DE102012110793B4 - Device and method for imaging a web-shaped material - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials (5) miteiner Objektebene (7), in welcher das bahnförmige Material (5) führbar ist,einer Zeilenkamera (4),einem Objektiv (3), das so eingerichtet ist, dass es einen abzubildenden Streifen des bahnförmigen Materials (5) mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in der Objektebene (7) auf die Zeilenkamera (4) abbildet, undeiner streifenförmigen Beleuchtungseinrichtung (1) mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite,wobei die Beleuchtungseinrichtung (1) so eingerichtet ist, dass sich Ihre Länge im Wesentlichen parallel zu der länge des abzubildenden Streifens erstreckt und dass sie im Betrieb der Vorrichtung den abzubildenden Streifen in der Objektebene (7) beleuchtet,wobei in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung (1) und dem abzubildenden Streifen in der Objektebene (7) eine streifenförmige Blende (2) mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, angeordnet ist, deren Länge sich im Wesentlichen parallel zu der Länge des abzubildenden Streifens erstreckt dadurch gekennzeichnet, dassdie Beleuchtungseinrichtung (1) eine streifenförmige Apertur (10) aufweist, durch welche im Betrieb der Vorrichtung die erzeugte elektromagnetische Strahlung aus der Beleuchtungseinrichtung (1) austritt, wobei die Apertur (10) eine Breite in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm aufweist,die Blende (2) eine Breite in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm aufweist unddie Blende (2) einen Abstand von der Apertur (10) der Beleuchtungseinrichtung (1) in einem Bereich von 0,1 mm bis 100 mm aufweist.Device for imaging a web-shaped material (5) with an object plane (7) in which the web-shaped material (5) can be guided, a line camera (4), an objective (3) which is set up in such a way that it is a strip of the web-shaped Material (5) with a length and a width, the length being greater than the width, in the object plane (7) images on the line camera (4), and a strip-shaped lighting device (1) with a length and a width, the length is greater than the width, the lighting device (1) being set up so that its length extends essentially parallel to the length of the strip to be imaged and that it illuminates the strip to be imaged in the object plane (7) when the device is in operation, wherein in a beam path between the lighting device (1) and the strip to be imaged in the object plane (7) a strip-shaped diaphragm (2) with a length and a width, the length is greater than the width, the length of which extends essentially parallel to the length of the strip to be imaged, characterized in that the lighting device (1) has a strip-shaped aperture (10) through which the electromagnetic radiation generated from the Illumination device (1) emerges, the aperture (10) having a width in a range from 10 mm to 50 mm, the diaphragm (2) having a width in a range from 5 mm to 30 mm and the diaphragm (2) a distance of the aperture (10) of the lighting device (1) in a range from 0.1 mm to 100 mm.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials mit einer Objektebene, in welcher das bahnförmige Material führbar ist, einer Zeilenkamera, einem Objektiv, das so eingerichtet ist, dass es einen abzubildenden Streifen mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in der Objektebene auf die Zeilenkamera abbildet, und einer streifenförmigen Beleuchtungseinrichtung mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei die Beleuchtungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sich Ihre Länge im Wesentlichen parallel zu der länge des abzubildenden Streifens erstreckt und dass sie im Betrieb der Vorrichtung den abzubildenden Streifen in der Objektebene beleuchtet.The present invention relates to a device for imaging a web-shaped material with an object plane in which the web-shaped material can be guided, a line camera, an objective which is set up so that there is a strip to be imaged with a length and a width, the length being greater is than the width in which the object plane is mapped onto the line camera, and a strip-shaped lighting device with a length and a width, the length being greater than the width, the lighting device being set up so that its length is essentially parallel to the length of the strip to be imaged and that it illuminates the strip to be imaged in the object plane during operation of the device.
