CN107850424A - 用于物件照明的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于物件照明的设备(1)，包括发射面(3)，和至少两个照明装置(B1、B2、B3、B4)，其中所述至少两个照明装置(B1、B2、B3、B4)设置和构造成用于在至少一个所述发射面(3)上产生至少两个不同的照明分布。

Description

用于物件照明的设备
技术领域
本发明涉及一种用于物件照明的设备。尤其是跟随生产过程，对工业制造的部件进行光学检测。这些部件的表面经常表现出光学性质，某些的特点是镜面反射，另外一些表现出漫反射特性。这里的例子包括由金属、塑料或陶瓷以及其他材料制成的部件。
背景技术
现有的设备和方法能够检测很多这样的部件的表面。这里的技术或经济花费取决于所用的设备或所用的方法，并取决于检测的要求有多高。
本发明要解决的任务是，提供一种设备，其不具有上述的缺点。该设备尤其能够实现即使是在高要求的光学特性的部件上的最小的缺陷，也能够低成本地检测出。
这个任务的特别的挑战在于，该设备的构件集成为在检测过程中实现对于使用者尽可能简单的安装。同时还考虑到该设备低成本地批量生产。
发明内容
这个任务通过具有权利要求1的技术特征的设备来解决。优选的实施方式由从属权利要求得出。
这个任务尤其这样来解决，其中提供用于尤其是物件的平面照明的设备，其具有照射面以及至少两个照明装置，该照明装置优选互相独立可调。至少两个照明装置布置和设置为，用于在至少一个照射面产生至少两个不同的照明分布。尤其能够借助该设备实现，在照射面上产生至少两个结构性的照明分布或照明图案。借助于如此产生的，优选平面结构的照明器能够实现，从多个空间方向来照射被检测的部件，并借助合适的检测装置和/或连接到其的摄像机来拍摄该被检测的部件。其中在拍摄的图片中产生的亮度差异含有关于部件表面形貌特征的信息。用于优选的平面照明的设备提供了一种可能性，以高度集成、低成本和省空间的构建方式，提供从多个空间方向对物件的照明，这样最后能够实现，即使是在高要求的光学特性的部件的表面，低成本且快速地检测最小的缺陷。这尤其可以跟随生产过程而执行。
“照明装置”应当理解为一种特别是独立可调的装置，该装置设置为能够发射在可见光区、在红外光区和/或在紫外光区的电磁波。该照明装置优选地相对于开关时间、特别是照明时长、亮度、特别是照明或发射密度、和/或发射的色谱可调节。照明装置可以恰好具有一个光源或多个光源。一个光源理解为尤其是单个发射元件，例如LED或OLED，其能够发射电磁波。光源可以构造为点状或面状。
至少两个照明装置优选地设置在发射面上。特别地它们优选地保持在发射面上，优选地固定在上面。
发射面优选地构造为一体，尤其是整体的一体。优选地该设备具有唯一的、一体的发射面。至少两个照明装置设置在唯一的、一体的发射面上。尤其地，该设备的所有照明装置优选地设置在唯一的、一体的发射面上。
在一个优选地实施例中，发射面构造为柔性电路板。以这种方式尤其能够实现，以简单的方式，尤其是通过发射面的弯曲来提供多个不同形状的发射面。优选地，该设备具有唯一的，优选地柔性的，电路板作为一体构造的发射面。
在该设备的一个优选的实施例中，其中至少两个照明装置中的第一照明装置沿着第一方向延伸，其中至少两个照明装置中的第二照明装置沿着第二方向延伸。第一和第二方向互相成一角度。特别优选地，第一方向和第二方向互相垂直。借助照明装置，在这种情况下可以产生在尤其是沿着第一方向，尤其是正交坐标方向，以及沿着第二方向，尤其是正交坐标方向，或者相对于两个特别是正交坐标方向的对角方向上结构化的照明器。还可以是，两个方向中的至少一个沿着曲线，尤其在三维空间中的曲线延伸，其中两个方向，尤其在实际或想象的相交点的区域局部互相倾斜定位，尤其是互相垂直，该相交点在必要时也位于至少一个照明装置的假想延长线上。
在该设备的一个优选的实施例中，特点在于多个照明装置，其以行和/或以列的形式设置在发射面上。其中照明装置尤其逐行和/或逐列互相独立可调。以这种方式，利用逐行和/或逐列改变的亮度，可以提供非常简单、低成本和快速的结构性照明。这样多个照明装置的调节是简单的，因为它们能够通过列和/或行调节。
术语“亮度”和“亮度分布”应当理解为优选地用于可见光的照明密度，或优选地用于尤其是红外或紫外射线的不可见光的辐射率。
在该设备的一个优选的实施例中规定，所有照明装置沿着相同的方向延伸。其中涉及正交坐标方向，特别是长度坐标，涉及角坐标，或者涉及在非正交坐标系统中的极坐标，例如圆柱坐标系统。还可以是，通过控制不同的照明装置，沿着一个方向产生不同的照明分布，该方向至少局部地垂直于照明装置延伸的方向。尤其可以是，所有照明装置在发射面上作为行设置，或者所有照明装置在发射面上作为列设置。尤其地，通过控制照明装置可以产生垂直于列或垂直于行的变化的照明分布。
特别地，在该设备的一个优选的实施例中，照明装置只作为行和/或列，尤其是只作为整行和/或列可调节。该设备优选地构造为，照明装置仅仅作为整行和/或作为整列可调节。尤其优选地，其中作为列或行的至少一个照明装置具有多个射线源或光源，其互相连接为，照明装置仅仅整体地作为整行或整列来调节。这显著地简化了该设备的构建方式，因为这舍弃了在行和/或列内的那些复杂的亮度的调节和变化。尤其地不支持发射面上单个光源的点状调节，而是发射面上的亮度只能以整个、单个行和/或列的形式变化。这样尤其可能的是，产生照明分布，其中亮度，尤其是照明密度或辐射密度，垂直于第一照明装置延伸的第一方向，和/或垂直于第二照明装置延伸的第二方向而变化。这样能够提供尤其是线性的，也可以是其他形状的照明分布，例如在发射面上的x或y方向上，或者x或y方向的对角线上。
术语“行”、“列”、“逐行”和“逐列”以一般的意义在这里以及下文应用。其中该术语理所当然地包括尤其是正交坐标的行和列。该术语也包括沿着其他非正交坐标的行和列，特别是沿着角坐标和/或径向坐标的非正交坐标系统，例如极坐标系统，圆柱坐标系统或球坐标系统而延伸。这样能够构成在例如圆柱坐标系统中，照明装置沿着周向，也就是沿着经度延伸，在轴向方向上看相邻的，特别是布置成挨着的，并且构成在轴向方向延伸的，在周向方向也就是沿着经线看起来相邻的，特别是挨着的照明装置，可以形成一般意义上的列。类似地，列和行可以例如在球坐标系统中一方面沿极距并且另一方面沿经线延伸。
