ES2200215T3 - Procedimiento para la determinacion de defectos opticos en cristales de superficie grande. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA DETECTAR ERRORES OPTICOS, ESPECIALMENTE EN EL PODER REFRACTIVO, DE PANELES DE GRAN SUPERFICIE REALIZADOS CON MATERIAL TRANSPARENTE, POR EJEMPLO VIDRIO, A TRAVES DE LA EVALUACION DE UNA IMAGEN OBSERVADA. EL PROCEDIMIENTO DE LA INVENCION INCLUYE LAS ETAPAS SIGUIENTES: PROYECTAR UN MODELO DEFINIDO CONSISTENTE EN SECUENCIAS REGULARES, COMPRENDIENDO DICHAS SECUENCIAS DOS INTENSIDADES LUMINOSAS DIVERSAS, Y DISPONER EL PANEL EN EL RECORRIDO OPTICO DE PROYECCION. EL PROCEDIMIENTO DE LA INVENCION PERMITE LA DETECCION DE ERRORES OPTICOS EN AL MENOS UNA DIMENSION DE UN PANEL SIN NINGUNA PANTALLA DE REFERENCIA, PROYECTANDO EL MODELO SOBRE UNA CAMARA, CON LO QUE SE REPRESENTA RESPECTIVAMENTE UNA SECUENCIA MODELO EN UN CIERTO NUMERO DE PIXELS DE CAMARAS ADYACENTES, SIENDO EL NUMERO UN MULTIPLE ENTERO DE LA SECUENCIA.

Description

Procedimiento para la determinación de defectos ópticos en cristales de superficie grande.

La invención se refiere a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento EP-A-0 416 302 muestra un procedimiento, en el que un retículo superficial iluminado es reproducido a través de un objetivo sobre un retículo de referencia, un cristal a verificar es dispuesto la trayectoria de los rayos entre el retículo superficial y el retículo de referencia y es investigado el superpuesto formado por la imagen del retículo superficial y el retículo de referencia, siendo reproducido el retículo superficial sobre un retículo de referencia, cuyo tamaño de la superficie es menor que el cristal a investigar, y el superpuesto es registrado varias veces a través de una cámara de vídeo, para ser evaluado a continuación con un procedimiento de desplazamiento de fases, donde la distribución de la claridad registrada sirve como medida para la fuerza de refracción del cristal.

La realización de este procedimiento es marcadamente costosa. El retículo superficial es, en general, en la práctica un retículo en cruz, que se forma a partir de franjas opacas y franjas transparentes alternativas, donde las franjas transparentes son exactamente de la misma anchura que las franjas opacas, donde dos patrones de franjas de este tipo están superpuestas una encima de la otra desplazada 90º. El cristal a investigar se dispone en la trayectoria de los rayos y se reproduce sobre el retículo de referencia, en el que se trata de un retículo lineal, que dispone igualmente líneas transparentes y opacas, y en particular en la misma relación de anchuras que el retículo superficial. Se plantea un primer problema práctico cuando las líneas de los dos retículos se cubren exactamente; para prevenir este caso, no se utilizan en la práctica como retículo superficial, en general, líneas opacas sino líneas semiopacas, semitransparentes. De esta manera, se reduce el contraste.

Para posibilitar una evaluación de la imagen Moiré resultante de acuerdo con el procedimiento de desplazamiento de fases, es necesario reproducir tres veces el superpuesto del retículo superficial reproducido sobre el retículo de referencia. En este caso, el retículo de referencia debe desplazarse dos veces en la medida de un tercio de la anchura de una pareja de líneas, respectivamente, de manera que, en total, son necesarias al menos tres tomas para determinar el desplazamiento de las fases en una dimensión (por ejemplo la horizontal) del cristal. Si se desea igualmente la determinación de la fuerza de refracción del cristal en una dimensión que se extiende perpendicularmente a ella (por ejemplo, la vertical), deben realizarse de un segundo retículo de referencia de nuevo tres tomas de la imagen Moiré resultante. Por lo tanto, en total, son necesarias seis tomas, para que se pueda determinar la fuerza de refracción del cristal con el procedimiento de desplazamiento de fases.

