WO2022152908A1 - Verfahren und system zur verifikation einer oberflächenstruktur eines objekts und passives vorsatzmodul - Google Patents

Verfahren und system zur verifikation einer oberflächenstruktur eines objekts und passives vorsatzmodul Download PDF

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WO2022152908A1
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light
passive attachment
attachment module
passive
illumination
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PCT/EP2022/050907
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Christian Konz
Joachim GÄSSLER
Harald Richter
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Ioss Intelligente Optische Sensoren & Systeme Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for verifying a surface structure of an object according to claim 1, a system according to claim 14 and a passive attachment module according to claim 15.
  • a method for verifying a code is already known from the prior art, in which an active attachment module can be connected to a code reader, the active attachment module having at least one active lighting device of its own, in particular its own light sources, and an area which reads the code has, independently illuminated.
  • the object of the invention is in particular to provide a generic device with improved properties in terms of efficiency and/or construction.
  • the object is achieved according to the invention by the features of claims 1, 14 and 15, while advantageous configurations and developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • a method for verifying a surface structure of an object, in particular a code is proposed, in which exchangeable passive attachment modules are connected to an image recorder, in particular a code reading and/or code verification device, with an integrated light source unit in order to set different standard illuminations, the light source unit light provided by at least one of the passive attachment modules, in particular by the passive attachment module, changed and provided for lighting at least one lighting area, in particular according to one of the standard lighting systems.
  • Such a configuration enables an advantageously efficient, in particular simple and/or fast, verification of a surface structure of an object.
  • the design and/or manufacture of passive attachment modules can be simplified for setting different standard illuminations, and active units such as light sources can advantageously be dispensed with, since the passive attachment modules are designed for use with a light source unit integrated in an image recorder .
  • This in turn allows costs, in particular manufacturing costs, to be reduced.
  • efficiency with regard to assembly and/or product and/or work efficiency can be increased.
  • a simple assembly and/or disassembly of passive attachment modules on an image recorder can be made possible in order to be able to provide standard illumination for verifying the surface structure of the object.
  • the passive attachment modules can be enhanced such that they can be connected to the image recorder, in particular the code reading and/or code verification device, and/or detached from the image recorder in an efficient and/or quick manner.
  • the passive attachment modules may be modular and particularly adaptable for use with the imager's light source assembly to illuminate an illumination area according to standard illumination. In a particularly advantageous manner, the passive attachment modules can be used to provide all normalized standard illumination for verifying the surface structure of the object.
  • a method in which different standard illuminations are provided by means of passive attachment modules, which can be used to verify the surface structure of the object.
  • the passive attachment modules are interchangeable and each intended for use with the image recorder.
  • the passive attachment modules are particularly preferably designed to change light provided by an external light source unit, in particular light provided by the light source unit integrated in the image recorder, in such a way that the illumination area is illuminated according to one of the standard illuminations.
  • the method for verifying the surface structure of the object could consist of several method steps. In particular, in a first sub-step of the method, at least one passive attachment module of the passive attachment modules is selected from the system. In a second sub-step of the method, at least the selected passive attachment module could be connected to the image recorder.
  • a third sub-step of the method defines an illumination step.
  • the light source unit is activated and light is provided for illuminating the illumination area.
  • the light source unit preferably illuminates the illumination area in an operating state. In the operating state, the light provided is particularly preferably changed by means of at least one of the passive attachment modules, to the effect that the lighting area is illuminated according to one of the standard lighting systems.
  • the change in the light provided by the light source unit is preferably a change in a propagation direction and/or a light guide and/or an illumination direction and/or an illumination beam path of the light.
  • a wavelength and/or a spectral range of the light provided could possibly be changed, in particular with the aid of a color filter.
  • at least one of the passive attachment modules changes the light provided in such a way that at least one of the standard lights for illuminating the lighting area is provided.
  • the passive attachment modules are particularly preferably parts of a system for verifying the surface structure of the object, in particular for carrying out the aforementioned method for verifying the surface structure of the object.
  • the system preferably has a first passive attachment module, which can be connected to the imager to provide a first standard illumination, and at least one second passive attachment module, which can be connected to the imager to provide a second standard illumination, the first passive attachment module and the second passive header module are interchangeable.
  • the system particularly preferably includes at least a third attachment module, which can be connected to the image recorder to provide third standard lighting.
  • the system to have at least one additional passive attachment module, in particular an additional passive attachment module that differs from the first passive attachment module and/or the second passive attachment module and/or the third passive attachment module, which is used to provide at least one additional standard lighting connectable to the image recorder and interchangeable with the first passive attachment module and/or the second passive attachment module and/or the third passive attachment module.
  • the passive attachment modules could be detachably fixed to the image recorder by a snap connection and/or screw connection.
  • the passive attachment modules can preferably be plugged onto the image recorder.
  • at least one of the passive attachment modules could only be attached to/with the image recorder when required.
  • at least one of the passive attachment modules, in particular the first passive attachment module and/or at least the second passive attachment module can be connected to the image recorder to provide the first standard illumination and at least the second standard illumination.
  • the system could have the image recorder, in particular the code reading and/or code verification device.
  • the image recorder is provided in particular to record and advantageously evaluate a surface structure, in particular a surface structure illuminated in an illuminated area.
  • the surface structure could define a complex structure and/or an image and/or a marking and/or a code on a surface of the object.
  • the surface of the object could possibly have the smallest disturbances and/or defects and/or unevenness, which can be imaged using the image recorder.
  • the code could be a printed and/or a lasered and/or a needled code, for example.
  • the illumination area particularly preferably represents a surface area of the surface of the object, which is illuminated by means of the light source unit and by means of at least one passive attachment module according to standard illumination.
  • the image recorder could possibly provide the surface structure of objects within the illumination area in order to determine identification features and/or measured variables and/or images of objects in order to carry out control functions, for example a completeness check.
  • the image recorder is advantageously provided for reading and/or verifying at least one code arranged in the illumination area.
  • the image recorder could capture and/or evaluate the surface structure of the object using an imaging beam path.
  • the imaging beam path is in particular a geometric course of a beam path of the image recorder, which in the installed state runs through at least one of the passive attachment modules and by means of which the image recorder records and advantageously evaluates the surface structure, preferably within the illumination area.
  • the image recorder has a detector unit for detecting and/or verifying the surface structure using the imaging beam path.
  • the light source unit integrated in the image recorder preferably provides light for illuminating an area, with the area defining the illumination area.
  • the light source unit could have a light source and advantageously at least one further light source, the light source and the further light source being particularly advantageously individually controllable and/or switchable.
  • the light source unit generates the provided light in the operating state with the light source and/or the additional light source, wherein the light source and the additional light source could advantageously provide light at the same time. It would be conceivable that the light source and/or the additional light source could provide light for illumination independently of activation of the respective other light source, in particular the light source and/or the additional light source.
  • the light source unit and at least one further light source unit of the image recorder could be switchable and/or controllable in at least one group.
  • the light source unit could have a plurality of light sources with mutually different orientations.
  • the light source and the further light source are advantageously aligned parallel to one another with regard to their direction of emission, in particular of the light provided. All light sources preferably provide light in solid angle regions that are arranged adjacent to one another and are congruent and have the same orientation.
  • the light sources and at least the further light source are in a flat oval, preferably in a flat Arranged in a circle and/or in a flat square.
  • the light source and/or the additional light source could be a point light source.
  • the standard lights mentioned are particularly preferably standardized standard lights.
  • the normalized standard lighting could be dome lighting, in particular what is known as diffuse off-axis lighting, and/or 90° bright field lighting, in particular diffuse perpendicular on-axis/brightfield lighting, and/or dark field lighting, in particular a low-angle lighting lighting, act.
  • the first standard illumination defines the dome illumination and/or the second standard illumination defines the 90° bright field illumination and/or at least the third standard illumination defines the dark field illumination.
  • the standard illuminations are provided for reading and verifying images, in particular codes, in accordance with the standards, preferably according to the ISO/IEC 15415/15416 and ISO/IEC TR 29158 standards.
  • a code according to ISO/IEC 15415/15416 is, in particular, a printed code on labels, for example.
  • the so-called Direct Park Mark (DPM) standard ISO/IEC TR 29158 advantageously refers to direct markings, such as lasered and/or needle-marked codes.
  • At least one of the passive attachment modules advantageously provides the dome lighting.
  • the 90° bright field illumination could be made possible by means of at least the second passive attachment module.
  • at least one of the passive attachment modules, particularly preferably the third passive attachment module could provide the dark field illumination.
  • at least the third passive attachment module could have at least two and advantageously at least three different types of dark field illumination, in particular dark field illumination marked with the “3Q” standard and/or dark field illumination marked with the “30T” standard and/or dark field illumination with the standard "30S”.
  • At least one of the passive attachment modules could possibly enable lighting by means of a combination of standard lighting, in particular the standard lighting mentioned.
  • at least one of the passive attachment modules, advantageously the third passive attachment module, the 90° bright field illumination and the dark field illumination in particular provide and/or combine in particular the dark field illumination according to the “30S” standard to illuminate the illumination area.
  • the passive attachment modules are particularly preferably free of active units, such as their own light sources and/or switchable optical units.
  • the passive attachment modules can preferably be used with an external energy source, in particular the light source unit. It would be conceivable for at least one of the passive attachment modules to be adaptable to the light source unit, in particular to have a modular structure.
  • the passive attachment modules and/or the image recorder could consist, for example, at least partially and/or to a large extent of a mineral and/or a metal and/or a plastic and/or a composite material.
  • the expression “for the most part” should be understood to mean, for example, at least 55%, advantageously at least 65%, preferably at least 75%, particularly preferably at least 85% and particularly advantageously at most 95% of a volume and/or mass fraction.
  • at least one of the passive attachment modules could consist at least partially and preferably at least to a large extent of the same material as the image recorder.
  • At least one of the passive attachment modules could be produced at least partially and/or to a large extent by means of an injection molding process or preferably by means of a 3D printing process.
  • numerals such as “first” and “second” preceding certain terms are used only to distinguish objects and/or to associate objects with one another and do not imply a total number present and/or ranking of objects.
  • a “second object” does not necessarily imply the existence of a "first object”.
  • “provided” should be understood to mean specially programmed, designed and/or equipped.
  • the fact that an object is provided for a specific function should be understood to mean that the object fulfills and/or executes this specific function in at least one application and/or operating state.
  • the passive attachment modules could possibly have a light receiving area which is intended in particular to take the light provided and possibly let it pass unhindered.
  • the first passive attachment module and/or at least the second passive attachment module has/have at least one light processing area which is provided in particular for processing and/or changing the light provided by the light source unit. It would also be conceivable that the light receiving area and the light processing area are identical.
  • the passive attachment modules could have several passive optical units, known to those skilled in the art, for providing the standard illumination, such as a lens and/or a mirror and/or a filter and/or an optical waveguide, such as an image guide and/or a fiber bundle and/or a light guide, and/or a diffuser unit.
  • the light provided is converted into at least essentially diffuse light by means of the diffuser unit of at least one of the passive attachment modules.
  • the diffuser unit is preferably part of the first passive attachment module and/or at least of the second passive attachment module.
  • the first passive attachment module and/or the second passive attachment module is/are advantageously provided for converting the light at least partially into at least essentially diffuse light, with "at least essentially diffuse light” being understood to mean light which can preferably be converted into all possible spatial directions spreads.
  • the diffuser unit is arranged in the light processing area. In the light processing area, light is advantageously converted into diffused light.
  • the diffuser unit is intended to convert light, in particular the light provided, preferably direct light, which passes through the diffuser unit into at least essentially diffuse light, in particular diffuse scattered light.
  • the diffuser unit could have a diffuser element.
  • the at least essentially diffuse light propagates at least in sections and preferably completely in the diffuser unit, in particular the diffuser element.
  • the diffuser element and/or the entire diffuser unit preferably has/have at least one translucent material and is/are advantageously made from such a material.
  • the translucent material has in particular a degree of spread of at least 50%, advantageously at least 70% and particularly advantageously at least 90%.
  • the degree of scatter of a body defines in particular a ratio of a scattered light intensity, ie in particular an intensity of the scattered light, on an output side of the body to an input light intensity on an input side of the body.
  • a theoretical, perfectly transparent material has zero scatter.
  • translucent materials can also be described as “frosted glass-like”. It would be conceivable for the diffuser unit to have other opaque materials.
  • the configuration and/or an assembly of the diffuser unit can advantageously be adapted to different arrangements and/or alignments of the light source unit of the image recorder.
  • the diffuser unit has a modular structure.
  • the lighting area is at least partially illuminated by means of the at least essentially diffuse light when using the first passive attachment module of the passive attachment modules.
  • efficient and large-area illumination of a surface, in particular a surface structure, of an object can be achieved and standard illumination, with regard to dome illumination, can be provided.
  • the at least substantially diffuse light emanating from the diffuser unit is a diffuse illumination light for illuminating the illumination area.
  • the first passive attachment module could provide the first standard illumination, in particular the dome illumination, to verify the surface structure of the object, with the at least essentially diffuse light illuminating the surface, in particular the illumination area, at least partially homogeneously and/or evenly. It would also be conceivable that using at least the second passive attachment module, the at least essentially diffuse light at least partially illuminates the illumination area.
  • the diffuser bowl is arranged within the light processing area.
  • the litter tray preferably has at least one translucent material and is in particular made entirely of the translucent material.
  • the litter tray is at least partially formed in one piece.
  • “In one piece” is to be understood as being at least cohesively connected, for example by an adhesive process, a welding process, an injection molding process and/or another process that a person skilled in the art considers sensible, and/or formed in one piece, for example by being manufactured in a single or multi-component injection molding process and/or by production from a single cast and/or from a stamping process from a single blank.
  • One-piece could possibly also be understood as one-piece.
  • the scatter dish could have a concave shape that is particularly uniform when viewed from the illumination area.
  • the diffuser shell defines a solid angle range from which the diffused light impinges on the illumination area.
  • the solid angle range is preferably at least essentially 2 ⁇ .
  • the solid angle range deviates from 2TT by at most 80%, advantageously by at most 40% and preferably by at most 20% and particularly preferably by at most 10%.
  • the scattering bowl has at least one passage, which is provided to let through light coming from the illumination area, in particular light reflected at least at the surface of the object arranged in the illumination area, to provide the image.
