DE202014102853U1 - Device for detecting the optical quality of a transparent material surface and its use - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Detektion der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche (10), insbesondere Glas, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Abtasteinrichtung (12) zum Abtasten der transparenten Materialoberfläche, mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (14) zur Aufnahme eines elektromagnetischen Ausgangssignals und mindestens eine mit der Abtasteinrichtung (12) und/oder Aufnahmeeinrichtung (14) verbundene Auswerteeinrichtung (16) aufweist, wobei a) die Abtasteinrichtung (12) das elektromagnetische Ausgangssignal liefert, b) die Aufnahmeeinrichtung (14) das elektromagnetische Ausgangssignal aufnimmt und c) die Auswerteeinheit (16) Normabweichungen der optischen Güte der transparenten Materialoberfläche ermittelt und anzeigt.Device for detecting the optical quality of a transparent material surface (10), in particular glass, characterized in that the device has at least one scanning device (12) for scanning the transparent material surface, at least one recording device (14) for recording an electromagnetic output signal and at least one with the Scanning device (12) and / or recording device (14) has connected evaluation device (16), wherein a) the scanning device (12) supplies the electromagnetic output signal, b) the recording device (14) records the electromagnetic output signal and c) the evaluation unit (16) Standard deviations in the optical quality of the transparent material surface are determined and displayed.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche, insbesondere Glas sowie deren Verwendung.The invention relates to a device for detecting the optical quality of a transparent material surface, in particular glass and their use.
Derartige Vorrichtungen dienen vorwiegend zum Erkennen von Beschädigung oder – oft irreversiblen – Alterungsprozessen auf transparenten Materialoberflächen wie bspw. Glas.Such devices are primarily used to detect damage or - often irreversible - aging processes on transparent material surfaces such as glass.
So unterliegen bspw. alle Materialien durch chemische und physikalische Änderungen einer – häufig irreversiblen – Alterung. Dieser zeitabhängige Einfluss auf das Material kann sich entweder auf die Oberfläche beschränken und/oder das gesamte Bauteil betreffen. Bei organischen Stoffen wie z. B. Kunststoffen verschlechtern Alterungseinflüsse die Produkteigenschaften wie Farbe, Transparenz, Steifigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung. Ohne Schutzmaßnahmen können diese Prozesse bereits nach wenigen Monaten oder Jahren einsetzen und das Bauteil unbrauchbar machen.For example, all materials are subject to - often irreversible - aging due to chemical and physical changes. This time-dependent influence on the material can either be limited to the surface and / or affect the entire component. For organic substances such. As plastics deteriorate deterioration of the product properties such as color, transparency, stiffness, tensile strength and elongation at break. Without protective measures, these processes can be used after only a few months or years and make the component unusable.
Zum Schutz gegen Alterung durch thermische oder solare Oxidation werden den meisten industriellen Kunststoffen in geringen Mengen Stabilisatoren hinzugefügt (ca. 0,02 bis 1,5%). Die beiden wichtigsten Gruppen dieser Additive sind Antioxidantien zur Bindung und Deaktivierung der bei der Oxidation entstehenden Radikalen sowie UV-Stabilisatoren zur Absorption der Strahlung, Bindung von Radikalen sowie Deaktivierung energetisch angeregter Molekülgruppen.To protect against aging by thermal or solar oxidation stabilizers are added in small quantities to most industrial plastics (about 0.02 to 1.5%). The two most important groups of these additives are antioxidants for binding and deactivation of the radicals formed during the oxidation, as well as UV stabilizers for absorbing the radiation, binding of radicals and deactivation of energetically excited molecular groups.
Insbesondere die Einflüsse der für Verbundsicherheitsglas eingesetzten PVB-Folien sind in Bezug auf die Dauerhaftigkeit der Verbundwirkung relevant. Zu den hauptsächlich schädigenden Einflüssen zählen UV-Strahlung und Feuchtigkeit.In particular, the influences of the PVB films used for laminated safety glass are relevant in terms of the durability of the composite effect. The most damaging influences include UV radiation and moisture.
Neben den atmosphärischen Bedingungen können auch produktions- und einbaubedingte Ursachen zu einer negativen Dauerhaftigkeit und somit reduzierten Verbundwirkung beitragen. Die Gründe hierfür sind vielfältig und offenbaren sich unter Umständen erst zeitlich versetzt.In addition to the atmospheric conditions, production-related and installation-related causes can contribute to a negative durability and thus reduced composite effect. The reasons for this are manifold and may reveal themselves only temporarily offset.