Por lo tanto, el dispositivo para la realización del procedimiento es costoso, puesto que el desplazamiento del retículo de referencia debe realizarse de una manera muy precisa en la medida de un tercio de la anchura de una pareja de líneas sobre el retículo de referencia. Lo mismo se aplica para la segunda toma perpendicular a la primera, puesto que es difícil evitar que se produzca un error de Moiré no deseado en virtud de los errores de posicionamiento. En virtud de la manipulación costosa, la medición de la fuerza de refracción requiere mucho tiempo.

Adicionalmente, en el procedimiento conocido se producen imágenes Moiré no deseadas en el "Periodo Pixel" de la cámara (ver la columna 4, líneas 36-40), cuando el patrón de iluminación o el patrón de referencia representan un múltiplo de un periodo de píxel. Por lo tanto, deben tomarse medidas para evitar la aparición de esta constelación, puesto que estas imágenes Moiré adicionales no deseadas falsifican la evaluación de la imagen del cristal.

El documento EP-A-0 559 524 muestra otro procedimiento, a saber, para la verificación de la transparencia, especialmente de cristal compuesto después de la combinación previa y antes del tratamiento en el autoclave, es decir, en un instante, en el que la combinación previa o bien la lámina presentan, en general, un color lácteo, que impide la transmisión de calor. Este procedimiento de transmisión dispone una fuente de luz, por una parte, (por debajo) y una cámara para la observación de la imagen de prueba generada por otra parte del compuesto previo. La imagen de prueba generada a través de la fuente de luz y proyectada es un patrón de líneas de algunas pocas líneas. Como base para la decisión acerca de si un cristal de vidrio compuesto es "bueno" o "malo", sirve un valor medio a partir de los todos los valores observados. No se propone una regla determinada de reproducción de las líneas sobre la cámara o bien sus puntos de imagen. Tampoco es posible detectar errores en la fuerza de refracción, inclusiones pequeñas o similares, puesto que solamente influyen en una medida mínima en el valor medio medido sobre toda la imagen

\hbox{observada.}

Las derivaciones matemáticas de ángulos a partir de las imágenes Moiré medidas así como una visión de conjunto sobre las diversas técnicas Moiré son proporcionadas por el artículo de Selb, M., y Höfler, H. En "Vision & Voice Magazine", Vol. 4 (1990), Nº 2, páginas 145-151. En este artículo se tratan también las mediciones de tomografía Moiré de alta resolución a través de rejillas reproducidas directamente sobre un chip CCD, es decir, en una reproducción de una etapa sin rejilla de referencia.

El documento EP-A-0 484 237 describe un dispositivo y un procedimiento para la medición de las propiedades ópticas de un cristal, especialmente de un cristal de parabrisas, en los que se observa a través de un cristal de parabrisas por medio de una cámara especial un patrón, en el presente caso una rejilla en cruz, que es generada por un retículo. Para la observación del patrón a través del cristal de parabrisas se utiliza una cámara de líneas con 3.456 puntos de imagen. La evaluación de la imagen observada se basa en una evaluación de los rectángulos formados en la rejilla en cruz, teniendo en cuenta las diagonales de los rectángulos formados. Además, el círculo de localización de píxel almacena las transiciones de claro-oscuro o bien las transiciones de oscuro-claro. Durante la evaluación se localizan las regiones claras y oscuras, respectivamente y de esta manera se determinan a modo de una rejilla las propiedades ópticas del cristal a través de una unidad de ordenador.

El documento EP-A-0 726 457 describe un dispositivo y un procedimiento para la verificación de cristales de material transparente. En este caso, a ambos lados, por ejemplo, de una banda de cristal que se extiende sin fin en la salida del baño se encuentra, por una parte, una fuente de luz con un patrón claro-oscuro y en la otra parte de la banda de cristal se encuentran varias cámaras dispuestas adyacentes, que observan la imagen reticular para detectar errores. Para la evaluación de la imagen se ajusta la cámara de tal forma que solamente detecta una imagen muy difusa. En función del tipo de error (impureza o distorsión) se detecta una señal determinada o bien una modificación en la señal de la imagen observada. Las señales detectadas permiten sacar conclusiones sobre el tipo de error.

