DE102011106688B4 - Visualization device and method for visualizing a spatially resolved measurement result - Google Patents

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Abstract

Visualisierungseinrichtung (1) mit einem Messgerät (2), welches einen IR-Detektor (3) und einen Messstrahlengang (4) aufweist und welches zur Erstellung eines ortsauflösenden Messergebnisses aus entlang des Messstrahlengangs (4) in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich von einem Objekt (5) erfasster Messstrahlung eingerichtet ist, und mit einem im sichtbaren Spektralbereich projizierenden Projektor (7), wobei im Messstrahlengang (4) und/oder im Projektionsstrahlengang (8) ein Strahlumlenker (9) angeordnet ist, durch welchen der Projektionsstrahlengang (8) zwischen dem Strahlumlenker (9) und dem Objekt (5) mit dem Messstrahlengang (4) zur Deckung gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlumlenker (9) als dichroitischer Spiegel ausgebildet ist, dass die Visualisierungseinrichtung (1) eine Datenverarbeitungseinheit (6) aufweist, die dazu eingerichtet ist, aus dem ortsauflösenden Messergebnis ein Bild abzuleiten, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert, wobei der Projektor (7) zur Projektion des abgeleiteten Bildes im sichtbaren Spektralbereich entlang eines Projektionsstrahlengangs (8) auf das Objekt (5) eingerichtet ist.Visualization device (1) with a measuring device (2) which has an IR detector (3) and a measuring beam path (4) and which is used to create a spatially resolving measurement result from along the measuring beam path (4) in a non-visible spectral range of an object ( 5) detected measuring radiation is set up, and with a projector (7) projecting in the visible spectral range, with a beam deflector (9) being arranged in the measuring beam path (4) and / or in the projection beam path (8), through which the projection beam path (8) between the The beam deflector (9) and the object (5) are brought to coincide with the measuring beam path (4), characterized in that the beam deflector (9) is designed as a dichroic mirror, that the visualization device (1) has a data processing unit (6) which is set up to derive an image from the spatially resolving measurement result which visualizes the recorded measurement result in two dimensions, w whether the projector (7) is set up to project the derived image in the visible spectral range along a projection beam path (8) onto the object (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Visualisierungseinrichtung mit einem Messgerät, welches einen Detektor und einen Messstrahlengang aufweist und welches zur Erstellung eines ortsauflösenden Messergebnisses aus entlang des Messstrahlengangs in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich von einem Objekt erfasster Messstrahlung eingerichtet ist, und mit einem im sichtbaren Spektralbereich projizierenden Projektor, wobei der Projektor zur Projektion eines aus dem Messergebnis abgeleiteten Bildes im sichtbaren Spektralbereich entlang eines Projektionsstrahlengangs auf das Objekt eingerichtet ist.The invention relates to a visualization device with a measuring device which has a detector and a measuring beam path and which is set up to create a spatially resolving measurement result from measuring radiation detected by an object along the measuring beam path in a non-visible spectral range, and with a projector projecting in the visible spectral range, wherein the projector is set up to project an image derived from the measurement result in the visible spectral range along a projection beam path onto the object.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Visualisierung eines ortsaufgelösten Messergebnisses, wobei entlang eines Messstrahlengangs in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich Messstrahlung von einem Objekt erfasst und aus der erfassten Messstrahlung ein ortsauflösendes Messergebnis erstellt wird, wobei aus dem Messergebnis ein Bild in einem sichtbaren Spektralbereich abgeleitet wird und wobei das Bild entlang eines Projektionsstrahlengangs auf das Objekt projiziert wird.The invention also relates to a method for visualizing a spatially resolved measurement result, wherein measurement radiation from an object is captured along a measurement beam path in a non-visible spectral range and a spatially resolving measurement result is created from the captured measurement radiation, an image in a visible spectral range being derived from the measurement result and wherein the image is projected onto the object along a projection beam path.

Eine derartige Visualisierungseinrichtung und ein derartiges Verfahren können verwendet werden, um die erfassten ortsauflösenden Messergebnisse direkt an dem untersuchten Objekt sichtbar zu machen.Such a visualization device and such a method can be used to make the acquired spatially resolving measurement results directly visible on the examined object.

Bei derartigen kombinierten Messgeräten und Projektoren besteht generell das Problem, dass aufgrund einer Parallaxe, also eines Abstandes der optischen Achsen der jeweiligen Geräte voneinander, das projizierte Bild nicht für alle Abbildungsabstände zwischen Projektor und Objekt mit dem Original, also dem Objekt, zur Deckung gebracht ist. Der Benutzer kann dies beispielsweise umgehen, indem er während der Messung und Projektion immer eine fest vorgegebene Entfernung zum Objekt einhält, für welche das projizierte Bild mit dem Objekt in Deckung gebracht ist. Dies ist allerdings für viele Anwendungsfälle unpraktisch.With such combined measuring devices and projectors, there is generally the problem that due to parallax, i.e. a distance between the optical axes of the respective devices, the projected image is not made to coincide with the original, i.e. the object, for all imaging distances between the projector and the object . The user can avoid this, for example, by always maintaining a fixed predetermined distance to the object during the measurement and projection, for which the projected image is brought into congruence with the object. However, this is impractical for many applications.

Aus der DE 10 2005 019 143 A1 ist eine Visulisierungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welcher ein drehbarer Spiegel zwischen zwei Positionen hin und her bewegbar ist, wobei in der ersten Position des drehbaren Spiegels das von einem Operationsbereich reflektierte Licht in Richtung eines Bilderfassungssystems weitergeleitet wird und in der zweiten Position des drehbaren Spiegels ein von einem Projektionssystem erzeugtes Signal in den Operationsbereich projiziert wird.From the DE 10 2005 019 143 A1 a visualization device according to the preamble of claim 1 is known, in which a rotatable mirror can be moved back and forth between two positions, in the first position of the rotatable mirror the light reflected from an operating area is passed on in the direction of an image acquisition system and in the second position of the rotatable mirror, a signal generated by a projection system is projected into the operating area.

Aus der DE 10 2010 009 476 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Visualisierung von ortsaufgelösten Messergebnissen von nicht unmittelbar für das menschliche Auge sichtbaren Eigenschaften bekannt, bei welchen eine zunächst in einem Raumwinkelbereich von einem Messgerät aus der Distanz gemessene Eigenschaft durch automatisierte Bearbeitung in ein Falschfarbenbild umgewandelt wird, welches an eine Darstellungseinheit übertragen und in einen weiteren Raumwinkelbereich projiziert wird.From the DE 10 2010 009 476 A1 A method and a device are known for the visualization of spatially resolved measurement results of properties not directly visible to the human eye, in which a property initially measured in a solid angle range by a measuring device from a distance is converted into a false color image by automated processing, which is sent to a display unit is transmitted and projected into a further solid angle range.

