DE102008055595A1

DE102008055595A1 - Object i.e. hole, illuminating method, involves directly conducting light quantity to explorative feature of object, and discharging light quantity from optical fiber, and illuminating feature or section of completely observed object

Info

Publication number: DE102008055595A1
Application number: DE200810055595
Authority: DE
Inventors: Ralf Christoph; Claas MÜLLER; Daniel Härter; Holger Reinecke
Original assignee: Werth Messtechnik GmbH
Current assignee: Werth Messtechnik GmbH
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-07-01

Abstract

The method involves directly conducting light quantity necessary for illumination, to an explorative feature of an object (16) via an optical fiber e.g. glass fiber, plastic fiber or fluid light guide. The light quantity is discharged from the optical fiber, and the feature or a section of the completely observed object is illuminated. The optical fiber is mechanically conducted in a rotatable and/or pivotable manner. An LED and/or halogen lamp and/or laser diode is used as a light source for the optical fiber. An independent claim is also included for an arrangement for measuring an object with a coordinate measuring device, comprising an illumination arrangement.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beleuchten eines mit einer Bildverarbeitungseinrichtung insbesondere eines Koordinatenmessgeräts zu messenden Objekts, wobei Licht über einen Lichtleiter zum Beleuchten des Objekts geleitet wird.The The invention relates to a method for illuminating a an image processing device, in particular a coordinate measuring machine object to be measured, with light passing through a light guide to illuminate the object.

Ferner nimmt die Erfindung Bezug auf eine Anordnung zum Messen eines Objekts mit insbesondere einem Koordinatenmessgerät umfassend eine Beleuchtungsanordnung zum Beleuchten des Objekts sowie eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Messen von Merkmalen des Objekts.Further The invention relates to an arrangement for measuring an object with in particular a coordinate measuring machine comprising a lighting arrangement for illuminating the object and an image processing device for measuring features of the object.

Bei bekannten Systemen zur Beleuchtung von Objekten für das nachfolgende Messen oder Betrachten mit Bildverarbeitungseinrichtungen wird zwischen verschiedenen Grundprinzipien unterschieden. Dies sind Durchlichtbeleuchtung, Hellfeldauflichtbeleuchtung, Dunkelfeldbeleuchtung. Es sind auch Beleuchtungseinrichtungen bekannt, bei denen der Winkel zwischen Bildverarbeitungsstrahlengang und Beleuchtungseinrichtung verstellbar ausgebildet ist ( WO002002082011A4 , US000006179439B1 , US000004893223A , US000005690417A , US000005897195A , EP000000385262B1 , WO002006114165A1 , EP000001363153B1 ).In known systems for illuminating objects for subsequent measurement or viewing with image processing devices, a distinction is made between different basic principles. These are transmitted light illumination, bright field incident illumination, dark field illumination. Lighting devices are also known in which the angle between image processing beam path and illumination device is adjustable ( WO002002082011A4 . US000006179439B1 . US000004893223A . US000005690417A . US000005897195A . EP000000385262B1 . WO002006114165A1 . EP000001363153B1 ).

