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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur visuellen Prüfung des winkelabhängigen Streuverhaltens eines Gegenstandes durch einen Beobachter, mit einer Halteeinrichtung, welche ein Messfenster, das in eine vorgegebene Relativlage zu dem Gegenstand bringbar ist, sowie ein Beobachtungsfenster aufweist, das für den Beobachter sicht- bar ist.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zum visuellen Vergleichen des winkelabhängigen Streuverhalten eines Prüfge- genstandes mit jenem eines Referengegenstandes durch einen Be- obachter, sowie eine Anlage zur optischen Prüfung von flächigen Gegenständen.
Aus der US 5 596 402 ist eine Vorrichtung ähnlicher Art bekannt. Bei dieser Vorrichtung sendet die Lichtzufuhr zwei Lichtstrahlbündel unter stark unterschiedlichen Einfallswinkeln auf das Messfenster, u.zw. einem ersten Einfallswinkel Ó1 und einem zweiten Einfallswinkel Ó2 Die Schrift geht von der An- nahme aus, dass der Ausfallswinkel #l des ersten reflektierten Strahles gleich dem Einfallswinkel Ó1 ist und der Ausfalls- winkel #2 des zweiten reflektierten Strahles gleich dem Ein- fallswinkel Ó2, Der erste reflektierte Strahl #l wird dem Beob- achter über das Beobachtungsfenster direkt zugeleitet, und der zweite reflektierte Strahl #2 wird über einen Spiegel zum Beob- achtungsfenster und zum Beobachter umgelenkt.
Zur Erzeugung der zwei unter verschiedenen Winkeln einfal- lende Lichtstrahlen umfasst die Lichtzufuhr entweder zwei dis- krete, beabstandete Lampen oder eine einzige, hinter einer Dif- fusorscheibe angeordnete Lampe.
Mit der bekannten Vorrichtung ist es daher nicht möglich, ein goniodisperses Verhalten eines Gegenstandes zu beobachten, d. h. sein Reflektions- oder Transmissionsverhalten bei unter- schiedlichen Ausfallswinkeln, wenn der Einfallswinkel im we- sentlichen konstant gehalten wird. Dieses Verhalten wird in der vorliegenden Beschreibung auch als "Streuverhalten" bezeichnet.
Darüber hinaus lässt die bekannte Vorrichtung nur eine Beobach- tung unter zwei einzelnen Ausfallswinkeln zu.
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Aus der EP 0 530 818 ist ein Farb-Reflexionsgerät bekannt, bei welchem die unter verschiedenen Winkeln abgestrahlten Lichtstrahlen von drei Lichtleitern aufgefangen und Photosenso- ren zugeführt werden. Vor den Lichtleitereintrittsöffnungen sind schaltbare Abdeckklappen bzw. Blenden angeordnet, so dass immer nur ein Lichtleiter Licht zum Photosensor leitet, welcher eine Farbanalyse durchführen kann.
Farben mit winkelabhängigem Reflexions- oder Transmissi- onsstreuverhalten werden beispielsweise bei Geldscheinen oder Autolacken verwendet. Das winkelabhängige Verhalten entsteht z. B. durch konstruktive und destruktive Interferenz und ergibt wechselnde Farb- und Luminanzeindrücke bei einem bestimmten Lichteinfall und unterschiedlichen Betrachtungswinkeln.
Zur Kontrolle in der Fertigung und für Prüfzwecke, insbe- sondere bei Geldscheinen, wäre es wünschenswert, über eine ein- fache, störungsunanfällige Vorrichtung zur raschen visuellen Prüfung dieses Verhaltens zu verfügen. Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine derartige Vorrichtung zu schaffen.
Dieses Ziel wird mit Hilfe einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, die sich auszeichnet durch eine Lichtzufuhr, die von der Halteeinrichtung getragen ist und im wesentlichen parallele Lichtstrahlen unter einem vorgegebenen Winkel auf das Messfenster richtet, und eine Lichtlenkeinrichtung, welche von der Halteeinrichtung getragen ist, eine Vielzahl unter verschiedenen Winkeln von ei- nem Punkt des Messfensters ausgehende Lichtstrahlen einfängt und im Beobachtungsfenster parallel oder konvergierend darbietet.
Unter "im wesentlichen parallel" wird in der vorliegenden Beschreibung ein Strahlbündel verstanden, das um nicht mehr als etwa 10 von seiner Sollstrahlrichtung abweicht, d. h. um max. etwa 20 konvergiert bzw. divergiert.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht auf überaus einfache und damit störungsunanfällige und rasche Weise die vi- suelle Prüfung des winkelabhängigen Reflexions- oder Transmis- sionsstreuverhaltens eines Gegenstandes in beliebig vielen aus- gewählten Ab- oder Durchstrahlungsrichtungen.
Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welche zur Prüfung des winkelabhängigen Reflexionsstreuverhaltens
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dient, sind die Lichtzufuhr und die Lichtlenkeinrichtung auf der gleichen Seite des Messfensters angeordnet. Alternativ kön- nen zur Messung des Transmissionsstreuverhaltens die Lichtzu- fuhr und die Lichtlenkeinrichtung auf verschiedenen Seiten des Messfensters angeordnet sein.
Das Beobachtungsfenster kann ein Schaurohr sein, ein Oku- lar, die Oberfläche einer Linse usw.; gemäss einer speziellen Variante der Erfindung kann im Beobachtungsfenster auch ein Sichtschirm angeordnet sein, auf welchem die Lichtstrahlen ne- beneinander auftreffen. Ein derartiger Sichtschirm kann beson- ders einfach mit Skalierungen, Markierungen, Farbreferenzskalen od. dgl. versehen werden, welche einen einfachen Vergleich der abgebildeten Lichtstrahlen mit Sollwerten ermöglichen.
Die Vorrichtung kann zur Messung des Reflexions- oder Transmissionsstreuverhaltens bei bestimmten Wellenlängen, in vorgegebenen Wellenbereichen oder im gesamten sichtbaren Wel- lenlängenbereich eingesetzt werden. Zweckmässigerweise werden weisse Lichtstrahlen auf das Messfenster gerichtet, so dass die Prüfung den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich umfasst. Im Falle von wellenlängenumwandelnden Farben, z.B. UV-Wandlern, könnte selbstverständlich auch Licht ausserhalb des sichtbaren Wellenlängenbereiches auf das Messfenster gerichtet werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtzufuhr eine Lichtquelle aufweist, bevorzugt eine weisse Lichtquelle, besonders bevorzugt eine Leuchtdiode. Alternativ kann die Lichtzufuhr auch Umge- bungslicht einfangen und auf das Messfenster richten, bevorzugt indem die Lichtzufuhr ein Lichtführungskanal ist, beispielswei- se ein Rohr oder ein Lichtleiter.
Auch die Lichtlenkeinrichtung kann auf verschiedene Arten realisiert sein. Gemäss einer bevorzugten Variante der Erfindung ist die Lichtlenkeinrichtung eine Sammellinse, wobei das Mess- fenster in der Nähe der Brennebene der Sammellinse liegt. Eine derartige Lichtlenkeinrichtung fängt Lichtstrahlen in einem ganzen, kontinuierlichen Bereich von unterschiedlichen Winkeln ein, so dass anders ausgedrückt .jene Winkel bestimmt werden kön- nen, bei welchen ein Farbeindruck zum nächsten wechselt, insbe- sondere bei OVIs (Optically Variable Inks) mit ausgeprägt stu-
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fenförmig sich veränderndem Verhalten. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Sammellinse eine zylindrische Linse ist.
Dadurch wird das winkelabhängige Verhalten nur in der Ebene normal zur Zylinderachse bestimmt, und das Beobachtungsfenster kann z. B. mit beiden Augen betrachtet werden.
Besonders günstig ist es, wenn die Sammellinse ein Halbzy- linder ist, wobei das Messfenster auf oder in geringem Abstand zu der Flachseite des Halbzylinders liegt. In ersterem Falle kann die Linse direkt auf den zu prüfenden Gegenstand aufgelegt werden.
Dabei ist es insbesondere auch möglich, die Lichtzufuhr direkt in den Halbzylinder einzubetten, was zu einer besonders einfachen, kompakten Ausführungsform führt.
Anstelle einer Linse kann die Lichtlenkeinrichtung auch ein zylindrischer Hohlspiegel sein, wobei das Messfenster in der Nähe der Brennebene des Hohlspiegels liegt. Alternativ kann die Lichtlenkeinrichtung aus Prismen oder bevorzugt aus einzelnen Lichtleitern gebildet sein, wie sie aus der EP 0 530 818 an sich bekannt sind und die jeweils einem der genannten, unter verschiedenen Winkeln reflektierten Lichtstrahlen zugeordnet sind. Mit anderen Worten empfängt jeder Lichtleiter einen unter einem bestimmten Winkel vom Messfenster ausgehenden Lichtstrahl und führt ihn zum Beobachtungsfenster. Dadurch kann das Refle- xions- oder Transmissionsstreuverhalten unter bestimmten, dis- kreten Winkeln überprüft werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Enden der Lichtleiter im Beobachtungsfenster nebeneinander ausmünden.
