DE19631145A1

DE19631145A1 - System for testing and monitoring glass body and especially associated glass wall

Info

Publication number: DE19631145A1
Application number: DE1996131145
Authority: DE
Inventors: Thomas Huhn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-05

Abstract

The system has an illumination unit (2,3) for illuminating the glass body (B), and an imaging unit (4,5) which has at least one camera unit (5), for the optical imaging of the glass body. The illuminating unit is designed essentially for illumination aligned from at least one light direction and for introducing light in the glass. The imaging unit has at least one primary optic (4), which is designed for primary imaging, of at least one part of the region of the glass body (B) in the camera direction, exposed and/or transilluminated. Also which is arranged outside the spatial region radiated by the direct or the reflected light.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen und Inspizieren eines Glaskörpers und insbesondere einer zu gehörigen Glaswand gemäß Anspruch 1.The invention relates to a device for testing and Inspect a vitreous body and especially one too associated glass wall according to claim 1.

In der Optik- und Elektronikbranche werden sehr hohe Anfor derungen an die Qualität der einzelnen optischen Einrich tungen oder Anzeigeelemente zum Abbilden oder zum Darstel len von Informationen gestellt. Dies hat seine Ursache ins besondere im gestiegenen Wettbewerb am Markt auf der Grund lage eines wachsenden Kundenbewußtseins.There are very high demands in the optics and electronics industry changes in the quality of the individual optical equipment tion or display elements for imaging or for presentation len of information. This has its cause in especially in the increased competition on the market was a growing customer awareness.

Aus diesem Grunde besteht bei der Produktion derartiger Komponenten eine erhöhte Notwendigkeit, die entsprechenden optischen Anzeigeelemente, insbesondere aber die im wesent lichen transparenten Teile davon, vor der Endproduktion und vor Inverkehrbringen auf Verunreinigungen oder Materialfeh ler hin zu prüfen.For this reason, there is such in production Components an increased need, the corresponding optical display elements, but especially the essential transparent parts of it, before final production and before placing on the market for contamination or material mistake to check.

Dies betrifft zum Beispiel Linsen oder Spiegel für optische Systeme wie Objektive oder dergleichen und insbesondere au ch deren Rohlinge, aber auch die Grundkomponenten für An zeigegeräte oder Displays wie Bildröhren und insbesondere deren Front- oder Mattscheibe, welche in Monitoren oder Da ten-Display-Geräten Anwendung finden. Insbesondere im letz teren Fall ist der Wettbewerb auf dem Markt wegen der stei genden Kundennachfrage an hochauflösenden und farbtreuen Monitoren für den Einsatz in Computersystemen sehr stark angestiegen.This applies, for example, to lenses or mirrors for optical purposes Systems such as lenses or the like and especially au ch their blanks, but also the basic components for An pointing devices or displays such as picture tubes and in particular their front or screen, which in monitors or Da ten display devices. Especially in the last In the latter case, competition in the market is due to the steep customer demand for high-resolution and true-to-color Very strong monitors for use in computer systems increased.

Demzufolge wurden dazu verschiedene Verfahren, insbesondere für den Fließbandbetrieb, beschrieben, welche die optischen oder akustischen Eigenschaften der zu prüfenden Objekte aus nutzen. Es ist zum Beispiel bekannt, Monitorfrontflächen oder Mattscheiben einer optischen Kontrolle zu unterziehen, um Produktionsrückstände, Verunreinigungen oder Material fehler, die insbesondere in diesem, das Bild darstellenden Bereich, sehr problematisch sind, detektieren zu können. Oft geschieht das durch eine einfache Inaugenscheinnahme durch eine prüfende Person direkt am Fließband oder der verarbeitenden Anlage, oder aber es wird eine optische Fernkontrolle über eine Kamera-Monitor-Einheit durchge führt.As a result, various methods have been used, in particular for assembly line operation, which described the optical or acoustic properties of the objects to be tested use. For example, it is known to monitor front surfaces or subject the focusing screen to a visual inspection, production residues, impurities or material errors, in particular in this, the image representing Area that are very problematic to be able to detect. Often this is done by a simple inspection by a test person directly on the assembly line or the processing plant, or else it becomes an optical Remote control via a camera monitor unit leads.