Daneben können Materialoberflächen wie bspw. Glas auch durch mechanische Kräfte wie bspw. eines Materialabtrags durch Steinschlag und dgl. beschädigt werden. Bei einem solchen Materialabtrag splittert das Glas in unregelmäßigen Teilchen aus der glatten Oberfläche. Auf diese Weise entstehen unregelmäßige Strukturen, die Licht in alle Richtungen streuen, ganz gleich aus welcher Richtung das einfallende Licht kommt. Solche – je nach Umfang des Materialabtrags feine oder grobe – Beschädigungen sind insbesondere bei Verwendung von z. B. Glas in Autoscheiben relevant, da (Mikro)Beschädigungen der Scheiben bei z. B. Dunkelheit, Nässe und Gegenlicht ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen, das zu Unfällen führen kann.In addition, material surfaces such as, for example, glass can also be damaged by mechanical forces such as, for example, material removal by stone chipping and the like. In such a material removal the glass splits in irregular particles from the smooth surface. This creates irregular structures that scatter light in all directions, no matter which direction the incident light comes from. Such - depending on the extent of material removal fine or coarse - damages are particularly when using z. As glass in car windows relevant because (micro) damage the discs at z. As darkness, moisture and backlight pose a significant security risk that can lead to accidents.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
In der
Aufgabetask
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein zuverlässiges Erkennen der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche wie bspw. Glas zu ermöglichen.The object of the present invention is therefore to enable a reliable recognition of the optical quality of a transparent material surface such as, for example, glass.
Lösungsolution
Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindungen umfassen auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the inventions having the features of the independent claims. Advantageous developments of the inventions are characterized in the subclaims. The wording of all claims is hereby incorporated by reference into the content of this specification. The inventions also include all reasonable and in particular all mentioned combinations of independent and / or dependent claims.
Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.In the following, individual process steps are described in more detail. The steps do not necessarily have to be performed in the given order, and the one to be described Method may also include other, not mentioned steps.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche, insbesondere Glas, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Abtasteinrichtung zum Abtasten der transparenten Materialoberfläche, mindestens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines elektromagnetischen Ausgangssignals und mindestens eine mit der Abtasteinrichtung und/oder Aufnahmeeinrichtung verbundene Auswerteeinrichtung aufweist, wobei
- a) die Abtasteinrichtung das elektromagnetische Ausgangssignal liefert,
- b) die Aufnahmeeinrichtung das elektromagnetische Ausgangssignal aufnimmt und
- c) die Auswerteeinheit (
16 ) Normabweichungen der optischen Güte der transparenten Materialoberfläche ermittelt und anzeigt. Die Ermittlung evtl. Normabweichungen der optischen Güte der transparenten Materialoberfläche erfolgt i. d. R. durch den Abgleich der übermittelten Werte für das elektromagnetische Ausgangs- sowie des elektromagnetischen Eingangssignals. Diese Werte können bspw. in Relation zu zuvor ermittelten bzw. bestimmten oder vorgegebenen Referenzwerten gesetzt werden, sodass evtl. Abweichungen hiervon angezeigt werden.
- a) the sampling device supplies the electromagnetic output signal,
- b) the receiving device receives the electromagnetic output signal and
- c) the evaluation unit (
16 ) Determines and displays standard deviations of the optical quality of the transparent material surface. The determination of any deviations in the optical quality of the transparent material surface is usually carried out by adjusting the transmitted values for the electromagnetic output and the electromagnetic input signal. These values can be set, for example, in relation to previously determined or determined or predetermined reference values, so that possible deviations from these are displayed.
Erfindungsgemäß kann das Abtasten der transparenten Materialoberfläche auf jede beliebige Weise erfolgen und insbesondere dadurch, dass das Abtasten durch Aufbringung einer Strahlung auf die Oberfläche derart geschieht, dass die Oberflächenmerkmale die Strahlungsdurchlässigkeit oder die Reflexion, die Brechung oder Änderung der Strahlungseigenschaften von bzw. durch die Fläche beeinflussen. Dabei kann elektromagnetische Strahlung, wie sichtbares Licht, Infrarot-, Radiowellen oder dgl. verwendet werden. Alternativ ist es aber auch möglich, andere Wellen- bzw. Strahlungsarten wie bspw. Nuklearstrahlung oder Schall (z. B. Ultraschall), anzuwenden.According to the invention, the scanning of the transparent material surface can take place in any desired manner, and in particular in that the scanning takes place by applying a radiation to the surface such that the surface characteristics are the radiation transmission or the reflection, the refraction or change of the radiation properties from or through the surface influence. In this case, electromagnetic radiation, such as visible light, infrared, radio waves or the like. Be used. Alternatively, it is also possible to use other types of waves or radiation, such as, for example, nuclear radiation or sound (for example ultrasound).
