die Beleuchtungseinrichtung (6) zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt (10) angeordnet.
Description
Vorrichtung zum Inspizieren von Behältnissen und insbesondere von Dosen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Inspizieren von Objekten und insbesondere zum Inspizieren der Innenräume von Objekten und insbesondere von Behältnissen, beispielsweise Dosen. Aus dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen und Verfahren zum Inspizieren derartiger Behältnisse bekannt. Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf solche Behältnisse, welche reflektierende, beispielsweise metallische Innenwandungen aufweisen, wie insbesondere aber nicht ausschließlich Dosen.
Es ist dabei aus dem internen Stand der Technik bekannt, dass zur Inspektion von Dosen ein Objektiv mit einer vorgelagerten Pupille verwendet wird. Hierunter ist zu verstehen, dass ein Objektiv bevorzugt einen Brennpunkt aufweist, der nicht in der Dose selbst liegt, sondern dem eigentlichen Objektiv vorgelagert ist. Bei dem Objektiv handelt es sich insbesondere um ein Objektiv, welches dazu dient, dass Bilder von Innenwandungen von Behältnissen und insbesondere von Dosen aufgenommen werden. Bekannt ist hierbei ebenfalls, dass in einer Umgebung des Objektivs beispielsweise am Außenumfang des Objektivs eine Vielzahl von Lichtquellen angeordnet ist.
Je nach einer Geometrie der Dosen können dabei auch unterschiedliche Lichtquellen angesprochen werden. Mit diesem Inspektionsverfahren werden die innere Zylinderwand und auch der Boden der Dose auf Unregelmäßigkeiten oder Verschmutzungen geprüft. Daneben ist es auch möglich, einen Dosenflansch, auf den ein Dosendeckel gebördelt wird, zu unter-
suchen, beispielsweise hinsichtlich Ovalität, Dellen oder Schmutz. Probleme bereitet bei dieser Vorgehensweise teilweise die Einstellung der Lichtquellen, da es insbesondere bei glänzender Innenoberfläche dazu kommt, dass einzelne Lichtquellen als helle Flecken in einem Kamerabild zu sehen sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche die Inspektion derartiger Behältnisse, insbesondere Dosen erleichtert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten und insbesondere von eine Öffnung aufweisenden Behältnissen weist eine Transporteinrichtung auf, welche die Objekte entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Beobachtungeinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Bereich der Innenwandung des Objekts durch die Öffnung des Objekts hindurch zu beobachten, wobei die Beobachtungseinrichtung zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder geeignet und bestimmt ist. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung auf, welche wenigstens einen Bereich der Innenwandung beleuchtet.
Erfindungsgemäß ist die Beleuchtungseinrichtung zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt angeordnet.
Im Stand der Technik erfolgt üblicherweise eine Beleuchtung des Objekts schräg aus dem Hintergrund des Objektivs. Dies ist vorteilhaft, um insbesondere das direkte Eintreten von Licht in die Beobachtungseinrichtung, beispielsweise Kamera, zu verhindern, weist aber auch den Nachteil auf, dass es zu ungewollten Reflexen, insbesondere an den metallischen Innenoberflächen des Objekts kommen kann. Insbesondere ist die Beleuchtungseinrichtung in einem Strahlengang oder zumindest in einer Ebene angeordnet, durch welche hindurch der Strahlengang zwischen dem Objekt und der Beobachtungseinrichtung verläuft.
Bei der Transporteinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Transportband handeln, auf dem die Objekte stehen. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Objekte an ihren Seitenflächen gegriffen werden. Bevorzugt handelt es sich um eine Transporteinrichtung, welche die Objekte entlang eines geradlinigen Transportpfads transportiert. Es wäre jedoch auch ein Transport entlang etwa einer kreisförmigen Transportbahn möglich.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Transporteinrichtung dazu geeignet und bestimmt, die Objekte kontinuierlich zu transportieren. Dabei erfolgt insbesondere eine Bildaufnahme während eines Transports der Objekte. Es wäre jedoch auch ein getakteter Transport denkbar.