Nachteil aller vorgenannten Beleuchtungsarten ist, dass beim Messen von Objekten zum Beispiel Bohrungen und anderen Einschnitten mit ungünstigem Aspektverhältnis (tiefe Einschnitte), die Beleuchtung durch das Objekt selbst abgeschottet und somit ein Messen auf dem Strukturgrund oder tieferen seitlichen Strukturen erschwert möglich ist. Sollen Messungen am Grund solcher Strukturen durchgeführt werden, wird auch die gesamte Szene oft durch Beleuchtung der darüber liegenden Flächen überstrahlt, so dass ein Messen am Grund überhaupt nicht möglich ist. Gleichfalls werden bei starken Beleuchtungsintensitäten wegen schlecht reflektierenden Oberflächen neben der eigentlich angestrebten Lichtmenge auch erhebliche Wärmestrahlungsmengen in das Messobjekt eingebracht. Dies kann zu Verfälschung von Messergebnissen führen.disadvantage All of the aforementioned types of lighting is that when measuring objects For example, holes and other incisions with unfavorable Aspect ratio (deep cuts), the lighting through the object itself is sealed off and thus a measurement on the structural ground or deeper lateral structures is difficult. Should measurements be made on the bottom of such structures Also, the entire scene is often illuminated by the above lying surfaces outshined, so that a measuring at the bottom is not possible at all. Likewise become bad at high illuminance levels reflective surfaces in addition to the actually desired amount of light also significant amounts of heat radiation in the test object brought in. This can lead to falsification of measurement results to lead.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des vorbekannten Stands der Technik zu vermeiden, insbesondere sicherzustellen, dass durch das Beleuchten des Objekts das Messen von Merkmalen nicht behindert bzw. beeinträchtigt wird und dass die notwendigen Beleuchtungsintensitäten zum Messen von Merkmalen zu unerwünschter Erwärmung des Objekts selbst und somit zu Messverfälschungen nicht führen.Of the present invention is based on the object, the disadvantages avoid the prior art, in particular to ensure that by illuminating the object, measuring features is not is impeded or impaired and that the necessary Illuminance intensities for measuring features to unwanted Heating of the object itself and thus to Messverfälschungen do not lead.

Zur Lösung der Aufgabe sieht ein Verfahren der eingangs genannten Art insbesondere vor, dass für die Beleuchtung notwendige Lichtmenge über den Lichtleiter direkt an ein zu untersuchendes Merkmal des Objekts geleitet und Lichtaustritt aus dem Lichtleiter so gestaltet wird, dass ausschließlich oder im Wesentlichen ausschließlich das Merkmal oder ein das Merkmal umfassender Ausschnitt des gesamt betrachteten Objekts beleuchtet wird. Als Lichtleiter kann eine Glasfaser, eine Kunststofffaser oder ein Flüssigkeitslichtleiter verwendet werden.to Solution of the problem provides a method of the aforementioned In particular, that is necessary for the lighting Amount of light via the light guide directly to a to be examined Characteristic of the object passed and light emission from the light guide is designed so that exclusively or substantially exclusively the feature or a feature comprising the feature Section of the total object considered is illuminated. When Optical fiber may be a glass fiber, a plastic fiber or a liquid light guide be used.

Unabhängig hiervon ist insbesondere und eigenerfinderisch vorgesehen, dass das Licht über den Lichtleiter in oder in etwa Schärfeebene der Bildverarbeitungseinrichtung geleitet wird und in diesen Bereich aus dem Lichtleiter austritt.Independently Of these, it is provided in particular and inventively that the light over the light guide in or about focal plane the image processing device is passed and in this area emerges from the light guide.

Es wird eine Beleuchtungseinrichtung als „dünne” Lichtleiter- bzw. Faserbeleuchtung ausgelegt, die die erforderliche Lichtmenge direkt in die zu messende Struktur einbringt. Eine Beleuchtung der darum herumliegenden Areale des Messobjekts wird somit vermieden.It If a lighting device is a "thin" optical fiber or fiber lighting designed to provide the required amount of light directly into the structure to be measured. A lighting of it surrounding areas of the test object is thus avoided.

Dies führt sowohl zu einer besseren Kontrastierung der zu messenden Struktur als auch zur Verhinderung des Gesamtleistungseintrags und somit Wärmeeintrags in das Messobjekt.This leads both to a better contrasting of the measured Structure as well as to prevent the overall performance entry and thus heat input into the test object.

Bei der Nutzung der angesprochenen Vorgehensweise wird es möglich, die Umgebung der eigentlich zu messenden Struktur vollständig im Dunkeln zu halten. Somit werden auch Falschlichteinflüsse im Abbildungsstrahlengang vermieden.at the use of the mentioned approach makes it possible the environment of the actual structure to be measured completely to keep in the dark. Thus, also misleading influences avoided in the imaging beam path.