El cometido de la invención es indicar un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1, con el que se puede determinar errores ópticos en al menos una dimensión del cristal con gasto reducido.

Este cometido se soluciona en el procedimiento mencionado al principio con los rasgos característicos de la reivindicación 1.

Una secuencia del patrón puede ser definida a través de una secuencia periódica de dos o más intensidades de luz. En el caso más sencillo, se trata de una secuencia en la que se alternan franjas claras y oscuras, con preferencia de anchura idéntica entre sí y forman una secuencia clara-oscura. Pero también es posible que la secuencia está constituida por tres, cuatro o más franjas, que presenta una sucesión regular con mínimos y máximos de intensidad siempre equidistantes.

Para la generación de estas secuencias es posible, por una parte, generar las intensidades de la luz a través de las permeabilidades locales a la luz de un retículo físico por medio de una fuente de luz que está dispuesta detrás del retículo. Si el retículo es opaco, entonces la intensidad de la luz es cero, el lugar es oscuro; si el retículo es totalmente transparente, se incrementa al máximo la intensidad de la luz. La utilización de un retículo físico como en el estado de la técnica, es decir, de manera comparable a un tamiz o filtro grande, es suficiente ara secuencias claro - oscuro nítidas. Sin embargo, para la generación de secuencias con franjas de diferente claridad deben preverse filtros semitransparentes, que deben presentar, dado el caso, tres o más permeabilidades diferentes de la luz reproducidas de manera muy exacta.

Con preferencia, en un dispositivo para la realización del procedimiento está prevista una pared luminosa, que se emplea, en el procedimiento según la invención, para la proyección de un patrón con secuencias regulares, y que se puede emplear en lugar de una fuente de luz con retículo. La pared luminosa está constituida de una manera más conveniente por una pluralidad de LEDs individuales, que pueden ser activados de forma discrecional individualmente, en bloques o en columnas o líneas, o bien para iluminar o no iluminar según un perfil claro-oscuro o para emitir diferentes intensidades en función de una curva característica adecuada. Paredes luminosas similares se emplean, por ejemplo, como paneles de representación en estadios deportivos. Se entiende que el dispositivo para la determinación de errores ópticos, que comprende una pared luminosa constituida por una pluralidad de campos luminosos que pueden ser activados de forma individual como retículo superficial, que se proyecta sobre un cristal, cuya fuerza de refracción debe determinarse, es capaz de funcionar también cuando trabaja con un retículo de referencia a partir del estado de la técnica. Se entiende que la secuencia claro-oscuro se puede representar, en principio, con cualquiera de los dos retículos. Se entiende, además, que las secuencias se pueden incrementar también a través de lentes, antes de que se lleve a cabo la proyección propiamente dicha. Si el número de los puntos de imagen dispuestos adyacentes según la invención excede la suma de dos, se entiende que no todos los puntos de imagen pueden estar dispuestos, respectivamente, adyacentes entre sí; más bien se entiende que los puntos de imagen están dispuestos adyacentes por parejas, de tal manera que forman una sub-línea o sub-matriz coherente, libre de puntos de imagen no correspondientes.

En el procedimiento según la invención está previsto con preferencia que un múltiplo de número entero, con preferencia un triple de puntos de imagen dispuestos adyacentes, coincida con una secuencia de claro-oscuro, con preferencia una pareja de claro-oscuro, que se forma por el cristal sobre la cámara. De esta manera, la anchura de la pareja de líneas del patrón de iluminación proyectado es exactamente el múltiplo de la anchura de un píxel de la cámara, de manera que se producen imágenes Moiré en la cámara propiamente dicha. El empleo de parejas de claro-oscuro tiene la ventaja de que la proyección se puede realizar muy fácilmente a través de la previsión correspondiente de un retículo solamente con dos permeabilidades diferentes de la luz. De manera más conveniente regiones opacas y transparentes, respectivamente, de manera que se consigue un buen contraste.

Según la invención, este efecto es aprovechado para poder prescindir de un patrón de referencia, con lo que se simplifica ya en gran medida la estructura de los aparatos para un dispositivo para la realización del procedimiento, especialmente en lo que se refiere al espacio necesario para la estructura.

