DE10137340A1

DE10137340A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern und Oberflächendefekten auf einer transparenten Vorlage sowie zur Korrektur von dadurch verursachten Bildfehlern einer Abbildung der Vorlage

Info

Publication number: DE10137340A1
Application number: DE10137340A
Authority: DE
Inventors: Thomas Zelenka
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung und Korrektur von Fremdkörpern und Oberflächendefekten auf einer transparenten Vorlage (2), bei denen die Vorlage (2) mit polarisiertem Licht beleuchtet wird, bei dem aufgrund der Fremdkörper oder Oberflächendefekte verursachte lokale Veränderungen der Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) ermittelt werden, und bei demn eine elektronische Abbildung der Vorlage (2) in Abhängigkeit von den ermittelten lokalen Veränderungen der Polarisation korrigiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Reproduktion von transparenten Vorlagen, wie Diapositiven oder Filmnegativen. Die Erfindung betrifft dabei ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von Fremdkörpern oder Oberflächendefekten, wie beispielsweise Staub oder Kratzern, auf einer transparenten Vorlage sowie zur Korrektur von dadurch verursachten Bildfehlern auf einer elektronischen Abbildung der Vorlage.

Bei der Herstellung von Druckformen auf der Grundlage von Diapositiven oder Filmnegativen werden diese verhältnismäßig kleinen Vorlagen gewöhnlich mit einem hochauflösenden Scanner im Durchlicht abgetastet und eine bei der Abtastung erzeugte elektronische Abbildung der Vorlage anschließend stark vergrößert, bevor sie in einem Belichter zur Herstellung der Druckform verwendet wird. Durch die starke Vergrößerung der Vorlage erscheinen jedoch schon kleine Fremdkörper oder Defekte auf den Oberflächen der Vorlage, wie beispielsweise Staub oder Kratzer, als sichtbare Fehler auf der Druckform.

Zur Beseitigung derartiger Fehler bei der Abbildung von transparenten Vorlagen beschreibt die US-A-5,969,372 bereits eine Reihe von Verfahren, mit denen sich Fremdkörper oder Oberflächendefekte auf der Vorlage erkennen und anschließend auf elektronischem Wege korrigieren lassen. Bei diesen Verfahren wird jeder Bildpunkt auf der transparenten Vorlage zweimal abgetastet, wobei die Vorlage bei einer Abtastung mit normalem sichtbarem Licht beleuchtet wird, das nach dem Hindurchtritt durch die Vorlage auf einen Sensor fällt und dort eine zu korrigierende elektronische Abbildung erzeugt. Die zweite Abtastung liefert anschließend eine Fehlersignatur, d. h. eine elektronische Abbildung der Fremdkörper oder Oberflächendefekte, die dann in einer Bildverarbeitungs-Software verwendet wird, um entsprechende Bereiche der ersten Abbildung in geeigneter Weise zu verändern, zum Beispiel indem die Bildpunkte in diesen Bereichen durch Bildpunkte ersetzt werden, deren Helligkeit aus Helligkeitsmessungen von Bildpunkten in benachbarten als fehlerfrei identifizierten Bereichen der Abbildung abgeleitet wird. Für die zweite Abtastung sind verschiedene Möglichkeiten offenbart, darunter in erster Linie die Beleuchtung der Vorlage mit infrarotem Licht, das von den normalerweise verwendeten Pigmenten der Vorlage durchgelassen wird, während Fremdkörper oder Oberflächendefekte zu einer Verringerung der Durchlässigkeit führen, sowie eine Dunkelfeldbeleuchtung der Vorlage mit sichtbarem oder infrarotem Licht, bei der nur von den Fremdkörpern oder Oberflächendefekten reflektiertes, gestreutes, gebrochenes oder in sonstiger Weise abgelenktes Licht auf den Sensor einfällt und dort die Fehlersignatur erzeugt.

