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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslesen einer Markierung unter einer texturierten Glasplatte.
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Texturierte Glasplatten kommen insbesondere als fronseitige Verkapselungselemente von Solarmodulen zum Einsatz. Bei der Textur der Glasoberfläche auf der Lichteinfallsseite handelt es sich um eine mikroskopische Strukturierung der Oberfläche in kraterförmigen, nadel- oder pyramidenartigen Formen, deren Durchmesser und Höhen im Submillimeterbereich insbesondere im Bereich von 1 bis 100 μm liegen. Diese Strukturierung kann chaotisch oder periodisch ausgebildet sein.
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Der Zweck einer solchen Texturierung besteht darin, dass einerseits mehr Licht in die Glasplatte eintritt. Im Unterschied zu einer perfekt ebenen Grenzfläche, bei der nach den Gesetzen der Optik gemäß dem Unterschied der Brechungsindizes der Anteil und die Richtung des reflektierten Lichtes definiert ist, wird bei einer texturierten Oberfläche aufgrund der Oberflächenrauheit ein Teil des Lichts derart reflektiert, dass es erneut auf die Luft-Glas-Grenzfläche trifft und erneut zu einem bestimmten Anteil in das Glas eintritt. Kurz gesagt, kann man den Anteil des einkoppelnden Lichts gegenüber einer perfekt ebenen Glasoberfläche durch eine Textur erhöhen. Andererseits gilt dies auch für Licht, das aus dem Innern der Glasplatte auf die texturierte Grenzfläche treffend ganz oder teilweise zurückreflektiert wird. Die Wahrscheinlichkeit, dass es für definierte Einstrahlrichtungen zu einer Totalreflexion und somit zum vollständigen Einfangen des Lichtstrahls kommt, ist bei einer texturierten Grenzfläche signifikant höher.
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Um den Wirkungsgrad von Solarmodulen zu steigern sind somit nicht nur die Oberflächen der Solarzellen auf deren Lichteinfallsseite regelmäßig texturiert sondern auch die Glasoberflächen auf der Lichteinfallsseite der Module.
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Nachteilig ist der durch die texturierte Mikrostruktur zwangsläufig erzeugte optische Streueffekt parallel einfallenden Lichtes. Dadurch wird eine gewisse Unschärfe beim Betrachten feiner Strukturen unter derartig texturierten Glasscheiben hervorgerufen. Wenn es sich bei solchen feinen Strukturen um Markierungen des Solarmoduls handelt, die beispielsweise für die Qualitätskontrolle ausgelesen werden müssen, so kann es zu Auslesefehlern kommen, die auf den durch die Textur verursachten Kontrastverlust und/oder auf geometrische Verzeichnungen zurück zu führen sind.
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In der Praxis kann man auf texturierten Glasoberflächen ein kontrastreicheres Bild von Strukturen erhalten, die sich unter der Glasoberfläche befinden, indem man einen Tropfen einer Flüssigkeit oder eines Gels auf die Oberfläche aufbringt. Unter diesem Tropfen erscheinen hinter dem Glas liegende Strukturen klarer und somit kontrastreicher und idealerweise weitestgehend entzerrt. Dies hat damit zu tun, dass die Submillimeter-Strukturen der Texturierung durch die Flüssigkeit oder das Gel ausgefüllt werden. Der Sprung des Brechungsindexes zwischen dem Glas und Flüssigkeit/Gel ist deutlich geringer als zwischen Glas und Luft. Insofern ist der an dieser Grenzfläche auftretende Streueffekt signifikant reduziert und der Kontrast einer optischen Abbildung durch die Kombination von Tropfen und Glas steigt.
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Nachteilig an dieser Lösung ist, dass der Tropfen bei geneigten Glasscheiben nicht ortsfest bleibt und dass es abhängig von der spezifischen Flüssigkeit oder dem spezifischen Gel problematisch sein kann, das aufgebrachte Material rückstandslos von der Glasoberfläche zu entfernen.