Zudem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Abbildung eines bahnförmigen Materials mit den Schritte: Bereitstellen eines bahnförmigen Materials in einer Objektebene, Abbilden eines Streifens mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in der Objektebene mit einem Objektiv auf eine Zeilenkamera und Beleuchten des abzubildenden Streifens in der Objektebene mit einer streifenförmigen Beleuchtungseinrichtung mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei sich die Länge der Beleuchtungseinrichtung im Wesentlichen parallel zu der Länge des abzubildenden Streifens erstreckt.In addition, the present invention relates to a method for imaging a web-shaped material with the following steps: providing a web-shaped material in an object plane, imaging a strip with a length and a width, the length being greater than the width in the object plane with an objective a line camera and illuminating the strip to be imaged in the object plane with a strip-shaped illuminating device with a length and a width, the length being greater than the width, the length of the illuminating device extending essentially parallel to the length of the strip to be imaged.
Bahnförmige Materialien werden in mannigfaltiger Weise im industriellen Maßstab hergestellt und verarbeitet. Beispiele für solche in Bahnform gefertigten und weiterbearbeiteten Materialien sind beispielsweise Folien aus Kunststoff oder auch Bandstahl.Web-shaped materials are manufactured and processed in various ways on an industrial scale. Examples of such materials manufactured and further processed in web form are, for example, foils made of plastic or also strip steel.
Bei der Herstellung solcher bahnförmiger Materialien erweist es sich häufig als problematisch, dass diese mit großen Geschwindigkeiten aus der entsprechenden Fertigung ausgestoßen werden und eine Qualitätskontrolle des fertigen bahnförmigen Materials vor dem Aufwickeln auf eine Spule oder Trommel nicht oder nur schwer möglich ist.In the production of such web-shaped materials, it often turns out to be problematic that they are ejected from the corresponding production facility at high speeds and quality control of the finished web-shaped material before it is wound onto a spool or drum is not possible or only with difficulty.
Daher sind aus dem Stand der Technik Inspektionssysteme bekannt, welche dazu dienen, das bahnförmige Material nach dem Auslauf aus der Fertigung optisch zu erfassen, um Fehler im gefertigten Material, aber auch im Fertigungsprozess selbst erkennen zu können. Dazu wird im Stand der Technik ein zeilenförmiger Bereich des zu untersuchenden Materials auf eine Zeilenkamera abgebildet, wobei die Bewegung des bahnförmigen Materials dafür sorgt, dass die abzubildende Zeile die gesamte aus der Produktion auslaufende Bahn abtastet und deren Oberfläche vollständig erfasst wird.Therefore, inspection systems are known from the prior art, which serve to optically detect the web-shaped material after it has run out of production in order to be able to detect defects in the produced material, but also in the production process itself. For this purpose, in the prior art, a line-shaped area of the material to be examined is imaged on a line camera, the movement of the web-like material ensuring that the line to be imaged scans the entire web leaving production and its surface is completely recorded.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die herkömmlichen auf diese Weise arbeitenden Inspektionssysteme bestimmte Fehlertypen nicht oder nicht mit ausreichender Genauigkeit erfassen.It has been shown, however, that the conventional inspection systems operating in this way do not detect certain types of defects or do not detect them with sufficient accuracy.
Ein Fehler, der sich mit den herkömmlichen Inspektionssystemen nicht oder nur schlecht erfassen lässt, ist beispielsweise ein transparenter Einschluss in einer ansonsten ebenfalls transparenten Folie aus einem Kunststoffmaterial.A defect that cannot be detected or only poorly detected with conventional inspection systems is, for example, a transparent inclusion in an otherwise likewise transparent film made of a plastic material.