Die Lichtleiterenden stellen so farbi- ge Lichtpunkte dar, welche das Reflexions- oder Transmissions- streuverhalten unter bestimmten Winkeln repräsentieren und mit einem raschen Blick einfach erfasst werden können.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in der Schaffung einer Anlage zum visuellen Vergleichen des winkelabhängigen Streuverhaltens eines Prüfgegenstandes mit jenem eines Refe- renzgegenstandes durch einen Beobachter. Diese Anlage zeichnet sich aus durch zumindest zwei der beschriebenen erfindungsgemä- #en Vorrichtungen, die miteinander verbunden sind und deren Be- obachtungsfenster nebeneinander liegen. Dadurch können mit ei-
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nem einzigen Blick beide Beobachtungsfenster erfasst und einfach miteinander verglichen werden.
Bevorzugt wird vorgesehen, dass die eine Vorrichtung eine Aufnahme für den Referenzgegenstand und die andere Vorrichtung einen Anschlag zur Positionierung des Prüfgegenstandes auf- weist. Der Referenzgegenstand kann dadurch in der einen Vor- richtung dauerhaft verbleiben und der Prüfgegenstand gegenüber dem Referenzgegenstand ausgerichtet werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage, insbesondere für flache, biegsame Referenzgegenstände, zeichnet sich dadurch aus, dass die Aufnahme eine Trommel enthält, auf welche ein oder mehrere Referenzgegenstände befestigbar sind. Wenn die Trommel rund ist, kann durch Verdrehen der Trommel zwischen mehreren Referenzgegenständen umgeschaltet werden. Unabhängig von der Form der Trommel ergibt sich bei flachen, biegsamen Referenz- gegenständen eine beträchtliche Platzeinsparung, da diese auf die Trommel aufgewickelt werden können.
Schliesslich besteht noch ein weiterer Aspekt der vorlie- genden Erfindung in der Schaffung einer Anlage zur optischen Prüfung von flächigen Gegenständen, die sich auszeichnet durch die Kombination aus! einem Gehäuse, einer Auflagefläche, die vom Gehäuse getragen ist und zu- mindest einen ersten und einen zweiten Bereich zur Abstützung eines Gegenstandes und zur gleitenden Verschiebung desselben zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich aufweist, einer Vorrichtung der obenstehenden erfindungsgemässen Art, die vom Gehäuse getragen ist und deren Messfenster über dem er- sten Bereich der Auflagefläche liegt oder mit diesem zusammen- fällt, und einer Infrarotkamera, die vom Gehäuse getragen ist und auf den zweiten Bereich zielt.
Die erfindungsgemässe Anlage ermöglicht die Überprüfung mehrerer optischer Kriterien, wie sie insbesondere bei Geld- scheinen als Sicherheitsmerkmale angwendet werden, auf rasche und einfach handzuhabende Art. Die Ausbildung mehrerer Prüfbe- reiche auf ein und derselben Auflagefläche ermöglicht es, den Gegenstand einfach durch händisches Verschieben von einem Be-
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reich zum nächsten den zu entsprechenden Prüfungen zu unterzie- hen, ohne dass der Gegenstand dazwischen abgehoben bzw. aufge- nommen werden müsste. Insbesondere ermöglicht die Kombination mit einer Infrarotkamera die zusätzliche Prüfung optischer Kri- terien im Infrarotbereich.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Anlage zeichnet sich dadurch aus, dass die Infrarotkamera eine Schwarz- Weiss-CCD-Kamera ist, welcher ein Sperrfilter für den sichtbaren Lichtbereich vorgesetzt ist. Es wurde gefunden, dass einfachste handelsübliche Schwarz-Weiss-CCD-Kameras eine ausreichende Emp- findlichkeit im Infrarotbereich besitzen, welche durch Vor- schaltung eines entsprechendes Filters zur Anwendung gebracht werden kann. Diese Lösung ist wesentlich kostengünstiger als der Einsatz von Infrarot-Bildwandlerröhren.
Der Ausgang der Infrarotkamera kann einfach an einem ent- sprechenden Anschluss des Gehäuses bereitgestellt werden, sodass ein externer Monitor angeschlossen werden kann. Besonders vor- teilhaft ist es jedoch, wenn ein Monitor vorgesehen ist, der vom Gehäuse getragen und an den Ausgang der Infrarotkamera an- geschaltet ist, sodass die Anlage weitgehend autark ist.