该设备的一个优选的实施例的特点是，照明装置以同心圆环的方式设置在优选的平面的发射面上。发射面优选地设置为弧形。可能的是，照明装置以同心圆的方式延伸，优选地在圆形的发射面上。还可能的是，同心圆环构造呈卵形，尤其是椭圆形，其中它们优选地具有共同的主轴。在这种情况下，发射面优选地构造为卵形。尤其优选的是，每个照明装置恰好呈现为一个圆环。
该设备的另一个优选的实施例的特点是，至少两个照明装置，以弧形的布置，优选的以圆形的布置设置在优选的平面的发射面上，其中至少两个照明装置构造成不同的扇形部段。发射面优选地构造为弧形，优选为圆形，其中至少两个照明装置在弧形的，优选圆形的发射面上形成为不同的扇形部段。还可能的是在发射面上照明装置卵形的布置，和/或甚至发射面自身构造成卵形也是可能的。两个不同的照明装置之间，总是分布着一个(假想的)界限，优选在径向方向上，也就是作为扇形的界限。可能的是，至少一个照明装置在径向方向上延伸。优选所有的照明装置在径向方向上延伸。
可能的是，至少一个照明装置作为一般意义上的行在一个极坐标系统中，沿着角坐标延伸，其中尤其可能的是，构成多个这些一般意义上的行的两个或更多照明装置在径向方向上靠近，尤其是互相邻接设置。可替代或附加地，也可能是至少一个照明装置作为一般意义上的列在一个极坐标系统中沿着径向方向延伸。尤其可能的是，构成这些一般意义上的列的两个或多个照明装置，在周向方向上，也就是在角坐标的方向上靠近，尤其是彼此邻接设置。在第一种情况下，照明装置尤其构成同心圆环，在第二种情况下，它们尤其是在发射面上构成扇形部段。尤其优选地是在一个实施例中两种情况的结合，在具有多个照明装置的实施例中，其中至少一个照明装置沿着角坐标，尤其是作为一般意义上的行延伸，而至少一个第二照明装置沿着径向方向，尤其是作为一般意义上的列延伸。尤其优选的是，在极坐标系统中照明装置的矩阵方式的布置也是可能的，其中两个或多个照明装置以一般意义上的行的方式沿着角坐标延伸，而另外的两个或多个照明装置以一般意义上的列的方式沿着径向方向延伸。还可能的是，具有恰好一个光源或辐射源的照明装置在极坐标系统的相应的矩阵布置中设置在发射面上，其中这些照明装置优选地作为单个的像素可调，尤其是关于亮度或照明时长。
另一个优选的实施例的特点是，至少两个照明装置的第一照明装置沿着第一角坐标延伸，而至少两个照明装置的第二照明装置沿着长度坐标延伸。这个实施例对于至少一个方向上是弯曲的发射面尤其是优选的，特别是对于圆柱形或部分圆柱形的发射面是优选的，其中在发射面上的圆柱坐标系统中，角坐标呈现为经线，并且径向坐标优选地呈现为轴线方向。
在该设备的另一个优选的实施例中，至少两个照明装置的第一照明装置沿着第一角坐标延伸，而至少两个照明装置的第二照明装置沿着不同于第一角坐标的第二角坐标延伸。这个实施例对于至少两个方向上是弯曲的发射面尤其是优选的，特别是对于球形或部分球形的发射面是优选的。其中在发射面上的球坐标系统中，第一角坐标为经线，并且第二角坐标为极距。
该设备的另一个优选的实施例的特点是，至少一个照明装置沿着照明装置的延伸方向具有多个相邻设置的光源。这提供照明装置的尤其简单和低成本的实现，因为它能够由单个的光源组成。尤其可能的是，光源构造为发光二极管(LED)或有机发光二极管(OLED)。尤其优选的是，至少一个照明装置构造为互相接近设置的光源特别是发光二极管的行或列的形式。可能的是，光源基本上构造为点状。可选择地或附加地，可以是所有面光源。尤其是有机发光二极管通常构造为面光源。面光源优选地具有矩形的形状，尤其是方形，或者任意其他形状的轮廓。面光源的形状尤其优选的是，借助它能够用多个这样的光源铺设发射面。尤其可能的是矩形的，尤其是方形的光源，也可以是例如外轮廓为六边形的面光源。
该设备的另一个优选的实施例的特点是，至少一个照明装置恰好具有一个并且只有一个，特别是局部同心的辐射源，其具有至少一个光源。其中光发射源理解为辐射装置，其具有一个光源或多个独立的，尤其是独立可调节的光源。例如辐射源可以具有多个光源，其发射不同的颜色。尤其可能的是，辐射源具有一个红色光源、一个绿色光源和一个蓝色光源。还可能是其他光源的实施例，尤其是由辐射源发出射线的附加的颜色混合。
局部同心的发射源尤其理解为一种光源，其布置在假想的圆形中，该圆形的半径远远小于发射面的长度。优选地，假想的圆的直径比发射面沿着最长尺寸的延伸长度至少小10倍，优选地小10倍到100倍。尤其是在局部同心的辐射源中涉及点状辐射源，其以最不显著的方式，沿着特定方向延伸，并且在整个发射面上形成点状的辐射源。
在该设备的一个实施例中可能的是，这些辐射源构成为集成的，独立的可控的构件，其具有至少一个光源，特别是至少一个发光二极管，和用于供应和调节该至少一个光源集成电子电路，至少一个光源和电子电路构成为互相集成。可替代地可能的是，辐射源由至少一个与电子电路分离设置的光源和与至少一个光源分离设置的电子电路组成。可能的是，每个光源都对应于一个自己的电子电路，使得光源和与之对应的电子电路构成一个辐射源。还可能的是，电子电路设置为对应于多个光源，尤其是所有光源，其中同样优选地借助电子电路将每个光源独立地相对于其他光源可调。在这种情况下，单个辐射源具有一个光源以及与之对应的电连接件或电引线，该电连接件或电引线尤其是作为独立对应于光源的电子电路的一部分。
在一个优选地实施例中，该设备具有恰好两个电路板，即第一电路板，优选地在其上设置有光源和/或辐射源，以及第二电路板，优选地在其上设置有至少一个电子电路。可替代或附加地，在第二电路板上设置有用于照明控制的，尤其是用于设定辐射源或光源的亮度的控制装置。可能的是，至少一个用于通过控制装置可调节光源和/或辐射源的电子电路尤其与光源和/或辐射源一起设置在第一电路板上。电路板优选地在垂直于电路板的假想平面的方向上彼此间隔，也就是先后设置。优选地，至少一个电路板构造成柔性的。尤其优选地，两个电路板均构造成柔性的。该设备的单个的辐射源优选地可互相接通，尤其是串联。其中可能的是，沿着布置有辐射源的方向上互相接通，尤其是串联。可替代或附加地，可能的是，辐射源沿着不同的方向串联在一起。尤其可能的是，该设备的所有的辐射源设置为串联在一起。其中串联布置尤其是指，互相串联的辐射源通过数据线或控制线互相接通，其中辐射源优选并联连接或串联连接，其中沿着互相接通的辐射源的串联在前辐射源的控制出口与在后辐射源的控制入口连接。辐射源优选地构造为相互独立可调，尤其是单独可调，尤其是通过在数据线上为此设置的二进制模式和/或通过单独调用独立的辐射源而实现。其中尤其是单个辐射源的颜色、亮度和/或接通时间或照明时长独立相对于其他辐射源可选或可设定。