Se entiende que están disponibles varias vías para la evaluación del patrón de iluminación. Por una parte, como base para el procesamiento posterior se puede tomar la intensidad de la luz, que es recibida por cada píxel. En virtud de las relaciones exactas de la anchura se pueden establecer distribuciones de la intensidad que se repiten de forma periódica, durante cuya perturbación se puede terminar fácilmente el ángulo de desviación en el que se basa la perturbación. Para la determinación de una perturbación se puede contemplar tanto una comparación sin cristal / con cristal como también, en el caso de una alineación exacta de los puntos de partida de las parejas de líneas con un triplete de puntos de imagen, el conocimiento de las intensidades teóricas de la luz en cada punto. En el segundo caso, se puede prescindir con preferencia de una instalación con una perpendicular de prueba o similar.

Otra vía preferida, en virtud de su resolución muy buena, para el procesamiento posterior del patrón de iluminación consiste en el aprovechamiento de la imagen Moiré que aparece en los puntos de imagen de la cámara. La imagen Moiré, que es registrada en la cámara, se obtiene a través de la superposición de dos distribuciones de la claridad con periodicidad específica, donde sobre la anchura de una pareja de líneas de la secuencia, que corresponde a un periodo claro-oscuro, se puede reconocer en la "rejilla" de los puntos de imagen de la cámara el desarrollo aproximado de una curva sinusoidal de la estructura Moiré. De esta manera se puede aprovechar que por medio de los fenómenos Moiré se pueden determinar deformaciones en el patrón, por ejemplo debidas a refracciones en el cristal, con una resolución elevada en un múltiplo, que se manifiesta como desplazamiento de las fases de la imagen Moiré, por lo tanto como aplastamiento o dilatación en la curva sinusoidal que se obtiene a través de la imagen Moiré.

Si se reproduce, según un primer desarrollo preferido de la invención, una pareja de líneas del patrón de iluminación sobre un triplete de puntos de imagen vecinos, se obtienen de esta manera 3 franjas de imágenes Moiré para cada pareja de líneas; entonces no es necesario desplazar un patrón de referencia en la medida de una tercera parte con respecto al patrón proyectado, en su lugar es posible de manera ventajosa tomar el valor del segundo o bien del tercer píxel como valor de base para la toma desplazada 120ºo bien 240º (o -120º). Estas franjas Moiré desplazadas 120º(un tercio de una curva sinusoidal completa), registradas por los puntos de imagen de la cámara, se pueden expresar matemáticamente a través de simple transformación como curvas dependientes de una función sinusoidal.

Debido a las oscilaciones de la fuerza de refracción de los cristales, por ejemplo de un cristal de parabrisas de un automóvil, se producen oscilaciones en los máximos y mínimos, que aparecen debido al fenómeno Moiré, que se pueden determinar fácilmente como desplazamiento de fases en la curva sinusoidal; si se conoce la distancia de la cámara con respecto al cristal, a partir de ella se puede determinar el ángulo, en el que se difracta la luz que pasa a través del cristal. A través de simple procesamiento matemático (diferenciación) se puede determinar de esta manera la fuerza de refracción en dioptrías. Esto es particularmente importante sobre todo para la determinación de la fuerza de refracción de un cristal de parabrisas, puesto que una desviación de la visión en la vertical perjudica la visión en línea recta, mientras que una desviación de la luz en la horizontal perjudica la visión lateral. En la Norma DIN 52305 o en la ECE 43 se indican los valores límite para la fuerza de refracción máxima admisible del cristal, que se pueden utilizar como valores umbrales para una comparación, para determinar si se acepta o se rechaza un cristal de parabrisas ensayado.

Si se utiliza para el procedimiento según la invención un patrón que ordene de forma superpuesta secuencias tanto en la horizontal como también en la vertical, entonces con una cámara matricial se puede realizar al mismo tiempo una evaluación de la fuerza de refracción tanto para la vertical como también para la horizontal, sin que para ello deba girarse la cámara o un patrón de referencia. Los mismos valores de medición de los puntos de imagen de la cámara pueden servir de base para la evaluación, con lo que se ahorra una gran cantidad de espacio de memoria para cada evaluación, y es posible un archivo compacto de los datos de medición. Si se eleva el número de los puntos de imagen asociados a una pareja claro-oscuro, por ejemplo, a cuatro (cinco) o múltiplos mayores, entonces se posibilita una evaluación con un procedimiento de desplazamientos de fase desplazado en cada caso en 90º (72º) o fracciones correspondientes de ello. En el caso de cuatro puntos de imagen, se podría determinar también fácilmente el desplazamiento de la frecuencia, en virtud del grado de libertad disponible adicionalmente a la posición y a los extremos de la intensidad.