Erfindungsgemäß wird das Licht aus einer Lichtquelle wie Halogenfaserlichtquelle oder LED in eine Glas- oder Kunststoff- oder ähnlich Flüssigkeitslichtleitende Faser eingebracht. Diese Faser wird über eine geeignete mechanische Führung vor die Optik des Bildverarbeitungsstrahlengangs gebracht. Die Konfiguration wird dabei so gewählt, dass die eigentliche Faser im Schärfe- oder auch außerhalb des Schärfebereichs des Objektivs positioniert ist. Der Lichtaustritt liegt hierbei in der Nähe der Scharfebene des für die optische Abbildung eingesetzten Objektives. Die Austrittsöffnungen des Lichtleiters können in verschiedenen Richtungen durch Anschleifen oder Spiegel oder ähnliches ausgebildet sein, so dass das Licht gerichtet austritt.According to the invention the light from a light source such as a halogen fiber light source or LED in a glass or plastic or similar liquid light-conducting Fiber introduced. This fiber will have a suitable mechanical guidance in front of the optics of the image processing beam path brought. The configuration is chosen so that the actual fiber in focus or outside the focus range of the lens is positioned. The light emission is located near the focal plane of the the optical image used lens. The outlet openings The light guide can go through in different directions Sanding or mirror or the like may be formed so that the light emerges directed.

Wahlweise ist der lichtführende Lichtleiter in mehreren Achsen oder einer Achse verstellbar auszugestalten. Ebenfalls können die Austrittswinkel verstellbar ausgeführt sein.Optional is the light-guiding light guide in several axes or an axis adjustable to design. Likewise the exit angle be made adjustable.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Austritt der Lichtleiter kleiner als das Sehfeld des Bildverarbeitungsstrahlenganges ausgebildet wird.Especially is provided that the exit of the light guide is smaller than that Visual field of the image processing beam is formed.

Des Weiteren sollte sich der Austritt des Lichtes aus dem Lichtleiter innerhalb des Schfeldes des Bildverarbeitungsstrahlenganges befinden.Furthermore, the exit of the light from the light guide should be within the field the image processing beam path are located.

Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie der Lichtaustritt aus dem Lichtleiter gestaltet ist. So kann nach einem Vorschlag Lichtaustritt bzw. Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters optisch poliert sein. Eine Mattierung ist gleichfalls möglich.It are a variety of ways, such as the light emission is designed from the light guide. So can for a suggestion Light exit or light exit surface of the light guide be optically polished. Matting is also possible.

Nach einem weiteren Vorschlag wird der Lichtaustritt bzw. die Lichtaustrittsfläche in einem definierten Winkel, insbesondere 45° zur Längsachse des Lichtleiters angeschrägt.To Another proposal is the light exit or the light exit surface at a defined angle, in particular 45 ° to the longitudinal axis of the Beveled light guide.

Längsachse bezieht sich dabei auf den Verlauf des Lichtleiters im Bereich des Lichtaustritts.longitudinal axis refers to the course of the light guide in the area of Light output.

Es besteht auch die Möglichkeit, als Lichtaustrittsfläche eine Kugellinse vorzusehen. Als Lichtaustrittsfläche kann auch eine Oberfläche mit partieller lichtundurchlässiger Abdeckung eingesetzt werden. Nach einem weiteren Vorschlag kann als Lichtaustritt ein Lichtaustrittselement verwendet werden, das mehrere übereinander angeordnete Kugeln oder andere Körper umfasst.It There is also the option as a light exit surface to provide a ball lens. As a light exit surface can also a surface with partial opaque Cover be used. After another suggestion can be used as a light exit, a light exit element, the several superposed balls or other bodies includes.

Der Lichtleiter kann mechanisch dreh- und/oder schwenkbar ausgeführt sein.Of the Optical fiber can be mechanically rotated and / or swiveled be.