可能的是，光源或辐射源，其在下文统称为“源”，沿着至少一个方向等距设置。而这会导致发射面上非均一的源的数量密度，尤其是当至少一个方向沿着曲线延伸时。如果例如源的一个布置设置为同心环的形式，其在径向方向上或在角度方向上等距设置，会导致朝向布置的中心的源的增加的数量密度。可选地也可能的是，不依赖于考虑的坐标系统，该源以在发射面上恒定的数量密度设置。这可以在必要情况下，如前面实施的，取决于沿着至少一个方向的源的非等距布置。
还可能的是，在发射面上的源的数量密度按需求适应，尤其是适应具体的照明任务。源的数量密度优选地能够沿着发射面变化。例如可能的是，设定在发射面的中心区域的源的更小数量密度。
对于在非平面或弯曲的发射面上的源的布置，不同的方法和尤其是不同的投影方法是可能的。例如可能的是，将圆锥形或部分圆锥形的发射面上的假想的源以行和列布置等距地布置在假想的、被照射的平面，尤其是圆锥体或部分圆锥几何体的底面，并且之后将这个假想的源的布置投影在圆锥侧面的里面或外面，因此投影在发射面上，其中实际的源与投影的、假想的源的位置相对应。一个类似的方法对于在假想的、被照射的平面上的扇形样式或同心圆也是可能的。一个类似的方法对于球形或部分球形的发射面也是可能的，其中在截取的平面上的假想的源的假想的布置，尤其是赤道平面或大圆所在的平面上的假想的源和假想的布置，以等距的方式，尤其是逐行或逐列，或者在至少一个角度方向上以相同的角度间隔，或以其他的方式设置，并且然后投影在发射面上。其中尤其也可以考虑不同的投影方法，尤其是以背投影的形式。一个例子可以是例如在球面上的平面分布的翻转的麦卡托投影。类似的投影方法对于自由形状面也可以考虑。
一般地，优选将假想的源的假想的布置设置在假想的、非弯曲的平面上，在发射方向看来，在发射面之下，尤其是在一个由该设备照射的，假想的平面，其中假想的源的这个分布然后投影在发射面上，其中实际的源设置在投影的、假想的源的位置。
在该设备的一个实施例中，多个照明装置，其分别恰好只有一个辐射源，以矩阵的形式设置在发射面上。其中单个的照明装置优选互相独立地作为矩阵形式的布置的单个像素，尤其是以可给定的亮度或照明时长可调节。矩阵形式的布置应当尤其理解为沿着至少两个坐标的元素的有序排列，其中坐标可以是正交坐标，也可以是极坐标、圆柱坐标、球坐标或其他坐标。
该设备的另一个实施例可能是，其中照明装置自由地，尤其是非等距地，或者甚至是不规则地设置在照射面上，其中照明装置优选地互相独立地，尤其是以可预设的亮度或照明时长可调节。
该设备的另一个实施例的特点是，直接相邻的光源或辐射源和/或直接相邻的照明装置之间优选地具有的一距离，该距离尤其是从源或照明装置的一个中点、重心或中心到另一个中点、重心或中心的距离，该距离为从至少0.5mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高100mm，优选地从至少2mm到最高50mm，优选地从至少5mm到最高20mm，优选地为10mm。作为距离，优选地看做中心距离，也就是从源的一个中点、重心或中心到邻近的源的另一个中点、重心或中心的距离。这些距离还包括相邻的源的距离，尤其是构成为平面的，相邻的源，其边缘直接互相邻接。还可能的是，相邻的源在它们的边缘区域互相间隔。
该距离，尤其是中心距离，优选地为从至少1mm到最高200mm，优选地从至少2mm到最高200mm，优选地从至少5mm到最高200mm，优选地从至少10mm到最高200mm。
该距离，尤其是中心距离，优选地为从1mm到最高50mm，优选地从1mm到最高20mm，优选地从至少1mm到最高10mm。
在该设备的一个优选地实施例中，发射面的面区域尺寸，也就是发射面的面积为从至少100mm2到最高1m2，优选从至少100mm2到最高0.5m2，优选从至少100mm2到最高0.2m2，优选从至少100mm2到最高0.1m2。
发射面的面积为从至少0.02m2到最高0.25m2，优选从至少0.05m2到最高0.25m2，优选从至少0.1m2到最高0.25m2，优选从至少0.2m2到最高0.25m2。
这尤其优选地与该设备相关，其具有多个照明装置，其一方面以行的形式并且一方面以列的形式设置，从而最终得出光源的矩阵形式的布置，其分别互相具有上述大小的距离。这样，不需要光源的更细微布置，因为这种布置对于目的是检测高要求的光学特性中的即使是最微小的缺陷的物件的高效照明是非必须的。相反，相对粗糙的光源的布置对这个目的已经足够了，使得总体简单构建的，结构化的，低成本的设备得以提供。如此布置的照明装置互相独立地，尤其是作为整行和/或整列，可调。尤其优选的是，舍弃了单个光源的独立调节，也就是优选地不采用单个光源的矩阵调节。相反，仅仅整行和/或整列的光源能够分别互相独立地调节，其中一行和/或一列的所有光源整体调节。这显著降低了该设备调节的复杂性，使得成本更低，使得尤其是较高的调节频率成为可能。这样还能实现照明分布的高频更替，使得在生产过程中实时的部件的检测成为可能。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，设置至少两组照明装置，其中第一组照明装置作为列以及第二组照明装置作为行设置在发射面上并可调。在这种情况下，不是照明装置的每个光源都功能性地一方面对应行，另一方面对应列，如光源的矩阵布置的情况，而是光源的单独的组组成作为行可调的照明装置，而光源的单独组组成作为列可调的照明装置。这样的构成再次降低了该设备的复杂性和它的调节，并且另外尤其是实现了对角线走向的照明分布，其相对于行和列倾斜延伸，而不需要违背照明装置的调节只能是逐行和/或逐列的原则。另外还可能的是，以总体上能够产生对角线走向的照明分布的方式相互独立调节基本上相互重合的行和列。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，控制装置设置为用于照明装置的控制。