MX2015002404A - Aparato para inspeccionar objetos. - Google Patents

Abstract

Un aparato para inspeccionar objetos (2), que tiene al menos un sistema de cámara (3) para proyectar la imagen del objeto respectivo (2) a ser inspeccionado, arreglado en una posición de retención y prueba (1a.2), y que tiene un arreglo óptico entre la posición de retención y prueba y el sistema de cámara, donde el arreglo óptico es formado como dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz que tienen al menos dos espejos que tienen superficies de espejo curvas cóncavas y la trayectoria de haz entre la posición de prueba y retención y el sistema de cámara, donde al menos un espejo, es un espejo parabólico (7) y un espejo, es un espejo elipsoidal (12), y donde, en la dirección del haz de la posición de prueba y retención (1a.2) hacia el sistema de cámara (3), el espejo elipsoidal (12) sigue al espejo parabólico (7).

Description

APARATO PARA INSPECCIONAR OBJETOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un aparato para inspeccionar objetos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, y con un dispositivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 9.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los aparatos de este tipo también son referidos aqui posteriormente como aparatos de inspección, y son conocidos en particular para la inspección de objetos en forma de medios de embalaje, como botellas o recipientes similares. Una parte constituyente importante de los aparatos de inspección óptica es, por ejemplo, un arreglo óptico, el cual comprende por ejemplo, al menos un sistema de cámara electrónica para la proyección de la imagen del primer objeto que se mueve a lo largo de una posición de prueba y retención, y una lente reflectora de haz, con una pluralidad de espejos reflectores ópticamente planos, en la trayectoria de haz entre el sistema de cámara y el objeto, y específicamente entre otras cosas, para la obtención de una distancia óptica requerida entre el objeto respectivo y el sistema de cámara, con una forma estructural compacta del arreglo óptico. Una desventaja es la evaluación de imágenes producidas con el sistema de cámara, en particular con la evaluación automática con un sistema de procesamiento de imágenes, son las distorsiones marginales múltiples en la imagen creada respectiva.

También se conocen dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz, con los cuales, en lugar de espejos planos para la deflexión del haz, son usados espejos de los cuales las superficies de espejo cóncavas son curvas exclusivamente alrededor de uno o también una pluralidad de ejes de curvatura que corren paralelos entre si, por ejemplo, en la modalidad de espejos parabólicos o elipsoidales, y el uso de pantallas de TV grandes para la protección de una imagen producida en formato pequeño sobre una pantalla grande (US 5,477,394) o con métodos litográficos (US 5,440,423) para el logro de una iluminación controlada, o uso el en proyectores de película (US 2,819,649) para simplificar el sistema de proyección o el uso de cámaras aéreas para la ampliación del campo de visión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objetivo de la invención es proporcionar un aparato para inspeccionar objetos con dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz mejorados, el cual permite que un sistema de cámara opere con un ángulo de abertura sustancialmente reducido, de modo que, aún con una forma estructural compacta, se logre un mejor uso de la superficie, por ejemplo de un microcircuito de cámara con el uso de un sistema de cámara digital. También el objetivo de la invención es proporcionar un aparato para inspeccionar objetos el cual, con iluminación adecuada, permite que el objeto sea inspeccionado simultáneamente desde ambos lados.

Esos objetivos son resueltos por un aparato con las características de la reivindicación 1 y con las características de la reivindicación 9.

La invención se basa en el reconocimiento de que, de manera sorprendente, por medio de la modalidad de acuerdo con la invención, los dispositivos de deflexión y formación de haz, es decir la secuencia de un espejo elipsoidal en la trayectoria del haz del sistema de prueba y retención al sistema de cámara sobre un espejo parabólico, se logra una reducción del ancho del conjunto de haces que chocan sobre la lente del sistema de cámara en una dirección axial perpendicular a los ejes de curvatura del espejo elipsoidal, de modo que pueda ser usada una lente con un ángulo de abertura reducido para el sistema de cámara.

En esta situación, la modalidad de acuerdo con la invención de los dispositivos ópticos de deflexión de formación de haz también logra el propósito de que no únicamente sea obtenida la distancia requerida entre un objeto a ser inspeccionado de un sistema de cámara con un tamaño estructural reducido del aparato, sino que, al mismo tiempo, también se evitan las distorsiones marginales, al menos en el eje critico para la inspección.