Die
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials bereitzustellen, welche eine verbesserte Fehlererkennung ermöglicht.In contrast, it is the object of the present invention to provide a device for imaging a web-shaped material which enables improved error detection.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials bereitgestellt wird mit einer Objektebene, in welcher das bahnförmige Material führbar ist, einer Zeilenkamera, einem Objektiv, das so eingerichtet ist, dass es einen abzubildenden Streifen mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in der Objektebene auf die Zeilenkamera abbildet, und einer streifenförmigen Beleuchtungseinrichtung mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei die Beleuchtungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sich Ihre Länge im Wesentlichen parallel zu der länge des abzubildenden Streifens erstreckt und dass sie im Betrieb der Vorrichtung den abzubildenden Streifen in der Objektebene beleuchtet, und wobei in einem Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem abzubildenden Streifen eine streifenförmige Blende mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, angeordnet ist, deren Länge sich im Wesentlichen parallel zu der Länge des abzubildenden Streifens erstreckt, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine streifenförmige Apertur aufweist, durch welche im Betrieb der Vorrichtung die erzeugte elektromagnetische Strahlung aus der Beleuchtungseinrichtung austritt, wobei die Apertur eine Breite in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm aufweist, die Blende eine Breite in einem Bereich von 5 mm bis 30 mm aufweist und die Blende einen Abstand von der Apertur der Beleuchtungseinrichtung in einem Bereich von 0,1 mm bis 100 mm aufweist.This object is achieved according to the invention in that a device for imaging a web-shaped material is provided with an object plane in which the web-shaped material can be guided, a line camera, an objective which is set up so that there is a strip to be imaged with a length and a Width, where the length is greater than the width in the object plane images on the line camera, and a strip-shaped lighting device with a length and a width, the length being greater than the width, the lighting device is set up so that its length extends substantially parallel to the length of the strip to be imaged and that it illuminates the strip to be imaged in the object plane when the device is in operation, and in a beam path between the illuminating device and the strip to be imaged a strip-shaped aperture with a length and a width, the length is bigger is arranged as the width, the length of which extends substantially parallel to the length of the imaged strip, the illumination device has a stripe-shaped aperture through which exits during operation of the device, the electromagnetic radiation generated from the illumination means, wherein the aperture has a width in one Range from 10 mm to 50 mm , the diaphragm has a width in a range of 5 mm to 30 mm and the diaphragm has a distance from the aperture of the lighting device in a range of 0.1 mm to 100 mm .
Eine auf diese Weise ausgestaltete Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials erlaubt eine Dunkelfeldabbildung des abzubildenden Streifens in der Objektebene. Der Streifen in der Objektebene wird im Wesentlichen nur von Strahlen beleuchtet, welche bei Reflexion an oder Transmission durch (in Abhängigkeit davon, wo die Zeilenkamera und die Beleuchtungseinrichtung im Hinblick auf die Objektebene angeordnet sind) das bahnförmige Material die Zeilenkamera nicht erreichen würden. Lediglich an ausgezeichneten Punkten in dem bahnförmigen Material gestreutes Licht kann von dort in das Objektiv und somit auf die Zeilenkamera gelangen und dort ein Bild erzeugen.A device configured in this way for imaging a web-like material allows dark-field imaging of the strip to be imaged in the object plane. The stripe in the object plane is essentially only illuminated by rays which would not reach the line camera if reflected at or transmitted through (depending on where the line camera and the lighting device are arranged with regard to the object plane). Light scattered only at marked points in the web-shaped material can from there reach the lens and thus the line camera and generate an image there.
Auf diese Weise lassen sich kontrastreiche Bilder auch von bahnförmigen Materialien erzeugen, die eine im Wesentlichen homogene Reflexion oder Transmission für die verwendete elektromagnetische Strahlung aufweisen.In this way, high-contrast images can also be generated of web-shaped materials which have an essentially homogeneous reflection or transmission for the electromagnetic radiation used.
Ein Beispiel für ein solches bahnförmiges Material, das eine homogene Transmission über seine gesamte Breite aufweist ist eine transparente Kunststofffolie mit ebenfalls transparenten Einschlüssen oder Löchern darin. Die Einschlüsse oder Löcher führen erst in der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Dunkelfeldabbildung zu einem Kontrast, der eine Bilderzeugung ermöglicht.An example of such a web-like material that has a homogeneous transmission over its entire width is a transparent plastic film with also transparent inclusions or holes in it. The inclusions or holes only lead to a contrast in the dark-field image generated with the device according to the invention, which enables image generation.