Aus der US 2009/0289950 A1 sind ein Projektor, ein Bildprojektionsverfahren und ein Head-Up-Anzeigegerät bekannt, bei welchen ein Lichtablenker einen Lichtstrahl in eine Abtastrichtung und eine Richtung senkrecht zu der Abtastrichtung ablenkt.From the US 2009/0289950 A1 a projector, an image projection method and a head-up display device are known in which a light deflector deflects a light beam in a scanning direction and a direction perpendicular to the scanning direction.

Die WO 2009/ 031 094 A1 zeigt einen Projektor zur Projektion eines Videobildes, etwa eines Fernsehers oder Computers, mit einer Augenerkennung, um durch das Bild laufende Personen zu schützen. Dazu weist der Projektor einen IR-Laser auf, dessen Strahl über einen dichroitischen Spiegel in den Projektionsstrahl eingefügt wird. Das vom Objekt reflektierte IR-Laserlicht gelangt über diesen dichroitischen Spiegel auf einen IR-Detektor. Die Projektion wird dann an der Stelle der Augen gedimmt oder ausgespart.WO 2009/031 094 A1 shows a projector for projecting a video image, for example a television or computer, with eye detection in order to protect people walking through the image. For this purpose, the projector has an IR laser whose beam is inserted into the projection beam via a dichroic mirror. The IR laser light reflected from the object reaches an IR detector via this dichroic mirror. The projection is then dimmed or omitted at the point of the eyes.

Die US 2009/0 147 224 A1 beschreibt ein zur vorgenannten Druckschrift ähnliches Projektionsgerät, bei dem jedoch nicht nur Augen, sondern ganze Personen im Projektionsbild erkannt und ausgespart werden.The US 2009/0 147 224 A1 describes a projection device similar to the aforementioned document, in which, however, not only eyes, but entire people are recognized and omitted in the projection image.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Handhabung einer Visualisierungseinrichtung zu vereinfachen.The invention is based on the object of simplifying the handling of a visualization device.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß bei einer Visualisierungseinrichtung der eingangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass im Messstrahlengang und/oder im Projektionsstrahlengang ein Strahlumlenker angeordnet ist, durch welchen der Projektionsstrahlengang zwischen dem Strahlumlenker und dem Objekt mit dem Messstrahlengang zur Deckung gebracht ist. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen den Strahlengängen des Messgeräts und des Projektors keine Parallaxe auftreten kann, so dass auf einfache Weise das projizierte Bild mit dem Objekt für nahezu beliebige Abbildungsentfernungen zur Deckung bringbar ist.In order to achieve this object, the features of claim 1 are provided according to the invention in a visualization device of the type mentioned at the beginning. In particular, it is therefore proposed that a beam deflector is arranged in the measuring beam path and / or in the projection beam path, by means of which the projection beam path between the beam deflector and the object is made to coincide with the measuring beam path. The advantage here is that no parallax can occur between the beam paths of the measuring device and the projector, so that the projected image can easily be brought to coincide with the object for almost any imaging distances.

Hierbei wird unter einer ortsaufgelösten Messung generell ein Messverfahren verstanden, welches als Messergebnis eine zweidimensionale bildhafte Anordnung von Messwerten ergibt. Bevorzugt wird Messstrahlung in einem Spektralbereich des elektromagnetischen Spektrums erfasst. Die Ortsauflösung kann dadurch erreicht werden, dass die aus unterschiedlichen Raumwinkelbereichen auf den Detektor einfallende Messstrahlung getrennt ausgemessen wird.In this context, a spatially resolved measurement is generally understood to be a measurement method which produces a two-dimensional pictorial arrangement of measurement values as the measurement result. Measurement radiation is preferably detected in a spectral range of the electromagnetic spectrum. The spatial resolution can be achieved in that the from different solid angle ranges on the Detector incident measurement radiation is measured separately.

Der erfindungsgemäße optische Strahlumlenker bewirkt, dass der Projektionsstrahlengang hinter dem Strahlumlenker, also zwischen dem Strahlumlenker und dem Objekt, mit dem Messstrahlengang vor dem Strahlumlenker, also ebenfalls zwischen dem Strahlumlenker und dem Objekt zur Deckung gebracht ist. Der Strahlumlenker wirkt hierbei ähnlich einem Strahlteiler, nur mit dem Unterschied, dass bei dem Strahlumlenker die Ausbreitungsrichtung der Projektionsstrahlen des Projektionsstrahlengangs entgegengesetzt der Ausbreitungsrichtung der Messstrahlung entlang des Messstrahlengangs ausgerichtet ist, während bei den bekannten Strahlteilern die aufgeteilten Strahlengänge gleichsinnig durchlaufen werden.The optical beam deflector according to the invention has the effect that the projection beam path behind the beam deflector, i.e. between the beam deflector and the object, is brought into congruence with the measuring beam path in front of the beam deflector, i.e. also between the beam deflector and the object. The beam deflector acts in a similar way to a beam splitter, with the only difference that in the case of the beam deflector, the direction of propagation of the projection rays of the projection beam path is oriented opposite to the direction of propagation of the measurement radiation along the measurement beam path, while in the known beam splitters the divided beam paths are traversed in the same direction.

Erfindungsgemäß ist der Strahlumlenker als dichroitischer Spiegel ausgebildet. Unter einem dichroitischem Spiegel wird hierbei ein Spiegel verstanden, welcher für elektromagnetische Strahlung in einem Spektralbereich zumindest überwiegend durchlässig und für elektromagnetische Strahlung in einem weiteren Spektralbereich zumindest vorwiegend reflektierend ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf einfache Weise eine Vereinigung des Messstrahlengangs mit dem Projektionsstrahlengang zwischen Strahlumlenker und Objekt möglich ist, indem beispielsweise der Strahlumlenker in dem sichtbaren Spektralbereich vollständig oder überwiegend reflektierend und in dem nicht-sichtbaren Spektralbereich vollständig oder überwiegend durchlässig ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise durch spezielle Materialwahl oder durch Verwendung eines dichroitischen Gitters mit entsprechendem Gitterabstand erreicht sein.According to the invention, the beam deflector is designed as a dichroic mirror. A dichroic mirror is understood here to be a mirror which is at least predominantly transparent to electromagnetic radiation in one spectral range and at least predominantly reflective for electromagnetic radiation in a further spectral range. The advantage here is that the measurement beam path can be easily combined with the projection beam path between the beam deflector and the object, for example by making the beam deflector completely or predominantly reflective in the visible spectral range and completely or predominantly transparent in the non-visible spectral range. This can be achieved, for example, by choosing a special material or by using a dichroic grid with a corresponding grid spacing.