Bei all diesen Verfahren besteht die Schwierigkeit, daß die jeweilige Inaugenscheinnahme ein personalintensiver und aufgrund der Anstrengung, die mit dieser Tätigkeit verbunden ist, fehlerbehafteter Arbeitsgang ist. Ferner können be stimmte Fehler oder auch Verunreinigungen, wie zum Beispiel sehr kleine Mikro-Einschlüsse oder -blasen, oder auch Schlieren, welche im Inneren der Glaswandung einer Monitor mattscheibe ausgebildet sein können und welche zu erhebli chen Bildfehlern bei der Verwendung einer entsprechenden Monitoreinheit Anlaß geben können, nicht erkannt werden. Dies betrifft ebenfalls die unter Umständen sehr kleinen Oberflächendefekte, nämlich die sogenannten "movable pits", an der Innenseite der in weiteren Arbeitsgängen zu be schichtenden Innenflächen einer Monitorfrontscheibe oder -mattscheibe. Hier ist insbesondere im Hinblick auf eine weitere Verbesserung und Erhöhung der Produktivität im Hin blick auf hochauflösende Monitore eine sichere Detektion derartiger Defekte zwingend erforderlich.The difficulty with all of these methods is that the respective inspection a personnel-intensive and due to the effort associated with this activity is a faulty operation. Furthermore, be agreed errors or impurities, such as very small micro-inclusions or bubbles, or too Schlieren, which is inside the glass wall of a monitor matt screen can be formed and which to erhebli Chen image errors when using a corresponding Monitor unit can give cause, can not be recognized. This also applies to those that may be very small Surface defects, namely the so-called "movable pits", on the inside of the be in further operations layering inner surfaces of a monitor windscreen or - focusing screen. Here is especially with regard to one further improvement and increase in productivity in the outward direction view of high-resolution monitors for reliable detection such defects are imperative.

Ferner erscheint aufgrund des hohen Personalbedarfs für herkömmliche Testsysteme die Automatisierung dieses Pro zesses wünschenswert.Furthermore appears due to the high personnel requirements for conventional test systems automate this pro desirable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Inspizieren und Prüfen von Glaskörpern und insbesondere von zugehörigen Glaswänden zu schaffen, mit welcher die Glaskörper zeitsparend, mit hoher räumlicher Auflösung und also mit niedriger Fehlerquote auf Verunrei nigungen und Fehler, insbesondere auf Schlieren, geprüft werden können.The invention has for its object a Device for inspecting and checking vitreous bodies and in particular to create associated glass walls with which saves the vitreous bodies with high spatial Resolution and therefore with a low error rate for errors tendencies and errors, especially for streaks can be.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Prüfen und Inspizieren eines Glaskörpers gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsge mäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a device for Checking and inspecting a vitreous body according to the claim 1 solved. Advantageous further developments of the fiction moderate device are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, an der Vorrichtung zum Prüfen und Inspizieren eine Belich tungseinrichtung zum Belichten des Glaskörpers und eine Ab bildungseinrichtung mit mindestens einer Kameraeinrichtung zum optischen Abbilden des Glaskörpers vorzusehen. Die Be lichtungseinrichtung ist erfindungsgemäß zum im wesentli chen gerichteten Belichten aus mindestens einer Belich tungsrichtung und zum Einleiten von Licht in das Glas ausgebildet. Weiterhin weist die Abbildungseinrichtung min destens eine Primäroptik auf, welche zum primären Abbilden zumindest eines Teils des von der Belichtungseinrichtung belichteten und/oder durchleuchteten Bereichs des Glaskör pers in die Kameraeinrichtung hinein ausgebildet ist. Fer ner ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Primärop tik außerhalb des von direktem oder, insbesondere ober flächlich, reflektiertem Licht bestrahlten Raumbereichs an geordnet.The object of the invention is to the device for checking and inspecting an exposure device for exposing the vitreous and an Ab education device with at least one camera device to provide for optical imaging of the vitreous. The Be Glowing device according to the invention is essentially Chen directed exposure from at least one exposure direction and for introducing light into the glass educated. Furthermore, the imaging device has min at least a primary optics, which for primary imaging at least part of that from the exposure device exposed and / or illuminated area of the glass body pers is formed in the camera device. Fer ner is the primary apex in the device according to the invention tik outside of direct or, especially upper flat, reflected light irradiated area orderly.

Eine derart gesteuerte Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den erheblichen Vorteil, daß die Kameraeinrich tung der Abbildungseinrichtung kein direktes Licht aus der Belichtungseinrichtung bzw. von einer Reflexion, z. B. an der Oberfläche des Glaskörpers erhält. Ausschließlich in dem Fall, daß ein Defekt oder eine Verunreinigung im Glas substrat des Glaskörpers bzw. der zugehörigen Glaswand vor liegt, welche das einfallende und den Körper durchleuchten de Licht streut, gelangt detektierbares Licht in die Kame raeinrichtung. Liegt ein derartiger Defekt oder eine derar tige Verunreinigung dagegen nicht vor, so wird von der Ab bildungseinrichtung ein Abbild erzeugt, welches im wesent lichen dunkel erscheint. Zur Detektion eines defekten oder verunreinigten Glaskörpers bzw. einer entsprechenden Glas wand kann deshalb auf die Detektion von Streulicht mit ho her Empfindlichkeit abgestellt werden. Insbesondere kann die Empfindlichkeit und/oder die Blende einer entsprechen den Kameraeinrichtung enorm erhöht werden, ohne daß dies zu einer Beeinträchtigung der Abbildungseigenschaften, insbe sondere durch Überbelichten, führen würde. Bei einer Stei gerung der Empfindlichkeit bzw. bei einem weiten Öffnen der Kamerablende werden aber selbst kleinste Streulichtanteile detektiert, und dieses Streulicht gibt einen nahezu eindeu tigen Hinweis auf einen Defekt oder eine Verunreinigung in dem geprüften und inspizierten Glaskörper.Such a controlled device compared to the state the technology has the considerable advantage that the camera equipment device of the imaging device no direct light from the Exposure device or from a reflection, for. B. on the surface of the vitreous body. Exclusively in in the event of a defect or contamination in the glass substrate of the glass body or the associated glass wall lies, which illuminate the incident and the body de light scatters, detectable light gets into the camera equipment. Is there such a defect or a derar However, if there is no contamination, the Ab educational device creates an image, which is essentially appears dark. To detect a defective or contaminated glass body or a corresponding glass wand can therefore on the detection of scattered light with ho forth sensitivity can be turned off. In particular, can the sensitivity and / or the aperture correspond to one the camera device can be increased enormously without this an impairment of the imaging properties, esp especially by overexposure. With a stone reduction in sensitivity or when opening the Camera shutters become even the smallest stray light components detected, and this scattered light gives an almost clear notice of a defect or contamination in the tested and inspected vitreous.

