CH717253A2 - Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen. - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen, insbesondere zur optischen Erfassung von strukturierten und/oder bildhaften Oberflächen, Räumen und/oder zum Beispiel von Gemälden oder Skulpturen, welches einfach und ortsunabhängig anwendbar ist. Hierzu umfasst das Gerät (1) ein Gehäuse, in dem lichtaussendende und lichtempfangende Elemente angeordnet sind, wobei es einen ersten Bereich mit mindestens einer Linse (2), einen in Längsrichtung nachfolgenden Bereich mit einem Screen (5) und einen anschliessenden Griffbereich (6) aufweist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen, insbesondere zur optischen Erfassung von strukturierten und/oder bildhaften Oberflächen, Räumen und/oder zum Beispiel von Gemälden oder Skulpturen.
[0002] Eine stationäre optische Abtastvorrichtung für ebene Oberflächen ist in der DE 3737631 C1 offenbart. Sie weist eine Laserlichtquelle, eine vom Laserlichtstrahl beaufschlagte Lichtablenkvorrichtung, ein Abbildungselement, einen abbildenden Retroreflektor sowie eine Lichtempfangsvorrichtung auf. Sie dient der Fehlersuche an reflektierenden Oberflächen, wobei ein Flattern der Oberfläche Messungen nicht beeinträchtigen soll.
[0003] Eine weitere stationäre optische Vorrichtung zur Erfassung von Oberflächen eines Bauteils ist in der DE 102008018586 A1 beschrieben. Vorgesehen sind zwei Lichtquellen und eine Kameraeinrichtung, wobei die Kamera die an den Oberflächen des Bauteils reflektierten Lichtstrahlen der Lichtquellen zur Erzeugung eines Bildes der Oberflächen empfängt.
[0004] Eine ähnliche optische Untersuchungseinrichtung zur Erfassung der Eigenschaften von rechteckigen Halbleitern zeigt die DE 102016011497 B4.
[0005] Eine optische Abtastvorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen, bei der Lichtstrahlen mit zumindest drei Wellenlängen benutzt werden, eine optische Pickupvorrichtung, zeigt die EP 1381035 B1.
[0006] Ein stationäres Messsystem zur Erfassung von Oberflächen und zur hyperspektralen Bildgebung ist in der DE 102017000296 A1 beschrieben. Es wird ein Beleuchtungsmuster eines ersten Messlichts mit einer Vielzahl von Wellenlängen erzeugt und das Beleuchtungsmuster auf der zu untersuchenden Oberfläche abgebildet, so dass es von einem chromatischen Objektiv in verschiedenen Abständen scharf abgebildet werden kann. Die Intensitätsverteilung des aufgespaltenen ersten Messlichts wird mittels eines Detektors erfasst und daraus topografische Eigenschaften der zu untersuchenden Oberfläche ermittelt. Die Oberfläche wird zudem mit einem zweiten Messlicht homogen beleuchtet. Ein multifokales chromatisch codiertes 3D-Messverfahren wird mit einem nichtkonfokalen zweiten Messlicht kombiniert. Struktur und Zusammensetzung der Oberflächen sollen schnell und genau bestimmbar sein.
[0007] In der DE 102014018940 A1 ist ein Verfahren zur Begutachtung von Farb- oder Lackoberflächen unter Verwendung einer Leuchte offenbart. Die Leuchte, eine LED- oder Halogenleuchte, soll ein tageslichtähnliches Lichtspektrum erzeugen können, das steuer- oder regelbar ist. Insbesondere soll ein umschalten zwischen Tageslicht und dem zur Beurteilung der Oberfläche besser geeigneten Farbspektrum möglich sein. Die Leuchte kann als Handleuchte ausgebildet sein.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen bereitzustellen, das einfach und ortsunabhängig anwendbar ist.
[0009] Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.
[0010] Das erfindungsgemässe Gerät umfasst ein Gehäuse, in dem lichtaussendende und lichtempfangende Elemente angeordnet sind, wobei es stabförmig ausgebildet ist und einen ersten Bereich mit mindestens einer Linse, einen in Längsrichtung nachfolgenden Bereich mit einem Screen und einen anschliessenden Griffbereich aufweist.
[0011] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
[0012] Das erfindungsgemässe Gerät ist ein tragbares Handgerät, kann aber auch als Standgerät ausgebildet sein und wird insbesondere für die Erfassung der Oberflächenstrukturen von Kunstobjekten (z.B. Gemälde oder Skulpturen) verwendet.