Bevorzugt transportiert erreicht die Transporteinrichtung Transportgeschwindigkeiten von 120.000 - 140.000 Objekten pro Stunde. Aus diesem Grunde steht für die Inspektion der einzelnen Dosen bzw. Behältnisse nur ein sehr geringer Zeitraum zur Verfügung. In diesem Zeitraum sollte sowohl eine hinreichende Tiefenschärfe erreicht werden. Dies erfolgt üblicherweise durch die Einstellung einer möglichst kleinen Blendenöffnung. Allerdings gehen kleine Blendenöffnungen mit dem Verlust von Lichtstärke einher. Eine Möglichkeit bestünde darin, die Belichtungszeit zu erhöhen. Dies würde jedoch wiederum zu einer erhöhten Un- schärfe führen, insbesondere, weil die Behältnisse sich mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen.
Der Erfindung liegt daher auch insbesondere die Aufgabe zugrunde, möglichst viel Licht in das Innere der Objekte zu bringen. Dies wird auch dadurch erreicht, dass die Beleuchtungseinrichtung sehr nahe an die Objekte herangerückt wird und auch dadurch, dass es sich bei der Beleuchtung um eine diffuse Beleuchtung handelt. Durch die vorgeschlagene Vorgehensweise kann dies erreicht werden. Daneben wird auf diese Weise auch verhindert, dass sich eine Austrittslinse der Abbildungsoptik störend in dem aufgenommenen Bild auswirkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verwendet die Beobachtungseinrichtung Belich- tungszeiten, die geringer sind als 500 μβ, bevorzugt geringer als 200 μβ, bevorzugt geringer als 100 μβ, bevorzugt geringer als 50 μβ, bevorzugt geringer als 20 μβ.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Abstand zwischen dem Objekt, beispielsweise einem oberen Mündungsrand des Objekts und der Beobachtungseinrichtung und insbe-
sondere einem Objektiv der Beobachtungseinrichtung größer als 40 mm, bevorzugt größer als 100 mm.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dieser Abstand zwischen dem Objekt, beispielsweise einem oberen Mündungsrand einer Dose kleiner als 240 mm, bevorzugt kleiner als 180 mm. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Bildaufnahmeeinrichtung ein CCD- oder CMOS - Bildaufnahmeelement auf.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung näher an einem obe- ren Rand des Objekts als an der Beobachtungseinrichtung angeordnet.
Es ist dabei möglich, dass es sich bei der Beleuchtungseinrichtung um eine aktive Beleuchtungseinrichtung handelt, welche beispielsweise selbst Lichtquellen aufweist. Es wäre jedoch auch möglich, dass es sich bei der Beleuchtungseinrichtung um eine passive Beleuchtungs- einrichtung handelt, welche wiederum von anderen Lichtquellen angestrahlt wird.
Dabei ist es beispielsweise wie unten genauer erwähnt denkbar, dass die Beleuchtungseinrichtung ein Streuelement, wie etwa eine Streuscheibe, aufweist. Es wäre auch möglich, wie unten genauer erläutert, dass Licht in die Beleuchtungseinrichtung optisch eingekoppelt wird, beispielsweise von einer Seite her eingekoppelt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung als Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode (LED) auf. Es wäre jedoch auch möglich, dass mehrere Licht- quellen vorgesehen sind, welche beispielsweise in Umfangsrichtung um die Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind. Dabei wäre es möglich, dass diese Lichtquellen in Umfangsrichtung um eine (geometrische) optische Achse herum angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Lichtquellen um eine optische Achse der Anordnung verteilt. Bei der optischen Achse handelt es sich insbesondere auch um eine Achse, die von der Beobachtungseinrichtung zu dem Objekt verläuft und die beispielsweise auch koaxial mit einer Symmetrieachse des zu beobachtenden Objekts verläuft.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Beobachtungseinrichtung stationär angeordnet und die Objekte bewegen sich gegenüber der Beobachtungseinrichtung. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Beobachtungseinrichtung sich mit den zu inspizierenden Objekten mitbewegt, beispielsweise entlang eines kreisförmigen Trägers mitbewegt.