Unter Glas oder Glaskörper wird im Sinn der Erfindung in einem sehr weiten Sinne jegliches, für sichtbares Licht zu mindest teilweise transparente Material verstanden. Es kann sich dabei um farblose oder gefärbte Glassorten handeln. Es ist aber auch denkbar, Gegenstände aus zumindest teilweise transparenten Kunststoff mit einer derartigen erfindungsge mäßen Vorrichtung zu prüfen und zu inspizieren. Die zu in spizierenden Glaskörper können im wesentlichen jede belie bige Form aufweisen. Insbesondere ist aber an optischen Komponenten wie Linsen und Spiegel und deren Rohlinge oder an Bildröhren oder Teile davon gedacht.Under glass or vitreous is in the sense of the invention in in a very broad sense anything for visible light understood at least partially transparent material. It can are colorless or colored glass types. It but it is also conceivable to at least partially remove objects transparent plastic with such a fiction to check and inspect the proper device. The too in spitting vitreous bodies can be any have some shape. But in particular is on optical Components such as lenses and mirrors and their blanks or thought of picture tubes or parts thereof.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrich tung zum Prüfen und Inspizieren ergibt sich, wenn minde stens eine Blende vorgesehen ist, welche den durch die Be lichtungseinrichtung belichtbaren Raumbereich formt oder bildet und/oder diesen zumindest einseitig begrenzt. Dann ergibt sich nämlich ein nicht beleuchtbarer Raumbereich, in welchem gerade die Primäroptik oder aber auch die gesamte Abbildungseinrichtung angeordnet werden kann, um ein Be lichten durch direktes oder reflektiertes Licht zu vermei den.An advantageous embodiment of the Vorrich invention There is a need for testing and inspection if at least least an aperture is provided, which by the Be lighting device forms or illuminable space forms and / or limits this at least on one side. Then this results in a non-illuminable area, in which just the primary optics or the whole Imaging device can be arranged to a Be to avoid thinning by direct or reflected light the.

Eine sehr einfach zu fertigende Blende ist im wesentlichen eben ausgebildet. Bei bestimmten Anwendungen ist aber auch eine gekrümmte Blende oder eine Blende aus einem flexiblen Material vorteilhaft.An aperture that is very easy to manufacture is essentially just trained. But for certain applications too a curved aperture or an aperture made of a flexible Material advantageous.

Die Blende weist mindestens einen öffnungsbereich auf, durch welchen das Licht zur Belichtung des Glaskörpers hin durchtritt. Zum definierten Ausleuchten und zur markanten Begrenzung des belichteten Raumbereichs ist es vorgesehen, daß der Öffnungsbereich spaltartig ausgebildet ist. Je nach Anwendung ist es vorteilhaft, daß der Öffnungsbereich gekrümmt, insbesondere etwa in Form einer gekrümmten Linie, oder aber auch in Form eines Polygonzugs ausgebildet ist. Ferner ist auch eine Blende mit mehreren Spalten, welche gemeinsam den Öffnungsbereich der Blende bilden, vorgese hen. Insbesondere können die mehreren Spalte in etwa als Kanten eines Rechtecks oder eines Quadrats ausgebildet sein, so daß sich als belichteter oder durchleuchteter Be reich des Glaskörpers ein Bereich mit etwa rechteckigem oder quadratischem Querschnitt ergibt.The diaphragm has at least one opening area, through which the light to expose the vitreous body passes. For defined lighting and striking Limitation of the exposed room area is provided that the opening area is formed like a gap. Depending on It is advantageous to use the opening area curved, in particular approximately in the form of a curved line, or is also designed in the form of a polygon. There is also an aperture with several columns, which together form the opening area of the screen, vorese hen. In particular, the multiple columns can be approximately as Edges of a rectangle or a square be, so that as an illuminated or X-rayed Be range of the vitreous body an area with approximately rectangular or square cross section.

