DE3234070C2 - - Google Patents

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DE3234070C2 DE19823234070 DE3234070A DE3234070C2 DE 3234070 C2 DE3234070 C2 DE 3234070C2 DE 19823234070 DE19823234070 DE 19823234070 DE 3234070 A DE3234070 A DE 3234070A DE 3234070 C2 DE3234070 C2 DE 3234070C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine optische Anordnung zur Formerkennung eines Objekts mittels einer Sensorzeile mit mindestens einer Zylinderlinse im Strahlengang zwischen dem Objekt und der Sensorzeile, wobei die Wölbung der Zylinderlinse quer zur Ausrichtung der Sensorzeile verläuft, und einem Objektiv im Strahlengang.The invention relates to an optical arrangement for shape recognition of an object using a sensor line with at least one cylindrical lens in the beam path between the object and the sensor line, the curvature the cylinder lens perpendicular to the alignment of the sensor line runs, and a lens in the beam path.

Bei einer bekannten optischen Anordnung dieser Art (DE-PS 27 04 983) ist ein anamorphotisches Linsensystem aus zwei orthogonal zueinander ausgerichteten Zylinderlinsen gebildet. Die beiden Zylinderlinsen sind so aufeinander abgestimmt und bemessen, daß das Objekt mit veränderter Geometrie auf der Sensorzeile scharf abgebildet ist. Die für diese Abbildung erforderliche genaue Bemessung der Brennweiten und der Oberlfächengüte der Einzellinsen macht einen großen Arbeits- und Kostenaufwand bei der Herstellung der optischen Anordnung erforderlich, wobei auch eine Anpassung an verschiedene zu erfassende Objekte mit unterschiedlicher Geometrie aufwendig ist. Bei dieser bekannten Anordnung werden in der Richtung senkrecht zur Sensorzeile überdies für die Formerkennung redundante Bildinformationen übertragen.In a known optical arrangement of this type (DE-PS 27 04 983) is an anamorphic lens system from two orthogonally aligned cylindrical lenses educated. The two cylindrical lenses are so on top of each other coordinated and dimensioned that the object with changed Geometry sharply depicted on the sensor line is. The exact dimensioning required for this illustration the focal lengths and the surface quality of the individual lenses makes a lot of work and costs the manufacture of the optical arrangement required, wherein also an adaptation to different objects to be detected with different geometry is complex. At this known arrangement become perpendicular in the direction to the sensor line also redundant for shape recognition Transfer image information.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine optische Anordnung zur Formerkennung eines Objekts zu schaffen, die mit einfachen Mitteln herzustellen ist und einen großen Anwendungsbereich aufweist.The invention is therefore based on the object of an optical Arrangement for shape recognition of an object create that can be produced with simple means and has a wide range of applications.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer optischen Anordnung der eingangs angegebenen Art zwischen der Zylinderlinse und der Sensorzeile das Objektiv angeordnet, dessen Brennweite so bemessen ist, daß sich senkrecht zur Ausrichtung der Sensorzeile eine unscharfe Abbildung des Objekts und parallel zur Ausrichtung der Sensorzeile eine scharfe Abbildung auf der Sensorzeile ergibt.To solve this problem is with an optical arrangement of the type specified at the beginning between the cylindrical lens and the sensor line arranged the lens whose  The focal length is such that it is perpendicular to the alignment the sensor line a blurred image of the object and parallel to the alignment of the sensor line results in a sharp image on the sensor line.