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Aus der
US2007/0263293A1 und
US2011/0176221A1 sind Objektiv-Einrichtungen bekannt, die als Flüssiglinsen ausgebildet sind. Diese Linsen sind jedoch einerseits empfindlich, weil die Flüssigkeit während einer Deformation die Membran durchdringen und austreten kann, und andererseits kann das Brechungsvermögen schwer steuerbar sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, das die genannten Nachteile überwindet und einfach und unkompliziert zum Auslesen von Markierungen unter texturierten Glasscheiben genutzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Auslesen einer Markierung unter einer texturierten Glasplatte mit den folgenden Merkmalen gelöst:
- – Bereitstellen einer texturierten Glasplatte, unter der sich eine Markierung befindet,
- – Bereitstellen eines Kamerasystems, wobei die Objektiv-Einrichtung des Kamerasystems im Bereich der Markierung über der Glasplatte positioniert wird oder die Markierung unterhalb der Objektiv-Einrichtung positioniert wird,
- – Absenken der Objektiv-Einrichtung auf die texturierte Glasplatte derart, dass die Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes auf die Glasplatte gedrückt wird,
- – Auslesen der Markierung mit Hilfe der Kamera,
- – Abheben der Objektiv-Einrichtung von der Glasplatte derart, dass die Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes von der Glasplatte abgelöst wird. Das Kamerasystem weist eine Kamera oder einem elektro-optischen Bildgeber und die Objektiv-Einrichtung auf. Die Objektiv-Einrichtung ist ein als Objektiv ausgebildetes refraktives Element, das in einer Halteeinrichtung der Objektiv-Einrichtung fixiert ist und eine optische Achse aufweist, wobei die Halteeinrichtung senkrecht zur optischen Achse der Objektiv-Einrichtung in Richtung der auszulesenden Markierung betrachtet bis zu einer Abschlussebene reicht und in der Abschlussebene eine Auflagefläche aufweist.
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Das Material der Kontaktoberfläche des refraktiven Elements ist bevorzugt so ausgewählt, dass sich das refraktive Element nach dem Anpressen rückstandsfrei auf von der Oberfläche der texturierten Glasplatte ablösen lässt.
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Dieses Verfahren ist für das Auslesen einer Markierung vorgesehen, die unter einer texturierten Glasplatte eines Solarmoduls positioniert ist. Der Einsatz im Bereich der Solarmodule ist besonders vorteilhaft bei Wafersolarmodulen. Üblicherweise ist jede der in diesen Modulen verbauten Wafersolarzellen mit einer individuellen Markierung versehen. Mit Hilfe einer der vielfältigen nachstehend beschriebenen Ausführungsformen der Objektiv-Einrichtung oder des Kamerasystems aufweisend eine solche Objektiv-Einrichtung lässt sich das Auslesen der Markierung gemäß der vorangehend beschriebenen Verfahren einfach und zuverlässig durchführen.
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Als Objektiv-Einrichtung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein optisches Bauteil verstanden, das einem optisch zu erfassenden Objekt im Strahlengang am nächsten kommt. Die Objektiv-Einrichtung muss nicht zwingend vergrößernde oder verkleinernde Eigenschaften aufweisen. Als refraktives Element wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Bauteil verstanden, das aufgrund des zur Anwendung kommenden Werkstoffes hinreichend transparent für die Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung insbesondere sichtbaren Lichts ist, die zur Erzeugung einer optischen Abbildung entlang einer optischen Achse durch das refraktive Element hindurch zum Einsatz kommen. Je nach geometrischer Form des refraktiven Elements und abhängig von dessen Brechungsindex wird der Strahlengang des auftreffenden Lichtes beeinflusst. Betrachtet man die Halteeinrichtung des refraktiven Elementes entlang der optischen Achse, so erstreckt sich die Haltevorrichtung bis zu Bereichen, die eine Auflagefläche bilden. Diese Auflagefläche spannt eine Abschlussebene auf. Diese Abschlussebene kann im einfachsten Fall plan und senkrecht zur optischen Achse ausgebildet sein, aber auch deutlich komplexere gekrümmte Oberflächenformen annehmen, die von 90 Grad abweichende Winkel zur optischen Achse einnehmen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das refraktive Element zumindest im Bereich einer zur auszulesenden Markierung hin orientierten Kontaktoberfläche über die Abschlussebene der Halteeinrichtung hinaus ragt oder sich die zur auszulesenden Markierung hin orientierte Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes mittels einer als Element der Halteeinrichtung ausgebildeten Verstelleinrichtung derart bewegen lässt, dass die Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes über die Abschlussebene der Halteeinrichtung hinaus ragt, wobei das refraktive Element zumindest auf der zur auszulesenden Markierung hin orientierten Kontaktoberfläche derart verformbar ausgebildet ist, dass sich bei einem Andrücken der Kontaktoberfläche auf eine texturierte Oberfläche mit Strukturen aufweisend Durchmesser und Tiefen kleiner 0,1 mm und größer 0,05 μm die Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes in die Strukturen mit diesen Durchmessern und Tiefen zumindest teilweise einpresst.