De acuerdo con un segundo desarrollo preferido de la invención, es posible conseguir la misma resolución que en el caso de un triplete de puntos de imagen a través de la reproducción, respectivamente, sobre sólo dos puntos de imagen vecinos de la cámara. A tal fin, hay que prever el patrón sólo insignificantemente más costoso.

En una primera variante es posible configurar un patrón con secuencias de tres intensidades de luz, pudiendo estar configurada esta secuencia, por ejemplo, como tres franjas equidistantes de un retículo. Las permeabilidades a la luz del retículo pueden estar desplazadas, por ejemplo, en cada caso en la medida de un factor, por ejemplo 1%, 10%, 100% o 10% y 0%, 30% y 33%, 90% y 100%, respectivamente. La señal detectada por los dos puntos de imagen se puede retornar entonces igualmente sobre una curva sinusoidal, que permite una evaluación siguiente según el procedimiento de desplazamiento de fases. Como una alternativa, las intensidades de la luz pueden ser generadas a través de campos de una matriz luminosa que se iluminan con diferente intensidad por líneas o bien por columnas.

En otra variante es posible prever en cada secuencia del retículo al menos una "franja desconectable" transparente solamente para la luz de una longitud de onda (color) determinada. A través de la iluminación alterna una vez con luz pasante y una vez con luz absorbida se modifica de una manera definida la relación de las magnitudes de la secuencia claro-oscuro, manteniendo su "constante de rejilla" que es relevante para el fenómeno Moiré, con lo que se pueden evaluar de una manera muy sencilla los desplazamientos de fases en la imagen Moiré. Por ejemplo, el retículo para la generación de la secuencia claro-oscuro está constituido en cada caso por franjas de la misma anchura, que están configuradas de manera alterna totalmente opacas, transparentes para luz roja, pero no para luz vez, y totalmente transparentes. Por una parte, es posible llevar a cabo, respectivamente, una toma con iluminación con luz roja y con luz verde, respectivamente, y entonces utilizar ambas imágenes como base para la evaluación. Es más fácil iluminar en secuencia rápida de forma alterna rojo y verde, con lo que la "franja desconectable" aparece, respectivamente, clara u oscuro. A través de la integración de la intensidad de la luz en el punto de imagen (que solamente detecta claro/oscuro, por lo tanto de forma independiente del color de la luz), se puede llevar a cabo una evaluación de las fases de acuerdo con procedimientos modificados de desplazamientos de fases.

Un tercer desarrollo ventajoso de la invención consiste en que se iluminan de forma sucesiva en cada caso al menos tres franjas vecinas (líneas o columnas) del patrón del retículo (que forman entonces una secuencia), realizando un número correspondiente de tomas, por lo tanto al menos tres, del cristal, y reproduciendo cada secuencia sobre un píxel (o sobre un múltiplo de número entero del mismo). Este desarrollo se puede realizar tanto con la iluminación ya descrita anteriormente de un retículo con permeabilidades a la luz dependientes del color de la luz como también con un filtro físico, que es desplazado en cada caso en la medida de la anchura de una franja (se entiende que entonces las franjas están equidistantes). De manera especialmente ventajosa se pueden emplear paredes luminosas como las descritas anteriormente, que garantizan una sucesión rápida de las tres tomas en una posición que se puede reproducir siempre al mismo tiempo. Además, con esta pared luminosa se pueden tomar también inmediatamente después de las tomas para la fuerza de refracción vertical las tomas para la fuerza de refracción horizontal. Este desarrollo tiene la ventaja de que, por una parte, se puede trabajar con un software de evaluación existente y, por otra parte, solamente se necesitan pocos puntos de imagen de la cámara, de manera que se puede actuar de forma económica. Un panel de iluminación matricial posibilita, por ejemplo, también en el caso de varias tomas, por ejemplo invertidas entre sí, sincronizar el tiempo de iluminación de la cámara y la duración de la iluminación en el retículo. Cuando un cristal es explorado con una cámara de líneas, por ejemplo de arriba abajo, entonces se puede iluminar para cada línea explorada cada secuencia una vez, con lo que es posible prácticamente en-línea la evaluación de cada secuencia tomada, y la cámara solamente debe girarse o desplazarse una vez para explorar el cristal.