Als elektromagnetische Welle bezeichnet man eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern. Beispiele für elektromagnetische Wellen sind – wie dargelegt – Radiowellen, Mikrowellen, Wärmestrahlung, Licht, Röntgenstrahlung und Gammastrahlung. Die Wechselwirkung elektromagnetischer Wellen mit Materie hängt von ihrer Frequenz ab, die über viele Größenordnungen variieren kann. Die Transversalität ist unter Umständen verletzt, z. B., wenn – wie bei Plasmaschwingungen (Plasmonen) – Träger chemischer Eigenschaften, z. B. metallische oder gebundene Elektronen beteiligt sind. Entsprechend unterscheiden sich die Quellen, Ausbreitungseigenschaften und Wirkungen der Strahlung in den verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums.An electromagnetic wave is a wave of coupled electric and magnetic fields. Examples of electromagnetic waves are - as stated - radio waves, microwaves, heat radiation, light, X-rays and gamma radiation. The interaction of electromagnetic waves with matter depends on their frequency, which can vary over many orders of magnitude. The transversality may be violated, eg. B., if - as in plasma oscillations (plasmons) - carrier chemical properties, eg. B. metallic or bonded electrons are involved. Accordingly, the sources, propagation properties and effects of the radiation differ in the different regions of the electromagnetic spectrum.
Anders als zum Beispiel Schallwellen benötigen elektromagnetische Wellen kein Medium, um sich auszubreiten. Sie pflanzen sich im Vakuum unabhängig von ihrer Frequenz mit Lichtgeschwindigkeit fort. In Materie ist die Lichtgeschwindigkeit vermindert.Unlike sound waves, for example, electromagnetic waves do not require a medium to spread. They propagate in the vacuum, regardless of their frequency at the speed of light. In matter, the speed of light is reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Abtasteinrichtung mindestens einen Sender und/oder mindestens einen Detektor eines elektromagnetischen Signals auf. Dabei handelt es sich bei dem Sender bevorzugt um einen Lichtsender, insbesondere eine Leucht- oder eine Laserdiode, und bei dem Detektor um einen Lichtdetektor, bevorzugt um einen lichtempfindlicher Widerstand (LDR) oder eine Fotodiode.In a preferred embodiment of the invention, the scanning device has at least one transmitter and / or at least one detector of an electromagnetic signal. The transmitter is preferably a light emitter, in particular a light emitting diode or a laser diode, and the detector is a light detector, preferably a photosensitive resistor (LDR) or a photodiode.
Unter einem Strahlungsdetektor wird erfindungsgemäß ein Bauteil zur Messung elektromagnetischer Strahlung verstanden. Je nach Bauweise des Detektors kann Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge nachgewiesen werden. Generell ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung – abhängig von dem eingesetzten Sender und/oder Detektor – jede Wellenlänge zur Detektion der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche nutzen kann und demgemäß auf keine Wellenlänge beschränkt ist.A radiation detector according to the invention is understood to mean a component for measuring electromagnetic radiation. Depending on the design of the detector, radiation of different wavelengths can be detected. In general, it should be pointed out in this context that the device according to the invention-depending on the transmitter and / or detector used-can use any wavelength for the detection of the optical quality of a transparent material surface and is therefore not limited to any wavelength.