Mit der erfindungsgemäßen optischen Anordnung ist ein Linsensystem geschaffen, bei dem besonders aufgrund der begrenzten Zahl der Einzellinsen ein einfacher Aufbau gewährleistet ist. Die Zylinderlinse kann gemäß der Erfindung konvex oder konkav gewölbt sein, um die Unscharfabbildung senkrecht zur Sensorzeile zu bewirken. Die Entfernungseinstellung und Blendenregelung bei der Abbildung des Objekts auf der Sensorzeile kann hier in üblicher Weise allein durch Einstellungen am Objektiv erfolgen, eine Nachregulierung der Zylinderlinse ist nicht notwendig. Eine Scharfstellung bei Austausch des zu beobachtenden Objekts kann somit auf einfache Weise durch Nachstellen des Objektivs zur Erreichung einer Scharfabbildung in Richtung der Sensorzeile erfolgen. Durch diese somit richtungsabhängige Bildschärfe werden nur die für eine Sensorzeile relevanten Bildinformationen übertragen. Die Unscharfabbildung in Richtung senkrecht zur Sensorzeile hat dabei die Bedeutung einer optischen Tiefpaßfilterung von Bildinformationen. Die Datenreduktion bei der Auswertung der Bildinformationen bleibt somit in vollem Umfang erhalten, da die Formerkennung eines zweidimensionalen Objekts durch eine nur eindimensionale Bildauswertung weiterhin gewährleistet ist.With the optical arrangement according to the invention, a Lens system created, in particular due to the Limited number of individual lenses ensures a simple structure is. The cylindrical lens can according to the invention be convex or concave to blur the image to cause perpendicular to the sensor line. The distance setting and aperture control in the picture of the object on the sensor line can be used here in the usual way Only by adjusting the lens, it is not necessary to readjust the cylinder lens. A focus when exchanging the observed Objects can thus be easily readjusted of the lens to achieve a sharp image in Direction of the sensor line. Through this, therefore directional sharpness will only be for one Transfer relevant image information to the sensor line. The Out of focus in the direction perpendicular to the sensor line has the meaning of an optical low-pass filtering of image information. The data reduction in the evaluation the image information thus remains in full obtained because the shape recognition of a two-dimensional Object by only one-dimensional image evaluation is still guaranteed.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen optischen Anordnung, bei der eine Vielzahl von Zylinderlinsen quer zum Strahlengang nebeneinander angeordnet sind. Die Linsen können entweder einzeln nebeneinandergesetzt oder als eine Linsenanordnung aus Kunststoff geprägt oder gespritzt werden. Solche Linsenrasterfolien sind einfach herzustellen; sie sind zur dreidimensionalen Wiedergabe von Bildern (z. B. Holographie) gebräuchlich. Die Öffnung einer einzelnen Linse liegt hierbei beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 bis 1 mm.An embodiment of the invention is particularly advantageous optical arrangement in which a variety of cylindrical lenses next to each other across the beam path are arranged. The lenses can either be individually placed side by side or as a lens arrangement Plastic stamped or injection molded. Such lenticular films are easy to manufacture; they are for three-dimensional rendering of images (e.g. holography)  in use. The opening of a single lens is, for example, on the order of 0.1 up to 1 mm.

Eine einfache Auswertung der Bildinformationen, die auf der Sensorzeile auftreten, ist gewährleistet, wenn die Sensorzeile lichtempfindliche Halbleiterbauelemente aufweist, die in der Ausrichtung der Sensorzeile hintereinander angeordnet sind und die, abhängig von der gesamten, auf ihrer lichtempfindlichen Schicht auftretenden Lichtmenge, jeweils ein elektrisches Signal abgeben. Die von der Sensorzeile abgegebenen Signale entsprechen im Prinzip einer Zeilenabtastung mittels einer Fernsehkamera und können somit in gleicher Weise wie ein Videosignal mit einer Auswerteelektronik ausgewertet werden.A simple evaluation of the image information on The sensor line is guaranteed if the Sensor line has light-sensitive semiconductor components, the one behind the other in the alignment of the sensor line are arranged and which, depending on the total, amount of light appearing on their photosensitive layer, each give an electrical signal. The of The signals emitted by the sensor line correspond in principle a line scan using a television camera and can thus in the same way as a video signal evaluation electronics.