Als Lichtquelle kann eine LED und/oder Halogenlampe und/oder Laserdiode verwendet werden.When Light source may be an LED and / or halogen lamp and / or laser diode be used.

Unabhängig hiervon ist vorgesehen, dass die Lichtleiterbeleuchtungsanordnung über eine mechanische Achse parallel oder senkrecht zur Strahlrichtung des Beleuchtungsstrahlenganges verstellbar ausgeführt ist.Independently From this it is provided that the optical fiber lighting arrangement via a mechanical axis parallel or perpendicular to the beam direction the illumination beam path is made adjustable.

Des Weiteren kann die Lichtleiterbeleuchtung so ausgestaltet werden, dass nur ein eng umgrenzter Bereich des Messobjektes beleuchtet wird, der deutlich kleiner als das Sehfeld des verwendeten Bildverarbeitungsstrahlenganges ist.Of Furthermore, the light guide lighting can be configured so that only a narrowly delimited area of the measurement object illuminated is significantly smaller than the field of view of the image processing beam path used is.

Eine Anordnung zum Messen eines Objekts der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass beim Messen der Lichtaustritt des Lichtleiters in oder in etwa Schärfeebene der Bildverarbeitungseinrichtung positioniert ist. Des Weiteren sollte Lichtaustritt aus dem Lichtleiter kleiner als Sehfeld des Bildverarbeitungsstrahlengangs sein.A Arrangement for measuring an object of the type mentioned draws characterized by the fact that when measuring the light output of the light guide in or about the focal plane of the image processing device is positioned. Furthermore, light should exit from the light guide to be smaller than the field of view of the image processing beam path.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sich der Austritt des Lichtes aus dem Lichtleiter innerhalb des Sehfeldes des Bildverarbeitungsstrahlenganges befindet.Especially is provided that the exit of the light from the light guide located within the field of view of the image processing beam path.

Eine Faserbeleuchtung für Bildverarbeitungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die für die Beleuchtung der Objektszene notwendigen Lichtmenge über eine Faser direkt an das zu untersuchende Merkmal gebracht wird und der Lichtaustritt so gestaltet wird, dass nur ein Ausschnitt des gesamten betrachteten Messobjektes beleuchtet wird.A Fiber lighting for image processing device records characterized by that for the lighting of the object scene necessary amount of light via a fiber directly to the examining feature is brought and the light emitted so designed that is only a section of the entire object under consideration is illuminated.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further Details, advantages and features of the invention do not arise only from the claims, the features to be taken from them - for themselves and / or in combination - but also from the following Description of the drawing to be taken preferred embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Prinzipdarstellung eines Koordinatenmessgeräts, 1 a schematic diagram of a coordinate measuring machine,

2 eine erste Ausführungsform einer Beleuchtungsanordnung mit Lichtleiter zum Beleuchten eines zu messenden Merkmals eines Objekts und 2 a first embodiment of a lighting arrangement with light guide for illuminating a feature to be measured of an object and

3a)–e) Ausführungsformen von Lichtleitern im Bereich ihrer Lichtaustritte Die nachstehenden Ausführungen erfolgen vor dem Hintergrund, dass Kenntnisse der Koordinatenmesstechnik präsent sind. Ergänzend wird insoweit auf die Literaturstellen DE.Z.: Die Bibliothek der Technik, Koordinatenmesstechnik im industriellen Einsatz, Verlag Moderne Industrie, Band 203 ( ISBN 3-478-93212-2 ) sowie DE.Z.: Die Bibliothek der Technik, Multisensor Koordinatenmesstechnik, Verlag Moderne Industrie, Band 248 ( ISBN 3-478-93290-4 ) verwiesen, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird und deren Inhalte zum Offenbarungsgehalt der Beschreibung gehört. 3a ) -E) Embodiments of optical fibers in the region of their light exits The following statements are made against the background that knowledge of the coordinate metrology is present. In addition, the references DE.Z .: The Library of Technology, Coordinate Metrology in Industrial Use, Verlag Moderne Industrie, Volume 203 (cf. ISBN 3-478-93212-2 ) and DE.Z .: The Library of Technology, Multisensor Coordinate Metrology, Verlag Moderne Industrie, Volume 248 ( ISBN 3-478-93290-4 ), which are expressly referred to and whose content belongs to the disclosure content of the description.