Con una modalidad preferida, el espejo que sigue el objeto en la trayectoria del haz, en la dirección del objeto a ser inspeccionado al sistema de cámara, y que forma la abertura de los dispositivos de deflexión y formación de haz, con la superficie de espejo curva cóncava, es un espejo parabólico inclinado opuesto al objeto, por medio del cual se proyectan las imágenes de los bordes del objeto que corren paralelos a los ejes de curvatura de este espejo con una vista paralela del primer sistema de cámara.

Con la modalidad preferida, el arreglo óptico y sus dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz comprenden respectivamente en la trayectoria del haz entre el objeto a ser inspeccionado y el sistema de cámara, uno después del otro en la trayectoria del haz, al menos dos espejos, que forman en cada caso una superficie curva cóncava, donde un espejo elipsoidal sigue el espejo parabólico referido aquí anteriormente, estando el espejo elipsoidal arreglado entre el espejo parabólico del sistema de cámara. Debido a la deflexión del conjunto de haces que proyectan la imagen de un objeto sobre la superficie de espejo cóncava del espejo elipsoidal, se logra una reducción del ancho del conjunto de haces que chocan sobre la lente de un sistema de cámara en la dirección axial perpendicular a los ejes de curvatura del espejo elipsoidal, de modo que sea usada una lente con ángulo de abertura reducido para el sistema de cámara, y la superficie de un microcircuito de cámara provista del sistema de cámara pueda ser usada de manera óptima en la proyección de imágenes.

Con la modalidad preferida del aparato es posible ver sobre el objeto en su altura con una trayectoria de haz recta, donde es necesaria una iluminación de fondo. Por lo tanto no es posible una inspección simultanea desde esta dirección, como resultado de lo cual el objeto debe hacerse girar. Para llevar a cabo una inspección en la dirección de la iluminación del fondo, el arreglo puede estar constituido por un segundo arreglo óptico, es decir el arreglo de un aparato adicional de acuerdo con la invención. En este caso, sin embargo, surge el problema de que el sistema de cámara de un arreglo óptico vería hacia y se enfocaría sobre el sistema de cámara del otro arreglo óptico. Para resolver este problema, podrían ser colocados espejos semitransparentes en la parte frontal de las cavidades ópticas de los arreglos ópticos. Una desventaja con este arreglo, sin embargo, sería que únicamente se permitirá aproximadamente el 25% de la luz a través de los espejos, y también que la forma circular compacta del arreglo óptico se perdería debido a la instalación de los espejos semitransparentes.

Para proporcionar por lo tanto suficiente luz para la inspección de objetos, los espejos semitransparentes podrían ser separados si las trayectorias de haz de los dos aparatos no se superpusieran, es decir si sus puntos focales son desplazados uno hacia el otro. En una modalidad preferida, los arreglos ópticos de los aparatos y sus dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz respectivamente son por lo tanto inclinados ligeramente uno hacia el otro, de modo que los puntos focales de los dos aparatos sean desplazados uno hacia el otro. En esta situación, no se impone un foco apropiado sobre la unidad que está siendo observada en ningún momento, y la trayectoria del haz o haces de luz, respectivamente son conducidas hacia un elemento iluminante por medio de un elemento de deflexión de haz, el cual es preferiblemente un espejo plano. Si este principio es aplicado para ambos aparatos, el objeto arreglado en los aparatos puede ser inspeccionado e iluminado simultáneamente desde ambos lados. Los "espejos cóncavos" o "espejos con superficies de espejo cóncavas" en el significado de la invención son espejos de los cuales la superficie del espejo es exclusivamente curva alrededor de uno o también una pluralidad de ejes de curvatura que corren paralelos entre si y que se extienden únicamente en una dirección axial.

Los "medios de embalaje" en el significado de la invención son paquetes o recipientes los cuales en esta situación en particular son utilizados usualmente en el sector de las bebidas, y específicamente, entre otros recipientes como botellas, latas, y también paquetes por ejemplo, como los que son fabricados a partir de cartón y/o película de plástico y/u hojas delgadas de metal, y los recipientes de transporte, como cajas de botella, etc.