Erfindungsgemäß weist die Visualisierungseinrichtung eine Datenverarbeitungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, aus dem ortsauflösenden Messergebnis ein Bild abzuleiten, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert, wobei der Projektor zur Projektion des abgeleiteten Bildes im sichtbaren Spektralbereich entlang eines Projektionsstrahlengangs auf das Objekt eingerichtet ist.According to the invention, the visualization device has a data processing unit, which is set up to derive an image from the spatially resolving measurement result, which visualizes the recorded measurement result in two dimensions, the projector being set up to project the derived image in the visible spectral range along a projection beam path onto the object.

Erfindungsgemäß ist der Detektor als IR-Detektor ausgebildet. Somit sind auf einfache Weise Wärmebilder erfassbar und auf dem untersuchten Objekt darstellbar. Dies hat den Vorteil, dass Wärmequellen oder sonstige auffällige Temperaturverteilungen an dem Objekt direkt aus der Distanz erkennbar und sichtbar gemacht sind.According to the invention, the detector is designed as an IR detector. Thermal images can thus be recorded in a simple manner and displayed on the examined object. This has the advantage that heat sources or other conspicuous temperature distributions on the object can be recognized and made visible directly from a distance.

Zur besonders genauen Projektion des Bildes kann vorgesehen sein, dass der Projektor als Laserprojektor für farbiges oder monochromes Laserlicht ausgebildet ist. Von Vorteil ist dabei, dass das projizierte Bild über weite Entfernungen scharf bleibt, ohne dass der Projektionsstrahlengang optisch nachgeführt werden muß.For particularly precise projection of the image, it can be provided that the projector is designed as a laser projector for colored or monochrome laser light. The advantage here is that the projected image remains sharp over long distances without the projection beam path having to be optically tracked.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Messstrahlengang zwischen dem Strahlumlenker und dem Detektor ein optisches Element angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs einstellbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass mit dem optischen Element ein untersuchter Bereich an dem zu untersuchenden Objekt ausgewählt werden kann beziehungsweise dass mit dem optischen Element die Auflösung des ortsauflösenden Messergebnisses durch Fokussierung, also Scharfstellung, veränderbar ist.In one embodiment of the invention it can be provided that an optical element is arranged in the measuring beam path between the beam deflector and the detector, with which an opening angle and / or a focus of the measuring beam path can be set. The advantage here is that an examined area on the object to be examined can be selected with the optical element or that the resolution of the spatially resolving measurement result can be changed by focusing, that is, focusing, with the optical element.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Projektionsstrahlengang zwischen dem Strahlumlenker und dem Projektor ein optisches Element angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs einstellbar ist. Somit kann mittels des optischen Elements die Bildgröße auf die Objektgröße abgestimmt werden beziehungsweise das projizierte Bild scharfgestellt werden.Alternatively or additionally, it can be provided that an optical element is arranged in the projection beam path between the beam deflector and the projector, with which an opening angle and / or a focus of the projection beam path can be set. Thus, by means of the optical element, the image size can be matched to the object size or the projected image can be focused.

Vorzugsweise ist das optische Element zwischen dem Strahlumlenker und dem Projektor angeordnet.The optical element is preferably arranged between the beam deflector and the projector.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Projektionsstrahlengang ein in dem sichtbaren und in dem nicht-sichtbaren Spektralbereich optisch wirkendes optisches Element angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs und ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs einstellbar sind. Vorzugsweise ist das optische Element so eingerichtet, dass die Öffnungswinkel und/oder Fokusse gemeinsam einstellbar sind. Dies hat den Vorteil, dass die Auswahl des Messbereichs am untersuchten Objekt und/oder die Fokussierung der Messstrahlung durch entsprechende Justierung des Projektors auf einfache Weise erfolgen kann. Vorzugsweise ist das optische Element zwischen dem Strahlumlenker und dem Objekt angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass das optische Element in dem Bereich angeordnet ist, in welchem der Messstrahlengang und der Projektionsstrahlengang räumlich zusammenfallen.In one embodiment of the invention, it can be provided that an optical element which acts optically in the visible and in the non-visible spectral range is arranged in the projection beam path, with which an opening angle and / or a focus of the projection beam path and an opening angle and / or a focus of the Measuring beam path are adjustable. The optical element is preferably set up in such a way that the opening angles and / or foci can be set together. This has the advantage that the selection of the measurement area on the examined object and / or the focusing of the measurement radiation can be carried out in a simple manner by appropriate adjustment of the projector. The optical element is preferably arranged between the beam deflector and the object. The advantage here is that the optical element is arranged in the area in which the measuring beam path and the projection beam path spatially coincide.

Um von den herrschenden Umgebungsbedingungen wie Beleuchtungsverhältnisse und dergleichen bei der Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses möglichst unabhängig zu sein, kann bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung und/oder Durchleuchtung des Objektes mit Strahlung zur Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses ausgebildet und eingerichtet ist. Beispielsweise kann die Strahlungsquelle zur Erzeugung der im Anschluss ausgemessenen Strahlung im nicht-sichtbaren Spektralbereich eingerichtet sein. Die Strahlungsquelle kann in das Messgerät integriert oder separat von dem Messgerät ausgebildet sein.In order to be as independent as possible of the prevailing ambient conditions such as lighting conditions and the like when creating the spatially resolving measurement result, one embodiment of the invention can provide that a radiation source for irradiating and / or illuminating the object with radiation for creating the spatially resolving Measurement result is trained and set up. For example, the radiation source can be set up to generate the radiation subsequently measured in the non-visible spectral range. The radiation source can be integrated into the measuring device or formed separately from the measuring device.

Zur Lösung der Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 7 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass entlang eines Messstrahlengangs in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich Messstrahlung von einem Objekt erfasst und aus der erfassten Messstrahlung ein ortsauflösendes Messergebnis erstellt wird, wobei der Messstrahlengang und/oder der Projektionsstrahlengang mit einem als dichroitischer Spiegel ausgebildeten Strahlumlenker derart umgelenkt wird/werden, dass der Projektionsstrahlengang mit dem Messstrahlengang zwischen dem Strahlumlenker und dem Objekt zur Deckung gebracht wird, und wobei aus dem Messergebnis ein Bild in einem sichtbaren Spektralbereich abgeleitet wird und das Bild entlang eines Projektionsstrahlengangs auf das Objekt projiziert wird. Von Vorteil ist dabei, dass automatisch sichergestellt ist, dass das projizierte Bild mit dem untersuchten Objekt zur Deckung gebracht ist, dass also die einzelnen Bestandteile des ortsaufgelösten Messergebnisses beziehungsweise des daraus abgeleiteten Bildes auf diejenigen Teile des untersuchten Objektes projiziert werden, von denen die zugehörige Messstrahlung ausging. Somit kann der Benutzer auf einfache Weise die erzielten Messergebnisse den jeweiligen Teilen des untersuchten Objekts zuordnen, was die Handhabung einer Visualisierungseinrichtung und die Durchführung eines Verfahrens der eingangs genannten Art erheblich vereinfacht.In order to achieve the object, the features of claim 7 are provided according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning. In particular, it is therefore proposed that measurement radiation from an object be captured along a measurement beam path in a non-visible spectral range and a spatially resolving measurement result generated from the captured measurement radiation, the measurement beam path and / or the projection beam path being deflected in this way with a beam deflector designed as a dichroic mirror / that the projection beam path is brought into congruence with the measuring beam path between the beam deflector and the object, and an image in a visible spectral range is derived from the measurement result and the image is projected onto the object along a projection beam path. The advantage here is that it is automatically ensured that the projected image is made to coincide with the examined object, i.e. that the individual components of the spatially resolved measurement result or the image derived therefrom are projected onto those parts of the examined object from which the associated measurement radiation ran out of. The user can thus easily assign the measurement results obtained to the respective parts of the examined object, which considerably simplifies the handling of a visualization device and the implementation of a method of the type mentioned at the beginning.