Viele Strahlungsdetektoren können zugleich als Teilchendetektoren dienen. Die Funktionsweise eines Strahlungsdetektors beruht i. d. R. auf elektromagnetische Wechselwirkungen der Photonen, also der Feldquanten des elektromagnetischen Feldes, mit den Elektronen oder Atomkernen des Detektormaterials (häufig Edelgase oder Halbleiter). Je nach Detektorart macht man sich verschiedene Wechselwirkungsmechanismen hierbei zunutze. Am häufigsten ist die Wechselwirkung mit den Elektronen (der Photoeffekt). Ist die Energie des Photons gleich groß oder größer als die Bindungsenergie des Elektrons, so kann das Elektron durch das Photon aus dem Atomverbund gelöst werden. Dieses Elektron lässt man durch Anlegen eines elektrischen Feldes zur Anode driften, und dort lässt es sich durch die Messung des elektrischen Stroms oder der elektrischen Ladung nachweisen. Das Licht im sichtbaren und nahen Infrarotbereich kann die relativ schwach gebundenen Valenzelektronen herausschlagen, die deutlich höherenergetische Röntgen- und Gammastrahlung wechselwirkt überwiegend mit den stärker gebundenen inneren Elektronen.Many radiation detectors can also serve as particle detectors. The operation of a radiation detector is based i. d. R. on electromagnetic interactions of the photons, so the field quanta of the electromagnetic field, with the electrons or nuclei of the detector material (often noble gases or semiconductors). Depending on the type of detector, various interaction mechanisms are used. The most common is the interaction with the electrons (the photoelectric effect). If the energy of the photon is equal to or greater than the binding energy of the electron, the electron can be released from the atomic network by the photon. This electron can be drifted by applying an electric field to the anode, where it can be detected by measuring the electric current or the electric charge. The light in the visible and near infrared range can knock out the relatively weakly bound valence electrons, the significantly higher energy X-rays and gamma rays interact predominantly with the more strongly bound internal electrons.
Beispiele für solche, auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung einsetzbare, Sender-/Detektorsysteme sind:
Photozellen zum Nachweis von Licht (NIR bis UV) und dessen Quantenenergie; Photomultiplier als hochempfindliche Detektoren (bis zum Einzelphotonennachweis) für NIR bis UV, gekoppelt mit Szintillatoren auch für hochenergetische Strahlung (Röntgen- oder Gammastrahlung); Fotowiderstände, Photodioden und Fototransistoren zum Nachweis von sichtbarem Licht, NIR und UV; CCD-Sensoren zum ortsaufgelösten Nachweis von sichtbarem Licht, NIR und UV; Zählrohre zum Nachweis der meisten Arten ionisierender Strahlung; Halbleiterdetektoren aus Silizium oder Germanium zum Nachweis von hochenergetischer Ultraviolettstrahlung (Vakuum-UV, Extrem-UV), sowie Röntgen- und Gammastrahlung; Bolometer, Thermoelement, Golay-Zelle und pyroelektrische Sensoren (z. B. in Niedertemperatur-Pyrometern) weisen die Strahlung aufgrund der von ihr hervorgerufenen Temperaturunterschiede nach; Fotoplatten oder -filme, in denen die Strahlung bleibende chemische Veränderungen bewirkt, die sich durch die Entwicklung sichtbar machen lassen; IR-Sensorkarten wandeln infrarote Strahlung durch nichtlineare Effekte in sichtbares Licht um; Szintillationszähler wandeln die Energie, die die Wechselwirkung hochenergetischer Quanten oder Elementarteilchen in einem Szintillator freisetzt, in Lichtblitze um und messen über die Lichtmenge pro Blitz auch deren Quanten- oder Teilchenenergie.Examples of such transmitter / detector systems which can also be used for the device according to the invention are:
Photocells for the detection of light (NIR to UV) and its quantum energy; Photomultipliers as highly sensitive detectors (up to single photon detection) for NIR to UV, coupled with scintillators also for high-energy radiation (X-ray or gamma radiation); Photoresistors, photodiodes and phototransistors for detecting visible light, NIR and UV; CCD sensors for spatially resolved detection of visible light, NIR and UV; Counter tubes for detecting most types of ionizing radiation; Silicon or germanium semiconductor detectors for the detection of high-energy ultraviolet radiation (vacuum UV, extreme UV), as well as x-ray and gamma radiation; Bolometer, thermocouple, Golay cell and pyroelectric sensors (eg in low-temperature pyrometers) detect the radiation due to the temperature differences it causes; Photographic plates or films in which the radiation causes permanent chemical changes that can be visualized by the development; IR sensor cards convert infrared radiation into visible light by nonlinear effects; Scintillation counters convert the energy that releases the interaction of high-energy quanta or elementary particles in a scintillator into flashes of light and measure their quantum or particle energy via the amount of light per flash.