La expresión "esencialmente" o "aproximadamente" en el sentido de la invención significan desviaciones del valor exacto respectivo en +/- 10%, preferiblemente en +/-5%, y/o desviaciones en la forma de cambios que no son significativos con respecto a la función. Las modalidades, ventajas y posibilidades de aplicaciones adicionales de la invención también pueden ser derivadas de la siguiente descripción de los ejemplos de las modalidades y de las Figuras. En esta situación, todas las características descritas y/o representadas esquemáticamente se encuentran por sí mismas o en cualquier combinación básicamente deseada en el objeto de la invención, independientemente de su resumen en las reivindicaciones o sus referencias. El contenido de las reivindicaciones también es una parte constituyente de la descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención es explicada con mayor detalle aqui posteriormente sobre la base de las Figuras por medio de modalidades ejemplares.

Las Figuras muestran: Las Figuras 1 y 2 cada una en cada caso son una representación simplificada del aparato para la inspección de objetos, en particular de medios de embalaje o recipientes, por ejemplo botellas, con dos modalidades diferentes del arreglo óptico; La Figura 3, en los puntos a) y b) respectivamente, ilustraciones del objeto inspeccionado sobre un microcircuito de cámara sobre una cámara del arreglo óptico, y Las Figuras 4 y 5 en una representación esquemática simplificada de dos arreglos ópticos arreglados opuestos entre si, en los cuales los dispositivos ópticos de formación de haz son inclinados en la dirección de una posición de prueba y retención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para simplificar la explicación, en las Figuras X, Y, Z denotan en cada caso tres ejes espaciales que corren perpendicularmente entre si, de los cuales el eje Z es el eje vertical y el eje X y el eje Y son los ejes horizontales, de los cuales el eje Y está orientado perpendicular al plano de la Figura (plano XZ) de las Figuras 1 y 2.

El arreglo óptico denotado en la Figura 1 generalmente como 1.1 es parte de un aparato 1 para inspeccionar objetos 2, preferiblemente para inspeccionar medios de embalaje, por ejemplo en forma de recipientes o botellas.

El arreglo óptico 1.1, comprende entre otras cosas, un dispositivo electrónico, por ejemplo un sistema de cámara, digital 3 con una lente entocéntrica 4, es decir con una lente 4 la cual tiene el efecto de formar imágenes en perspectivas entocéntricas, y un microcircuito de cámara electrónica 5, y específicamente con la modalidad ilustrada con un microcircuito de cámara 5, por ejemplo en el formato 4:3. La lente 4 es arreglada con su eje óptico en el plano XZ. El sistema de cámara 3 es arreglado del tal manera que la longitud más grande del microcircuito de cámara 5 corresponda al eje Y horizontal que corre perpendicular al plano en la Figura en la Figura 1, y la longitud más corta de microcircuito de cámara 5 corresponda al eje vertical Z.

El arreglo óptico 1.1 comprende además, en la trayectoria del haz entre el objeto 2 de un sistema de cámara 3 o la lente 4 dispositivos ópticos de reflexión y formación de haz, respectivamente, los cuales son denotados de manera general en la Figura 1 por 6, y en esta modalidad consisten de un espejo parabólico 7 y dos espejos planos 8 y 9, ejerciendo en cada caso únicamente el objeto de reflexión de haz, el cual también puede ser remplazado por otros elementos de deflexión de haz ópticos que tengan el efecto de una deflexión de haz pura, por ejemplo por prismas. El espejo parabólico 7 y los espejos 8 y 9 son arreglados en la trayectoria de haz entre el objeto 2 que va a ser inspeccionado en un sistema de cámara 3 de tal manera que, desplazándose hacia fuera del objeto 2, primero aparezca el espejo parabólico 7, con su superficie de espejo cóncava orientada hacia el eje 2, entonces el objeto 8 y, entonces, después de este, el espejo 9. Los ejes de curvatura del espejo parabólico 7 son orientados exclusivamente en la dirección horizontal (eje Y), es decir perpendiculares al plano de la Figura en la Figura 1 o, respectivamente, perpendiculares al plano XZ, de tal manera que sobre el espejo parabólico 7 los haces de luz que forman una imagen del objeto 2, por ejemplo los haces de luz denotados en la Figura 1 por S1-S3, corran paralelos y en cada caso en la dirección del eje X y en cada caso en un plano XZ, después de que la deflexión de espejo parabólico 7 continúe corriendo en el mismo plano XZ. Los dos elementos de deflexión de haz 8 y 9 arreglados por encima del espejo parabólico 7 son de igual moda adicionados y arreglados de tal manera que estén orientados con sus superficies de espejo planas perpendiculares al plano XZ y por lo tanto únicamente ejerzan un efecto de deflexión de tal manera que cada haz de luz es S1-S3 corra en el mismo plano XZ antes y después de su deflexión. El arreglo es de tal forma que la linea de enfoque 10, en la cual se enfocan los haces de luz paralelos S1-S3, orientados perpendiculares a los ejes de curvatura en el espejo parabólico chocan sobre este, se encuentra en la linea 4 del sistema de cámara 3.