Zur Realisierung des gerichteten Belichtens ist es vorgese hen, daß die Belichtungseinrichtung im wesentlichen ge richtet strahlende Leuchtelemente aufweist. Diese Leucht elemente können als kontinuierlich strahlende Lampen oder auch als Blitzlampen oder dergleichen ausgebildet sein und zur Lichtausrichtung Reflektoren und/oder Lichtleiter ver wenden. Insbesondere können bei der Verwendung von Licht leitern diese mit ihren Lichtaustrittsflächen im öffnungs bereich angeordnet sein, und zwar insbesondere derart, daß alle Lichtleiter im wesentlichen gleichgerichtete Strah lenbündel emittieren. Aus der Kombination von Blende und gerichteter Lichtquelle ergibt sich eine besonders scharfe Abgrenzung des belichteten und durchleuchteten Raumbereichs.It is provided for the realization of the directed exposure hen that the exposure device is essentially ge aligns radiating light elements. This luminous elements can be used as continuously shining lamps or also be designed as flash lamps or the like and for light alignment, reflectors and / or light guides ver turn. In particular, when using light conduct these with their light-emitting surfaces in the opening area be arranged, in particular such that all light guides are essentially rectified beams emit oil bundle. From the combination of aperture and Directed light source results in a particularly sharp one Delimitation of the illuminated and illuminated area.

In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen und Inspizieren von Glaskörpern ist eine Mehrzahl von Blenden vorgesehen, die insbesondere im wesentlichen gleichartig und voneinander beabstandet ausgebildet sind. Dann nämlich kann durch je de Blende ein separater Raumbereich und somit auch ein se parater Teil des Glaskörpers belichtet und durchleuchtet werden, so daß zumindest ein Teil des Glaskörpers dadurch in Art eines Rasters überdeckt wird. In another advantageous development of the inventor Invention device for checking and inspecting A plurality of diaphragms is provided for vitreous bodies in particular, essentially the same and from each other are formed spaced. Then namely through each de A separate room area and therefore also a se Part of the vitreous body exposed and illuminated be so that at least part of the vitreous thereby is covered in the manner of a grid.

Das Belichten über die Mehrzahl von Blenden kann simultan, gruppenweise simultan oder sukzessiv erfolgen. Insbesondere ist es vorgesehen, daß für jeden Raumbereich einer Blende durch die Abbildungseinrichtung eine separate Teilabbildung des jeweils beleuchteten Teilbereichs des Glaskörpers durchgeführt wird, so daß durch die Gesamtheit aller durch geführten Teilabbildungen zumindest ein Teil des Glaskörpers gerastert abbildbar ist.Exposure over the plurality of apertures can be carried out simultaneously, in groups simultaneously or successively. Especially it is provided that for each area of an aperture a separate partial image through the imaging device of the illuminated portion of the vitreous is carried out so that through all of them guided partial images at least part of the Glass body is rasterized.

Eine besonders günstige Anordnung der Mehrzahl von Blenden ergibt sich, wenn diese in einem Mantelbereich einer ro tierbaren Walze ausgebildet sind. Dann nämlich können bei Rotation der Walze und insbesondere bei gleichzeitig durch geführter gesteuerter Belichtung die einzelnen Teilbelich tungen in wohl definierter Art und Weise am zu prüfenden Glaskörper durchgeführt werden. Es ist dabei insbesondere vorgesehen, daß im Betrieb der Vorrichtung die Walze zum Austritt des Lichts von ihrem Inneren her durch die Mantel fläche hindurch nach außen ausgelegt ist.A particularly favorable arrangement of the plurality of panels arises if this in a jacket area of a ro animalable roller are formed. Then namely at Rotation of the roller and especially at the same time guided controlled exposure the individual partial exposure in a well-defined manner on the test item Vitreous can be performed. It is particular provided that the roller for Light exits from inside through the mantle area is laid out to the outside.

Wie bereits erwähnt wurde, kann eine erfindungsgemäße Vor richtung zum Prüfen besonders effektiv eingesetzt werden, wenn die Abbildungseinrichtung zum rasternden Abbilden zu mindest eines Teils des Glaskörpers jeweils über Teilab bildungen in die Kameraeinrichtung hinein ausgebildet ist. Dabei kann das Teilabbilden dadurch realisiert werden, daß die Primäroptik mindestens ein positionierbares und/oder ein justierbares optisches Segment aufweist, durch welches gerade der abzubildende Teil des zu prüfenden Glaskörpers auf eventuell emittiertes Streulicht hin geprüft werden kann. Eine besonders günstige Anordnung für eine Vielzahl von Teilabbildungen ergibt sich, durch das Ausbilden einer entsprechenden Mehrzahl optischer Segmente. Diese können in Art einer Facettenoptik und insbesondere über Spiegelseg mente gebildet sein. Je nach Anwendungen können die Spie gelsegmente plan oder auch gewölbt sein, um eine entspre chende Bildverzerrung zu vermeiden, zu erzeugen oder zu kompensieren.As already mentioned, a front according to the invention direction for testing can be used particularly effectively, if the imaging device is for raster imaging at least a part of the vitreous body each over partab education is formed in the camera device. The partial mapping can be realized in that the primary optics have at least one positionable and / or has an adjustable optical segment through which just the part of the vitreous to be examined be checked for any emitted stray light can. A particularly favorable arrangement for a large number of partial images results from the formation of a corresponding plurality of optical segments. These can be in Kind of a facet optic and especially via mirror sail elements are formed. Depending on the application, the game Gel segments can be flat or curved to correspond to avoid, create or close image distortion compensate.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das optische Segment bewegbar ausgebil det, und zwar insbesondere zwischen mindestens einer ab bildenden und mindestens einer nicht abbildenden Po sition. Durch die Bewegung, insbesondere mittels einer Be wegungseinrichtung, kann das jeweilige optische Segment in die Stellung gebracht werden, in der eine Abbildung eines bestimmten Teilbereichs des zu prüfenden Glaskörpers mög lich ist, während z. B. in allen anderen Stellungen keine Abbildung erfolgt.In a further embodiment of the invention The optical segment is designed to be movable det, in particular between at least one educational and at least one non-imaging Po sition. Through the movement, in particular by means of a loading motion device, the respective optical segment in the position in which an illustration of a certain sub-area of the vitreous to be tested possible is Lich while z. B. none in all other positions Illustration is done.