Bevorzugt handelt es sich bei dem zu inspizierenden Objekt um eine Dose, insbesondere eine Dose aus einem nicht transparenten Material, das heißt insbesondere eine Dose mit nicht transparenten Boden- und Seitenwandungen. Dabei kann diese Dose insbesondere aber nicht ausschließlich aus Aluminium hergestellt sein. Daneben kann die Dose auch aus Stahl und/oder Stahlblech hergestellt sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich bei einer Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung um eine pulsierende Lichtquelle, das heißt eine Lichtquelle, welche nicht kontinuierlich aktiviert ist, sondern welche jeweils insbesondere zu Beobachtungszeiträumen aktiviert wird. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Lichtquelle und die Beobachtungseinrichtung aufeinander getriggert und/oder synchronisiert sind, das heißt beispielsweise eine Bildaufnahme ausgelöst wird, wenn gerade eine Beleuchtung des Objekts erfolgt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Beobachtungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche eine Bildaufnahme steuert. Dabei steuert diese Steue- rungseinrichtung die Bildaufnahmeeinrichtung und/oder auch die Lichtquelle und/oder die Beleuchtungseinrichtung auch unter Berücksichtigung eines Behältnistransports. Bevorzugt werden daher Bilder aufgenommen, wenn sich die Objekte an einer genau definierten Position gegenüber der Beobachtungseinrichtung befinden. Auch die Beleuchtungseinrichtung wird bevorzugt entsprechend gesteuert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform gibt die Beleuchtungseinrichtung diffuses Licht ab. Dabei kann beispielsweise die Beleuchtungseinrichtung einen Streukörper wie eine Streuscheibe aufweisen, der von Lichtquellen beleuchtet wird. Durch dieses diffuse Licht wird das Objekt und insbesondere der Innenraum einer Dose diffus beleuchtet. Durch diese diffuse Beleuchtung kann verhindert werden, dass es zu Reflexionen einzelner Lichtquellen kommt, wie dies im Stand der Technik teilweise der Fall ist.
Um also die im Stand der Technik auftretenden Glanzpunkte zu vermeiden ist besonders bevorzugt eine großflächige und diffuse Beleuchtungseinrichtung vorgesehen. Anstelle einer
im internen Stand der Technik der Anmelderin bekannten LED-Beleuchtung in Kuppelform, gegebenenfalls mit einer koaxialen Beleuchtung im Bereich des Objektivs wird in einer bevorzugten Ausführungsform eine flache Streuscheibe vorgesehen, die angeleuchtet wird oder die ein flaches Beleuchtungselement benutzt. Dabei kann die Beleuchtungseinrichtung aktiv leuchten oder wie oben erwähnt optisch so gestaltet werden, dass Licht aus dem Element heraustritt. Das Leuchtelement kann dabei sein Licht einseitig oder beidseitig abstrahlen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Beobachtungseinrichtung ein Objektiv mit einer vorgelagerten Pupille auf. Dabei ist hierunter insbesondere zu verstehen, dass das Objektiv derart ausgelegt ist, dass ein Brennpunkt des Objektivs gegenüber dem Objektiv in Richtung des zu inspizierenden Objekts versetzt ist.
Der vor das Objektiv verlagerte Brennpunkt ist der Punkt, in dem sich alle abbildenden Strahlen kreuzen. Oder anders ausgedrückt, der Ursprung des Bildwinkels liegt nicht im Objektiv, sondern vor dem Objektiv.
Insbesondere kann dieses Objektiv auf eine Ebene oder einen Bereich ausgerichtet sein bzw. fokussiert sein, der zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem zu inspizierenden Objekt liegt. Auf diese Weise kann insbesondere die Bildaufnahme auch bei zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt liegender Beleuchtungseinrichtung verbessert werden.
Insbesondere kann dieses Objektiv einen virtuellen Beobachter vor das Objektiv, bzw. zwi- sehen das Objekt und das Objektiv setzen. Das Objektiv kann eine plane Schärfenebene besitzen, oder aber eine gekrümmte Schärfenebene, die im bevorzugten Fall der Form des zu inspizierenden Behälters folgt.