Para la inspección, el objeto 2 es desplazado a lo largo de la dirección de eje horizontal Y en la abertura 6.1 del arreglo óptico 1.1 y la posición de prueba de retención 1.2 localizada allí, y para la proyección de imágenes o el sistema de cámara 13 es iluminado por una fuente de luz, no representada. De cada objeto 2, son proyectadas varias imágenes de vistas laterales por el sistema de cámara 3, es decir tres vistas en la modalidad ilustrada, a propósito para el cual el objeto respectivo 2 se hace girar en consecuencia alrededor de su eje de altura vertical que se extiende en dirección del eje Z. Una de estas, por ejemplo tres, vistas laterales de cada objeto producidas con el arreglo óptico 1 y un sistema de cámara 3, y una imagen para este propósito en el microcircuito de cámara 5, es representada en la posición a) de la Figura 3 y denotada como la vista lateral 11.

Con la lente de deflexión y formación de haz 6, se obtiene una proyección de imágenes mejorada, libre de distorsiones marginales, del objeto respectivo 2, y en particular de tal manera que con relación al eje Y de formación de imágenes que, se aplican los principios de perspectivas entocéntricas, es decir que las imágenes de los objetos cercanos son más grandes que las de los objetos distantes. Con relación al eje Z de la formación de la imagen 11, la trayectoria de un haz es formada de tal manera que esta de proyección de imágenes se derive una vista paralela, y por lo tanto sean evitadas distorsiones en la dirección de del eje Z del lado superior y del lado inferior interespaciadas en el apoyo de la imagen 11.

La Figura 2 muestra una modalidad más de un aparato la con un arreglo óptico la.l, el cual comprende el sistema de cámara 3 con la lente de deflexión tipo 4 y con el microcircuito de cámara 5, por ejemplo con el microcircuito de cámara 5 en el formato 4:3. El arreglo óptico la.l comprende además dispositivos ópticos de deflexión y formación de haces, los cuales difieren básicamente en los dispositivos ópticos de deflexión y formación de haces; en lugar del espejos del elemento deflector de haz 8, se proporciona un espejo elipsoidal 12, el cual es orientado con sus ejes de curvatura exclusivamente horizontales, es decir en la dirección del eje Y y por lo tanto perpendiculares al plano de la Figura de la Figura 2. En la trayectoria del objeto 2 que va a ser inspeccionado y el sistema de cámara 3 y su lente 4 respectivamente, de la cual el eje óptico está a su vez arreglado en el plano XZ, se arreglan por lo tanto en consecuencia, yendo hacia fuera del objeto 2, el espejo parabólico 7, orientado con sus ejes de curvatura horizontales a una dirección del eje Y respectivamente, con su lado cóncavo orientado hacia el objeto 2 en la abertura 6a.1 de los dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz 6a, siendo seguidos por el espejo elipsoidal 12, y siendo estos seguidos por el elemento de deflexión de haz 9, el cual es entonces seguido por el sistema de cámara 3.

