DE10061070A1

DE10061070A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE10061070A1
Application number: DE10061070A
Authority: DE
Inventors: Mathias Westenhoefer
Original assignee: Isra Vision Systems AG
Current assignee: Isra Vision Systems AG
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-13

Abstract

Beleuchtungseinrichtungen werden für verschiedene Anwendungen benötigt. Auch bei der optischen Bildbearbeitung werden Beleuchtungseinrichtungen verwendet. DOLLAR A Zur Untersuchung von beispielsweise textilen Bahnen wird das Licht einer langgezogenen linienförmigen Lichtquelle auf einen Inspektionsbereich gestrahlt und dessen Reflexion als Maß der Oberflächenqualität gemessen. Nachteil einer solchen Beleuchtungseinrichtung ist, daß insbesondere in den Endbereichen der Lichtquelle keine konstante Lichtabstrahlung erfolgt. Des weiteren benötigt man je nach Breite der abzutastenden Oberfläche unterschiedlich lange Lichtquellen. Dies macht einen großen Vorrat an verschiedenen Lichtquellen nötig. DOLLAR A Hiergegen sieht die vorliegende Lösung vor, eine aus mehreren Einzellichtquellen (12) bestehende (10), die auf einer Trägerplatine (11) anzuordnen und in ein einfaches Gehäuse (1) zu integrieren. Das Gehäuse (1) ist dabei beispielsweise ein herkömmliches Montageprofil mit Nuten (2), in welche die Trägerplatine (11) einschiebbar ist. Die Trägerplatine (11) ist zudem vorzugsweise modulartig aufgebaut, so daß durch elektrische Verknüpfung mehrerer Trägermodule (20) eine je nach Breite (c) der abzutastenden Oberfläche angepaßte Beleuchtungseinrichtung (10) entsteht. Dabei wird gewährleistet, daß die Lichtabstrahlung über die gesamte Länge bzw. Breite der Beleuchtungseinrichtung (10) konstant ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Beleuchtungseinrichtungen werden für verschiedene Anwendungen benötigt. Auch bei der optischen Bildbearbeitung werden Beleuchtungseinrichtungen verwendet.

Eine optische Inspektionseinrichtung mit optischer Bildverarbeitung beschreibt die DE 40 31 633 A1. Zur Untersuchung von textilen Bahnen wird das Licht einer langgezo genen Lichtquelle linienförmig auf einen Inspektionsbereich gestrahlt und dessen Reflexi on als Maß der Oberflächenqualität gemessen. Nachteil einer solchen Beleuchtungsein richtung ist, daß insbesondere in den Endbereichen der Lichtquelle keine konstante Licht abstrahlung erfolgt. Des weiteren benötigt man je nach Breite der abzutastenden Ober fläche unterschiedlich lange Lichtquellen. Dies macht einen großen Vorrat an verschiede nen Lichtquellen nötig.

Hieraus ergibt sich die Aufgabe der Erfindung insbesondere für eine optische Inspekti onseinrichtung zur Untersuchung von Oberflächen eine optimale Beleuchtungseinrichtung aufzuzeigen.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine aus mehreren Einzellichtquellen bestehende Beleuchtungseinrichtung, die auf einer Trägerplatine angeordnet sind, in ein einfaches Gehäuse zu integrieren.

Die Trägerplatine ist vorzugsweise modulartig aufgebaut, so daß durch elektrische Ver knüpfung mehrerer Trägerplatinen eine je nach Breite der abzutastenden Oberfläche angepaßte Beleuchtungseinrichtung entsteht.

Durch den modulartig Aufbau der Trägerplatine, auf der sich auch eine Ansteuerungse lektronik für die einzelnen Lichtquellen befindet, kann jede Trägerplatine so geeicht wer den, daß jede Trägerplatine eine gleiche bzw. eine gleichgroße Lichtabstrahlung besitzt, wodurch bei der Verknüpfung mehrerer Trägerplatinen gewährleistet wird, daß die Lich tabstrahlung über die gesamte Länge bzw. Breite der Beleuchtungseinrichtung konstant ist. Eine individuelle Lichtangleichung ist somit nicht nötig.