Obwohl sich diese beiden Verfahren und insbesondere die Abtastung mit infrarotem Licht im Allgemeinen gut bewähren, weisen sie doch einige Nachteile auf. Die in einigen Vorlagen enthaltenen Pigmente sind nicht immer ausreichend transparent für infrarotes Licht oder weisen eine unterschiedliche Transparenz für dieses auf, was bei der Fehlererkennung mit dem zuerst genannten Verfahren zu Problemen führen kann. Mit einer Dunkelfeldbeleuchtung der Vorlage lassen sich hingegen wegen der geringen Empfindlichkeit im Allgemeinen keine kleinen Fremdkörper oder Oberflächendefekte erfassen.

Aus der US-A-5,266,805 ist weiter ein System und Verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern oder Oberflächendefekten und zur Korrektur der dadurch verursachten Bildfehler auf einer Abbildung der Vorlage bekannt, bei dem die Vorlage nacheinander im Durchlicht mit rotem, grünem, blauem und infrarotem Licht beleuchtet und abgebildet wird, wobei bei der Beleuchtung mit infrarotem Licht eine kartographische Abbildung des Orts, der Begrenzungen und der Helligkeiten der Fremdkörper und Oberflächendefekte erzeugt wird, die anschließend mit den Abbildungen bei den anderen Beleuchtungen kombiniert wird, um ein fehlerfreies Bild zu erzeugen.

Weiter beschreibt die EP-A-0,335,163 eine Vorrichtung zur Erfassung von Fremdkörpern auf der Oberfläche eines Substrats, bei der die zu untersuchende Oberfläche im Auflicht mit einem polarisierten Laserstrahl abgetastet wird, wobei zur Erfassung von Oberflächenfehlern die Helligkeiten von zwei unterschiedlich polarisierten Komponenten verglichen werden, die an derselben Stelle der Oberfläche des Substrats reflektiert und/oder gestreut worden sind.

Auch aus der US-A-5,798,829 und der WO-A-98/251131 sind Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen von Anomalitäten einer Probe bekannt, die ebenfalls im Auflichtverfahren mit polarisiertem Licht arbeiten.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die alternativ oder zusätzlich zu den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Fehlererfassung und Korrektur eingesetzt werden können und im Wesentlichen für alle transparenten Vorlagen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1 und 15 angegebenen Merkmalskombinationen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Farbschichten von im Wesentlichen sämtlichen üblicherweise zu Reproduktionszwecken verwendeten transparenten Vorlagen, d. h. Diapositiven und Filmnegativen, isotrope Eigenschaften aufweisen und somit beim Hindurchtritt von polarisiertem Licht dessen Polarisation, d. h. die Drehrichtung von elliptisch oder zirkular polarisiertem Licht bzw. den Polarisationswinkel oder die Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht, nicht verändern. Demgegenüber verursachen Fremdkörper oder Oberflächendefekte auf der Vorlage in den meisten Fällen eine Veränderung der Polarisation des Lichts, das im Bereich der Fremdkörper oder Oberflächendefekte durch die Vorlage hindurchtritt. Diese Veränderung der Polarisation hebt sich als Aufhellung deutlich gegenüber einem dunklen Hintergrund ab, der dadurch erzeugt werden kann, dass man die Vorlage mit polarisiertem Licht beleuchtet, vorzugsweise mittels eines hinter der Lichtquelle angeordneten Polarisators, und denjenigen Teil des polarisierten Lichts ausblendet, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage unverändert bleibt, vorzugsweise mittels eines Analysators, dessen Drehrichtung in Bezug zum Polarisator so gewählt wird, dass die Transmission am kleinsten ist. Die dabei erzeugte elektronische Abbildung wird nachfolgend als Dunkelfeldabbildung bezeichnet.

Die für die Vorlagen verwendeten Trägermaterialien, im Allgemeinen homogene Polyesterfolien, verursachen entweder keine oder nur eine gleichmäßige "langweilige" Änderung der Polarisation, die durch eine entsprechende Ausrichtung des Polarisators und des Analysators kompensiert werden kann bzw. sich gut von den durch Fremdkörper oder Oberflächendefekte verursachten lokalen "kurzwelligen" Polarisationsänderungen unterscheiden lässt.