  • the light reflected from the object differs from the light provided by the light source unit and the diffused light.
  • the passage it would be conceivable for the passage to have at least one transparent or semi-transparent material.
  • the passage is preferably designed as a recess in the litter tray.
  • the litter tray could have at least one inner surface, which is designed as a partial surface of an imaginary ovoid, in particular an imaginary sphere.
  • the partial area of the ovoid defines in particular a part of a surface of the ovoid which is at least essentially bowl-shaped.
  • the ovoid preferably has at least one axis of symmetry, which advantageously runs through the passage and in particular through a centroid of the passage.
  • At least the first passive attachment module could have a fastening unit for fastening the diffuser unit to the image recorder, in particular in a detachable manner.
  • the fastening unit is formed at least partially in one piece with the diffuser unit, it being possible for the diffuser unit and the fastening unit to have at least one common component.
  • the first passive attachment module has an attachment, preferably an opaque attachment, the attachment preferably being provided for coupling the diffuser element to the image recorder.
  • the attachment can preferably be plugged onto the image recorder.
  • the common component of the fastening unit and the diffuser unit is advantageously the attachment.
  • At least one of the passive attachment modules has a beam splitter, which deflects light in the direction of the illumination area.
  • the first passive attachment module and at least the second passive attachment module particularly preferably have the beam splitter.
  • An optical element designed as a beam splitter is provided for deflecting light, in particular by changing the direction of travel of the light that passes through the beam splitter by at least one reflection.
  • the beam splitter is provided to transmit light reflected from the illumination area at least partially, in particular at an intensity fraction of at least 30%, advantageously at least 50%, preferably at least 60% and particularly preferably at least 80%, in particular the reflected light free of scattering processes and/or allow reflections to pass.
  • the beam splitter is advantageously designed as a beam splitter cube.
  • the beam splitter cube is in particular a cubic element.
  • the diffuser unit in particular the diffuser element, has a receptacle for the form-fitting mounting of the beam splitter.
  • the beam splitter could be reversibly inserted into the receptacle.
  • the receiving area could have at least one protruding edge and/or at least one frame and/or at least one depression designed as a negative of the structural unit/component.
  • additional light sources for feeding light into the beam splitter can be dispensed with. It would be conceivable that when at least the first passive attachment module is used, the light is at least partially directed onto the illumination area by means of the beam splitter.
  • the beam splitter contributes to the generation of a particularly directed beam path, with light, preferably at least partially diffuse light when using at least the second passive attachment module, being guided to the illumination area via deflection on the beam splitter.
  • the imaging beam path could simultaneously pass through the beam splitter and run to the detector unit.
  • the beam splitter particularly preferably has at least one absorption element, which is intended to absorb a portion of the light that is let through when the light, in particular the diffuse light, is deflected to the illumination area, in order to reduce the influence of undesired light, in particular stray light, on the image recorder, in particular the detector unit , to avoid.
  • the stray light, in particular scattered light could be light which enters undesired areas of at least one of the passive attachment module and/or the image recorder.
  • the absorption element advantageously forms a coating on at least one side surface of the beam splitter.
  • the absorption element could also be designed as a preferably plate-shaped element that is different from a coating.
  • the absorption element preferably has a refractive index which is identical to a refractive index of the rest of the beam splitter in order to avoid reflection of the transmitted light component at the absorption element.
  • the side of the beam splitter has the absorption element which is opposite to a side of the beam splitter from which the light, in particular the diffuse light, enters the beam splitter.
  • at least one further side of the beam splitter preferably a further lateral side of the beam splitter designed as a beam splitter cube, which is advantageously at least contact-fittingly connected to the diffuser element in particular, could have at least one further absorption element.
  • the at least essentially diffuse light is reflected onto the lighting area when using a second passive attachment module.
  • lighting of a lighting area can be designed more efficiently tet and an advantageously gap-free solid angle range of the diffuse light can be provided for illumination.
  • the reflection onto the illumination area takes place by means of the beam splitter.
  • light can be advantageously aligned and an illumination quality of an illumination area can be improved in a structurally simple manner.
  • the beam splitter could have at least one semi-transparent mirror. It would also be conceivable for the beam splitter to be designed entirely as a semi-transparent mirror. Alternatively, the beam splitter could have a reflective area and a transparent area spaced apart from the reflective area. For example, the mirror forms a side surface of the beam splitter and particularly preferably a diagonal surface of the cubic element.
  • the diffuser element could have at least one partial area which is intended to feed light into the beam splitter.
  • the partial area could be designed as a further optical element of the diffuser unit and in particular separately from the diffuser element.
  • the fact that the partial area "feeds" light into the beam splitter is to be understood in particular as meaning that the partial area contributes through at least one reflection and/or transmission and/or scattering to the fact that light, in particular when using the second passive attachment module, diffuse light and/or when using the first passive attachment module, the light provided by the light source unit is at least partially incident on the beam splitter.
  • the partial area has a surface which lets through, in particular diffusely scatters, a light component of the light, in particular the diffuse light or the provided light, and reflects a further light component of the light, in particular the diffuse light or the provided light, advantageously at least partly reflected to the beam splitter.
  • the surface could have at least one recess through which the light, in particular the diffuse light or the light provided can be fed into the diffuser element, in particular into the diffuser shell when using the first passive attachment module.
  • a number and/or size of recesses in the surface could be adapted in order to achieve a desired transmittance of the surface.
  • the light provided could hit the surface directly and be at least partially directed to the beam splitter. Furthermore, it is proposed that the second passive attachment module scatters the provided light by means of a scattering body of the diffuser unit and is then at least partially provided to the beam splitter. As a result, efficient change of light can be made possible and, in particular, advantageously, light from an almost punctiform light source can be converted, in particular scattered, into diffuse light, which can advantageously propagate in all spatial directions.
  • the second passive attachment module has an arrangement in which the scattering body is arranged behind the light source unit in the installed state, so that in the operating state the light provided strikes the scattering body directly, which scatters the light.
  • the diffusely scattered light in the scattering body could possibly impinge directly, at least partially, on the beam splitter and be directed in the direction of the illumination area by means of the beam splitter.
  • the diffuser is at least partially and preferably completely made of a translucent material, in particular as the diffuser element.
  • the diffuser is preferably a volume diffuser.
  • the diffuser element, in particular the diffuser is advantageously made of polyamide.
  • the diffuser element in particular the scattering body, could consist of other materials that appear sensible to a person skilled in the art, such as other plastics, in particular ABS, PP, PU and/or PC, and/or quartz glass.
  • the diffuser element is designed in one piece.
  • the diffuser element is produced by means of a 3D printing process.
  • the diffuser could be designed, for example, as a cuboid or as a diffuser.
  • the diffuser could be used in a holding unit of at least the second passive optical attachment.
  • the holding unit can in particular be reversibly connected to the image recorder, preferably reversibly slipped onto the image recorder, with the holding unit detachably attaching at least the second passive attachment module to the image recorder in the mounted state by means of a snap connection and/or screw connection transducer fixed. It would be conceivable for the holding unit to function as an attachment and/or as an adapter.
  • the holding unit could be formed at least partially in one piece and/or in one piece with the diffuser unit.
  • the diffuser unit and the holding unit have at least one common component.
  • At least one of the passive attachment modules could have a reflector.
  • the second passive attachment module could have a cover, in particular the reflector, on a side of the diffuser facing away from the light source unit.
  • the cover, in particular the reflector has at least one recess, advantageously several recesses, which is/are adapted to the number and/or size of the light source and/or at least the additional light source of the light source unit.
  • At least the cutout is intended to allow light, in particular the provided light that has been converted into diffuse light by the diffuser, to pass through.
  • the cover, in particular the reflector preferably prevents light from being scattered back into the lens and/or to the image recorder.
  • the reflection be at least essentially perpendicular to the illumination area.
  • the beam splitter When using the first passive front-end module and/or the second passive front-end module, the beam splitter preferably directs light in such a way that the light strikes the illumination area at least substantially perpendicularly.
  • the beam splitter is provided in particular to guide the light along a directed, advantageously coaxial, illumination beam path onto the illumination area.
  • the directed illumination beam path preferably runs at least partially after the beam splitter, at least essentially parallel to an optical axis of the image recorder.
  • the illumination beam path, in particular the illumination beam path directed by means of the beam splitter could deviate from the optical axis by in particular at most 5%, advantageously by at most 2%, preferably by at most 1% and particularly preferably by at most 0.5%.
  • the diffuse light from the diffuser could be at least partially directed to the illumination area by means of the beam splitter such that the reflected diffuse light hits the illumination area at least substantially perpendicularly.
  • Reflection by means of the beam splitter enables the light, in particular the diffuse light reflected in, to hit the surface of the object, in particular the illumination area, at an at least substantially perpendicular angle of incidence, with the angle of incidence between the upper side of the object and the incident light being in particular deviates from a right angle by at most 5°, preferably by at most 2° and particularly advantageously by at most 1°.
  • the light, in particular the light provided is guided in the direction of the illumination area by means of at least one light guide when the third passive attachment module is used.
  • light in particular light provided by a light source unit of an image recorder
  • at least one passive attachment module in particular a third passive attachment module.
  • an area can advantageously be efficiently illuminated and standardized standard illumination, in particular dark field illumination, advantageously at least according to the “30S” standard, can be provided.
  • the construction of at least the passive attachment module can be significantly improved, in particular simplified, by means of the light guide.
  • At least the third passive attachment module preferably has at least the light guide.
  • the light guide is intended to guide light, preferably the light that is provided, in particular directly and advantageously unprocessed, in the direction of the illumination area.
  • the light guide defines the light receiving area.
  • the light guide could have at least one planar entry area for the light, in particular the light provided, which is advantageously adapted to a dimension and/or shape and/or size of the light source.
  • the light guide could also transmit light from two planar entry areas.
  • the light guide On a side facing away from the entry area, the light guide could have an emission surface for the light that is provided.
  • the radiating surface could have an angle of at least 20°, advantageously 30° and preferably wise have 45 °, so that the light guide directs the light, in particular the light provided, by means of total reflection in the direction of the diffusely reflecting surface.
  • the light guide could consist at least partially and/or for the most part of a mineral, for example glass, and/or a plastic and/or a composite material.
  • the light guide could possibly have a curved or a straight shape.
  • the light guide could be formed at least partially in one piece and preferably in one piece.
  • the light in particular the light provided, is radiated onto the illumination area at an angle of incidence of less than 90°. This allows intensive and direct illumination, in particular dark field illumination, of an illumination area. Because the light is released directly into the illumination area, the light can illuminate the illumination area without interference; in particular, the use of further optical units can be avoided.
  • the light guide particularly preferably releases the light, in particular the light that is provided, directly onto the illumination area, advantageously without a preceding, in particular optical, disturbance.
  • the light preferably the light provided, could illuminate the illumination area directly and advantageously be free of a passage through an optical element, for example the beam splitter and/or a lens.
  • the light could be guided through the light guide at an angle of incidence of, for example, at most 89°, advantageously at most 60°, preferably at most 45° and particularly preferably at most 30° and in particular at least 1°, advantageously at least 5° and particularly preferably at least 10° onto the illumination area be.
  • the third passive attachment module is intended to provide dark field illumination in accordance with the “30S” standard by means of the light guide.
  • the light in particular the light provided, is guided in the direction of the illumination area by means of at least one additional light guide, in particular the third passive attachment module.
  • efficiency can be increased and, in particular, more intensive illumination, advantageously from different sides, of an illumination area can be made possible.
  • a further normalized standard illumination in particular a further type of dark-field Illumination, advantageously at least one dark field illumination according to the "30Q” standard and/or dark field illumination according to the "30T” standard, can be provided.
  • At least the third passive attachment module particularly preferably has the light guide and the further light guide.
  • the additional light guide could release the light, preferably the light provided by the light source and/or the additional light source, at least partially, advantageously completely, and preferably directly onto the illumination area.
  • the light guide and the additional light guide could guide the light provided from a common light source of the light source unit, in particular the light source or the additional light source, and/or from different light sources of the light source unit, in particular the light source or the additional light source, in the direction of the illumination area.
  • the third passive attachment module is intended to provide dark field illumination in accordance with the “30T” standard by means of the light guide and the additional light guide.
  • the third passive attachment module could have a housing unit which at least partially surrounds the light guide and/or at least the further light guide.
  • the housing unit could function as an attachment by means of which the third passive attachment module can preferably be reversibly connected to the image recorder and in particular can be reversibly plugged onto the image recorder.
  • the housing unit and the light guide and/or at least the further light guide could be designed at least partially in one piece and advantageously in one piece.
  • the light in particular the light provided, could illuminate the lighting area through the light guide and through the further light guide.
  • the light provided runs through the light guide and/or the further light guide in the installed and in the operating state.
  • the light guide and the further light guide are preferably of identical design to one another.
  • the light guide and the further light guide could be arranged on opposite sides of the third passive attachment module. It would be conceivable for at least the third attachment module to have at least one additional light guide in addition to the light guide and the additional light guide, which is advantageously arranged between the light guide and the additional light guide.
  • the third passive attachment module is preferably provided for this purpose by means of the light guide, the further light guide and at least two additional ones Light guides, in particular a total of four light guides, to provide dark-field illumination according to the “30Q” standard, with light being radiated onto the illumination area from in particular four different sides.
  • the third passive attachment module enables the dark field illumination according to the standards “30S” and “30Q” and “30T”, with the respective standard illumination, in particular the dark field illumination according to at least one of the standards, being set on the basis of a special control of the light source unit.
  • the activation and/or setting of the light source unit could be carried out manually by an operator and/or be set automatically by the image recorder.
  • the further light guide could possibly radiate the light, in particular the light provided, onto the illumination area at a further angle of incidence, the further angle of incidence being identical to the angle of incidence of the light guide.
  • the light, in particular the light provided is radiated onto the illumination area at a further angle of incidence of less than 90°, which differs from the angle of incidence.
  • a dark field illumination in particular with different angles of incidence, can thus be provided.
  • the further light guide particularly preferably releases the light, in particular the light that is provided, directly onto the illumination area, advantageously without a preceding, in particular optical, disturbance.