De acuerdo con otro desarrollo preferido de la invención, es posible configurar, sobre la base del procedimiento explicado anteriormente, un dispositivo para la determinación de la fuerza de refracción en cristales de automóviles, especialmente cristales de parabrisas, de tal forma que el retículo presenta, por ejemplo, un patrón con una secuencia de franjas, que está constituida por material rojo, verde y azul por lo demás transparente, de manera que el color correspondiente de la luz no pasa en la franja respectiva, y una cámara registra esta franja como "oscura". Con una cámara de color se puede registrar de esta manera ya para cada uno de los tres colores un patrón de franjas claro-oscuro desplazado en la medida de una tercera parte (en cada caso, una secuencia sobre dos puntos de imagen vecinos) y a continuación se puede evaluar la imagen Moiré resultante. Se entiende que entonces la secuencia de los tres colores es reproducida sobre al menos un píxel de la cámara o un múltiplo de ella. Como una alternativa también es posible iluminar entonces el retículo de forma alterna, por ejemplo por medio de LED, con los tres colores correspondientes, de manera que la franja correspondiente respectiva aparece oscura, y las otras dos franjas aparecen claras. Entonces en el caso de una cámara de líneas o matricial en blanco y negro es conveniente utilizar más de una toma con la cámara para la evaluación con objeto de la determinación de una fase.

Los procedimientos según la invención posibilitan determinar de una manera muy exacta y muy rápida los índices de la fuerza de refracción deseados y, por lo tanto, son especialmente adecuados para el empleo en cristales de automóviles de vidrio pretensado o de vidrio de seguridad compuesto así como para cristal plano a partir de la fabricación de vidrio flotante, vidrio estirado o vidrio laminado, cristal acrílico o PVC, pantallas LCD, etc. No obstante, también es posible investigar con el procedimiento según la invención otros materiales transparentes con respecto a su fuerza de refracción, lo que se ofrece especialmente en ayudas para la visión de cristal o plástico y para espejos telescópicos grandes, para cabinas en aviones o para cascos de motos, etc.

Otras configuraciones de la invención se pueden deducir a partir de la descripción siguiente y de las reivindicaciones.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de esbozos de principio representados en las figuras siguientes.

La figura 1 muestra de forma esquemática la trayectoria de los rayos de un dispositivo para la realización del procedimiento según la invención.

Las figuras 2 y 3 muestran la relación de secuencias de un patrón de iluminación y los puntos de imagen de la cámara para un procedimiento uno o bidimensional.

Con referencia a la figura 1, se reconoce una fuente de luz 1, que irradia un retículo de iluminación 2 configurado como retículo en cruz, desde el que incide luz paralela sobre el cristal de parabrisas 3 dispuesto en la trayectoria de los rayos. Se entiende que en lugar del cristal de parabrisas 3 se puede medir también cualquier otro objeto, que es transparente al menos para luz de determinadas longitudes de onda, con preferencia en la región visible.

El retículo en cruz 2 reticula la luz que incide desde la fuente de luz 1 de tal forma que solamente pasa una cuarta parte de la luz, mientras que se impide el paso de las tres cuartas partes restantes de la luz por franjas opacas horizontales y franjas opacas verticales, que se cruzan y que delimitan los cuadrados transparentes. La longitud de los cantos de los cuadrados transparentes y de las franjas opacas es idéntica. De esta manera se obtiene un patrón claro-oscuro, como se puede reconocer en las figuras 2 y 3.

Las dimensiones del retículo 2 corresponden aproximadamente al tamaño del objeto a medir.