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Für die Variante ohne Verstelleinrichtung gilt ebenso wie für die Variante mit Verstelleinrichtung, dass die Kontaktoberfläche und die hinter der Oberfläche liegenden Bereiche des refraktiven Elementes aus hinreichend verformbaren Werkstoffen ausgebildet sein müssen. Diese Werkstoffe sind für die zur Abbildung eingesetzte elektromagnetische Strahlung hinreichend transparent und weisen einen Brechungsindex auf, der sich weniger als 20%, bevorzugt weniger als 10% und besonders bevorzugt weniger als 5% vom Brechungsindex des Glases der texturierten Glasoberfläche unterscheidet. Unter dem Merkmal der hinreichenden Verformbarkeit ist zu verstehen, dass die plastische und/oder elastische Verformung derart realisiert wird, dass sich Abschnitte des refraktiven Elementes zumindest teilweise in die Vertiefungen der Strukturierung hineinpressen. Dies lässt sich abhängig von den zum Einsatz kommenden Materialien beispielsweise mit Anpressdrücken im Bereich von über 0,01 Newton pro Quadratzentimeter auf derartigen texturierten Glasoberflächen realisieren.
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Durch das zumindest teilweise Einpressen in die Vertiefungen der Texturierung wird das Material des refraktiven Elementes zumindest teilweise an die Flanken der Vertiefungen auf der Glasoberfläche gepresst. An den dadurch entstehenden Grenzflächen zwischen refraktivem Element und Glasoberfläche wird – abhängig vom Material des refraktiven Elementes – der Sprung des Brechungsindex beseitigt oder signifikant reduziert. Auf diese Weise tritt ein Effekt ein, der ähnlich der aus dem Stand der Technik bekannten Technik des Einsatzes eines Wasser- oder Geltropfens funktioniert. Mit dem Unterschied, dass die Vertiefungen der Texturierung in aller Regel durch das refraktive Element nicht vollständig ausgefüllt werden. Abhängig vom eingesetzten Material für das refraktive Element und abhängig vom ausgeübten Druck werden üblicherweise gewisse Restabschnitte im Bodenbereich der Vertiefungen weiterhin mit Luft gefüllt sein und nach wie vor einen Indexsprung aufweisen. In der Aufsicht bilden diese Restabschnitte die im Folgenden als Indexsprungfläche bezeichneten Bereiche aus. Dennoch reicht im Vergleich zur verbleibenden Indexsprungfläche der Anteil der Glasoberfläche, an den das verformbare refraktive Element angepresst ist, im Folgenden als Anpressfläche bezeichnet, aus, um mit dem refraktiven Element durch die texturierte Glasscheibe hindurch eine signifikant kontrastreichere Abbildung einer unter der Glasscheibe liegenden Markierung gewährleisten zu können.
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Der Effekt des zumindest teilweisen Einpressens wird im Wesentlichen durch die für das refraktive Element zu Einsatz kommenden Materialien beeinflusst. Weiterhin spielt auch der aufgewendete Anpressdruck eine Rolle. Allerdings ist der Anpressdruck nicht in so weiten Bereichen variabel, wie sich die Verformbarkeit und die plastischen und/oder elastischen Eigenschaften des refraktiven Elements durch die zum Einsatz kommenden Materialien zur Ausbildung des refraktiven Elementes beeinflussen lässt.