Ein optischer Näherungsschalter besteht aus einem Lichtsender (häufig eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode) und einem Lichtempfänger (beispielsweise einen lichtempfindlichen Widerstand (LDR) oder eine Fotodiode). Der Empfänger (Auswerteeinheit) wertet die Intensität, die Farbe oder die Laufzeit des vom Lichtsender empfangenen Lichtes aus.An optical proximity switch consists of a light emitter (often a light emitting diode or a laser diode) and a light receiver (for example, a photosensitive resistor (LDR) or a photodiode). The receiver (evaluation unit) evaluates the intensity, the color or the duration of the light received by the light emitter.
Als Lichtquelle kommen häufig Leuchtdioden mit einer Wellenlänge von 660 nm (sichtbares rotes Licht) und 940 nm (Infrarotbereich) zum Einsatz. Infrarotlicht hat den Vorteil, auf dunklen Materialien eine höhere Reichweite zu erzielen. Der Vorteil beim sichtbaren Rotlicht besteht in der einfacheren Einstellung des Sensorsystems durch den sichtbaren Lichtfleck. Für besonders präzise Anwendungen (Kleinteileerkennung, hohe Wiederholgenauigkeit) wird i. d. R. rotes Laserlicht eingesetzt.Light sources with a wavelength of 660 nm (visible red light) and 940 nm (infrared range) are frequently used as the light source. Infrared light has the advantage of achieving a longer range on dark materials. The advantage of the visible red light is the easier adjustment of the sensor system by the visible light spot. For particularly precise applications (small parts detection, high repeatability) i. d. R. red laser light used.
Bei den Lichtschranken wird der vom Sender ausgesandte Lichtstrahl entweder direkt zum Empfänger geschickt (Einweglichtschranke) oder von einem Reflektor reflektiert (Reflexionslichtschranke) und dann vom Empfänger aufgenommen. In beiden Fällen wird das Signal ausgelöst, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird.In the case of the light barriers, the light beam emitted by the transmitter is either sent directly to the receiver (through-beam sensor) or reflected by a reflector (reflection light barrier) and then picked up by the receiver. In both cases, the signal is triggered when the light beam is interrupted.
Ein Lichttaster hat den optischen Sender und Empfänger in einer Einheit integriert. Er reagiert auf das vom Objekt reflektierte Licht. Der Schaltabstand ist deshalb von den Reflexionseigenschaften der Objektoberfläche abhängig.A light sensor has integrated the optical transmitter and receiver in one unit. He responds to the reflected light from the object. The switching distance is therefore dependent on the reflection properties of the object surface.
Näherungsschalter mit Lasertriangulation haben eine ortsauflösende Photodiode oder eine CCD-Zeile als Sensor.Proximity switches with laser triangulation have a spatially resolving photodiode or a CCD line as a sensor.
Weitere optische Näherungsschalter reagieren auf die reflektierte Farbe, enthalten einen Farbsensor und Schwellenwertschalter.Other optical proximity switches respond to the reflected color, include a color sensor and threshold switch.
Dadurch, dass die optische Güte einer transparenten Materialoberfläche über das ausgestrahlte und empfangene elektromagnetische Signal ausgewertet wird ist es möglich, rasch und bequem das Auftreten einer unerwünschten Materialeigenschaft zu entdecken und darauf entsprechend zu reagieren, bspw. durch Austausch einer Autoglasscheibe.The fact that the optical quality of a transparent material surface is evaluated via the emitted and received electromagnetic signal makes it possible to quickly and conveniently detect the occurrence of an undesired material property and to react accordingly, for example by replacing a car glass pane.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird sichtbares (oder Infrarot-)Licht benutzt und auf die Materialoberfläche so gerichtet, dass es von ihr zu einem entsprechenden Licht (oder Infrarot-)Sensor/Detektor reflektiert wird.In a particularly preferred embodiment, visible (or infrared) light is used and directed onto the material surface so that it is reflected by it to a corresponding light (or infrared) sensor / detector.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sender und der mindestens eine Detektor derart zueinander angeordnet sind, dass der Detektor das elektromagnetische Signal des zugehörigen Senders durch Reflexion an mindestens einem Reflexionsmittel, vorzugsweise eines Spiegels oder Folie, erhält, wobei das Signal mindestens einmal durch die Materialoberfläche hindurchgetreten ist.In a further preferred embodiment, the device is characterized in that the at least one transmitter and the at least one detector are arranged relative to one another such that the detector receives the electromagnetic signal of the associated transmitter by reflection on at least one reflection means, preferably a mirror or foil, wherein the signal has passed through the material surface at least once.