Apartándose de los dispositivos ópticos de deflexión y formación de haces, el espejo parabólico 78 del dispositivo óptico de deflexión y formación de haz 6a son diseñados y curvados de tal manera que la linea de enfoque 10, la cual se extiende perpendicular al plano de la Figura de la Figura 2 con dirección al eje Y, se encuentra en la trayectoria del haz entre el espejo parabólico 7 y un espejo elipsoidal 12, y específicamente en la modalidad representada, inmediatamente en la parte frontal del espejo elipsoidal 12 y su superficie de espejo cóncava respectivamente. La posición de prueba y retención es a su vez denotada por la.2 en la Figura 2, en la cual se localiza el objeto 2.

Con el espejo elipsoidal 12, se logra una fusión de los haces de luz que choquen sobre este, por ejemplo los haces de luz S1-S3, dado que esos haces de luz en la lente 4 son enfocados hacia la linea de enfoque 13 orientada en la modalidad deseada perpendicular al plano XZ. Debido a que esos haces de luz continúan chocando sobre áreas de la superficie de espejo el espejo elipsoidal 12 con la curvatura muy diferente, también toma lugar una fusión del conjunto de haces que proyectan la imagen del objeto 2 y reflejado en el espejo elipsoidal 12 en el plano XZ. Esto tiene la ventaja entre otras cosas, de que el sistema de cámara 3 y respectivamente la lente 4 del aparato la pueden ser diseñados con un ángulo de abertura sustancialmente reducido con relación al sistema de cámara del aparato 1 y por lo tanto, un tamaño predeterminado del microcircuito de cámara 5, también da como resultado una mejor utilización de la superficie de este microcircuito de cámara en la proyección del imagen 14 del objeto 2. Reproducida en la posición b) a su vez se encuentra la posición de la imagen 14 de la vista lateral del objeto 2 sobre el microcircuito de cámara 5. Como puede observarse en una comparación de las dos posiciones a) y b) de la Figura 3, los dispositivos ópticos de detección y proyección de imágenes 6a y, respectivamente, por el espejo elipsoidal 12 localizado allí, la relación de "ancho horizontal a la altura vertical" en la proyección de la imagen 14 se incrementa sustancialmente con relación a la proyección de la imagen 11 correspondiente, y, como resultado se logra una mejor utilización de la superficie del microcircuito de cámara 5.

Finalmente, las Figuras 4 y 5 muestran, en una modalidad adicional, un aparato 1 de control con dos arreglos óptimos 15 y 16 opuestos entre si para la inspección del objeto 2. Los arreglos ópticos comprenden en cada caso un sistema de cámara 3 con una lente 4. En principio esto puede implicar sistemas de cámara digitales que contengan un microcircuito de cámara 5, por ejemplo en el formato 4:3. La lente 4 puede, como ya se describió aquí anteriormente, ser una lente entocéntrica. Los arreglos ópticos 15 y 16 comprenden además en cada caso dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz 17 y 18, como se representan en la Figura 1 y la Figura 2, difieren en que, la trayectoria de haz de un primer espejo 19 y 19a a un segundo espejo 20 y 20a, en la posición del segundo espejo 20 y 20a, se localiza un elemento deflector de haz adicional 21 y 21a, el cual está orientado en la dirección de un elemento de eliminación 22 y 22a. Los espejos 19, 19a, 20 y 20a son, como se representa, espejos cóncavos, donde las superficies cóncavas de los primeros 19 y 19a se orientan o se inclinan hacia una posición de retención la.2 y respectivamente, el objeto 2 que va a ser inspeccionado, y la superficie de espejo cóncava de los segundos espejos 20 y 20a se orientan o inclinan hacia un espejo de deflexión 9, el cual se encuentra arreglado entre los segundos espejos 20 y 20a y un sistema de cámara 3.

