DE19919895A1

DE19919895A1 - Fehlererkennungssystem für bandförmiges Material, Beleuchtungs-, Steuer- und Aufnahmevorrichtung hierfür

Info

Publication number: DE19919895A1
Application number: DE1999119895
Authority: DE
Inventors: Michael Brauckmann; Martin Clasen; Andreas Schwarz
Original assignee: ZENTRUM fur NEUROINFORMATIK G
Current assignee: Idemia Identity and Security Germany AG
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10) zur Erkennung von Fehlern auf bandförmigem Material (B), umfassend eine Beleuchtungsvorrichtung (11) zur Erzeugung einer räumlich homogenen Beleuchtung eines Bildfeldes, durch welches das bandförmige Material (B) geführt wird, mit wenigstens zwei in ihrer Längsrichtung ausgedehnten Beleuchtungseinrichtungen (11a, 11b), und einer (ersten) Reflektoreinrichtung (12) mit einem Öffnungsbereich und einem Bodenbereich, wobei die Beleuchtungseinrichtungen (11a, 11b) im wesentlichen parallel zueinander im Bodenbereich der (ersten) Reflektoreinrichtung (12) angeordnet sind, eine Aufnahmevorrichtung (15) zum Erstellen von Abbildungen des bandförmigen Materials (B), und eine Steuervorrichtung (16) zum Synchronisieren der Aufnahmevorrichtung (15) und der Beleuchtungsvorrichtung (11). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in der Beleuchtungsvorrichtung (11) zwischen den wenigstens zwei Beleutungseinrichtungen (11a, 11b) jeweils eine zweite Reflektoreinrichtung (13) in der ersten Reflektoreinrichtung (12) angeordnet ist, die Steuervorrichtung (16) lichtempfindliche Detektoreinrichtungen (17a, 17b), die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen (11a, 11b) zugeordnet sind, wobei jede Detektoreinrichtung (17), den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert, und eine Ermittlungseinrichtung, die auf Grundlage dieser Detektionen ein zur ...

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein System zur Erkennung von Fehlern auf bandförmigem Material umfassend eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer räumlich homogenen Beleuchtung eines Bildfeldes, durch welches das bandförmige Materials geführt wird, mit wenigstens zwei in ihrer Längsrichtung ausgedehnten Beleuchtungseinrichtungen, und einer (ersten) Reflektoreinrichtung mit einem Öffnungsbereich und einem Bodenbereich, wobei die Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen parallel zueinander im Bodenbe reich der (ersten) Reflektoreinrichtung angeordnet sind, eine Aufnahmevorrichtung zum Erstellen von Abbildungen des bandförmigen Materials, und eine Steuervorrichtung zum Synchronisieren der Aufnahmevorrichtung und der Beleuchtungsvorrichtung.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer räumlich homogenen Beleuchtung, insbesondere für ein System zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material, umfassend wenigstens zwei in ihrer Längsrichtung ausgedehnte Beleuchtungseinrichtungen, und eine (erste) Reflek toreinrichtung mit einem Öffnungsbereich und einem Bodenbereich, wobei die Beleuch tungseinrichtungen im wesentlichen parallel zueinander im Bodenbereich der (ersten) Reflektoreinrichtung angeordnet sind.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für eine Aufnahmevorrich tung zum Synchronisieren der Aufnahmevorrichtung mit einer stroboskopartig betriebe nen Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für ein System zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Aufnahmevorrichtung, insbesondere für ein System zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material.

Stand der Technik

Ein derartiges System, derartige Beleuchtungsvorrichtungen, derartige Steuervorrich tungen für Aufnahmevorrichtungen und derartige Aufnahmevorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt.

Beispielsweise zeigt die WO 98/06897 ein System zur Erkennung von Fehlern auf bandförmigem Material mit einer Beleuchtungsvorrichtung, einer Aufnahmevorrichtung und einer Steuervorrichtung für die Beleuchtungsvorrichtung und die Aufnahmevorrich tung. Dieses System ist zur Fehlererkennung auf Papierbändern ausgelegt. In diesem System wird das Papierband mit einer Transporteinrichtung durch ein mit der Beleuch tungseinrichtung beleuchtetes Bildfeld der Aufnahmevorrichtung geführt. Die Steuervor richtung steuert hierbei die Beleuchtungsvorrichtung und die Aufnahmevorrichtung der art, daß eine Vielzahl von Abbildungen, die das Papierband in seiner Gesamtheit ab decken, aufgenommen und zur Fehlererkennung an eine Datenverarbeitungsvorrich tung weitergegeben werden.

Wie die Untersuchungen, die zur vorliegenden Erfindung geführt haben, gezeigt haben, beschränken, wenn derartige Systeme im Online-Betrieb arbeiten, d. h. die Fehlererken nung während des Transports des Papierbandes durchgeführt wird, im wesentlichen zwei Faktoren die Geschwindigkeit des Gesamtsystems, nämlich die Verarbeitung der Vielzahl der aufgenommenen Daten in der Datenverarbeitungsvorrichtung und das Auslesen bzw. die Übertragung der aufgenommenen Daten von der Aufnahmevorrich tung zur Datenverarbeitungsvorrichtung.

Die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Daten wird hierbei insbesondere durch Fehler, mit denen diese Daten behaftet sind, also durch die Qualität der Daten, vermindert. Diese Fehler führen dazu, daß entweder zeitaufwendige Korrekturen an den Daten selbst vor genommen werden müssen bevor sie durch die eigentlichen Fehlererkennungsalgo rithmen behandelt werden, oder daß die Fehlererkennungsalgorithmen aufgrund der fehlerhaften Daten wesentlich länger benötigen bis sie das Vorliegen/Nichtvorliegen ei nes Fehlers erkannt haben. Solche die Verarbeitungsgeschwindigkeit reduzierenden Fehler resultieren, wie im folgenden im Detail erläutert wird, aus inhomogener Beleuch tung des Papierbandes während der Aufnahme.

Die Inhomogenität der Beleuchtung kann hierbei, wie unter Bezugnahme auf Fig. 6 und Fig. 7 erläutert wird, räumlicher Natur, oder, wie unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert wird, zeitlicher Natur sein.

In Fig. 6 ist ein Querschnitt durch eine Beleuchtungsvorrichtung 60 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Diese Beleuchtungsvorrichtung 60 umfaßt zwei in ihrer Längsrich tung ausgedehnte Beleuchtungseinrichtungen 61a und 61b, die im Bodenbereich 62a einer Reflektoreinrichtung 62 parallel zueinander angeordnet sind. Die Reflektoreinrich tung 62 hat senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 61a und 61b im wesentlichen trapezförmige Querschnitte.

Als Beleuchtungseinrichtung werden bekannte Vorrichtungen, beispielsweise Xenonent ladungslampen verwendet, die einerseits die erforderliche Intensität liefern und anderer seits eine wirtschaftlich rentable Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung ermöglichen. Im vorliegenden Anwendungsfall, in dem eine Beleuchtung einer relativ großen Fläche erreicht werden soll, ist es zweckmäßig wenigstens zwei Beleuchtungseinrichtungen einzusetzen.

Wie aus Fig. 7a, welche die Intensitätsverteilung einer mit dieser Beleuchtungsvorrich tung beleuchteten Fläche zeigt, ersichtlich, führt das Vorsehen der zwei Beleuchtungs einrichtungen insbesondere in dem Mittelbereich der mit einer derartigen Beleuchtungs vorrichtung beleuchteten Fläche gegenüber den Randbereichen der beleuchteten Flä che zu einer erhöhten Intensität und damit insgesamt zu einer räumlich inhomogenen Beleuchtung.

Die zeitliche Inhomogenität tritt insbesondere bei einer Verwendung von Beleuch tungsvorrichtungen im Fall von bandförmigem Material, das mit hoher Geschwindigkeit durch das Bildfeld bewegt wird, auf. Aufgrund der Tatsache, daß das Band mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, ist es zur Vermeidung einer Bewegungsunschärfe erfor derlich, die Aufnahmevorrichtung mit relativ kurzen Belichtungszeiten bzw. Verschluß zeiten zu betreiben. Für die im Stand der Technik verwendeten Bandtransportge schwindigkeiten von 500-1500 m/min liegen Belichtungszeiten zur Vermeidung einer Bewegungsunschärfe oftmals unter 20 µs.

Weiterhin sind zur Aufnahme der einzelnen Abbildungen sehr hohe Beleuchtungsstär ken erforderlich, so daß in der Regel eine Beleuchtungsvorrichtung verwendet wird, die im Stroboskopbetrieb oder Blitzbetrieb arbeitet. Insbesondere eignen sich hierzu Gas entladungslampen. Da die Abbrenndauer von im Stroboskopbetrieb verwendeten Gas entladungslampen oftmals über 30 µs beträgt, ist es demnach erforderlich die Aufnah mevorrichtung mit dem Stroboskopblitz zu synchronisieren. Eine derartig Sychronisie rung gemäß dem Stand der Technik wird im folgenden beschrieben.

Fig. 15, in der zwei Gasentladungen A und A' dargestellt sind, zeigt eine stroboskopar tige Gasentladung eine zeitabhängige Verteilung der Intensität. Insbesondere wird eine Gasentladung mit einem vorgeschlagenen Triggerimpuls, der zu einem Zeitpunkt t_TR ausgegeben wird, zu einem Zeitpunkt t_A, bzw. t_A', dem Zündzeitpunkt, gestartet. Die In tensität steigt nach dem Start sehr schnell bis zu einem Maximalwert an und fällt nach Erreichen dieses Maximalwerts vergleichsweise langsam ab.

Problematisch ist nun, wie in Fig. 15 dargestellt, daß die Zeitdauer zwischen Abgabe des Triggerimpulses und dem Start der Gasentladung, d. h. t_A - t_TR für Gasentladung A und t_A' - t_TR für Gasentaldung A', aufgrund der Natur der Gasentladung sehr stark vari iert. Da der Triggerimpuls in den Steuervorrichtungen gemäß dem Stand der Technik zur Steuerung des Beginns der Belichtungszeitdauer T_B verwendet wird, variiert die während einer vorgegebenen Belichtungszeitdauer abgegebene Lichtmenge.

Betrachtet man beispielsweise Extremwerte für t_A und t_A' in Fig. 15, stellt man fest, daß eine mit dem Triggerimpuls t_TR für die Gasentladung synchronisierte Belichtungsdauer T_B zu sehr unterschiedlichen während gleicher Belichtungsdauer abgegebenen Licht mengen M_A und M_A' für verschiedene Abbildungen, also zu einer zeitlichen Inhomogeni tät der Beleuchtung, die für verschiedene Abbildungen eingesetzt wird, führen kann.

Betreffend die Ausleserate für Daten aus der Aufnahmevorrichtung ist diese in der Pra xis dadurch beschränkt, daß Videokameras Daten mit einem Bildfrequenzstandard von 50 Hz bzw. 60 Hz ausgeben, d. h. es können maximal 50 bzw. 60 Bilder/s ausgelesen werden. Setzt man die maximale Zeitdauer, die für die Aufnahme einer Abbildung erfor derlich und im wesentlichen durch die Abbrenndauer des Lichtblitzes gegeben ist, mit 100 µs an, ist der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern (bei 50 Hz) um einen Faktor 200 größer als die zur Aufnahme verwendete Zeit.

Im Stand der Technik sind zwar spezielle Hochgeschwindigkeitskameras bekannt, die mit höheren Raten ausgelesen werden können, diese Kameras haben allerdings keine standardisierte Datenausgabe und benötigen deshalb spezielle Datenkonvertierungs verfahren. Soll andererseits eine Kompatibilität, beispielsweise beim Nachrüsten von Systemen mit verbesserten Videokameras, beim Austausch defekter Videokameras und dergleichen, gewährleistet werden, ist man deshalb auf diese beiden Bildfrequenzstan dards und die damit verbundenen Datenausleseraten aus der Aufnahmevorrichtung beschränkt.

Beschreibung der Erfindung

Angesichts der zuvor diskutierten Nachteile der bekannten Systeme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System, insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Steuervorrichtung für eine Aufnahmevorrichtung und eine Aufnahmevorrichtung zu schaffen, die zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit des bekannten Systems zur Er kennung von Fehlern auf bandförmigem Material führen.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung die Geschwindigkeit dadurch zu erhöhen, daß die Bereitstellung der Daten für eine Datenverarbeitungsvorrichtung sowohl in be zug auf die Datenqualität als auch in bezug auf die Datenmenge optimiert ist, d. h. die Qualität der aufgenommenen Daten, die gemäß dem Stand der Technik Fehler wegen räumlicher und zeitlicher Inhomogenität der Beleuchtung aufweisen, verbessert wird, und zum anderen die Auslesegeschwindigkeit der aufgenommenen Daten aus der Auf nahmevorrichtung erhöht wird.