  • the light could pass through the additional light guide at an angle of incidence of, for example, at most 89°, advantageously at most 60°, preferably at most 45° and particularly preferably at most 30° and in particular at least 1°, advantageously at least 5° and particularly preferably at least 10° onto the illumination area be manageable.
  • the angle of incidence and the further angle of incidence differ from one another by, for example, at most 20°, advantageously at most 15°, preferably at most 10° and particularly preferably by at most 2°.
  • the operator could possibly manually select a setting for the light source unit for illumination and adapt it precisely to the passive attachment module connected to the image recorder. If the image recorder recognizes at least one of the passive attachment modules and the light source unit for providing a standard associated with the at least one passive attachment module standard lighting is controlled accordingly, an even more efficient and convenient use and/or verification of a surface structure of an object, in particular a code, can be made possible. A manual setting of a light source unit can thus be dispensed with.
  • the image recorder could identify at least the passive attachment module, for example based on an image analysis and/or an electrical and/or mechanical connection between the image recorder and at least the passive attachment module.
  • the image recorder could possibly independently, in particular automatically, select and/or adjust the setting of the light source unit for illuminating the illumination area.
  • the image recorder could have a sensor unit which is intended to detect at least one of the passive attachment modules in the mounted state.
  • the sensor unit could, for example, have at least one pressure sensor and/or a tactile sensor and/or an infrared sensor and/or an in particular electronic contact sensor and/or a geometric detection sensor for detecting an external geometry of at least one of the passive attachment modules.
  • the image recorder preferably has a control unit which is provided to evaluate a signal received from the sensor unit and to control and/or adjust the light source unit to at least the passive attachment module connected to the image recorder in accordance with standard lighting.
  • the method for verifying a surface structure of an object in order to fulfill a functionality described herein can have a number of method steps that differ from a number of method steps mentioned herein.
  • the optical connection device according to the invention can have a number of individual elements, components and units that differs from a number specified here in order to fulfill a function described herein.
  • FIG. 1 shows a system for verifying a surface structure of an object with an image recorder and a first, second and third passive attachment module, which can be exchanged for one another,
  • FIG. 5 shows a detailed view of a diffuser unit of the first passive attachment module
  • FIG. 9 shows an exploded view of a second passive attachment module according to an alternative exemplary embodiment
  • FIG. 10 shows a partial sectional representation of the image recorder and the second passive attachment module according to the alternative embodiment from FIG. 9 in an assembled state
  • FIG. 11 shows a partial sectional representation of the image recorder and the third passive attachment module in an assembled state
  • FIG. 12 shows a side view of the image recorder and the third passive attachment module in the assembled state according to FIG. 11,
  • FIG. 13 shows a further side view of the image recorder and the third passive attachment module in the assembled state according to FIG. 11 ,
  • Figure 1 shows a system 38 for verifying a surface structure of an object, in particular a code, with an image recorder 14 designed as a code reading and/or code verification device known from the prior art.
  • the system 38 has a first passive attachment module 10a, which for Providing a first standard lighting, in this case a dome lighting, can be connected to an image recorder 14 .
  • the system 38 has at least one second passive attachment module 10b, which can be connected to the image recorder 14 to provide a second standard illumination, in this case a 90° bright field illumination.
  • Figure 1 shows that the system 38 has a third passive attachment module 10c, which can be connected to an image recorder 14 to provide a third standard illumination, in this case dark field illumination, with the first passive attachment module 10a and the second passive attachment module 10b and the third passive header module 10c are interchangeable.
  • the passive attachment modules 10a can be plugged onto the image recorder 14 and can be detachably fixed to the image recorder 14 by means of a screw connection.
  • FIG. 2 shows a schematically illustrated process flow diagram of the process for verifying the surface structure of the object, the process having a number of process sub-steps.
  • a first partial method step 100a with regard to a time course of the method is carried out before a second partial method step 102a of the method and a third partial method step 104a of the method, with the third partial method step 104a taking place after the second partial method step 102a.
  • the first partial method step 100a at least one passive attachment module 10a of the passive attachment modules 10a-c, 10b' is selected from the system 38. At least the selected passive attachment module 10a is connected to the image recorder 14 in the second partial method step 102a.
  • the third partial method step 104a of the method defines an illumination step.
  • a light source unit 12 of the image recorder 14 (cf. Figure 3) is activated and light is provided, the light provided being changed by at least one of the passive attachment modules 10a and an illumination area 18a being illuminated (cf. Figure 3).
  • the light source unit 12 illuminates the illumination area 18.
  • at least one of the passive attachment modules 10a is automatically recognized by the image recorder 14 and the light source unit 12 is used to provide standard illumination associated with the at least one passive attachment module 10a controlled accordingly.
  • the light source unit 12 has light sources 28, 29 which are arranged next to one another in the form of a flat circle.
  • two of the light sources 28, 29 are provided with a reference number, with the light source 28 being arranged on an opposite side of the circle to the light source unit 29.
  • the light source unit 12 has eight light sources 28 , 29 .
  • all of the light sources 28, 29 are aligned parallel to one another with respect to their emission direction.
  • the light sources 28, 29 are designed to be identical to one another, which is why only one of the light sources 28, 29 is described below. All of the light sources 28, 29 could be individually switchable and/or controllable.
  • the light sources 28, 29 can also be switched and/or controlled in at least one group.
  • the first passive attachment module 10a is intended for use with the light source unit 12 and for providing standard illumination in accordance with the standard for dome illumination. It can be seen from FIG. 3 that the first passive attachment module 10a has a modular structure.
  • the first passive attachment module 10a has a diffuser unit 16a.
  • the diffuser unit 16a is intended to convert light provided by the light source unit 12 into at least essentially diffuse light (cf. FIGS. 3 and 6).
  • the diffuser unit 16a has a diffuser element 20a, which is shown in more detail in FIGS.
  • the diffuser element 20a is made entirely of a translucent material.
  • the diffuser element 20a consists of existing near polyamide.
  • the diffuser element 20a could consist of other materials that appear sensible to a person skilled in the art, such as other plastics, in particular ABS, PP, PU and/or PC, and/or quartz glass.
  • the diffuser element 20a is formed in one piece.
  • the diffuser element 20a is produced by means of a 3D printing process.
  • the diffuser element 20a has a diffuser bowl 22a.
  • the scattering shell 22a is used to scatter light to provide at least essentially diffuse light.
  • the light is scattered in the direction of the illumination area 18a by means of the diffusing cup 22a.
  • the litter tray 22a has an inner surface 24a.
  • the inner surface 24a is formed as a partial surface of an imaginary sphere.
  • the litter tray 22a has a passage 40a.
  • the passage 40a is provided to allow light reflected by the illumination area 18a to pass to a detector unit (not shown) of the image recorder 14 .
  • the passage 40a is designed as a recess in the litter tray 22a.
  • the diffuser element 20a has a jacket 48a.
  • the jacket 48a has a basic shape in the shape of a cylinder jacket. When viewed from the illumination area 18a, the shroud 48a completely surrounds the diffuser cup 22a.
  • the jacket 48a has screw threads 50a. The screw threads 50a are used to indirectly attach the diffuser element 20a to the image recorder 14. Alternatively, the jacket 48a could have insertion areas for nuts and/or snap-in elements and/or plug-in elements.
  • the first passive attachment module 10a has a beam splitter 26a designed as a beam splitter cube, which is shown in more detail in FIG.
  • the beam splitter 26a is provided to at least partially deflect light in the direction of the illumination area 18a.
  • the beam splitter 26a redirects the light by reflecting it once.
  • the beam splitter 26a is provided to let through light reflected from the illumination area 18a, which light has preferably passed through the aperture 40a.
  • the beam splitter 26a has a semi-transparent mirror 44a.
  • the semitransparent mirror 44a deflects a light component 60a of the diffuse illumination light in the direction of the illumination area 18a.
  • the semi-permeable Significant mirror 44a allows another light portion 62a of the light to pass.
  • the half mirror 44a forms a diagonal surface of the beam splitter 26a (see FIG. 7).
  • the beam splitter 26a has an absorption element 27a.
  • the absorption element 27a is intended to absorb the further light portion 62a.
  • the absorption element 27a is designed as a coating on at least one side of the beam splitter 26a.
  • the side of the beam splitter 26a has the absorption element 27a which is opposite to a side of the beam splitter 26a from which the light enters the beam splitter 26a (see FIG. 7).
  • At least one further side of the beam splitter 26a preferably a further lateral side of the beam splitter 26a designed as a beam splitter cube, which is in particular contact-fittingly connected to the diffuser element 20a, could have at least one further absorption element (not shown).
  • the diffuser element 20a has a receptacle 30a.
  • the receptacle 30a serves to hold the beam splitter 26a in a form-fitting manner.
  • the receptacle 30a is designed as a frame.
  • the receptacle 30a has an insertion opening that matches the beam splitter 26a.
  • the insertion opening defines an insertion direction 42a, along which the beam splitter 26a can be inserted into the receptacle 30a.
  • the receptacle 30a is formed in one piece with the litter tray 22a.
  • the receptacle 30a could be attached to the litter tray 22a by at least one snap connection and/or plug connection and/or adhesive connection.
  • the receptacle 30a is arranged behind the opening 40a.
  • the diffuser unit 16a has a partial area 32a (cf. FIGS. 5 and 6).
  • the partial area 32a is intended to feed light into the beam splitter 26a.
  • the partial area 32a is formed as part of the diffuser element 20a.
  • the partial area 32a is designed as a surface element of the diffuser element 20a.
  • the partial area 32a is arranged along the insertion direction 42a after the light source unit 12a.
  • the partial area 32a contributes to the fact that when the first passive attachment module 10a is used, the light provided by the light source 28, 29 is at least partially incident on the beam splitter 26a via reflection on the surface element.
  • the partial area 32a is additionally provided for feeding the light provided by the light source 28, 29 at least partially into the diffusing bowl 22a.
  • the partial area 32a When viewed starting from the illumination area 18a, the partial area 32a is arranged behind the diffusing cup 22a.
  • the Section 32a is formed in one piece with the receptacle 30a.
  • the partial area 32a could be attached to the receptacle 30a by a snap connection and/or plug connection and/or adhesive connection.
  • the diffuser element 20a has an intermediate wall 46a.
  • the intermediate wall 46a is arranged between the partial area 32a and the receptacle 30a.
  • the intermediate wall 46a is provided to at least partially convert the light reflected from the partial area 32a into diffuse light and to feed it into the beam splitter 26a.
  • the diffuser element 20a could be free of intermediate walls.
  • the diffuser unit 16a has an outer wall 34a.
  • the outer wall 34a completely encloses the litter tray 22a.
  • the outer wall 34a has the jacket 48a.
  • the outer wall 34a has an attachment 52a, which is shown in more detail in FIG. Cap 52a is formed entirely of an opaque material.
  • the attachment 52a has an attachment receptacle 54a.
  • the attachment receptacle 54a is provided for form-fitting mounting with the image recorder 14a.
  • the attachment receptacle 54a is designed as an elevation of the attachment 52a.
  • the attachment 52a has holes 56a, 57a.
  • the holes 56a, 57a are provided to transmit light provided from the light source unit 12a.
  • the holes 56a, 57a form a light transmission area of the first passive attachment module 10a.
  • the attachment 52a has corresponding holes 56a, 57a, which are arranged to correspond to the light sources 28, 29.
  • the holes 56a, 57a are intended to allow the light provided
  • the attachment 52a has additional screw threads 58a.
  • the attachment 52a could have additional snap-in elements and/or additional plug-in elements.
  • the other screw threads 58a correspond to the screw threads 50a for fastening the diffuser element 20a to the attachment 52a.
  • the screw threads 50a and the further screw threads 58a are each arranged one after the other along the insertion direction 42a.
  • the screw threads 50a and the further screw threads 58a each receive common screws.
  • the screws fix the attachment 52a and the diffuser element 20a relative to one another.
  • at least the first passive optical attachment 10a can be plugged onto the image recorder 14a as a whole.
  • the first passive attachment module 10a has an attachment unit 36a.
  • the attachment unit 36a is provided for the detachable attachment of the diffuser unit 16a to the image recorder 14a.
  • the fastening unit 36a is designed as part of the diffuser unit 16a.
  • the fastening unit 36a has the attachment 52a (cf. FIG. 4).
  • Figures 8 to 10 show the second passive attachment module 10b, 10b' in detail, with Figures 9 and 10 showing an alternative exemplary embodiment of the second passive attachment module 10b', Figures 11 to 15 show the third passive attachment module 10c.
  • FIG passive attachment module 10b, 10b' for providing standard illumination according to a standard of 90° bright field illumination, with FIG passive attachment module 10b' can be seen in an alternative embodiment.
  • the second passive attachment module 10b, 10b'' has a modular structure.
  • the second passive attachment module 10b has a diffuser unit 16b.
  • the diffuser unit has a diffuser element 20b, which in this exemplary embodiment is free of a diffuser bowl and has a cuboid configuration.
  • the diffuser element 20b has a partial area 32b according to the above description.
  • the diffuser unit 16b has a diffuser body 64b designed as a diffuser.
  • the diffusing screen 64b is arranged along an insertion direction 42b between the light source unit 12 of the image recorder 14 (not shown) and the diffuser element 20b.
  • the second passive attachment module 10b has a reflector 66b between the diffuser 64b and the diffuser element 20b, which acts as a kind of cover and prevents light reflected back from the diffuser element 20b from onto the diffuser 64b and consequently onto the light source unit 12 to return.
  • the reflector 66b has at least one cutout 72b, which is adapted to a size and/or arrangement of the light source 28, 29 and is intended to allow diffuse light from the diffuser 64b to pass through.
  • the reflector 66b has an opening 88b through which the imaging beam path 86b passes through (not shown).
  • the diffusing screen 64b has an opening 89b which corresponds to the opening 88b and through which the imaging beam path 68b passes in the operating state (not shown).
  • a beam splitter 26b can be inserted into the diffuser element 20b.
  • the at least essentially diffuse light is reflected onto the illumination area 18b, with the reflection onto the illumination area 18b taking place by means of the beam splitter 26b (not shown).
  • the light provided is at least partially scattered by means of the scattering body 64b and then at least partially provided to the beam splitter 26b and the diffuser element 20b.