Durante una inspección del objeto 2 por el aparato Ib, es decir cómo se representa la Figura 4 por medio del arreglo óptico izquierdo 15, se arreglan en la trayectoria de haz entre el objeto a ser inspeccionado y el sistema de cámara 3 y su lente 4, respectivamente, del eje óptico de la cual se arregla, por ejemplo, en el plano XZ, moviéndose en secuencia desde el objeto 2, el primer espejo 19, orientado con sus ejes de curvatura horizontalmente o en la dirección del eje Y, con su lado cóncavo orientado hacia el objeto 2 y formando la curvatura 23 de los dispositivos ópticos y formación de haz 17, siguiendo este al segundo espejo cóncavo 20 y siguiendo este al elemento de deflexión 9, sobre el cual el sistema de cámara 3 sigue luego. La linea de enfoque 25 la cual se extiende perpendicularmente al plano del dibujo en la Figura 4, es decir la dirección del eje Y, se encuentra en la trayectoria de haz entre el primer espejo cóncavo 19 y el segundo espejo cóncavo 20, y específicamente en la modalidad mostrada, inmediatamente enfrente del segundo espejo 20 y su superficie de espejo cóncava. Denotada por la.2 en la Figura 4 se encuentra a su vez, la posición de prueba y retención, en la cual se localiza el objeto 2.

Por medio del segundo espejo cóncavo 20, el cual puede ser, por ejemplo, un espejo elipsoidal, los haces de luz que chocan sobre estos son desviados por el elemento de deflexión 9 en la dirección del sistema de cámara 3. El elemento deflector de haz 21, el cual se localiza en la posición del segundo espejo 20, en esta situación se encuentra fuera de la trayectoria de haz, es decir en la inspección del objeto 2 por el arreglo óptico 15, los haces de luz son conducidos a lo largo del elemento deflector de haz 21.

En contraste con el arreglo óptico 15, con el arreglo óptico 16, representado sobre el lado derecho en la Figura 4, la trayectoria de haz se desvia sobre el elemento deflector de haz 21a, es decir que el elemento óptico 15 se alinea hacia el arreglo óptico 16, y hacia sus dispositivos ópticos de deflexión y formación 17 y 18 respectivamente, de tal manera que sus puntos focales son desplazados uno con relación al otro. Esto, como es representado en la Figura 4, es logrado por los dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz 17 y 18 de los dos arreglos ópticos 15 y 16 inclinados uno hacia el otro en la dirección de posición de prueba de retención la.2 y, respectivamente, el objeto 2 arreglado allí para ser inspeccionado. En esta situación, el enfoque correcto ya no está presente en el arreglo óptico 16 representado en la Figura 4, o, respectivamente, la linea de enfoque 26 se localiza en el área del elemento deflector de haz 21a o brevemente enfrente a su superficie plana. La trayectoria del haz es de esto modo guiada por el deflector de haz 21 hacia un elemento de iluminación 22a, el cual sirve para iluminar el objeto 2.

La Figura 5 muestra el principio representado en la Figura 4 en la forma inversa, donde la trayectoria de enlace del arreglo óptico 15 representado a la izquierda ahora es desviada bajo un elemento reflector de haz hacia el elemento iluminante 22, y el objeto 2 es inspeccionado por el arreglo óptico 16. Esto es logrado dado que ningún enfoque apropiado pertenece ya al arreglo óptico 15 y, respectivamente, la linea del enfoque 26a en la región del elemento reflector de haz 21 y, respectivamente, brevemente antes de ser reflectada. La deflexión de la trayectoria de haz en el arreglo óptico 15 también sirve en esta situación para iluminar el objeto 2.

Por el contrario, arreglada la trayectoria de haz del primer arreglo óptico derecho 16, entre el objeto 2 a ser inspeccionado y el sistema de cámara 3, respectivamente, su lente 4, el eje óptico de la cual él se arregla, por ejemplo, en el plano XZ, yendo hacia fuera del objeto 2 en secuencia se encuentran el primer espejo 19a, orientado con sus ejes de curvatura horizontales, y, respectivamente, en la dirección del eje y, con su lado cóncavo orientado hacia el objeto 2, que forma el dispositivo óptico de deflexión y formación de haz 18; siguiendo a este, el segundo espejo cóncavo 20a; y siguiendo después de este elemento 9 sobre el cual sigue entonces el sistema de cámara 3. La linea de enfoque 25a, la extensión perpendicular al plano del dibujo de la Figura 5, es decir en la dirección del eje Y, se encuentra en esta situación en la trayectoria de haz entre el primer espejo cóncavo 19a y un segundo espejo cóncavo 20a, y específicamente en la modalidad ilustrada, inmediatamente enfrente al segundo espejo 20a y, respectivamente, su superficie de espejo cóncava.