Die durch Fremdkörper oder Oberflächendefekte verursachten lokalen Polarisationsänderungen haben mehrere Ursachen. Zum einen besteht ein Teil der staubförmigen Fremdkörper, die sich auf den Oberflächen von Vorlagen finden, aus dünnen Fasern von Kleidungsstücken, Teppichen oder dergleichen, die aufgrund ihrer Materialeigenschaften und/oder ihrer geringen Abmessungen durchscheinend und damit für einen Teil des Lichts durchlässig sind. Wenn diese Fasern aus anisotropen oder optisch aktiven Materialien bestehen oder aus isotropen Materialien bestehen, die infolge äußerer Einwirkungen, beispielsweise durch Auftreten mechanischer Spannungen bei der Herstellung der Fasern, anisotrop geworden sind, verändern sie im Durchlicht die Polarisation des Beleuchtungslichts. Dadurch leuchten sie vor dem dunklen Hintergrund der Dunkelfeldabbildung hell auf, selbst wenn sie bei Beleuchtung mit nicht-polarisiertem Licht kaum erkennbar sind. Darüber hinaus wurde jedoch bei Versuchen festgestellt, dass auch andere Fremdkörper oder Verunreinigungen der Vorlage und in geringem Umfang auch Kratzer in der Vorlage an den entsprechenden Stellen der Dunkelfeldabbildung zu einer Aufhellung mit einem leicht grünlichen Schimmer führen. Zwar weist diese Art von Aufhellung eine geringere Helligkeit auf als die zuvor beschriebene Aufhellung durch lichtdurchlässige optisch aktive oder anisotrope Fremdkörper, jedoch ist sie ausreichend, um dadurch verursachte Bildfehler der Abbildung zu identifizieren und einer anschließenden Fehlerkorrektur mit Hilfe einer Bildverarbeitungs-Software zu unterziehen.

Eine besonders einfach zu realisierende Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Vorlage oder einzelne Teilbereiche der Vorlage, wie eine oder mehrere Zeilen derselben, nacheinander mit unpolarisiertem Licht und polarisiertem Licht beleuchtet werden, um nacheinander eine elektronische Abbildung bzw. eine elektronische Dunkelfeldabbildung der Vorlage zu erzeugen. Dies gestattet die Verwendung einer einzigen Lichtquelle und einer einzigen Abbildungseinrichtung, zwischen die nach dem Erzeugen der Abbildung beispielsweise ein Polarisator vor und ein Analysator hinter der Vorlage eingeführt werden können, um die Dunkelfeldabbildung zu erzeugen.

Der Polarisator und der Analysator können dichroitische Flächen-Polarisatoren oder Kristall-Polarisatoren sein, die für eine lineare Polarisation des Lichtes sorgen, oder jeweils zusätzlich eine λ/4- oder Viertelwellen-Platte enthalten, um das Licht elliptisch oder zirkular zu polarisieren.

Statt nacheinander können auch beide elektronische Abbildungen gleichzeitig erzeugt werden, und zwar bevorzugt mit zwei Lichtquellen und mit zwei Abbildungseinrichtungen, indem die Vorlage gleichzeitig mit unpolarisiertem sichtbarem Licht und mit polarisiertem Licht aus einem anderen Spektralbereich beleuchtet wird, wobei das durch die Vorlage hindurchgetretene Licht zweckmäßig mit einem wellenlängenselektiven Strahlteiler in zwei Komponenten aufgeteilt wird, von denen die erste nur sichtbares Licht und die zweite nur Licht aus dem anderen Spektralbereich enthält, bevor anschließend mit der ersten Komponente die elektronische Abbildung und mit der zweiten, zuvor durch einen Analysator geführten Komponente die Dunkelfeldabbildung erzeugt wird. Das Licht aus dem anderen Spektralbereich ist vorzugsweise infrarotes Licht.

