DE4434699C2 - Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder Objekte - Google Patents
Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder ObjekteInfo
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Description
Der Gegenstand der Erfindung ist die Prüfung transparenter oder spiegelnder Objekte
mittels einer Anordnung aufeinander abgestimmter Komponenten zur Beleuchtung und
Abbildung und zur Auswertung des Bildes. Insbesondere wird durch die Anordnung
erreicht, daß Strukturen (z. B. Kratzer) auch dann erkannt werden können, wenn deren
Breite um ein Vielfaches geringer ist, als die Größe der einzelnen Bildpunkte der
Kamera bezogen auf die Objektebene. Beleuchtungs- und Abbildungsteil befinden sich
beide auf derselben Seite des Objekts. Hinter dem Objekt (bei Transparenz) oder im
Bereich der Reflexion (bei spiegelnder Oberfläche) wird in beliebigem Abstand eine
retroreflektierende Oberfläche angeordnet, die einen wichtigen Teil der Beleuchtung
darstellt. Bei dieser Anordnung werden Fehler des Objektes besonders kontrastreich
und reproduzierbar, insbesondere aber gut vorhersehbar abgebildet, so daß eine
maschinelle präzise Qualitätskontrolle vorwiegend mit automatischen
Bildauswertegeräten erleichtert wird.
Zur Hervorhebung von Fehlern an glänzenden Oberflächen (Unebenheiten, Kratzer
usw.) und von Fehlern innerhalb transparenter Objekte (z. B. Blasen) sind
Dunkelfeldbeleuchtungen bzw. Streulichtverfahren üblich, bei denen die Lichtstrahlen
ausgehend von der Lampe über die Reflexion an durch Fehler erzeugte Kanten des zu
prüfende Objektes in das Objektiv einer Kamera gelangen.
Zur Hervorhebung von Oberflächenfehlern an glänzenden Objekten (Unebenheiten,
Kratzer usw.) und von Fehlern innerhalb transparenter Objekte (z. B. Blasen, Fließlinien
und Schlieren) werden auch Anordnungen verwendet, bei denen die Lichtstrahlen
ausgehend von der Lampe über die Reflexion an der Oberfläche des zu prüfenden
Objektes bzw. durch das zu prüfende Objekt hindurch auf eine retroreflektierende
Oberfläche gelangen, an der die auftreffenden Lichtstrahlen in sich zurückgeworfen
werden und bei fehlerfreiem Objekt schließlich in das Objektiv einer Kamera gefangen.
Bei fehlerfreiem Objekt entsteht auf der Projektionsfläche der Kamera ein im
wesentlichen helles Bild. Sobald sich Fehler auf der Objektoberfläche oder in dem
Objekt befinden, gelangen die in ihrem Verlauf dadurch gestörten Lichtstrahlen nicht
mehr in das Objektiv, so daß auf der Projektionsfläche eine registrierbare dunkle Stelle
entsteht. (H. Marguerre: Kontrastierverfahren an Oberflächen zur Qualitätsprüfung, in
Feinwerktechnik und Meßtechnik 93 (1985) 8, S. 419-422.)
Der Stand der Technik bezüglich optischer Anordnungen zur Erzeugung eines für die
automatische Prüfung eines Objektes möglichst gut geeigneten Bildes des Objektes,
muß auch unter dem Aspekt der nachfolgenden Auswertung der Bilder gesehen
werden. Deshalb sollen die dazu verwendeten Techniken erläutert werden.
Aus der Sicht der Bildverarbeitung stellt sich ein Objekt detektierbar dar, wenn sein
Helligkeits- (oder Farbwert) in der Abbildung von der Umgebung so abweicht, das
entsprechende Filter ein Signal abgeben, mit deren Hilfe das Objekt registriert wird.
Die Abweichung soll möglichst gut mit den Eigenschaften des Objektes korrelieren und
möglichst unabhängig von Randbedingungen wie Justage, absolute Helligkeit,
Ausrichtung gegenüber Zeilen- und Spaltenrichtungen der Kamera sein. Strukturen,
die geringere Ausdehnung haben als die Größe der Pixel, bezogen auf die Bildebene,
sollen möglichst ihrer Ausdehnung proportionale elektrische Helligkeitssignale
erzeugen.