  • the reflector 66b the light impinges on the diffuser element 20b, the light also impinging at least partially on the partial area 32b and being at least partially fed from the partial area 32b into the beam splitter 26b.
  • the second passive attachment module 10b has a holding unit 70b.
  • the holding unit 70b is intended to accommodate and/or hold the diffuser unit 16b and the beam splitter 26b.
  • the holding unit 70b is designed for the reversible placement and for the reversible attachment of the second passive attachment module 10b to the image recorder 14 .
  • a second passive attachment module 10b' shown in Figures 9 and 10 in an alternative embodiment has a diffuser unit 16b', which has a diffuser element 20b', the diffuser element 20b' being in direct contact with the light source unit 12 of the imager when installed 14 stands (see FIG. 10).
  • the second passive attachment module 10b' is connected to the image recorder 14 and/or fixed to the image recorder 14 by means of a holding unit 70b'.
  • a diffuser element 20b′ of the diffuser unit 16b′ is designed as a cuboid diffuser 64b′, which acts as a volume diffuser.
  • a beam splitter 26b' of the second passive attachment module 10b' can be inserted into the diffuser 64b' according to a previous description (cf. FIG. 9).
  • the beam splitter 26b' reflects at least partially diffuse light from the scattering body 64b' into an illumination area 18b''.
  • FIG. 10 makes it clear that the reflection takes place at least essentially perpendicularly onto the illumination area 18b′′, with the beam splitter 26b′ having an at least essentially coaxial partial area of the illumination beam path 90b', which strikes the illumination region 18b' at least substantially perpendicularly.
  • FIG. 10 shows an example of an imaging beam path 68b′, by means of which an image recorder 14b′ of the system 38b′ captures and/or evaluates a surface structure of an object.
  • FIGS. 11 to 15 show the structure of the third passive attachment module 10c, with FIG. 11 showing a sectional view of the system 38 for verifying the surface structure of the object with the third passive attachment module 10c .
  • the third passive attachment module 10c has a light guide 76c, which is intended to guide light, in this case the light provided by the light source unit 12, in the direction of an illumination area 18c (cf. FIGS. 11 and 12).
  • the light provided is released directly and preferably unprocessed into the illumination area 18c.
  • the light guide 76c forwards the light provided by at least the light source 28 .
  • the light guide 76c could possibly also transmit light from a plurality of light sources 28, 29.
  • the light guide 76c releases the light provided onto the illumination area 18c at an angle of incidence 80c of less than 90°.
  • the light guide 76c releases the light provided onto the illumination area 18c at an angle of incidence 80c of, for example, 30°.
  • the third passive attachment module 10c has a further light guide 78c, by means of which the light, in the present case the light provided, is guided in the direction of the illumination area 18c.
  • the further light guide 78c is configured identically to the light guide 76c.
  • the further light guide 78c forwards the light provided by the light source 29 and releases it directly into the illumination area 18c (cf. FIG. 12).
  • the light, in the present case the light provided is radiated onto the illumination area at a further angle of incidence 82c of less than 90°.
  • the light guide 78c releases the light provided at a further angle of incidence 82c of, for example, 30° onto the illumination region 18c, the angle of incidence 80c and the further angle of incidence 82c being at least essentially identical to one another.
  • the further angle of incidence 82c could possibly differ from the angle of incidence 80c (not shown).
  • the view of an underside of the third passive attachment module 10c in FIG. 14 makes it clear that the third passive attachment module 10c has a total of four optical fibers 76c, 78c, 84c, 86c.
  • the light guide 76c is arranged opposite the further light guide 78c and the light guide 84c is arranged opposite the light guide 86c (cf. FIGS. 14 and 15).
  • FIG. 15 shows a sectional view of the third passive attachment module 10c along a sectional plane from Figure 14.
  • Figures 11 to 15 illustrate that the third passive attachment module 10c has a housing unit 74c which at least partially contains the light guide 76c and at least the additional light guide 78c surrounds.
  • the third passive attachment module 10c can be fixed to the image recorder 14 by means of the housing unit 74c, in the present case it can be attached reversibly (cf. FIGS. 12 and 13).

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Abstract

Um ein gattungsgemäßes Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass zur Einstellung unterschiedlicher Standard-Beleuchtungen auswechselbare passive Vorsatzmodule (10a-c, 10b') mit einem Bildaufnehmer (14), insbesondere einem Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, mit integrierter Lichtquelleneinheit (12) verbunden werden, wobei von der Lichtquelleneinheit (12) bereitgestelltes Licht durch zumindest eines der passiven Vorsatzmodule (10a-c, 10b') verändert und zur Beleuchtung zumindest eines Beleuchtungsbereichs (18a-c, 18b') bereitgestellt wird.

Description

Verfahren und System zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts und passives Vorsatzmodul
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts nach Anspruch 1 , ein System nach Anspruch 14 und ein passives Vorsatzmodul nach Anspruch 15.
Aus dem Stand der Technik ist bereits ein Verfahren zur Verifikation eines Codes bekannt, bei dem ein aktives Vorsatzmodul mit einem Codelesegerät verbindbar ist, wobei das aktive Vorsatzmodul über zumindest eine eigene aktive Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere über eigene Lichtquellen, verfügt und einen Bereich, welcher den Code aufweist, selbstständig beleuchtet.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Effizienz und/oder einer Konstruktion bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 14 und 15 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Vorteile der Erfindung
Es wird ein Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, vorgeschlagen, wobei zur Einstellung unterschiedlicher Standard- Beleuchtungen auswechselbare passive Vorsatzmodule mit einem Bildaufnehmer, insbesondere einem Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, mit integrierter Lichtquelleneinheit verbunden werden, wobei von der Lichtquelleneinheit bereitgestelltes Licht durch zumindest eines der passiven Vorsatzmodule, insbesondere durch die passiven Vorsatz- module, verändert und zur Beleuchtung zumindest eines Beleuchtungsbereichs, insbesondere gemäß einer der Standart-Beleuchtungen, bereitgestellt wird.
Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine vorteilhaft effiziente, insbesondere einfache und/oder schnelle, Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts ermöglicht werden. Zudem kann zur Einstellung unterschiedlicher Standard-Beleuchtungen eine Konstruktion und/oder eine Herstellung von passiven Vorsatzmodulen vereinfacht werden, wobei vorteilhaft auf aktive Einheiten, wie beispielsweise Lichtquellen, verzichtet werden kann, da die passiven Vorsatzmodule zur Verwendung mit einer in einen Bildaufnehmer integrierten Lichtquelleneinheit ausgebildet sind. Damit können wiederum Kosten, insbesondere Herstellungskosten, gesenkt werden. Des Weiteren kann eine Effizienz, hinsichtlich einer Montage- und/oder Produkt- und/oder Arbeitseffizienz, gesteigert werden. Besonders vorteilhaft kann eine einfache Montage und/oder Demontage von passiven Vorsatzmodulen an einem Bildaufnehmer ermöglicht werden, um insbesondere Standard- Beleuchtungen zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts bereitstellen zu können. Zudem kann eine Konstruktion der passiven Vorsatzmodule dahingehend gesteigert werden, dass diese auf eine effiziente und/oder schnelle Weise mit dem Bildaufnehmer, insbesondere dem Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, verbunden und/oder von dem Bildaufnehmer gelöst werden können. Darüber hinaus können die passiven Vorsatzmodule möglicherweise modular aufgebaut sein und insbesondere zur Verwendung mit der Lichtquelleneinheit des Bildaufnehmers anpasst werden, um gemäß einer Standard-Beleuchtung einen Beleuchtungsbereich zu beleuchten. Besonders vorteilhaft können mittels der passiven Vorsatzmodule alle normierten Standard-Beleuchtungen zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts bereitgestellt werden.
Vorliegend wird ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem mittels passiver Vorsatzmodule unterschiedliche Standard-Beleuchtungen bereitgestellt werden, welche zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts einsetzbar sind. Die passiven Vorsatzmodule sind untereinander auswechselbar und jeweils zur Verwendung mit dem Bildaufnehmer vorgesehen. Besonders bevorzugt sind die passiven Vorsatzmodule dazu ausgelegt, von einer externen Lichtquelleneinheit bereitgestelltes Licht, insbesondere von der in dem Bildaufnehmer integrierten Lichtquelleneinheit bereitgestelltes Licht, derart zu verändern, dass der Beleuchtungsbereich gemäß einer der Standard-Beleuchtungen beleuchtet wird. Das Verfahren zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts könnte aus mehreren Verfahrensteilschritten bestehen. Insbesondere in einem ersten Verfahrensteilschritt des Verfahrens wird zumindest ein passives Vorsatzmodul der passiven Vorsatzmodule aus dem System ausgewählt. In einem zweiten Verfahrensteilschritt des Verfahrens könnte zumindest das ausgewählte passive Vorsatzmodul mit dem Bildaufnehmer verbunden werden. In einem montierten Zustand ist zumindest das passive Vorsatzmodul vorteilhaft mit dem Bildaufnehmer verbunden, insbesondere fixiert. Ein dritter Verfahrensteilschritt des Verfahrens definiert einen Beleuchtungsschritt. Insbesondere in dem dritten Verfahrensteilschritt wird die Lichtquelleneinheit aktiviert und Licht zur Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs bereitgestellt. Vorzugsweise beleuchtet die Lichtquelleneinheit in einem Betriebszustand den Beleuchtungsbereich. Besonders bevorzugt wird in dem Betriebszustand das bereitgestellte Licht mittels zumindest eines der passiven Vorsatzmodule verändert und zwar dahingehend, dass der Beleuchtungsbereich gemäß einer der Standard- Beleuchtungen beleuchtet wird.
Bei der Veränderung des bereitgestellten Lichts der Lichtquelleneinheit handelt es sich vorzugsweise um eine Änderung einer Ausbreitungsrichtung und/oder einer Lichtführung und/oder einer Beleuchtungsrichtung und/oder eines Beleuchtungsstrahlengangs des Lichts. Alternativ und/oder zusätzlich könnte möglicherweise eine Wellenlänge und/oder ein Spektralbereich des bereitgestellten Lichts, insbesondere mithilfe eines Farbfilters, verändert werden. Insbesondere ändert zumindest eines der passiven Vorsatzmodule das bereitgestellte Licht derart, dass zumindest eine der Standard-Beleuchtungen zur Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs bereitgestellt wird.
Besonders bevorzugt sind die passiven Vorsatzmodule Teile eines Systems zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts, insbesondere zur Durchführung des zuvor genannten Verfahrens zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts. Das System weist vorzugsweise ein erstes passives Vorsatzmodul, welches zur Bereitstellung einer ersten Standard-Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer verbindbar ist, und zumindest ein zweites passives Vorsatzmodul auf, welches zur Bereitstellung einer zweiten Standard- Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer verbindbar ist, wobei das erste passive Vorsatzmodul und das zweite passive Vorsatzmodul gegeneinander austauschbar sind. Besonders bevorzugt umfasst das System zumindest ein drittes Vorsatzmodul, welches zur Bereitstellung einer dritten Standard-Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer verbindbar ist. Zu- sätzlich wäre denkbar, dass das System zumindest ein weiteres passives Vorsatzmodul, insbesondere ein von dem ersten passiven Vorsatzmodul und/oder dem zweiten passiven Vorsatzmodul und/oder dem dritten passiven Vorsatzmodul unterschiedliches weiteres passives Vorsatzmodul, aufweist, welche zur Bereitstellung zumindest einer weiteren Standard-Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer verbindbar und mit dem ersten passiven Vorsatzmodul und/oder dem zweiten passiven Vorsatzmodul und/oder dem dritten passiven Vorsatzmodul austauschbar sind. Beispielsweise könnten die passiven Vorsatzmodule durch eine Schnappverbindung und/oder Schraubverbindung lösbar an dem Bildaufnehmer fixierbar sein. Bevorzugt sind die passiven Vorsatzmodule auf den Bildaufnehmer aufsteckbar. Insbesondere könnte zumindest eines der passiven Vorsatzmodule nur bei Bedarf auf/mit dem Bildaufnehmer befestigt werden. Es wäre auch denkbar, dass zumindest eines der passiven Vorsatzmodule, insbesondere das erste passive Vorsatzmodul und/oder zumindest das zweite passive Vorsatzmodul, zur Bereitstellung der ersten Standard-Beleuchtung und zumindest der zweiten Standard-Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer verbindbar ist.
Zusätzlich könnte das System den Bildaufnehmer, insbesondere das Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, aufweisen. Der Bildaufnehmer ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Oberflächenstruktur, insbesondere eine in einem Beleuchtungsbereich beleuchtete Oberflächenstruktur, aufzunehmen und vorteilhaft auszuwerten. Die Oberflächenstruktur könnte beispielsweise eine komplexe Struktur und/oder eine Abbildung und/oder eine Markierung und/oder einen Code auf einer Oberfläche des Objekts definieren. Möglicherweise könnte die Oberfläche des Objekts kleinste Störungen und/oder Defekte und/oder Unebenheiten aufweisen, welche mittels des Bildaufnehmers abgebildet werden können. Bei dem Code könnte es sich beispielsweise um einen gedruckten und/oder einen gela- serten und/oder einen genadelten Code handeln. Besonders bevorzugt stellt der Beleuchtungsbereich einen Oberflächenbereich der Oberfläche des Objekts dar, welcher mittels der Lichtquelleneinheit und mittels zumindest eines passiven Vorsatzmoduls gemäß einer Standard-Beleuchtung beleuchtet wird. Denkbar wäre, dass der Bildaufnehmer eine Kamera und/oder ein optisches Messgerät und/oder ein Kontrollgerät aufweist. Möglicherweise könnte der Bildaufnehmer die Oberflächenstruktur von Objekten innerhalb des Beleuchtungsbereichs zur Ermittlung von Identifizierungsmerkmalen und/oder Messgrößen und/oder Abbildungen von Objekten zur Ausführung von Kontrollfunktionen, beispielsweise einer Vollständigkeitskontrolle, bereitstellen. Im Fall, dass der Bildaufnehmer als ein Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät ausgebildet ist, ist der Bildaufnehmer vorteilhaft dazu vorgesehen, zumindest einen in dem Beleuchtungsbereich angeordneten Code zu lesen und/oder zu verifizieren.