Dabei ist es für die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zunächst unerheblich, ob die Vorrichtung in Transmission arbeitet, das heißt, die Objektebene bzw. das abzubildende Material zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Zeilenkamera angeordnet ist, oder die Vorrichtung in Reflexion arbeitet, das heißt, die Beleuchtungseinrichtung und die Zeilenkamera auf der gleichen Seite der Objektebene angeordnet sind. Allerdings wird die Wahl der verwendeten Geometrie von den Transmissionseigenschaften des zu untersuchenden bahnförmigen Materials für die Wellenlänge der zur Abbildung benutzten elektromagnetischen Strahlung abhängen. Beispielsweise wird man eine für die verwendete elektromagnetische Strahlung transparente Kunststofffolie vorzugsweise in Transmissionsgeometrie untersuchen, während man ein für die verwendete elektromagnetische Strahlung intransparentes Stahlband in Reflexionsgeometrie untersuchen wird.It is initially irrelevant for the function of the device according to the invention whether the device works in transmission, i.e. the object plane or the material to be imaged is arranged between the lighting device and the line camera, or the device works in reflection, i.e. the lighting device and the line scan cameras are arranged on the same side of the object plane. However, the choice of the geometry used will depend on the transmission properties of the web-like material to be examined for the wavelength of the electromagnetic radiation used for imaging. For example, a plastic film that is transparent for the electromagnetic radiation used will preferably be examined in terms of its transmission geometry, while a steel strip that is nontransparent for the electromagnetic radiation used will be examined in terms of its reflection geometry.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Blende für die von der Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Vorrichtung erzeugte elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen vollständig intransparent.In one embodiment of the invention, the screen is essentially completely non-transparent for the electromagnetic radiation generated by the lighting device when the device is in operation.
Allerdings hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Vorrichtung auch dann zu kontrastreichen Bildern des bahnförmigen Materials führt, wenn die Blende für die von der Beleuchtungseinrichtung im Betrieb der Vorrichtung erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht vollständig intranspartent ist, sondern lediglich die Strahlung abschwächt, beispielsweise durch Absorption oder Reflexion.However, it has surprisingly been shown that the device also leads to high-contrast images of the web-like material when the diaphragm for the electromagnetic radiation generated by the lighting device when the device is in operation is not completely intransparent, but merely attenuates the radiation, for example by absorption or reflection .
Im Falle einer solchen teilweise transparenten Blende, welche die von der Beleuchtungseinrichtung emittierte elektromagnetische Strahlung lediglich abschwächt, stellt die erfindungsgemäße Abbildungsvorrichtung eine Bilderzeugung bereit, welche sowohl auf den Prinzipien einer gewöhnlichen Abbildung im Hellfeld als auch auf den Prinzipien einer Dunkelfeldabbildung beruht. Beide Abbildungs- bzw. Kontrastmechanismen überlagern sich zu einem Gesamtbild, welches sowohl die Bildinformation der Dunkelfeldabbildung als auch die Bildinformation der Hellfeldabbildung enthält.In the case of such a partially transparent screen, which merely attenuates the electromagnetic radiation emitted by the lighting device, the imaging device according to the invention provides an image generation which is based both on the principles of normal imaging in bright field and on the principles of dark field imaging. Both imaging or contrast mechanisms are superimposed to form an overall image which contains both the image information of the dark field image and the image information of the bright field image.
Während wie oben beschrieben die Dunkelfeldabbildung aufgrund des ihr zugrundeliegenden Kontrastmechanismus es ermöglicht, auch Merkmale des Objekts sichtbar zu machen, welche im Hellfeld nicht erkennbar sind, ermöglicht die Hellfeldabbildung eine kürzere Belichtungszeit und damit eine schnellere Bewegung der Materialbahn in der Objektebene.While, as described above, the dark field image, due to the contrast mechanism on which it is based, also makes it possible to make features of the object visible that are not recognizable in the bright field, the bright field image enables a shorter exposure time and thus faster movement of the material web in the object plane.