Die Nachteile der bekannten Streulichtverfahren liegen im wesentlichen darin, daß der
Helligkeitsverlauf der in der Abbildung erzeugten Strukturen von der individuellen und
sehr vielfältigen 3d-Gestalt der Fehler abhängig ist. Dadurch ist es schwer, die
Erkennbarkeit von Fehlern vorauszusagen und auf die Ausdehnung der Strukturen zu
schließen, insbesondere, wenn die diskrete Rezeptorstruktur der Kamera gröber als zu
erkennende Strukturen ist. Die Auflösung der Abtastung entsprechend zu erhöhen,
scheitert an der immensen Anzahl von Bildpunkten, die zur Prüfung eines
ausgedehnten Objektes herangezogen werden müßten.
Die von Marguerre beschriebene Anordnung, die unter Verwendung eines
Retroreflektors zur Kontrastierung von Fehlern an der Oberfläche spiegelnder Objekte
oder in transparenten Objekten benutzt wird, hat den Nachteil, das der Einfallswinkel
der von der Lichtquelle aus auf das Objekt fallenden Strahlen ebenso wie die zur
Abbildung durch das Objektiv fallenden Strahlen relativ zum Objekt je nach Ort im
Bildfeld unterschiedliche Einfallswinkel aufweisen. Die optischen Verhältnisse variieren
also über das Bildfeld. Die Folge ist eine schwer steuerbare Selektivität der
Anordnung. Insbesondere ist die quantitative Beurteilung von Strukturen, deren Breite
im Bereich der Bildpunktauflösung eines nachgeschalteten Bildwandlers ist oder sogar
darunter liegt sehr schwierig (Bild 1).
Die Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine gute Selektivität der Anordnung den
Anforderungen der Industrie bei einer Prüfung transparenter oder spiegelnder Objekte
zu genügen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
Hierzu wird eine Auflichtbeleuchtung verwendet, bei der die Lichtquelle in
telezentrischem oder angenähert telezentrischem Strahlengang über einen flächig
ausgeprägten Retroreflektor in die Pupille des Abbildungssystems abgebildet wird. Das
mit Hilfe des telezentrischen oder annähernd telezentrischen Abbildungssystems
erzeugte Bild wird dann durch eine geeignete Bildauswerteeinrichtung ausgewertet.
Annähernde Telezentrie ist dann erfüllt, wenn eine Abweichung von der vollständigen
Telezentrie so gering ist, daß bei einer Auswertung des Bildes keine
Ortsabhängigkeiten der Abbildungseigenschaften zu berücksichtigen sind.
Technische Ausführungen, welche die Erfindung betreffen, werden in den folgenden
Beispielen beschrieben
Im ersten Ausführungsbeispiel sollen Risse, Kratzer, Blasen
und sog. Fließlinien an transparenten Werkstücken erfasst werden. Die in dem
Ausführungsbeispiel beschriebene Anordnung dient dazu, zunächst ein für die
automatische Bildverarbeitung gut geeignetes Bild des Objektes in der Bildebene zu
erzeugen und dieses dann mit Hilfe eines geeigneten Bildauswertegerätes zu
interpretieren.
Bild 2 zeigt schematisch die Anordnung von Lampe 1, halbdurchlässigem Spiegel 2,
Objekt 3, flächenhaft ausgeprägtem Retroreflektor 4 (im weiteren Retroreflektor
genannt), Objektiv 5, Blende 6 und Bildaufnehmer 7. Der Bildaufnehmer 7 kann durch
einen bildgebenden Sensor (z. B. Fernsehkamera) oder auch durch eine Mattscheibe
realisiert werden, die eine Erfassung der abgebildeten Strukturen ermöglicht.
Vorgezogen wird aber eine Kamera, mit der eine elektronische Repräsentation des
Bildes erreicht wird. Das so repräsentierte Bild wird automatisch ausgewertet.