Desde el segundo espejo 20a, el cual aquí también puede ser un espejo elipsoidal, los haces de luz que impactan sobre este son ahora desviados del elemento de deflexión de la dirección del sistema de cámara 3. El elemento deflector 21a, el cual se localiza en la posición de segundo espejo 20a, se encuentra en este caso fuera de la trayectoria de haz, es decir, durante la inspección del objeto 2 por el arreglo óptico 16, los haces de luz son conducidos al elemento reflector de haz 21a.

El método de funcionamiento del aparato Ib es descrito resumido aqui posteriormente. Para la inspección, el objeto 2 es desplazado a lo largo de la dirección del eje Y horizontal entre las aberturas 23 y 24 de los arreglos ópticos 15 y 16, en la posición de prueba y retención la.2 localizada entre los arreglos ópticos 15 y 16. Para la proyección imágenes con el sistema de cámara 3, los dos arreglos ópticos 15 y 16, es decir sus dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz 17 y 18 son inclinados de modo que se inclinen uno hacia el otro, es decir en la dirección de la posición de retención y prueba la.2 y, respectivamente, el objeto 2 arreglado allí debe ser inspeccionado de tal manera que sus lineas de enfoque 25, 25a, 26 y 26a se desplacen una hacia la otra de tal manera que, durante la inspección del objeto 2 por uno de los arreglos 15 o 16, la trayectoria de haz y los haces de luz respectivamente del otro arreglo 16 o 17 sean desviados de tal manera que choquen sobre un elemento iluminante 22 o 22a, el cual sirve para iluminar el objeto 2. Esto puede tomar lugar simultáneamente sobre ambos lados, es decir simultáneamente con ambos arreglos ópticos 15 y 16 de modo que el objeto 2 se encuentre arreglado en la posición de prueba y retención, pueda ser inspeccionado e iluminado simultáneamente desde ambos lados.

Las modalidades ventajosas para las formas de diseño representadas en las Figuras 1, 2 y 3, también se aplican a los elementos ópticos 15 y 16. Es decir que, por ejemplo, que con la secuencia de un elipsoidal sobre un espejo parabólico, los sistemas de cámara de los arreglos ópticos 15 y 16 pueden ser diseñados con un ángulo de abertura sustancialmente reducido. También, como se describió para la forma de diseño representada en las Figuras 1 y 2, para dispositivos ópticos de deflexión y formación de haces ópticos 17 y 18, se forma una proyección de imágenes mejoradas, libre de distorsión marginal, del objeto respectivo 2, y específicamente y en particular también en cuanto a que, cuando se une al eje Y se aplican los principios de la perspectiva entocéntrica, es decir los objetos cercanos son proyectados más grandes que los objetos distantes. Con respecto al eje Z, la trayectoria de haz es desviada de tal manera que para la proyección de imagen se obtiene una vista paralela, y por lo tanto, entre otras cosas, son evitadas de distorsiones en la dirección del lado superior y el lado inferior, separas entre sí en la dirección del eje Z.

Denotado por ME en las Figuras 1 y 2 en cada caso se encuentra el plano medio o plano de simetría en el espejo parabólico inclinado 7, en el cual el espejo es arreglado simétricamente con respecto a su curvatura. Este plano medio ME alberga un ángulo de menos de 90° con el plano YZ.

La invención ha sido descrita aquí anteriormente sobre la base de modalidades. Debe comprenderse que son posibles cambios y modificaciones sin abandonar por lo tanto el concepto inventivo sobre el cual se basa la invención.

Lista de referencias 1, la, Ib Aparato 1.1, la.1 Arreglo óptico 1.2, la.2 Posición de prueba y retención 2 Objeto 3 Sistema de Cámara 4 Lente 5 Microcircuito de cámara 6, 6a Dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz 6.1, 6a.1 Abertura 7 Espejo Parabólico 8, 9 Elemento deflector de haz o espejo deflector 10 Linea de enfoque 11 Proyección de la imagen del objeto 2 sobre el microcircuito de cámara 12 Espejo elipsoidal 13 Línea de Enfoque 14 Proyección de la imagen del objeto sobre el microcircuito de cámara 15, 16 Arreglo óptico del aparato Ib 17, 18 Haces alrededor de los dispositivos ópticos de deflexión y formación para 15 y 16 19, 19a Primer espejo para 17 y 18 20, 20a Segundo espejo para 17 y 18 21, 21a Elemento deflector de haz para 17 y 18 22, 22a Elemento iluminante para 15 y 16 23, 24 Apertura para 17 y 18 25, 25a Línea de enfoque en la región del segundo espejo 20, 20a 26, 26a Línea de enfoque en la región del elemento deflector de haz 21, 21a SI, S2, S3 Haces de luz X, Y, Z Ejes espaciales ME Eje de curvatura