Eine gleichzeitige Erzeugung der zu korrigierenden elektronischen Abbildung der Vorlage und der elektronischen Dunkelfeldabbildung unter Verwendung einer einzigen Lichtquelle ist auch dadurch möglich, dass die elektronische Abbildung mit polarisiertem Licht im sichtbaren Spektralbereich erzeugt wird, und zwar mit demjenigen Teil des polarisierten Lichts, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage unverändert bleibt, während derjenige Teil des polarisierten Lichts, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage verändert wird, vorzugsweise mittels eines Polarisationsstrahlteilers abgetrennt wird, um entweder die Dunkelfeldabbildung zu erzeugen oder seinen Polarisationsgrad für jeden Bildpunkt der Vorlage zu messen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fehlererkennung und Fehlerkorrektur;
Fig. 4 eine im Durchlicht erzeugte Abbildung eines durch Fremdkörper verunreinigten und Oberflächendefekte aufweisenden transparenten Diapositivs,
Fig. 5 eine im Durchlicht erzeugte Dunkelfeldabbildung des Diapositivs aus Fig. 4;
Fig. 6 eine Negativdarstellung der Dunkelfeldabbildung aus Fig. 5 nach einer Kontrastverstärkung.
Die in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen 1, 1', 1" dienen zur Abtastung von transparenten Vorlagen 2, wie beispielsweise Diapositiven oder Filmnegativen, zwecks Erzeugung einer elektronischen Abbildung der Vorlage 2, die nach einer Vergrößerung und gegebenenfalls einer Bildbearbeitung zur Belichtung einer Druckform verwendet wird.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Vorlagentisch 3 aus Glas, einer oberhalb des Vorlagentischs 3 angeordneten Lichtquelle 4, aus der eine auf dem Vorlagentisch 3 angeordnete Vorlage 2 von oben her mit weißem Licht beleuchtet wird, sowie einem unterhalb des Vorlagentischs 3 angeordneten Abtastobjektiv 5, das einzelne Bildzeilen der Vorlage 2 auf einer darunter angeordneten CCD-Zeile 6 abbildet. Der Vorlagentisch 3 ist in Richtung des Pfeils A in Bezug zur Lichtquelle 4, zum Abtastobjektiv 5 und zur CCD-Zeile 6 beweglich, so dass die Vorlage 2 schrittweise abgetastet werden kann. Die CCD-Zeile 6 ist mit einem Rechner 7 verbunden, der die jeweiligen Abbildungen der Bildzeilen zu einer elektronischen Abbildung der gesamten Vorlage 2 zusammensetzt und speichert.
Zur Erkennung von Fremdkörpern, wie beispielsweise Staub oder anderen Verunreinigungen, und Oberflächendefekten, wie beispielsweise Kratzern, auf den Oberflächen der Vorlage 2 verfügt die Vorrichtung 1 weiter über einen oberhalb des Vorlagentischs 3 angeordneten Polarisator 8 und einen unterhalb des Vorlagentischs 3 angeordneten Analysator 9, die in den Strahlengang zwischen der Lichtquelle 4 und dem Abtastobjektiv 5 eingefahren werden können, um die Vorlage 2 mit polarisiertem Licht zu beleuchten bzw. um durch die Fremdkörper oder Oberflächendefekte verursachte lokale Veränderungen der Polarisation des Lichts nach seinem Hindurchtritt durch die Vorlage 2 mit Hilfe der CCD-Zeile 6 zu erfassen.