Damit weist bevorzugt die Bildaufnahmeeinrichtung eine in Richtung des zu inspizierenden Objekts vorgelagerte Pupille auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungseinrichtung als flächiger Körper ausgebildet. Dieser flächige Körper ist dabei wie oben erwähnt insbesondere zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem zu inspizierenden Objekt angeordnet. Vorteil-
haft ist dieser flächige Körper derart angeordnet, dass er zu einer optischen Achse der Beobachtung senkrecht steht. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung eine Dicke (entlang der optischen Achse betrachtete) auf, die größer ist als 0,2 mm, bevorzugt größer als 0,4 mm, bevorzugt größer als 0,6 mm, bevorzugt größer als 0,8 mm und bevorzugt größer als 1 ,0 mm. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung eine Dicke auf, die kleiner ist als 40 mm, bevorzugt kleiner als 20 mm, bevorzugt kleiner als 15 mm, bevorzugt kleiner als 10 mm.
Diese Dicken haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, um einerseits eine Be- obachtung in der Öffnung der Beleuchtungseinrichtung hindurch aufrecht zu erhalten und um andererseits eine ausreichende Dicke für die Unterbringung von Lichtquellen bereitzustellen oder auch eine ausreichende Dicke für die Einkopplung von Licht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Fläche der Beleuchtungseinrichtung größer als ein Querschnitt des zu inspizierenden Objekts. Dies bedeutet, dass die Beleuchtungseinrichtung das komplette Objekt auch von mehreren Seiten her beleuchten kann. Auf diese Weise wird eine vollständige Ausleuchtung des Innenwandbereichs und auch des Bodenbereichs des Objekts, insbesondere einer Dose, erreicht. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Objekt wenigstens teilweise nicht transparente Wandungen auf. Wie oben erwähnt kann es sich bei dem Objekt insbesondere um Dosen, Aluflaschen, Sprayflaschen und dergleichen handeln.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Beleuchtungseinrichtung einen Durchgangsbereich auf, durch welchen ein von dem Objekt in Richtung der Beobachtungseinrichtung verlaufender Strahlengang treten kann. Dabei kann dieser Durchgangsbereich beispielsweise lochartig in der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein und bevorzugt einen Durchmesser aufweisen, der zwischen 1 mm und 20 mm liegt. Vorteilhaft ist dieser Durchmesser größer als 1 mm, vorteilhaft größer als 2 mm, vorteilhaft größer als 3 mm. Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Durchmesser kleiner als 20 mm, bevorzugt kleiner als 17 mm, bevorzugt kleiner als 15 mm, bevorzugt kleiner als 10 mm und besonders bevorzugt kleiner als 7 mm. Bevorzugt weist die virtuelle Pupille einen Durchmesser auf, der größer ist als 1 mm, bevorzugt größer als 2 mm und besonders bevor-
zugt größer als 3 mm. Bevorzugt weist die virtuelle Pupille einen Durchmesser auf, der kleiner ist als 10 mm, bevorzugt kleiner als 8mm, bevorzugt kleiner als 6mm und besonders bevorzugt kleiner als 5 mm. Dieser Durchgangsbereich kann dabei als tatsächliches Loch ausgebildet sein, es wäre jedoch auch möglich, dass der Durchgangsbereich nur als transparenter Bereich ausgebildet ist, der zumindest für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig bzw. transparent ist. Bevorzugt ist der transparente Bereich entspiegelt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist dieses Loch einen kreisförmigen Querschnitt auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Bildaufnahmeeinrichtung und/oder ein Objektiv der Bildaufnahmeeinrichtung in der Beobachtungsrichtung derart fokussiert, dass der Fokus bzw. der Ursprung des Bildwinkels in einem Bereich der Beleuchtungseinrichtung liegt und insbesondere in dem Bereich des Durchgangsbereichs. Bevorzugt liegt daher der Fokus bzw. der Ursprung des Bildwinkels im Bereich dieses Durchgangsbereichs. Dabei ist es möglich, dass das Licht in dem Bereich dieser Öffnung fokussiert ist. Es ist jedoch auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung gegenüber dem obigen Durchgangsbereich in Richtung der optischen Achse versetzt ist, beispielsweise in die Mitte der Dicke einer vor der Beleuchtungseinrichtung befindlichen Schutzglasscheibe.