Das hinlänglich bekannte und noch einmal in der 1 wiedergegebene Prinzip eines Koordinatenmessgerätes 10 umfasst einen z. B. aus Granit bestehenden Grundrahmen 12 mit Messtisch 14, auf dem ein zu messendes Objekt 16 positioniert wird, um Merkmale von diesem zu messen.The well-known and again in the 1 reproduced principle of a coordinate measuring machine 10 includes a z. B. made of granite base frame 12 with measuring table 14 on which an object to be measured 16 is positioned to measure features of this.

Entlang dem Grundrahmen 12 ist ein Portal 18 in Y-Richtung verstellbar. Hierzu sind Säulen oder Ständer 20, 22 gleitend am Grundrahmen 12 abgestützt. Von den Säulen 20, 22 geht eine Traverse 24 aus, entlang der ein Schlitten verfahrbar ist, der seinerseits eine Pinole oder Säule 26 aufnimmt, die in Z-Richtung verstellbar ist. Von der Pinole 26 bzw. ggfs. einer mit der Pinole 26 verbundenen Wechselschnittstelle im vorliegenden Fall geht eine Bildverarbeitungskamera 30 aus.Along the base frame 12 is a portal 18 adjustable in Y-direction. These are columns or stands 20 . 22 sliding on the base frame 12 supported. From the columns 20 . 22 go a traverse 24 along which a carriage is movable, in turn, a quill or column 26 absorbs, which is adjustable in the Z direction. From the quill 26 or, if necessary, one with the quill 26 connected change interface in the present case is an image processing camera 30 out.

Mit der Bildverarbeitungskamera wird das Objekt 16 bzw. Merkmale des Objekts wie eine Bohrung 32 gemessen. Damit die Bohrung 30 gemessen werden kann, wird diese erfindungsgemäß im Bereich der jeweils zu messenden Merkmale mittels eines Lichtleiters 34 beleuchtet, dessen Lichtaustritt so gestaltet ist, dass dem Grund nach nur der zu messende Ausschnitt des Messobjekts 16 beleuchtet wird. Es wird gezielt nur der Bereich beleuchtet, der gemessen werden soll, so dass störende Reflektionen von anderen Objektbereichen vermieden werden können. Auch kann durch das gezielte Leiten des Lichts an das zu messende Merkmal die Beleuchtungsintensität reduziert werden, so dass eine unerwünschte Erwärmung durch eine ansonsten benötigte starke Lichtintensitäten vermieden werden.The image processing camera becomes the object 16 or features of the object such as a hole 32 measured. So that the bore 30 can be measured, this is inventively in the range of each to be measured features by means of a light guide 34 illuminated, the light output is designed so that the reason only to mes send section of the object to be measured 16 is illuminated. Only the area that is to be measured is specifically illuminated, so that disturbing reflections from other object areas can be avoided. It is also possible to reduce the illumination intensity by selectively directing the light to the feature to be measured so that unwanted heating due to otherwise required strong light intensities is avoided.

Über den Lichtleiter 34, der als Glasfaser, Kunststofffaser oder Flüssigkeitslichtleiter ausgebildet sein kann, wird eine Beleuchtungseinrichtung als „dünne” Lichtleiterbeleuchtung ausgebildet, die die erforderliche Lichtmenge direkt in die zu messende Struktur einbringt, also die unmittelbar zu messenden Merkmale beleuchtet. Eine Beleuchtung der herumliegenden Areale wird vermieden. Es ergibt sich eine bessere Kontrastierung der zu messenden Struktur sowie eine Verringerung des Gesamtleistungseintrags und somit Wärmeeintrags in das Messobjekt.Over the light guide 34 , which may be formed as a glass fiber, plastic fiber or liquid light guide, a lighting device is designed as a "thin" Lichtleiterbeleuchtung that introduces the required amount of light directly into the structure to be measured, so illuminates the directly measured features. Lighting of the surrounding areas is avoided. This results in a better contrasting of the structure to be measured and a reduction of the total power input and thus heat input into the measurement object.