Im einfachsten Fall bestehen der Polarisator 8 und der Analysator 9 aus zwei Polarisationsfilterfolien, deren Polarisationsrichtungen in Bezug zueinander um 90 Grad verdreht sind, so dass die optische Transmission der Anordnung 8, 9 möglichst gering ist und das aus der Lichtquelle 4 durch den Polarisator 8 und die Vorlage 2 hindurchtretende Licht vom Analysator 9 ausgeblendet wird, wenn sich seine Polarisation zwischen dem Polarisator 8 und dem Analysator 9 nicht verändert. Durch die Ausblendung wird von der CCD-Zeile 6 eine als elektronische Dunkelfeldabbildung der Vorlage 2 bezeichnete Abbildung erzeugt, das heißt eine Abbildung, die unabhängig vom Bildinhalt eine gleichmäßige Schwärzung besitzt und nur dort Aufhellungen aufweist, wo die Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts zwischen dem Polarisator 8 und dem Analysator 9 verändert wird, so dass es vom Analysator 9 durchgelassen wird und auf die CCD-Zeile 6 trifft.
Während das Trägermaterial und die Farbschichten fast aller gebräuchlicher Vorlagen 2 isotrope Eigenschaften besitzen und daher die Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 nicht verändern, wurde bei Versuchen festgestellt, dass die Polarisationsrichtung des Lichts von den meisten Fremdkörpern oder Oberflächendefekten auf der Vorlage 2 verändert wird, so dass sich diese durch mehr oder weniger starke Aufhellungen in der Dunkelfeldabbildung bemerkbar machen.
Dies ist am besten aus den Fig. 4 bis 6 erkennbar, die unterschiedliche, mit der Vorrichtung aus Fig. 1 erzeugte Abbildungen einer Diapositiv-Vorlage 2 zeigen, wobei Fig. 4 eine Abbildung der Vorlage 2 bei Beleuchtung mit unpolarisiertem Weißlicht zeigt, Fig. 5 eine Dunkelfeldabbildung der Vorlage 2 bei eingefahrenem Polarisator 8 und Analysator 9, und Fig. 6 eine Negativdarstellung der Dunkelfeldabbildung aus Fig. 5 nach einer Kontrastverstärkung.
Wie in Fig. 5 sichtbar ist, weist die Dunkelfeldabbildung an denjenigen Stellen Aufhellungen auf, wo die Vorlage mit Staub 10, Fasern 11 oder Haaren 12 verunreinigt ist, während Kratzer 13 in einer der Oberflächen der Vorlage 2 in geringerem Umfang durch Aufhellungen sichtbar werden. Wie bereits eingangs ausgeführt wurde, können besonders starke Aufhellungen beobachtet werden, wenn die Polarisationsrichtung des Lichts beim Hindurchtritt durch eine optisch aktive Faser gedreht wird, wie in Fig. 4 und 5 am Beispiel der gekrümmten Textilfaser 11 sichtbar wird, die in Fig. 4 kaum erkennbar ist, sich jedoch in Fig. 5 deutlich vom dunklen Hintergrund abhebt. Jedoch führen auch lichtundurchlässige Verunreinigungen zu Aufhellungen in der Dunkelfeldabbildung, wie beispielsweise die beiden Haare 12 und der Staub 10, die vor dem dunklen Hintergrund der Dunkelfeldabbildung in Fig. 5 ebenfalls deutlich sichtbar sind. Größere lichtundurchlässige Objekte weisen allerdings nur aufgehellte Konturen auf.
Da die Dunkelfeldabbildung in Fig. 5 im Wesentlichen nur Bildfehler zeigt, das heißt durch Verunreinigungen oder Oberflächendefekte hervorgerufene Veränderungen der Vorlage 2, eignet sie sich ebenso wie die daraus gewonnene Negativdarstellung aus Fig. 6 als Grundlage für eine Bildverarbeitung, bei der nur diejenigen Bereiche der Abbildung aus Fig. 4 einer Korrektur unterzogen werden, die durch eine Aufhellung in der Dunkelfeldabbildung Fig. 5 bzw. durch eine Schwärzung in der Negativdarstellung in Fig. 6 identifiziert worden sind. Zur Durchführung der Fehlerkorrektur wird zweckmäßig eine im Rechner 7 gespeicherte Bildverarbeitungs-Software eingesetzt. Diese Bildverarbeitungs- Software entfernt zum Beispiel in der elektronischen Abbildung der Vorlage 2 sämtliche Bildpunkte, die sich innerhalb einer Aufhellung der in Fig. 5 dargestellten Dunkelfeldabbildung befinden oder einem schwarzen Bildpunkt in der Negativdarstellung der Fig. 6 entsprechen, und ersetzt dann die entfernte Bildpunkte durch andere Bildpunkte, deren Farbe und/oder Helligkeit nach einem vorgegebenen Algorithmus aus derjenigen von benachbarten Bildpunkten berechnet worden ist.