Weiterhin sind vorhanden Kollektorlinse 9, Aperturblende 12, Feldlinse 13 und
Feldblende 14. Die Aperturblende 12 befindet sich in der Brennebene der Feldlinse 13,
so daß die Aperturblende 12 in das Unendliche abgebildet wird. Und die Blende 6 steht
in der Brennebene des Objektivs 5. Damit entsteht eine Abbildung der Aperturblende
12 in der Ebene der Blende 6. Somit handelt es sich um eine Köhlersche Beleuchtung,
wie sie bei Mikroskopen üblich ist. Es kann aber auch auf die klassische Ausgestaltung
der Köhlerschen Beleuchtung verzichtet werden. In dem Fall befindet sich die Lampe 1
direkt an der Stelle der Aperturblende 12. Die Aperturblende 12 sowie Kollektorlinse 9
und Feldblende 14 entfallen dann.
Betrachtet man statt eines einzelnen alle Strahlen, die ausgehend von der Lampe 1
über den Retroreflektor 4 zur Lampe 1 zurückgehen, kann man schließen, daß die
Lampe 1 in sich selber abgebildet wird. In der hier gegebenen Anordnung entsteht ein
Bild der Lampe 1 jedoch nicht nur an dem Ort der Lampe selbst, sondern auch im
Unendlichen hinter dem halbdurchlässigen Spiegel 2 infolge der Strahlen, die von dem
Retroreflektor 4 ausgehend durch den halbdurchlässigen Spiegel 2 hindurchtreten.
Innerhalb des zur Abbildung des Prüflings verwendeten telezentrischen Objektivs wird
ein Bild der Lampe genau in die durch Blende 6 bestimmte Pupille des Objektivs
erzeugt, so daß dessen Abbildungseigenschaften nicht gestört werden. Die Position
der Lampe 1 wird nun so gewählt, daß dieses Bild der Lampe in der Pupille des
Objektives 5 entsteht. Hinsichtlich der Ausnutzung des Lichtes und der Fernhaltung
störenden Fremdlichtes ist diese Anordnung sehr effizient.
Bei dieser Anordnung erscheint das transparente Objekt 3 im Bild hell. Der Effekt
kommt folgendermaßen zustande:
Ein Lichtstrahl, der an der Lampe 1 austritt, trifft den halbdurchlässigen Spiegel 2. Ein
Teil davon gelangt nach der Reflexion an dem Spiegel 2 durch das Objekt auf den
Retroreflektor 4. Dort wird er in sich zurückgeworfen. An der Oberfläche des
halbdurchlässigen Spiegels 2 wird er in zwei Teile geteilt. Der reflektierte Teil trifft die
Lampe 1 an der Stelle, von der ursprüngliche Lichtstrahl ausging und trägt nicht zur
Abbildung bei. Der hindurchtretende Teil erzeugt eine Helligkeit auf der Bildebene an
einem Punkt, der der Abbildung des Punktes auf oder in dem Objekt 3 entspricht, an
dem der Lichtstrahl hindurchdringt bzw. reflektiert wird. Gelangen Lichtstrahlen infolge
einer Ablenkung, die das Auftreffen auf den Retroreflektor unterbindet, nicht auf den
Retroreflektor, gelangen sie nicht durch das Objektiv auf die Bildebene. Deshalb
erscheint das entsprechende Bilddetail dunkel.
Die Anordnung erzeugt ein Bild, das grob einem konventionell erzeugten Durchlichtbild
entspricht (Lichtquelle hinter dem Objekt). Ein ganz wesentlicher praktischer Vorteil
ergibt sich auch dadurch, daß sich Beleuchtung und Abbildungsoptik leicht
mechanisch verbinden und über ein Objekt gemeinsam hinweg bewegen lassen.
Dabei bleibt die Abbildung der Lampe 1 in die durch Blende 6 bestimmte Pupille
erhalten, so daß stets ein gut justierter und gebündelter Beleuchtungsstrahlengang
sowie eine sehr hohe Lichtausbeute vorhanden sind. Der Retroreflektor kann nahezu
beliebig weit hinter dem Objekt angebracht werden und bedarf nur einer groben
Ausrichtung. Er muß nur wirksam sein.