Gemäß einer Variante ist der mindestens eine Detektor derart angeordnet, dass er das elektromagnetische Signal von einem an der ihm gegenüberliegenden Seite der transparenten Materialoberfläche befestigten Sender oder Wandler erhält. In dieser Anordnung befinden sich Sender und Detektor auf der gleichen Seite der Materialoberfläche. Das Signal trifft auf die Materialoberfläche, tritt durch sie hindurch und trifft auf mindestens ein Reflexionsmittel, welches das Signal zum Detektor zurückwirft. Dabei tritt das Signal ein weiteres Mal durch die Materialoberfläche. Das Reflexionsmittel ist bevorzugt so angeordnet, dass es sich im Falle einer Scheibe auf der anderen Seite der Scheibe befindet und das Signal so durch die Materialoberfläche und die Scheibe hindurchtritt, ehe es auf das Reflexionsmittel trifft.According to a variant, the at least one detector is arranged such that it receives the electromagnetic signal from a transmitter or transducer mounted on the opposite side of the transparent material surface. In this arrangement, transmitter and detector are located on the same side of the material surface. The signal strikes the surface of the material, passes through it and encounters at least one reflection means, which throws the signal back to the detector. The signal then passes through the material surface once more. The reflective means is preferably arranged so that in the case of a disc it is on the other side of the disc and the signal thus passes through the material surface and the disc before it hits the reflecting means.
Wie schon erwähnt kann die Erzeugung des elektromagnetischen Signals in Abhängigkeit vom verwendeten Abtastverfahren auf jede beliebige Weise geschehen. So kann die Abtasteinrichtung bei Anwendung durchgehender, reflektierter oder gebrochener Strahlung einen Strahlungsempfänger aufweisen, der das elektromagnetische Signal bei Empfang der hindurchgesandten, reflektierten oder gebrochenen Strahlung erzeugt, wobei das elektromagnetische Signal je nach der An- oder Abwesenheit bzw. dem Intensitätsgrad der durchgelassenen, reflektierten oder gebrochenen Strahlung begonnen, beendet und/oder in seiner Größe verändert wird.As already mentioned, the generation of the electromagnetic signal can be done in any way depending on the scanning method used. Thus, when using continuous, reflected or refracted radiation, the scanning device can have a radiation receiver which contributes the electromagnetic signal Receiving the transmitted, reflected or refracted radiation generated, wherein the electromagnetic signal is started, stopped and / or resized depending on the presence or absence or the intensity level of the transmitted, reflected or refracted radiation.
Demgemäß kann die Abtasteinrichtung bei Verwendung sichtbaren (oder Infrarot-)Lichtes eine Lichtquelle (wie eine Wendellampe oder eine Leuchtdiode) und einen Lichtsensor/-detektor (wie einen Fototransistor, einen lichtempfindlichen Widerstand, eine Fotozelle oder dgl.) aufweisen. Wird beim Abtasten mit der Veränderung der Strahlungseigenschaften, bspw. mit einer Frequenzverschiebung derselben oder Änderung der Intensität, gearbeitet, so weist die Abtasteinrichtung eine auf die Veränderung ansprechende Einrichtung auf, die dieselbe in ein entsprechendes elektromagnetisches Signal umwandelt.Accordingly, when using visible (or infrared) light, the scanner may comprise a light source (such as a helical or light emitting diode) and a light sensor / detector (such as a phototransistor, a photosensitive resistor, a photocell, or the like). When scanning with the change in the radiation properties, for example, with a frequency shift of the same or changing the intensity, worked, so the scanner has a responsive to the change means, which converts the same into a corresponding electromagnetic signal.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, wobei die Auswerteeinrichtung eine Digitalanzeige umfasst, die eine numerische Anzeige für die ermittelte Normabweichung der optischen Güte der transparenten Materialoberfläche liefert.In a further preferred embodiment, the device has an evaluation device, wherein the evaluation device comprises a digital display, which provides a numerical display for the determined standard deviation of the optical quality of the transparent material surface.
Bevorzugt zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die Abtasteinrichtung selbst eine Aufnahmeeinrichtung und/oder eine Auswerteeinrichtung umfasst.Preferably, the device according to the invention is characterized in that the scanning device itself comprises a receiving device and / or an evaluation device.