Diese Aufgabe wird durch ein System der zuvor genannten Art gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß in der Beleuchtungsvorrichtung zwischen den wenigstens zwei Be leuchtungseinrichtungen jeweils eine zweite Reflektoreinrichtung in der ersten Reflek toreinrichtung angeordnet ist, die Steuervorrichtung lichtempfindliche Detektoreinrich tungen, die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen zugeordnet sind, wobei jede Detektoreinrichtung, den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbestimmten Intensi tätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert, und eine Ermittlungseinrichtung, die auf Grundlage dieser Detektionen ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeignetes Signal erzeugt, aufweist, und die Auf nahmevorrichtung wenigstens zwei Kameraeinrichtungen aufweist, die jeweils zur Abbil dung eines von einer Beleuchtungsvorrichtung beleuchteten Bildfelds, durch welches das bandförmige Material geführt wird, angeordnet sind, wobei die wenigstens zwei Ka meraeinrichtungen so ansteuerbar sind, daß sie sequentiell und zyklisch, d. h. taktver setzt, Abbildungen des sich im Bildfeld befindlichen Abschnitts des bandförmigen Mate rials erstellen.

Durch die zweite Reflektoreinrichtung, die jeweils zwischen zwei Beleuchtungseinrich tungen in dem Reflektor angeordnet ist, kann eine homogenere räumliche Verteilung des Beleuchtungslichts erzielt werden.

Dadurch daß die Steuervorrichtung lichtempfindliche Detektoreinrichtungen aufweist, die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen zugeordnet sind, und jede Detektoreinrich tung den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert, kann für jeden Lichtblitz ein Referenzpunkt festgelegt werden. Diese Referenzpunkte für die ein zelnen Lichtblitze der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen werden schließlich von ei ner Ermittlungseinrichtung verwendet, um ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeignetes Signal zu erzeugen. Durch diese Maßnahme läßt sich eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte zeitliche Homogenität der Beleuchtung für die verschiedenen Abbildungen der verschiedenen Abschnitte des bandförmigen Materials erzielen.

Indem die Aufnahmevorrichtung des erfindungsgemäßen Systems wenigstens zwei Kameraeinrichtungen aufweist, die jeweils zur Abbildung eines von einer Beleuchtungs vorrichtung beleuchteten Bildfelds, durch welches das bandförmige Material geführt wird, angeordnet sind, und diese Kameraeinrichtungen so ansteuerbar sind, daß sie sequentiell und zyklisch Abbildungen des sich im Bildfeld befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials erstellen, kann insgesamt die Datenausleserate und damit die Datenübertragungsrate an die Datenverarbeitungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Kameras erhöht werden. Insbesondere schafft eine Verwen dung von zwei Kameraeinrichtungen eine Verdopplung, eine Verwendung von drei Ka meraeinrichtungen eine Verdreifachung und eine Verwendung von n Kameraeinrichtun gen eine Ver-n-fachung der Datenausleserate.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist das erfindungsgemäße System zur Erken nung von Fehlern in bandförmigem Papiermaterial vorgesehen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann das erfindungsgemäße System zur Erkennung von Fehlern in bandförmigem Folienmaterial, insbesondere Plastikfoli enmaterial, vorgesehen werden.

Hierbei kann das bandförmige Papiermaterial bzw. das bandförmige Folienmaterial bei Standardbedingungen vorteilhafterweise mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3000 m/min bewegt werden. Dieser Wert steht einem Wert von 1500 m/min für ein System gemäß dem Stand der Technik bei Standardbedingungen, d. h. 1 mm Auflösung bei ei nem 700 × 500 Pixel Bildfeld (500 Pixel in Bandlängsrichtung) und einer Ausleserate von 50 Hz, gegenüber. Bei Änderung der Pixelanzahl im Bildfeld und/oder bei Änderung der Auflösung ändert sich dieser Wert entsprechend.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung können die zuvor beschriebenen Sy steme zur Fehlererkennung im Durchlicht ausgebildet sein. Hierbei sind Beleuchtungs vorrichtung und Aufnahmevorrichtung auf einander gegenüberliegenden Seiten des bandförmigen Materials vorgesehen. Da Fehler in bandförmigem Material entweder zu einer Erhöhung der Transmissivität des Materials (Löcher und dergleichen) oder zu ei ner Verringerung der Transmissivität des Materials (Faltungen, Verwerfungen und der gleichen) führen, kann in dieser Weiterbildung eine Fehlererkennung aufgrund verän derter Transmissivität des Materials durchgeführt werden.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann das erfindungsgemäße System zur Fehlererkennung auch im Auflicht vorgesehen sein. Hierbei befinden sich Beleuch tungsvorrichtung und Aufnahmevorrichtung auf derselben Seite des bandförmigen Ma terials. Bei dieser Weiterbildung wird die Tatsache ausgenützt, daß sich Fehler in band förmigem Material entweder an einer erhöhten oder einer verringerten Reflektivität des Materials zeigen.

Gegenüber der Anwendung im Durchlicht kann es erforderlich sein, zusätzliche Maß nahme zu treffen, damit etwaige Schrägstellungen der Beleuchtungsvorrichtung und der Aufnahmevorrichtung, die eine Untersuchung im Auflicht erfordern kann, ausgeglichen werden. Hierzu können die Beleuchtungsvorrichtung und/oder die Aufnahmevorrichtung mit Korrekturfiltem, deren Transmissivität etwaige systematische Inhomogenitäten des Beleuchtungslichts und des reflektierten Lichts ausgleichen, versehen werden.

Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe wird insbesondere eine Beleuchtungsvor richtung der zuvor genannten Art eingesetzt, die sich dadurch auszeichnet, daß zwi schen zwei Beleuchtungseinrichtungen jeweils eine zweite Reflektoreinrichtung in der ersten Reflektoreinrichtung angeordnet ist.

Durch diese Maßnahme kann die räumliche Homogenität der Intensitätsverteilung stark erhöht werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Beleuchtungsvorrichtung kann die Aus dehnung jeder zweiten Reflektoreinrichtung in Richtung vom Bodenbereich zum Öff nungsbereich der ersten Reflektoreinrichtung kleiner als die entsprechende Ausdeh nung der ersten Reflektoreinrichtung sein.

Durch diese Weiterbildung kann die räumliche Homogenität der Beleuchtungsvorrich tung weiter gesteigert werden. Insbesondere erzielt man durch diese Maßnahme eine Verbesserung in der Mitte zwischen je zwei benachbarten Beleuchtungseinrichtungen des mit der Beleuchtungsvorrichtung beleuchteten Bereichs.

Vorteilhafterweise beträgt in dieser Weiterbildung diese Ausdehnung der zweiten Reflek toreinrichtung höchstens 60% der Ausdehnung der ersten Reflektoreinrichtung.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Beleuch tungsvorrichtung kann jede zweite Reflektoreinrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen trapezförmige Querschnitte aufweisen, wo bei die Reflexionsflächen der zweiten Reflektoreinrichtung an den kurzen Außenseiten und den schrägen Außenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind. Diese Weiterbildung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, das derartige Reflektoreinrich tungen auf einfache Weise und damit kostengünstig hergestellt werden können.

Entsprechend einer alternativen Weiterbildung kann jede zweite Reflektoreinrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen parabel förmige Querschnitte aufweisen, wobei die Reflexionsflächen der zweiten Reflektorein richtung an den Außenseiten der parabelförmigen Querschnitte lokalisiert sind. Auch diese Weiterbildung läßt sich unter dem Kostenaspekt zu vertretbaren Bedingungen herstellen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Beleuch tungsvorrichtungen kann die erste Reflektoreinrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen trapezförmige Querschnitte aufweisen, wo bei die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung an den schrägen Innenseiten und Teilen der kurzen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind. Von Reflexionsflächen kann in dem Bereich der trapezförmigen Reflektoreinrichtung, in der die zweite Reflektoreinrichtung vorgesehen ist, abgesehen werden. Wie bereits die Trapezform bei der zweiten Reflektoreinrichtung, führt auch die Trapezform der ersten Reflektoreinrichtung zu relativ geringen Herstellungskosten.

Alternativ hierzu kann die erste Reflektoreinrichtung senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen auch Querschnitte mit einem ersten Parabelabschnitt und einem zweiten Parabelabschnitt aufweisen, wobei die Reflexionsflächen der ersten Re flektoreinrichtung an den Innenseiten der Parabelabschnitte lokalisiert sind. Für die Re flexionsflächen gilt das bereits Obengesagte.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungen können dritte Reflektoreinrichtungen vorgesehen werden, die im Bodenbereich in der ersten Reflektoreinrichtung angeordnet sind und in denen die Beleuchtungseinrichtun gen untergebracht sind. Diese dritten Reflektoreinrichtungen führen zu einer weiteren Verbesserung der räumlichen Homogenität des von der Beleuchtungsvorrichtung abge gebenen Lichts.

Zweckmäßigerweise können die dritten Reflektoreinrichtungen senkrecht zur Längsrich tung der Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitte auf weisen, wobei die Reflexionsflächen der dritten Reflektoreinrichtungen an den kurzen Innenseiten und den schrägen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind. Diese spezielle Form hat den Vorteil, daß sie ebenfalls zu vergleichsweise gerin gen Herstellungskosten führt.

Die erste Reflektoreinrichtung der zuvor beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung parallel zur bzw. entlang der Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen im wesentlichen trapezförmige Quer schnitte aufweisen, wobei die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung an den schrägen Innenseiten und Teilen der kurzen Innenseiten der trapezförmigen Querschnit te lokalisiert sind. Diese Form stellt auch im Randbereich der durch die Vorrichtung be leuchteten Fläche eine ausreichende räumliche Homogenität sicher, wobei relativ nied rige Herstellungskosten gewährleistet sind.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung sind die in Längsrichtung der Be leuchtungseinrichtungen verlaufenden Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung und der zweiten Reflektoreinrichtung, sowie gegebenenfalls der dritten Reflektoreinrich tungen, einstückig ausgebildet.

In diesem Fall können die Reflexionsflächen der Reflektoreinrichtungen durch Biegen von Metallblech ausgebildet werden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen und damit billigen Aufbau der Reflektoreinrichtungen.

Alternativ können die Reflexionsflächen auch durch Beschichten eines Körpers mit re flektierendem Material ausgebildet werden, wobei die Oberfläche des Körpers die Form der Reflexionsflächen der ersten, der zweiten und gegebenenfalls der dritten Reflek toreinrichtung aufweist.

Zur weiteren Erhöhung der Homogenität können die Reflektoreinrichtungen der zuvor beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen gemäß einer anderen vorteilhaften Weiter bildung Licht diffus reflektieren.

Hierzu können die Reflektoreinrichtungen vorteilhafterweise durch metallisches Material mit grober Oberflächenstruktur gebildet sein.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der zuvor beschriebenen Beleuchtungsvorrichtun gen kann zur weiteren Erhöhung der räumlichen Homogenität des resultierenden Be leuchtungslichts vor dem Öffnungsbereich der ersten Reflektoreinrichtung eine diffus lichtdurchlässige Abdeckung angeordnet sein. Diese kann beispielsweise in Form einer matten Plexiglasscheibe oder in Form einer Milchglasscheibe vorgesehen sein.

Die zuvor beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen können als Beleuchtungseinrich tungen Gasentladungslampen, beispielsweise Xenonentladungslampen, aufweisen. Vorteil von Gasentladungslampen ist es, daß hohe Beleuchtungsstärken mit relativ ge ringem finanziellen Aufwand erzielt werden können. Alternativ lassen sich auch Leucht diodenzeilen oder Leuchtdiodenarrays verwenden.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Aus führungen der Beleuchtungsvorrichtung ist jede Beleuchtungseinrichtung zum Stro boskopbetrieb ausgebildet. Da in dem oben beschriebenen Anwendungsfall relativ hohe Beleuchtungsstärken erforderlich sind, kann durch den Stroboskopbetrieb der Energie verbrauch stark verringert werden. Darüber hinaus erhöht sich hierdurch auch die Le bensdauer der Beleuchtungseinrichtungen.

Falls es aufgrund der Anwendung auf den Energieverbrauch nicht ankommt und die Aufnahme keinen Stroboskopbetrieb erfordert, können die Beleuchtungsvorrichtungen selbstverständlich auch im Dauerbetrieb eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einschließlich ihrer zuvor beschriebe nen besonders vorteilhaften Weiterbildungen eignet sich insbesondere zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen System zum Erkennen von Fehlern auf bewegtem bandförmi gen Material. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Beleuch tungsvorrichtung oder eine ihrer Weiterbildungen in einem herkömmlichen System zur Fehlererkennung einzusetzen, um dadurch die durch die erfindungsgemäße Beleuch tungsvorrichtung bedingten Vorteile, wie sie oben beschrieben sind, zu erzielen.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung und ihre Wei terbildungen auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen System in einer Vielzahl von Anwendungen, in denen insbesondere eine räumlich möglichst homogene Intensi tätsverteilung benötigt wird, eingesetzt werden.

Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe wird insbesondere auch eine Steuervor richtung der zuvor genannten Art eingesetzt, die sich dadurch auszeichnet, daß eine lichtempfindliche Detektoreinrichtung vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines vor bestimmten Intensitätswerts des von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Lichts ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeignetes Signal erzeugt.

Durch die lichtempfindliche Detektoreinrichtung wird der Zeitpunkt detektiert, zu dem ein vorbestimmter Intensitätswerts des von der Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts überschritten wird. Auf diese Weise wird für jeden Lichtblitz ein Referenzpunkt festgelegt, der zur Steuerung des Startpunkts der Belichtung in der Aufnahmevorrich tung verwendet wird. Somit wird jede Aufnahme, ausgehend von einem Referenzpunkt, der für jedes Blitzsignal gleich ist, belichtet. Da die Signalform eines Lichtblitzes einer Gasentladungslampe im Vergleich zum Zündzeitpunkt relativ konstant ist, hat dies zur Folge, daß die von der Beleuchtungsvorrichtung während der Belichtung abgegebene Lichtmenge für alle Abbildungen konstant ist.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Steuervorrichtung, die zur Steuerung ei ner Beleuchtungsvorrichtung mit wenigstens zwei Beleuchtungseinrichtungen geeignet ist, umfaßt weiter eine Anzahl weiterer Detektoreinrichtungen, wobei die Anzahl so be messen ist, daß jeder Beleuchtungseinrichtung eine Detektoreinrichtung zugeordnet ist, wobei jede Detektoreinrichtung den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert. Außerdem ist eine Ermittlungseinrichtung vorgesehen, die auf Grund lage dieser detektierten Zeitpunkte ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeig netes Signal erzeugt.

Diese Weiterbildung ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zusammen mit den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtun gen. Insbesondere können durch die lichtempfindlichen Detektoreinrichtungen, die je weils einer der Beleuchtungseinrichtungen zugeordnet sind, die Zeitpunkte des Über schreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von jeder entsprechenden Be leuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert werden, und damit kann für jeden Lichtblitz ein Referenzpunkt festgelegt werden. Diese Referenzpunkte für die einzelnen Lichtblitze der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen werden schließlich durch eine Er mittlungseinrichtung bearbeitet, so daß ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung ge eignetes Signal zu erzeugt wird. Durch diese Maßnahme läßt sich eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Homogenität der Beleuchtung für die verschiedenen Abbil dungen der verschiedenen Abschnitte des bandförmigen Materials, also eine erhöhte zeitliche Homogenität der Beleuchtung, erzielen.

Die Ermittlungseinrichtung kann die für die verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen ermittelten Referenzpunkte auf verschiedene Art und Weise auswerten, um das Signal für die Aufnahmevorrichtung, also das Startsignal für die Belichtung, zu ermitteln.

Beispielsweise kann das Startsignal für die Belichtung erzeugt werden, wenn eine be stimmte Anzahl der Detektoreinrichtungen den vorgegebenen Intensitätswert überschrit ten haben. Bei einer geraden Anzahl von Beleuchtungseinrichtungen ist es zweckmä ßig, das Startsignal auszugeben, wenn die Hälfte aller Detektoreinrichtungen den Wert detektiert haben. Bei ungeradzahligen Anzahl 2n - 1 Detektoreinrichtungen kann das Signal erzeugt und ausgegeben werden, wenn die n-te Detektoreinrichtung den Wert detektiert hat. Hierdurch kann eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte zeit liche Homogenität erzielt werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Steuervorrichtung bestimmt die Ermittlungseinrichtung das geeignete Signal so, daß die Abweichungen der von je der Beleuchtungseinrichtung während der Belichtungszeit abgegebene Lichtmenge von einem vorgegebenen Lichtmengenwert minimal werden. Da das Profil der ausgegebe nen Stroboskopblitze im Vergleich zu dem stark variablen Zündzeitpunkten der Gasent ladungen konstant ist, kann davon ausgegangen werden, daß die abgegebene Beleuch tungsmenge bei bekanntem Referenzpunkt ermittelbar ist. Demnach kann, wenn alle Referenzzeitpunkte bestimmt sind, das Belichtungszeitintervall so gelegt und das ent sprechende Signal so ausgegeben werden, daß die Abweichungen für alle Beleuch tungseinrichtungen von einem vorbestimmten Wert minimal sind.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Aufnahmevorrichtung derart gesteuert werden, daß die von der Aufnahmevorrichtung eingesetzte Belich tungszeit kleiner als die Zeitdauer eines einzelnen Stroboskopblitzes der Beleuchtungs vorrichtung, vorzugsweise kleiner als 30 µs, höchst vorzugsweise kleiner als 15 µs, ist.

Hierdurch ist es möglich auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten für das bandförmi ge Material eine Bewegungsunschärfe zu vermeiden.

Die lichtempfindliche Detektoreinrichtung kann eine Photodiode, einen Phototransistor, einen Photomultiplier oder einen Photowiderstand, umfassen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der oben beschriebenen Steuervor richtungen kann weiterhin eine Signalverzögerungseinrichtung vorgesehen werden. Durch diese Maßnahme kann das ausgegebene Signal verzögert werden, so daß eine erhöhte Flexibilität bei der Ausgabe des Signals zur Steuerung der Aufnahmevorrich tung erzielt wird.

In einer derartigen Signalverzögerungseinrichtung kann ein fester Signalverzögerungs wert einstellbar sein. Alternativ kann eine Einrichtung zum Ermitteln des optimalen Be lichtungszeitraums in bezug auf die Stroboskopblitze und zum Einstellen eines diesem optimalen Belichtungszeitraum entsprechenden Signalverzögerungswerts vorgesehen sein. Während die erste Maßnahme erfordert, daß der einzustellende Wert bekannt ist und einen einfachen Aufbau der Signalverzögerungseinrichtung, beispielsweise in Form eines herkömmlichen Timers oder einer analogen Verzögerungsschaltung, zur Folge hat, schafft die zweite Einrichtung eine erhöhte Flexibilität für den Fall, daß verschieden artige Beleuchtungseinrichtungen mit verschiedenen optimalen Verzögerungswerten verwendet werden.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Steuervorrichtung auch zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall muß keine zusätzliche Vorrichtung zum Steuern der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen werden, wodurch der Aufbau des Subsystems aus Aufnahmevorrichtung und Beleuch tungsvorrichtung vereinfacht und demnach billiger produziert werden kann. Darüber hinaus entfallen auch Verbindungswege zwischen einer Steuervorrichtung für die Auf nahmevorrichtung und einer Steuervorrichtung für die Beleuchtungsvorrichtung.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung lassen sich mit den zuvor beschriebenen Steuervorrichtungen Aufnahmevorrichtungen steuern, die insbesondere für ein System zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material, ausgelegt sind.

Solche Aufnahmevorrichtungen können insbesondere eine Videokameraeinrichtung, vorzugsweise eine Videokameraeinrichtung, die eine CCD-Aufnahmevorrichtung um faßt, aufweisen.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung einschließlich ihrer zuvor beschriebenen be sonders vorteilhaften Weiterbildungen eignet sich insbesondere zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen System zur Erkennung von Fehlern auf bewegtem bandförmigen Material. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Steuervorrich tung oder eine ihrer Weiterbildungen in einem herkömmlichen System zur Fehlererken nung zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung einzusetzen, um dadurch die durch die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bedingten Vorteile, wie sie oben beschrieben sind, zu erzielen.

Außerdem können die erfindungsgemäße Steuervorrichtung sowie ihre zuvor beschrie benen Weiterbildungen auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen System in einer Vielzahl von Anwendungen, in denen die Realisierung einer zeitlich homogenen Intensi tätsverteilung wichtig ist, verwendet werden.

Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe wird darüber hinaus auch eine Aufnah mevorrichtung der zuvor genannten Art eingesetzt, die sich auszeichnet durch wenig stens zwei Kameraeinrichtungen, die jeweils zur Abbildung eines von einer Beleuch tungsvorrichtung beleuchteten Bildfelds, durch welches das bandförmige Material ge führt wird, angeordnet sind. Hierbei sind die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen so ansteuerbar, daß sie sequentiell und zyklisch Abbildungen des sich jeweils im Bildfeld befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials (B) erstellen.

Dadurch daß die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung wenigstens zwei Kameraein richtungen aufweist, die zur Abbildung desselben von einer Beleuchtungsvorrichtung beleuchteten Bildfelds, durch welches das bandförmige Material geführt wird, angeord net sind, und diese Kameraeinrichtungen so ansteuerbar sind, daß sie sequentiell und zyklisch Abbildungen des sich im Bildfeld befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials erstellen, kann die Ausleserate für die Daten von der Aufnahmevorrichtung und damit die Übertragungsrate zur Datenverarbeitungsvorrichtung erhöht werden. Die Erhöhung der Datenrate hängt hierbei von der Anzahl der verwendeten Kameras ab. So schafft eine Verwendung von zwei Kameraeinrichtung eine Verdopplung, eine Verwen dung vor drei Kameraeinrichtungen eine Verdreifachung und eine Verwendung von n Kameraeinrichtungen eine Ver-n-fachung der Datenausleserate.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Aufnahmevorrich tung sind die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen so ansteuerbar, daß bestimmte Abschnitte des bandförmigen Materials in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Abbildun gen abgebildet sind. Hierdurch ist sichergestellt, daß das gesamte bandförmige Material untersucht wird. Weiterhin lassen sich die doppelt aufgenommenen Daten auch für eine Konsistenzüberprüfung der erhaltenen Fehlerdetektion verwenden.

Falls auf eine derartige Konsistenzüberprüfung verzichtet werden kann und nur eine maximal hohe Datenausleserate erzielt werden soll, können gemäß einer anderen vor zugsweisen Weiterbildung die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen so ansteuerbar sein, daß jeder Abschnitt des bandförmigen Materials in nur einer Abbildung abgebildet ist.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der zuvor beschriebenen Auf nahmevorrichtung, die insbesondere einen Einsatz mit der zuvor beschriebenen Steu ervorrichtung bei einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung er möglicht, erzeugt die lichtempfindliche Detektoreinrichtung jeweils bei Überschreiten eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebe nen Lichts ein zur sequentiellen und zyklischen Steuerung der wenigstens zwei Kame raeinrichtungen geeignetes Signal erzeugt, so daß die wenigstens zwei Kameraeinrich tungen mit der stroboskopartigen Beleuchtungsvorrichtung sychronisiert sind.

Hierdurch lassen sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung bei einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Beleuchtungseinrichtung und die Vorteile der erfin dungsgemäßen Aufnahmevorrichtung, wie sie oben beschrieben worden sind, in syner getischer Weise kombinieren.

Bei einem Einsatz der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einer Steuervor richtung bei einer Beleuchtungsvorrichtung mit wenigstens zwei Beleuchtungseinrich tungen, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung vor, daß die jeweils einer Beleuch tungseinrichtung zugeordneten Detektoreinrichtungen jeweils den Zeitpunkt des Über schreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuch tungseinrichtung abgegebenen Lichts detektieren, und die Ermittlungseinrichtung auf Grundlage dieser Zeitpunkte ein zur sequentiellen und zyklischen Steuerung der we nigstens zwei Kameraeinrichtungen geeignetes Signal erzeugt, so daß die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen mit der stroboskopartigen Beleuchtungsvorrichtung sychro nisiert sind.

Ähnlich wie in der zuvor beschriebenen Ausführung lassen sich hierbei die Vorteile der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung bei einer Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Beleuchtungseinrichtungen und die Vorteile der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrich tung, wie sie oben beschrieben worden sind, in synergetischer Weise kombinieren.

Vorteilhafterweise können in dieser Weiterbildung durch die lichtempfindlichen Detek toreinrichtungen, die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen zugeordnet sind, die Zeitpunkte bestimmt werden, an denen ein vorbestimmter Intensitätswerts des von jeder entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts überschritten wird. Damit kann für jeden Lichtblitz ein Referenzpunkt festgelegt werden. Diese Referenzpunkte für die einzelnen Lichtblitze der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen werden dann durch eine Ermittlungseinrichtung bearbeitet. Diese Ermittlungseinrichtung erzeugt schließlich ein zur Steuerung der wenigstens zwei Kameraeinrichtungen geeignetes Signal und gibt dies an die Aufnahmevorrichtung aus. Hierdurch läßt sich eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Homogenität der Beleuchtung für die verschiedenen Abbildungen der verschiedenen Abschnitte des bandförmigen Materials, d. h. eine erhöhte zeitliche Homogenität der Beleuchtung, erzielen. Darüber hinaus wird durch den Einsatz mehre rer Kameraeinrichtungen die Datenausleserate erhöht.