Da sich die Fremdkörper ober- oder unterhalb der Bildebene der Vorlage 2 befinden, kann es sinnvoll sein, bei der Erzeugung der Dunkelfeldabbildung (Fig. 5) zur Vermeidung von Unschärfen andere Fokuseinstellungen des Abtastobjektivs 5 als bei der Erzeugung der Abbildung (Fig. 4) zu wählen, in der die Oberflächen der Vorlage 2 scharf auf der CCD-Zeile 6 abgebildet werden.
Statt mit linear polarisiertem Licht lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch mit zirkular oder elliptisch polarisiertem Licht und vorzugsweise mit zirkular polarisiertem Licht durchführen, indem der Polarisator 8 zusätzlich mit einer λ/4- Platte (nicht dargestellt) ausgestattet wird, um das Beleuchtungslicht auf der Vorlage 2 zirkular zu polarisieren, und indem der Analysator 9 ebenfalls zusätzlich mit einer λ/4-Platte (nicht dargestellt) ausgestattet wird. Dabei ergeben sich die besten Ergebnisse, wenn der Polarisator 8 und der Analysator 9 wieder unter einem Winkel von 90 Grad in Bezug zueinander angeordnet werden und bei den λ/4-Platten gleiche Drehrichtung gewählt wird, so dass diese zusammen eine λ/2- Platte bilden. Optisch aktive Substanzen erzeugen dann eine zusätzliche Phasendrehung, die im Analysator 9 nicht mehr vollständig ausgelöscht wird.
Wenn die Vorlage 2 statt mit weißem Licht nacheinander mit dessen roter, grüner und blauer Komponente (RGB) beleuchtet wird, lässt sich feststellen, dass die Veränderung der Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 infolge von Fremdkörpern auf der Vorlage 2 wellenlängenselektiv ist und dass die Fremdkörper im roten Teilbild am besten erkennbar sind.
Während mit der Vorrichtung 1 aus Fig. 1 zur Erkennung von Fremdkörpern und Oberflächendefekten ein zusätzlicher Abtastvorgang erforderlich ist, ist es mit den in Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen 1' und 1" möglich, die Erzeugung der elektronischen Abbildung der Vorlage 2 und die Erkennung von Fremdkörpern und Oberflächendefekten mit einem einzigen Abtastvorgang durchzuführen.
Dazu umfasst die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 1' neben der Lichtquelle 4, die weißes Licht emittiert, eine Lichtquelle 14, die infrarotes Licht emittiert. Zwischen den Lichtquellen 4, 14 und der Vorlage 2 befindet sich ein Strahlteiler 15, der für das weiße Licht aus der darüber angeordneten Lichtquelle 4 durchlässig ist und das infrarote Licht aus der daneben angeordneten Lichtquelle 14 auf die Vorlage 2 reflektiert, so dass es zusammen mit dem weißen Licht auf einer optischen Achse durch die Vorlage 2 hindurch zum Abtastobjektiv 5 gelenkt wird. Zwischen dem Strahlteiler 15 und der IR-Lichtquelle 14 ist der Polarisator 8 angeordnet, der das infrarote Licht vor dem Auftreffen auf die Vorlage 2 polarisiert. Die Vorrichtung 1' umfasst neben der CCD-Zeile 6 eine weitere CCD-Zeile 16, wobei die CCD-Zeile 6 wie bei der Vorrichtung aus Fig. 1 mit dem unpolarisierten weißen Licht aus der Lichtquelle 4 eine elektronische Abbildung der Vorlage 2 erzeugt, während die CCD-Zeile 16 gleichzeitig mit dem polarisierten infraroten Licht eine Dunkelfeldabbildung der Vorlage 2 erzeugt. Zur Trennung des durch die Vorlage 2 hindurchgetretenen weißen und infraroten Lichts ist zwischen dem Abtastobjektiv 