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung Anbringungsmittel zur lösbaren Befestigung an der transparenten Materialoberfläche, insbesondere Scheibe, aufweist. Diese Anbringungsmittel können an der Abtasteinrichtung, der Aufnahmeeinrichtung und/oder die Auswerteinrichtung angeordnet sein. Beispiele für solche, eine lösbare Befestigung an der transparenten Materialoberfläche ermöglichende, Anbringungsmittel sind z. B. ein Saugnapf oder eine Saugplatte, aber auch andere, dem Fachmann bekannte Anbringungsmittel, werden erfindungsgemäß umfasst. Es kann beispielsweise auch eine Anbringung außerhalb der transparenten Materialoberfläche sein, im Falle eines Kraftfahrzeugs am Außenspiegel oder der Karosserie (z. B. Motorhaube). Die Befestigung kann auch dazu dienen, einen definierten Abstand und/oder Winkel der Abtasteinrichtung und/oder Aufnahmeeinrichtung einzustellen. Es kann dabei auch getrennte Anbringungsmittel für die Abtasteinrichtung und die Aufnahmeeinrichtung geben, wenn diese nicht in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht werden.It is further preferred if the device according to the invention has attachment means for releasable attachment to the transparent material surface, in particular disc. These attachment means may be arranged on the scanning device, the receiving device and / or the evaluation device. Examples of such, a releasable attachment to the transparent material surface enabling, attachment means are for. As a suction cup or a suction plate, but also other, known in the art mounting means are included according to the invention. It may, for example, also be an attachment outside the transparent material surface, in the case of a motor vehicle on the exterior mirror or the body (eg engine hood). The attachment can also serve to set a defined distance and / or angle of the scanning device and / or receiving device. There may also be separate attachment means for the scanning device and the receiving device if they are not accommodated in a common housing.
Die Vorrichtung kann zusätzlich Mittel zur Bestimmung des Abstands umfassen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Messung aus einem bestimmten Abstand zur Oberfläche erfolgt. Die Messung der Entfernung kann drahtlos sein oder mechanisch erfolgen. Es kann beispielsweise eine Laserentfernungsmesser Teil der Vorrichtung sein. Es können auch mehrere Mittel zur Bestimmung des Abstands enthalten sein und/oder Mittel zur Bestimmung der relativen Lage der Vorrichtung, um z. B. immer einen bestimmten Winkel zur Oberfläche zu gewährleisten. Die Vorrichtung kann daher auch Mittel enthalten, welche die durch die Mittel zur Bestimmung des Abstands und/oder der Lage gemessenen Werte auswerten und bestimmen, ob eine Bestimmung der Güte durchgeführt werden kann. Dies kann auch dem Anwender durch entsprechende Mittel signalisiert werden. Dies kann auch in der Auswerteeinheit erfolgen.The device may additionally comprise means for determining the distance. This can ensure that the measurement is made at a certain distance from the surface. The measurement of the distance can be wireless or mechanical. For example, a laser range finder may be part of the device. It may also contain a plurality of means for determining the distance and / or means for determining the relative position of the device, for. B. always to ensure a certain angle to the surface. The device may therefore also contain means which evaluate the values measured by the means for determining the distance and / or the position and determine whether a determination of the quality can be carried out. This can also be signaled to the user by appropriate means. This can also be done in the evaluation unit.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in Form einer Laserpistole ausgestaltet ist und so besonders leicht und intuitiv handhabbar wird.It is particularly preferred if the device according to the invention is designed in the form of a laser gun and so is particularly easy and intuitive to handle.
Weiterhin wird die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion der optischen Güte einer transparenten Materialoberfläche, insbesondere Glas, erfasst.Furthermore, the use of a device according to the invention for detecting the optical quality of a transparent material surface, in particular glass, is detected.
Die Vorrichtung wird insbesondere zur Vermessung von Scheiben von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, insbesondere Autos, eingesetzt. Dabei bedeutet Autos jede Form von Kraftfahrzeug mit Frontscheiben, d. h. auch LKWs, Busse oder ähnliche Fahrzeuge.The device is used in particular for the measurement of windows of vehicles, in particular of motor vehicles, in particular cars. This means cars any form of motor vehicle with windscreens, d. H. also trucks, buses or similar vehicles.