Aus Gründen der Vereinfachung wird nachstehend von Fasern gesprochen, die als Synonym für erfindungsgemäß zum Einsatz gelangende Lichtleiter zu verstehen sind.Out For the sake of simplicity, fibers will be referred to below, which as a synonym for according to the invention Use to be understood light guides are understood.

Der 2 ist ein Ausschnitt des Koordinatenmessgeräts gemäß 1 zu entnehmen, dem wesentliche Merkmale zu entnehmen sind, die die erfindungsgemäße Lehre betreffen. Um die Bohrung 32 in dem Messobjekt 16 zu messen, ist eine Bildverarbeitungskamera 36 mit einem Rechner 38 verbunden, um die Inhalte der von der Bildverarbeitungskamera 36 aufgenommenen Bilder zu bewerten. Hierzu wird das Messobjekt 16 bzw. die zu messenden Merkmale – im vorliegenden Beispiel die Bohrung 32 – über ein Abbildungsobjektiv 40 auf die Bildverarbeitungskamera 36 abgebildet. Zum gezielten Beleuchten der zu messenden Merkmale wird Licht von einer Lichtquelle 42 in einen Lichtleiter bzw. eine Faser 44 eingekoppelt. Das Licht wird in dem Lichtleiter 44 bis in die Nähe der Scharfebene 46 der Bildverarbeitungseinrichtung 36, 40 im Messbereich, also der Bohrung 32 geleitet und tritt dort aus. In der zeichnerischen Darstellung der 2 weist der Lichtleiter 44 senkrecht zu dessen in den Messbereich 32 führenden Abschnitt eine Austrittsfläche 48 auf, die im Bereich der Schärfeebene 46 verläuft. Im Ausführungsbeispiel dient das aus dem Lichtleiter 44 über die Austrittsfläche 48 austretende Licht zur Beleuchtung des Grunds bzw. Bodens 50 der Bohrung 32. Die zeichnerische Darstellung verdeutlicht, dass durch das aus der Austrittsfläche 48 austretende Licht den zu messenden Boden 50 der Bohrung 32 beleuchtet und andere Bereiche des Objekts 16 nicht. Im Ausführungsbeispiel verläuft die Lichtaustrittsfläche 48 in einer Ebene 50, die in der Nähe der Scharfebene 46 im Messobjekt 16 verläuft.Of the 2 is a section of the coordinate measuring machine according to 1 to refer to the essential features are related to the teaching of the invention. Around the hole 32 in the measurement object 16 to measure is an image processing camera 36 with a calculator 38 connected to the contents of the image processing camera 36 to rate recorded images. For this the measuring object becomes 16 or the features to be measured - in the present example, the bore 32 - via an imaging lens 40 on the image processing camera 36 displayed. For a specific illumination of the features to be measured, light is emitted from a light source 42 in a light guide or a fiber 44 coupled. The light is in the light guide 44 to the vicinity of the sharp plane 46 the image processing device 36 . 40 in the measuring range, ie the bore 32 passed and exits there. In the graphic representation of 2 points the light guide 44 perpendicular to its in the measuring range 32 leading portion of an exit surface 48 on that in the area of the focal plane 46 runs. In the exemplary embodiment, this serves for the light guide 44 over the exit surface 48 exiting light to illuminate the ground 50 the bore 32 , The graphic representation illustrates that through the out of the exit surface 48 leaking light the ground to be measured 50 the bore 32 illuminated and other areas of the object 16 Not. In the exemplary embodiment, the light exit surface extends 48 in a plane 50 near the sharp plane 46 in the test object 16 runs.