Die Infrarotprüfung kann mit Umgebungslicht arbeiten, das auf den Prüfgegenstand fällt, soferne dieses einen ausreichen- den Infrarotanteil enthält. Besonders vorteilhaft ist es je- doch, wenn das Gehäuse eine zweite Lichtquelle trägt, die von oben auf den zweiten Bereich gerichtet ist, einen signifikanten Strahlungsanteil im Infrarotbereich aufweist und wahlweise ein- schaltbar ist. Dadurch ist die Anglage vom Umgebungslicht weitgehend unabhängig. Es wurde gefunden, dass eine besonders kostengünsti- ge Variante darin besteht, dass die zweite Lichtquelle eine Glühfadenlampe ist.
Das erfindungsgemässe Konzept der Multikriteriumsprüfung kann verfeinert werden, indem in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anlage der zweite Bereich der Auflagefläche lichtdurchlässig ausgebildet wird und das Gehäuse eine dritte Lichtquelle trägt, die von unten auf den zweiten Bereich ge- richtet ist, einen signifikanten Strahlungsanteil im Infrarot- bereich aufweist und wahlweise einschaltbar ist. Dadurch kann nicht nur das Infrarot-Reflexionsverhalten sondern auch das In-
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frarot-Transmissionsverhalten eines Gegenstandes überprüft wer- den.
Besonders günstig ist es dabei, wenn die dritte Licht- quelle zusätzlich einen signifikanten Strahlungsanteil im sichtbaren Lichtbereich aufweist. Dadurch kann auch eine her- kömmliche Durchlicht-Betrachtung des Gegenstandes mit freiem Auge vorgenommen werden. Eine besonders kostengünstige Lösung ergibt sich dabei, wenn als dritte Lichtquelle eine Glühfaden- lampe gewählt wird.
In jedem Fall ist besonders vorteilhaft, wenn die Auflage- fläche einen dritten Bereich zur Abstützung des Gegenstandes und zur gleitenden Verschiebung desselben zwischen dem ersten, dem zweiten und dem dritten Bereich aufweist, wobei das Gehäuse eine vierte Lichtquelle trägt, die von oben auf den dritten Bereich gerichtet ist und einen signifi- kanten Strahlungsanteil im Ultraviolettbereich aufweist.
Dadurch kann als weiteres optisches Merkmal das UV-Anre- gungsverhalten fluoreszierender Druckfarben, wie sie häufig bei Geldscheinen eingesetzt werden, überprüft werden.
Bevorzugt weist das Gehäuse eine Abdeckhaube auf, die über der Auflagefläche angeordnet ist und zumindest eine seitliche Öffnung zum Zugang zur Auflagefläche belässt. Dadurch kann Umge- bungslicht von den Prüfbereichen abgeschirmt werden. Besonders günstig ist es dabei, wenn der dritte Bereich von der Öffnung entfernt liegt, wodurch die Gefahr eines Austrittes von UV- Strahlung aus der Öffnung verringert wird.
Gemäss einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Auflagefläche in einem vierten Bereich mit einem induktiven Sensor ausgestattet. Dadurch kann das Vorhandensein von Farben mit magnetischen oder metallischen Partikeln überprüft werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeich- nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine erste Ausführungsform der ei- ner Vorrichtung schematisch im Schnitt, Fig. 2 eine zweite Aus- führungsform einer Vorrichtung im Schnitt, die Fig. 3 und 4 ei- ne erste Ausführungsform einer Anlage zum Vergleichen des Streuverhaltens im Schnitt und in der Draufsicht, Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer solchen Anlage in einer Perspek-
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tivansicht, Fig. 6 eine Anlage zur optischen Prüfung in einer schematischen Perspektivansicht, und Fig. 7 die Filterkurve des Infrarotfilters der Anlage von Fig.6.
Die in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung um- fasst eine Halteeinrichtung 2, die in Form eines Drahtgestelles ausgeführt ist und an der Oberfläche 3 eines abschnittsweise dargestellten Gegenstandes 4 zur Anlage bringbar ist. Die Hal- teeinrichtung 2 definiert auf der Oberfläche 3 des Gegenstandes 4 ein Messfenster 5 und relativ zu diesem die Lage einer Licht- zufuhr 6 sowie eines Beobachtungsfensters 7, das an der Ober- seite der Vorrichtung 1 für einen Betrachter 8 sichtbar ist.