这样尤其实现了上述的优点。控制装置尤其设置为，通过照明装置的控制产生至少两个不同的照明分布。其中控制装置优选设置为用于照明装置互相分离，独立的控制。尤其优选的是，控制装置设置为逐行和/或逐列控制照明装置。这样尤其实现了前述的逐行和/或逐列控制的优点。控制装置优选地设定为，只控制照明装置的整行和/或整列，使得控制装置能够简单的构建，同时能够以高频驱动。尤其显著优选的是，舍弃了在发射面上设置的光源的逐像素的控制。相反，它们仅仅作为整行和/或整列控制，尤其作为整行和整列控制。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，该设备设置为用于更替不同的照明分布，更替频率为从至少150Hz到最高2MHz，优选地从至少500Hz到最高1MHz，优选地从至少2kHz到最高200kHz，优选地从至少10kHz到最高50kHz，优选地25kHz。这表明了，由于该设备非常简单的构造以及单独行和/或列的简单的控制性，通过该控制装置，实现了高频控制。
该设备优选地适于更替不同的照明分布，更替频率为从至少500Hz到最高2MHz，优选地从至少2kHz到最高2MHz，优选地从至少10kHz到最高2MHz，优选地从至少25kHz到最高2MHz。该设备优选地适于更替不同的照明分布，更替频率为从至少150Hz到最高1MHz，优选地从至少150Hz到最高200kHz，优选地从至少150kHz到最高50kHz，优选地从至少150Hz到最高25kHz。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，控制装置设置为通过设定照明时间来控制照明装置的亮度。单个照明装置的亮度，尤其是一行或一列的亮度，在这种情况下，不是通过电子控制变量特别是电压或电流的变化而选择的，而是另外通过开关时间被选择，尤其是通过接通时间被选择，接通时间也被称作照明时间。优选地为此，确定一个时间，作为符合100％亮度的照明时间，并且在下文中称为最大照明时间。单个照明装置尤其是行和/或列的亮度，通过为各个照明装置分别在最大照明时间的0％到100％之间选择照明时间而能够从0％到100％变化。最大照明时间优选地对应摄像机的预定的曝光时间，借助该设备照明的物件的图像用该摄像机拍摄。其中不同的照明装置的各个亮度尤其是通过在曝光时间上的累积，并由此产生的最大照明时间上的累积而产生的。单个的照明装置的照明时间越短，在记录的图像中由此产生的亮度显示越低。这样的控制被证明尤其简单并且可以在控制器中低成本地实现。优选地，控制器与摄像机可操作地连接用于图像拍摄，从而使所选择的最大照明时间能够等于曝光时间。优选地，控制装置具有至少一个接口，用于与至少一个摄像机可操作地连接。尤其优选的是控制装置设置为用于将照明装置的控制与摄像机的曝光时间同步。尤其可能的是，控制装置设置为用于将摄像机和照明装置互相同步。
通过设定照明时间来调整照明装置的亮度相对于通过电流参数的变化，特别是电流强度的变化是有优势的，因为相比于为每一个照明装置都设定单独的电流调整而言，这样实际上降低了对散热的要求。该设备因此可以实施得更有效率，并且构建得更小。尤其是可以减小冷却体的尺寸，或者能够舍弃冷却体。
该设备优选的设置为用于将照明装置以数字的形式开关，也就是接通和断开，而不改变照明装置的通电，该通电关于电流参数，特别是在照明装置的接通状态中或用于照明装置的接通状态的电压或电流强度。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，在物件被照射的方向上，即从发射面看的光的发射方向，在发射面前方设置散射元件。散射元件用于将由照明装置产生的照明分布均一化和平滑化，尤其是将在单个光源的位置产生的照明峰拉平，并且将由光源发射出的相对点状的光分散成面状。其中优选地选择散射元件设置在发射面前方的距离，尤其是在单个光源前方的距离，来得到在单个光源之间尽可能均一、光滑的照明分布。
散射元件到发射面的距离，特别是垂直于发射面或散射元件测量的距离，优选为从至少0.5mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高100mm，优选地从至少2mm到最高50mm，优选地从至少5mm到最高20mm，优选地为10mm。在一个优选的实施例中，散射元件到发射面的距离优选为从至少1mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高50mm，优选地从至少1mm到最高20mm，优选地从至少1mm到最高10mm。在该设备的一个优选的实施例中，散射元件到发射面的距离优选为从至少2mm到最高200mm，优选地从至少5mm到最高200mm，优选地从至少10mm到最高200mm。
优选地，散射元件到发射面的距离选择为等于在发射面上单个的源，特别是光源或辐射源之间的距离。
散射元件优选的构造为散射体，特别是作为漫散射板，作为漫散射膜，或以其他合适的方式。
该设备的一个优选的实施例的特点在于，发射面设置在一个透光板上，其中在透光板的至少两个边上各如此设置一个照明装置，使得由照明装置发射的射线耦合于透光板中。透光板因此特别地沿着假想平面延伸，并且其包括射线耦合到透光板中的边。尤其优选的是，透光板具有四个边缘部段或四条边，其中互相独立可调的四个照明装置设置在四个边缘部段或四条边上。如果透光板的发射面设置在这样的透光板外侧，就不用在发射面自身上设置多个光源或照明装置了。这样构建的设备尤其是简单和低成本建造的。
在一个优选的实施例中，透光板设置为透明板。在另一个实施例中还可能的是，透光板设置为漫散射板，尤其是作为体积散射元件。