El retículo 2 es reproducido a través del cristal del parabrisas 3 directamente y sin interconexión de un patrón de referencia sobre una cámara 4, que recibe los intervalos claro !0L! oscuros sobre el cristal del parabrisas. Se entiende que en lugar de líneas opacas y transparentes pueden encontrar aplicación también, en general, líneas de diferente transparencia, dado el caso también con relación a un espectro de frecuencia determinado, para el que la cámara 4 es sensible.

En un cristal de parabrisas "ideal", la imagen del retículo en cruz 2 sería proyectada sin modificaciones sobre la cámara. El retículo en cruz 2 y la cámara 4 están adaptados entre sí de tal forma que se reproducen en cada caso una pareja de franjas claras-oscuras sobre tres puntos de imagen vecinos de la cámara 4, como se puede reconocer más claramente en las figuras 2 y 3. Partiendo de los puntos de imagen individuales, que están designados con P_{i,j} (figura 2) y P_{i,j,k} (figura 3), donde i designa la pareja de franjas i del retículo en cruz (o bien el triplete i de puntos de imagen), j designa el píxel j (j = 1, 2 ó 3) en el triplete en la dirección de la franja, y en el caso de una cámara matricial, k designa el píxel k (k = 1, 2, ó 3) perpendicularmente a la extensión del píxel j, para cada línea de la matriz de puntos de imagen, se entiende que existe, además, un índice de líneas. Estas direcciones de puntos de imagen se pueden explicar también en la evaluación siguiente de la matriz.

En el caso de una reproducción ideal sobre la cámara 4, debido a la circunstancia de que la frecuencia de rejilla de los puntos de imagen de la cámara y la frecuencia de rejilla del retículo de iluminación 2 son múltiplos una de la otra, se produce un fenómeno Moiré regular, que es registrado en la cámara. A través de simple transformación de los valores de medición de los puntos de imagen en una función con curva sinusoidal se pueden determinar los desplazamientos de fases así como dilataciones y aplastamientos de la curva sinusoidal.

Cuando en virtud de una refracción de la luz en el cristal, la reproducción sobre la cámara 4 no es ya ideal, sino que se desvía, se produce una interferencia en al fenómeno Moiré en los puntos de imagen de la cámara, que se puede detectar como desviación de fases en la salida de los puntos de imagen de la cámara y permite determinar con poco gasto el ángulo en el que se ha desviado el rayo de luz. A partir de este ángulo se puede determinar la fuerza de refracción en dirección vertical, que influye sobre la visión en línea recta, y en dirección horizontal, que influye sobre la visión lateral, del cristal del parabrisas a través de diferenciación.

A través de la selección de la relación de una pareja de líneas del retículo (por lo tanto, dos líneas, una clara y una oscura) con respecto a 3 puntos de imagen se posibilita una relación muy buena de las dimensiones de la anchura entre sí, con lo que la resolución de los valores de medición o bien la magnitud admisible del cristal de parabrisas 3 a medir llega a ser muy grande. El gasto de aparatos para el dispositivo permanece reducido.

Se entiende que en lugar de parejas claro-oscuro o del retículo en cruz 2 se pueden emplear también retículos con varios escalonamientos de la claridad a través de secuencias con más de dos intensidades de la luz. De una manera correspondiente, el número de los puntos de imagen por cada pareja o secuencia de claro-oscuro puede ser también cuatro, cinco, ...

Además, se entiende que en lugar de la disposición con fuente de luz 1 y retículo 2 se podría emplear también un panel, correspondiente al tamaño del retículo, con una matriz de LEDs, con los que se activan de manera ventajosa las franjas individuales de LEDs a través de contactos eléctricos específico. También son posibles otros medios para la generación de un patrón de luz en lugar de un retículo iluminado. El retículo presenta la ventaja de que se pueden fabricar de una manera económica formas geométricas sencillas como líneas incluso con altos requerimientos de precisión.