Im folgenden wird der Erfindungsgegenstand anhand der Figuren erläutert.The subject matter of the invention is explained below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der optischen Anordnung mit der Ausrichtung der Sensorzeile als Schnittebene, Fig. 1 shows an embodiment of the optical assembly with the orientation of the sensor line as a cutting plane,

Fig. 2 zeigt das gleiche Ausführungsbeispiel mit der Ebene senkrecht zur Ausrichtung der Sensorzeile als Schnittebene und die Fig. 2 shows the same embodiment with the plane perpendicular to the alignment of the sensor line as the cutting plane and

Fig. 3 und 4 stellen ein Ausführungsbeispiel mit einem Zylinderlinsenraster bei der Abbildung von zwei verschiedenen Punkten dar. FIGS. 3 and 4 illustrate one embodiment is a cylindrical lens grid in the imaging of two different points.

Bei der in der Fig. 1 gezeigten Schnittdarstellung einer optischen Anordnung ist ein Objekt OB vorhanden, hinter dem eine Beleuchtungseinrichtung B angebracht ist. Die Schnittebene ist durch den Richtungspfeil Y gekennzeichnet. Durch die Beleuchtungseinrichtung B gelangen Lichtstrahlen 1 von hinten auf das Objekt OB und werden teilweise durch dieses abgeschattet. Die optische Anordnung weist eine Zylinderlinse ZL und ein Objektiv OV entlang der optischen Achse 2 auf. Das Objektiv OV ist mit einer Blende BL versehen. Am rechten Ende der gezeigten Anordnung ist eine Sensorzeile SZ vorhanden, die aus einer Anzahl nebeneinander angeordneter Halbleitersensoren besteht. Der Abstand zwischen Objekt OB und Objektiv OV ist mit g, der Abstand zwischen der Zylinderlinse ZL und dem Objektiv OV mit e und der Abstand zwischen dem Objektiv OV und der Sensorzeile SZ mit b O bezeichnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind ein Strahlenverlauf 3 zur Abbildung des Punktes P₀ des Objekts OB als P′₀ auf der Sensorzeile SZ und ein Strahlenverlauf 4 zur Abbildung des Punktes P₁ als Punkt P′₁ auf der Sensorzeile SZ eingezeichnet. Der Abstand zwischen den beiden Punkten P₀ und P₁ ist mit a gekennzeichnet.In the sectional illustration of an optical arrangement shown in FIG. 1, an object OB is present, behind which an illumination device B is attached. The section plane is indicated by the direction arrow Y. Through the lighting device B , light rays 1 reach the object OB from behind and are partially shadowed by it. The optical arrangement has a cylindrical lens ZL and an objective OV along the optical axis 2 . The lens OV is provided with an aperture BL . At the right end of the arrangement shown there is a sensor line SZ which consists of a number of semiconductor sensors arranged next to one another. The distance between the object OB and the objective OV is denoted by g , the distance between the cylindrical lens ZL and the objective OV by e and the distance between the objective OV and the sensor line SZ by b O. In the illustrated embodiment, a beam path 3 for mapping the point P ₀ of the object OB as P ' ₀ on the sensor line SZ and a beam path 4 for mapping the point P ₁ as a point P' ₁ are drawn on the sensor line SZ . The distance between the two points P ₀ and P ₁ is marked with a .

Die Fig. 2 zeigt dasselbe Ausführungsbeispiel wie die Fig. 1, jedoch in der durch den Richtungspfeil X gekennzeichneten Schnittebene. Gleiche Elemente sind hier mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der Darstellung in dieser Schnittebene ist die konvexe Wölbung der Zylinderlinse ZL erkennbar. Weiterhin ist der Durchmesser D O der Blendenöffnung der Blende BL eingezeichnet. Der Abstand von zwei Punkten P₀ und P₂ auf dem Objekt OB beträgt bei dieser Darstellung b. Die Strahlenverläufe 3 und 4 führen hier zu einer Zwischenabbildung der Punkte P₀ und P₁ im Bereich zwischen dem Objektiv OV und der Sensorzeile SZ. Die Punkte der Zwischenabbildung sind mit P s 2 und P s 0 bezeichnet. Die unscharfe Abbildung im Bereich der Sensorzeile SZ erstreckt sich für den Punkt P₀ über den Bereich U₀ und für den Punkt P₂ über den Bereich U₂. Der Abstand zwischen der Ebene des Objektivs OV und der Ebene der Zwischenabbildung ist mit b s bezeichnet. FIG. 2 shows the same embodiment as FIG. 1, but in the section plane indicated by the directional arrow X. The same elements are provided with the same reference symbols here. The convex curvature of the cylindrical lens ZL can be seen in the representation in this sectional plane. Furthermore, the diameter D O of the aperture of the aperture BL is shown. The distance between two points P ₀ and P ₂ on the object OB is b in this representation. The ray profiles 3 and 4 lead here to an intermediate image of the points P ₀ and P ₁ in the area between the objective OV and the sensor line SZ . The points of the intermediate image are designated P s 2 and P s 0 . The blurred image in the area of the sensor line SZ extends for the point P ₀ over the area U ₀ and for the point P ₂ over the area U ₂. The distance between the plane of the objective OV and the plane of the intermediate image is denoted by b s .