5 und den beiden CCD-Zeilen 6, 16 ein VIS/IR-Strahlteiler 17 angeordnet, der ähnlich wie der Strahlteiler 15 weißes Licht zu der darunter angeordneten CCD-Zeile 6 durchlässt und infrarotes Licht auf die daneben angeordnete CCD-Zeile 16reflektiert. Zwischen dem Strahlteiler 17 und der CCD-Zeile 16 befindet sich der Analysator 9, der nur denjenigen Teil des polarisierten infraroten Lichts durchlässt, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 durch Fremdkörper oder Oberflächendefekte verändert wird, während er denjenigen Teil des polarisierten infraroten Lichts ausblendet, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 unverändert bleibt. Um zu verhindern, dass durch den Strahlteiler 17 hindurchgetretenes infrarotes Licht auf die CCD-Zeile 6 trifft, ist vor dieser ein IR-Sperrfilter 18 angeordnet.
Mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1' kann die von der CCD-Zeile 6 erzeugte elektronische Abbildung der Vorlage 2 ohne Zwischenspeicherung korrigiert werden, indem man diejenigen Bildpunkte unverändert lässt, bei deren Abtastung kein infrarotes Licht auf die CCD-Zeile 16 auftrifft, und sämtliche oder einen Teil von denjenigen Bildpunkten ersetzt, bei deren Abtastung ein vorbestimmter Helligkeitswert auf der CCD-Zeile 16 überschritten wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 1' kann zudem vorgesehen werden, den Polarisator 8 und den Analysator 9 bei einem zweiten Abtastvorgang aus dem Strahlengang zwischen der IR-Lichtquelle 14 und der CCD-Zeile 16 auszufahren, um die Vorlage 2 zusätzlich mit unpolarisiertem infrarotem Licht abzutasten. Das infrarote Licht wird von den Fremdkörpern und Oberflächendefekten absorbiert, während es vom Trägermaterial und den Farbschichten im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt, so dass diese Abtastung ebenfalls eine Identifikation der durch Fremdkörper oder Oberflächendefekte erzeugten fehlerhaften Bildpunkte der Vorlage 2 gestattet. Ein Vergleich mit den bei der ersten Abtastung identifizierten fehlerhaften Bildpunkten gestattet eine zusätzliche Evaluation der zu korrigierenden Bildpunkte.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 1" wird die elektronische Abbildung der Vorlage 2 mit polarisiertem Licht erzeugt, und nicht wie bei den zuvor beschriebenen Vorrichtungen 1 und 1' mit unpolarisiertem Licht. Die Vorlage 2 wird hier ausschließlich mit linear oder zirkular polarisiertem weißem Licht beleuchtet, indem der Polarisator 8 bzw. der Polarisator 8 und eine λ/4-Platte dauerhaft im Strahlengang zwischen der Lichtquelle 4 und der Vorlage 2 angeordnet wird. Das durch die Vorlage 2 hindurchgetretene polarisierte Licht wird hinter dem Abtastobjektiv 5 mit einem Polarisationsstrahlteiler 19 in zwei Komponenten mit unterschiedlicher Polarisation geteilt. Der Polarisationsstrahlteiler 19 und der Polarisator 8 sind so aufeinander abgestimmt, dass beide Licht mit derselben Polarisation durchlassen. Das heißt, diejenige Komponente des polarisierten Lichts, deren Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 unverändert bleibt, wird auch vom Polarisationsstrahlteiler 19 durchgelassen und dient in der CCD-Zeile 6 zur Erzeugung der elektronischen Abbildung der Vorlage 2, während die andere Komponente, deren Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage 2 verändert wird, vom Strahlteiler auf die CCD-Zeile 16 reflektiert wird und dort die Dunkelfeldabbildung erzeugt.