Durch die zeichnerischen Darstellungen soll rein prinzipiell verdeutlicht werden, dass der Lichtaustritt nicht zwingend genau in der Schärfeebene verlaufen muss, sondern auch zu dieser beabstandet enden kann. Ungeachtet dessen verläuft er in der Nähe Scharfebene.By the graphic representations should be clarified purely in principle be that the light leakage is not necessarily exactly in the focal plane must run, but can also end up at this distance. regardless of which he runs near Sharp Plane.

Verschiedene Ausgestaltungen von Lichtleitern und deren Lichtaustritte sind der 3 zu entnehmen. Nach der Darstellung der 3a) weist der Lichtleiter 44 eine senkrecht zur Längsachse verlaufende Austrittsfläche 54 auf, also eine Geometrie, die der 2 entspricht. Eine diesbezügliche Gestaltung ist insbesondere dann zu wählen, um mittels Kontrast-Autofokus z. B. eine Bohrungstiefe zu messen, wie dies anhand der 2 prinzipiell verdeutlicht wurde.Different embodiments of optical fibers and their light emission are the 3 refer to. After the presentation of the 3a ), the light guide 44 a perpendicular to the longitudinal axis extending exit surface 54 on, so a geometry that the 2 equivalent. A related design is especially to be selected in order to use contrast autofocus z. B. to measure a hole depth, as determined by the 2 was clarified in principle.

Der Lichtleiter 56 nach 3b) zeigt eine Ausführungsform, bei der bei einer verspiegelten Fläche 58, die schräg wie um 45° zur Längsachse des Lichtleiters 56 geneigt verläuft durch Nutzung des Brechungsindex gegebenen Spiegeleffekts eine seitliche Beleuchtung z. B. einer Objektkante eines Objekts erfolgen kann.The light guide 56 to 3b ) shows an embodiment in which in a mirrored surface 58 , which are inclined as at 45 ° to the longitudinal axis of the light guide 56 inclined by using the refractive index given mirror effect runs a lateral illumination z. B. an object edge of an object can be done.

Bei dem Beispiel der 3c) weist ein Lichtleiter 60 endseitig eine Kugellinse auf, über die das Licht abgestrahlt wird und die zu einer Paginierung eines entsprechenden Objekts führt.In the example of 3c ) has a light guide 60 a ball lens on the end over which the light is emitted and which leads to a pagination of a corresponding object.

Ein Lichtleiter 64 nach der 3d) weist endseitig ebenfalls eine Kugellinse 66 auf, die jedoch bis auf ihren Äquatorialbereich 68 lichtundurchlässig ist. Dies kann durch eine geeignete Beschichtung erfolgen. Folglich kann Licht ausschließlich im Äquatorialbereich 68 radial austreten.A light guide 64 after 3d ) also has a ball lens at the end 66 up, but down to their equatorial area 68 is opaque. This can be done by a suitable coating. Consequently, light can only be in the equatorial area 68 emerge radially.

Nach dem Ausführungsbeispiel der 3e) weist ein Lichtleiter 70 mehrere im Ausführungsbeispiel kugelförmige Geometrieelemente 72, 74 auf, um gewünschte Beleuchtungseffekte zu erzielen.According to the embodiment of 3e ) has a light guide 70 several in the exemplary embodiment spherical geometry elements 72 . 74 to achieve desired lighting effects.

Die aus den jeweiligen Lichtaustritten bzw. -trittsflächen der Lichtleiter austretende Strahlung ist durch Pfeile symbolisiert.The from the respective light exits or -trittsflächen the light guide exiting radiation is symbolized by arrows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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EP 000001363153 B1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- ISBN 3-478-93212-2 [0030]
- ISBN 3-478-93290-4 [0030]

Claims

Method for illuminating an object to be measured with an image processing device, in particular a coordinate measuring machine, wherein light is conducted to the object via an optical waveguide, characterized in that the amount of light necessary for the illumination is conducted via the optical waveguide directly to a feature of the object to be examined and exit from Light guide is designed so that only or substantially exclusively the feature or a feature comprehensive section of the entire object under consideration is illuminated.