Durch Wahl eines geeigneten Grades an Transmission durch die Blende kann in Abhängigkeit von dem abzubildenden bahnförmigen Material gewählt werden, ob für das zu erzeugende Bild die Eigenschaften der Dunkelfeldabbildung oder die Eigenschaften der Hellfeldabbildung im Vordergrund stehen sollen.By choosing a suitable degree of transmission through the diaphragm, depending on the web-like material to be imaged, it can be chosen whether the properties of the dark-field image or the properties of the bright-field image should be in the foreground for the image to be generated.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist daher die Blende eine Transmission von größer 0 % und kleiner 90 %, vorzugsweise von größer 0 % und kleiner 40 % und besonders bevorzugt von größer 0 % und kleiner 30 % der Intensität der im Betrieb der Vorrichtung von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten und auf die Blende auftreffenden elektromagnetischen Strahlung auf.In one embodiment of the invention, the diaphragm therefore has a transmission of greater than 0% and less than 90%, preferably greater than 0% and less than 40% and particularly preferably greater than 0% and less than 30% of the intensity of the lighting device during operation of the device generated and impinging on the diaphragm electromagnetic radiation.
Dabei ist insbesondere eine Ausführungsform zweckmäßig, bei welcher die Transmission der Blende für die von der Beleuchtungseinrichtung emittierte elektromagnetische Strahlung in einem Bereich von größer 0 % und kleiner 90 %, vorzugsweise von größer 0 % und kleiner 40 % und besonders bevorzugt von größer 0 % und kleiner 30 % der Intensität der auf die Blende auftreffenden elektromagnetischen Strahlung einstellbar ist. Eine solche Blende mit einer einstellbaren Transmission ist beispielsweise durch ein elektrochromes Glas realisierbar, dessen Transmission von der an das Glas angelegten Spannung abhängt.An embodiment is particularly useful in which the transmission of the diaphragm for the electromagnetic radiation emitted by the lighting device is in a range of greater than 0% and less than 90%, preferably greater than 0% and less than 40% and particularly preferably greater than 0% and less than 30% of the intensity of the electromagnetic radiation striking the diaphragm can be set. Such an aperture with an adjustable transmission can be realized, for example, by an electrochromic glass, the transmission of which depends on the voltage applied to the glass.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Transporteinrichtung auf, die im Betrieb der Vorrichtung ein zu untersuchendes bahnförmiges Material in einer Transportrichtung so in der Objektebene bewegt, dass sich der abzubildende Streifen im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung des bahnförmigen Materials erstreckt.In one embodiment of the invention, the device has a transport device which, when the device is in operation, moves a web-shaped material to be examined in a transport direction in the object plane such that the strip to be imaged extends essentially perpendicular to the transport direction of the web-shaped material.
Auf diese Weise lässt sich mit einer zeilenförmigen Kameraanordnung ein flächiges Bild des bahnförmigen Materials erzeugen. Die Verwendung einer Zeilenkamera führt zu nicht unerheblichen Vorteilen bei der nachgeschalteten Signal- bzw. Bildverarbeitung, so dass auch bahnförmige Materialien mit einer hohen Transportgeschwindigkeit mit ausreichender Genauigkeit untersucht werden können.In this way, a two-dimensional image of the web-shaped material can be generated with a line-shaped camera arrangement. The use of a line camera leads to not inconsiderable advantages in the downstream signal or image processing, so that even materials in web form can be examined with sufficient accuracy at a high transport speed.