该设备的一个优选的实施例的特点在于，透光板具有一个解耦结构。这在自身固有的，尤其是在其体积内，不具有相关的散射中心的透明板中是尤其优选的。典型地在透光板中，从侧面在边耦合的射线不容易离开该板，使得在板中的射线在发射面和相对设置的边界面之间来回反射。优选地设置有解耦结构，使得射线能够从发射面发射。借助解耦结构以简单和低成本的方式在发射面区域产生漫散射。解耦结构优选地设置在发射面上。优选地，解耦结构通过发射面的粗糙化和/或通过在发射面上贴设漫散射膜来实现。还可能的是，在发射面上设置细微的几何结构，例如透光板的表面上的线状的、点状的或其他形式的变形图案。这里尤其涉及有意施加的缺陷。附加的或可替代的还可能是，解耦结构设置在与发射面相对设置的边界面上。尤其可能的是在相对设置的边界面上设置单个的散射结构，尤其是单个的点，其在发射面的方向上将光散射。这样的点可以，例如以薄膜的形式贴设在相对设置的边界面上，或者尤其以点状或圆形的薄膜片段组成。对于这样的散射中心还可能是其他的几何形状。在相对设置的边界面上设置的散射中心优选地在朝向发射面的一侧是白色的，并且在这个方向上具有加强的散射能力。在背离发射面的一侧上，散射中心优选是黑色的，来避免光散射射线，尤其是环境光的光散射，进入到背离被照射的物件和发射面侧的摄像机之内。如果透光板包括散射中心都构造为透明的，可能的是，摄像机不用那些特别的可视窗口或者一个明显设置的可视区域，而直接通过透明板观察到透明板另一侧的、在发射面侧设置的物件。尤其是当透明板没有设置在摄像机的焦点平面时，散射中心仅仅很少地干扰到产生的摄像机图像，并且优选地最多以对于后续的摄像机图像的分析不相关的方式。
优选地在该设备的与发射面相背的一侧设置有遮挡元件，其设置为，用来阻止从该设备的散射的光和/或从该设备的周围散射的光进入到光学系统，尤其是摄像机之内。遮挡元件可以直接设置在与发射面相对设置的边界面上，尤其是固定在上面或者与该边界面间隔设置。尤其可能的是，遮挡元件构造为薄膜，尤其是在边界面上的薄膜，在必要时也可以是单个的点的形式，它们尤其是被粘贴在边界面上。其中可能的是，这个薄膜构造成面向发射面的一侧是白色的，并且在背对发射面的一侧是黑色的。附加的或可替代的，可以设置一个作为遮暗元件的遮挡元件，尤其是与边界面有一定距离。这可以例如构造为屏幕的形式或者其他合适的方式。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，发射面具有一可视区域，其中优选在发射面中设置有可视区域。它可以简单地为一个光学仪器，例如一个镜头和/或一个摄像机，其相对于可视区域的位置设置为，借助于用于平面照明的该设备照明的物件，利用该光学仪器，通过可视区域可以观察。可视区域优选地具有孔口，其适应于光学仪器和/或摄像机的外径或者构造为尽量稍微更大。还可能的是，可视区域比孔口更大，尤其是当可视区域到摄像机或镜头的距离大于孔口的大小。反过来还可能是，可视区域比孔口更小，特别是当摄像机或镜头到可视区域的距离更窄时，其中尤其是摄像机或镜头的光圈的大小对于可视范围的尺寸是相关的。优选地，可视区域设置在发射面的中央或中部。还可能的是，可视区域设置成偏离中心。另外可能的是发射面具有多于一个可视区域，特别是对应于摄像机或光学仪器的数量。
在这里，可视区域尤其应当理解为这样的区域：从摄像机或镜头的角度看，在发射面另一侧设置的物件能够通过它由摄像机或镜头观察到。这个区域，尤其是允许由物件发出的光，进入摄相机或镜头。可能的是可视区域设置为发生面的非散射区域，其中散射中心设置在原来的区域。尤其可能的是，可视区域设置为在发射面上透光的，尤其是透明的板的未经处理的区域。可替代的可能的是，可视区域设置为在发射面中的可视开口。在这种情况下，发射面优选的具有凹陷或空腔，特别是以通孔的样式，它作为可视开口，物件能够通过它由摄像机或镜头观察到。发射面优选地只在可视区域之外提供散射处理。
该设备的另一个优选的实施例的特点在于，发射面构造为平面。这提供了一个非常简单的实施方式。可替代的可能的是，发射面构造为弯折或弯曲的。其中发射面特别的能够适应于该设备定制的一个特殊任务，特别是适用于待测量或者待检测的部件。尤其可能的是，发射面构造为圆柱形、部分圆柱形、锥形、部分锥形、球形、部分球形或者自由形状面的形式，优选的具有直角，尤其是矩行或者正方形，圆形或卵形的外轮廓。
最后该设备的一个优选的实施例的特点在于，照明装置的光源至少部分地串联。由此尤其可能的是，将控制光源的电压调节到一个理想的值，特别是如果单个的光源只有太低的电压。尤其是该设备的单行的或者单列的光源，至少分段串联，优选地部分地或者整体地串联。这里可能的是，单列和/或单行，尤其是因此形成的单个的照明装置，具有作为组串联的多个光源，或者具有作为一种布置的彼此串联的光源。
该设备优选地构造为紧凑的，特别是对于在机械手臂上的布置，特别是在机械手臂的机械手上。因此该设备尤其是能够灵活和多方面地使用，尤其是在生产过程中。
本发明还包括用于对物件的表面进行光学检测的装置，特别适用于对物件的表面进行光学探测的装置和/或用于对物件的形状检测的装置。该装置具有一个摄像机，尤其是具有镜头的摄像机。另外，该装置具有用于优选地平面照射物件的设备，该设备具有发射面和至少两个优选互相独立可调的照明装置，其中至少两个照明装置设置和构造成，用于在至少一个发射面上产生至少两个不同的照明分布。特别地，该装置优选地具有按照之前描述的实施例之一的设备。其中优选地设置了用于控制照明装置的控制装置。这优选的地借助控制装置，作用连接于至少一个摄像机，或者控制装置除了用于控制照明装置，还用于控制摄像机，尤其是曝光时间的设定。该装置优选的还包括计算装置，其设置为用于执行拍摄到的图像的计算，并且从拍摄到的图像，通过应用合适的算法得到经过计算的图像，尤其适用于检测在被检测部件上最微小的缺陷，其中该部件可能具有较高光学要求的特性。
控制装置优选地设置为，用于将照明装置和至少一个摄像机互相同步。尤其是控制装置优选地设置为，用于为照明装置设置一个最大照明时间，其对应于摄像机的曝光时间。另外控制装置优选地设置为，用于通过为照明装置设定照明时间改变照明装置的亮度，尤其是其中照明装置通过控制装置利用照明时间来控制，其短于或等于最大照明时间。控制装置优选地设置为用于将照明装置相对于它们的照明时间分别和互相独立地调节。借助于控制装置，使得一方面的照明装置和另一方面的摄像机能够明显地互相耦合以实现时间控制。
还可能的是控制装置集成在摄像机中。尤其可能的是，在摄相机上或其内设置有对于不同的照明分布的时间设计，其中摄像机输出至少一个用于控制照明装置的信号。就这点而言可能的是，控制装置设置为摄像机的控制装置，其为了控制照明装置而与之可操作地连接，其中控制装置除了用于控制摄像机，还用于控制照明装置。
可能的是，控制装置集成在摄像机或该设备中用于照明。尤其可能的是，控制装置构造为现场可编程门阵列(现场可编程门布置-FPGA)。