Claims

1. Verfahren zur Erkennung und Korrektur von Fremdkörpern und Oberflächendefekten auf einer transparenten Vorlage (2), bei dem die Vorlage mit polarisiertem Licht beleuchtet wird, bei dem aufgrund der Fremdkörper oder Oberflächendefekte verursachte lokale Veränderungen der Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) ermittelt werden, und bei dem eine elektronische Abbildung der Vorlage (2) in Abhängigkeit von den ermittelten lokalen Veränderungen der Polarisation korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der lokalen Veränderungen der Polarisation aus dem durch die Vorlage (2) hindurchgetretenen polarisierten Licht eine Komponente abgetrennt wird, deren Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage unverändert bleibt, dass mit der anderen Komponente eine elektronische Dunkelfeldabbildung der Vorlage erzeugt wird, und dass beim Auftreten von Aufhellungen in der Dunkelfeldabbildung eine Korrektur der Abbildung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das polarisierte Licht mit einem vor der Vorlage (2) angeordneten Polarisator (8) aus unpolarisiertem Licht erzeugt wird, und dass diejenige Komponente, deren Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) unverändert bleibt, mit einem hinter der Vorlage angeordneten Analysator (9) ausgeblendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlage mit zirkular polarisiertem Licht beleuchtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Abbildung der Vorlage (2) mit unpolarisiertem Licht erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Abbildung der Vorlage (2) mit polarisiertem Licht erzeugt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beleuchtete Vorlage (2) zur Erzeugung der elektronischen Abbildung und/oder Dunkelfeldabbildung punkt- oder zeilenweise abgetastet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung der Korrektur Bildpunkte der elektronischen Abbildung, die in Bereichen liegen, welche den aufgehellten Bereichen der Dunkelfeldabbildung entsprechen, durch Bildpunkte mit anderer Helligkeit und/oder Farbe ersetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte durch Bildpunkte ersetzt werden, deren Helligkeit und/oder Farbe derjenigen von Bildpunkten ähnlich ist, die zu den aufgehellten Bereichen benachbart sind.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Abbildung und Dunkelfeldabbildung unter Verwendung derselben Beleuchtungs- und Abbildungseinrichtung (4, 6) nacheinander erzeugt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Abbildung und Dunkelfeldabbildung unter Verwendung unterschiedlicher Beleuchtungs- und/oder Abbildungseinrichtungen (6, 16) gleichzeitig erzeugt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlage zur Erzeugung der elektronischen Abbildung und Dunkelfeldabbildung gleichzeitig mit unpolarisiertem sichtbarem Licht und mit polarisiertem Licht aus einem anderen Spektralbereich beleuchtet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlage (2) mit polarisiertem IR-Licht beleuchtet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fokusebene eines Objektivs (5) zur Erzeugung der Abbildung bzw. der Dunkelfeldabbildung verändert wird.

15. Vorrichtung zur Erkennung und Korrektur von Fremdkörpern und Oberflächendefekten auf einer transparenten Vorlage, umfassend eine Halterung (3) für die Vorlage (2), eine Beleuchtungseinrichtung (4, 8; 14, 8) zum Beleuchten der Vorlage (2) mit polarisiertem Licht, eine Einrichtung (6, 9; 6, 18, 9, 16; 6, 16, 19) zum Ermitteln von lokalen Veränderungen der Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) aufgrund der Fremdkörper oder Oberflächendefekte, sowie eine Korrektureinrichtung (7) zum Korrigieren einer elektronischen Abbildung der Vorlage in Abhängigkeit von den ermittelten lokalen Veränderungen der Polarisation.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Abbildungseinrichtung (6; 16) zum Erzeugen einer elektronischen Abbildung der Vorlage (2) bzw. einer elektronischen Dunkelfeldabbildung der Vorlage (2) durch Ausblendung derjenigen Komponente des polarisierten Lichts, deren Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage unverändert bleibt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4, 8; 14, 8) eine unpolarisiertes Licht emittierende Lichtquelle (4; 14) und einen Polarisator (8) umfasst.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Polarisator (8) zwischen der Lichtquelle (4, 14) und der Vorlage (2) positioniert oder positionierbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (6, 9; 6, 18, 9, 16; 6, 16, 19) zum Ermitteln von lokalen Veränderungen der Polarisation des Lichts beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) aufgrund der Fremdkörper oder Oberflächendefekte eine Einrichtung (9; 19) zum Ausblenden desjenigen Teils des polarisierten Lichts umfasst, dessen Polarisation beim Hindurchtritt durch die Vorlage (2) unverändert bleibt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4, 8) eine Lichtquelle (4) umfasst, und dass die Ausblendeinrichtung einen Analysator (9) umfasst.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4, 8; 14, 8) die Vorlage (2) mit zirkular polarisiertem Licht beleuchtet.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (4, 8; 14, 8) zwei Lichtquellen (4, 14) umfasst, die Licht aus unterschiedlichen Spektralbereichen emittieren, und dass die Ausblendeinrichtung einen wellenlängenselektiven Strahlteiler (19) umfasst.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, gekennzeichnet durch mindestens eine Linse (5) zum Fokussieren des polarisierten Lichts auf der Abbildungseinrichtung (6; 16).

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinrichtung mindestens eine CCD (6) umfasst.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung einen an die Abbildungseinrichtung angeschlossenen Rechner (7) mit einer Bildverarbeitungs-Software umfasst.