Es kann vorgesehen sein, dass der Projektionsstrahlengang und der Messstrahlengang gleichzeitig betrieben werden. Von Vorteil ist dabei, dass keine Unterbrechung der Messung während der Projektion nötig ist.It can be provided that the projection beam path and the measuring beam path are operated simultaneously. The advantage here is that there is no need to interrupt the measurement during projection.

Es kann auch vorgesehen sein, dass der Projektionsstrahlengang und der Messstrahlengang abwechselnd betrieben werden. Von Vorteil ist dabei, dass eine Strahlvereinigung des Projektionsstrahlengangs und des Messstrahlengangs zumindest in der Nähe des zu untersuchten Objekts mit schaltbaren Strahlumlenkern realisierbar ist.It can also be provided that the projection beam path and the measuring beam path are operated alternately. The advantage here is that a beam combination of the projection beam path and the measuring beam path can be implemented at least in the vicinity of the object to be examined with switchable beam deflectors.

Es kann vorgesehen sein, dass das Bild helligkeitskodiert projiziert wird. Von Vorteil ist dabei, dass das visualisierte Messergebnis nicht durch einen farbigen Untergrund verfälscht wird. Von Vorteil ist weiter, dass zur Projektion monochromes Licht verwendet werden kann. Beispielsweise hat sich grünes oder rotes Laserlicht als besonders günstig erwiesen.It can be provided that the image is projected in a brightness-coded manner. The advantage here is that the visualized measurement result is not falsified by a colored background. Another advantage is that monochrome light can be used for projection. For example, green or red laser light has proven to be particularly favorable.

Es kann auch vorgesehen sein, dass das Bild farbkodiert projiziert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine höhere Informationsdichte gegenüber einer lediglich helligkeitskodierten Projektion bereitsteht.It can also be provided that the image is projected color-coded. The advantage here is that a higher information density is available compared to a projection that is merely brightness-coded.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bild mit einem Laserprojektor projiziert wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine Divergenz im Projektionsstrahlengang weitgehend vermeidbar ist, so dass das projizierte Bild auch bei Veränderung der Projektionsentfernung automatisch scharf bleibt.In one embodiment of the invention it can be provided that the image is projected with a laser projector. The advantage here is that a divergence in the projection beam path can largely be avoided, so that the projected image automatically remains sharp even when the projection distance changes.

Zur Abstimmung des projizierten Bildes auf das untersuchte Objekt kann vorgesehen sein, dass ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs und ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs gemeinsam oder separat voneinander eingestellt werden. Bevorzugt erfolgt die Einstellung durch in den Strahlengängen angeordnete optische Elemente, beispielsweise Blenden, Linsen, Spiegel, Gitter, Strahlformer und/oder dergleichen optisch im jeweiligen Spektralbereich wirkende Elemente.To match the projected image to the examined object, it can be provided that an opening angle and / or a focus of the projection beam path and an opening angle and / or a focus of the measuring beam path are set jointly or separately from one another. The setting is preferably carried out by optical elements arranged in the beam paths, for example diaphragms, lenses, mirrors, grids, beam shapers and / or similar elements that act optically in the respective spectral range.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses das Objekt mit einer Strahlungsquelle bestrahlt oder durchleuchtet wird. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die oder eine von dem Objekt reflektierte oder transmittierte Messstrahlung erfasst wird, zu welcher das ortsauflösende Messergebnis, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert, erstellt wird. Bevorzugt wird das Objekt in demjenigen nicht-sichtbaren Spektralbereich bestrahlt, für welchen das ortsauflösende Messergebnis erstellt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Messstrahlung unabhängig von den jeweils vorliegenden oder herrschenden Umgebungsbedingungen verfügbar ist.In one embodiment of the invention, it can be provided that the object is irradiated or transilluminated with a radiation source in order to produce the spatially resolving measurement result. In this case, it can be provided that the or one measuring radiation reflected or transmitted by the object is recorded, for which the spatially resolving measurement result, which visualizes the recorded measurement result in two dimensions, is created. The object is preferably irradiated in that non-visible spectral range for which the spatially resolving measurement result is created. The advantage here is that the measurement radiation is available regardless of the prevailing or prevailing environmental conditions.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Patentansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments, but is not limited to these exemplary embodiments. Further exemplary embodiments result from the combination of individual or multiple features of the patent claims with one another and / or with individual or multiple features of the exemplary embodiments.

Es zeigt:

  • 1 eine erfindungsgemäße Visualisierseinrichtung in stark vereinfachter dreidimensionaler Schrägansicht,
  • 2 eine stark vereinfachte Darstellung des Messstrahlengangs und des Projektionsstrahlengangs bei einer erfindungsgemäßen Visualisierungseinrichtung,
  • 3 in einer Prinzipdarstellung die Anordnung eines optischen Elements zur gemeinsamen Einstellung des Öffnungswinkels und/oder des Fokus von Messstrahlengang und Projektionsstrahlengang,
  • 4 die Anordnung von optischen Elementen zur separaten Einstellung von Öffnungswinkel und Fokus des Messstrahlengangs einerseits und des Projektionsstrahlengangs andererseits,
  • 5 den Projektionsstrahlengang bei einem weiteren erfindungsgemäßen Strahlumlenker in stark vereinfachter Prinzipdarstellung und
  • 6 den Messstrahlengang bei einem erfindungsgemäßen Strahlumlenker gemäß 5.
It shows:
  • 1 a visualization device according to the invention in a greatly simplified three-dimensional oblique view,
  • 2 a greatly simplified representation of the measuring beam path and the Projection beam path in a visualization device according to the invention,
  • 3 in a schematic diagram of the arrangement of an optical element for the common setting of the opening angle and / or the focus of the measuring beam path and projection beam path,
  • 4th the arrangement of optical elements for the separate setting of the opening angle and focus of the measuring beam path on the one hand and the projection beam path on the other hand,
  • 5 the projection beam path in a further beam deflector according to the invention in a greatly simplified schematic diagram and
  • 6th the measuring beam path according to a beam deflector according to the invention 5 .