Die dann vorteilhafterweise vorgesehene Bewegungseinrich tung ist zum gesteuerten Bewegen des mindestens eines op tischen Segments ausgebildet und wird insbesondere durch eine ebenfalls vorgesehene Steuereinrichtung gesteuert. Diese Steuereinrichtung kann ebenfalls den Antrieb der Walze, das Belichten und/oder den gesamten Abbildungsvorgang kontrollieren und regeln. Ferner kann es von Vorteil sein, wenn die Steuerung zusätzlich die Bildaufnahme, Speiche rung und Bildauswertung übernimmt, weil dann nach fest vorgebbaren Regeln eine Qualitätskontrolle unter gleich bleibenden Bewertungsmaßstäben realisierbar ist.The movement device then advantageously provided device is for the controlled movement of at least one op table segment and is particularly by also controls a control device provided. This control device can also drive the Roller, exposure and / or the entire imaging process control and regulate. It can also be advantageous if the controller also takes the image, spoke tion and image evaluation takes over because then after fixed predeterminable rules a quality control under the same permanent valuation standards can be realized.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsbei spiele näher erläutert. In dieser zeigtThe invention is based on a schematic Drawing based on preferred execution examples games explained. In this shows

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfin dungsgemäßen Vorrichtung gemäß eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels; Fig. 1 is a schematic side view of an inventive device according to a preferred embodiment;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Blende des in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispiels; Fig. 2 is a plan view of the diaphragm of the embodiment shown in Fig 1;

Fig. 3 und 4 eine schematische und teilweise geschnitte Prin zipskizze zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figures 3 and 4 is a schematic and partially cut-out principle sketch to explain the operation of the device according to the invention.

Fig. 5 eine schematische und teilweise geschnittene Seitenansicht einer Belichtungseinrichtung in Form einer rotierbaren Walze, und Fig. 5 is a schematic and partially sectioned side view of an exposure device in the form of a rotatable roller, and

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die abgeroll te Mantelfläche der in Fig. 5 gezeigten Belich tungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrich tung. Fig. 6 is a schematic plan view of the unrolled lateral surface of the exposure device shown in FIG. 5 of the device according to the invention.

Zunächst wird das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der in den Fig. 3 und 4 gezeigten sche matischen Darstellungen näher erläutert.First, the principle of operation of the device according to the invention is explained in more detail with reference to the cal matic representations shown in FIGS . 3 and 4.

In diesen Figuren ist der zu inspizierende Glaskörper B als Block dargestellt, und er weist eine Glaswand oder Wandbe reich F auf. In dieser Darstellung ist oberhalb des Glas körpers B die Belichtungseinrichtung 2 und 3 angeordnet. Sie besteht aus einer kontinuierlich oder blitzartig leuch tenden Lampe 2 und einer zwischen der Lampe 2 und dem zu inspizierenden Glaskörper B angeordneten Blende 3, welche aus dem eigentlichen Blendenkörper 3a und dem Öffnungsbe reich 3b, hier in Form eines Schlitzes, gebildet wird.In these figures, the glass body B to be inspected is shown as a block, and it has a glass wall or wall area F. In this illustration, the exposure device 2 and 3 is arranged above the glass body B. It consists of a continuously or flashing glowing lamp 2 and an arranged between the lamp 2 and the glass body B to be inspected diaphragm 3 , which is formed from the actual diaphragm body 3 a and the opening area 3 b, here in the form of a slot.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lampe 2 zum isotropen Aussenden von Licht ausgebildet. Das Licht wird von einem fiktiven Außendepunkt gleichmäßig in alle Raumrichtungen ausgesandt. Durch die zwischen der Lampe 2 und dem zu in spizierenden Körper B befindliche Blende wird ein bestimm ter Raumwinkel Ω aus dem gesamten durchleuchteten Win kelbereich der Lampe 2 quasi herausgeschnitten, so daß sich hinter der Blende 3 eine im wesentlichen gerichtete Belich tung in dem vom Raumwinkel Ω überstrichenen Bereich er gibt.In this exemplary embodiment, the lamp 2 is designed to emit light isotropically. The light is emitted evenly in all spatial directions from a fictitious outside point. Due to the between the lamp 2 and the body to be spied in aperture A certain ter solid angle Ω is quasi cut out of the entire illuminated angle area of the lamp 2 , so that behind the aperture 3 a substantially directional exposure device in the from solid angle Ω swept area there.