Die Ermittlungseinrichtung kann die ermittelten Referenzpunkte für die verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen hierbei auf verschiedene Art und Weise auswerten, um das Signal für die Aufnahmevorrichtung, also das Startsignal für die Belichtung, zu ermitteln.

Hierzu kann beispielsweise das Startsignal für die Belichtung dann erzeugt werden, wenn eine bestimmte Anzahl der Detektoreinrichtungen den vorgegebenen Intensitäts wert überschritten haben. Insbesondere ist es bei einer geraden Anzahl von Beleuch tungseinrichtungen zweckmäßig, das Startsignal dann auszugeben, wenn die Hälfte aller Detektoreinrichtungen den vorbestimmten Intensitätswert detektiert haben. Bei ei ner ungeradzahligen Anzahl von 2n - 1 Detektoreinrichtungen kann das Signal erzeugt und ausgegeben werden, wenn die n-te Detektoreinrichtung den vorbestimmten Intensi tätswert detektiert hat. Insgesamt schafft diese Weiterbildung gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte zeitliche Homogenität.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Ermittlungseinrichtung das geeignete Signal auch so bestimmen, daß die Abweichungen der von jeder Beleuch tungseinrichtung während der Belichtungszeit abgegeben Lichtmenge von einem vor gegebenen Lichtmengenwert minimal werden.

Wie bereits weiter oben ausgeführt ist das Profil der ausgegebenen Stroboskopblitze im Vergleich zu dem unsicheren Zündzeitpunkt des Blitzes verhältnismäßig konstant. Als Folge kann davon ausgegangen werden, daß die abgegebene Licht- oder Beleuch tungsmenge ausgehend von einem festgelegten Referenzpunkt ermittelt werden kann. Demnach werden in dieser Ausführungsform, nachdem alle Referenzzeitpunkte be stimmt sind, das Belichtungszeitintervall so festgelegt und das entsprechende Signal so ausgegeben, daß die Abweichungen der abgegebenen Lichtmenge für alle Beleuch tungseinrichtungen von einem vorbestimmten Wert minimal sind.

Vorteilhafterweise umfaßt jede der zuvor beschriebenen Aufnahmevorrichtung eine oder mehrere Kameraeinrichtungen, die ein Standard-Videosignal, insbesondere vom BAS- oder FBAS-Typ, ausgeben.

Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung einschließlich ihrer zuvor beschriebenen besonders vorteilhaften Weiterbildungen eignet sich insbesondere zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen System zu Erkennung von Fehlern auf bewegtem bandförmigen Material. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Aufnahmevor richtung oder eine ihrer Weiterbildungen in einem herkömmlichen System zur Fehlerer kennung einzusetzen, um dadurch die durch die erfindungsgemäße Aufnahmevorrich tung bedingten Vorteile, wie sie oben beschrieben sind, zu erzielen.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung sowie ihre zuvor beschriebenen Weiterbildungen auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen System in einer Vielzahl von Anwendungen, in denen die Realisierung einer hohen Datenausle serate für Videostandardausgabesignale erforderlich ist, verwendet werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, der erfindungs gemäßen Beleuchtungsvorrichtung, der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung ergeben sich aus der detaillierten Beschrei bung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein System zur Erkennung von Fehlern auf bandförmigem Material gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2a eine Schnittansicht einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 gezeigten System, entlang einer ersten Richtung,

Fig. 2b eine Schnittansicht der in Fig. 2a gezeigten Beleuchtungsvorrichtung ent lang einer zur ersten Richtung senkrechten Richtung,

Fig. 3 eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 ge zeigten System,

Fig. 4 eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 ge zeigten System,

Fig. 5 eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 ge zeigten System,

Fig. 6a eine Schnittansicht einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, entlang einer ersten Richtung,

Fig. 6b eine Schnittansicht der in Fig. 6a gezeigten Beleuchtungsvorrichtung ent lang einer zur ersten Richtung senkrechten Richtung,

Fig. 7 einen Vergleich der Intensitätsverteilungen der in Fig. 4 gezeigten erfin dungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung und der in Fig. 6 gezeigten Be leuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 8 eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Er findung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 gezeigten System,

Fig. 9 eine Steuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorlie genden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 gezeig ten System,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung des Intensitätsverlaufs eines Lichtblitzes einer Beleuchtungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Zeit zur Erklärung einer Zeitablaufsteuerung der Aufnahmevorrichtung mit der Steuervorrichtung, wie sie beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist,

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der in Fig. 9 dargestell ten Steuervorrichtung,

Fig. 12 eine Aufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere zur Verwendung in dem in Fig. 1 gezeigten Sy stem,

Fig. 13 ein Zeitablaufdiagramm für eine Steuerung der in Fig. 12 gezeigten erfin dungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit einer Steuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 14 ein Zeitablaufdiagramm für eine Steuerung der in Fig. 12 gezeigten erfin dungsgemäßen Aufnahmevorrichtung mit der in Fig. 8 gezeigten erfin dungsgemäßen Steuervorrichtung, und

Fig. 15 ein Diagramm zur Erläuterung der Probleme bei der Sychronisierung von Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere einer Gasentladungsbeleuchtungs vorrichtung im Stroboskopbetrieb, und Aufnahmevorrichtung gemäß dem Stand der Technik.

In Fig. 1 ist ein System 10 zur Erkennung von Fehlern auf einem bandförmigen Mate rial B gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Dieses System 10 umfaßt eine Beleuchtungsvorrichtung 11 zur Beleuchtung eines Bildfelds BF, durch welches das bandförmige Material B geführt wird. Zur Führung des Bandes ist eine geeignet ausgebildete herkömmliche Vorrichtung, auf die hier nicht näher eingegangen wird, vorgesehen. Die Beleuchtungsvorrichtung 11 umfaßt eine erste Reflektoreinrichtung 12 mit einem Öffnungsbereich und einem Bodenbe reich. In der ersten Reflektoreinrichtung 12 sind im Bodenbereich zwei im wesentli chen zueinander parallele Beleuchtungseinrichtungen 11a und 11b vorgesehen. In der dargestellten Ausführungsform werden in Längsrichtung ausgedehnte Xenonent ladungslampen als Beleuchtungseinrichtungen verwendet.

Die Beleuchtungsvorrichtung umfaßt weiterhin eine zweite Reflektoreinrichtung 13, die zwischen den beiden Beleuchtungseinrichtungen 11a und 11b in dem ersten Re flektor 12 angeordnet ist. Die in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Form der ersten und der zweiten Reflektoreinrichtung setzt sich senkrecht zum Band fort.

Außerdem umfaßt das in Fig. 1 dargestellte System 10 eine Aufnahmevorrichtung 15 zum Erstellen von Abbildungen des sich im Bildfeld BF befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials B. Die Aufnahmevorrichtung 15 hat in der dargestellten Ausführung zwei Kameraeinrichtungen 15a und 15b, die so angeordnet sind, daß sie eine Aufnahme des sich im von der Beleuchtungsvorrichtung 11 beleuchteten Bild feld BF befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials B aufnehmen können.

An die Kameraeinrichtungen 15a und 15b ist eine Datenverarbeitungsvorrichtung DV angeschlossen, an welche die von den Kameraeinrichtungen 15a und 15b aufge nommenen Abbildungen zur Fehlererkennung mittels geeigneter bekannter Algorith men übertragen werden.

Darüber hinaus umfaßt das in Fig. 1 dargestellte System eine Steuervorrichtung 16 zum Synchronisieren der beiden Kameraeinrichtungen 15a und 15b der Aufnahme vorrichtung 15 mit der Beleuchtungsvorrichtung 11.

Diese Steuervorrichtung 16 umfaßt zwei lichtempfindliche Detektoreinrichtungen 17a und 17b, die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen 11a und 11b zugeordnet sind. Die Detektoreinrichtungen 17a und 17b detektieren den Zeitpunkt des Über schreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Be leuchtungseinrichtung 11a und 11b abgegebenen Lichts und übertragen ein entspre chendes Detektionssignal D_a und D_b an die Steuervorrichtung 16. In der Steuervor richtung 16 ist eine Ermittlungseinrichtung vorgesehen, die auf der Grundlage der Detektionssignale D_a und D_b ein geeignetes Signal S zur Steuerung der Aufnahme vorrichtung 15 erzeugt und an die Aufnahmevorrichtung 15 abgibt. Hierbei werden die Kameraeinrichtung 15a und 15b der Aufnahmevorrichtung 15 sequentiell und zyklisch, d. h. taktversetzt, also im Fall der zwei dargestellten Kameraeinrichtungen abwechselnd, angesteuert.

Verschiedene Einrichtungen zur Ermittlung des Steuersignals S für die Aufnahme vorrichtung 15 aus den von den Detektoreinrichtungen 11a und 11b empfangenen Signalen D_a und D_b werden untenstehend im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuervorrichtungen noch im Detail be schrieben.

Durch die spezielle Ausgestaltung der Reflektoreinrichtungen 12 und 13 in der Be leuchtungsvorrichtung 11 wird eine räumlich homogene Intensitätsverteilung des Be leuchtungslichts am Ort des Bildfelds erreicht. Demnach ist es nicht erforderlich, die von den Kameraeinrichtungen 15a oder 15b aufgenommenen Abbildungen vor der Verarbeitung durch die Datenverarbeitungsvorrichtung bezüglich variierender Be leuchtungsstärke zu korrigieren.

Weiterhin kann in der dargestellten Ausführungsform durch die Erzeugung des Steu ersignals S für die Beleuchtungsvorrichtung eine zeitliche Homogenität der Beleuch tung des Bildfelds BF erzielt werden. Somit ist die für die Abbildungen verschiedener Abschnitte des bandförmigen Materials B verwendete Beleuchtungsmenge konstant. Dies führt wiederum dazu, daß eine Korrektur der aufgenommenen Abbildungen be züglich verschiedener Beleuchtungsstärken des Bildfelds vor der Verarbeitung der Daten durch die Datenverarbeitungsvorrichtung vermieden werden kann.

Somit werden in dem in Fig. 1 dargestellten System gegenüber dem Stand der Technik Daten an die Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt, die eine höhere Qualität besitzen und demnach eine schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeit durch die Datenverarbeitungsvorrichtung ermöglichen.

Durch die sequentiell und zyklische Steuerung der beiden Kameraeinrichtungen 15a und 15b kann außerdem eine Verdopplung der Datenausleserate und damit einer Verdopplung der Datenübertragungsrate an die Datenverarbeitungsvorrichtung er zielt werden. Hierdurch läßt sich die Bandgeschwindigkeit verdoppeln.

Insgesamt zeichnet sich das in Fig. 10 dargestellte System durch eine erhöhte Ver arbeitungsgeschwindigkeit aus.

Das in Fig. 1 dargestellte System ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Neben der konkreten dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl von alternativen Ausfüh rungsformen, insbesondere der Beleuchtungsvorrichtung, der Aufnahmevorrichtung und der Steuervorrichtung, möglich.

Beispielsweise ist es aufgrund der räumlichen Homogenität der Beleuchtungseinrich tung möglich, diese auch so anzuordnen, daß die Beleuchtungseinrichtungen 11a und 11b nicht senkrecht (wie dargestellt), sondern parallel zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Materials B verlaufen.

Weitere Abwandlungen des in Fig. 1 dargestellten Systems ergeben sich insbeson dere durch Verwendung der verschiedenen Ausführungsformen der Beleuchtungs vorrichtungen, der Aufnahmevorrichtungen und der Steuervorrichtungen, die bei der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dieser Vorrichtungen im Detail diskutiert werden.

Die Fig. 2a und 2b zeigen Querschnittsansichten einer bevorzugten Ausführungs form 20 der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.

Wie aus den Querschnitten in Fig. 2a und Fig. 2b ersichtlich, umfaßt die Beleuch tungsvorrichtung 20 eine erste Reflektoreinrichtung 22, eine zweite Reflektoreinrich tung 23 und zwei Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b. Die Beleuchtungseinrich tungen 21a und 21b sind parallel zueinander im Bodenbereich 22b der ersten Reflek toreinrichtung 22 angeordnet. Wie insbesondere aus der Querschnittsansicht senk recht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b in Fig. 2a er sichtlich, ist die zweite Reflektoreinrichtung 23 zwischen beiden Beleuchtungseinrich tungen 21a und 21b angeordnet.

Die erste Reflektoreinrichtung 22 hat senkrecht zur Längsrichtung der Beleuch tungseinrichtungen 21a und 21b im wesentlichen trapezförmige Querschnitte. Die Reflexionsflächen, die in Fig. 2a durch stärker ausgezogene Linien dargestellt sind, befinden sich an den schrägen Innenseiten und an Teilen der kurzen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte.