1 zeigt in stark vereinfachter Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Erfindung eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Visualisierungseinrichtung. 1 shows in a greatly simplified schematic diagram to explain the invention a visualization device designated as a whole by 1.

Die Visualisierungseinrichtung 1 hat in an sich bekannter Weise ein im Einzelnen nicht weiter dargestelltes Messgerät 2, welches einen in 2 ersichtlichen Detektor 3 aufweist.The visualization device 1 has a measuring device not shown in detail in a manner known per se 2 which one in 2 visible detector 3 having.

An dem Messgerät 2 ist ein Messstrahlengang 4 derart ausgebildet und eingerichtet, dass eine von einem zu untersuchenden Objekt 5 ausgehende Messstrahlung entlang des Messstrahlengangs 4 erfasst und auf den Detektor 3 geleitet wird.On the measuring device 2 is a measuring beam path 4th designed and set up in such a way that one of an object to be examined 5 outgoing measuring radiation along the measuring beam path 4th detected and on the detector 3 is directed.

Die Messstrahlung kann als natürliche oder vom Objekt 5 selbst generierte Strahlung von dem Objekt 5 ausgestrahlt werden.The measurement radiation can be natural or from the object 5 self-generated radiation from the object 5 be broadcast.

Die Messstrahlung kann alternativ auch von anderen Objekten oder vom Messgerät 2 selbst ausgesendete und am Objekt 3 reflektierte oder transmittierte Strahlung sein. Hierzu kann eine nicht weiter dargestellte Strahlungsquelle vorhanden sein, mit welcher das Objekt 5 vor oder während der Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses bestrahlt oder durchleuchtet wird, so dass das Objekt 5 zur Ausstrahlung der Messstrahlung angeregt wird.Alternatively, the measuring radiation can also come from other objects or from the measuring device 2 even sent out and at the object 3 reflected or transmitted radiation. For this purpose, a radiation source (not shown) can be present with which the object 5 is irradiated or transilluminated before or during the creation of the spatially resolving measurement result, so that the object 5 is excited to emit the measurement radiation.

Diese Messstrahlung wird am Detektor 3 winkelabhängig erfasst, und die Ausgangssignale des Detektors 3 werden in an sich bekannter Weise in ein ortsauflösendes Messergebnis umgewandelt.This measuring radiation is at the detector 3 detected as a function of the angle, and the output signals of the detector 3 are converted into a spatially resolving measurement result in a manner known per se.

Im Ausführungsbeispiel ist der Detektor 3 als IR-Detektor ausgebildet, und die erfasste Messstrahlung ist eine IR-Strahlung im nicht-sichtbaren Spektralbereich.In the exemplary embodiment, the detector is 3 designed as an IR detector, and the detected measurement radiation is an IR radiation in the non-visible spectral range.

Der Detektor 3 kann beispielsweise in FPA-Technik oder in Scanner-Technik ausgeführt sein.The detector 3 can for example be implemented in FPA technology or in scanner technology.

In der Visualisierungseinrichtung 1 ist eine Datenverarbeitungseinheit 6 angeordnet, welche zur Vereinfachung der Darstellung nicht weiter dargestellt ist.In the visualization device 1 is a data processing unit 6th arranged, which is not shown further to simplify the illustration.

Die Datenverarbeitungseinheit 6 ist durch geeignete Programmierung so eingerichtet, dass aus dem ortsauflösenden Messergebnis ein Bild abgeleitet wird, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert.The data processing unit 6th is set up by suitable programming so that an image is derived from the spatially resolving measurement result, which visualizes the recorded measurement result in two dimensions.

Beispielsweise kann dies durch eine Falschfarbendarstellung des Messergebnisses erfolgen.For example, this can be done by displaying the measurement result in a false color.

Die Visualisierungseinrichtung 1 weist ferner einen Projektor 7 zur Projektion dieses Bildes auf das Objekt 5 auf.The visualization device 1 also has a projector 7th to project this image onto the object 5 on.

Hierzu ist an dem Projektor 7 ein Projektionsstrahlengang 8 ausgebildet, entlang dessen das in der Datenverarbeitungseinheit 6 erzeugte Bild auf das untersuchte Objekt 5 geworfen wird.This is done on the projector 7th a projection beam path 8th formed, along which that in the data processing unit 6th generated image of the examined object 5 is thrown.

Um das projizierte Bild mit dem Objekt 5 zumindest in einem weiten Wertebereich unabhängig von der räumlichen Entfernung zwischen der Visualisierungseinrichtung 1 und dem Objekt 5 zur Deckung zu bringen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Messstrahlengang 4 und den Projektionsstrahlengang 8 zumindest in der Nähe des Objekts 5 derart zur Deckung zu bringen, dass korrespondierende Raumwinkelbereiche der Strahlengänge 4, 8 übereinanderliegen.Around the projected image with the object 5 at least in a wide range of values independent of the spatial distance between the visualization device 1 and the object 5 to coincide, it is proposed according to the invention, the measuring beam path 4th and the projection beam path 8th at least near the object 5 to bring them to congruence in such a way that corresponding solid angle areas of the beam paths 4th , 8th lie on top of each other.

Dies wird gemäß der Erfindung durch einen in 2 näher ersichtlichen Strahlumlenker 9 erreicht, welcher bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 im Messstrahlengang 4 und im Projektionsstrahlengang 8 angeordnet ist.This is according to the invention by an in 2 visible beam deflector 9 achieved, which in the embodiment according to 2 in the measuring beam path 4th and in the projection beam path 8th is arranged.

Der Strahlumlenker 9 ist hierbei als dichroitischer Spiegel ausgebildet, welcher im nicht-sichtbaren Spektralbereich der Messstrahlung im Wesentlichen oder vollständig durchlässig und im sichtbaren Spektralbereich des vom Projektor 7 erzeugten Lichts reflektierend ausgebildet ist.The beam deflector 9 is designed as a dichroic mirror, which is essentially or completely transparent in the non-visible spectral range of the measurement radiation and in the visible spectral range of the projector 7th generated light is reflective.

Beispielsweise kann der Strahlumlenker 9 auch als dichroitisches Gitter ausgebildet sein.For example, the beam deflector 9 also be designed as a dichroic grating.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird durch den Strahlumlenker 9 der Projektionsstrahlengang 8 derart umgelenkt, dass der Messstrahlengang 4 und der Projektionsstrahlengang 8 zwischen dem Strahlumlenker 9 und dem Objekt 5 zur Deckung gebracht sind.In the embodiment shown, the beam deflector 9 the projection beam path 8th deflected in such a way that the measuring beam path 4th and the projection beam path 8th between the beam deflector 9 and the object 5 are brought to congruence.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist der umgekehrte Fall realisiert, bei welchem der Messstrahlengang 4 umgelenkt und der Projektionsstrahlengang 8 unverändert belassen ist.In further exemplary embodiments, the reverse case is implemented in which the measuring beam path 4th deflected and the projection beam path 8th is left unchanged.