Besonders bevorzugt weist daher die Beleuchtungseinrichtung ein sehr kleines Loch auf und dieses Loch bzw. die Durchgangsöffnung der Beleuchtungseinrichtung bzw. des Leuchtelements ist zu dem Objektiv mit vorgelagerter Pupille bevorzugt so angeordnet, dass der Ort der Pupille, dem Ort des Bildwinkel Ursprungs, im, oder nahe an dem Durchgangsloch der Beleuchtungseinrichtung auftritt. In der vorgelagerten Pupille kreuzen sich bei dieser bevorzugten Ausführungsform alle abbildenden Strahlen und passen so durch das besagte Loch.
Wie erwähnt, kann dieses Loch in der Beleuchtungseinrichtung so klein ausfallen, wie auch der notwendige Pupillendurchmesser ist. Wie erwähnt, sind dabei Durchmesser von wenigen Millimetern möglich. Um jedoch auch eine Justage der Pupille zu erleichtern, kann das Loch bzw. die Durchgangsöffnung auch einen Durchmesser von etwa 10 mm aufweisen. Die diffuse Beleuchtung leuchtet das Objekt, insbesondere die Dose im Wesentlichen gleichmäßig aus.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Beobachtungseinrichtung eine Blendeneinrichtung angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Einrichtung angeordnet, welche von der Beleuchtungseinrichtung auftretendes Streulicht von der Beobachtungseinrichtung fernhält. Dabei kann es sich um eine optisch opake Blende handeln. Diese kann beispielsweise an ihren Außenoberflächen verspiegelt sein. Besonders bevorzugt ist diese Blende bzw. dieses Element trichterartig ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Inspizieren von Objekten gerichtet und insbesondere von eine Öffnung aufweisenden Behältnissen. Dabei werden diese Objekte mit einer Transporteinrichtung entlang eines vorgegebenen Transportpfads transportiert und mit einer Beobachtungseinrichtung wird wenigstens ein Bereich einer Innenwandung des Objekts durch eine Öffnung der Objekte beobachtet, wobei die Beobachtungseinrichtung zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder geeignet und bestimmt ist und wobei die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, welche wenigstens einen Bereich der Innenwandung des Objekts beleuchtet. Erfindungsgemäß ist die Beleuchtungseinrichtung zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt angeordnet.
Besonders bevorzugt beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung sowohl wenigstens einen Abschnitt der Innenwandungen des Objekts als auch eines Bodens des Objekts. Bevorzugt beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung im Wesentlichen die vollständige Innenwandung des Objekts und bevorzugt auch den vollständigen Boden. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren beleuchtet die Beleuchtungseinrichtung auch einen Mündungsrand des Objekts, insbesondere einen Mündungsrand einer zu inspizierenden Dose.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Objekt während seiner Inspektion transportiert. Besonders bevorzugt wird das Objekt durch gepulstes Licht beleuchtet.
Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird eine Pupille der Beobachtungseinrichtung der Beobachtungseinrichtung vorgelagert und insbesondere in Richtung des zu inspizierenden Objekts vorgelagert. Es wird daher insbesondere ein Objektiv auf eine Ebene fokussiert, welche zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt angeordnet ist. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird ein Objektiv der Beobachtungseinrichtung derart eingestellt, dass es in dem Bereich einer in der Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen Durch-
gangsöffnung fokussiert ist. Dabei kann es sich insbesondere um den Bildwinkel - Ursprung handeln.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
Fig. 1 Eine Vorrichtung zum Inspizieren von Behältnissen nach dem internen
Stand der Technik der Anmelderin;
Fig. 2 Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten in einer ersten Ausführungsform;
Fig. 3 Eine Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten in einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 Eine Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten in einer dritten Ausführungsform;
Fig. 4a Eine Detaildarstellung eines trichterförmigen Blendenelements;
Fig. 5 Eine Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten in einer vierten Ausführungsform;
Fig. 6 Eine Vorrichtung zum Inspizieren von Objekten in einer fünften Ausführungsform; und
Fig. 7 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Prinzips einer vorgelagerten
Pupille.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 100 nach dem internen Stand der Technik der Anmelderin zum Inspizieren von Dosen. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 10 auf das zu inspizierende Objekt und insbesondere eine Dose. Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet eine Beobachtungseinrichtung, die in der Längsrichtung L der Dose 10 oberhalb der Dose angeordnet ist.