Die Fig. 3 zeigt den Fall, in welchem im Inneren des zu in spizierenden Glaskörpers B bzw. in dessen Wand F keinerlei Unregelmäßigkeiten, Defekte oder Verunreinigungen, insbe sondere keine Schlieren vorhanden sind. Sämtliches, in den Körper B eingestrahltes Licht, hier repräsentiert durch die primären Lichtstrahlen S1 bis S3, dringt in den Körper B bzw. dessen Wand F ein, um ihn geradlinig zu durchmessen und ihn ungehindert als transmittierte Strahlen T1 bis T3 wieder verlassen. FIG. 3 shows the case in which the interior of the, in particular sondere no streaks to in spizierenden glass body B and F in the wall of which no irregularities, defects or impurities are present. All light radiated into the body B, represented here by the primary light rays S1 to S3, penetrates into the body B or its wall F in order to measure it in a straight line and to leave it unimpeded as transmitted rays T1 to T3.

In der Fig. 4 ist der Fall gezeigt, wo der zu inspizierende Glaskörper B bzw. dessen Wand F im Inneren einen Defekt D, hier in Form einer Schliere aufweist. Die bereits in Fig. 3 angedeuteten Randstrahlen S1, T1 bzw. S3, T3 des durch leuchteten Raumwinkelbereichs Ω passieren auch in dem in Fig. 4 gezeigten Fall den Glaskörper B bzw. dessen Wand F ungehindert. Der mittlere Lichtstrahl S1 dagegen dringt zunächst in das Innere des Körpers B bzw. in dessen Wand F ein und trifft dann auf die Defektstelle D, wobei das Strahlenbündel des Lichtstrahls S1 an dieser Stelle durch Streuprozesse am Defekt D im allgemeinen in alle Richtungen mit unter Umständen unterschiedlichen Anteilen gestreut wird. Beispielhaft ist hier ein gestreuter und transmit tierter Strahl T2 gezeigt, der nach dem Streuvorgang am De fekt D den Glaskörper B ebenfalls ungehindert wieder verläßt, aber in einer Raumrichtung, welche nicht vom Raum winkelbereich Ω umfaßt wird, so daß sich in dieser ande ren Raumrichtung außerhalb des beleuchteten Bereichs die Primäroptik anordnen läßt, wobei dann gleichzeitig ein di rekter Lichteinfall aus der Lampe 2 bzw. auch der Einfall von an der Oberfläche reflektierten Lichts verhindert wird.In FIG. 4, the case is shown where the body to be inspected glass B and the wall of which F has inside a defect D, here in the form of a smear. The edge rays S1, T1 and S3, T3, already indicated in FIG. 3, of the solid angle region Ω illuminated by the solid also pass through the glass body B or its wall F unhindered in the case shown in FIG. 4. The middle light beam S1, on the other hand, first penetrates into the interior of the body B or into its wall F and then strikes the defect location D, the beam of the light beam S1 at this point generally due to scattering processes at the defect D in all directions different proportions is spread. As an example, a scattered and transmitted beam T2 is shown, which also leaves the vitreous body B unimpeded after the scattering process at the defect D, but in a spatial direction which is not covered by the spatial angular range Ω, so that in this other spatial direction the primary optics can be arranged outside the illuminated area, at the same time preventing a direct incidence of light from the lamp 2 or the incidence of light reflected on the surface.

Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht ein weiter konkretisiertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prüfen und Inspizieren eines Glaskörpers B. Fig. 1 shows a schematic side view of a further specified embodiment of the device according to the invention for testing and inspecting a vitreous body B.

Bei dieser Ausführungsform weist die Belichtungseinrichtung 2, 3 zwei Lampen 2 auf, die ebenfalls hinter einer Blende 3 aus einem Blendenmaterial 3a mit angebrachten Öffnungsbe reichen 3b ausgebildet ist. Hinter der Blende ergibt sich durch beide Lampen jeweils ein für jede Lampe 2 individuel ler durchleuchteter Raumwinkelbereich Ω1 und Ω2. Die se beiden Raumwinkelbereiche Ω1 und Ω2 überschneiden sich teilweise.In this embodiment, the exposure device 2 , 3 has two lamps 2 , which are also formed behind a diaphragm 3 made of a diaphragm material 3 a with attached opening 3 b. Behind the diaphragm, each lamp produces two individually illuminated solid angle ranges Ω1 and Ω2 for each lamp. The two solid angle ranges Ω1 and Ω2 partially overlap.