Die von der Halteeinrichtung 2 getragene Lichtzufuhr 6 richtet ein Bündel im wesentlichen paralleler Lichtstrahlen 9 unter einem vorgegebenen Winkel a auf das Messfenster 5. Der Winkel a kann innerhalb des Bündels von Lichtstrahlen 9 auch geringfügig variieren, beispielsweise um einige Grad, bis zu etwa 10 Grad.
Die von jedem Punkt des Messfensters 5, genauer gesagt der Oberfläche 3 des Gegenstandes 4 unter verschiedenen Winkeln #l, #2 usw. reflektierten Lichtstrahlen 10 werden von einer Licht- lenkeinrichtung 11 eingefangen und von dieser im Beobeachtungs fenster 7 parallel oder konvergierend dem Beobachter 8 dargebo- ten. Die Lichtlenkeinrichtung 11 wird von der Halteeinrichtung 2 getragen und ist im gezeigten Beispiel eine Sammellinse, de- ren Oberseite das Beobachtungsfenster 7 bildet.
Wenn die Oberfläche 3 des Gegenstandes 4 z. B. eine winkel- abhängig streuende Farbschicht trägt, bietet sich dem Beobach- ter 8 eine Nebeneinanderanordnung von unterschiedlichen Farb- eindrücken 13-16 dar, welche den unter den einzelnen Winkeln # l, #2 usw. reflektierten Farben entsprechen.
Es ist ersichtlich, dass zum Messen des winkelabhängigen Transmissionsverhaltens eines transparenten oder transluzenten Gegenstandes 4 die Vorrichtung 1 einfach dadurch abgewandelt werden kann, dass die Lichtzufuhr 6 und die Lichtlenkeinrichtung 11 auf verschiedenen Seiten des Messfensters 5 angeordnet wer- den. Beispielsweise besitzt die Halteeinrichtung 2 eine ent- sprechende Ausnehmung, in welche der Gegenstand 4 eingelegt werden kann, so dass er zwischen Lichtzufuhr 6 und Lichtlenkein-
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richtung 11 liegt. Alle vorstehenden und nachstehenden Ausfüh- rungen gelten daher in analoger Weise auch für Transmissions- prüfvorrichtungen.
Die Lichtzufuhr 6 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, eine eigene Lichtquelle 17 enthalten. Alternativ könnte die Lichtzufuhr 6 auch Umgebungslicht einfangen und unter dem oder den Winkel(n) a auf das Messfenster 5 richten. Die Lichtzufuhr 6 kann sowohl weisses Licht als auch Licht mit einem vorgegebenen Amplituden- profil im Wellenlängenbereich zuführen, beispielsweise durch entsprechende Filterung des Umgebungslichtes, durch den Einsatz mono- oder mehrchromatischer Lichtquellen 17 od. dgl. Im gezeig- ten Fall ist die Lichtquelle 17 eine weisses Licht abgebende Leuchtdiode.
Die Lichtlenkeinrichtung 11 kann sowohl eine sphärische Sammellinse als auch eine zylindrische Sammellinse sein. Das Messfenster 5 liegt etwa im Bereich der Brennebene der Sammel- linse, d. h. kurz davor, in der Brennebene oder kurz dahinter.
Fig. 2 zeigt eine besonders einfach und kompakt ausge- führte Vorrichtung 1. Die Lichtlenkeinrichtung 11 ist hier eine zylindrische Sammellinse in Form eines Halbzylinders, und die Figur zeigt einen axialnormalen Schnitt durch den Zylinder. Das Messfenster 5 liegt auf der Flachseite des Halbzylinders, das Beobachtungsfenster 7 liegt auf einer Seite der gekrümmten Oberseite der Linse. Die Lichtzufuhr 6 ist ein in die gegen- überliegende Seite der gekrümmten Oberseite gebohrter Kanal, welcher an seinem Eingang Umgebungslicht einfängt und auf das Messfenster 5 richtet.
Die Lichtzufuhr 6 ist somit direkt in die halbzylinderförmige Lichtlenkeinrichtung 11 eingebettet ; anderen Worten bildet die Lichtlenkeinrichtung 11 ihrerseits gleichzeitig die Halteeinrichtung 2 zur Relativpositionierung von Lichtzufuhr 6, Messfenster 5, Lichtlenkeinrichtung 11 und Beobachtungsfenster 7.
Um den Einfluss von einfallendem Umgebungslicht auszuschal- ten, ist der Halbzylinder mit Ausnahme der Einfallsmündung der Lichtzufuhr 6, des Messfensters 5 und des Beobachtungsfensters 7 mit einer opaken Beschichtung 18 versehen.