Die zweite Reflektoreinrichtung 23 hat in der dargestellten Ausführungsform senk recht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b ebenfalls tra pezförmige Querschnitte. Die Reflexionsflächen der zweiten Reflektoreinrichtung be finden sich hierbei an den schrägen Außenseiten und der kurzen Außenseite der tra pezförmigen Querschnitte. Die Höhe der zweiten Reflektoreinrichtung 23 ist hierbei so bemessen, daß sie kleiner als die Höhe der zweiten Reflektoreinrichtung 22 ist. In der dargestellten Ausführungsform beträgt die Höhe der zweiten Reflektoreinrichtung 23 ungefähr ein zwei Drittel der Höhe der ersten Reflektoreinrichtung 22.

Der in Fig. 2a dargestellte Querschnitt setzt sich senkrecht zur Zeichenebene zu mindest über eine Länge, die der Länge der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b entspricht, fort, wie insbesondere aus Fig. 2b ersichtlich. Lediglich in den sich in Längsrichtung an die Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b anschließenden End bereichen ändern sich die Abmessungen der Querschnitte. Die Form der Querschnit te bleibt allerdings auch hier erhalten. Dies ist dadurch bedingt, daß die erste Reflek toreinrichtung 22 in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b ebenfalls eine Trapezform aufweist, wie aus Fig. 2a ersichtlich ist.

Die sich in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b erstreckenden Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung 22 und der zweiten Reflektorein richtung 23 sind in der dargestellten Ausführungsform einstückig ausgebildet. Insbe sondere entstehen die beiden Reflexionsflächen in dieser Ausführungsform durch Biegen eines entsprechend geformten diffus reflektierenden Metallblechs. Derartige diffus reflektierende Metallbleche sind im Stand der Technik bekannt und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß sie eine grobe Oberflächenstruktur aufweisen.

Die sich in Querrichtung zu den Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b erstrecken den Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung 22 werden ebenfalls durch ein entsprechend geformtes und gebogenes Metallblech gebildet. Zweckmäßigerweise wird hierzu dasselbe Material wie für die oben beschriebenen Reflexionsflächen ver wendet.

Durch die spezielle Ausgestaltung der Reflexionsflächen gemäß Fig. 2a wird eine räumlich homogene Beleuchtungsstärke an der Austrittsöffnung 22a der Beleuch tungsvorrichtung erzielt. Durch die zweite Reflektoreinrichtung 23 kann insbesondere eine homogene Intensitätsverteilung im Mittelbereich eines Beleuchtungsfeldes erzielt werden. Durch die trapezförmige Ausgestaltung der Querschnitte der ersten Reflek toreinrichtung 22 entlang der Beleuchtungseinrichtungen 21a und 21b kann eine hin reichende Homogenität in den Randbereichen des Beleuchtungsfeldes erzielt wer den.

Falls eine derartige homogene Verteilung in den Randbereichen nicht erforderlich ist, kann die erste Reflektoreinrichtung auch andere Formen, beispielsweise eine Recht ecksform, aufweisen. Eine solche Rechtecksform vereinfacht weiterhin die Herstel lung der Beleuchtungsvorrichtung, da in diesem Fall lediglich Bleche mit rechteckiger Form zur Herstellung der beiden Reflektoreinrichtungen zu verarbeiten sind.

Alternativ lassen sich die erste und die zweite Reflektoreinrichtung auch dadurch herstellen, daß ein Körper gebildet wird, dessen Oberfläche die Form der Reflexions flächen darstellt, und dieser Körper mit einer reflektierenden, vorzugsweise diffus re flektierenden, Beschichtung versehen wird.

In der in Fig. 2a und 2b dargestellten Ausführungsform werden Beleuchtungseinrich tungen in Form von Gasentladungslampen, vorzugsweise Xenonentladungslampen, verwendet. Alternativ hierzu können allerdings auch andere sich in Längsrichtung erstreckende Beleuchtungseinrichtungen, wie beispielsweise Leuchtdiodenzeilen oder Leuchtdiodenarrays, verwendet werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Im folgenden werden lediglich die Unterschiede zu der in den Fig. 2a und 2b dargestellten Vorrichtung diskutiert und im übrigen auch die Beschreibung der entsprechenden Merkmale im Zusammenhang mit den Fig. 2a und 2b verwiesen. Hierbei bleibt anzumerken, daß die einander entspre chenden Komponenten mit Bezugszeichen versehen sind, die sich lediglich in ihrer ersten Ziffer voneinander unterscheiden.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform durch die Form der Reflexionsflächen der ersten und der zweiten Reflektoreinrichtung. Diese Reflexionsflächen sind im Querschnitt in Fig. 3 ebenfalls durch stark ausgezogenen Linien dargestellt.

Insbesondere hat die zweite Reflektoreinrichtung 33 in der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform im wesentlichen parabelförmige Querschnitte, wobei die Refle xionsflächen der zweiten Reflektoreinrichtung an den Außenseiten der parabelförmi gen Querschnitte lokalisiert sind.

In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform weisen auch die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung 32 senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungs einrichtungen 31a und 31b parabelförmige Querschnitte auf. Insbesondere wird die erste Reflektoreinrichtung durch einen ersten Parabelabschnitt 32c und einen zwei ten Parabelabschnitt 32d gebildet. Die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrich tung sind hierbei an den Innenseiten der beiden Parabelabschnitte 32c und 32d loka lisiert.

Auch in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Höhe der zweiten Reflektorein richtung 33 kleiner als die Höhe der ersten Reflektoreinrichtung 32.

Die Querschnitte in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 31a und 31b kön nen zweckmäßigerweise gemäß Fig. 2b ausgebildet werden. Auch der im Fall von Fig. 3 dargestellten Beleuchtungsvorrichtung ist es selbstverständlich möglich, diese Querschnitte zur Vereinfachung der Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung recht eckförmig auszubilden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform 40 einer erfindungsgemäßen Beleuch tungsvorrichtung dargestellt.

Diese Beleuchtungsvorrichtung 40 stellt eine Weiterbildung der in Fig. 2a und 2b dargestellten Beleuchtungsvorrichtung 20 dar. Im folgenden werden deshalb lediglich die Unterschiede zur Beleuchtungsvorrichtung 20 erläutert und im übrigen auf die Beschreibung der Beleuchtungsvorrichtung 20 verwiesen.

Gegenüber der Beleuchtungsvorrichtung 20 weist die Beleuchtungsvorrichtung 40 dritte Reflektoreinrichtungen 44a und 44b auf. Diese dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b sind im Bodenbereich der ersten Reflektoreinrichtung 42 vorgesehen.

Die dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b haben senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtung 41a und 41b im wesentlichen trapezförmige Querschnit te. Die Reflexionsflächen der dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b sind hierbei an den kurzen Innenseiten und den schrägen Innenseiten der trapezförmigen Quer schnitte lokalisiert.

In den dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b sind darüber hinaus die Beleuch tungseinrichtungen 41a und 41b vorgesehen.

Die dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b führen zu einer weiteren Verbesse rung der Homogenität des von der Beleuchtungsvorrichtung 40 abgegebenen Be leuchtungslichts.

Analog zum Fall der Beleuchtungsvorrichtung 20 sind die sich senkrecht zur Zeich nungsebene erstreckenden Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung 42, der zweiten Reflektoreinrichtung 43 und der dritten Reflektoreinrichtungen 44a und 44b einstückig aus einem entsprechend gebogenen Metallblech geformt.

Als Querschnittsform der ersten Reflektoreinrichtung 42 entlang der Beleuchtungs einrichtungen 41a und 41b wird zweckmäßigerweise die gleiche Form wie in Fig. 2b gewählt.

Weiterhin ist gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform in der Beleuch tungsvorrichtung 40 eine diffus lichtdurchlässige Abdeckung 45 vor dem Öffnungsbe reich der ersten Reflektoreinrichtung 41 vorgesehen. Diese diffus lichtdurchlässige Abdeckung 45 kann in Form einer matten Plexiglasscheibe oder in Form einer Milch glasscheibe vorgesehen werden. Diese Abdeckung 45 dient einer weiteren Erhöhung der Homogenität des von der Beleuchtungsvorrichtung 40 ausgesendeten Lichts.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform weist ungefähr folgende Abmessungen auf:
b_°42 = 840 mm
b_u42 = 154 mm
h₄₂ = 395 mm
b₄₃ = 353 mm
h₄₃ = 170 mm
b₄₄ = 45 mm
h₄₄ = 50 mm
α = 48°

Die in der mit Fig. 4 dargestellten und den obenbezeichneten Abmessungen aus gebildete Beleuchtungsvorrichtung zeigt einen Intensitätsverlauf, wie er in Fig. 7 (oben) dargestellt ist. Weiterhin ist in Fig. 7 (unten) die Intensitätsverteilung der Fig. 6 gezeigten Beleuchtungsvorrichtung 60 gemäß dem Stand der Technik darge stellt.

Wie ein Vergleich beider Intensitätsverteilungen unmittelbar zeigt, kann durch die er findungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eine wesentliche Verbesserung der Ho mogenität des durch Beleuchtungsvorrichtung ausgegebenen Lichts erzielt werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform 50 einer erfindungsgemäßen Beleuch tungsvorrichtung dargestellt.

Diese Beleuchtungsvorrichtung 50 ist für drei Beleuchtungseinrichtungen 51 ausge legt. Demgemäß sind jeweils zwischen zwei Beleuchtungsvorrichtungen 51 zweite Reflektoreinrichtungen 53 vorgesehen. Diese zweiten Reflektoreinrichtungen 53 wei sen, analog zur zweiten Reflektoreinrichtung 43 in Fig. 4, trapezförmige Querschnit te auf, wobei die Reflexionsflächen an den schrägen Außenseiten und der kurzen Außenseite des trapezförmigen Querschnitts vorgesehen ist. Im übrigen umfaßt die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung ebenfalls eine diffus lichtdurchlässige Abdeckung 55, die beispielsweise in Form einer Milchglasscheibe oder einer matten Plexiglas scheibe vorgesehen werden kann.

Wie aus Fig. 5 offensichtlich, ist die Ausführungsform 50 im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungen zur homogenen Beleuchtung größerer Flächen geeig net.

Die mit der Beleuchtungsvorrichtung zu beleuchtende Fläche kann weiterhin dadurch vergrößert werden, daß die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform durch Einfügen einer beliebigen Anzahl der in Fig. 5 mit dem Bezugszeichen E bezeichneten Ele mente erweitert wird.

Die übrigen Merkmale der in der Fig. 5 gezeigten Vorrichtung entsprechen den be reits im Zusammenhang mit den anderen Ausführungsformen diskutierten Merkma len, weshalb an dieser Stelle lediglich auf die Beschreibung der entsprechenden Merkmale, deren Bezugszeichen sich nur in der ersten Ziffer von den Bezugszeichen der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform unterscheiden, verwiesen wird.

Die dargestellten Ausführungsformen 20, 30, 40 und 50 sowie die im Zusammenhang mit diesen Ausführungsformen diskutierten Abwandlungen sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Diese Ausführungsformen können auf vielfältige Weise modifiziert wer den.

Insbesondere können die erste und die zweite Reflektoreinrichtung und gegebenen falls die dritte Reflektoreinrichtung auch dadurch hergestellt werden, daß ein Körper gebildet wird, dessen Oberfläche die Form der Reflexionsflächen darstellt, und dieser Körper mit einer reflektierenden, vorzugsweise diffus reflektierenden, Beschichtung versehen wird.

Weiterhin lassen sich statt des beschriebenen Reflektorblechs auch andere diffus re flektierende Materialien einsetzen. Gleiches gilt selbstverständlich auch für die diffus lichtdurchlässige Abdeckung der Beleuchtungsvorrichtungen.

Darüber hinaus können auch andere Gasentladungslampen eingesetzt werden. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn zur Fehlererkennung Licht eines anderen Wellenlän genbereichs, beispielsweise infrarotes Licht oder UV-Licht, verwendet werden soll. Bei Verwendung von Leuchtdiodenzeilen bzw. Leuchtdiodenarrays ergeben sich ebenfalls die durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung erzielten Vortei le.

Da insbesondere die speziellen Ausgestaltungen der oben beschriebenen ersten, zweiten, dritten Reflektoreinrichtungen und der Abdeckeinrichtung für sich genom men bereits zu einer Erhöhung der räumlichen Homogenität gegenüber dem Stand der Technik führen, können die beschriebenen Ausführungsformen dieser Kompo nenten in beliebiger Kombination eingesetzt werden.

Fig. 8 zeigt eine Steuervorrichtung 86 gemäß einer Ausführungsform der vorliegen den Erfindung.

Diese Steuervorrichtung 86 gibt zur Belichtungssteuerung an eine Kameraeinrichtung 85 ein Steuersignal S aus. In der dargestellten Ausführungsform wird dieses Steuer signal durch eine Signalverzögerungseinrichtung 88, die zwischen der Steuervorrich tung 86 und der Kameraeinrichtung 85 vorgesehen ist, verzögert.