还可能的是，计算装置集成在摄像机中或集成在用于照明的设备中。尤其可以的是，计算装置设计为现场可编程门阵列(现场可编程门布置-FPGA)。还可能的是，计算装置集成在控制装置中，或者控制装置执行了计算装置的功能。还可能的是计算装置设置为外部计算装置，例如作为个人计算机或服务器，或以其他合适的方式。
用于表面的光学测量的装置优选地设置为紧凑的，特别是对于在机械手臂上的布置，特别是在机械手臂的机械手上。因此该装置尤其是能够灵活和多方面地使用，尤其是在生产过程中。
本发明还包括用于表面的光学检测和用于物件的形状检测的方法，其中应用了前述的实施例之一的用于照明的设备和/或前述的实施例之一的装置。其中尤其地调节不同的照明装置，使得在至少一个发射面上产生至少两个不同的照明分布。已经结合设备和装置解释的优点在方法中也体现了。
方法的实施例是优选的，其中，照明装置被逐行和/或逐列独立调节，更优选地，仅以整行和/或整列的形式被独立调节。
一方面该方法的描述和另一方面该设备的描述需要互相补充理解。尤其是该设备的特征，明示或暗示地结合方法进行描述，优选的是前述的设备的实施例的单个或互相结合的特征。以类似的方式结合设备明示或暗示地描述了方法步骤，优选的是前述的方法的实施例的单个或互相结合的步骤。该方法至少具有一个步骤，其通过至少一个按照本发明或优选的设备的实施例来实现。该设备优选地具有至少一个特征，其通过至少一个按照本发明或优选的方法的实施例来实现。
附图说明
本发明在下面借助附图进一步解释，其中：
图1为用于平面照明的设备的第一个实施例的俯视和侧视的结构示意图。
图2为该设备的第二个实施例的俯视结构示意图。
具体实施方式
图1示出了用于物件的平面照明的设备1的第一个实施例的结构示意图，其中图1a)是发射面3的俯视图，图1b)是设备1的侧视图。
设备1具有一个发射面3以及至少两个，这里是4个互相独立可调的照明装置B1、B2、B3、B4。其中第一照明装置B1平行于第二照明装置B2延伸，并且相对于第三照明装置B3和第四照明装置B4成一角度，这里尤其是垂直于第三照明装置B3和第四照明装置B4，第四照明装置B4平行于第三照明装置B3。
按照本发明，应用至少一种平面照明器，其适用于呈现多个结构性照明图案以及应用一种控制照明器的装置。可选地，可以包括具有摄像机镜头的摄像机。可选地，摄像机可以包括尤其是FPGA形式的计算单元，其能够执行拍摄的图像的计算，并且从拍摄的图像中通过应用合适的算法产生计算后的图像。
被检测的部件通过平面的结构性的照明器从多个空间方向照射并且由摄像机拍摄，该摄像机包括在一装置中，或与该装置连接。其中在拍摄的图像中产生的亮度差异含有关于部件表面形貌特征的信息。
目标是，借助这种平面的照明器呈现出多个照明分布。照明分布尤其可以呈现为，其照明密度沿着坐标轴至少阶段性地连续增大或减小，特别优选地近似线性增大或减小。例如通过第一照明装置B1产生的照明密度至少近似线性地随位置坐标x减小，而当激活第二照明装置B2时，照明密度至少近似线性地随着位置坐标x增大。这样可以在x轴方向上测量部件表面的局部斜度。当第三照明装置B3激活时，照明密度至少近似随着位置坐标y减小，而当第四照明装置B4激活时，照明密度随着y坐标线性地增大。可替代或附加地，照明分布也可以沿着其他方向变化，例如沿着基于x和y轴的两个对角线。可替代地，除了线性分布也可以选择其他分布，例如至少阶段性地连续增大或减小的分布。可替代或附加地，也可以应用余弦或正弦形状的分布或与之近似的分布，特别的是那些在余弦或正弦函数上加上偏移量，从而只输出正的函数值的。
一种平面照明器，其能够呈现这样的照明分布：照明密度至少阶段性地连续增大或减小，该平面照明器因此可以尤其地如以下构造。在优选为矩形、透光的，优选为漫散射的板5的棱边，固定有光源7，光源7优选为LED，该光源7相互独立地单独地被调节，但是优选以组的形式被调节。为了简便，这里的光源7只有一个被标注附图标记7。特别优选地布置是，在矩形板5的四个棱边的每一个都固定一组LED，其构成一照明装置，该照明装置相对于其他组可独立开关。图1示出了这样的布置。如果激活第一照明装置B1，就产生一照明分布：照明密度沿着x轴至少阶段性连续减小。如果激活第二照明装置B2，就产生一照明分布：照明密度至少阶段性地沿着x轴连续增大。如果激活第三照明装置B3，照明密度沿着y轴至少阶段性地连续减小，而如果激活第四照明装置B4，照明密度至少阶段性地连续增大。
可替代地，除了漫散射板，透光的板5也可以是完全透明的板，其中优选地在发射面3或在与发射面3相对设置的透光板5的边界面产生漫散射，例如通过发射面3的毛化或者贴上漫散射膜。优选地，该板具有可视区域9，优选地具有中间的可视区域9，特别地具有钻孔，其构成了具有镜头的摄像机的可视开口。具有透光板的布置的优点是其构造简单。然而，由于可视开口，阴影面积会增大，这样中断了照明密度的统一走向。而且在这种布置中可以得到的照明密度被限制，因为照明器的光只耦合于板5的边缘。板5的形状可以是平面的。可替代地，然而，板5也可以弯曲成圆筒形和/或呈现为部分圆筒。可替代地，也可以是圆锥形或圆锥段或其部分。其他形状也是可能的，例如球形或部分球形或自由形状表面。
图2示出了可替代的布置，其中光源7，特别是LED光源，二维地分布在电路板上。相同的或功能相同的元件用相同的附图标记标注，这样指示前面的描述。尤其可以是以矩形的矩阵形式的布置。尤其优选地是，LED沿着矩阵的行和/或列布置。优选地，电路板的电路的优选布置是，可以使得作为照明装置的照明器矩阵的LED的行和列相对于其他行或列在亮度上能够独立地控制。为此，LED的行和/列中的至少优选部分串联连接。行或列的LED的亮度能够通过每个行和/或列的独立通电来控制。其中电流强度因行而异，和/或因列而异。按照本发明，优选地，行或列的亮度调节也可以通过保持电流强度恒定，但是每个行或列的通电时长独立可调而实现。这可以优选地通过为每一行或列设置的晶体管来实现。优选地，每个行或列的通电时长通过另一个电子电路控制，其作为照明控制器。优选地，这个控制器同样集成到设备中，例如在承载光源的同一个电路板上，或者可替代地在第二个电路板上，其与原来的照明电路板电连接。优选地，第二个电路板在平行于照明电路板的平面上布置，这样能够尽量减小布置的构建尺寸。照明电路板的优选的构建形状具有矩形，特别是方形的轮廓。特别优选的是具有照明电路板的圆形轮廓的构建形状。优选地在照明电路板的区域以及如果需要的话，在平行设置的控制电路板的区域设置可视区域9，该可视区域9为摄像机提供看见被检测部件的开口。优选地，这个可视区域9位于矩形、方形、圆形或其他边缘形状的照明电路板的中央。