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Anstelle eines Lichtführungskanales kann die Lichtzufuhr 6 auch eine in den Halbzylinder eingebettete oder an diesen ange- setzte Leuchtdiodeneinrichtung sein.
Das Messfenster 5 kann auch in, kurz vor, oder hinter der Brennebene der Zylinderlinse liegen. Wenn diese im Schnitt nicht Halbkreisform, sondern Kreissegmentform hat, d. h. der Zylinder nicht in der Hälfte, sondern aussermittig geteilt wird, kann das Messfenster wieder an der Flachseite liegen, so dass die Linse direkt auf den Gegenstand aufgelegt werden kann.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Anlage dient zum Ver- gleichen des winkelabhängigen Reflexions- oder Transmissions- verhaltens eines Prüfgegenstandses 4' mit jenem eines Referenz- gegenstandes 4", wobei sowohl für den Prüfgegenstand 4' als auch für den Referenzgegenstand 4" jeweils eine eigene Prüfvor- richtung 1' bzw. 1" vorgesehen ist. Die Vorrichtungen 1', 1" sind nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden (siehe Fig. 4), wobei ihre Beobachtungsfenster 7 nebeneinanderliegen, um mit einem raschen Blick einen Vergleich zu ermöglichen. Jede der Vorrichtungen 1', 1" weist wieder eine Lichtzufuhr 6, ein Messfenster 5, eine Lichtlenkeinrichtung 11 und ein Beobach- tungsfenster 7 auf.
Bei der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 wird die Licht- lenkeinrichtung 11 aus einzelnen Lichtleitern 19 gebildet, die jeweils einem unter einem der Winkel #l, #2 usw. ausgehenden Lichtstrahl 10 zugeordnet sind und diesen mit ihrem entspre- chend angeordneten Ende 20 einfangen. Die gegenüberliegenden Enden 21 der Lichtleiter 19 münden an der Oberseite der hier in Form eines Gehäuses ausgebildeten Halteeinrichtung 2 im Beob- achtungsfenster 7 aus bzw. bilden das Beobachtungsfenster 7.
Die Vorrichtung 1" weist eine unterhalb des Messfensters 5 fest angeordnete Aufnahme 22 für den Referenzgegenstand 4" auf.
Dieser ist im gezeigten Beispiel ein Geldschein und auf eine abgeflachte Trommel 23 aufgewickelt, die seitlich in die Auf- nahme 22 einschiebbar ist. Die Trommel 23 kann auch Platz für mehrere verschiedene Referenz-Geldscheine 4" bieten und drehbar ausgeführt sein, so dass zwischen diesen umgeschaltet werden kann. Die Aufnahme 22 kann aber auch für einen wahlweisen Aus- tausch verschiedener Referenzgegenstände ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung 1" weist eine unterhalb des Messfensters 5 positionierte Auflage 24 zur Anordnung des Prüfgegenstandes 4', beispielsweise eines Geldscheines, auf. Zur genauen Ausrichtung des Prüfgegenstandes 4' sind entsprechende Anschläge 25 auf der Auflage 24 vorgesehen.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Anlage aus zwei miteinander verbundenen Vorrichtungen 1', 1". Die Anlage besteht aus einer einzigen, durchgehenden Halbzylinderlinse 11 ähnlich der Ausführungsform von Fig. 2, an welche eine Lichtzu- fuhr 6 mit einer integrierten Lichtquelle 6 angesetzt ist. Auf der Oberseite der Halbzylinderlinse 11 ergeben sich Beobach- tungsfenster 7, die nicht näher eingegrenzt oder eingefasst sein müssen. Die Anlage ist auf einer Auflage 24 auflegbar oder mit dieser bei 26 fest oder gelenkig verbunden ; der Auflage 24 sind Anschläge 25 zur Positionierung des Prüfgegenstandes 4' und des Referenzgegenstandes 4" angeordnet.
Neben dem oder den Beobachtungsfenster(n) 7 können in je- der Ausführungsform Skalierungen, Farbskalen usw. 27 angebracht werden. Dadurch ist auch bei einer Einzelvorrichtung 1 ein Ver- gleich mit vorgebbaren Soll- oder Referenzwerten möglich.