[0013] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
[0014] In der Zeichnung zeigt die einzige Figur ein erfindungsgemässes Gerät 1 zur optischen Erfassung von Oberflächen in einer Ausführungsform. Das Gerät 1 weist ein Gehäuse auf, das im Beispiel stabförmig und mit einem zylindrischen Querschnitt ausgebildet ist. Es umfasst drei Bereiche. Einen ersten Bereich mit einer stabförmigen Linse 2, einen in Längsrichtung nachfolgenden Bereich mit einem Screen 5 einen anschliessenden Griffbereich 6.
[0015] Das Gerät 1 wird mit einer Hand im Griffbereich 6 gehalten, der zudem mit einer, den Griff verbessernden Oberfläche versehen sein kann.
[0016] Die Linse 1 ist im Beispiel stabförmig und erstreckt sich von einer Stirnfläche des Geräts 1 bis zum Screen 5. In einer nicht dargestellten Ausführungsform können auch runde Linsen angeordnet sein.
[0017] Parallel zur Linse 2 sind rechts und links von dieser Lichtquellen 3, 4, im Beispiel LED-Lichtquellen, angeordnet. Die Linse 2 fokussiert die von den Lichtquellen 3, 4 emittierten und von einer zu analysierenden Oberfläche reflektierten Lichtwellen mittels nicht dargestellter Fotorezeptoren, die im Innern des Geräts 1 angeordnet sind.
[0018] Die Empfangen Lichtinformationen werden dann durch dielogische Kombination der Umgebungs-Sensorischen Daten zu zusammenhängenden Oberflächenstrukturen kombiniert, welche dann zur Weiterverarbeitung an eine mit dem Gerät verbundenen Steuereinheit weitergeleitet werden. Je nach Verfahren und benötigter Rechenleistung, kann dieser Verarbeitungsschritt der logischen Kombination der Daten der Fotorezeptoren mit den Umgebungs-Sensorischen Datenauf einer externen, mit dem Gerät verbundenen, Steuereinheit erfolgen.
[0019] Der Screen 5 ist mit Anzeige- und Bedienelementen versehen und vorteilhaft als Touchscreen ausgebildet. Der Screen 5 ist mit einer autonomen Rechnereinheit versehen, die ebenfalls im Innern des Geräts 1 angeordnet ist. Die Rechnereinheit verfügt über Anschlüsse zur Wartung und Synchronisierung des Geräts 1.
[0020] Das Gerät 1 kann weiterhin mit, nicht dargestellten, Sensoren versehen sein: -Lasersensoren für Abstandsmessungen -Ultraschallsensoren zur Umgebungserkennung und für Abstandsmessungen -Gyrosensoren zur Erfassung von Drehbewegungen in drei Achsen, um Position und Ausrichtung des Geräts 1 feststellen zu können.
[0021] Das Gerät 1 verfügt weiterhin über Kommunikationsmodule, die auch optional sein können: -Bluetooth-Modul -WLAN Netzwerk-Modul -Modul zur Satellitenortung (zum Beispiel GPS, Galileo, GLONASS, Beidou).
[0022] Die Energieversorgung des Geräts 1 erfolgt mittels eines, im Handbereich 6 angeordneten, aufladbaren Akkus.
Auflistung der Bezugszeichen
[0023] 1 Gerät 2 Linse 3 Lichtquelle 4 Lichtquelle 5 Screen 6 Griffbereich

Claims (5)

1. Gerät zur optischen Erfassung von Oberflächen, insbesondere zur optischen Erfassung von strukturierten und/oder bildhaften Oberflächen, Räumen und/oder Gemälden oder Skulpturen umfassend ein Gehäuse, in dem lichtaussendende und lichtempfangende Elemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass es stabförmig ausgebildet ist und einen ersten Bereich mit mindestens einer Linse (2), einen in Längsrichtung nachfolgenden Bereich mit einem Screen (5) und einen anschliessenden Griffbereich (6) aufweist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als tragbares Handgerät ausgebildet ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Linse (2) stabförmig oder rund ausgebildet ist.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Linse (2) mindestens eine Lichtquelle (3, 4) zugeordnet ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Rechnereinheit und mindestens einem Sensor und/oder mindestens einem Kommunikationsmodul versehen ist.
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