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Bevorzugt ist das refraktive Element makroskopisch und mikroskopisch verformbar ausgebildet. Ebenso denkbar ist jedoch eine rein mikroskopische Verformbarkeit. D. h. bei einer makroskopisch flachen texturierten Glasfläche wäre das verformbare refraktive Element ebenfalls makroskopisch flach. Mikroskopisch ist jedoch eine für die benötigte signifikante Kontraststeigerung ausreichende plastische und/oder elastische Verformbarkeit vorhanden. Eine rein plastische Verformbarkeit kann beispielsweise durch ein wachsartiges Material realisiert werden. Wie ein mikroskopischer Stempel prägt sich die Texturierung in die Grenzfläche des refraktiven Elementes ein. Wesentlich ist, dass sich das derart verformte refraktive Element weitgehend rückstandsfrei von der Oberfläche abheben lässt. Wird es auf eine neue texturierte Oberfläche gesetzt, so prägt sich die neue Oberflächenstruktur über die alte noch vorhandene eingeprägte Strukturierung. Ein vollständiges Löschen der alten Prägung ist nicht zwingend erforderlich. Um eine signifikante Kontraststeigerung zu erreichen, reicht es aus, bei jedem neuen Aufpressen eine hinreichend große Anpressfläche zu realisieren.
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Der Vorteil einer kombinierten mikroskopischen und makroskopischen Verformbarkeit besteht insbesondere darin, dass man das refraktive Element mittels einer Verstelleinrichtung in seiner makroskopischen Form beeinflussen kann und somit auch die optischen Eigenschaften des Strahlengangs bei einer Abbildung durch das refraktive Element veränderbar sind. Dies betrifft insbesondere eine Vergrößerung der auszulesenden Markierung.
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Eine vorteilhafte Variante zur Ausbildung der Objektiv-Einrichtung besteht darin, das refraktive Element zumindest im Bereich der Kontaktoberfläche als Membran mit einem hinter der Membran eingeschlossenen refraktiven Füllstoff in Form einer Flüssigkeit oder eines Gel oder eines Polymers auszubilden. Die Eigenschaften zur elastischen und/oder plastischen Verformbarkeit werden insbesondere durch die Materialeigenschaften der Membran bestimmt. Derartige verformbare refraktive Elemente in Form verstellbarer Linsen werden zum Beispiel von der Optotune AG aus Dietikon, Schweiz hergestellt und vertrieben.
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Die Membran lässt sich ausbilden aus: Polymeren, Gel (z. B. Optical Gel OG-1001 by LitewayTM), Elastomeren z. B. TPE (Thermoplastischen Elastomere), LCE (Flüssigkristallinen Elastomeren), Silikonen z. B. PDMS (Polydimethylsiloxan) Sylgard 186, Acrylverbindungen, Urethanen, Thermoplast z. B. ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PA (Polyamid), PC (Polycarbonat), PMMA (Polymethylmethacrylat), PET (Polyethylenterephthalat), PE (Polyethylen), PP (Polypropylen), PS (Polystyrol), PVC (Polyvinylchlorid) oder auch aus Duroplasten. Der refraktive Füllstoff kann in Form einer ionischen Flüssigkeit, eines Gels oder eines Polymers ausgebildet sein. Auch die vorangehend für die Membran genannten Werkstoffe sind für die Ausbildung eines verformbaren refraktiven Elements nur aus einem solchen Werkstoff ohne Membran geeignet, so lange die geforderte plastische und/oder elastische Verformbarkeit auf der mikroskopischen Ebene gegeben ist. Für den Brechungsindex von Membran und/oder refraktivem Füllstoff gelten die eingangs gemachten Ausführungen, d. h. der Unterschied hinsichtlich der Brechungsindizes soll möglichst gering sein.
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In bevorzugten Ausführungsformen eines Membranaufbaus des refraktiven Elements weist die Membran eine Dicke im Bereich von 0,1 μm bis 100 μm und eine Dehnfähigkeit von mehr als 20% auf. Beispielsweise haben sich Membrandicken von rund zehn Mikrometern bei 100% Dehnfähigkeit bewährt.
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Es ist von Vorteil, dass die Auflagefläche entlang der optischen Achse betrachtet die Kontaktoberfläche des refraktiven Elementes umschließt. Dadurch lässt sich ein räumlich umfassender Schutz des refraktiven Elements einfach realisieren.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform mit einem mikroskopisch und makroskopisch verformbaren refraktiven Element sieht vor, dass das refraktive Element ein definiertes refraktives Volumen an refraktiver Flüssigkeit oder an refraktivem Gel oder an refraktivem Polymer aufweist, wobei das definierte refraktive Volumen insbesondere durch die Membran eingeschlossen ist und durch eine Verstelleinrichtung makroskopisch verformbar ist. Bevorzugt ist die Verstelleinrichtung derart ausgebildet, dass eine translatorische Bewegung der Verstelleinrichtung in Richtung des refraktiven Elementes das refraktive Volumen verformt. Die translatorische Bewegung lässt sich beispielsweise durch das Aufsetzen und Aufdrücken der Objektiv-Einrichtung auf eine texturierte Glasoberfläche einfach realisieren.