Die in 2 gezeigte Gleichheit der Öffnungswinkel des Messstrahlengangs 4 und des Projektionsstrahlengangs 8 dient nur zur Erläuterung des erfinderischen Prinzips. Selbstverständlich kann auch der Öffnungswinkel des Messstrahlengangs 4 größer als der Öffnungswinkel des Projektionsstrahlengangs 8 gewählt sein, wenn beispielsweise nur ein Teil der erfassten Messstrahlung zur Erzeugung des zu projizierenden Bildes weiterverarbeitet wird. Der Öffnungswinkel des Projektionsstrahlengangs 8 ist dann bevorzugt vollständig in dem Öffnungswinkel des Messstrahlengangs 4 enthalten.In the 2 shown equality of the opening angle of the measuring beam path 4th and the projection beam path 8th serves only to explain the inventive principle. Of course, the opening angle of the measuring beam path can also be used 4th larger than the opening angle of the projection beam path 8th be selected if, for example, only part of the captured measurement radiation is processed further to generate the image to be projected. The opening angle of the projection beam path 8th is then preferably completely in the opening angle of the measuring beam path 4th contain.

3 und 4 zeigen in stark vereinfachten Prinzipdarstellungen zwei Möglichkeiten, wie die Öffnungswinkel und/oder die Fokusse der Strahlengänge 4, 8 aufeinander und/oder auf die Entfernung des zu untersuchenden Objekts 5 abgestimmt werden können. 3 and 4th show two possibilities, such as the opening angle and / or the focus of the beam paths, in greatly simplified schematic representations 4th , 8th on each other and / or on the distance of the object to be examined 5 can be matched.

Hierzu ist gemäß 3 im Messstrahlengang 4 und im Projektionsstrahlengang 8 zwischen den Strahlumlenker 9 und dem Objekt 5 ein optisches Element 10 angeordnet, welche sowohl im nicht-sichtbaren Spektralbereich als auch im sichtbaren Spektralbereich optisch derart wirkt, dass der jeweilige Öffnungswinkel und/oder der jeweilige Fokus des Messstrahlengangs 4 beziehungsweise des Projektionsstrahlengangs 8 veränderbar ist.This is according to 3 in the measuring beam path 4th and in the projection beam path 8th between the beam deflector 9 and the object 5 an optical element 10 arranged, which acts optically both in the non-visible spectral range and in the visible spectral range in such a way that the respective opening angle and / or the respective focus of the measuring beam path 4th or the projection beam path 8th is changeable.

Das optische Element 10 umfasst hierzu je nach den jeweiligen Anforderungen Linsenanordnungen und/oder Blendenanordnungen und/oder Spiegelanordnungen und/oder optische Gitteranordnungen.The optical element 10 includes, depending on the respective requirements, lens arrangements and / or diaphragm arrangements and / or mirror arrangements and / or optical grating arrangements.

Das optische Element 10 ist manuell einstellbar, kann aber auch mit einer Entfernungsmesseinrichtung zur Messung der Entfernung zum Objekt 5 gekoppelt sein, um den Fokus- und/oder den Öffnungswinkel automatisch anpassen zu können.The optical element 10 can be set manually, but can also be used with a distance measuring device to measure the distance to the object 5 be coupled in order to be able to automatically adjust the focus and / or opening angle.

Bei der Anordnung gemäß 4 sind zwei separate optische Elemente 11, 12 vorgesehen.With the arrangement according to 4th are two separate optical elements 11 , 12 intended.

Hierbei ist das optische Element 11 im Messstrahlengang hinter dem Strahlumlenker 9, also zwischen Strahlumlenker 9 und Detektor 3, angeordnet. Das optische Element 11 wirkt hierbei im nicht-sichtbaren Spektralbereich des Detektors 3 optisch derart, dass der Öffnungswinkel und/oder der Fokus des Messstrahlengangs 4 durch Einstellung des optischen Elements 11 veränderbar ist.Here is the optical element 11 in the measuring beam path behind the beam deflector 9 , i.e. between the beam deflector 9 and detector 3 , arranged. The optical element 11 acts in the non-visible spectral range of the detector 3 optically such that the opening angle and / or the focus of the measuring beam path 4th by adjusting the optical element 11 is changeable.

Das optische Element 12 ist dagegen im Projektionsstrahlengang 8 angeordnet. Das optische Element 12 wirkt optisch im sichtbaren Spektralbereich derart, dass der Öffnungswinkel und/oder der Fokus des Projektionsstrahlengangs 8 durch Einstellung des optischen Elements 12 veränderbar ist.The optical element 12 is, however, in the projection beam path 8th arranged. The optical element 12 works optically in the visible spectral range in such a way that the opening angle and / or the focus of the projection beam path 8th by adjusting the optical element 12 is changeable.

Zur Abstimmung zwischen Messstrahlengang 4 und Projektionsstrahlengang 8 ist eine nicht weiter dargestellte Synchronisationseinrichtung vorgesehen, mit welcher die Einstellung des optischen Elements 11 mit der Einstellung des optischen Elements 12 gekoppelt ist.For coordination between the measuring beam path 4th and projection beam path 8th a synchronization device, not shown, is provided with which the setting of the optical element 11 with the setting of the optical element 12 is coupled.

5 und 6 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Strahlumlenkers 9 bei einer Visualisierungseinrichtung 1 gemäß 1. 5 and 6th show a further embodiment of a beam deflector according to the invention 9 with a visualization device 1 according to 1 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strahlumlenker 9 als schaltbarer Spiegel ausgebildet.In this embodiment, the beam deflector is 9 designed as a switchable mirror.

5 zeigt den Schaltzustand, in welchem der Projektionsstrahlengang 8 zum Betrieb auf das Objekt 5 umgelenkt wird. 5 shows the switching state in which the projection beam path 8th to operate on the object 5 is diverted.

6 zeigt dagegen den Schaltzustand des Strahlumlenkers 9, in welchem der Messstrahlengang 4 zur Erfassung der Messstrahlen in dem Detektor 3 betrieben wird. In diesem Schaltzustand ist der Strahlumlenker 9 durchlässig gestaltet. 6th however, shows the switching state of the beam deflector 9 , in which the measuring beam path 4th for capturing the measuring beams in the detector 3 is operated. The beam deflector is in this switching state 9 designed to be permeable.

Da der Strahlumlenker 9 in seinem Schaltzustand gemäß 6 das vom Projektor 7 ausgestrahlte Licht durchlassen und nicht auf das Objekt 5 umlenken würde, wird der Projektor 7 bevorzugt nur betrieben, wenn der Strahlumlenker 9 im Schaltzustand gemäß 5 ist. Alternativ kann bei einem Dauerbetrieb des Projektors 7 eine Lichtquelle hinter dem Strahlumlenker 9 angeordnet sein.Because the beam deflector 9 in its switching state according to 6th that from the projector 7th Let emitted light pass through and not onto the object 5 would deflect, the projector will 7th preferably operated only when the beam deflector 9 in the switching state according to 5 is. Alternatively, if the projector is in continuous operation 7th a light source behind the beam deflector 9 be arranged.