In einer (nicht dargestellten) Ausführungsform kann i Be obachtungsfenster 7 auch ein Sichtschirm angeordnet werden, auf welchem die Lichtstrahlen 10 nach ihrem Durchtritt durch die Lichtlenkeinrichtung 11 auftreffen und durch die Diffusorwir- kung des Sichtschirmes ein aus mehreren Richtungen ablesbares Bild liefern. Die Lichtzufuhr 6 muss bei dieser Ausführungsform entsprechend leistungsfähig sein.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Anlage zur opti- schen Prüfung mehrerer Kriterien von flächigen Gegenständen, insbesondere Geldscheinen. Die Anlage umfasst ein Gehäuse 30, das dem Benutzer eine im wesentlichen horizontale Auflagefläche 31 für das Auflegen von flächigen Gegenständen (nicht darge- stellt) darbietet. Die Auflagefläche 31 ist von einem Teil des Gehäuses 30 in Form einer Abdeckhaube 32 überspannt, wobei die Abdeckhaube 32 eine seitliche, in der Zeichnung nach vorne ge- richtete Öffnung zum Zugang zur Auflagefläche 31 belässt.
Die Auflagefläche 31 umfasst-mehrere Bereiche 33 bis 36 (in der Zeichung strichliert angedeutet), auf welchen ein (nicht
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dargestellter) Gegenstand abgestützt bzw. aufgelegt werden kann. Da die Auflagefläche 31 bündig bzw. ebenflächig von einem Bereich 33-36 zum nächsten übergeht, kann ein Gegenstand ein- fach durch Verschieben zwischen den Bereichen 33-36 hin und herbewegt werden. Die Bereiche 31 bis 36 müssen nicht notwendi- gerweise nebeneinander angeordnet werden, sondern können sich auch teilweise oder ganz überlappen, doch gibt es bestimmte Be- vorzugungen, die nachfolgend noch erläutert werden.
Über dem ersten Bereich 33 ist eine vom Gehäuse 30 abge- stützte Vorrichtung 1 angeordnet, wobei ihr Messfenster 5 über dem ersten Bereich 33 liegt bzw. mit diesem zusammenfällt. Die Vorrichtung 1 kann wie zuvor an Hand der Figuren 1 bis 5 darge- stellt ausgeführt sein (auch ganze Anlagen gemäss den Fig. 3 bis 5 sind möglich) und ist daher mit Ausnahme ihres Beobachterfen- ster 7 nicht weiter dargestellt. Wenn die Vorrichtung 1 das Transmissionsstreuverhalten prüft, ist sie zum Teil unterhalb der Auflagefläche 31 angeordnet, d. h. die Auflagefläche 31 bzw. der erste Bereich 33 erstrecken sich in die Vorrichtung 1 hin- ein.
Das Gehäuse 30 trägt eine Infrarotkamera 37, welche auf
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rotkamera 37 ist eine handelsübliche Schwarz-Weiss-CCD-Kamera, der ein Sperrfilter 38 zur Ausfilterung des sichtbaren Lichtbe- reiches vorgesetzt ist.
Die Filterkurve des Sperrfilters 38 ist in Fig. 7 darge- stellt. Fig. 7 zeigt die relative Lichtleistungstransmission in Prozent, geeicht gegen Luft, d. h. 100% entspricht der Transmis- sion durch Luft, über der Wellenlänge in nm. Es ist ersicht- lich, dass im Bereich sichtbaren Lichts (380 nm bis 760 nm) die Transmission im wesentlichen 0% beträgt und im Infrarotbereich steil ansteigt.
Das Ausgangssignal der Infrarotkamera 37 kann an einem Ausgangsanschluss 39 des Gehäuses 30 für den Anschluss eines ex- ternen Monitors (nicht gezeigt) bereitgestellt werden. Alterna- tiv oder zusätzlich trägt das Gehäuse 30 selbst einen kleinen Monitor 40, z. B. vom LCD-Typ.
Im Gehäuse 30 ist eine "zweite" Lichtquelle 41 angeordnet, welche auf den zweiten Bereich 34 gerichtet ist und einen si-
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gnifikanten Strahlungsanteil im Infrarot besitzt. (Die "erste" Lichtquelle ist jene, welche in der Vorrichtung 1 selbst ange- ordnet ist). Als besonders geeignet haben sich herkömmliche ko- stengünstige Glühfadenlampen erwiesen, welche ein aberaus gro- #en Infrarotanteil besitzen.
Mittels der Infrarotkamera 37 kann mit Hilfe von Umge- bungslicht oder der Lichtquelle 41 eine Infrarot-Reflexionsdar- stellung eines Gegenstandes auf dem Bereich 34 angefertigt und z. B. auf dem Monitor 40 betrachtet werden.