Bei der Darstellung der optischen Anordnung anhand der Fig. 3, die ebenfalls in der Schnittebene quer zur Ausrichtung der Sensorzeile SZ (Richtungspfeil X in der Fig. 2) ausgeführt ist, sind anstelle der einen Zylinderlinse ZL eine Vielzahl von Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLn parallel nebeneinander und somit parallel zur Ausrichtung der Sensorzeile SZ angeordnet. Bei der Abbildung des Punktes P₀ ergeben sich die mit 31, 32 und 33 eingezeichneten Strahlenverläufe, die zu einer Zwischenabbildung des Punktes P₀ im Bereich zwischen der Zylinderlinse ZL und dem Objektiv OV führen. Der Unschärfebereich bei der Abbildung im Bereich der Sensorzeile SZ - hier nicht dargestellt - ist mit U₀ bezeichnet.In the representation of the optical arrangement with reference to FIG. 3, which is also executed in the section plane transverse to the orientation of the sensor line SZ (direction of arrow X in FIG. 2), instead of a cylindrical lens ZL, a plurality of cylindrical lenses ZL. 1 . . ZLn arranged parallel next to each other and thus parallel to the alignment of the sensor line SZ . The imaging of the point P ₀ results in the ray profiles drawn in with 31, 32 and 33 , which lead to an intermediate image of the point P ₀ in the area between the cylindrical lens ZL and the objective OV . The unsharpness in the image in the area of the sensor line SZ - not shown here - is denoted by U ₀.

Die Darstellung anhand der Fig. 4 entspricht weitgehend der Darstellung in der Fig. 3; im Unterschied zu der vorangegangenen Fig. 3 ist hier jedoch der Punkt P₂ im Abstand b vom Punkt P₀ mit den Strahlenverläufen 41, 42 und 43 eingezeichnet. Die Abbildung des Punktes P₂ im Bereich der Sensorzeile SZ führt hier zu einem Unschärfebereich U₂.The representation based on FIG. 4 largely corresponds to the representation in FIG. 3; in contrast to the previous Fig. 3, however, the point P ₂ is located at a distance b from the point P ₀ with the ray profiles 41, 42 and 43 . The mapping of the point P ₂ in the area of the sensor line SZ leads here to a blur area U ₂.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der optischen Anordnung ist zunächst auf die Fig. 1 und 2 hinzuweisen, aus denen ersichtlich ist, daß beispielsweise der Punkt P₀ des Objekts OB als Linie quer zur Ausrichtung der Sensorzeile SZ verläuft. Unter der Voraussetzung, daß innerhalb der Blendenöffnung D O des Objektivs OV eine homogene Intensitätsverteilung bei der Projektion des Bildpunktes gegeben ist, gilt für die Intensitätsverteilung an einem beliebigen Punkt X′ in der Ausrichtung des Richtungspfeils X folgende Gleichung:To explain the operation of the optical arrangement is first to FIGS. 1 and 2 indicate, from which it is seen that, for example, the point P ₀ of the object OB as a transverse line to the orientation of the sensor line SZ. Provided that there is a homogeneous intensity distribution in the projection of the image point within the aperture D O of the objective OV, the following equation applies to the intensity distribution at any point X ′ in the direction of the directional arrow X :