Der Detektor 3 und der Projektor 7 werden daher im Ausführungsbeispiel synchron zum Umschalten des Strahlumlenkers 9 abwechselnd betrieben, das heißt ausgelesen beziehungsweise mit Projektionsdaten beschickt.The detector 3 and the projector 7th are therefore synchronous with the switching of the beam deflector in the exemplary embodiment 9 operated alternately, i.e. read out or loaded with projection data.

Ein gemeinsames optisches Element 10 dient analog zu der Situation in 3 zur gemeinsamen Einstellung von Öffnungswinkel und Fokus für beide Strahlengänge 4, 8.A common optical element 10 serves analogously to the situation in 3 for the common setting of the aperture angle and focus for both beam paths 4th , 8th .

Alternativ ist auch eine Anordnung gemäß 4 mit separaten optischen Elementen 11, 12 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 vorsehbar.Alternatively, an arrangement according to FIG 4th with separate optical elements 11 , 12 in the embodiment according to 5 and 6th predictable.

Bei dem Projektor 7 handelt es sich in den vorgestellten Ausführungsbeispielen um einen Laserprojektor, welcher ein gepixeltes Bild helligkeitskodiert mit rotem Laserlicht erzeugt.At the projector 7th In the exemplary embodiments presented, it is a laser projector which generates a pixelated image in a brightness-coded manner with red laser light.

Mit der Visualisierungseinrichtung 1 und genauer mit dem Detektor 3 wird daher entlang des Messstrahlengangs 4 Messstrahlung in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich von dem Objekt 5 erfasst.With the visualization device 1 and more precisely with the detector 3 is therefore along the measuring beam path 4th Measurement radiation in a non-visible spectral range from the object 5 detected.

Aus dieser erfassten Messstrahlung wird in einer Datenverarbeitungseinheit 6 ein ortsauflösendes Messergebnis erstellt.This acquired measuring radiation is converted into a data processing unit 6th a spatially resolving measurement result is created.

Dieses Messergebnis wird ebenfalls in der Datenverarbeitungseinheit 6 in ein Bild umgewandelt, welches die benötigten Informationen des ortsauflösenden Messergebnisses in einem sichtbaren Spektralbereich darstellt.This measurement result is also in the data processing unit 6th converted into an image which shows the required information of the spatially resolving measurement result in a visible spectral range.

Das so errechnete Bild wird dem Projektor 7 zugeführt, welcher es entlang des Projektionsstrahlengangs 8 auf das Objekt 5 projiziert.The image thus calculated is sent to the projector 7th fed, which it along the projection beam path 8th on the object 5 projected.

Um den in die Visualisierungseinrichtung 1 einlaufenden Messstrahlengang 4 mit dem aus der Visualisierungseinrichtung 1 austretenden Projektionsstrahlengang 8 derart zur Übereinstimmung oder Deckung zu bringen, dass sich einander inhaltlich entsprechende Raumwinkelbereiche überdecken, wird der Projektionsstrahlengang 8 und/oder in weiteren Ausführungsbeispielen der Messstrahlengang 4 mit einem Strahlumlenker 9 umgelenkt.To get into the visualization device 1 incoming measuring beam path 4th with the one from the visualization device 1 exiting projection beam path 8th The projection beam path is to be brought into correspondence or congruence in such a way that solid angle regions corresponding to one another in terms of content overlap 8th and / or in further exemplary embodiments the measuring beam path 4th with a beam deflector 9 diverted.

Die Visualisierungseinrichtung 1 weist weiter wenigstens ein Betätigungselement 13 auf, mit welchem die Messung am Detektor 3 und/oder die Projektion durch den Projektor 7 auslösbar ist und/oder mit welchem die optischen Elemente 10, 11, 12 einstellbar sind.The visualization device 1 further has at least one actuating element 13 with which the measurement on the detector 3 and / or the projection by the projector 7th can be triggered and / or with which the optical elements 10 , 11 , 12 are adjustable.

Bei der Visualisierungseinrichtung 1 wird vorgeschlagen, im Messstrahlengang 4 eines Detektors 3 und/oder im Projektionsstrahlengang 8 eines Projektors 7 Strahlumlenker 9 derart anzuordnen, dass ein mit dem Projektor 7 projiziertes Bild, welches aus einem mit dem Detektor 3 erfassten ortsauflösenden Messergebnis eines Objektes 5 abgeleitet ist, auf dieses Objekt 5 zurückgeworfen und mit diesem zur Deckung gebracht ist.With the visualization device 1 is suggested in the measuring beam path 4th of a detector 3 and / or in the projection beam path 8th a projector 7th Beam deflector 9 to be arranged in such a way that one with the projector 7th projected image resulting from one with the detector 3 recorded spatially resolving measurement result of an object 5 is derived on this object 5 is thrown back and brought into congruence with this.

Claims (9)