Die Beleuchtungseinrichtung weist eine streifenförmige Apertur auf, durch welche im Betrieb der Vorrichtung die erzeugte elektromagnetische Strahlung aus der Beleuchtungseinrichtung austritt, wobei der Apertur eine Breite in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm aufweist.The lighting device has a strip-shaped aperture through which the electromagnetic radiation generated emerges from the lighting device when the device is in operation, the aperture having a width in a range from 10 mm to 50 mm.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Breite der Blende kleiner als die Breite der Apertur der Beleuchtungseinrichtung.In one embodiment of the invention, the width of the diaphragm is smaller than the width of the aperture of the lighting device.
Dabei weist in einer weiteren Ausführungsform die Beleuchtungseinrichtung eine Streuscheibe auf, die in der Apertur der Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist.In a further embodiment, the lighting device has a diffusing screen which is arranged in the aperture of the lighting device.
Es hat sich gezeigt, dass es zweckmäßig ist, wenn die Beleuchtungseinrichtung als Beleuchtungskörper eine Mehrzahl von Leuchtdioden aufweist.It has been shown that it is expedient if the lighting device has a plurality of light-emitting diodes as the lighting body.
Während in einer Ausführungsform der Erfindung die Beleuchtungseinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie im Betrieb Licht im sichtbaren Spektralbereich emittiert, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von sichtbarem Licht beschränkt. Vielmehr kann das Prinzip der Erfindung, soweit entsprechende Quellen und Detektoren zur Verfügung stehen, mit elektromagnetischer Strahlung in allen Spektralbereichen verwirklicht werden, insbesondere auch mit UV-Strahlung und infraroter elektromagnetischer Strahlung. Die Wahl des verwendeten Spektralbereichs wird dabei von der geplanten Anwendung, d.h. dem zu prüfenden bahnförmigen Material, abhängen.While in one embodiment of the invention the lighting device is set up in such a way that it emits light in the visible spectral range during operation, the present invention is not restricted to the use of visible light. Rather, the principle of the invention can be implemented with electromagnetic radiation in all spectral ranges, in particular also with UV radiation and infrared electromagnetic radiation, insofar as appropriate sources and detectors are available. The choice of the spectral range used depends on the planned application, i.e. the web material to be tested.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Blende zwischen einer ersten Position, in welcher die Blende im Strahlengang zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Kamera angeordnet ist, und einer zweiten Position, in der die Blende außerhalb des Strahlengangs zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Kamera angeordnet ist, bewegbar montiert. Vorzugsweise ist dabei die Blende motorisch angetrieben bewegbar. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es mit einer einzigen Vorrichtung, Bilder des bahnförmigen Materials sowohl im Dunkelfeld als auch im Hellfeld aufzunehmen.In one embodiment of the invention, the diaphragm is movable between a first position in which the diaphragm is arranged in the beam path between the lighting device and the camera, and a second position in which the diaphragm is arranged outside the beam path between the lighting device and the camera assembled. The diaphragm is preferably movable in a motor-driven manner. Such a configuration makes it possible with a single device to record images of the web-like material both in the dark field and in the bright field.
Darüber hinaus wird die oben genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Abbildung eines bahnförmigen Materials gelöst, das die Schritte aufweist: Bereitstellen eines bahnförmigen Materials in einer Objektebene, Abbilden eines Streifens mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in der Objektebene mit einem Objektiv auf eine Zeilenkamera, Beleuchten des abzubildenden Streifens in der Objektebene mit einer streifenförmigen Beleuchtungseinrichtung mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, wobei sich die Länge der Beleuchtungseinrichtung im Wesentlichen parallel zu der Länge des abzubildenden Streifens erstreckt, und Anordnen einer streifenförmige Blende mit einer Länge und einer Breite, wobei die Länge größer ist als die Breite, in einem Strahlengang von der Beleuchtungseinrichtung zu dem abzubildenden Streifen in der Objektebene, so dass sich die Länge der Blende im Wesentlichen parallel zu der Länge des abzubildenden Streifens erstreckt.In addition, the above-mentioned object is also achieved by a method for imaging a web-shaped material, which has the following steps: providing a web-shaped material in an object plane, imaging a strip with a length and a width, the length being greater than the width, in the object plane with an objective on a line camera, illuminating the strip to be imaged in the object plane with a strip-shaped lighting device with a length and a width, the length being greater than the width, the length of the lighting device being essentially parallel to the length of the Strips to be imaged extends, and arranging a strip-shaped diaphragm with a length and a width, the length being greater than the width, in a beam path from the lighting device to the strip to be imaged in the object plane, so that the length of the diaphragm is essentially parallel to the length of the mapped n strip extends.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren deutlich.