Der Bildaufnehmer könnte die Oberflächenstruktur des Objekts anhand eines Abbildungsstrahlengangs erfassen und/oder auswerten. Der Abbildungsstrahlengang ist insbesondere ein geometrischer Verlauf eines Strahlengangs des Bildaufnehmers, welcher in dem montierten Zustand durch zumindest eines der passiven Vorsatzmodule hindurchläuft und mittels welchem der Bildaufnehmer die Oberflächenstruktur, vorzugsweise innerhalb des Beleuchtungsbereichs, aufnimmt und vorteilhaft auswertet. Insbesondere weist der Bildaufnehmer eine Detektoreinheit zur Erfassung und/oder Verifikation der Oberflächenstruktur mittels des Abbildungsstrahlengangs auf.
Die in dem Bildaufnehmer integrierte Lichtquelleneinheit stellt vorzugsweise in dem Betriebszustand Licht zur Beleuchtung eines Bereichs bereit, wobei der Bereich den Beleuchtungsbereich definiert. Die Lichtquelleneinheit könnte eine Lichtquelle und vorteilhaft zumindest eine weitere Lichtquelle aufweisen, wobei die Lichtquelle und die weitere Lichtquelle besonders vorteilhaft individuell ansteuerbar und/oder schaltbar sind. Insbesondere erzeugt die Lichtquelleneinheit das bereitgestellte Licht in dem Betriebszustand mit der Lichtquelle und/oder der weiteren Lichtquelle, wobei die Lichtquelle und die weitere Lichtquelle vorteilhaft gleichzeitig Licht bereitstellen könnten. Es wäre denkbar, dass die Lichtquelle und/oder die weitere Lichtquelle unabhängig von einer Ansteuerung der jeweils anderen Lichtquelle, insbesondere der Lichtquelle und/oder der weiteren Lichtquelle, Licht zur Beleuchtung bereitstellen könnten. Zusätzlich könnten die Lichtquelleneinheit und zumindest eine weitere Lichtquelleneinheit des Bildaufnehmers, insbesondere die Lichtquelle und zumindest die weitere Lichtquelle, in zumindest einer Gruppe schaltbar und/oder ansteuerbar sein. Denkbar wäre, dass die Lichtquelleneinheit mehrere Lichtquellen mit zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen aufweist. Vorteilhaft sind die Lichtquelle und die weitere Lichtquelle bezüglich ihrer Abstrahlungsrichtung, von insbesondere dem bereitgestelltem Licht, parallel zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise stellen sämtliche Lichtquellen Licht in zueinander deckungs- und orientierungsgleichen, benachbart angeordneten Raumwinkelbereichen bereit. Insbesondere sind die Lichtquellen und zumindest die weitere Lichtquelle in einem ebenen Oval, vorzugsweise in einem ebenen Kreis und/oder in einem ebenen Quadrat angeordnet. Bei der Lichtquelle und/oder der weiteren Lichtquelle könnte/könnten es sich um eine punktförmige Lichtquelle handeln.
Bei den genannten Standard-Beleuchtungen handelt es sich besonders bevorzugt um normierte Standard-Beleuchtungen. Beispielsweise könnte es sich bei den normierten Standard-Beleuchtungen um eine Dombeleuchtung, insbesondere eine sogenannte diffuse off-axis Beleuchtung, und/oder eine 90°-Hellfeldbeleuchtung, insbesondere eine diffuse perpendicular on-axis/brightfield Beleuchtung, und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung, insbesondere eine low-angle-lighting Beleuchtung, handeln. Beispielsweise definiert die erste Standard-Beleuchtung die Dombeleuchtung und/oder die zweite Standard-Beleuchtung die 90°-Hellfeldbeleuchtung und/oder zumindest die dritte Standard-Beleuchtung die Dunkelfeldbeleuchtung. Insbesondere sind die Standard-Beleuchtungen zu einem normgerechten Lesen und Verifizieren von Abbildungen, insbesondere von Codes, nach vorzugsweise den Normen ISO/IEC 15415/ 15416 sowie die ISO/IEC TR 29158 vorgesehen. Bei einem Code nach der ISO/IEC 15415/ 15416 handelt es sich insbesondere um gedruckte Codes auf beispielsweise Etiketten. Die sogenannte Direct Park Mark (DPM) Norm ISO/IEC TR 29158 bezieht sich vorteilhaft auf Direktmarkierungen, wie beispielsweise gelaserte und/oder nadelmarkierte Codes.
Vorteilhaft stellt zumindest eines der passiven Vorsatzmodule, besonders bevorzugt das erste passive Vorsatzmodul, die Dombeleuchtung bereit. Die 90°-Hellfeldbeleuchtung könnte mittels zumindest des zweiten passiven Vorsatzmoduls ermöglicht werden. Insbesondere könnte zumindest eines der passiven Vorsatzmodule, besonders bevorzugt das dritte passive Vorsatzmodul, die Dunkelfeldbeleuchtung bereitstellen. Es wäre auch denkbar, dass zumindest das dritte passive Vorsatzmodul zumindest zwei und vorteilhaft zumindest drei unterschiedliche Arten der Dunkelfeldbeleuchtung, insbesondere eine Dunkelfeldbeleuchtung gekennzeichnet mit der Norm „3Q“ und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung gekennzeichnet mit der Norm „30T“ und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung gekennzeichnet mit der Norm „30S“, bereitstellen könnte. Möglicherweise könnte zumindest eines der passiven Vorsatzmodule eine Beleuchtung mittels Kombination von Standard- Beleuchtungen, insbesondere den genannten Standard-Beleuchtungen, ermöglichen. Beispielsweise könnte zumindest eines der passiven Vorsatzmodule, vorteilhaft das dritte passive Vorsatzmodul, die 90°-Hellfeldbeleuchtung und die Dunkelfeldbeleuchtung, ins- besondere die Dunkelfeldbeleuchtung gemäß der Norm „30S“, zur Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs bereitstellen und/oder kombinieren.
Die passiven Vorsatzmodule sind besonders bevorzugt frei von aktiven Einheiten, wie beispielsweise eigenen Lichtquellen und/oder schaltbaren optischen Einheiten. Vorzugsweise sind die passiven Vorsatzmodule mit einer externen Energiequelle, insbesondere der Lichtquelleneinheit, verwendbar. Es wäre denkbar, dass zumindest eines der passiven Vorsatzmodule an die Lichtquelleneinheit anpassbar ist, insbesondere modular aufgebaut ist.
Die passiven Vorsatzmodule und/oder der Bildaufnehmer könnten beispielsweise zumindest teilweise und/oder zu einem Großteil aus einem Mineral und/oder einem Metall und/oder einem Kunststoff und/oder einem Verbundmaterial bestehen. Unter dem Ausdruck „zu einem Großteil“ sollen dabei beispielsweise zumindest 55 %, vorteilhaft zumindest 65 %, vorzugsweise zumindest 75 %, besonders bevorzugt zumindest 85 % und besonders vorteilhaft höchstens 95 % eines Volumen- und/oder Massenanteils verstanden werden. Hierbei könnte zumindest eines der passiven Vorsatzmodule zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest zu einem Großteil aus demselben Material bestehen wie der Bildaufnehmer. Zumindest eines der passiven Vorsatzmodule könnte zumindest teilweise und/oder zu einem Großteil mittels eines Spritzgießprozesses oder bevorzugt mittels eines 3D-Druckprozesses herstellbar sein.
In der vorliegenden Anmeldung dienen Zahlwörter, wie beispielsweise „erste/r/s“ und „zweite/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder einer Zuordnung zwischen Objekten untereinander und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte. Insbesondere impliziert ein „zweites Objekt“ nicht zwangsläufig ein Vorhandensein eines „ersten Objekts“. Des Weiteren soll hier und im Folgenden unter „vorgesehen“ speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Möglicherweise könnten die passiven Vorsatzmodule einen Lichtaufnahmebereich aufweisen, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, das von der Lichtquelleneinheit be- reitgestellte Licht aufzunehmen und möglicherweise ungehindert passieren zu lassen. Vorteilhaft weist/weisen das erste passive Vorsatzmodul und/oder zumindest das zweite passive Vorsatzmodul zumindest einen Lichtbearbeitungsbereich auf, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, das von der Lichtquelleneinheit bereitgestellte Licht zu bearbeiten und/oder zu verändern. Es wäre auch denkbar, dass der Lichtaufnahmebereich und der Lichtbearbeitungsbereich identisch sind. Die passiven Vorsatzmodule könnten mehrere, dem Fachmann bekannte, passive optische Einheiten zur Bereitstellung der Standard- Beleuchtung aufweisen, wie beispielsweise eine Linse und/oder einen Spiegel und/oder einen Filter und/oder einen optischen Wellenleiter, wie beispielsweise einen Bildleiter und/oder ein Faserbündel und/oder einen Lichtleiter, und/oder eine Diffusoreinheit.
Es wird vorgeschlagen, dass das bereitgestellte Licht mittels der Diffusoreinheit zumindest eines der passiven Vorsatzmodule in zumindest im Wesentlichen diffuses Licht umgewandelt wird. Dadurch kann eine effiziente und schnelle Veränderung von Licht ermöglicht und insbesondere vorteilhaft Licht aus einer nahezu punktförmigen Lichtquelle in diffuses Licht, welches sich vorteilhaft in alle Raumrichtungen ausbreiten kann, umgewandelt werden.
Vorzugsweise ist die Diffusoreinheit Teil des ersten passiven Vorsatzmoduls und/oder zumindest des zweiten passiven Vorsatzmoduls. Das erste passive Vorsatzmodul und/oder das zweite passive Vorsatzmodul ist/sind vorteilhaft dazu vorgesehen, das Licht zumindest teilweise in zumindest im Wesentlichen diffuses Licht umzuwandeln, wobei unter „zumindest im Wesentlichen diffusem Licht“ Licht verstanden werden soll, welches sich vorzugsweise in alle möglichen Raumrichtungen ausbreitet.
Insbesondere ist die Diffusoreinheit in dem Lichtbearbeitungsbereich angeordnet. In dem Lichtbearbeitungsbereich wird Licht vorteilhaft in diffuses Licht umgewandelt. Die Diffusoreinheit ist dazu vorgesehen, Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, vorzugsweise direktes Licht, welches die Diffusoreinheit passiert, in zumindest im Wesentlichen diffuses Licht, insbesondere diffuses Streulicht, umzuwandeln. Die Diffusoreinheit könnte ein Diffusorelement aufweisen. Besonders bevorzugt breitet sich das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht zumindest abschnittsweise und vorzugsweise vollständig in der Diffusoreinheit, insbesondere dem Diffusorelement, aus. Das Diffusorelement und/oder die gesamte Diffusoreinheit weist/weisen vorzugsweise zumindest ein transluzentes Material auf und ist/sind vorteilhaft aus einem solchen ausgebildet. Das transluzente Material weist insbesondere ein Streumaß von mindestens 50 %, vorteilhaft mindestens 70 % und besonders vorteilhaft mindestens 90 % auf. Das Streumaß eines Körpers definiert insbesondere ein Verhältnis einer Streulichtintensität, das heißt insbesondere einer Intensität des gestreuten Lichts, auf einer Ausgangsseite des Körpers zu einer Eingangslichtintensität auf einer Eingangsseite des Körpers. Insbesondere besitzt ein theoretisches, perfekt transparentes Material ein Streumaß von Null. Transluzente Materialien können insbesondere auch als „milchglasartig“ bezeichnet werden. Denkbar wäre, dass die Diffusoreinheit weitere opake Materialien aufweist. Vorteilhaft ist die Ausgestaltung und/oder ein Zusammenbau der Diffusoreinheit an verschiedene Anordnungen und/oder Ausrichtungen der Lichtquelleneinheit des Bildaufnehmers anpassbar. Insbesondere ist die Diffusoreinheit modular aufgebaut.
Zudem wird vorgeschlagen, dass der Beleuchtungsbereich bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls der passiven Vorsatzmodule mittels des zumindest im Wesentlichen diffusen Lichts zumindest teilweise beleuchtet wird. Hierdurch kann eine effiziente und großflächige Beleuchtung einer Oberfläche, insbesondere einer Oberflächenstruktur, eines Objekts erreicht und eine Standard-Beleuchtung, hinsichtlich einer Dombeleuchtung, bereitgestellt werden.
Vorzugsweise ist das ausgehend von der Diffusoreinheit zumindest im Wesentlichen diffuse Licht ein diffuses Beleuchtungslicht zur Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs. Das erste passive Vorsatzmodul könnte zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts die erste Standard-Beleuchtung, insbesondere die Dombeleuchtung, bereitstellen, wobei das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht die Oberfläche, insbesondere den Beleuchtungsbereich, zumindest teilweise homogen und/oder gleichmäßig beleuchtet. Es wäre auch denkbar, dass unter Verwendung zumindest des zweiten passiven Vorsatzmoduls das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht zumindest teilweise den Beleuchtungsbereich beleuchtet.
Um vorzugsweise einen großen Raumwinkelbereich des diffusen Lichts zur zumindest teilweisen Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass Licht mittels einer Streuschale der Diffusoreinheit in Richtung des Beleuchtungsbereichs gestreut wird. Zudem kann eine großflächige Beleuchtung einer Oberfläche eines Objekts erreicht und eine Beleuchtung, hinsichtlich einer Dombeleuchtung, vorteilhaft verbessert werden. Insbesondere ist die Streuschale innerhalb des Lichtbearbeitungsbereichs angeordnet. Die Streuschale weist vorzugsweise zumindest ein transluzentes Material auf und ist insbesondere vollständig aus dem transluzenten Material ausgebildet. Insbesondere ist die Streuschale zumindest teilweise einstückig ausgebildet. Unter „einstückig“ soll zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Klebeprozess, einen Schweißprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und/oder durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder aus einem Stanzverfahren aus einem einzelnen Rohling. Möglicherweise könnte unter einstückig auch einteilig verstanden werden.