Das Gehäuse, in welches die Trägerplatine bzw. Trägermodule einschiebbar sind, ist dabei vorzugsweise ein herkömmliches Maschinenprofil oder ein Blendrahmen eines Fensters bzw. einer Tür, wie beispielsweise in der DE 196 12 491 A1 aufgezeigt.

Die Beleuchtung selbst kann sowohl als Auflicht- als auch für die Durchlichtanwendungen eingesetzt werden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert wer den.

Es zeigt

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein Maschinenprofil als Gehäuse zur Aufnahme einer Lichtquelle,

Fig. 2 das Gehäuse mit Lichtquelle in einer Draufsicht,

Fig. 3 das Gehäuse mit Lichtquelle in einer Vorderansicht (Bruchdarstellung),

Fig. 4 eine modulartiger Aufbau der Beleuchtungseinrichtung,

Fig. 5 eine skizzenhafte Darstellung der Beleuchtungseinrichtung in einer optischen Inspektionseinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Maschinenbauprofil 1 perspektivisch dargestellt, welches Nuten 2 auf weist und als Gehäuse einer in Fig. 2 dargestellten Beleuchtungseinrichtung 10 fungiert. Die Beleuchtungseinrichung 10 besteht dabei aus einer Trägerplatte 11, beispielsweise einer Leiterplatte, auf der LED's bzw. IRED's 12 (LED = lichtemittierende Diode, IRED = infrarotemittierende Diode) sowie eine hier nicht näher dargestellte Ansteuerelektronik 13 angeordnet sind. Die Breite b der Trägerplatine 11 weist die gleiche Breite a wie die einer der Nuten 2 auf, so daß die Trägerplatine 11 in eine der Nuten 2 eingeschoben werden kann.

Über die Breite b der Trägerplatine 11 verteilt, sind meherere Reihen 14. 15, 16 von ne beneinander angebrachten LED's/IRED's 12 auf der Trägerplatine 11 angeordnet. Vor zugsweise sind diese Reihen 14, 15, 16 versetzt zueinander auf der Trägerplatine 11 an gebracht.

In Fig. 3 ist der Einbau der Trägerplatine 11 in die Nut 2 in einer Bruchdarstellung dar gestellt. In dieser Darstellung ist auch die Ansteuerelektronik 13 erkennbar. Über eine mechanische Verbindung 17 ist die Trägerplatine am Gehäuse 1 befestigbar. Dadurch werden die Ansteuerelektronik 13 und die LED's/IRED's 12 an das Gehäuse 1 bzw. in dessen Nähe gedrückt, wobei eine gute Wärmekopplung mit dem Gehäuse 1 erfolgt. Über ein Anschlußkabel 18 ist die Trägerplatine 11 mit einer hier nicht näher dargestellten Auswerteeinheit 32 elektrisch verbunden.

Die Trägerplatine 11 ist vorzugsweise modulartig als Trägermodul 20 ausgeführt. Dieses Trägermodul 20 weist eine vorgegebene vorzugsweise gleichlange Länge sowie eine auf diese Länge abgestimmte Anzahl von LED's/IRED's 12 auf. Die Ansteuerelektronik 13 ist gleichfalls auf diese Anzahl LED's/IRED's 12 abgestimmt, so daß die Lichtabstrahlung eines jeden Trägermoduls 20 gleich groß ist.

In einer vorteilhaften Ausführung Fig. 4 kann die Beleuchtungseinrichtung 10 der Breite c einer Objektfläche 3 (Fig. 5) angepaßt werden, wozu mehrere Trägermodule 20 in ein langes Montageprofil 1 eingeschoben werden, ohne daß aufwendige Montagearbeiten notwendig sind. Die Trägermodule 20 werden miteinander elektrisch verschaltet, so daß eine über die gesamte Breite c der Objektfläche 3 bzw. die gesamte Länge der Beleuch tungseinrichtung 10 gleichbleibende Lichtabstrahlung auf das Objekt gewährleistet wird.