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Alle vorangehend beschriebenen Varianten einer Objektiv-Einrichtung lassen sich vorteilhaft optisch mit einer Kamera oder einem elektro-optischen Bildgeber zu dem Kamerasystem zum Auslesen einer Markierung unter einer texturierten Glasplatte kombinieren. Dazu kann die Objektiv-Einrichtung entlang der optischen Achse in den Strahlengang vor einer handelsüblichen Kamera eingebaut werden. Ebenso ist denkbar, die Objektiv-Einrichtung über weitere optische Elemente beispielsweise in Form eines optischen Lichtleiters mit einer Kamera oder einem elektro-optischen Bildgeber in Form eines CCD-Arrays (Charged Coupled Device) zu kombinieren.
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Derartige Kamerasysteme sind bevorzugt derart weitergebildet, dass das Kamerasystem eine Verschlusseinrichtung zum Schutz der Kontaktoberfläche der Objektiv-Einrichtung und/oder eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen der Kontaktoberfläche aufweist.
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Diese Kamerasysteme lassen sich weiterhin insbesondere bei in-line-Produktionsanlagen von Solarmodulen automatisiert integrieren, um Markierungen unter den texturierten Glasscheiben mit verbessertem Kontrast fehlerfrei auszulesen. Ebenso ist denkbar, ein solches Kamerasystem in einem tragbaren Auslesegerät mit integrierter Datenspeicherung und Anzeigedisplay für den Einsatz im Feld montierter Solarmodule einzusetzen.
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Nachfolgend wird mindestens eine Variante der Objektiv-Einrichtung, des Kamerasystems und des Verfahrens zum Auslesen einer Markierung anhand von Ausführungsformen in den Figuren erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Objektiv-Einrichtung über einer texturierten Glasplatte eines Solarmoduls;
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2 die Ansicht aus 1, wobei die Objektiv-Einrichtung mit seiner Auflagefläche auf die texturierte Glasplatte aufgesetzt ist;
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3 die Ansicht aus 2, wobei die Objektiv-Einrichtung mit seiner Auflagefläche auf die texturierte Glasplatte aufgepresst ist;
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4 eine mikroskopisch vergrößerte stark schematisierte Teilansicht aus 2;
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5 eine mikroskopisch vergrößerte stark schematisierte Teilansicht aus 3;
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6 eine schematische Ansicht eines Kamerasystems mit einer zweiten Ausführungsform der Objektiv-Einrichtung, die über einer texturierten Glasplatte eines Wafer-Solarmoduls angeordnet ist und
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7 die Ansicht aus 6, wobei das Kamerasystem mit seiner Objektiv-Einrichtung auf die texturierte Glasplatte des Solarmoduls aufgepresst ist.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Objektiv-Einrichtung 1 über einer texturierten Glasplatte 3 eines Solarmoduls. Unter der texturierten Glasplatte ist eine Wafer-Solarzelle 31 mit einer Markierung 30 angeordnet. Unter der Wafer-Solarzelle 31 schließt ein Rückseitenverkapselungselement 32 das Solarmodul nach hinten hin ab.
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Die Objektiv-Einrichtung 1 zeigt das refraktive Element 10 mit seiner in Richtung der auszulesenden Markierung 30 hin leicht konvex gekrümmten Kontaktoberfläche 100. Das refraktive Element 10 ist durch eine hohlzylinderförmige Halteeinrichtung 11 eingefasst. Es ist rotationssymmetrisch zu einer optischen Achse A aufgebaut, die durch die Mitte des refraktiven Elementes 10 hindurch verläuft. Auf der zum Solarmodul hin liegenden Seite weist die Halteeinrichtung 11 der Objektiv-Einrichtung 1 eine ebenfalls hohlzylinderförmige Verstelleinrichtung 13 auf. Aus Richtung des Solarmoduls betrachtet ist der Durchmesser der Verstelleinrichtung 13 geringer als der der Halteeinrichtung 11. Entlang der optischen Achse A und in Richtung der auszulesenden Markierung 30 betrachtet endet die Halteeinrichtung 11 in einer ringförmigen Auflagefläche 12 der Verstelleinrichtung 13. Diese ringförmige Auflagefläche 12 liegt in einer Abschlussebene E der Objektiv-Einrichtung 1.