Diese Beobachtungseinrichtung 4 ist dabei auf einen Pupillenbereich P fokussiert, der zwischen der Dose 10 und der Beobachtungseinrichtung 4 liegt. Mit anderen Worten liegt der Ursprung des Bildwinkels zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem zu inspizierenden Objekt.
Die Beobachtungseinrichtung weist eine Vielzahl von Lichtquellen 1 10 auf, beispielsweise LEDs, die hier ringartig um die optische Achse O angeordnet sind. Bei einer Beleuchtung des Objekts 10 kann es zu Reflexionen kommen, welche wiederum auf die Bildaufnahmeeinrichtung 4 treffen.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Inspizieren von Dosen in einer ersten Ausführungsform. Auch hier ist eine Beobachtungseinrichtung 4 vorgesehen, welche ein Objektiv 42 aufweist. Dieses Objektiv ist derart ausgerichtet bzw. eingestellt, dass ein Fokus bzw. eine Pupille Z zwischen dem Objektiv und der zu inspizierenden Dose 10 auftritt. Das Bezugszeichen S kennzeichnet die von dem Objekt ausgehenden Lichtstrahlen. Diese Lichtstrahlen werden durch das Objektiv gesammelt und in einem ortsaufgelösten Bild auf der Objektiv - Bildseite abgebildet. Das Bezugszeichen 10c kennzeichnet eine Öffnung des Objekts bzw. der Dose, durch welche hindurch beobachtet und auch beleuchtet wird. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet eine Beleuchtungseinrichtung, die in einer Ebene E zwischen der Beobachtungseinrichtung 4 und der Dose 10 angeordnet ist. Man erkennt, dass die Beleuchtungseinrichtung als flächiges Element ausgebildet ist, welches jedoch einen größeren Querschnitt aufweist als das zu inspizierende Objekt 10. Insbesondere ist der Querschnitt des flächigen Elements in einer senkrecht zur optischen Achse größer als der senkrecht zur optischen Achse stehende Querschnitt des Objekts. Diese Beleuchtungseinrichtung 6 gibt insbesondere diffuses Licht aus, sodass die Innenwandung 10b und auch der Boden 10a von der Beleuchtungseinrichtung 6 gleichmäßig ausgeleuchtet werden. Auf diese Weise ist die Beleuchtungseinrichtung sehr nahe an der Dose 10 angeordnet und kann diese in besonders günstiger Weise voll ausleuchten. Weiterhin kann die Beleuchtungseinrichtung geeignet sein, z. B. bei offenen Dosen deren Flansch zu beleuchten.
Weiterhin weist die Beleuchtungseinrichtung 6 einen Durchgangsbereich bzw. eine Durchgangsöffnung 62 auf, durch welche Strahlen treten können. Einerseits liegt diese Durchgangsöffnung 62 in einem Bereich der optischen Achse, andererseits ist die Öffnung derart
groß gewählt, dass die Pupille bzw. der Fokus in diese Öffnung gelegt werden können. Auf diese Weise kann ein vollständiges Bild des Innenbereichs der Dose 10 aufgenommen werden. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Transporteinrichtung, welche die Objekte 10 in der Transportrichtung P transportiert. Bei der in Figur 2 gezeigten Variante handelt es sich hier um einen geradlinigen Transport. Bevorzugt löst die Bildaufnahmeeinrichtung 4 ein Bild jeweils aus, wenn sich die Dose 10 direkt unterhalb der Bildaufnahmeeinrichtung 4 befindet, bevorzugt wenn eine Symmetrieachse der Dose 10 zusammenfällt mit der optischen Ach- se O der Bildaufnahmeeinrichtung.
Die diffuse Beleuchtung der Beleuchtungseinrichtung bewirkt, dass das Objekt bzw. die Dose gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Falls die Beobachtungseinrichtung eine bestimmte Schutzart (z.B. im Hinblick auf Umwelteinflüsse wie Staub, Wasser und dgl.) aufweist, ist es auch möglich, die Durchgangsöffnung 62 abzudecken, beispielsweise mittels einer transparenten Glas- oder Kunststoffscheibe. Auf diese Weise könnte jedoch Staub in den Bereich der Durchgangsöffnungen oder auch Kratzer auf dieser Scheibe durch das Licht, das an dem Kratzer oder an dem Staub im Bereich der Durchgangsöffnung gestreut wird, den Kontrast im Kamerabild senken.
