DE10019274C1

DE10019274C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Visualisierung von Oberflächenfehlern einer Filmbahn

Info

Publication number: DE10019274C1
Application number: DE10019274A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Crone; Robert Frischemeier
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: CRONE, KLAUS-PETER, DIPL.-PHYS. DR., 53773 HENNEF,
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2000-04-19
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2020-04-20

Abstract

Bei der Filmherstellung auftretende Oberflächenfehler können auf einer ausreichend großen Fläche beobachtet werden, indem sie über eine zylindrische Walze geführt und mittels parallelem Licht beobachtet werden, indem das parallele Licht über ein abbildendes Element, dessen Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze übereinstimmt, und einen halbdurchlässigen Spiegel auf die zu beobachtende Oberfläche der Filmbahn geworfen, von dieser reflektiert, über das abbildende Element und durch den halbdurchlässigen Spiegel auf eine CCD-Kamera geführt und dort auf Kontraständerungen analysiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Visualisierung von Oberflächenfehlern einer Filmbahn, die über eine Walze geführt wird.

Bei der Filmherstellung auftretende Oberflächenfehler sind, soweit sie sich durch Ablenkung eines an der Oberfläche reflektierten Lichtstrahls bemerkbar machen, bisher nur dann durch Kameras visualisierbar, wenn der Film plan liegt. Da schon kleine Abweichungen von der Planlage die Visualisierung unmöglich machen, war es bisher nur durch Verwendung eines Vakuumtisches möglich, die Genauigkeits anforderungen an die Planlage zu erreichen. Um mechanische Beschädigungen des Films zu vermeiden, muss der Filmtransport zur Fehlerbetrachtung angehalten werden. Dadurch wird der Arbeitsablauf der Maschinen gestört.

Der planliegende Film wird senkrecht mit parallelem Licht beleuchtet und reflektiert dieses Licht durch einen halbdurchlässigen Spiegel auf das Objektiv einer CCD- Kamera. Oberflächendeformationen und absorbierende Fehler bewirken, dass weniger Licht auf das Objektiv fallen. Dadurch kommt es zu Kontraständerungen, d. h. der Fehler wird sichtbar.

Auf einer Walze ist die glatte Filmlage viel einfacher zu erreichen. Die bisherige Be leuchtungstechnik gestattet aber nur eine sehr dünne Linie in Achsrichtung der Walze zu visualisieren, was eine ausreichende Beobachtung zur Ermittlung von Ober flächenfehlern nicht ermöglicht (z. B. WO 98/30890 A1).

Aufgabe der Erfindung war daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, die die Beob achtung einer ausreichend breiten Fläche auf der Walze zur Ermittlung von Ober flächenfehlern gestatten.

Diese Aufgabe wird mit der nachfolgend beschriebener Vorrichtung und dem nachfolgend beschriebenen Verfahren gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Ermittlung von Oberflächen fehlern einer Filmbahn mit einer Lichtquelle, einer Linse zur Parallelisierung des Lichtes der Lichtquelle, einem halbdurchlässigen Spiegel, einer Vorrichtung, die das vom halbdurchlässigen Spiegel reflektierte Licht auf die zu beobachtende Film oberfläche auf der Walze lenkt und einer CCD-Kamera, die das von der beobachteten Oberfläche reflektierte und durch den halbdurchlässigen Spiegel getretene Licht auf nimmt und abbildet, wobei die Vorrichtung, die das vom halbdurchlässigen Spiegel reflektierte Licht auf die zu beobachtende Filmoberfläche auf der Walze lenkt, ein abbildendes Element, vorzugsweise ein zylindrischer Parabolspiegel ist, dessen Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze übereinstimmt und wobei die Vorrichtungsbestandteile derart angeordnet sind, dass das Licht der Lichtquelle durch die Linse tritt, vom halbdurchlässigen Spiegel auf das abbildende Element und von dort auf die Walzenoberfläche gelenkt wird, sowie von der Walzenoberfläche reflek tiertes Licht auf das abbildende Element und von dort unter Passieren des halbdurch lässigen Spiegels auf die CCD-Kamera trifft.