优选地，照明电路板涉及平面的电路板。可替代地，优选柔性的照明电路板，其也可以不是平面的形状。例如可以是，光源7放置在弯曲成圆筒形的照明电路板上，使得射线照射圆筒的内空间。由此产生光隧道。除了全圆筒还可以可替代地选择圆筒部分的形状，例如具有小于360°的周向角的圆筒。可替代地，光源7可以设置在弯曲成圆筒形的电路板的外侧。这样的设置对于钻孔和空腔的内检测是有利的。这里实现部分圆筒也是可以的。可替代地，实现其他形状也是可以的，例如借助柔性的照明电路板实现圆锥或圆锥部分或其部分的形状。优选地，光源7放置在圆锥的内侧。这使得被检测的物件能够以尽可能大的二面角被照明。可替代地，光源7也可以放置在外侧。这对于内空间的检测是有利的。
借助柔性的照明电路板，许多其他的形状也是可能的，包括自由形状面。同样可以的是，多个柔性或非柔性的电路板结合或者二者结合。这在当对于理想的形状不能展开平面时，例如在球面或部分球面的情况下，尤其有利。
照明控制优选地由集成入设备1的照明控制器或控制装置来执行。优选地，它包含至少一个数字操作的电路部分。尤其优选的是含有FPGA的电路。优选地，控制部分能够将期望的照明分布以数字数据的形式提供。这个数据优选地经由接口从外部，例如通过处理摄像机的图像数据的计算单元传输给该设备。通过选择数据可以实现，以简单的方式，给出例如照明密度沿坐标轴至少阶段性连续增大或减小的走向，尤其是线性的或者余弦形状或者正弦形状的走向或者与之类似的形状的走向。另外还可以是任意其他的照明分布，并且能够以简单的方式给出。照明分布向下一个照明分布的转换也优选地由照明控制器执行。这个转换尤其地通过设备1的接口，尤其是摄像机上的接口来控制，该摄像机在图像拍摄的同时利用触发信号激活照明分布。
可替代地，光源，尤其是LED，也可以连接为，每个光源，特别是每个LED，相对于其他光源，特别是LED，独立可调。控制同样通过合适的照明控制器来实现。
图2总体上示出了设备1的一个实施例，其中多个照明装置B1、B2以行和列的形式，例如用直线连接而示意的行Z1，Z2，…和列S1，S2，…，布置在发射面上，其中这里例如第一照明装置B1作为行以及第二照明装置B2作为列布置在发射面3上。照明装置B1、B2逐行和/或逐列互相独立可调，优选地只作为整行和/或列可调。
每个照明装置B1、B2均具有多个沿着各个照明装置B1、B2的延伸方向布置的光源7，其优选地设计成LED。
设备1在这里特别地具有两组照明装置，也就是具有多个第一照明装置B1作为行的第一组照明装置，以及具有在照射面3上具有多个第二照明装置B2作为列的第二组照明装置，其中多组照明装置能够作为行和列被调节。为了简单的呈现，这里只用附图标记标注了一个第一照明装置B1和一个第二照明装置B2。重要的是，一方面的行和另一方面的列分别通过独立的照明装置B1、B2来呈现，其中每个光源7功能性地对应恰好一个照明装置B1，B2，它们不是行就是列，而非既是行又是列。
在照明装置B1、B2中直接相邻的光源7优选地具有如下距离，该距离尤其是从中心到中心或者从中点到中点的距离：从至少0.5mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高100mm，优选地从至少2mm到最高50mm，优选地从至少5mm到最高20mm，优选地为10mm。该距离，尤其是中心距离，优选地为从至少1mm到最高200mm，优选地从至少2mm到最高200mm，优选地从至少5mm到最高200mm，优选地从至少10mm到最高200mm。该距离，尤其是中心距离，优选地为从1mm到最高50mm，优选地从1mm到最高20mm，优选地从至少1mm到最高10mm。
一个未示出的控制装置用于照明装置B1、B2的控制，优选地设置为用于更替不同的照明分布，更替频率为从至少150Hz到最高2MHz，优选地从至少500Hz到最高1MHz，优选地从至少2kHz到最高200kHz，优选地从至少10kHz到最高50kHz，优选地25kHz。控制装置优选地设置为用于更替不同的照明分布，更替频率为从至少500Hz到最高2MHz，优选地从至少2kHz到最高2MHz，优选地从至少10kHz到最高2MHz，优选地从至少25kHz到最高2MHz。该设备优选地设置为用于更替不同的照明分布，更替频率为从至少150Hz到最高1MHz，优选地从至少150Hz到最高200kHz，优选地从至少150kHz到最高50kHz，优选地从至少150Hz到最高25kHz。
另外，控制装置优选地设置为通过对单个照明装置B1、B2给定照明时间来控制照明装置的亮度。
在发射面3之前，优选地与发射面3间隔地，设置有散射元件。
总体而言，借助该设备，以紧凑、简单、快速和非常高效的方式，能够提供从不同方向的物件的平面照明，这里可能的是，借助这样的照明器，即使是具有高要求的光学特性的部件的最小的缺陷，也能检测。由于设备1的简单的和可选的高频的控制，尤其是可以跟随生产过程，进行部件的光学检测。

Claims (15)

1.一种用于物件照明的设备(1)，包括：
-发射面(3)，和
-至少两个照明装置(B1、B2、B3、B4)，其中
-至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)设置和构造成用于在至少一个所述发射面(3)上产生至少两个不同的照明分布。
2.如权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，
-至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的第一照明装置(B1)沿着第一方向延伸，并且
-至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的第二照明装置(B1)沿着第二方向延伸，并且
-所述第一方向和所述第二方向优选互成一角度。