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Die Abschlussebene E erstreckt sich bei diesem rotationssymmetrischen Aufbau parallel zur Oberfläche der texturierten Glasplatte 3. Bei der hier rein beispielhaft gezeigten ersten Ausführungsform der Objektiv-Einrichtung 1 ist der Kontaktbereich 100 des refraktiven Elements 10 als flexible Membran ausgebildet, die eine ionische Flüssigkeit im Innern des refraktiven Elementes einschließt. Auf der vom Solarmodul abgewandten Seite des refraktiven Elementes weist das refraktive Element 10 eine starre transparente optische Oberfläche 101 auf, die beispielsweise aus Glas ausgebildet ist. Die Verstelleinrichtung 13 liegt auf der als Membran ausgebildeten und dem Solarmodul zugewandten Oberfläche des refraktiven Elementes 10.
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In 2 ist dargestellt, wie sich der Aufbau der Objektiv-Einrichtung aus 1 verändert, wenn mittels der Verstelleinrichtung 13 auf die benachbarte Kontaktoberfläche 100 des refraktiven Elementes 10 gedrückt wird. Dabei wird ein Teil des Volumens der durch die Membran eingeschlossenen ionischen Flüssigkeit verdrängt, weil sich die Verstelleinrichtung 13 in das verformbare refraktive Element 10 hineinpresst. Da das Gesamtvolumen der ionischen Flüssigkeit konstant bleiben muss, führt das Hineindrücken der Verstelleinrichtung dazu, dass die konvexe Krümmung der Kontaktoberfläche 100 in Richtung der texturierten Glasplatte 3 des Solarmoduls zunimmt. Das Eindrücken der Verstelleinrichtung 13 in das verformbare refraktive Element 10 wird durch das Auflegen der Verstelleinrichtung 13 mit seinem Auflagebereich 12 auf die Glasplatte 3 realisiert. Da die Verstelleinrichtung 13 entlang der optischen Achse A betrachtet weiter in Richtung des Solarmoduls hervorsteht, kommt die Objektiv-Einrichtung 1 bei einer Bewegung in Richtung Solarmodul zuerst mit ihrer Auflagefläche 12 der Verstelleinrichtung 13 mit dem Solarmodul in Kontakt. Wird mehr Druck auf die Halteeinrichtung 11 ausgeübt, so presst sich die Verstelleinrichtung 13 immer weiter in das verformbare refraktive Element 10 ein und verformt dieses. Dadurch nimmt die konvexe Krümmung der Kontaktoberfläche 100 des refraktiven Elementes 10 immer weiter zu, bis die Kontaktoberfläche schließlich auf die Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 trifft und auf diese gepresst wird, wie dies in 3 dargestellt ist.
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4 und 5 zeigen mikroskopisch vergrößerte und stark schematisierte Teilansichten aus 2 und 3. In 4 ist ähnlich wie in 2 die konvex gekrümmte und als Membran ausgebildete Kontaktoberfläche 100 des refraktiven Elements 10 dargestellt. Unmittelbar darunter aber noch nicht in mechanischem Kontakt stehend ist schematisiert die Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 mit seinen unregelmäßigen Vertiefungen gezeigt. Wie in 3 gezeigt, wird das verformbare refraktive Element 10 mit seiner Kontaktoberfläche 100 auf die Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 gepresst. Dadurch wird bei der hier gezeigten Ausführungsform der Objektiv-Einrichtung 1 das refraktive Element 10 zumindest teilweise in jede der Vertiefungen hineingedrückt. Beiderseits entlang der Spitzen dieser Vertiefungen presst sich die als elastisch verformbare Membran ausgebildete Kontaktoberfläche 100 im Bereich der Anpressflächen 34 an die unregelmäßige Oberfläche der texturierten Glasplatte 3. Wählt man die Materialien für die flexible Membran und die dahinter eingeschlossene ionische Flüssigkeit hinsichtlich ihrer Brechungsindizes derart, dass die Veränderung des Brechungsindexes zwischen der texturierten Glasplatte 3 und dem verformbaren refraktiven Element 10 gering ist, d. h. weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, so wird die Streuung der die Anpressflächen 34 passierenden elektromagnetischen Strahlung signifikant reduziert. Bereiche, in denen sich die Kontaktoberfläche 100 nicht an die Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 anlegt, weisen nach wie vor den Indexsprung von Luft auf Glas auf und werden daher als Indexsprungflächen 33 bezeichnet. Durch die Verformbarkeit des refraktiven Elementes 10 entstehen Anpressflächen 34. Je höher der Anteil der Anpressflächen 34 gegenüber den verbleibenden Indexsprungflächen 33 ist, desto geringer wird die beim Übergang zwischen texturierter Glasplatte 3 und dem refraktiven Element 10 auftretende Streuung. Dies führt zu einem signifikanten Anstieg des Kontrasts, wenn eine unter der texturierten Glasplatte 3 befindliche Markierung durch das verformbare refraktive Element 10 hindurch optisch abgebildet wird.