Weitere Vorteile ergeben sich durch Anwendung des telezentrischen Prinzips sowohl
im Beleuchtungs- als auch im Abbildungsstrahlengang.
- - Die Größe der Abbildung eines Objektes 3 wird konstant gehalten, auch wenn es aus der Schärfeebene heraus bewegt wird.
- - Es entsteht eine Parallelperspektive, die geometrische Interpretationen des Bildinhaltes für eine Erfassung der Abmessungen des Objektes durch einen bildgebenden Sensor erleichtern.
- - Die telezentrische Anordnung hat weiterhin den entscheidenden Vorteil, daß von allen Objektpunkten aus die Strahlenbündel, die zur Abbildung beitragen, zueinander parallel und bezüglich ihres Hauptstrahles parallel zu der Achse der Abbildungsoptik verlaufen. Somit ergeben sich für alle Orte innerhalb des Sehfeldes auf der Gegenstandsebene die gleichen Beleuchtungs- und Abbildungseigenschaften. Bei zentraler Projektion kann z. B. die Abbildung eines und desselben Objektdetails völlig unterschiedliche Glanzlichter aufweisen, je nachdem, ob es in die Mitte des Sehfeldes positioniert wird und mit einem Strahlenbündel abgebildet wird, das parallel zur optischen Achse verläuft, oder ob es sich am Rande des Sehfeldes befindet und mit einem Strahlenbündel abgebildet wird, das schräg zur optischen Achse verläuft. Folglich ergibt ein telezentrischer Strahlengang nicht nur Vorteile bei der Interpretation des Bildinhaltes durch Parallelperspektive, sondern eine über das ganze Bildfeld hinweg gleiche Wirkung der Beleuchtung, so daß das Bild eines Objektdetails unabhängig von seiner Position im Bildfeld ist.
- - Die Richtung aller Strahlenbündel bei der telezentrischen Anordnung ist wie oben erläutert, überall gleich. Deshalb braucht der Retroreflektor nur einen Raumwinkel abzudecken, der dem der Apertur des Objektives entspricht. Er kann also klein sein und trotzdem ein gleichmäßig helles Bild bei fehlerfreiem Prüfling erzeugen. Werden Lichtstrahlen beim Durchgang durch den Prüfling so abgelenkt, daß sie nicht mehr auf den Retroreflektor fallen, gelangen sie letztendlich nicht auf die Bildebene. Das entsprechende Bilddetail erscheint dunkel. Durch die geringe Fläche des Retroreflektors bildet die Anordnung sehr gut modulierend kleinste Störungen ab wie z. B. Kratzer, Unebenheiten in der Oberfläche brechende Inhomogenitäten innerhalb des transparenten Prüflings (z. B. Fließlinien).
Eine weitere Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels ergibt sich, wenn die
Beleuchtung durch einen Teil der Abbildungsoptik hindurch ausgeführt wird in einer
Anordnung, die bei Auflichtmikroskopen üblich ist. Bild 2a zeigt eine entsprechende
Anordnung. Die Aperturblende 12 wird über einen Strahlteiler 15 oder einen
teildurchlässigen Spiegel in der durch Blende 6 bestimmten Pupille abgebildet. Dieses
Bild der Aperturblende wird über das Objektiv 5, den Retroreflektor 4, nochmals über
das Objektiv 5 wiederum in der Pupille abgebildet.
Der Strahlteiler und die sich auf seiner seitlichen Achse befindenden Teile der
Beleuchtungseinrichtung können auch zwischen der Blende 6 und dem Objektiv 5
angeordnet werden. Die Blende 6 kann sich auch innerhalb des Strahlteilers befinden.
Weitere Möglichkeiten, einen telezentrischen Strahlengang für die Abbildung zu
erreichen, bestehen in einer zweistufigen Anordnung. Diese ist vorteilhaft, weil die
Abbildungsqualität und gleichzeitig die Lichtstärke erhöht werden können. Dabei wird
die Blende 6 durch eine Linse bzw. ein Objektiv ersetzt. Die Pupille dieses Objektives
muß in der Ebene liegen, in der sich parallele Strahlen, die in das Objektiv 5 eintreten,
sammeln. Es sind auch Anordnungen anwendbar, bei denen die Pupille als solche
erhalten bleibt und zwischen dieser und der Bildebene ein zweites Objektiv angeordnet
wird. Ein solcher zweistufiger telezentrischer Strahlengang ist vorteilhaft, wenn die
Pupille zugänglich sein soll, um an dieser Stelle in den Strahlengang einzugreifen.