Die Auflagefläche 31 kann im zweiten Bereich 34 licht- durchlässig ausgebildet sein, z. B. durch bündiges Einsetzen ei- ner Glasscheibe, wie bei 42 angedeutet. Unter der Glasscheibe 42 ist im Gehäuse 30 eine dritte Lichtquelle 43 angeordnet, welche einen signifikanten Strahlungsanteil im Infrarotbereich besitzt und wieder bevorzugt durch eine Glühfadenlampe gebildet ist. Wenn die dritte Lichtquelle 43 eingeschaltet wird, kann mittels der Infrarotkamera 37 eine Infrarot-Transmissionsdar- stellung eines Gegenstandes auf dem Bereich 34 angefertigt wer- den.
Die Lichtquelle 43 in Form einer Glühfadenlampe besitzt auch einen signifikanten Strahlungsanteil im sichtbaren Licht- bereich Wenn die Lichtquelle 34, eingsechaltet ist, kan se mit freiem Auge ein Transmissionsbild eines Gegenstandes be- trachtet werden.
Die Steuerung der zweiten oder dritten Lichtquellen 41,43 ist so ausgeführt, dass jeweils nur eine der beiden Lichtquellen eingeschaltet ist.
Im rückwärtigen Teil der Abdeckhaube 32, d. h. möglichst weit von der Öffnung entfernt, ist ein dritter Bereich 35 der Auflagefläche 31 ausgebildet. Über dem dritten Bereich 35 ist eine vierte Lichtquelle 45 angeordnet, die einen signifikanten Strahlungsanteil im Ultraviolettbereich aufweist. Die vierte Lichtquelle 45 ist von einem Abschirmblech 46 überdeckt, um ei- ne direkte Sicht des Beobachters auf die Lichtquelle 45 zu ver- hindern.
Diese Anordnung ermöglicht die Anregung fluoreszierender Farben (UV-Wandler) von Gegenständen zur Betrachtung mit dem freien Auge.
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Die vierte Lichtquelle 45 ist bevorzugt eine Gasentla- dungslampe. Derartige Lampen benötigen eine gewisse Zeit zum Anlaufen. Um Wartezeiten im Betrieb zu vermeiden, kann die vierte Lichtquelle 45 ständig eingeschaltet sein. Dies bedingt, dass der dritte Bereich 35 einen gewissen Abstand zu dem zweiten Bereich 34 einnehmen sollte, um durch Flimmereffekte der Ga- sentladungslampe verursachte Bildstörungen der Infrarotkamera 37, sollten sich die Bereiche 34 und 35 überlappen, zu vermei- den.
Auf der Auflagefläche 31 ist ferner ein vierter Bereich 36 ausgebildet, der mit einem induktiven Sensor ausgestattet ist.
Mit Hilfe dieses Sensors kann das Vorhandensein bzw. optional auch die Anordnung von Farben mit magnetischen oder metalli- schen Partikeln erfasst werden. Anzeigeleuchten 47 sind an den induktiven Sensor des Bereiches 36 angeschaltet, um das Sensor- ergebnis optisch darzustellen. Die Sensormessungen könnten auch auf dem Monitor 40 dargestellt werden, oder auch mit Hilfe des akustischen Signals angezeigt werden.
Die den Bereichen 33 bis 36 zugeordneten Prüf- und Auswer- tungsvorrichtungen können nach Einschalten der Anlage ständig in Betrieb sein (abgesehen von der Bedingung, dass die Licht- quellen 41 und 43 nur abwechselnd betrieben werden sollten), oder die einzelnen Vorrichtungen können sequentiell in Betrieb gesetzt werden (abgesehen von der Bevorzugung, dass die ultra- violette Lichtquelle 45 dauernd in Betrieb sein sollte). Um die Bedienung möglichst zu vereinfachen, kann beispielsweise ein einziger Taster 48 verwendet werden, welcher diese Steuerfunk- tionen auslöst, und/oder ein Drehwahlschalter 49.
Die vorgestellten Vorrichtungen und Anlagen sind für alle Arten von Gegenständen und Reflexions- oder Transmissionsstreu- strukturen verwendbar, so z. B. auch für Kinegramme, Auflicht- und Durchlichthologramme usw. Auch ist es möglich, das im Beob- achtungsfenster 7 dargebotene Bild maschinell weiter auszuwer- ten, beispielsweise durch Aufnahme mit einer photographischen Kamera oder Weiterverarbeitung mit Hilfe einer CCD-Kamera und anschliessenden Bildübertragungs-, Bildauswertungs-, Bildverar- beitungs- und Bildarchivierungsverfahren, wie sie in der Tech-
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nik bekannt sind. Diese Weiterverarbeitung ist auch für das Ausgangssignal der Infrarotkamera 37 möglich.