3.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，
a)多个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)以行和/或列的形式设置在所述发射面(3)上，其中所述照明装置(B1、B2、B3、B4)逐行和/或逐列互相独立可调，和/或
b)所述设备(1)构造成所述照明装置(B1、B2、B3、B4)只作为整行和/或整列可调，和/或
c)所述照明装置(B1、B2、B3、B4)以同心环的形式设置在优选为平面的所述发射面(3)上，和/或
d)至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)以弧形的布置设置在优选为平面的所述发射面(3)上，并且形成不同的扇形部段，和/或
e)至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的第一照明装置沿着第一角坐标延伸，而至少两个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的第二照明装置沿着极坐标或者不同于所述第一角坐标的第二角坐标延伸，和/或
f)多个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)中的每一个具有恰好一个并且只有一个辐射源，多个照明装置呈矩阵状设置在所述发射面上。
4.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，
a)至少一个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)沿着所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的延伸方向具有多个相邻设置的光源(7)，和/或
b)至少一个所述照明装置(B1、B2、B3、B4)恰好具有一个辐射源，所述辐射源具有至少一个光源(7)；
其中，所述光源(7)优选被设计成LED。
5.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，直接相邻的辐射源或光源(7)和/或直接相邻的照明装置(B1、B2、B3、B4)之间具有的如下距离，该距离尤其是中心距离：从至少0.5mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高100mm，优选地从至少2mm到最高50mm，优选地从至少5mm到最高20mm，优选地为10mm。
6.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，设置至少两组照明装置(B1、B2、B3、B4)，其中第一组照明装置(B1)作为列以及第二组照明装置(B2)作为行设置在发射面(3)上并可调。
7.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)包括控制装置，该控制装置用于所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的控制。
8.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为用于更替不同的照明分布，更替频率为从至少150Hz到最高2MHz，优选地从至少500Hz到最高1MHz，优选地从至少2kHz到最高200kHz，优选地从至少10kHz到最高50kHz，优选地25kHz。
9.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述控制装置设置为通过设定照明时间来控制所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的亮度，其中所述控制装置优选地设置为，用于为所述照明装置(B1、B2、B3、B4)设置最大照明时间，其尤其对应于摄像机的预设的曝光时间，其中所述控制装置还优选地设置为，用于通过利用照明时间调节所述照明装置(B1、B2、B3、B4)来分别地调节所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的亮度，该照明时间短于或等于所述最大照明时间，其中所述控制装置优选设置为用于将所述照明装置(B1、B2、B3、B4)的照明时间与摄像机的曝光时间同步。
10.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，散射元件设置于所述发射面(3)的前方，所述散射元件到所述发射面的距离优选为从至少0.5mm到最高200mm，优选地从至少1mm到最高100mm，优选地从至少2mm到最高50mm，优选地从至少5mm到最高20mm，优选地为10mm。
11.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述发射面(3)形成在透光板(5)上，其中在所述透光板(5)的至少两个棱边上各设置一个照明装置(B1、B2、B3、B4)，该照明装置设置成由该照明装置(B1、B2、B3、B4)发射的射线耦合于所述透光板(5)中。
12.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述透光板(5)具有解耦结构。
13.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述发射面(3)具有可视区域(9)。
14.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述发射面(3)构造为平面、弯折或弯曲的，尤其是圆柱形、部分圆柱形、锥形、部分锥形、球形、部分球形、自由形状面的形式，直角、矩行、圆形或卵形。
15.如前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，照明装置(B1、B2、B3、B4)的光源(7)至少分段串联连接。
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