Der halbdurchlässige Spiegel 2 kann auch durch ein anderes Element ersetzt werden,
das eine teilweise spiegelnde plane Schicht aufweist, z. B. durch einen
Strahlteilerwürfel.
Eine weiterhin sehr vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn durch eine große
Apertur der Beleuchtung und eine ebenfalls große aber durch eine einstellbare Blende
6 reduzierbare Apertur des abbildenden Objektivs eine Empfindlichkeitseinstellung
möglich ist. Bei sehr kleiner Apertur entsteht schon bei kleiner Brechung der
Lichtstrahlen durch den Prüfling eine große Helligkeitsmodulation. Dieses kann
erwünscht sein. Es kann aber auch die automatische Auswertung des Bildes durch
diese Empfindlichkeit sehr erschwert sein: Wenn beispielsweise durch eine angeätzte
Oberfläche wie bei Kopiererfenstern üblich, eine erhebliche Helligkeitsmodulation
schon durch die vom Ätzen erzeugte Oberflächenstruktur entsteht, in der durch Kratzer
erzeugte Helligkeitsmodulation kaum noch erkennbar ist. Durch Wahl einer großen
Apertur kann die Helligkeitsmodulation durch die gewollte Oberflächenstruktur gering
gehalten werden, so daß die eigentlichen Fehler sich dem gegenüber kontrastreich
herausheben. Die Fläche des Retroreflektors muß so groß gewählt werden, daß der
durch die Beleuchtung erfüllte Raumwinkel überdeckt wird.
Die in allen oben geschilderten Varianten aufgezeigten Vorteile treten auch ein, wenn
Beleuchtung und Abbildung nicht exakt sondern nur annähernd telezentrisch sind.
Die Aufnahme des wie oben dargestellt erzeugten Bildes geschieht mit einem
Wandler, der das Bild in ein elektrisches Signal umwandelt, vorzugsweise einer
Fernsehkamera oder einem linienhaften Bildaufnehmer. In letzteren Fall ist eine
relative Bewegung zwischen dem Prüfling und dem Bildwandler nötig, um ein
flächenhaftes Bild zu erzeugen. Die Extraktion der in dem Bildsignal enthaltenen
Information und die Aufarbeitung zu einer Darstellung, die entweder direkt dem
Bediener zugänglich ist oder automatisch weiter verwertet werden kann, geschieht in
einem nachgeschalteten Digitalisierer und einem Bildverarbeitungsrechner.
Auch bei glatten reflektierenden Oberflächen ansonsten transparenter Werkstücke ist
die im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene Anordnung vorteilhaft zur Erkennung
von Unebenheiten in der Oberfläche.
Eine hell und gleichmäßig erscheinende Abbildung des Spiegels ist bei einer
Beleuchtung, die aus dem Glazwinkel auf das Objekt gerichtet ist, schwer zu erreichen
und sehr von der individuellen Konstellation abhängig.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung, die sich durch Abwandlung aus dem ersten
Ausführungsbeispiel ergibt, treten derartige Schwierigkeiten nicht auf. Bild 3 zeigt
einen Aufbau mit Lampe 1, halbdurchlässigem Spiegel 2, Spiegel 3, Retroreflektor 4,
Objektiv 5, Blende 6 und Bildaufnehmer 7. Im Gegensatz zu dem ersten
Ausführungsbeispiel wird der Retroreflektor hier nicht unter dem Objekt angebracht,
sondern so, daß die an dem Spiegel gespiegelte optische Achse den Reflektor etwa in
der Mitte trifft. Dazu ist die optische Achse gegenüber der Spiegelnormalen geneigt.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist die Richtung aller Bündel wegen der Telezentrie
im Beleuchtungs- und im Abbildungsstrahlengang gleich und unabhängig von dem Ort
im Bildfeld. Deshalb braucht der Retroreflektor auch nur einen von der Objektebene
ausgehenden Raumwinkel abzudecken, der der Apertur des Objektives entspricht. Er
kann also klein sein. Dadurch kann der Winkel zwischen optischer Achse und
Normalen der Spiegeloberfläche auch klein gewählt werden. (Abbildungsoptik und der
Raum, durch den das Licht auf den Retroreflektor fällt, müssen nebeneinander
passen. Bei großem Raumwinkel" den der Retroreflektor abdecken muß, muß deshalb
der Einfallswinkel groß sein.) Die Spiegeloberfläche braucht also nur wenig aus der
Schärfeebene gekippt werden. Daraus ergeben sich sehr geringe Ansprüche an die
Schärfentiefe des Abbildungsstrahlenganges.