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6 zeigt eine schematische Ansicht eines Kamerasystems mit einer weiteren Ausführungsform einer Objektiv-Einrichtung 1, die über einer texturierten Glasplatte 3 eines Solarmoduls mit einer Mehrzahl an Wafer-Solarzellen 31 angeordnet ist. Jede der Wafer-Solarzellen 31 weist eine Markierung 30 auf. Entlang der optischen Achse A der Objektiv-Einrichtung 1 ist über der Objektiv-Einrichtung 1 eine Kamera 2 oder ein opto-elektrischer Bildgeber 2 angeordnet. Durch ein refraktives Element 10 der Objektiv-Einrichtung 1 lässt sich das unter der Objektiv-Einrichtung 1 angeordnete Solarmodul optisch in der Kamera 2 oder in dem opto-elektrischen Bildgeber 2 abbilden. Weiterhin ist das Kamerasystem mit einer Verschlusseinrichtung 20 ausgestattet, die einen Deckel aufweist, der sich zum Schutz gegenüber äußeren Einflüssen über das refraktive Element 10 der Objektiv-Einrichtung 1 positionieren lässt. Weiterhin ist eine Reinigungseinrichtung 21 vorgesehen, mittels der sich die Kontaktoberfläche 100 des refraktiven Elementes 10 bei Bedarf reinigen lässt. Bei der hier gezeigten weiteren Ausführungsform der Objektiv-Einrichtung 1 ist anders als bei der ersten Ausführungsform aus den 1 bis 3 keine Verstelleinrichtung vorgesehen. Die in Richtung des Solarmoduls 3 betrachtet konvex gekrümmte Kontaktoberfläche 100 ragt über die Abschlussebene E der Objektiv-Einrichtung 1 hinaus. Dadurch kommt die Kontaktoberfläche 100 bei einer Annäherung des Kamerasystems entlang der optischen Achse A an das Solarmodul als erstes mit der Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 in Kontakt. Dabei wird die konvex geformte Kontaktoberfläche 100 durch das Anpressen flach gedrückt. Dies ist in 7 dargestellt. Mikroskopisch betrachtet gelten die zu den 4 und 5 gemachten Ausführungen entsprechend, so dass auf diese Weise die Streu-Effekte an der Grenzfläche zwischen texturierter Glasscheibe 3 und dem refraktiven Element 10 signifikant reduziert werden.
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Mit einem derartigen Kamerasystem aufweisend eine der vielen möglichen Ausführungsformen der Objektiv-Einrichtung kann ein verbessertes Ausleseverfahren einer unter einer texturierten Glasplatte 3 befindlichen Markierung durchgeführt werden. Dazu wird die Glasplatte 3 mit der darunter befindlichen Markierung 30 sowie dem Kamerasystem bereitgestellt. Das Kamerasystem wird über der Markierung 30 positioniert oder die Glasplatte 30 wird mit seiner Markierung 30 unter dem Kamerasystem positioniert, wie dies in 6 zu sehen ist. Danach wird das Kamerasystem wie in 7 dargestellt abgesenkt, so dass das verformbare refraktive Element 10 mit seiner Kontaktoberfläche 100 auf die Oberfläche der texturierten Glasplatte 3 aufgedrückt wird. Die Markierung 30 wird nun ausgelesen und anschließend wird das Kamerasystem wie in 6 dargestellt wieder von der texturierten Glasplatte 3 abgehoben.