In den direkt durchleuchteten Raumbereich, der also durch die Vereinigung der Raumwinkelbereiche Ω1 und Ω2 ge bildet wird, ist der zu inspizierende Körper B bzw. dessen Wandbereich F angeordnet, so daß zumindest ein Teil davon beleuchtet und durchleuchtet wird.In the directly illuminated area, that is, through the union of the solid angle ranges Ω1 and Ω2 ge is formed, the body to be inspected is B or its body Wall area F arranged so that at least part of it is illuminated and X-rayed.

In einer relativen Entfernung von der Belichtungseinrich tung und vom durchleuchteten Körper, und zwar außerhalb der Raumwinkelbereiche Ω1 und Ω2, ist die Primäroptik 4 angeordnet, welche in diesem Ausführungsbeispiel durch ei nen beweglich justierbaren planaren Spiegel 6 aufweist, und welche keiner direkten Lichteinstrahlung durch die Lampen 2 ausgesetzt ist, da sie sich außerhalb der Raumwinkelberei che Ω1 und Ω2 befindet. At a relative distance from the exposure device and from the body being X-rayed, specifically outside the solid angle ranges Ω1 and Ω2, the primary optics 4 are arranged, which in this exemplary embodiment have a movably adjustable planar mirror 6 , and which have no direct light radiation from the lamps 2 is exposed because it is outside the solid angle ranges Ω1 and Ω2.

Im Normalfall, d. h. in dem Fall, daß der zu inspizierende Körper keinerlei Defekte aufweist, die Streulicht erzeugen könnten, fällt auch auf das Spiegelsegment 6 keinerlei Licht, welches in die weiter abseits angeordnete Kameraein richtung 5 abgebildet werden könnte. Es ergibt sich somit in der Kameraeinrichtung ein völlig dunkles Bild, so daß die Blende der Kamera und/oder die Empfindlichkeit der Ka mera sehr stark erhöht werden kann, ohne eine Überbe lichtung zu erhalten.In the normal case, ie in the case that the body to be inspected does not have any defects that could generate scattered light, no light falls on the mirror segment 6 , which could be imaged in the camera 5 further away. This results in a completely dark image in the camera device, so that the aperture of the camera and / or the sensitivity of the camera can be increased very greatly without overexposure.

Beim Auftreten eines Streulicht erzeugenden Defekts im oder am zu inspizierenden Glaskörper B bzw. dessen Wand F gibt es in der Regel gestreute Lichtstrahlen, die den Körper B bzw. dessen Wand F gerade in Richtung des Spiegelsegments 6 verlassen. Ein solcher transmittierter gestreuter Licht strahl T trifft dann auf die Spiegelfläche des Segments 6 auf und wird als ein reflektierter Strahl R in die Kamera einrichtung 5 hinein abgebildet und dort detektiert.When a defect producing stray light occurs in or on the glass body B to be inspected or its wall F, there are generally scattered light beams which leave the body B or its wall F in the direction of the mirror segment 6 . Such a transmitted scattered light beam T then strikes the mirror surface of the segment 6 and is imaged as a reflected beam R into the camera device 5 and detected there.

Die in Fig. 1 gezeigte Steuereinrichtung 7 dient hier so wohl der Steuerung des Belichtens als auch des Abbil dens und kann darüber hinaus auch die Positionierung und Ausrichtung des Spiegelsegments 6 der Primäroptik 4 über nehmen. Ferner ist es denkbar, daß als Kamera 5 eine Spei cherkamera benutzt wird, wobei die Steuerungseinrichtung 7 mit einer Speichereinrichtung versehen ist und gleichzei tig die Bildauswertung und die Detektion eines Defekts übernimmt.The control device 7 shown in FIG. 1 serves here as well to control the exposure as well as the imaging and can also take over the positioning and alignment of the mirror segment 6 of the primary optics 4 . Furthermore, it is conceivable that a storage camera is used as the camera 5 , the control device 7 being provided with a storage device and at the same time taking over the image evaluation and detection of a defect.

Fig. 2 zeigt eine schematische und teilweise geschnittene Draufsicht auf die Blende 3 des in Fig. 1 gezeigten Aus führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 2 shows a schematic and partially sectioned plan view of the aperture 3 of the exemplary embodiment shown in Fig. 1 from the device according to the invention.

In dem Blendenmaterial 3a sind vier Spalte 3b, die jeweils senkrecht aufeinanderstehen ausgebildet. Die vier Spalte 3b bilden in diesem Ausführungsbeispiel in etwa die Kantenli nien eines Quadrats.In the diaphragm material 3 a four gaps 3 b are formed, which are each perpendicular to each other. In this exemplary embodiment, the four columns 3 b form approximately the edge lines of a square.