Der Film reflektiert das Licht im fehlerlosen Fall exakt radial auf das abbildende Element (scheinbar aus dem Brennpunkt, d. h. hinter dem Parabolspiegel als paralleles Licht). Ein Teil des Lichtes gelangt durch den halbdurchlässigen Spiegel auf das Objektiv der CCD-Kamera und bildet auf dem CCD-Chip den Film ab. Absorbierende Fehler reflektieren weniger Licht zurück auf das abbildende Element, Oberflächendeformationen lenken das Licht ab, dadurch kommt das Licht scheinbar nicht mehr vom Brennpunkt des abbildenden Elements und wird soweit abgelenkt, dass es nicht mehr auf das Objektiv der Kamera fällt. Beide Fehlerarten führen dazu, dass weniger Licht auf den CCD-Chip gelangt, bewirken eine Kontraständerung und sind damit sichtbar. Da der Film bei dieser Lösung auch während der Bewegung betrachtet werden kann, und daher statische von dynamischen Unregelmäßigkeiten in der Beleuchtung unterscheidbar sind, sind auch kleinste Fehler erkennbar.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Visualisierung von Oberflächenfehlern einer Filmbahn, die über eine Walze geführt wird, mittels parallelem Licht und Beobachtung von Kontraständerungen des von der Filmbahn reflektierten Lichtes, wobei das parallele Licht über ein abbildendes Element, dessen Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze übereinstimmt, auf die zu beob achtende Oberfläche der Filmbahn geworfen, von dieser reflektiert, über das ab bildende Element und durch den halbdurchlässigen Spiegel auf eine CCD-Kamera geführt und dort auf Kontraständerungen analysiert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dem Unteranspruch zu ent nehmen.

Neben zylindrischen Parabolspiegeln kommen als abbildende Elemente auch Linsen oder sphärische Spiegel in Betracht.

Beispiel

Eine Bahn aus Filmmaterial mit einer Breite von 35 mm wird mit einer Geschwin digkeit von 2 m/min über eine Walze mit dem Durchmesser 200 mm geführt. Die Lichtquelle (Mikrolampe 2,5 V; 0,06 A) befindet sich im Brennpunkt einer Fresnell- Linse von 207 mm Brennweite. Das dadurch parallelisierte Licht wird über einen halbdurchlässigen Spiegel um 90° abgelenkt und auf ein Segment eines zylindrischen Parabolspiegels mit 125 mm Brennweite geleitet. Das Segment des Parabolspiegels ist so angebracht, dass sein Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze über einstimmt. Die Walze wird über die volle Breite auf einer Länge von 24 mm mit senkrecht auftreffendem Licht beleuchtet. Sie reflektiert das Licht auf den Parabol spiegel und von dort auf den halbdurchlässigen Spiegel. Ein Teil passiert den halb durchlässigen Spiegel und trifft auf das 50 mm-Objekt einer CCD-Kamera. Ober flächenfehler der Filmbahn (ablenkende oder absorbierende) bewirken in der Ab bildung auf dem CCD-Chip der Kamera eine Kontraständerung und sind damit sicht bar.

Claims

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Oberflächenfehlern einer Filmbahn mit einer Lichtquelle, einer Linse zur Parallelisierung des Lichtes der Lichtquelle, einem halbdurchlässigen Spiegel, einer Vorrichtung, die das vom halbdurch lässigen Spiegel reflektierte Licht auf die zu beobachtende Filmoberfläche auf der Walze lenkt und einer CCD-Kamera, die das von der beobachteten Ober fläche reflektierte und durch den halbdurchlässigen Spiegel getretene Licht aufnimmt und abbildet, wobei die Vorrichtung, die das vom halbdurch lässigen Spiegel reflektierte Licht auf die zu beobachtende Filmoberfläche auf der Walze lenkt, ein abbildendes Element ist, dessen Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze übereinstimmt und wobei die Vorrichtungs bestandteile derart angeordnet sind, dass das Licht der Lichtquelle durch die Linse tritt, vom halbdurchlässigen Spiegel auf das abbildende Element und von dort auf die Walzenoberfläche gelenkt und von der Walzenoberfläche reflektiertes Licht auf das abbildende Element und von dort unter Passieren des halbdurchlässigen Spiegels auf die CCD-Kamera trifft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das abbildende Element ein zylindrischer Parabolspiegel ist.

3. Verfahren zur Visualisierung von Oberflächenfehlern einer Filmbahn, die über eine Walze geführt wird, mittels parallelem Licht und Beobachtung von Kontraständerungen des von der Filmbahn reflektierten Lichtes, wobei das parallele Licht über ein abbildendes Element, dessen Brennpunkt mit dem Achsenmittelpunkt der Walze übereinstimmt, und einen halbdurchlässigen Spiegel, auf die zu beobachtende Oberfläche der Filmbahn geworfen, von dieser reflektiert, über das abbildende Element und durch den halbdurch lässigen Spiegel auf eine CCD-Kamera geführt und dort auf Kontrastände rungen analysiert wird.