Die weitere Ausgestaltung hinsichtlich Erfassung und Auswertung der im Bild
enthaltenen Information entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel ebenso die
vorteilhaft angewandten Varianten.
Claims (7)
1. Einrichtung zur Erkennung von Fehlern an der Oberfläche oder im Inneren von
transparenten Objekten oder an spiegelnden Objekten oder in deren Innerem,
wenn die spiegelnde Schicht der Beobachtungsrichtung abgewandt ist, mit
Erzeugung eines Bildes durch eine Einrichtung zur Beleuchtung des Objektes
auf der gleichen Seite des Objektes, wobei das Licht zur Beleuchtung
des Objekts mit Hilfe einer Lichtquelle (1) einer teilspiegelnden planen Oberfläche (2) und einer
beliebig geformten retroreflektierenden Oberfläche (4) erzeugt wird,
gekennzeichnet durch
die Verwendung einen telezentrischer oder annähernd telezentrischer Optik zur
Beleuchtung und zur definierten Abbildung des Objektes (3) und einer automatisch
wirkenden Einrichtung zur Erfassung von Fehlern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Beleuchtung eine Köhlersche Beleuchtung verwendet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (1) ins Unendliche und dann über die retroreflektierende Oberfläche (4)
in die durch eine Blende (6) bestimmte Pupille des Teils der Anordnung abgebildet wird.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Apertur der Abbildungsoptik durch Verstellen der Blende (6) einstellbar ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
Beleuchtung und Abbildungsoptik sich vor und der Retroreflektor (4) sich hinter dem
Objekt (3) befinden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
Beleuchtung und Abbildungsoptik sowie der Retroreflektor (4) sich auf derselben Seite
des Objektes (3) befinden, wobei der Retroreflektor (4) in der Verlängerung der
optischen Achse angebracht ist, die sich aus der Reflexion der durch Beleuchtung
und Abbildung gegebenen Achse an der Oberfläche des Objektes (3) ergibt.
7. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Apertur der Beleuchtung und der Abbildung so gewählt werden, daß geringe
Unebenheiten oder geringe Inhomogenitäten in dem Objekt (3), die bei der späteren
Verwendung nicht stören, nur zu schwacher Helligkeitsmodulation im Bild führen und
die Fläche des Retroreflektors (4) dem angepaßt wird.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19944434699 DE4434699C2 (de) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder Objekte |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE19944434699 DE4434699C2 (de) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder Objekte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4434699A1 DE4434699A1 (de) | 1996-04-04 |
DE4434699C2 true DE4434699C2 (de) | 2001-02-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944434699 Expired - Fee Related DE4434699C2 (de) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | Anordnung zur Prüfung durchsichtiger oder spiegelnder Objekte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4434699C2 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10126017A1 (de) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Joachim Kessen | Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspektion von reflektierenden und/oder geschliffenen und/oder polierten Formteilen |
DE10333426A1 (de) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Carl Zeiss | Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas |
DE102007022831A1 (de) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung mit einem Feldspiegel zum optischen Prüfen einer Oberfläche |
DE102006054148B4 (de) * | 2006-11-16 | 2009-07-09 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an Körpern aus transparentem Material mit wenigstens einer ebenen Grenzfläche optischer Güte |
DE202010009052U1 (de) | 2010-06-15 | 2010-09-02 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an einem Objekt mit einer wenigstens teilweise nicht-ebenen Oberfläche optischer Güte |
DE102010023806A1 (de) | 2010-06-15 | 2011-12-15 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an einem Objekt mit einer wenigstens teilweise nicht-ebenen Oberfläche optischer Güte |