Weiterhin empfängt die Steuervorrichtung 86 von einer Detektionseinrichtung 87, die benachbart zur Beleuchtungsröhre angeordnet ist, ein Detektionssignal D, das von der Detektionseinrichtung 87 ausgesendet wird, wenn die Intensität der von einer Beleuchtungseinrichtung 81 ausgesendeten Strahlung einen bestimmten Schwellwert überstiegen hat. Erfindungsgemäß wird das Steuersignal S zur Belichtungssteuerung dann ausgegeben, wenn das Detektionssignal D von der Steuervorrichtung 86 emp fangen worden ist.

Die Steuervorrichtung 86 ist außerdem zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung 81 vorgesehen. Hierzu sendet sie in bekannter Weise ein Triggersignal T_R an die Beleuchtungseinrichtung 81, die in Form einer Gasentladungslampe vorgesehen ist, wodurch eine Gasentladung gestartet wird.

Die in Fig. 8 dargestellte Anordnung kann auf verschiedenste Weise modifiziert werden.

So kann beispielsweise eine getrennte Steuervorrichtung zur Steuerung der Beleuch tungseinrichtung 81 vorgesehen werden.

Darüber hinaus kann auch von der Signalverzögerungseinrichtung 88 abgesehen werden. In diesem Fall wird das Belichtungssteuersignal S von der Steuervorrichtung 86 unmittelbar nach Empfang des Detektionssignals D von der Detektoreinrichtung empfangen.

In Fig. 10 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Intensitätsverlaufs eines Lichtblitzes einer Beleuchtungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Zeit zur Erklärung einer Zeitablaufsteuerung der Aufnahmevorrichtung 88 mit der Steuervorrichtung 86, wie sie in Fig. 8 gezeigt sind, dargestellt.

Zunächst wird von der Steuervorrichtung 86 das Triggersignal T_R zur Steuerung der Beleuchtungsvorrichtung 81 abgegeben. Nach einer bestimmten Zeitdauer T_A (im folgenden wird zur Vereinfachung der Wert T_R = 0 gesetzt), die wie oben erläutert worden ist, bei einer Gasentladung stark variieren kann, beginnt die eigentliche Gas entladung. Zu dem Zeitpunkt T_Ref detektiert die Detektionseinrichtung 87 das Über schreiten eines vorbestimmten Schwellwerts I_R.

Daraufhin gibt die Detektionseinrichtung 87 ein Steuersignal an die Steuervorrichtung 86 aus. Auf Empfang dieses Steuersignals D hin, erzeugt die Steuervorrichtung ein Belichtungssteuersignal S, das sie an die Signalverzögerungseinrichtung 88 weiter gibt.

In der Signalverzögerungseinrichtung 88 wird dieses Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer Δt_v gehalten (hierbei wurde der Einfachheit halber angenommen, daß die Zeitdauer zur Verarbeitung und Übermittlung der Signale gleich Null ist) und nach Ablauf dieser Zeitdauer Δt_v in Form eines Signals S_D an die Kameraeinrichtung 85 weitergegeben wird.

Das Signal S_D erreicht die Kameraeinrichtung 85 zum Zeitpunkt T_BA. Durch Eintreffen dieses Signals in der Kameraeinrichtung wird bis zu einem vorbestimmten Zeitpunkt T_BE eine Belichtung durchgeführt. Die Lichtmenge, die von der Kameraeinrichtung 85 während der Belichtung detektiert wird, ist in Fig. 10 schraffiert dargestellt. Nach Beendigung der Belichtung zum Zeitpunkt T_BE klingt die Gasentladung schließlich bis zu einem Zeitpunkt T_E ungenutzt ab. Die mit der Kameraeinrichtung 85 während der Belichtungsdauer Δt_B = T_BE - T_BA aufgenommene Abbildung wird schließlich an die Datenverarbeitungsvorrichtung DV übertragen.

Auf die oben beschriebene Weise wird durch Detektion des Zeitpunkt T_Ref ein Refe renzzeitpunkt festgelegt, der zur Steuerung des Startpunkts der Belichtung in der Aufnahmevorrichtung verwendet wird. Somit wird jede Aufnahme, ausgehend von ei nem Referenzpunkt, der für jedes Blitzsignal gleich ist, belichtet. Da die Signalform eines Lichtblitzes im Vergleich zum Zündzeitpunkt relativ konstant ist, hat dies zur Folge, daß die von der Beleuchtungsvorrichtung während der Belichtung abgegebe ne Lichtmenge für jeden Lichtblitz konstant ist.

Betreibt man die Beleuchtungsvorrichtung und die Aufnahmevorrichtung demnach im Stroboskopbetrieb, wird durch jeden Stroboskopblitz die gleiche Lichtmenge zur Be lichtung abgegeben, wodurch eine zeitliche Homogenität der Beleuchtung sicherge stellt ist.

Im Zusammenhang mit Fig. 10 wird darauf hingewiesen, daß in dem Fall, in dem von einer Signalverzögerungseinrichtung 88 abgesehen wird, die Zeitdauer Δt_v ledig lich durch die Signalübertragungs- und die Signalverarbeitungszeitdauer bestimmt ist.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform einer Steuervorrichtung 96 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Steuervorrichtung 96 ist insbesondere zur Steuerung einer Aufnahmevorrichtung 95 geeignet, mit der ein Bildfeld aufgenom men werden soll, das mit erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, die zwei Beleuchtungseinrichtungen umfaßt, beleuchtet wird.

Wie im Fall der in Fig. 8 gezeigten Steuervorrichtung 86 ist auch die Steuervorrich tung 96 zur Steuerung der zwei Beleuchtungseinrichtungen 90a und 90b ausgelegt. Hierzu gibt die Steuervorrichtung entsprechende Triggersignale t_Ra und t_Rb an die Beleuchtungseinrichtungen 90a und 90b ab.

Weiterhin sind zwei Detektoreinrichtungen 97a und 97b den Beleuchtungseinrichtun gen 90a und 90b benachbart angeordnet. Diese Detektionseinrichtungen detektieren die Zeitpunkte, zu denen die entsprechenden Beleuchtungseinrichtungen 90a bzw. 90b einen vorbestimmten Schwellwert überstiegen haben. Nach der Detektion des Überschreitens eines dieser Schwellwerte wird von den Detektoreinrichtungen 97a und 97b entsprechend ein Detektionssignal D_a und D_b an die Steuervorrichtung 96 ausgegeben.

Auf Empfang der beiden Detektionssignale D_a und D_b hin erzeugt eine in der Steuer vorrichtung vorgesehene Ermittlungseinrichtung 99 ein Signal S, das zur Belich tungssteuerung der Kameraeinrichtung 95, gegebenenfalls nach einer Verzögerung durch eine Signalverzögerungseinrichtung 98, geeignet ist.

Die während dieser Belichtungssteuerung durch die Kameraeinrichtung 95 aufge nommene Abbildung wird schließlich, wie im Fall der in Fig. 8 gezeigten Anordnung, an eine Datenverarbeitungsvorrichtung übertragen.

Auch im Fall der in Fig. 9 gezeigten Steuervorrichtung 96 sind die im Zusammen hang mit der Steuervorrichtung 86 aus Fig. 8 diskutierten Abwandlungen möglich. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird deshalb an dieser Stelle nur auf die Be schreibung der Komponenten von Fig. 8 verwiesen.

In Fig. 11 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform zur Ermittlung des Belichtungssteuersignals S aus den Detektionssignalen D_a und D_b dargestellt.

Hierbei zeigen die oberste Kurve und die mittlere Kurve die zeitabhängige Intensität 1a und I_b der von den Beleuchtungseinrichtungen 90a und 90b ausgegebenen Lichtblit ze. Beide Beleuchtungseinrichtungen werden durch entsprechende Triggersignale t_Ra und t_Rb, die gemäß Fig. 11 zum Zeitpunkt t = 0 ausgegeben werden, initiiert. Bedingt durch die unterschiedliche Dauer zwischen Ausgabe der beiden Triggersignale und den Zündzeitpunkten t_Aa und t_Ab beginnt die Beleuchtungseinrichtung 90b zuerst mit der Gasentladung. Zum Zeitpunkt t_Refb wird von der Detektionseinrichtung 97b das Überschreiten des vorbestimmten Schwellwerts I_r für die Beleuchtungseinrichtung 90b detektiert. Entsprechend wird ein Detektionssignal D_b an die Steuervorrichtung 96 gegeben.

Zum nachfolgenden Zeitpunkt t_Aa wird auch die Gasentladung in der zweiten Beleuch tungseinrichtung 90a gezündet, und zu einem darauf folgenden Zeitpunkt t_Refa das Überschreiten des Schwellwerts I_R für die Beleuchtungseinrichtung 90a detektiert. Entsprechend wird von der Detektionseinrichtung 97a das Detektionssignal D_a an die Steuervorrichtung 96 ausgegeben.

Wenn in der Steuervorrichtung 96 beide Signale D_a und D_b eingetroffen sind, variiert die Steuervorrichtung 96 den Zeitpunkt t_BA, zu dem die Belichtung beginnt, und den Zeitpunkt t_BE, zu dem die Belichtung endet. Diese beiden Zeitpunkte werden hierbei solange verschoben, bis die Abweichung der zwischen diesen Zeitpunkten durch die Belichtungseinrichtung 90a abgegebenen Lichtmenge von einem vorbestimmten Lichtmengenwert und die Abweichung der zwischen diesen Zeitpunkten durch die Beleuchtungseinrichtung 90b abgegebenen Lichtmenge I_gb von dem vorbestimmten Lichtmengenwert minimal wird. Zur Ermittlung der optimalen Zeitpunkte t_BA und t_BE las sen sich bekannte statistische Verfahren, beispielsweise die Summe der Beträge der Abweichungen, die Quadrate der Abweichungen, der Median der Abweichungen, einsetzen.

Hierbei können die Zeitpunkte t_BA und t_BE zwischen dem Zeitpunkt, an dem das letzte Detektionssignal in der Steuervorrichtung eingegangen ist, und dem Zeitpunkt, zu dem die erste Gasentladung vollständ 12320 00070 552 001000280000000200012000285911220900040 0002019919895 00004 12201ig abgeklungen ist, variieren.

Sind die Zeitpunkte t_BA und t_BE durch die Steuervorrichtung im obengenannten Sinn optimiert worden, wird ein entsprechendes Steuersignal S an die Kameraeinrichtung 95 (gegebenenfalls über eine Verzögerungsschaltung 98) ausgegeben.

Das obenbeschriebene Verfahren läßt sich selbstverständlich auch in dem Fall ein setzen, in dem eine Beleuchtungsvorrichtung mit mehr als zwei Beleuchtungseinrich tungen verwendet wird. Hierbei ist jeder Beleuchtungseinrichtung eine Detektorein richtung zuzuordnen.

Neben den zuvor beschriebenen Verfahren zur Ermittlung des Steuersignals für die Kameraeinrichtung lassen sich auch verschiedene andere Ausführungen einsetzen.

Ein Beispiel einer alternativen Ausführung ist es, bei einer geraden Anzahl von Be leuchtungseinrichtungen, das Startsignal auszugeben, wenn die Hälfte aller Detek toreinrichtungen den Schwellwert I_R detektiert haben. Bei einer ungeradzahligen An zahl 2n - 1 Detektoreinrichtungen kann das Signal erzeugt und ausgegeben werden, wenn die n-te Detektoreinrichtung ein Überschreiten des Schwellwerts detektiert hat.

Durch alle beschriebenen Verfahren kann gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Homogenität der zur Aufnahme eines Bandabschnitts verwendeten tichtmenge erzielt werden.

Für das nächste Paar an Lichtblitzen aus den Beleuchtungseinrichtungen 90a und 90b wird das Verfahren entsprechend wiederholt, wobei abermals die Zeitpunkte t_BA und t_BE so variiert werden, daß die Abweichungen der insgesamt von den Beleuch tungseinrichtungen ausgegebenen Lichtmengen zwischen den beiden Zeitpunkten von vorgegebenen Wert minimal sind.

Insgesamt kann so eine erhöhte zeitliche Homogenität der Beleuchtung für die ver schiedenen mit der Aufnahmevorrichtung zu erstellenden Abbildungen erreicht wer den.

Fig. 12 zeigt eine Aufnahmevorrichtung 125 gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.

Diese Aufnahmevorrichtung 125 umfaßt drei Kameraeinrichtungen 125a, 125b und 125c, die jeweils zur Abbildung eines von einer Beleuchtungsvorrichtung 121 be leuchteten Bildfelds BF angeordnet sind. Hierbei ist darauf zu achten, daß die Kame raeinrichtungen so angeordnet werden, daß das Bildfeld scharf und ohne Verzerrun gen abgebildet wird. Die in Fig. 12 dargestellte Anordnung ist in diesem Sinn nur beispielhaft zu verstehen.