Dies kann beispielsweise ein Verfahren sein, bei der die Vorrichtung an dem Kraftfahrzeug angebracht wird und danach die Güte mindestens einer Scheibe vermessen wird. Es kann erforderlich sein vorher an einer Referenzscheibe eine Kalibrierung vorzunehmen. Es kann außerdem erforderlich sein, die Scheibe vorher gründlich zu reinigen.This may for example be a method in which the device is attached to the motor vehicle and then the quality of at least one disc is measured. It may be necessary to calibrate a reference disk beforehand. It may also be necessary to thoroughly clean the glass beforehand.
Die Messung kann punktuell erfolgen oder durch Abscannen der Oberfläche. Abhängig von der Messmethode können gezielt bestimmte Punkte der Oberfläche vermessen werden oder es wird ein durchschnittlicher Wert für einen bestimmten Bereich ermittelt. Wenn diese Bereich beispielsweise den üblichen Sichtbereich des Fahrers umfasst, kann auf diese Weise ein durchschnittlicher Wert für die Güte in diesem Bereich ermittelt werden. Gleichzeitig können beim Abtasten auch lokale Störungen, z. B. Kratzer, erfasst und gemeldet werden. Bevorzugt wird untersucht, ob die gemessenen Werte sich innerhalb vorher festgelegter Grenzen bewegen. Abhängig von den erhaltenen Werten können eine Reparatur oder ein Austausch der Scheibe erfolgen.The measurement can be made point by point or by scanning the surface. Depending on the measuring method, specific points of the surface can be measured or an average value for a specific area can be determined. For example, if this area includes the usual field of vision of the driver, an average value for the quality in this area can be determined in this way. At the same time, local disturbances, eg. As scratches, recorded and reported. It is preferred to investigate whether the measured values are within predefined limits. Depending on the values obtained, the disc can be repaired or replaced.
Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt.Further details and features will become apparent from the following description of preferred embodiments in conjunction with the dependent claims. In this case, the respective features can be implemented on their own or in combination with one another. The possibilities to solve the problem are not limited to the embodiments.
So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle – nicht genannten – Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.For example, area information always includes all - not mentioned - intermediate values and all imaginable subintervals.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Figuren schematisch dargestellt. Im Einzelnen zeigt:An embodiment is shown schematically in the figures. In detail shows:
Es sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar.Numerous modifications and developments of the described embodiments can be realized.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Materialoberflächematerial surface
- 1212
- Abtasteinrichtungscanning
- 1414
- Aufnahmeeinrichtungrecording device
- 1616
- Auswerteeinrichtungevaluation
- 1818
- Sender (elektromagnetische Signal)Transmitter (electromagnetic signal)
- 2020
- Detektor (elektromagnetische Signal)Detector (electromagnetic signal)
- 3030
- Reflektorreflector
- 3232
- Auslösertrigger
- 3434
- GriffHandle
zitierte Literatur quoted literature
zitierte Patentliteraturcited patent literature
-
DE 693 07 722 T2DE 693 07 722 T2 -
DE 2 261 460DE 2 261 460
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 69307722 T2 [0008] DE 69307722 T2 [0008]
- DE 2261460 A [0009] DE 2261460A [0009]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201420102853 DE202014102853U1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Device for detecting the optical quality of a transparent material surface and its use |
Applications Claiming Priority (1)
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DE201420102853 DE202014102853U1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Device for detecting the optical quality of a transparent material surface and its use |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202014102853U1 true DE202014102853U1 (en) | 2014-07-14 |
Family
ID=51264337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201420102853 Expired - Lifetime DE202014102853U1 (en) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | Device for detecting the optical quality of a transparent material surface and its use |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2261460A1 (en) | 1972-12-15 | 1974-06-20 | Asahi Glass Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR INDICATING OPTICAL DEFECTIVE POINTS IN A PERMEABLE OR SEMI-PERMEABLE BODY |
DE69307722T2 (en) | 1992-10-20 | 1997-06-12 | Thomson Multimedia Sa | DEVICE AND METHOD FOR INSPECTING TRANSPARENT MATERIALS |
-
2014
- 2014-06-23 DE DE201420102853 patent/DE202014102853U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2261460A1 (en) | 1972-12-15 | 1974-06-20 | Asahi Glass Co Ltd | METHOD AND DEVICE FOR INDICATING OPTICAL DEFECTIVE POINTS IN A PERMEABLE OR SEMI-PERMEABLE BODY |
DE69307722T2 (en) | 1992-10-20 | 1997-06-12 | Thomson Multimedia Sa | DEVICE AND METHOD FOR INSPECTING TRANSPARENT MATERIALS |
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|
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