Die Fig. 5 und 6 zeigen nun ein Ausführungsbeispiel einer Belichtungseinrichtung 2, 3, bei welcher eine Mehrzahl von Blenden 3 auf der Mantelfläche 9 einer rotierbaren Walze 8 versetzt angeordnet sind. Jede einzelne der Blenden 3 weist hier im wesentlichen die in Fig. 2 gezeigte Struktur auf. Der Versatz der einzelnen Blenden 3 gegeneinander führt da zu, daß beim Rotieren der Walze 8 nacheinander jeweils auch ein versetzter Raumbereich vor der Walze durchleuchtet wird, so daß sich ein mosaikartiges oder facettenartiges Teilbelichten des zu inspizierenden und vor der Blende 3 angeordneten Körpers B bzw. dessen Wand F ergibt. Man kann hier von einer abtastenden oder rasternden Belichtung des zu inspizierenden Glaskörpers B reden.Are arranged to Figs. 5 and 6 now show an embodiment of an exposure means 2, 3, wherein a plurality of orifices 3 on the lateral surface 9 of a rotatable roller 8 was added. Each of the diaphragms 3 essentially has the structure shown in FIG. 2. The offset of the individual diaphragms 3 relative to one another leads to the fact that, when the roller 8 rotates, a staggered spatial area in front of the roller is also illuminated, so that a mosaic-like or facet-like partial exposure of the body B to be inspected and arranged in front of the diaphragm 3 or whose wall gives F. One can speak of a scanning or scanning exposure of the glass body B to be inspected.

Fig. 6 zeigt zur Veranschaulichung den abgewickelten Man telbereich 9 der rotierbaren Walze 8. Fig. 6 shows the developed Man telbereich 9 of the rotatable roller 8th

Fig. 5 zeigt im Querschnitt die rotierbar Walze 8, wobei die Öffnungsbereiche 3b der Blenden 3 als Durchbrechungen 3b im Blendenmaterial 3a erscheinen. Fig. 5 shows in cross section the rotatable roller 8, wherein the opening portions 3b of the diaphragm 3 as perforations 3 b in the diaphragm material 3 appear a.

Im Zentrum. d. h. im Bereich der Rotationsachse der rotier baren Walze 8, ist eine Lampe 2 zum Belichten der Öffnungs bereiche 3b und der dahinterliegenden Raumbereiche angeord net. Das Licht kann aber auch über Lichtleiterelemente zu den Öffnungsbereichen 3b geführt werden, wobei dann das Licht über eine außerhalb der Walze 8 angeordneten Lampe 2, insbesondere über die seitlichen Walzenstirnflächen vermit telt, eingespeist wird.Downtown. ie in the area of the axis of rotation of the rotatable roller 8 , a lamp 2 for exposing the opening areas 3 b and the underlying spatial areas is net angeord. The light can also be guided via light guide elements to the opening areas 3 b, in which case the light is fed via a lamp 2 arranged outside the roller 8 , in particular via the side roller end faces.

Claims

1. Device for checking and inspecting a glass body (B) and in particular an associated glass wall (F), with an exposure device ( 2 , 3 ) for exposing the glass body (B), and
with an imaging device ( 4 , 5 ), which has at least one camera device ( 5 ), for optically imaging the glass body (B),
wherein the exposure device ( 2 , 3 ) is designed for essentially directed exposure from at least one exposure direction and for introducing light into the glass, and
wherein the imaging device ( 4 , 5 ) has at least one primary optics ( 4 ) which, for the primary imaging, the at least part of the area of the glass body (B) exposed and / or illuminated by the exposure device ( 2 , 3 ) into the camera device ( 5 ) is formed and which is arranged outside the area illuminated by direct or reflected light.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least one aperture ( 3 ) for forming and / or for at least one-sided limitation of the illuminating device ( 2 ) Be exposed area is provided.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the diaphragm ( 3 ) is substantially flat.

4. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the diaphragm ( 3 ) has at least one opening area ( 3 b) for the passage of light.

5. The device according to claim 4, characterized in that the opening region ( 3 b) is formed like a gap.

6. Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the opening area ( 3 b) is approximately curved or in the form of a polygon.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the diaphragm ( 3 ) has a plurality of opening areas ( 3 b) which form approximately the edges of a rectangle or a square.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the exposure device ( 2 , 3 ) has substantially directional radiating luminous elements ( 2 ).

9. The device according to claim 8, characterized in that the lighting elements ( 2 ) are designed as continuously radiating lamps or as flash lamps or the like.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the exposure device ( 2 , 3 ) has reflectors and / or light guides for light alignment.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the exposure device ( 2 , 3 ) a plurality of substantially the same and / or spaced from each other apertures ( 3 ), in particular for rastering loading, at least a part of the glass body (B ) having.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the diaphragms ( 3 ) in the jacket region ( 9 ) of a rotatable roller ( 8 ) are formed.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the roller ( 8 ), in particular during operation of the on device ( 1 ), is designed for the exit of the light from the inside through the jacket region ( 9 ) through to the outside.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the imaging device ( 4 , 5 ) is designed for raster imaging at least a part of the glass body (B) via partial images in the camera device ( 5 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the primary optics ( 4 ) for partial imaging has at least one positionable and / or adjustable optical segment ( 6 ).

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the segment ( 6 ) is designed to be movable.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that a movement device for the controlled movement of the segment ( 6 ) is provided.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a control device ( 7 ) for controlling at least the exposure and / or the imaging and, if appropriate, the movement of the exposure device and / or the primary optics, in particular the optical segment, is provided.