Für den Fall der Abbildung des Punktes P₀ ist die Größe U = U₀ zu setzen; für die Abbildung des Punktes P₂ mit der Entfernung b von der optischen Achse 2 bzw. vom Punkt P₀ ist hier U₂ einzusetzen. Somit ergibt sich für die Abbildung des Punktes P₂, der sich am Rande der Kontur des Objekts OB befindet, ein geringerer Helligkeitsbeitrag am Ort der Sensorzeile SZ als bei der Abbildung des Punktes P₀ im Zentrum des Objekts OB. In the case of mapping the point P ₀, the size U = U ₀ must be set; U ₂ is to be used here for mapping the point P ₂ with the distance b from the optical axis 2 or from the point P ₀. This results in a lower brightness contribution at the location of the sensor line SZ for the imaging of the point P ₂, which is located on the edge of the contour of the object OB than in the imaging of the point P ₀ in the center of the object OB .

Das Objektiv OV und insbesondere die Größe der Blendenöffnung D O ist so bemessen, daß bei der Abbildung eines Objekts OB mit vorgegebener Objektgröße ein vorgegebener Intensitätsabfall bei der Abbildung von Punkten an den Rändern eines Objekts OB nicht überschritten wird. Zur Berechnung der maximal erfaßbaren Objektbreite 1 in Richtung des Richtungspfeils X kann folgende Gleichung aufgestellt werden:The objective OV and in particular the size of the aperture D O is dimensioned such that when imaging an object OB with a predetermined object size, a predetermined intensity drop in the imaging of points on the edges of an object OB is not exceeded. To calculate the maximum detectable object width 1 in the direction of the arrow X , the following equation can be established:

Hierbei bedeuten:Here mean:

f O = Brennweite des Objektivs OV, f z = Brennweite der Zylinderlinse ZL, b O = Bildweite bei der Abbildung durch das Objektiv OV (vergleiche auch Fig. 1 und 2), b z = Bildweite bei der Abbildung durch die Zylinderlinse, b s = Bildweite nach Abbildung durch das Objektiv OV und die Zylinderlinse ZL (vergleiche Fig. 2). f O = focal length of the objective OV , f z = focal length of the cylindrical lens ZL , b O = image distance when imaging through the objective OV (see also FIGS. 1 and 2), b z = image length when imaging through the cylindrical lens, b s = Image width as shown by the lens OV and the cylindrical lens ZL (see Fig. 2).

Außerdem läßt sich aus den in der Fig. 2 dargestellten Strahlenverläufen die GleichungIn addition, the equation can be derived from the beam profiles shown in FIG. 2

herleiten. Aus den Gleichungen (2) bis (5) und weiteren, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Größen a und g ergibt sich die Gleichung:derive. The equation results from the equations (2) to (5) and further variables a and g shown in FIGS. 1 and 2:

Unter der Annahme, daß als Blendenzahl k des Objektivs OV Assuming that the f-number k of the lens OV

gesetzt werden kann und der Abstand e zwischen der Zylinderlinse ZL und dem Objektiv OV vernachlässigbar klein ist, sowie unter der Annahme, daß die Brennweite f O des Objektivs OV klein gegenüber dem Objektabstand g ist, ergibt sich mit den aufgeführten Vereinfachungen e « g, e « f z und f O « g die Gleichung:can be set and the distance e between the cylindrical lens ZL and the objective OV is negligibly small, and assuming that the focal length f O of the objective OV is small compared to the object distance g , the simplifications listed give e « g, e « F z and f O « g the equation:

Mit dieser Gleichung (7) sind in erster Näherung die Bedingungen für die Bemessung der optischen Anordnung für die Abbildung eines Punktes auf einem Objekt OB als Bildlinie in der Ebene der Sensorzeile SZ bestimmt. Wegen der Abhängigkeit der Bildlinienlänge U von der Blendenzahl k O kann die Objektivblende nicht beliebig gewählt werden. Dieser Nachteil wird vermieden bei der Verwendung von einer Vielzahl von Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLn anstelle der einzelnen Zylinderlinse ZL gemäß den Fig. 3 und 4. Jede der Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLu entwirft hier Bildlinien, die in Richtung des Richtungspfeils X zueinander versetzt sind, als Abbildungen der Punkte P₀ bzw. P₂ mit einer entsprechenden Länge, die sich in der Ebene der Sensorzeile SZ überlagern. Die geometrischen Zusammenhänge lassen sich hier wie folgt darstellen.With this equation (7) the conditions for the dimensioning of the optical arrangement for imaging a point on an object OB as an image line in the plane of the sensor line SZ are determined in a first approximation. Because of the dependence of the image line length U on the f-number k O , the lens aperture cannot be chosen arbitrarily. This disadvantage is avoided when using a large number of cylindrical lenses ZL 1 . . . ZLn instead of the individual cylindrical lens ZL according to FIGS . 3 and 4. Each of the cylindrical lenses ZL 1 . . . ZLu designs image lines that are offset in the direction of the direction arrow X as images of the points P ₀ or P ₂ with a corresponding length, which overlap in the plane of the sensor line SZ . The geometric relationships can be represented here as follows.

Die Gleichungen (2) und (3) entsprechen der vorangegangenen Darstellung. Bei der Ausführungsform mit mehreren Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLn mit relativ kurzen Brennweiten ergeben sich jedoch Vorzeichenänderungen, die zu folgenden Ableitungen führen:Equations (2) and (3) correspond to the previous illustration. In the embodiment with several cylindrical lenses ZL 1 . . . ZLn with relatively short focal lengths, however, there are changes in the sign, which lead to the following derivations:

Hier bedeuten:Here mean:

f O = Brennweite des Objektivs OV, f z = Brennweite einer einzelnen Zylinderlinse ZL 1 . . . ZLn. f O = focal length of the objective OV , f z = focal length of a single cylindrical lens ZL 1 . . . ZLn .

b s , b z , g und e sind den Fig. 3 und 4 entnehmbar und entsprechen den Bezeichnungen anhand der Gleichungen (4) bis (6). b s , b z , g and e can be seen in FIGS. 3 and 4 and correspond to the designations based on equations (4) to (6).

Aus den Abbildungsverhältnissen nach den Fig. 3 und 4 ergibt sich mit D z als die Öffnung einer Zylinderlinse ZL 1 . . . ZLn:From the imaging conditions of Figs. 3 and 4, a cylindrical lens ZL 1 results with D z than the opening. . . ZLn :

Aus den Gleichungen (4) und (8) bis (11) ergibt sich:From equations (4) and (8) to (11) we get:

Definiert man eine Blendenzahl k z einer Zylinderlinse ZL 1 . . . ZLn und setzt man einen großen Objektabstand bei kleiner Entfernung e zwischen Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLn und Objektiv OV (g » f O ; g » e) voraus, so gilt näherungsweise:If an aperture number k z of a cylindrical lens ZL 1 is defined . . . ZLn and you set a large object distance at a small distance e between cylindrical lenses ZL 1 . . . ZLn and lens OV (g » f O ; g » e) ahead, the following applies approximately:

Durch Wahl einer bestimmten Blendenöffnung K O kann somit bei einer Anordnung mit einer Vielzahl von Zylinderlinsen ZL 1 . . . ZLu eine Helligkeitsanpassung an unterschiedliche Beleuchtungsverhältnisse des Objekts OB vorgenommen werden. Die Bildlinienlänge U ist hier somit unabhängig von der Blendenzahl des Objektivs OV, wodurch die Objektivblende ohne einen Einfluß hierauf verändert werden kann. Außerdem ist es von Vorteil, daß hier die Intensitätsverteilung I (X) der Bildlinien im Gegensatz zu Gleichung (1) in erster Näherung konstant ist.By choosing a specific aperture K O , an arrangement with a large number of cylindrical lenses ZL 1 can thus be used. . . ZLu a brightness adjustment to different lighting conditions of the object OB can be made. The image line length U is thus independent of the f-number of the lens OV , so that the lens aperture can be changed without any influence on it. It is also advantageous that the intensity distribution I (X) of the image lines is constant in a first approximation, in contrast to equation (1).