Die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung 10 in einer optischen Inspektionseinrich tung 30 ist in Fig. 5 angedeutet. Hierbei wird das Licht der LED's/IRED's 12 linienartig auf die Oberfläche 3 des Objektes, beispielsweise eine textile Bahn, gestrahlt. Je nach der Breite b der Trägerplatinen 11 bzw. des Trägermoduls 20 und der Reihen 14, 15, 16 der LED's/IRED's 12 sowie der Länge der Beleuchtungseinrichtung 10 wird dabei ein Bereich bzw. die Breite c der Oberfläche 3 gleichzeitig beleuchtet.

Über eine optische Kamera 31 wird das von der Oberfläche 3 reflektierte Licht der LED's/- IRED's 12 (hier nur als eine leicht gestrichelte Linie angedeutet) aufgenommen und an einer Auswertelektronik 32 gegeben, die in bekannter Art und Weise die aufgenommenen Daten der optischen Kamera 31 verarbeitet.

Der Einsatz von Maschinenbauprofilen als Gehäuse 1 bietet die Möglichkeit, ein Gehäuse 1 herzustellen, das einen guten Schutz und eine gute Kühlung der Elektronik (Ansteuer elektronik 13, LED's/IRED's 12) bietet. Des weiteren werden nur geringe Nacharbeiten benötigt, da das Gehäuse ein Standardgehäuse ist. Das bedeutet auch, das dieses ko stengünstig und schnell beschaffbar ist. Des weiteren erlaubt der Einsatz von Maschi nenbauprofilen bzw. Rahmenprofilen Beleuchtungseinrichtungen 10 in beliebiger Länge. Wegen der Steifigkeit werden keine zusätzlichen Träger für eine Montage beispielsweise in der optischen Inspektionseinrichtung 30 benötigt. Die so hergestellte Beleuchtungsein richtung 10 kann einfach in andere Einrichtungen integriert werden, da aufgrund der wei ten Verbreitung von Profilen diese in der Industrie Anwendung finden.

Claims

1. Beleuchtungseinrichtung, vorzugsweise für eine optische Inspektionseinrichtung, aufweisend eine Lichtquelle, die in einem Gehäuse untergebracht ist dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle aus mehreren LED oder IRED (12) gebildet wird, die auf einer Trägerplatine (11) angeordnet sind,

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LED's/ IRED's (12) nebeneinander in Reihe (14, 15, 16) auf der Trägerplatine (11) angeord net sind.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die LED's/ IRED's (12) nebeneinander in Reihe (14, 15, 16) und reihenweise versetzt zueinander auf der Trägerplatine (11) angeordnet sind.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß die Trägerplatine (11) zusammen mit den LED's/IRED's (12) und einer An steuerelektronik ein Trägermodul (20) bilden, welches eine vorgegebene Länge und Breite (b), sowie eine vorgegebene Anzahl von LED's/IRED's besitzt.

5. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere miteinander elektrisch verschaltete Trägermodule (20) die Beleuchtungseinrichtung (10) bilden.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein Maschinenprofil mit wenigstens einer Nut (2) ist, in welche die Trägerplatine (11) oder das Trägermodul (20) ein schiebbar sind.

7. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ein Blendrahmen eines Fensters oder einer Tür mit wenigstens einer Nut (2) ist, in welche die Trägerplatine (11) oder das Trägermodul (20) einschiebbar sind.

8. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Beleuchtungseinrichtung (10) sich aus der Länge des Gehäuses (1) und der Nut (2) bestimmt, wobei mehrere Trägermodule (20) in die Nut (2) eingeschoben und elektrisch miteinander verbunden sind.