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para inspeccionar objetos con al menos un sistema de cámara para proyectar imágenes del objeto respectivo a ser inspeccionado arreglado en una posición de prueba y retención, que incluye un arreglo óptico entre la posición de prueba y retención y el sistema de cámara, donde el arreglo óptimo es formado como dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz con al menos dos espejos con superficies de espejo curvas cóncavas en la trayectoria del haz entre la posición de prueba y retención y el sistema de cámara, donde al menos un espejo, es un espejo parabólico y un espejo, es un espejo elipsoidal, caracterizado porque en la dirección del haz de la posición prueba y retención hacia el sistema de cámara el espejo elipsoidal sigue desde el espejo parabólico.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos espejos con los ejes de curvatura de sus superficies de espejo curvas cóncavas son arregladas paralelas entre si o esencialmente paralelas entre sí.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al menos un espejo con superficie de espejo curva cóncava se arregla en relación al objeto respectivo localizado en la posición de prueba y retención, de tal manera que los haces de luz (SI- S3) que proyectan la imagen de este objeto, los cuales en un plano (XZ) de haz chocan sobre el espejo, son desviados por este hacia el mismo plano (plano XZ) o esencialmente hacia el mismo plano del haz (XZ).

4 . El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de cámara es formado con una lente entocéntrica, y porque el espejo parabólico es arreglado de tal manera que en una primera dirección axial tome lugar la proyección de una imagen del objeto 2 de acuerdo con las perspectivas entocéntricas, y en una segunda dirección axial, que corre perpendicular a la primera, la trayectoria del haz sea desviada de tal manera que se derive una vista paralela en la proyección de la imagen.

5. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo parabólico es arreglado con su superficie de espejo cóncava orientada hacia la posición de retención y prueba y el objeto localizado allí, y/o es inclinado con relación a la posición de prueba y retención y el objeto localizado allí.

6. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos uno de los espejos con superficie de espejo curva cóncava es arreglado de tal manera que enfoque los haces de luz reflejados de este en una linea de enfoque en la lente del sistema de cámara.

7. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo parabólico enfoca los haces reflejados de este que corresponden a la proyección de la imagen del objeto en una linea de enfoque antes de chocar sobre el espejo elipsoidal.

8. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el sistema de cámara es un sistema de cámara electrónica.

9. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 a 8, que comprende dos arreglos ópticos con uno en cada sistema de cámara para la proyección de la imagen del objeto arreglado en la posición de prueba y retención y para ser inspeccionado, y en cada caso con dispositivos de deflexión y formación de haz, con un primer espejo y un segundo espejo con al menos un elemento deflector de haz, los cuales son arreglados entre la posición de retención y prueba y el sistema de cámara, caracterizado porque los dispositivos ópticos de deflexión y formación de haz de los arreglos ópticos son alineados uno hacia el otro de tal manera que el objeto a ser inspeccionado pueda ser inspeccionado simultáneamente por ambos arreglos ópticos.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque al menos un elemento iluminante es arreglado en la dirección del haz entre la posición de retención y prueba y el sistema de cámara, por lo que el elemento deflector de haz desvia los haces de luz impactantes hacia el elemento iluminante.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque los arreglos ópticos son inclinados uno con relación al otro en la dirección de la posición de prueba y retención.

12. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque, como resultado de la alineación e inclinación de los arreglos ópticos uno con relación al otro, los haces de luz que se reflejan en los espejos se encuentran fuera de líneas de enfoque congruentes.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque, debido a las líneas de enfoque no congruentes los puntos focales de los arreglos ópticos son desplazados uno del otro.