Visualisierungseinrichtung (1) mit einem Messgerät (2), welches einen IR-Detektor (3) und einen Messstrahlengang (4) aufweist und welches zur Erstellung eines ortsauflösenden Messergebnisses aus entlang des Messstrahlengangs (4) in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich von einem Objekt (5) erfasster Messstrahlung eingerichtet ist, und mit einem im sichtbaren Spektralbereich projizierenden Projektor (7), wobei im Messstrahlengang (4) und/oder im Projektionsstrahlengang (8) ein Strahlumlenker (9) angeordnet ist, durch welchen der Projektionsstrahlengang (8) zwischen dem Strahlumlenker (9) und dem Objekt (5) mit dem Messstrahlengang (4) zur Deckung gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlumlenker (9) als dichroitischer Spiegel ausgebildet ist, dass die Visualisierungseinrichtung (1) eine Datenverarbeitungseinheit (6) aufweist, die dazu eingerichtet ist, aus dem ortsauflösenden Messergebnis ein Bild abzuleiten, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert, wobei der Projektor (7) zur Projektion des abgeleiteten Bildes im sichtbaren Spektralbereich entlang eines Projektionsstrahlengangs (8) auf das Objekt (5) eingerichtet ist.Visualization device (1) with a measuring device (2) which has an IR detector (3) and a measuring beam path (4) and which is used to create a spatially resolving measurement result from along the measuring beam path (4) in a non-visible spectral range of an object ( 5) detected measuring radiation is set up, and with a projector (7) projecting in the visible spectral range, with a beam deflector (9) being arranged in the measuring beam path (4) and / or in the projection beam path (8), through which the projection beam path (8) between the The beam deflector (9) and the object (5) are brought to coincide with the measuring beam path (4), characterized in that the beam deflector (9) is designed as a dichroic mirror, that the visualization device (1) has a data processing unit (6) which is set up to derive an image from the spatially resolving measurement result which visualizes the recorded measurement result in two dimensions, wherein the projector (7) is set up to project the derived image in the visible spectral range along a projection beam path (8) onto the object (5). Visualisierungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (7) als Laserprojektor für farbiges oder monochromes, insbesondere rotes, Laserlicht ausgebildet ist.Visualization device (1) Claim 1 , characterized in that the projector (7) is designed as a laser projector for colored or monochrome, in particular red, laser light. Visualisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Messstrahlengang (4), ein optisches Element (10, 11, 12) angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs (4) einstellbar ist, und/oder dass im Projektionsstrahlengang (8), ein optisches Element (10, 11, 12) angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs (8) einstellbar ist.Visualization device (1) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that an optical element (10, 11, 12) is arranged in the measuring beam path (4), with which an opening angle and / or a focus of the measuring beam path (4) can be set, and / or that in the projection beam path (8) , an optical element (10, 11, 12) is arranged with which an opening angle and / or a focus of the projection beam path (8) can be set. Visualisierungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Projektionsstrahlengang (8), ein in dem sichtbaren und in dem nicht-sichtbaren Spektralbereich optisch wirkendes optisches Element (10) angeordnet ist, mit welchem ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs (8) und ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs (4) einstellbar sind, und/oder dass eine Strahlungsquelle zur Bestrahlung und/oder Durchleuchtung des Objektes (5) mit Strahlung im nicht-sichtbaren Spektralbereich zur Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses ausgebildet und eingerichtet ist.Visualization device (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that in the projection beam path (8), an optical element (10) which acts optically in the visible and in the non-visible spectral range is arranged, with which an opening angle and / or a focus of the projection beam path (8) and an opening angle and / or a focus of the measuring beam path (4) can be set, and / or that a radiation source for irradiating and / or transilluminating the object (5) with radiation in the non-visible spectral range is designed and set up to produce the spatially resolving measurement result. Visualisierungseinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (10, 11, 12) zwischen dem Strahlumlenker (9) und dem Detektor (9) angeordnet ist.Visualization device (1) Claim 3 or 4th , characterized in that the optical element (10, 11, 12) is arranged between the beam deflector (9) and the detector (9). Verfahren zur Visualisierung eines ortsaufgelösten Messergebnisses, wobei entlang eines Messstrahlengangs (4) in einem nicht-sichtbaren Spektralbereich Messstrahlung von einem Objekt (5) erfasst und aus der erfassten Messstrahlung ein ortsauflösendes Messergebnis erstellt wird, wobei der Messstrahlengang (4) und/oder der Projektionsstrahlengang (8) mit einem als dichroitischer Spiegel ausgebildeten Strahlumlenker (9) derart umgelenkt wird/werden, dass der Projektionsstrahlengang (8) mit dem Messstrahlengang (4) zwischen dem Strahlumlenker (9) und dem Objekt (5) zur Deckung gebracht wird dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Messergebnis ein Bild in einem sichtbaren Spektralbereich abgeleitet wird und wobei das Bild entlang eines Projektionsstrahlengangs (8) auf das Objekt (5) projiziert wird.Method for the visualization of a spatially resolved measurement result, wherein measurement radiation from an object (5) is detected along a measurement beam path (4) in a non-visible spectral range and a spatially resolved measurement result is created from the detected measurement radiation, the measurement beam path (4) and / or the projection beam path (8) is deflected with a beam deflector (9) designed as a dichroic mirror / that the projection beam path (8) is made to coincide with the measuring beam path (4) between the beam deflector (9) and the object (5), characterized in that an image in a visible spectral range is derived from the measurement result and the image is along a projection beam path (8) is projected onto the object (5). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektionsstrahlengang (8) und der Messstrahlengang (4) gleichzeitig betrieben werden oder dass der Projektionsstrahlengang (8) und der Messstrahlengang (4) abwechselnd betrieben werden.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the projection beam path (8) and the measuring beam path (4) are operated simultaneously or that the projection beam path (8) and the measuring beam path (4) are operated alternately. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild helligkeitskodiert und/oder farbkodiert projiziert wird und/oder dass das Bild mit einem Laserprojektor (7) projiziert wird.Procedure according to Claim 6 or 7th , characterized in that the image is brightness-coded and / or color-coded projected and / or that the image is projected with a laser projector (7). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Projektionsstrahlengangs (8) und ein Öffnungswinkel und/oder ein Fokus des Messstrahlengangs (4) gemeinsam oder separat voneinander eingestellt werden und/oder dass zur Erstellung des ortsauflösenden Messergebnisses das Objekt (5) mit einer Strahlungsquelle bestrahlt oder durchleuchtet wird und dass eine von dem Objekt (5) reflektierte oder transmittierte Messstrahlung erfasst wird, zu welcher das ortsauflösende Messergebnis, welches das erfasste Messergebnis zweidimensional visualisiert, erstellt wird.Method according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that an opening angle and / or a focus of the projection beam path (8) and an opening angle and / or a focus of the measuring beam path (4) are set jointly or separately from one another and / or that the object (5) is used to create the spatially resolving measurement result is irradiated or transilluminated with a radiation source and that a measurement radiation reflected or transmitted by the object (5) is recorded, for which the spatially resolving measurement result, which visualizes the recorded measurement result in two dimensions, is created.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016219388A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Robert Bosch Gmbh Method for non-contact determination of a two-dimensional temperature information and thermal imaging camera

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005019143A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Malignant tissue diagnosing and therapy providing system, has projection system comprising control units and provided for projecting signal in correct position to object in operation area, where signal is generated by processing system
WO2009031094A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-12 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Laser scanning projection device with eye detection unit
US20090147224A1 (en) * 2005-09-21 2009-06-11 Akira Kurozuka Image projection device
US20090289950A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Yukiko Hamano Projector, image projection method, and head-up display device using the projector
DE102010009476A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Testo Ag Method and device for visualizing spatially resolved measurement results of properties that are not directly visible to the human eye

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005019143A1 (en) * 2005-04-20 2006-11-02 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Malignant tissue diagnosing and therapy providing system, has projection system comprising control units and provided for projecting signal in correct position to object in operation area, where signal is generated by processing system
US20090147224A1 (en) * 2005-09-21 2009-06-11 Akira Kurozuka Image projection device
WO2009031094A1 (en) * 2007-09-04 2009-03-12 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Laser scanning projection device with eye detection unit
US20090289950A1 (en) * 2008-05-20 2009-11-26 Yukiko Hamano Projector, image projection method, and head-up display device using the projector
DE102010009476A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Testo Ag Method and device for visualizing spatially resolved measurement results of properties that are not directly visible to the human eye

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