Method according to claim 1, characterized in that that as a light guide, a glass fiber, plastic fiber or a liquid light guide is used.

Method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the light passes over the light guide in or about the sharpness level of the image processing device directed and emerges from the light guide in this area.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exit of the light guide is smaller than Visual field of the image processing beam is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the exit of the light from the Optical fiber within the field of view of the image processing beam path located.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface of the Optical fiber is optically polished.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface of the Light guide is frosted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface of the light guide at a defined angle, in particular 45 ° to the longitudinal axis of the light guide is bevelled.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as light exit surface a Ball lens is provided.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as light exit surface a Surface with partial opaque Cover is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as the light exit element a plurality of balls or other bodies are arranged one above the other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the optical waveguide mechanically and / or is performed pivotally.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a light source for the light guide an LED and / or halogen lamp and / or laser diode is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the optical fiber lighting arrangement via a mechanical axis parallel or perpendicular to the beam direction the illumination beam path is made adjustable.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the light guide illumination configured is that only a narrow area of the object illuminated is significantly smaller than the field of view of the image processing beam path used is.

Arrangement for measuring an object ( 16 . 32 ) with in particular a coordinate measuring machine ( 10 ) comprising a lighting arrangement ( 42 . 44 . 56 . 60 . 64 . 70 ) for illuminating the object and an image processing device ( 36 . 38 . 40 ) for measuring features of the object, the light passing through a light guide ( 44 . 56 . 60 . 64 . 70 ) guided by a light exit ( 48 . 54 . 62 . 68 . 74 ) of the light guide for illuminating the object emerges, characterized in that when measuring the light exit ( 48 . 62 . 68 . 74 ) of the light guide ( 44 . 56 . 60 . 64 . 70 ) in and / or at about the focal plane ( 46 ) of the image processing device ( 36 . 38 . 40 ) is positioned.

Arrangement according to claim 16, characterized in that the light guide ( 44 . 56 . 60 . 64 . 70 ) is a glass fiber, a plastic fiber or a liquid light guide.

Arrangement according to claim 16 or 17, characterized in that light exit from the light guide ( 44 . 56 . 60 . 64 . 70 ) is smaller than the field of view of the image processing beam path.

Arrangement according to one of Claims 16-18. characterized in that the exit of the light from the Optical fiber within the field of view of the image processing beam path located.

Arrangement according to one of claims 16-19, characterized in that the light exit surface of the Optical fiber is optically polished.

Arrangement according to one of claims 16-20, characterized in that the light exit surface frosted is.

Arrangement according to one of claims 16-21, characterized in that the light exit surface in a defined angle, in particular 45 ° to the optical fiber longitudinal direction bevelled.

Arrangement according to one of claims 16-22, characterized in that the light exit is a ball lens.

Arrangement according to one of claims 16-23, characterized in that the light exit is a surface with partial opaque cover.

Arrangement according to one of Claims 16-24, characterized in that the light exit as a light exit element with several superposed balls or others Bodies is formed.

Arrangement according to one of Claims 16-25. characterized in that the optical fiber mechanically and / or is designed pivotally.

Arrangement according to one of claims 16-26, characterized in that the light source is an LED and / or halogen lamp and / or laser diode can be used.

Arrangement according to one of claims 16-27, characterized in that the optical fiber lighting arrangement via a mechanical axis parallel or perpendicular to the beam direction the illumination beam path is made adjustable.

Arrangement according to one of claims 16-28, characterized in that the light guide illumination configured is that only a narrow area of the object to be illuminated is significantly smaller than the field of view of the image processing beam path used is.