-
1 zeigt eine schematische Schnittansicht in Querrichtung durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zur Abbildung eines bahnförmigen Materials. -
2 zeigt eine schematische Schnittansicht in Längsrichtung durch die Vorrichtung zur Abbildung eines bahnförmigen Materials aus1 . -
3 zeigt eine weggebrochene perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Bewegen der Blende in und aus dem Strahlengang einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 shows a schematic sectional view in the transverse direction through an embodiment of a system according to the invention for imaging a web-shaped material. -
2 FIG. 11 shows a schematic sectional view in the longitudinal direction through the device for imaging a web-shaped material from FIG1 . -
3 shows a broken away perspective illustration of an arrangement for moving the diaphragm into and out of the beam path of a device according to the invention.
In den Figuren sind ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet.In the figures, similar elements are denoted by identical reference symbols.
In
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vier wesentliche Bestandteile auf, nämlich eine streifenförmige Beleuchtungseinrichtung
Die Elemente sind so angeordnet, dass ein zu untersuchendes bahnförmiges Material
Während die
Alle streifenförmigen Elemente, d.h. die Beleuchtungseinrichtung
Ferner liegen die Beleuchtungseinrichtung
Bei der Beleuchtungseinrichtung
Entscheidend für das Funktionieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass der Schlagschatten, welchen die Blende
Die Blende
In der Ansicht aus
Wie durch den Pfeil
In
In der Variante der
Obwohl Ausführungsformen, so wie sie beispielsweise unter Bezugnahme auf die
Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben werden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For the purposes of the original disclosure, it is pointed out that all features, as they are apparent to a person skilled in the art from the present description, the drawings and the claims, even if they are specifically only described in connection with certain further features, both individually and in Any combinations can be combined with other of the features or groups of features disclosed here, unless this has been expressly excluded or technical circumstances make such combinations impossible or meaningless. The comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is dispensed with here only for the sake of brevity and legibility of the description.
Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, this illustration and description is merely exemplary and is not intended to limit the scope of protection as it is defined by the claims. The invention is not limited to the disclosed embodiments.
Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ nicht andere Elemente oder Schritte aus und der unbestimmte Artikel „eine“ oder „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.Modifications of the disclosed embodiments will be apparent to those skilled in the art from the drawings, the description and the appended claims. In the claims, the word “comprising” does not exclude other elements or steps, and the indefinite article “a” or “a” does not exclude a plurality. The mere fact that certain features are claimed in different claims does not preclude their combination. Reference signs in the claims are not intended to restrict the scope of protection.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BeleuchtungseinrichtungLighting device
- 22
- Blendecover
- 33
- AbbildungsobjektivImaging lens
- 44th
- ZeilenkameraLine scan camera
- 55
- bahnförmiges Materialsheet material
- 66th
- CCD-ZeileCCD line
- 77th
- Ebenelevel
- 88th
- LeuchtdiodenLight emitting diodes
- 99
- Gehäusecasing
- 1010
- AperturAperture
- 1111
- StreuscheibeDiffuser
- 1212
- BlendenhalterVisor holder
- 1313
- Achseaxis
- 1414th
- Ende des BlendenhaltersEnd of the faceplate holder
- 1515th
- KurbelzapfenCrank pin
- 1616
- MaterialabschnittMaterial section
- 1717th
- abschwächender Streifenattenuating stripe
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