Zur Vermeidung in diesem Ausführungsfall wäre es auch möglich, eine geeignete lichtundurchlässige Blende wie unten genauer beschrieben zwischen der Durchgangsöffnung und dem Objektiv einzusetzen. Wie unten genauer beschrieben ist es dabei möglich, dass der zur Leuchtfläche gerichtete Teil einer derartigen trichterförmigen Blende verspiegelt ist, um einen möglichen Helligkeitsgradienten, der an der Durchgangsöffnung entstehen könnte, kompensieren zu können.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Während es sich bei der in Figur 2 gezeigten Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung um ein aktives bzw. selbstleuchtendes Element handelt, handelt es sich bei der in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung um ein passives Element, welches von zwei Lichtquellen 64 beleuchtet wird. Diese beiden Lichtquellen 64 sind hier in Richtung der optischen Achse O oberhalb der Beleuchtungseinrichtung angeordnet und beleuchten damit die Beleuchtungseinrichtung 6 von oben her. Bei der in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung ist es möglich, dass die Beleuchtungseinrich-
tung Licht in alle Richtungen reflektiert. Es wäre jedoch auch möglich, dass die Beleuchtungseinrichtung selbst etwa in der Art eines teildurchlässigen Spiegels ausgebildet ist, sodass Licht nicht nach oben gestrahlt wird, sondern bloß nach unten. Figur 4 zeigt eine Ausgestaltung ähnlich der in Figur 3 gezeigten Ausgestaltung. Allerdings ist hier zusätzlich eine optische Blende 12 vorgesehen. Diese kann als trichterförmiges Element ausgebildet sein und insbesondere die Bildaufnahme gegen Streulicht schützen. Dabei ist es möglich, dass eine Außenfläche 12a dieser Blende verspiegelt ist, um so wie oben erwähnt die Kontraste zu erhöhen. Bevorzugt ist diese Blendeneinrichtung als optisch opake Blende ausgebildet. Fig. 4a zeigt eine Darstellung dieses trichterförmigen Elements 12.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausgestaltung ist die Beleuchtungseinrichtung 6 beidseitig leuchtend, das heißt sie gibt Licht sowohl nach oben als auch nach unten ab. Auch hier wäre es wieder möglich, dass nach oben austretendes Licht von der Bildaufnahmeeinrichtung ferngehalten wird.
Bei der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform ist wieder eine Beleuchtungseinrichtung 64 vorgesehen, welche über ein Einkoppelelement 68 Licht seitlich in die Beleuchtungseinrichtung 6 einkoppelt. Die Beleuchtungseinrichtung 6 wiederum gibt diffuses Licht in Richtung des zu inspizierenden Objekts 10 ab.
Figur 7 veranschaulicht das hier beschriebene Prinzip der vorgelagerten Pupille bzw. des vorgelagerten Brennpunkts. Die Bildaufnahmeeinrichtung weist hier zwei Objektivkomponenten 42a, 42b auf, die hier entlang der optischen Achse hintereinander angeordnet sind. Diese Anordnung bewirkt, dass die gesamte Optik zwei Brennpunkte aufweist, wobei ein Brennpunkt Z hier der Objektivkomponente 42b vorgelagert ist. Die von dem Boden 10a und der Seitenwandung 10b des Objekts stammenden Strahlen werden über die Objektivkomponenten auf ein (nicht gezeigtes) Bildaufnahmeelement abgebildet. Das Bezugszeichen a kennzeichnet den Bildwinkel, das Bezugszeichen Z hier den Ort bzw. Kreuzungspunkt des Bild- Winkels a.