Claims (5)

1. Optische Anordnung zur Formerkennung eines Objekts mittels einer Sensorzelle mit
  • a) mindestens einer Zylinderlinse im Strahlengang zwischen dem Objekt und der Sensorzeile, wobei die Wölbung der Zylinderlinse quer zur Ausrichtung der Sensorzeile verläuft, und
  • b) einem Objektiv im Strahlengang,
1. Optical arrangement for shape recognition of an object using a sensor cell
  • a) at least one cylindrical lens in the beam path between the object and the sensor line, the curvature of the cylindrical lens extending transversely to the alignment of the sensor line, and
  • b) a lens in the beam path,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • c) zwischen der Zylinderlinse (ZL) und der Sensorzeile (SZ) das Objektiv (OV) angeordnet ist, dessen Brennweite so bemessen ist, daß
    • c1) sich senkrecht zur Ausrichtung der Sensorzeile (SZ) eine unscharfe Abbildung des Objekts (OB) und
    • c2) parallel zur Ausrichtung der Sensorzeile (SZ) eine scharfe Abbildung auf der Sensorzeile (SZ) ergibt.
characterized in that
  • c) between the cylindrical lens (ZL) and the sensor line (SZ) the lens (OV) is arranged, the focal length of which is dimensioned such that
    • c1) a blurred image of the object (OB) and perpendicular to the alignment of the sensor line (SZ)
    • c2) for alignment of the sensor line (SZ) results in a sharp image on the sensor line (SZ) in parallel.
2. Optische Anordnung zur Formerkennung eines Objekts mittels einer Sensorzeile mit
  • a) mindestens einer Zylinderlinse im Strahlengang zwischen dem Objekt und der Sensorzeile, wobei die Wölbung der Zylinderlinse quer zur Ausrichtung der Sensorzeile verläuft, und
  • b) einem Objektiv im Strahlengang,
2. Optical arrangement for shape recognition of an object using a sensor line
  • a) at least one cylindrical lens in the beam path between the object and the sensor line, the curvature of the cylindrical lens extending transversely to the alignment of the sensor line, and
  • b) a lens in the beam path,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) eine Vielzahl von Zylinderlinsen (ZL 1 . . . ZLn) quer zum Strahlengang parallel nebeneinander angeordnet sind, deren Brennweiten so bemessen sind, daß
    • d1) sich senkrecht zur Ausrichtung der Sensorzeile (SZ) eine unscharfe Abbildung des Objekts (OB) und
    • d2) parallel zur Ausrichtung der Sensorzeile (SZ) eine scharfe Abbildung auf der Sensorzeile (SZ) ergibt.
characterized in that
  • d) a plurality of cylindrical lenses (ZL 1 ... ZLn) are arranged parallel to one another transversely to the beam path , the focal lengths of which are dimensioned such that
    • d1) a blurred image of the object (OB) and perpendicular to the alignment of the sensor line (SZ)
    • d2) for alignment of the sensor line (SZ) results in a sharp image on the sensor line (SZ) in parallel.
3. Optische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • e) die Sensorzeile (SZ) lichtempfindliche Halbleiterbauelemente aufweist, die in der Ausrichtung der Sensorzeile (SZ) hintereinander angeordnet sind und
    • e1) die, abhängig von der gesamten, auf ihrer lichtempfindlichen Schicht auftretenden Lichtmenge, jeweils ein elektrisches Signal abgeben.
3. Optical arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that
  • e) the sensor line (SZ) has light-sensitive semiconductor components which are arranged one behind the other in the alignment of the sensor line (SZ) and
    • e1) which, depending on the total amount of light appearing on their light-sensitive layer, each emit an electrical signal.
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