Die Kameraeinrichtungen 125a, 125b und 125c werden hierbei durch eine Steuer vorrichtung so angesteuert, daß sie sequentiell und zyklisch, d. h. taktversetzt, das Bildfeld BF aufnehmen.

Wird durch das Bildfeld ein bandförmiges Material geführt, so nehmen die Kame raeinrichtungen nacheinander verschiedene Abschnitte des bandförmigen Materials auf.

Durch eine geeignete Zeitsteuerung, die im Zusammenhang mit Fig. 13 im Detail erläutert wird, werden die Kameraeinrichtungen so gesteuert, daß jeder Abschnitt des bandförmigen Materials in genau einer Abbildung abgebildet ist. Diese Ausführungs form zeichnet sich (in Abhängigkeit von der Anzahl der Kameraeinrichtungen) durch eine maximal hohe Datenausleserate aus. Insgesamt kann somit eine vollständige Abdeckung des vorbeigeführten bandförmigen Materials erzielt werden.

Hierdurch kann die Ausleserate, die wie oben erläutert, durch die Standardvideoaus leserate beschränkt ist, erhöht werden. In der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform werden drei Kameraeinrichtungen verwendet, demnach kann die Datenausleserate verdreifacht werden.

Neben der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform sind weitere Ausführungsfor men, die jeweils speziellen Erfordernissen angepaßt sind, möglich.

Beispielsweise kann die Zeitsteuerung so durchgeführt werden, daß bestimmte Ab schnitte des bandförmigen Materials in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Abbildun gen abgebildet sind. Hierdurch wird zum einen sichergestellt, daß das gesamte bandförmige Material untersucht wird, zum anderen können die doppelt aufgenom menen Daten auch für eine Konsistenzüberprüfung der erhaltenen Fehlerdetektion verwendet werden.

In Fig. 13 ist ein Zeitablaufdiagramm für die in Fig. 12 gezeigte Aufnahmevorrich tung mit einer Steuervorrichtung gemäß dem Stand der Technik dargestellt.

Die oberen drei Diagramme der Fig. 13 zeigen die Steuersignale S_a, S_b und S_c für die Kameraeinrichtungen 125a, 125b und 125c. Unter diesen Diagrammen ist die zeitabhängige Intensität des von der Beleuchtungsvorrichtung 121 ausgestrahlten Lichts dargestellt.

Die gestrichelten Linien, die sich durch die vier Diagramme ziehen, entsprechen der durch das Standardvideosignal gegebenen Zeitdauer, die zum Auslesen eines Bilds benötigt wird. Die Zeitdauer zwischen zwei gestrichelten Linien wird demnach im fol genden als Ausleseintervall bezeichnet. Bei der Standardvideoausleserate von 50 Hz sind die gestrichelten Linien 40 ms beim Auslesen von Vollbildern bzw. 20 ms beim Auslesen von Halbbildern voneinander beabstandet.

In diesem Zusammenhang bleibt anzumerken, daß sowohl die Steuersignale als auch die zeitabhängige Intensität der Beleuchtungsvorrichtung aus Gründen einer besseren Darstellung nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind. Insbesondere liegt die Zeitdauer für eine vollständige Gasentladung im Bereich von 100 µs.

Unter den vier Diagrammen sind schematisch Momentaufnahmen der Abschnitte B_n-1, B_n und B_n+1 des bandförmigen Trägers zu den noch im Detail zu diskutierenden Zeitpunkten t₁ + Δt_v, t₂ + Δt_v und t₃ + Δt_v dargestellt. Das bandförmige Material wird mit einer Geschwindigkeit von Bildfeldlänge/40 ms (bzw. 20 ms) durch das Bildfeld ge führt.

Aufgrund der verschiedenen Zündzeitpunkte der einzelnen Gasentladungen sind die Profile der Intensität der einzelnen Lichtblitze gegenüber den Anfangszeitpunkten t₁, t₂ und t₃ der einzelnen Ausleseintervalle verschoben.

Zum Zeitpunkt t₁, der den Beginn des ersten Ausleseintervalls bezeichnet, wird ein Triggersignal an die Beleuchtungseinrichtung gegeben. Hierdurch wird eine Gasent ladung initiiert. Zum Zeitpunkt t₁ + Δt_v wird ein Triggersignal an die erste Kameraein richtung 125a gegeben. Daraufhin wird mit dieser ersten Kameraeinrichtung eine Be lichtung der Dauer T_B durchgeführt. Während der Belichtungsdauer wird die Aufnah me mit der in der zeitabhängigen Intensität gestrichelt dargestellten Lichtmenge durchgeführt. Als Ergebnis wird eine Abbildung des Bandabschnitts B_n-1 zum Zeit punkt t₁ + Δt_v erhalten, das an die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgegeben wird.

Zum Zeitpunkt t₂ wird ein zweites Triggersignal an die Beleuchtungsvorrichtung aus gegeben. Dieses Signal initiiert wiederum eine Gasentladung in der Beleuchtungs vorrichtung. Zum Zeitpunkt t₂ + Δt_v wird ein Steuersignal an die Kameraeinrichtung 125b ausgegeben, so daß die Kameraeinrichtung 125b eine Belichtung für die Zeit dauer T_B durchführt. Diese Belichtung wird mit der Beleuchtungsmenge, die in der Intensitätskurve gestrichelt dargestellt ist, durchgeführt. Hierdurch wird der Bildab schnitt B_n zum Zeitpunkt t₂ + Δt_v aufgenommen und an die Datenverarbeitungsvorrich tung übertragen.

Zum Zeitpunkt t₃ wird ein weiteres Triggersignal an die Beleuchtungsvorrichtung aus gegeben, so daß die dritte Gasentladung initiiert wird. Darauf folgend wird zum Zeit punkt t₃ + Δt_v ein Steuersignal an die Kameraeinrichtung 125c gegeben, so daß die Kameraeinrichtung 125c den Bandabschnitt B_n+1 für eine Belichtungszeitdauer T_B aufnimmt. Die hierfür verwendete Belichtungsmenge ist ebenfalls schraffiert in der Intensitätsverteilung der Beleuchtungsvorrichtung dargestellt.

Dieses Verfahren wird solange wiederholt, bis das bandförmige Material vollständig abgetastet ist.

Durch den Einsatz der drei Kameraeinrichtungen kann, wie bereits erläutert, eine Verdreifachung der Datenausleserate erzielt werden.

Wie allerdings aus Fig. 13 ersichtlich, werden für jede Abbildung zur Beleuchtung verschiedene Lichtmengen verwendet, so daß die Abbildungen diesbezüglich vor oder während der Datenverarbeitung korrigiert werden müssen.

In Fig. 14 ist ein Zeitablaufdiagramm für eine Steuerung der in Fig. 12 gezeigten Aufnahmevorrichtung mit der in Fig. 8 dargestellten Steuervorrichtung gezeigt. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung kann der zuvor beschriebene Nachteil einer zeitlich inhomogenen Beleuchtung bei der Aufnahme der einzelnen Abbildungen vermieden werden.

Die Anordnung der einzelnen Diagramme in der Fig. 14 entsprechen der Anord nung der Diagramme in der Fig. 13. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird zur detaillierten Erläuterung der einzelnen Diagramme deshalb auf die Beschreibung von Fig. 13 verwiesen.

Der einzige Unterschied zwischen den in Fig. 13 und Fig. 14 dargestellten Zeitab laufdiagrammen besteht darin, daß die Steuersignale S_a, S_b und S_c für die Kame raeinrichtungen 125a, 125b und 125c mit der in Fig. 8 dargestellten erfindungsge mäßen Steuervorrichtung ausgegeben worden sind. Als Konsequenz hieraus ergibt sich, daß das Steuersignal S_a für die Kameraeinrichtung 125a zum Zeitpunkt t₁ + Δt_v1, das Steuersignal S_b für die Kameraeinrichtung 125b zum Zeitpunkt t₂ + Δt_v2 und das Steuersignal S_c für die Kameraeinrichtung 125c zum Zeitpunkt t₃ + Δt_v3 ausgegeben wird.

Gegenüber Fig. 13 sind die Verzögerungszeiten für die einzelnen Kameraeinrich tungen demnach nicht mehr identisch, sondern von der Steuervorrichtung als Antwort auf die den einzelnen Lichtblitzen entsprechenden Detektionssignalen, die bei Über schreiten eines vorbestimmten Intensitätswerts ausgegeben werden, bestimmt.

Demnach wird, wie aus der Darstellung der zeitabhängigen Intensität der Beleuch tungsvorrichtung, in der die verwendete Lichtmenge schraffiert dargestellt ist, ersicht lich, jeder Bildabschnitt B_n-1, B_n und B_n+1 unter Verwendung der gleichen Lichtmenge belichtet.

Folglich wird in der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform zusätzlich zu einer er höhten Datenausleserate auch eine zeitliche Homogenität der zur Belichtung ver wendeten Beleuchtung sichergestellt. Dies führt dazu, daß die Qualität der Daten gesteigert wird, was zu einer vereinfachten und damit schnelleren Datenverarbeitung führt.

Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuch tungsvorrichtung, der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und der erfindungsge mäßen Aufnahmevorrichtung im Zusammenhang mit einem System zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigen Material beschrieben worden sind, können diese Vorrichtungen unabhängig von diesem System und unabhängig von einander, insbesondere wenn eine räumlich homogene Beleuchtung, eine zeitlich homogene Beleuchtung bei Stroboskopbetrieb einer Beleuchtungsvorrichtung oder eine hohe Videoauslese- und -übertragungsrate erforderlich ist, eingesetzt werden.

Claims

1. System (10) zur Erkennung von Fehlern auf bandförmigem Material (B), mit
einer Beleuchtungsvorrichtung (11) zur Erzeugung einer räumlich homogenen Beleuchtung eines Bildfeldes, durch welches das bandförmige Materials (B) ge führt wird, mit wenigstens zwei in ihrer Längsrichtung ausgedehnten Beleuch tungseinrichtungen (11a, 11b), und einer (ersten) Reflektoreinrichtung (12) mit einem Öffnungsbereich und einem Bodenbereich, wobei die Beleuchtungsein richtungen (11a, 11b) im wesentlichen parallel zueinander im Bodenbereich der (ersten) Reflektoreinrichtung (12) angeordnet sind,
einer Aufnahmevorrichtung (15) zum Erstellen von Abbildungen des bandförmi gen Materials (B), und
einer Steuervorrichtung (16) zum Synchronisieren der Aufnahmevorrichtung (15) und der Beleuchtungsvorrichtung (11),
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Beleuchtungsvorrichtung (11) zwischen den wenigstens zwei Beleuch tungseinrichtungen (11a, 11b) jeweils eine zweite Reflektoreinrichtung (13) in der ersten Reflektoreinrichtung (12) angeordnet ist,
die Steuervorrichtung (16) lichtempfindliche Detektoreinrichtungen (17a, 17b), die jeweils einer der Beleuchtungseinrichtungen (11a, 11b) zugeordnet sind, wobei jede Detektoreinrichtung (17), den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbe stimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektiert, und eine Ermittlungseinrichtung, die auf Grundla ge dieser Detektionen ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung (15) geeigne tes Signal erzeugt, aufweist, und
die Aufnahmevorrichtung wenigstens zwei Kameraeinrichtungen (15a, 15b) auf weist, die jeweils zur Abbildung eines von einer Beleuchtungsvorrichtung be leuchteten Bildfelds (BF), durch welches das bandförmige Material (B) geführt wird, angeordnet sind, wobei die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen (15a, 15b) so ansteuerbar sind, daß sie sequentiell und zyklisch Abbildungen des sich im Bildfeld (BF) befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials erstellen.

2. System nach Anspruch 1, das zum Erkennen von Fehlern in bandförmigem Pa piermaterial vorgesehen ist.

3. System nach Anspruch 1, das zum Erkennen von Fehlern in bandförmigem Foli enmaterial, insbesondere Plastikfolienmaterial, vorgesehen ist.

4. System nach Anspruch 2 oder 3, in welchem das bandförmige Papiermaterial oder Folienmaterial bei Standardbedingungen mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3000 m/min bewegt wird.

5. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welchem das System (10) zur Fehlererkennung im Durchlicht ausgebildet ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in welchem das System zur Fehlerer kennung im Auflicht ausgebildet ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung (20; 30; 40; 50) zur Erzeugung einer räumlich homoge nen Beleuchtung, insbesondere für ein System (10) zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material, umfassend
wenigstens zwei in ihrer Längsrichtung ausgedehnte Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b, 51), und
eine (erste) Reflektoreinrichtung (22; 32; 42; 52) mit einem Öffnungsbereich (22a; 32a; 42a) und einem Bodenbereich (22b; 32b; 42b),
wobei die Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b; 51) im we sentlichen parallel zueinander im Bodenbereich (22b; 32b) der (ersten) Reflek toreinrichtung (22; 32; 42) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine zweite Reflektoreinrichtung (23; 33; 43; 53) jeweils zwischen zwei Beleuch tungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b; 51) in der ersten Reflektorein richtung (22; 32; 42) angeordnet ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem die Ausdehnung jeder zweiten Reflektoreinrichtung (23; 33; 43; 53) in Richtung vom Bodenbereich (22b; 32b; 42b) zum Öffnungsbereich (22a; 32a; 42a) der ersten Reflektoreinrichtung kleiner als die entsprechende Ausdehnung der ersten Reflektoreinrichtung (22; 32; 42; 52) ist.

9. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 8, in welcher/welchem die Aus dehnung jeder zweiten Reflektoreinrichtung (23; 33; 43; 53) höchstens 60% der Ausdehnung der ersten Reflektoreinrichtung (22; 32; 42; 52) ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem jede zweite Reflektoreinrichtung (23; 43) senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 41a, 41b; 51) im we sentlichen trapezförmige Querschnitte aufweist, wobei die Reflexionsflächen der zweiten Reflektoreinrichtung (23; 43) an den kurzen Außenseiten und den schrä gen Außenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind.

11. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, in wel cher/welchem jede zweite Reflektoreinrichtung (33) senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (31a, 31b) im wesentlichen parabelförmigen Querschnitte aufweist, wobei die Reflexionsflächen der zweiten Reflektoreinrich tung (33) an den Außenseiten der parabelförmigen Querschnitte lokalisiert sind.

12. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem die erste Reflektoreinrichtung (22; 42) senkrecht zur Längs richtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 41a, 41b) im wesentlichen trapezförmige Querschnitte aufweist, wobei die Reflexionsflächen der ersten Re flektoreinrichtung (23; 43) an den schrägen Innenseiten und Teilen der kurzen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind.

13. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, in wel cher/welchem die erste Reflektoreinrichtung (32) senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (31a, 31b) Querschnitte mit einem ersten Para belabschnitt (32c) und einem zweiten Parabelabschnitt (32d) aufweist, wobei die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung an den Innenseiten der Para belabschnitte (32c, 32d) lokalisiert sind.

14. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem dritte Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) vorgesehen sind, wobei jede dritte Reflektoreinrichtung (44a, 44b, 44c) im Bodenbereich (42c) in der ersten Reflektoreinrichtung (42) angeordnet ist, und wobei jede Be leuchtungseinrichtung (41a, 41b, 41c) innerhalb einer entsprechenden dritten Reflektoreinrichtung (44a, 44b, 44c) angeordnet ist.

15. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 14, in welcher/welchem jede dritte Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) senkrecht zur Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (41a, 41b, 41c) im wesentlichen trapezförmige Quer schnitte aufweist, wobei die Reflexionsflächen der dritten Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) an den kurzen Innenseiten und den schrägen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind.

16. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem die erste Reflektoreinrichtung (22; 32; 42) parallel zur Längs richtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 32a, 32b; 41a, 41b) im we sentlichen trapezförmige Querschnitte aufweist, wobei die Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung (23; 33; 43) an den schrägen Innenseiten und Teilen der kurzen Innenseiten der trapezförmigen Querschnitte lokalisiert sind.

17. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem die in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a,41b) verlaufenden Reflexionsflächen der ersten Reflektorein richtung (22; 32c, 32d; 42) und der zweiten Reflektoreinrichtung (23; 33; 34) und gegebenenfalls der dritten Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) einstückig ausgebildet sind.

18. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 17, in welcher/welchem die in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b; 51) verlaufenden Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung (22; 32a, 32b; 42) und der zweiten Reflektoreinrichtung (23; 33; 34) und gegebenenfalls der dritten Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) durch ein entsprechend geboge nes Metallblech ausgebildet sind.

19. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 17, in welcher/welchem die in Längsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b; 51) verlaufenden Reflexionsflächen der ersten Reflektoreinrichtung (22; 32a, 32b; 42; 52) und der zweiten Reflektoreinrichtung (23; 33; 34) und gegebenenfalls der dritten Reflektoreinrichtungen (44a, 44b, 44c) durch Beschichten eines Körpers mit reflektierendem Material ausgebildet sind, wobei die Oberfläche des Körpers die Form der Reflexionsflächen der ersten, der zweiten und gegebenenfalls der dritten Reflektoreinrichtung aufweist.

20. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem die Reflektoreinrichtungen Licht diffus reflektieren.

21. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 20, in welcher/welchem die Re flektoreinrichtungen durch metallisches Material mit einer groben Oberflächen struktur gebildet sind.

22. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem vor dem Öffnungsbereich (42a) der ersten Reflektoreinrich tung (42) eine diffus lichtdurchlässige Abdeckung (44) angeordnet ist.

23. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 22, in welcher/welchem die dif fus lichtdurchlässige Abdeckung (44) in Form einer matten Plexiglasscheibe vor gesehen ist.

24. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 22, in welcher/welchem die dif fus lichtdurchlässige Abdeckung (44) in Form einer Milchglasscheibe vorgesehen ist.

25. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem jede Beleuchtungseinrichtung (21a, 21b; 31a, 31b; 41a, 41b; 51) eine Gasentladungslampe umfaßt.

26. Beleuchtungsvorrichtung/System nach Anspruch 25, in welcher/welchem jede Gasentladungslampe eine Xenonentladungslampe umfaßt.

27. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 24, in wel cher/welchem jede Beleuchtungseinrichtung eine Leuchtdiodenzeile oder ein Leuchtdiodenarray umfaßt.

28. Beleuchtungsvorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem jede Beleuchtungseinrichtung zum Stroboskopbetrieb aus gebildet ist.

29. Steuervorrichtung (86) für eine Aufnahmevorrichtung (85) zum Synchronisieren der Aufnahmevorrichtung (85) und einer stroboskopartig betriebenen Beleuch tungsvorrichtung (81), insbesondere für ein System (10) zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material (B), gekennzeichnet durch eine lichtempfindliche Detektoreinrichtung (87), die bei Überschreiten eines vor bestimmten Intensitätswerts (IR) des von der Beleuchtungsvorrichtung (81) abge gebenen Lichts ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeignetes Signal (S) erzeugt.

30. Steuervorrichtung nach Anspruch 29, die zur Steuerung der Aufnahmevorrich tung (95) bei Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung mit wenigstens zwei Beleuchtungseinrichtungen (91a, 91b) ausgelegt ist, umfassend
eine Anzahl weiterer Detektoreinrichtungen (97a, 97b), so daß jeder Beleuch tungseinrichtung (91a, 91b) eine Detektoreinrichtung (97a, 97b) zugeordnet ist, wobei jede Detektoreinrichtung den Zeitpunkt (t_Refa, t_Refb) des Überschreitens ei nes vorbestimmten Intensitätswerts (I_R) des von der entsprechenden Beleuch tungseinrichtung (91a, 91b) abgegebenen Lichts detektiert, und
eine Ermittlungseinrichtung (99), die auf Grundlage dieser Zeitpunkte (t_Ra, t_Rb) ein zur Steuerung der Aufnahmevorrichtung geeignetes Signal (S) erzeugt.

31. SteuervorrichtunglSystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder nach An spruch 30, in welcher/welchem die Ermittlungseinrichtung (99) das geeignete Si gnal (S) so bestimmt, daß die Abweichungen der von jeder Beleuchtungseinrich tung (91a, 91b) während der Belichtungszeit abgegeben Lichtmenge (I_a, I_b) von einem vorgegebenen Lichtmengenwert (I₀) minimal werden.

32. Steuervorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welche die Aufnahmevorrichtung derart steuert, daß die von der Aufnahmevorrichtung eingesetzte Belichtungszeit (Δt_B) kleiner als die Zeitdauer eines einzelnen Stro boskopblitzes (Δt) der Beleuchtungsvorrichtung ist.

33. Steuervorrichtung/System nach Anspruch 32, in welcher/welchem die Belich tungszeit (Δt_B) kleiner als 30 µs, vorzugsweise kleiner als 15 µs, ist.

34. Steuervorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in wel cher/welchem jede lichtempfindliche Detektoreinrichtung (87; 97a, 97b) eine Photodiode umfaßt.

35. Steuervorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 33, in wel cher/welchem jede lichtempfindliche Detektoreinrichtung (87; 97a, 97b) einen Phototransistor umfaßt.

36. Steuervorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 33, in wel cher/welchem jede lichtempfindliche Detektoreinrichtung (87; 97a, 97b) einen Photowiderstand oder einen Photomultiplier umfaßt.

37. Steuervorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in wel cher/welchem eine Signalverzögerungseinrichtung (88; 98) vorgesehen ist.

38. Steuervorrichtung/System nach Anspruch 37, in welcher/welchem mittels die Si gnalverzögerungseinrichtung (88; 98) ein fester Signalverzögerungswert (Δt_v) einstellbar ist.

39. Steuervorrichtung/System nach Anspruch 38, in welcher/welchem eine Einrich tung zum Ermitteln des optimalen Belichtungszeitraums (Δt_B, t_BA) in bezug auf die Stroboskopblitze (t_A) und zum Einstellen eines diesem optimalen Belichtungszeit raum (Δt_B, t_BA) entsprechenden Signalverzögerungswerts (Δt_v) vorgesehen ist.

40. Steuervorrichtung/System nach einem der Ansprüche 29 bis 39, die/das weiter hin zum Steuem der Beleuchtungsvorrichtung (81; 91a, 91b) vorgesehen ist.

41. Aufnahmevorrichtung, insbesondere für ein System (10) zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material, mit einer Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 29 bis 40.

42. Aufnahmevorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend eine Videokameraeinrichtung.

43. Aufnahmevorrichtung/System nach Anspruch 42, in welcher/welchem die Video kameraeinrichtung eine CCD-Aufnahmevorrichtung umfaßt.

44. Aufnahmevorrichtung (125), insbesondere für ein System (10) zur Erkennung von Fehlern auf einem bewegten bandförmigem Material, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Kameraeinrichtungen (125a, 125b, 125c), die jeweils zur Abbil dung eines von einer Beleuchtungsvorrichtung (121) beleuchteten Bildfelds (B), durch welches das bandförmige Material geführt wird, angeordnet sind, wobei die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen (125a, 125b, 125c) so ansteuerbar sind, daß sie sequentiell und zyklisch Abbildungen (B_n-1, B_n, B_n+1) des sich im Bildfeld befindlichen Abschnitts des bandförmigen Materials (B) erstellen, so daß die er stellten Abbildungen (B_n-1, B_n, B_n+1) insgesamt eine vollständige Abdeckung des vorbeigeführten bandförmigen Materials erzielen.

45. Aufnahmevorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 28 oder nach Anspruch 44, in welcher/welchem die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen so ansteuerbar sind, daß bestimmte Abschnitte des bandförmigen Materials in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Abbildungen abgebildet sind.

46. Aufnahmevorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 28 oder nach Anspruch 44, in welcher/welchem die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen (125a, 125b, 125c) so ansteuerbar sind, daß jeder Abschnitt (B_n-1, B_n, B_n+1) des bandförmigen Materials (B) in nur einer Abbildung abgebildet ist.

47. Aufnahmevorrichtung/System nach einem der Ansprüche 1 bis 28 oder einem der Ansprüche 44 bis 46, jeweils in Verbindung mit einer Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 40, in welcher/welchem
die lichtempfindliche Detektoreinrichtung jeweils bei Überschreiten eines vorbe stimmten Intensitätswerts des von der Beleuchtungsvorrichtung abgegebenen Lichts ein zur sequentiellen und zyklischen Steuerung der wenigstens zwei Ka meraeinrichtungen geeignetes Signal erzeugt, so daß die wenigstens zwei Ka meraeinrichtungen mit der stroboskopartigen Beleuchtungsvorrichtung sychroni siert sind, oder
die jeder Beleuchtungseinrichtung zugeordneten Detektoreinrichtungen jeweils den Zeitpunkt des Überschreitens eines vorbestimmten Intensitätswerts des von der entsprechenden Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts detektieren, und die Ermittlungseinrichtung auf Grundlage dieser Zeitpunkte ein zur sequen tiellen und zyklischen Steuerung der wenigstens zwei Kameraeinrichtungen ge eignetes Signal erzeugt, so daß die wenigstens zwei Kameraeinrichtungen mit der stroboskopartigen Beleuchtungsvorrichtung sychronisiert sind.

48. Steuervorrichtung/System nach Anspruch 47, in welcher/welchem die Ermitt lungseinrichtung das geeignete Signal so bestimmt, daß die Abweichungen der von jeder Beleuchtungseinrichtung während der Belichtungszeit abgegeben Lichtmenge von einem vorgegebenen Lichtmengenwert minimal werden.

49. Aufnahmevorrichtung/System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, in welcher/welchem jede Kameraeinrichtung ein Standard-Videosignal, insbesonde re vom BAS- oder FBAS-Typ, ausgibt.