Claims (22)

1. Procedimiento para la determinación de defectos ópticos, especialmente de la fuerza de refracción, en cristales de superficie grande de un material transparente como cristal por medio de una evaluación de la imagen observada, que comprende las etapas:

proyectar un patrón definido formado por secuencias regulares, donde las secuencias comprenden al menos dos intensidades de luz diferentes;

disponer el cristal en la trayectoria de los rayos de la proyección; y

reproducir secuencias del patrón sobre puntos de imagen de una cámara;

caracterizado porque se reproduce una secuencia, respectivamente, sobre una cantidad de número entero de puntos de imagen dispuestos vecinos y porque la cantidad es un múltiplo de número entero de la secuencia.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la secuencia del patrón comprende al menos dos intensidades de luz, y porque el múltiplo de número entero es al menos tres.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque para la creación del patrón está previsto un retículo, y porque el retículo comprende franjas opacas y transparentes equidistantes para la generación de una proyección clara-oscura regular.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque para el ajuste del patrón esté previsto un retículo, y porque el retículo comprende cuadrados transparentes, que están delimitados por líneas opacas con la misma anchura que los cuadrados, de manera que es transparente esencialmente una cuarta parte del retículo, y porque la cámara es una cámara de líneas o cámara matricial.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque una secuencia bidimensional del patrón está constituida por un cuadrado transparente y dos líneas opacas que se cruzan, donde el área de la superficie de las líneas que se cruzan es congruente con el cuadrado transparente.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque la secuencia bidimensional es reproducida sobre n x n puntos de imagen vecinos respectivos de una cámara matricial, donde n es un múltiplo de número entero de la secuencia mayor que dos.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque para el ajuste del patrón está previsto un retículo, y porque el retículo está formado como tablero de ajedrez compuesto por cuadrados opacos y transparentes congruentes, y porque la cámara es una cámara de líneas o cámara matricial.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque una región superficial cuadrada, que está constituida por dos parejas de cuadrados claros y oscuros, dispuestos desplazados entre sí en diagonal, es reproducida sobre n x n puntos de imagen vecinos respectivos de una cámara matricial, donde n es un número entero mayor que dos.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una secuencia comprende al menos tres intensidades de luz diferentes, porque el múltiplo es al menos dos, y porque la cámara es una cámara de líneas o cámara matricial.

10. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 9, caracterizado porque para la creación del patrón está previsto un retículo, y porque el retículo comprende un patrón de líneas de diferentes permeabilidades a la luz.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque el retículo comprende, perpendicularmente al patrón de franjas, un segundo patrón de franjas de diferentes intensidades de la luz, de manera que a partir de la superposición de los patrones de franjas se obtiene un patrón de rectángulos de diferentes intensidades de luz con al menos, en total, tres permeabilidades a la luz diferentes.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la permeabilidad a la luz del retículo es diferente para la luz en función de su longitud de onda o color.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque se utiliza una toma como base para la evaluación de una imagen Moiré en los puntos de imagen de la cámara.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque se utilizan dos tomas como base para la evaluación de una imagen Moiré en los puntos de imagen de la cámara.

15. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el patrón está constituido por una pluralidad de franjas que pueden ser activadas de forma selectiva, de tal manera que cada franja aparece o bien clara u oscura, porque cada franja n de la secuencia es iluminada al mismo tiempo, donde n es al menos igual a tres, y porque n franjas vecinas son reproducidas de forma sucesiva exactamente sobre un punto de imagen de la cámara o un múltiplo de número entero de la misma.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1, 2, 9 ó 15, caracterizado porque la proyección de las secuencias del patrón se realiza a través de la activación selectiva por líneas y/o por columnas de una pared luminosa reproducida como matriz luminosa, y la proyección de la pared de LEDs está dirigida directamente sobre el cristal.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la cámara es una cámara de líneas o cámara matricial, que es desplazada o girada para la exploración de una pluralidad de secuencias.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado por una etapa de evaluación, en la que partiendo del desplazamiento de las fases, que se produce sobre los puntos de imagen de la cámara, con respecto al patrón de iluminación, se determina una modificación de la fuerza de refracción en el cristal en el lugar correspondiente.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque la etapa de evaluación comprende la formación de la diferencia del desplazamiento de las fases de la imagen con cristal con refracción de luz con respecto a un estado sin refracción de la luz.

20. Procedimiento según la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque la fuerza de refracción se determina a través de diferenciación del ángulo, en la medida del cual se desvía el rayo de luz en el cristal.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizado porque el cristal es un vidrio plano o curvado o un plástico.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque la cámara es una cámara en color, y porque se lleva a cabo la evaluación de la misma imagen con respecto a diferentes colores registrados.