Die Streuschale könnte eine bei einer Betrachtung aus dem Beleuchtungsbereich heraus, insbesondere gleichmäßige, konkave Formgebung aufweisen. Insbesondere definiert die Streuschale einen Raumwinkelbereich, aus welchem das diffuse Licht auf den Beleuchtungsbereich trifft. Vorzugsweise beträgt der Raumwinkelbereich zumindest im Wesentlichen 2TT. Insbesondere weicht der Raumwinkelbereich um höchstens 80 %, vorteilhaft um höchstens 40 % und vorzugsweise um höchstens 20 % und besonders bevorzugt um höchstens 10 % von 2TT ab. Insbesondere weist die Streuschale zumindest einen Durchlass auf, welcher dazu vorgesehen ist, vom Beleuchtungsbereich kommendes Licht, insbesondere an zumindest der im Beleuchtungsbereich angeordneten Oberfläche des Objekts reflektiertes Licht, zur Bereitstellung der Abbildung durchzulassen. Insbesondere unterscheidet sich das von dem Objekt reflektierte Licht von dem von der Lichtquelleneinheit bereitgestellten Licht und dem diffusen Licht. Denkbar wäre, dass der Durchlass zumindest ein transparentes oder halbdurchlässiges Material aufweist. Vorzugsweise ist der Durchlass als eine Ausnehmung der Streuschale ausgebildet.
Die Streuschale könnte zumindest eine Innenfläche aufweisen, welche als eine Teilfläche eines imaginären Ovoid, insbesondere einer imaginären Kugel, ausgebildet ist. Die Teilfläche des Ovoid definiert insbesondere einen Teil einer Oberfläche des Ovoid, welcher zumindest im Wesentlichen schalenförmig ist. Vorzugsweise weist der Ovoid zumindest eine Symmetrieachse auf, welche vorteilhaft durch den Durchlass und insbesondere durch einen Flächenschwerpunkt des Durchlasses verläuft. Zumindest das erste passive Vorsatzmodul könnte eine Befestigungseinheit zur insbesondere abnehmbaren Befestigung der Diffusoreinheit an dem Bildaufnehmer aufweisen. Insbesondere ist die Befestigungseinheit zumindest teilweise einstückig mit der Diffusoreinheit ausgebildet, wobei die Diffusoreinheit und die Befestigungseinheit zumindest ein gemeinsames Bauteil aufweisen könnten. Insbesondere weist das erste passive Vorsatzmodul einen Aufsatz, vorzugsweise einen opaken Aufsatz, auf, wobei der Aufsatz vorzugsweise dazu vorgesehen ist, das Diffusorelement an den Bildaufnehmer zu koppeln. Bevorzugt ist der Aufsatz auf den Bildaufnehmer aufsteckbar. Vorteilhaft ist das gemeinsame Bauteil der Befestigungseinheit und der Diffusoreinheit der Aufsatz.
Um eine vorzugsweise vollflächige Beleuchtung der Oberfläche, insbesondere der Oberflächenstruktur, des Objekts zu erreichen, weist zumindest eines der passiven Vorsatzmodule einen Strahlteiler auf, welcher Licht in Richtung des Beleuchtungsbereichs umlenkt. Besonders bevorzugt weisen das erste passive Vorsatzmodul und zumindest das zweite passive Vorsatzmodul den Strahlteiler auf. Ein als Strahlteiler ausgebildetes optisches Element ist dazu vorgesehen, Licht umzulenken und zwar insbesondere indem durch zumindest eine Reflexion eine Verlaufsrichtung des Lichts, welches den Strahlteiler passiert, geändert wird. Vorzugsweise ist der Strahlteiler dazu vorgesehen, von dem Beleuchtungsbereich reflektiertes Licht zumindest teilweise, insbesondere zu einem Intensitätsbruchteil von zumindest 30 %, vorteilhaft zumindest 50 %, vorzugsweise zumindest 60 % und besonders bevorzugt von zumindest 80 %, durchzulassen, insbesondere das reflektierte Licht frei von Streuprozessen und/oder Reflexionen passieren zu lassen. Der Strahlteiler ist vorteilhaft als ein Strahlteilerwürfel ausgebildet. Der Strahlteilerwürfel ist insbesondere ein kubisches Element.
Insbesondere weist die Diffusoreinheit, insbesondere das Diffusorelement, eine Aufnahme zur formschlüssigen Halterung des Strahlteilers auf. Der Strahlteiler könnte reversibel in die Aufnahme einsetzbar sein. Beispielsweise könnte der Aufnahmebereich zumindest einen hervorstehenden Rand und/oder zumindest einen Rahmen und/oder zumindest eine als ein Negativ der/des Baueinheit/Bauelements ausgebildete Vertiefung aufweisen. Vorteilhaft kann bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls bei einer Anordnung des Strahlteilers hinter dem Durchlass auf zusätzliche Lichtquellen zu einer Einspeisung von Licht in den Strahlteiler verzichtet werden. Es wäre denkbar, dass bei Verwendung zumindest des ersten passiven Vorsatzmoduls das Licht zumindest teilweise auf den Beleuchtungsbereich mittels des Strahlteilers gelenkt wird. Insbesondere trägt der Strahlteiler zur Erzeugung eines insbesondere gerichteten Strahlengangs bei, wobei Licht, vorzugsweise zumindest teilweise diffuses Licht bei Verwendung zumindest des zweiten passiven Vorsatzmoduls, über Umlenkung am Strahlteiler zum Beleuchtungsbereich geführt wird. Insbesondere gleichzeitig könnte ausgehend von dem Beleuchtungsbereich der Abbildungsstrahlengang den Strahlteiler passieren und zu der Detektoreinheit verlaufen.
Besonders bevorzugt weist der Strahlteiler zumindest ein Absorptionselement auf, welches dazu vorgesehen ist, einen bei der Umlenkung des Lichts, insbesondere des diffusen Lichts, zum Beleuchtungsbereich durchgelassenen Lichtanteil zu absorbieren, um Einfluss von unerwünschtem Licht, insbesondere Falschlicht, auf den Bildaufnehmer, insbesondere die Detektoreinheit, zu vermeiden. Das Falschlicht, insbesondere Streulicht, könnte Licht sein, welches in unerwünschte Bereiche zumindest eines des passiven Vorsatzmoduls und/oder des Bildaufnehmers eintritt. Vorteilhaft bildet das Absorptionselement eine Beschichtung zumindest einer Seitenfläche des Strahlteilers. Alternativ könnte das Absorptionselement auch als ein von einer Beschichtung verschiedenes, vorzugsweise plattenförmiges Element ausgebildet sein. Denkbar wäre auch, dass das Absorptionselement separat zu dem Strahlteiler ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Absorptionselement einen Brechungsindex auf, welcher zu einem Brechungsindex des restlichen Strahlteilers identisch ist, um eine Reflexion des durchgelassenen Lichtanteils an dem Absorptionselement zu vermeiden. Insbesondere weist die Seite des Strahlteilers das Absorptionselement auf, welche gegenüberliegend zu einer Seite des Strahlteilers ist, von welcher das Licht, insbesondere das diffuse Licht, in den Strahlteiler eintritt. Zusätzlich könnte zumindest eine weitere Seite des Strahlteilers, vorzugsweise eine weitere seitliche Seite des als Strahlteilerwürfel ausgebildeten Strahlteilers, welche insbesondere mit dem Diffusorelement vorteilhaft zumindest kontaktschlüssig verbunden ist, zumindest ein weiteres Absorptionselement aufweisen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht bei Verwendung eines zweiten passiven Vorsatzmoduls auf den Beleuchtungsbereich eingespiegelt wird. Hierdurch kann eine Beleuchtung eines Beleuchtungsbereichs effizienter gestal- tet und ein vorteilhaft lückenfreier Raumwinkelbereich des diffusen Lichts zur Beleuchtung bereitgestellt werden.
Um eine Konstruktion zumindest eines passiven Vorsatzmoduls effizienter auszugestalten, insbesondere zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass die Einspiegelung auf den Beleuchtungsbereich mittels des Strahlteilers erfolgt. Zudem kann Licht vorteilhaft ausgerichtet und eine Beleuchtungsqualität eines Beleuchtungsbereichs auf konstruktive einfache Weise verbessert werden.
Der Strahlteiler könnte zumindest einen halbdurchlässigen Spiegel aufweisen. Denkbar wäre auch, dass der Strahlteiler vollständig als ein halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet ist. Alternativ könnte der Strahlteiler einen spiegelnden Bereich und einen von dem spiegelnden Bereich beabstandeten transparenten Bereich aufweisen. Beispielsweise bildet der Spiegel eine Seitenfläche des Strahlteilers und besonders bevorzugt eine Diagonalfläche des kubischen Elements.
Es wäre denkbar, dass bei Verwendung des zweiten passiven Vorsatzmoduls diffuses Licht von dem Diffusorelement unmittelbar auf den Strahlteiler trifft. Alternativ und/oder zusätzlich könnte das Diffusorelement zumindest einen Teilbereich aufweisen, welcher dazu vorgesehen ist, Licht in den Strahlteiler einzuspeisen. Insbesondere könnte der Teilbereich als ein weiteres optisches Element der Diffusoreinheit und insbesondere separat vom Diffusorelement ausgebildet sein. Darunter, dass der Teilbereich Licht in den Strahlteiler „einspeist“, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Teilbereich durch zumindest eine Reflexion und/oder Transmission und/oder Streuung dazu beiträgt, dass Licht, insbesondere bei Verwendung des zweiten passiven Vorsatzmoduls das diffuse Licht und/oder bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls das von der Lichtquelleneinheit bereitgestellte Licht, zumindest teilweise in den Strahlteiler einfällt.
Insbesondere weist der Teilbereich eine Oberfläche auf, welche einen Lichtanteil des Lichts, insbesondere des diffusen Lichts oder des bereitgestellten Lichts, durchlässt, insbesondere diffus streut, und einen weiteren Lichtanteil des Lichts, insbesondere des diffusen Lichts oder des bereitgestellten Lichts, reflektiert und zwar vorteilhaft zumindest teilweise zum Strahlteiler reflektiert. Alternativ oder zusätzlich könnte die Oberfläche zumindest eine Ausnehmung aufweisen, durch die das Licht, insbesondere das diffuse Licht oder das bereitgestellte Licht, in das Diffusorelement, insbesondere bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls in die Streuschale, einspeisbar ist. Insbesondere könnte eine Anzahl und/oder Größe von Ausnehmungen der Oberfläche angepasst sein, um einen gewünschten Transmissionsgrad der Oberfläche zu erreichen.
Bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls könnte das bereitgestellte Licht unmittelbar auf die Oberfläche treffen und zumindest teilweise zum Strahlteiler gelenkt werden. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zweite passive Vorsatzmodul das bereitgestellte Licht mittels eines Streukörpers der Diffusoreinheit gestreut und anschließend zumindest teilweise dem Strahlteiler bereitgestellt wird. Dadurch kann effiziente Veränderung von Licht ermöglicht und insbesondere vorteilhaft Licht aus einer nahezu punktförmigen Lichtquelle in diffuses Licht, welches sich vorteilhaft in alle Raumrichtungen ausbreiten kann, umgewandelt, insbesondere gestreut, werden.
Das zweite passive Vorsatzmodul weist eine Anordnung auf, bei welcher in dem montierten Zustand der Streukörper hinter der Lichtquelleneinheit angeordnet ist, sodass in dem Betriebszustand das bereitgestellte Licht unmittelbar auf den Streukörper trifft, welches das Licht streut. Das sich in dem Streukörper befindliche diffus gestreute Licht könnte möglicherweise unmittelbar zumindest teilweise auf den Strahlteiler treffen und mittels des Strahlteilers in Richtung des Beleuchtungsbereichs gelenkt werden. Insbesondere ist der Streukörper zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig aus einem transluzenten Material, insbesondere als das Diffusorelement, ausgebildet. Vorzugsweise ist der Streukörper ein Volumenstreuer. Das Diffusorelement, insbesondere der Streukörper, besteht vorteilhaft aus Polyamid. Alternativ könnte das Diffusorelement, insbesondere der Streukörper, aus anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Materialien, wie beispielsweise anderen Kunststoffen, insbesondere ABS, PP, PU und/oder PC, und/oder Quarzglas, bestehen. Der Diffusorelement ist einteilig ausgebildet. Das Diffusorelement ist in dieser beispielhaften Ausführung mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt.
Der Streukörper könnte beispielsweise als ein Quader oder als eine Streuscheibe ausgebildet sein. Der Streukörper könnte in eine Halteeinheit zumindest der zweiten passiven Vorsatzoptik einsetzbar sein. Die Halteeinheit ist insbesondere reversibel mit dem Bildaufnehmer verbindbar, vorzugsweise reversibel auf den Bildaufnehmer aufsteckbar, wobei die Halteeinheit mittels einer Schnappverbindung und/oder Schraubverbindung zumindest das zweite passive Vorsatzmodul in dem montierten Zustand lösbar an dem Bild- aufnehmer fixiert. Es wäre denkbar, dass die Halteeinheit als ein Aufsatz und/oder als ein Adapter fungiert. Die Halteeinheit könnte zumindest teilweise einstückig und/oder einteilig mit der Diffusoreinheit ausgebildet sein. Insbesondere weisen die Diffusoreinheit und die Halteeinheit zumindest ein gemeinsames Bauteil auf.
Zumindest eines der passiven Vorsatzmodule könnte einen Reflektor aufweisen. Im Falle eines als Streuscheibe ausbildeten Streukörpers könnte das zweite passive Vorsatzmodul auf einer von der Lichtquelleneinheit abgewandten Seite der Streuscheibe einen Deckel, insbesondere den Reflektor, aufweisen. Der Deckel, insbesondere der Reflektor, weist zumindest eine Aussparung, vorteilhaft mehrere Aussparungen, auf, welche an eine Anzahl und/oder eine Größe der Lichtquelle und/oder zumindest der weiteren Lichtquelle der Lichtquelleneinheit angepasst ist/sind. Zumindest die Aussparung ist dazu vorgesehen, Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, welches von der Streuscheibe in diffuses Licht umgewandelt wurde, passieren zu lassen. Vorzugsweise verhindert der Deckel, insbesondere der Reflektor, eine Rückstreuung von Licht zurück in die Streuscheibe und/oder zu dem Bildaufnehmer.
Um eine effizientere Beleuchtung eines Beleuchtungsbereichs, eine kompaktere Konstruktion zumindest eines passiven Vorsatzmoduls, vorzugsweise des zweiten passiven Vorsatzmoduls, und vorteilhaft eine 90°-Hellfeldbeleuchtung bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass die Einspiegelung zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich erfolgt.