DE112004000329B4 (de) * | 2003-02-26 | 2013-03-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Koaxiale Kleinwinkel-Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung |
DE102021101150A1 (de) | 2021-01-20 | 2022-07-21 | Lippert Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur optischen Detektion von Fehlern in keramischen Artikeln |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1123474A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-01-29 | New Kurieishiyon:Kk | 表面検査方法及び表面検査装置 |
JP2001176907A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-29 | Shinko Electric Ind Co Ltd | バンプ検査装置 |
WO2004031754A1 (en) | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Applied Materials Israel, Ltd. | Dark field inspection system |
DE102011078833A1 (de) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | 3D-Micromac Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren einer Markierung an einem Objekt |
DE102011119806B4 (de) | 2011-11-25 | 2020-10-15 | Carl Zeiss Vision International Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas |
AT516887B1 (de) * | 2015-02-27 | 2022-12-15 | Ait Austrian Inst Tech Gmbh | Bildaufnahmeeinheit |
DE102015115735B3 (de) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Carl Zeiss Vision International Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4011288A1 (de) * | 1989-06-02 | 1990-12-06 | Jenoptik Jena Gmbh | Modulare beleuchtungseinrichtung |
EP0527242A1 (de) * | 1991-08-02 | 1993-02-17 | International Business Machines Corporation | Apparat und Methode zur Inspektion eines Substrates |
-
1994
- 1994-09-28 DE DE19944434699 patent/DE4434699C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4011288A1 (de) * | 1989-06-02 | 1990-12-06 | Jenoptik Jena Gmbh | Modulare beleuchtungseinrichtung |
EP0527242A1 (de) * | 1991-08-02 | 1993-02-17 | International Business Machines Corporation | Apparat und Methode zur Inspektion eines Substrates |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
MARGUERRE, H.: Kontrastrierverfahren an Oberflächen zur Qualitätsprüf., Feinwerktechn. u. Meßtechnik 93 (1985) 8, S. 419-422 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10126017A1 (de) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Joachim Kessen | Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspektion von reflektierenden und/oder geschliffenen und/oder polierten Formteilen |
DE112004000329B4 (de) * | 2003-02-26 | 2013-03-07 | Electro Scientific Industries, Inc. | Koaxiale Kleinwinkel-Dunkelfeld-Beleuchtungseinrichtung |
DE10333426A1 (de) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Carl Zeiss | Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas |
DE10333426B4 (de) * | 2003-07-17 | 2006-02-09 | Carl Zeiss | Verfahren und Vorrichtung zum Sichtbarmachen eines Signierzeichens auf einem Brillenglas |
DE102006054148B4 (de) * | 2006-11-16 | 2009-07-09 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an Körpern aus transparentem Material mit wenigstens einer ebenen Grenzfläche optischer Güte |
DE102007022831A1 (de) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung mit einem Feldspiegel zum optischen Prüfen einer Oberfläche |
DE102007022831B4 (de) * | 2007-05-15 | 2009-02-19 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung mit einem Feldspiegel zum optischen Prüfen einer Oberfläche |
DE202010009052U1 (de) | 2010-06-15 | 2010-09-02 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an einem Objekt mit einer wenigstens teilweise nicht-ebenen Oberfläche optischer Güte |
DE102010023806A1 (de) | 2010-06-15 | 2011-12-15 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an einem Objekt mit einer wenigstens teilweise nicht-ebenen Oberfläche optischer Güte |
DE102010023806B4 (de) * | 2010-06-15 | 2012-03-15 | Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh | Vorrichtung zum optischen Erfassen von Störungen an einem Objekt mit einer wenigstens teilweise nicht-ebenen Oberfläche optischer Güte |
DE102021101150A1 (de) | 2021-01-20 | 2022-07-21 | Lippert Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur optischen Detektion von Fehlern in keramischen Artikeln |
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