Dabei sind die von dem Objekt abgestrahlten Lichtstrahlen S z. T. eingezeichnet, die in die Beobachtungseinrichtung gelangen. Die Eigenschaft der Beobachtungseinrichtung 42a / 42b bedingt, dass die Lichtstrahlen, die in sie gelangen, durch einen außerhalb der Beobach-
tungseinrichtung gelegenen Ort Z fokussiert, gebündelt sind. Andere vom Objekt ausgehende Lichtstrahlen gelangen nicht in die Beobachtungseinrichtung. Die Lichtstrahlen S auf der Gegenstandsseite werden in der Beobachtungseinrichtung bildseitig in ein ortsaufgelöstes Bild abgebildet.
Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Transporteinrichtung
4 Beobachtungseinrichtung
4 Bildaufnahmeeinrichtung
6 Beleuchtungseinrichtung
10 zu inspizierendes Objekt, Dose
10a Boden
10b Innenwandung
10c Mündung
12 Blende
12a Außenwand der Blende
42 Objektiv
62 Durchgangsöffnung
64 Lichtquellen, Beleuchtungseinrichtung
68 Einkoppelelement
100 Vorrichtung
1 10 Lichtquellen
E Ebene
0 Optische Achse z Pupillenbereich
P Transportrichtung s Lichtstrahlen
L Längsrichtung a Bildwinkel
Claims
1 . Vorrichtung (1 ) zum Inspizieren von Objekten (10) und insbesondere von eine Öffnung (10c) aufweisenden Behältnissen (10), mit einer Transporteinrichtung (2), welche die Objekte (10) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (P) transportiert, mit einer Beobachtungseinrichtung (4), welche dazu geeignet und bestimmt ist, wenigstens einen Bereich einer Innenwandung (10b) des Objekts (10) durch die Öffnung (10a) des Objekts (10) zu beobachten, wobei die Beobachtungseinrichtung (4) zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder geeignet und bestimmt ist, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Beleuchtungseinrichtung (6) aufweist, welche wenigstens einen Bereich der Innenwandung (10b) beleuchtet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (6) zwischen der Beobachtungseinrichtung und dem Objekt (10) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (6) diffuses Licht ausgibt.
3. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beobachtungseinrichtung (4) ein Objektiv mit einer vorgelagerten Pupille aufweist.
4. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung als flächiger Körper ausgebildet ist oder einen flächigen Körper aufweist.
5. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Fläche der Beleuchtungseinrichtung (4) größer ist als ein Querschnitt des zu inspizierenden Objekts.
6. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Objekt wenigstens teilweise nicht transparente Wandungen aufweist.
7. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (6) einen Durchgangsbereich (62) aufweist, durch welchen ein von dem Objekt in Richtung der Beobachtungseinrichtung verlaufender Strahlengang treten kann.
8. Vorrichtung (1 ) nach dem vorangegangenen Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchgangsbereich (62) lochartig in der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet ist und bevorzugt einen Durchmesser aufweist, der zwischen 1 mm und 20mm liegt.
9. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bildaufnahmeeinrichtung (4) in der Beobachtungsrichtung derart fokussiert ist, dass der Pupillenbereich und/oder Brennpunkt in einem Bereich der Beleuchtungseinrichtung (6) liegt.
10. Vorrichtung (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Beleuchtungseinrichtung (6) und der Beobachtungseinrichtung (4) eine Blendeneinrichtung (12) angeordnet ist.
1 1 . Verfahren zum Inspizieren von Objekten (10) und insbesondere von eine Öffnung (10c) aufweisenden Behältnissen (10), wobei die Objekte mit einer Transporteinrichtung (2) entlang eines vorgegebenen Transportpfads (P) transportiert werden und mit einer Beobachtungseinrichtung (4) wenigstens einen Bereich einer Innenwandung
(1 Ob) der Objekts (10) durch die Öffnung (10c) der Objekte (10) zu beobachtet wird,
wobei die Beobachtungseinrichtung (4) zur Aufnahme ortsaufgelöster Bilder geeignet und bestimmt ist, wobei die Vorrichtung (1 ) eine Beleuchtungseinrichtung (6) aufweist, welche wenigstens einen Bereich der Innenwandung (10b) beleuchtet, dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (6) zwischen der Beobachtungseinrichtung (4) und dem Objekt angeordnet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Pupille der Beobachtungseinrichtung (4) der Beobachtungseinrichtung (4) vorgelagert wird.
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