Vorzugsweise richtet der Strahlteiler bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls und/oder des zweiten passiven Vorsatzmoduls Licht derart aus, dass das Licht zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich trifft. Der Strahlteiler ist insbesondere dazu vorgesehen, das Licht entlang eines gerichteten, vorteilhaft koaxialen, Beleuchtungsstrahlengangs auf den Beleuchtungsbereich zu lenken. Vorzugsweise verläuft der gerichtete Beleuchtungsstrahlengang zumindest teilweise nach dem Strahlteiler zumindest im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse des Bildaufnehmers. Der Beleuchtungsstrahlengang, insbesondere der mittels des Strahlteilers gerichtete Beleuchtungsstrahlengang, könnte um insbesondere höchstens 5 %, vorteilhaft um höchstens 2 %, vorzugsweise um höchstens 1 % und besonders bevorzugt um höchstens 0,5 % von der optischen Achse abweichen. Bei Verwendung des zweiten passiven Vorsatzmoduls könnte mittels des Strahlteilers das diffuse Licht aus dem Streukörper zumindest teilweise derart zum Beleuchtungsbereich gelenkt werden, sodass das eingespiegelte diffuse Licht zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich trifft. Die Einspiegelung mittels des Strahlteilers ermöglicht, dass das Licht, insbesondere das eingespiegelte diffuse Licht, unter einem zumindest im Wesentlichen senkrechten Einfallswinkel auf die Oberfläche des Objekts, insbesondere den Beleuchtungsbereich, trifft, wobei der Einfallswinkel zwischen der Oberseite des Objekts und dem auftreffenden Licht insbesondere um höchstens 5°, vorzugsweise um maximal 2° und besonders vorteilhaft um höchstens 1 ° von einem rechten Winkel abweicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, bei Verwendung des dritten passiven Vorsatzmoduls mittels zumindest eines Lichtleiters in Richtung des Beleuchtungsbereichs geführt wird. Dadurch kann Licht, insbesondere bereitgestelltes Licht einer Lichtquelleneinheit eines Bildaufnehmers, bei einer Verwendung mit zumindest einem passiven Vorsatzmodul, insbesondere einem dritten passiven Vorsatzmodul, vorteilhaft gelenkt werden. Zudem kann ein Bereich vorteilhaft effizient beleuchtet und eine normierte Standard-Beleuchtung, insbesondere eine Dunkelfeldbeleuchtung, vorteilhaft zumindest nach der Norm „30S“, bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann mittels des Lichtleiters eine Konstruktion zumindest des passiven Vorsatzmoduls maßgeblich verbessert, insbesondere vereinfacht, werden.
Vorzugsweise weist zumindest das dritte passive Vorsatzmodul zumindest den Lichtleiter auf. Der Lichtleiter ist dazu vorgesehen, Licht, vorzugsweise das bereitgestellte Licht, insbesondere direkt und vorteilhaft unbearbeitet, in Richtung des Beleuchtungsbereichs zu führen. Insbesondere definiert der Lichtleiter den Lichtaufnahmebereich. Der Lichtleiter könnte zumindest einen planen Eintrittsbereich für das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, aufweisen, welcher vorteilhaft an eine Abmessung und/oder Form und/oder Größe der Lichtquelle angepasst ist. Alternativ könnte der Lichtleiter auch von zwei planen Eintrittsbereichen Licht weiterleiten. An einer dem Eintrittsbereich abgewandten Seite könnte der Lichtleiter eine Abstrahlungsfläche für das bereitgestellte Licht aufweisen. Die Abstrahlungsfläche könnte einen Winkel von zumindest 20°, vorteilhaft 30° und Vorzugs- weise 45° aufweisen, sodass der Lichtleiter das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, mittels Totalreflexion in Richtung der diffus reflektierenden Fläche lenkt.
Der Lichtleiter könnte zumindest teilweise und/oder zu einem Großteil aus einem Mineral, beispielsweise Glas, und/oder einem Kunststoff und/oder einem Verbundmaterial bestehen. Möglicherweise könnte der Lichtleiter eine gebogene oder eine gerade Form aufweisen. Der Lichtleiter könnte zumindest teilweise einteilig und vorzugsweise einstückig ausgebildet sein.
Es wird vorgeschlagen, dass das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, unter einem Einfallswinkel kleiner 90° auf den Beleuchtungsbereich eingestrahlt wird. Dadurch kann eine intensive und direkte Beleuchtung, insbesondere Dunkelfeldbeleuchtung, eines Beleuchtungsbereichs ermöglicht werden. Aufgrund einer unmittelbaren Entlassung des Lichts in den Beleuchtungsbereich kann das Licht störungsfrei den Beleuchtungsbereich beleuchten, insbesondere kann eine Verwendung von weiteren optischen Einheiten vermieden werden.
Besonders bevorzugt entlässt der Lichtleiter das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, unmittelbar, vorteilhaft ohne eine vorhergehende insbesondere optische Störung, auf den Beleuchtungsbereich. Das Licht, vorzugsweise das bereitgestellte Licht, könnte den Beleuchtungsbereich direkt beleuchten und vorteilhaft frei von einem Durchgang durch ein optisches Element, beispielsweise den Strahlteiler und/oder eine Linse, sein. Das Licht könnte durch den Lichtleiter unter dem Einfallswinkel von beispielsweise höchstens 89°, vorteilhaft höchstens 60°, vorzugsweise höchstens 45° und besonders bevorzugt höchstens 30° und insbesondere zumindest 1 °, vorteilhaft zumindest 5° und besonders bevorzugt zumindest 10° auf den Beleuchtungsbereich führbar sein. Insbesondere ist das dritte passive Vorsatzmodul dazu vorgesehen, mittels des Lichtleiters eine Dunkelfeldbeleuchtung gemäß der Norm „30S“ bereitzustellen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, mittels zumindest eines weiteren Lichtleiters, insbesondere des dritten passiven Vorsatzmoduls, in Richtung des Beleuchtungsbereichs geführt wird. Dadurch kann eine Effizienz gesteigert und insbesondere eine intensivere Beleuchtung, vorteilhaft von verschiedenen Seiten, eines Beleuchtungsbereichs ermöglicht werden. Des Weiteren kann damit eine weitere normierte Standard-Beleuchtung, insbesondere weitere Art der Dunkelfeldbe- leuchtung, vorteilhaft zumindest eine Dunkelfeldbeleuchtung nach der Norm „30Q“ und/oder eine Dunkelfeldbeleuchtung nach der Norm „30T“, bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt weist zumindest das dritte passive Vorsatzmodul den Lichtleiter und den weiteren Lichtleiter auf. Der weitere Lichtleiter könnte das Licht, vorzugsweise das bereitgestellte Licht von der Lichtquelle und/oder der weiteren Lichtquelle, zumindest teilweise, vorteilhaft vollständig, und vorzugsweise unmittelbar auf den Beleuchtungsbereich entlassen. Der Lichtleiter und der weitere Lichtleiter könnten das bereitgestellte Licht aus einer gemeinsamen Lichtquelle der Lichtquelleneinheit, insbesondere der Lichtquelle oder der weiteren Lichtquelle, und/oder von unterschiedlichen Lichtquellen der Lichtquelleneinheit, insbesondere der Lichtquelle oder der weiteren Lichtquelle, in Richtung des Beleuchtungsbereichs führen. Insbesondere ist das dritte passive Vorsatzmodul dazu vorgesehen, mittels des Lichtleiters und des weiteren Lichtleiters eine Dunkelfeldbeleuchtung gemäß der Norm „30T“ bereitzustellen.
Das dritte passive Vorsatzmodul könnte eine Gehäuseeinheit aufweisen, welche den Lichtleiter und/oder zumindest den weiteren Lichtleiter zumindest teilweise umgibt. Zusätzlich könnte die Gehäuseeinheit als ein Aufsatz fungieren, mittels welchem das dritte passive Vorsatzmodul vorzugsweise reversibel mit dem Bildaufnehmer verbindbar und insbesondere reversibel auf den Bildaufnehmer aufsteckbar ist. Die Gehäuseeinheit und der Lichtleiter und/oder zumindest der weitere Lichtleiter könnten zumindest teilweise einstückig und vorteilhaft einteilig ausgebildet sein.
In dem montierten Zustand des dritten passiven Vorsatzmoduls an dem Bildaufnehmer und in dem Betriebszustand könnte das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, durch den Lichtleiter und durch den weiteren Lichtleiter den Beleuchtungsbereich beleuchten. Insbesondere verläuft das bereitgestellte Licht in dem montierten und in dem Betriebszustand durch den Lichtleiter und/oder den weiteren Lichtleiter. Vorzugsweise sind der Lichtleiter und der weitere Lichtleiter identisch zueinander ausgebildet. Der Lichtleiter und der weitere Lichtleiter könnten auf sich gegenüberliegenden Seiten des dritten passiven Vorsatzmoduls angeordnet sein. Es wäre denkbar, dass zumindest das dritte Vorsatzmodul neben dem Lichtleiter und dem weiteren Lichtleiter zumindest einen zusätzlichen Lichtleiter aufweist, welcher vorteilhaft zwischen dem Lichtleiter und dem weiteren Lichtleiter angeordnet ist. Vorzugsweise ist das dritte passive Vorsatzmodul dazu vorgesehen, mittels des Lichtleiters, des weiteren Lichtleiters und zumindest zwei zusätzlichen Lichtleitern, insbesondere insgesamt vier Lichtleitern, eine Dunkelfeldbeleuchtung gemäß der Norm „30Q“ bereitzustellen, wobei Licht von insbesondere vier unterschiedlichen Seiten auf den Beleuchtungsbereich eingestrahlt wird. Besonders bevorzugt ermöglicht das dritte passive Vorsatzmodul die Dunkelfeldbeleuchtungen gemäß den Normen „30S“ und „30Q“ und „30T“, wobei die Einstellung der jeweiligen Standard-Beleuchtung, insbesondere der Dunkelfeldbeleuchtung gemäß zumindest einer der Normen, aufgrund einer speziellen Ansteuerung der Lichtquelleneinheit erfolgt. Die Ansteuerung und/oder eine Einstellung der Lichtquelleneinheit könnte von einem Bediener manuell durchführbar sein und/oder automatisch von dem Bildaufnehmer eingestellt werden.
Möglicherweise könnte der weitere Lichtleiter das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, unter einem weiteren Einfallswinkel auf den Beleuchtungsbereich einstrahlen, wobei der weitere Einfallswinkel identisch zu dem Einfallswinkel des Lichtleiters ist. Um eine maximale Beleuchtungseffizienz eines Beleuchtungsbereichs bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, unter einem weiteren Einfallswinkel kleiner 90°, welcher sich von dem Einfallswinkel unterscheidet, auf den Beleuchtungsbereich eingestrahlt wird. Zudem kann damit eine Dunkelfeldbeleuchtung, insbesondere gerade mit unterschiedlichen Einfallswinkeln, bereitgestellt werden.
Besonders bevorzugt entlässt der weitere Lichtleiter das Licht, insbesondere das bereitgestellte Licht, unmittelbar, vorteilhaft ohne eine vorhergehende insbesondere optische Störung, auf den Beleuchtungsbereich. Das Licht könnte durch den weiteren Lichtleiter unter dem Einfallswinkel von beispielsweise höchstens 89°, vorteilhaft höchstens 60°, vorzugsweise höchstens 45° und besonders bevorzugt höchstens 30° und insbesondere zumindest 1 °, vorteilhaft zumindest 5° und besonders bevorzugt zumindest 10° auf den Beleuchtungsbereich führbar sein. Insbesondere unterscheiden sich der Einfallswinkel und der weitere Einfallswinkel um beispielsweise höchstens 20°, vorteilhaft höchstens um 15°, vorzugsweise höchstens 10° und besonders bevorzugt um höchstens 2° voneinander.
Möglicherweise könnte der Bediener in dem dritten Verfahrensteilschritt eine Einstellung der Lichtquelleneinheit zur Beleuchtung manuell auswählen und diese gerade an das mit dem Bildaufnehmer verbundene passive Vorsatzmodul anpassen. Wenn der Bildaufnehmer zumindest eines der passiven Vorsatzmodule erkennt und die Lichtquelleneinheit zur Bereitstellung einer, mit dem zumindest einen passiven Vorsatzmodul assoziierten, Stan- dard- Beleuchtung entsprechend gesteuert wird, kann eine noch effizientere und komfortablere Verwendung und/oder Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, ermöglicht werden. Damit kann gerade auf eine manuelle Einstellung einer Lichtquelleneinheit verzichtet werden.
