DE202005019810U1

DE202005019810U1 - Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem

Info

Publication number: DE202005019810U1
Application number: DE202005019810U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2015-12-20

Abstract

Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem mit einer Lichtquelle (1) und mit einer Ansteuereinrichtung (2) für die Lichtquelle (1), wobei die Ansteuereinrichtung (2) zumindest einen Steuereingang zur Einstellung einer von mehreren Betriebsarten aufweist, wobei eine erste Betriebsart ein Dauerbetrieb der Lichtquelle (1) und eine zweite Betriebsart ein Blitzbetrieb der Lichtquelle (1) ist.

Description

Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem mit einer Lichtquelle und einer Ansteuereinrichtung für die Lichtquelle.
Im Bereich der Prozessautomatisierung werden häufig Bilderfassungssysteme als visuelle Sensoren eingesetzt, um eine Erkennung eines Objekttyps, der Lage eines Objekts oder seines Zustands durchzuführen. Um eine gewisse Zuverlässigkeit der Ergebnisse der Bildauswertung zu erreichen, sind konstante Lichtverhältnisse von großer Bedeutung. In industriellen Bilderfassungssystemen wird daher meist eine Beleuchtungseinrichtung zur Ausleuchtung des aufzunehmenden Bildbereichs vorgesehen. Derartige Beleuchtungseinrichtungen sind zum einen zur Erzeugung eines Dauerlichts und zum anderen zur Erzeugung eines Blitzlichts, das heißt einer zeitlichen Abfolge von Lichtblitzen, verfügbar. Ein Anwender muss sich somit je nach Einsatzfall des Bilderfassungssystems entscheiden, ob er eine Beleuchtungseinrichtung für Dauerlicht oder eine Beleuchtungseinrichtung für Blitzlicht in seinem System benötigt. Ist es erforderlich, beide Beleuchtungsarten im Bilderfassungssystem zu verwenden, so muss er zwei Beleuchtungseinrichtungen installieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem zu schaffen, die mehrere Betriebsarten zulässt und daher vielfältiger einsetzbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die neue Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 beschrieben.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass ein Anwender nur noch eine Beleuchtungseinrichtung benötigt und sich in der jeweiligen Anwendung für eine der Betriebsarten entscheiden kann. Zudem kann die Betriebsart der Beleuchtungseinrichtung zwischen Dauerlicht und Blitzlicht umgeschaltet werden, wenn dies in der jeweiligen Anwendung gewünscht wird. Eine Installation zweier Beleuchtungseinrichtungen für einen zeitlichen Wechsel der Betriebsarten ist daher nicht mehr erforderlich. In vorteilhafter Weise wird somit durch die neue Beleuchtungseinrichtung eine Verringerung des damit verbundenen Aufwands erreicht. Für einen Hersteller von Beleuchtungseinrichtungen hat die neue Beleuchtungseinrichtung den Vorteil, dass für beide Anwendungsfälle nur noch eine Beleuchtungseinrichtung angeboten werden muss. Dadurch reduziert sich der mit dem Vertrieb derartiger Beleuchtungseinrichtungen verbundene Aufwand für Lagerhaltung und Logistik. Weiterhin erhöht sich die Produktstückzahl, da die bisherigen Stückzahlen für Beleuchtungseinrichtungen für Dauerlicht und Beleuchtungseinrichtungen für Blitzlicht in einer Gesamtstückszahl zusammengeführt werden. Die neue Beleuchtungseinrichtung ist somit in einer höheren Stückzahl herstellbar. Das führt zu einer Reduzierung der Herstellungskosten je Gerät.
In vorteilhafter Weise kann als Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung ein Feld von lichtemittierenden Dioden (LED) eingesetzt werden. Diese zeichnen sich durch eine wesentlich höhere Lebensdauer als konventionelle Glühlampen aus. Im Blitzbetrieb kann die Dauer des Blitzlichts begrenzt und ein höherer Diodenstrom verwendet werden als im Fall des Dauerbetriebs. Dies ermöglicht vorteilhaft ein helleres Blitzlicht ohne die lichtemittierenden Dioden durch Überhitzung zu beschädigen, da in den Pausen zwischen den Lichtimpulsen keine Energie zugeführt wird.
Anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, werden im Folgenden die Erfindung sowie Ausgestaltungen und Vorteile näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer Beleuchtungseinrichtung und
2 ein beispielhaftes Signalzeitdiagramm.
Eine Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem weist gemäß 1 ein Feld 1 von lichtemittierenden Dioden auf, das durch eine Einrichtung 2 angesteuert wird. Die Ansteuereinrichtung 2 ermöglicht einen Betrieb des LED-Felds 1 in mehreren Betriebsarten. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird je nach Betriebsart ein Dauerlicht oder ein Blitzlicht durch das LED-Feld 1 erzeugt. Zur Auswahl der Betriebsart dient ein Steuersignal 3, das auf einen Umschalter 4 geführt ist. Das Steuersignal 3 kann beispielsweise durch einen manuell bedienbaren Schalter am Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung vor Ort oder durch eine Einstellung, die über einen an die Beleuchtungseinrichtung angeschlossenen Feldbus der industriellen Kommunikation in einer automatisierungstechnischen Anlage erfolgt, vorgegeben werden. In der dargestellten Schaltstellung des Umschalters 4 wird ein Blitzlicht erzeugt. Dazu dient in der Ansteuereinrichtung 2 eine Stromquelle 5 für einen erhöhten Blitzstrom, der auf einen an das jeweilige Puls-Pausenverhältnis angepassten Maximalwert begrenzt ist. Ein Triggersignal 6, das beispielsweise von einem einstellbaren Oszillator zugeführt wird, bestimmt den Beginn der jeweiligen Lichtpulse. In einer Triggerlogik 7 wird die Dauer der Lichtimpulse begrenzt. Die Triggerlogik 7 verhindert eine Beschädigung der lichtemittierenden Dioden des LED-Felds 1 durch Überhitzung. Falls gewünscht, kann durch das Steuersignal 3 der Umschalter 4 auf eine zweite Stellung gelegt werden, in welcher das LED-Feld 1 ein Dauerlicht erzeugt. Nun wird das LED-Feld 1 durch eine Stromquelle 8 mit reduziertem Diodenstrom betrieben. Dadurch wird gewährleistet, dass das LED-Feld 1 im Dauerbetrieb nicht überhitzt wird.
Das Zeitdiagramm gemäß 2, in welchem Signalverläufe über der Zeit t dargestellt sind, zeigt im oberen Drittel einen beispielhaften Verlauf des Triggersignals 6, das beispielsweise durch einen einstellbaren Oszillator erzeugt wird. Im mittleren Bereich ist ein Verlauf des Steuersignals 3 dargestellt, das im linken Anfangsbereich einen High-Pegel aufweist, durch welchen ein Blitzbetrieb des LED-Felds 1 angewählt wird. Ebenso wird im rechten Bereich durch High-Pegel des Steuersignals 3 ein Blitzlicht erzeugt. Im unteren Drittel des Zeitdiagramms gemäß 2 ist der sich entsprechend dem Verlauf des Steuersignals 3 einstellende Verlauf des Diodenstroms 9 in den Dioden des LED-Felds 1 dargestellt. Die Lichtpulse beginnen mit den Pulsen des Triggersignals 6 in den Zeiträumen, in denen der Pegel des Steuersignals 3 high ist. In den Zeiträumen eines Low-Pegels des Steuersignals 3 wird mit einer geringeren Höhe des Diodenstroms dagegen ein Dauerlicht erzeugt.

Claims

Beleuchtungseinrichtung für ein industrielles Bilderfassungssystem mit einer Lichtquelle (1) und mit einer Ansteuereinrichtung (2) für die Lichtquelle (1), wobei die Ansteuereinrichtung (2) zumindest einen Steuereingang zur Einstellung einer von mehreren Betriebsarten aufweist, wobei eine erste Betriebsart ein Dauerbetrieb der Lichtquelle (1) und eine zweite Betriebsart ein Blitzbetrieb der Lichtquelle (1) ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle ein Feld (1) von lichtemittierenden Dioden ist und dass im Blitzbetrieb die Blitzdauer begrenzt und der Diodenstrom höher ist als im Dauerbetrieb.