Der Bildaufnehmer könnte zumindest das passive Vorsatzmodul beispielsweise anhand einer Bildanalyse und/oder einer elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen dem Bildaufnehmer und zumindest dem passiven Vorsatzmodul erkennen. Möglicherweise könnte der Bildaufnehmer die Einstellung der Lichtquelleneinheit zur Beleuchtung des Beleuchtungsbereichs selbstständig, insbesondere automatisch, auswählen und/oder einstellen. Der Bildaufnehmer könnte eine Sensoreinheit aufweisen, welche dazu vorgesehen ist, zumindest eines der passiven Vorsatzmodule in dem montierten Zustand zu erkennen. Die Sensoreinheit könnte beispielsweise zumindest einen Drucksensor und/oder einen taktilen Sensor und/oder einen Infrarot-Sensor und/oder einen insbesondere elektronischen Kontaktsensor und/oder einen geometrischen Erkennungssensor zur Erkennung einer Außengeometrie zumindest eines der passiven Vorsatzmodule aufweisen. Vorzugsweise weist der Bildaufnehmer eine Steuereinheit auf, welche dazu vorgesehen ist, ein von der Sensoreinheit empfangenes Signal auszuwerten und eine Ansteuerung und/oder eine Einstellung der Lichtquelleneinheit angepasst auf zumindest das mit dem Bildaufnehmer verbundene passive Vorsatzmodul, gemäß einer Standard- Beleuchtung zu steuern.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von Verfahrensschritten abweichenden Anzahl aufweisen. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße optische Anschlussvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein System zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts mit einem Bildaufnehmer und einem ersten, zweiten und dritten passiven Vorsatzmodul, welche gegeneinander austauschbar sind,
Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Verfahren zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts,
Fig. 3 den Bildaufnehmer mit dem ersten passiven Vorsatzmodul in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 4 eine Detailansicht einer Befestigungseinheit des ersten passiven Vorsatzmoduls,
Fig. 5 eine Detailansicht einer Diffusoreinheit des ersten passiven Vorsatzmoduls,
Fig. 6 die Diffusoreinheit in einer geschnittenen Ansicht,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Strahlteilers des ersten passiven Vorsatzmoduls,
Fig. 8 das zweite passive Vorsatzmodul in einer Explosionsdarstellung,
Fig. 9 eine Explosionsdarstellung eines zweiten passiven Vorsatzmoduls gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 eine Teilschnittdarstellung des Bildaufnehmers und des zweiten passiven Vorsatzmoduls gemäß der alternativen Ausführungsform aus Fig. 9 in einem montierten Zustand,
Fig. 11 eine Teilschnittdarstellung des Bildaufnehmers und des dritten passiven Vorsatzmoduls in einem montierten Zustand,
Fig. 12 eine Seitenansicht des Bildaufnehmers und des dritten passiven Vorsatzmoduls in dem montierten Zustand gemäß Fig. 1 1 ,
Fig. 13 eine weitere Seitenansicht des Bildaufnehmers und des dritten passiven Vorsatzmoduls in dem montierten Zustand gemäß Fig. 11 ,
Fig. 14 eine Detailansicht des dritten passiven Vorsatzmoduls von unten und
Fig. 15 eine geschnittene Seitenansicht des dritten passiven Vorsatzmoduls. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figur 1 zeigt ein System 38 zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, mit einem aus dem Stand der Technik bekannten als Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät ausgebildeten Bildaufnehmer 14. Das System 38 weist ein erstes passives Vorsatzmodul 10a auf, welches zur Bereitstellung einer ersten Standard-Beleuchtung, vorliegend einer Dombeleuchtung, mit einem Bildaufnehmer 14 verbindbar ist. Das System 38 weist zumindest ein zweites passives Vorsatzmodul 10b auf, welches zur Bereitstellung einer zweiten Standard-Beleuchtung, vorliegend einer 90°- Hellfeldbeleuchtung, mit dem Bildaufnehmer 14 verbindbar ist. Der Figur 1 ist zu entnehmen, dass das System 38 ein drittes passives Vorsatzmodul 10c aufweist, welches zur Bereitstellung einer dritten Standard-Beleuchtung, vorliegend einer Dunkelfeldbeleuchtung, mit einem Bildaufnehmer 14 verbindbar ist, wobei das erste passive Vorsatzmodul 10a und das zweite passive Vorsatzmodul 10b und das dritte passive Vorsatzmodul 10c gegeneinander austauschbar sind. Vorliegend sind die passiven Vorsatzmodule 10a auf den Bildaufnehmer 14 aufsteckbar und durch eine Schraubverbindung lösbar mit dem Bildaufnehmer 14 fixierbar.
Ein Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, wobei zur Einstellung unterschiedlicher Standard-Beleuchtungen auswechselbare passive Vorsatzmodule 10a-c mit dem Bildaufnehmer 14 mit integrierter Lichtquelleneinheit 12 verbunden werden, wird in Figur 2 anhand eines schematisch dargestellten Verfahrensfließbilds genauer erläutert. Danach folgt in den Figuren 3 bis 7 eine detailliertere Beschreibung des ersten passiven Vorsatzmoduls 10a.
Zur Übersicht zeigt die Figur 2 ein schematisch dargestelltes Verfahrensfließbild des Verfahrens zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts, wobei das Verfahren mehrere Verfahrensteilschritte aufweist. In dieser beispielhaften Ausführungsform wird ein erster Verfahrensteilschritt 100a hinsichtlich eines zeitlichen Verlaufs des Verfahrens vor einem zweiten Verfahrensteilschritt 102a des Verfahrens und einem dritten Verfahrensteilschritt 104a des Verfahrens durchgeführt, wobei der dritte Verfahrensteilschritt 104a nach dem zweiten Verfahrensteilschritt 102a erfolgt. In dem ersten Verfahrensteilschritt 100a wird zumindest ein passives Vorsatzmodul 10a der passiven Vorsatzmodule 10a-c, 10b‘ aus dem System 38 ausgewählt. In dem zweiten Verfahrensteilschritt 102a wird zumindest das ausgewählte passive Vorsatzmodul 10a mit dem Bildaufnehmer 14 verbunden. In einem montierten Zustand ist zumindest das passive Vorsatzmodul 10a mit dem Bildaufnehmer 14 verbunden und/oder fixiert. Der dritte Verfahrensteilschritt 104a des Verfahrens definiert einen Beleuchtungsschritt. In dem dritten Verfahrensteilschritt 104a wird eine Lichtquelleneinheit 12 des Bildaufnehmers 14 (vgl. Figur 3) aktiviert und Licht bereitgestellt, wobei das bereitgestellte Licht durch zumindest eines der passiven Vorsatzmodule 10a verändert und ein Beleuchtungsbereich 18a beleuchtet wird (vgl. Figur 3). In einem Betriebszustand beleuchtet die Lichtquelleneinheit 12 den Beleuchtungsbereich 18. Vorliegend wird in dem dritten Verfahrensteilschritt 104a zumindest eines der passiven Vorsatzmodule 10a von dem Bildaufnehmer 14 automatisch erkannt und die Lichtquelleneinheit 12 zur Bereitstellung einer, mit dem zumindest einen passiven Vorsatzmodul 10a assoziierten, Standard-Beleuchtung entsprechend gesteuert.
Die Lichtquelleneinheit 12 weist Lichtquellen 28, 29 auf, welche in Form eines ebenen Kreises nebeneinander angeordnet sind. Beispielhaft sind zwei der Lichtquellen 28, 29 mit einem Bezugszeichen versehen, wobei die Lichtquelle 28 auf einer gegenüberliegenden Seite des Kreises zu der Lichtquelleneinheit 29 angeordnet ist. Die Lichtquelleneinheit 12 weist vorliegend acht Lichtquellen 28, 29 auf. Alternativ wäre auch eine andere Anzahl an Lichtquellen 28, 29 und eine andere Anordnung der Lichtquellen 28, 29 denkbar. Sämtliche der Lichtquellen 28, 29 sind in dieser beispielhaften Ausführung bezüglich ihrer Abstrahlungsrichtung parallel zueinander ausgerichtet. Die Lichtquellen 28, 29 sind zueinander identisch ausgebildet, weshalb im Folgenden lediglich eine der Lichtquellen 28, 29 beschrieben wird. Sämtliche der Lichtquellen 28, 29 könnten individuell schaltbar und/oder ansteuerbar sein. Vorliegend sind die Lichtquellen 28, 29 zusätzlich in zumindest einer Gruppe schaltbar und/oder ansteuerbar.
Das erste passive Vorsatzmodul 10a ist zur Verwendung mit der Lichtquelleneinheit 12 und zu einer Bereitstellung einer Standard-Beleuchtung nach der Norm einer Dombeleuchtung vorgesehen. Der Figur 3 ist zu entnehmen, dass das erste passive Vorsatzmodul 10a modular aufgebaut ist. Das erste passive Vorsatzmodul 10a weist eine Diffusoreinheit 16a auf. Die Diffusoreinheit 16a ist dazu vorgesehen, von der Lichtquelleneinheit 12 bereitgestelltes Licht in zumindest im Wesentlichen diffuses Licht umzuwandeln (vgl. Figuren 3 und 6). Die Diffusoreinheit 16a weist ein Diffusorelement 20a auf, welches in den Figuren 5 und 6 näher dargestellt ist. Das Diffusorelement 20a ist vollständig aus einem transluzenten Material ausgebildet. Das Diffusorelement 20a besteht aus vorlie- gend Polyamid. Alternativ könnte das Diffusorelement 20a aus anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Materialien, wie beispielsweise anderen Kunststoffen, insbesondere ABS, PP, PU und/oder PC, und/oder Quarzglas, bestehen. Das Diffusorelement 20a ist einteilig ausgebildet. Das Diffusorelement 20a ist in dieser beispielhaften Ausführung mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt.
Das Diffusorelement 20a weist eine Streuschale 22a auf. Die Streuschale 22a dient der Streuung von Licht zur Bereitstellung von zumindest im Wesentlichen diffusen Lichts. Bei der Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls 10awird das Licht mittels der Streuschale 22a in Richtung des Beleuchtungsbereichs 18a gestreut. Die Streuschale 22a weist eine Innenfläche 24a auf. Die Innenfläche 24a ist als eine Teilfläche einer imaginären Kugel ausgebildet. Die Streuschale 22a weist einen Durchlass 40a auf. Der Durchlass 40a ist dazu vorgesehen, von dem Beleuchtungsbereich 18a reflektiertes Licht zu einer Detektoreinheit (nicht dargestellt) des Bildaufnehmers 14 durchzulassen. Der Durchlass 40a ist als eine Ausnehmung der Streuschale 22a ausgebildet. Bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls 10a wird der Beleuchtungsbereich 18a mittels des zumindest im Wesentlichen diffusen Lichts zumindest teilweise beleuchtet.
Das Diffusorelement 20a weist einen Mantel 48a auf. Der Mantel 48a weist eine zylindermantelförmige Grundform auf. Bei einer Betrachtung ausgehend von dem Beleuchtungsbereich 18a umgibt der Mantel 48a die Streuschale 22a vollständig. Der Mantel 48a weist Schraubgewinde 50a auf. Die Schraubgewinde 50a dienen einer indirekten Befestigung des Diffusorelements 20a an dem Bildaufnehmer 14. Alternativ könnte der Mantel 48a Einlegebereiche für Muttern und/oder Schnappelemente und/oder Steckelemente aufweisen.
Das erste passive Vorsatzmodul 10a weist einen als Strahlteilerwürfel ausgebildeten Strahlteiler 26a auf, welcher in Figur 7 näher dargestellt ist. Der Strahlteiler 26a ist bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls 10a dazu vorgesehen, zumindest teilweise Licht in Richtung des Beleuchtungsbereichs 18a umzulenken. Der Strahlteiler 26a lenkt das Licht durch einmalige Reflexion um. Der Strahlteiler 26a ist dazu vorgesehen, von dem Beleuchtungsbereich 18a reflektiertes Licht, welches vorzugsweise den Durchlass 40a passiert hat, durchzulassen. Der Strahlteiler 26a weist einen halbdurchlässigen Spiegel 44a auf. Der halbdurchlässige Spiegel 44a lenkt einen Lichtanteil 60a des diffusen Beleuchtungslichts in Richtung des Beleuchtungsbereichs 18a um. Der halbdurchläs- sige Spiegel 44a lässt einen weiteren Lichtanteil 62a des Lichts passieren. Der halbdurchlässige Spiegel 44a bildet eine Diagonalfläche des Strahlteilers 26a (vgl. Figur 7). Der Strahlteiler 26a weist ein Absorptionselement 27a auf. Das Absorptionselement 27a ist dazu vorgesehen, den weiteren Lichtanteil 62a zu absorbieren. Das Absorptionselement 27a ist als eine Beschichtung zumindest einer Seite des Strahlteilers 26a ausgebildet. Hierbei weist die Seite des Strahlteilers 26a das Absorptionselement 27a auf, welche gegenüberliegend zu einer Seite des Strahlteilers 26a ist, von welcher das Licht in den Strahlteiler 26a eintritt (vgl. Figur 7). Zusätzlich könnte zumindest eine weitere Seite des Strahlteilers 26a, vorzugsweise eine weitere seitliche Seite des als Strahlteilerwürfel ausgebildeten Strahlteilers 26a, welche insbesondere mit dem Diffusorelement 20a kontaktschlüssig verbunden ist, zumindest ein weiteres Absorptionselement aufweisen (nicht dargestellt).
Das Diffusorelement 20a weist eine Aufnahme 30a auf. Die Aufnahme 30a dient einer formschlüssigen Halterung des Strahlteilers 26a. Die Aufnahme 30a ist als ein Rahmen ausgebildet. Die Aufnahme 30a weist eine zum Strahlteiler 26a passende Einführöffnung auf. Die Einführöffnung definiert eine Einführrichtung 42a, entlang welcher der Strahlteiler 26a in die Aufnahme 30a einführbar ist. Vorliegend ist die Aufnahme 30a einstückig mit der Streuschale 22a ausgebildet. Alternativ könnte die Aufnahme 30a durch zumindest eine Schnappverbindung und/oder Steckverbindung und/oder Klebeverbindung an der Streuschale 22a befestigt sein. Die Aufnahme 30a ist bei einer Betrachtung vom Beleuchtungsbereich 18a ausgehend hinter dem Durchlass 40a angeordnet.
Die Diffusoreinheit 16a weist einen Teilbereich 32a auf (vgl. Figuren 5 und 6). Der Teilbereich 32a ist dazu vorgesehen, Licht in den Strahlteiler 26a einzuspeisen. Der Teilbereich 32a ist als ein Teil des Diffusorelements 20a ausgebildet. Der Teilbereich 32a ist als ein Flächenelement des Diffusorelements 20a ausgebildet. Der Teilbereich 32a ist entlang der Einführrichtung 42a nach der Lichtquelleneinheit 12a angeordnet. Der Teilbereich 32a trägt dazu bei, dass bei Verwendung des ersten passiven Vorsatzmoduls 10a das von der Lichtquelle 28, 29 bereitgestellte Licht zumindest teilweise über Reflektion an dem Flächenelement in den Strahlteiler 26a einfällt. Der Teilbereich 32a ist zusätzlich dazu vorgesehen, das von der Lichtquelle 28, 29 bereitgestellte Licht zumindest teilweise in die Streuschale 22a einzuspeisen. Der Teilbereich 32a ist bei einer Betrachtung ausgehend vom Beleuchtungsbereich 18a hinter der Streuschale 22a angeordnet. Der Teilbereich 32a ist einstückig mit der Aufnahme 30a ausgebildet. Alternativ könnte der Teilbereich 32a durch eine Schnappverbindung und/oder Steckverbindung und/oder Klebeverbindung an der Aufnahme 30a befestigt sein. Das Diffusorelement 20a weist eine Zwischenwand 46a auf. Die Zwischenwand 46a ist zwischen dem Teilbereich 32a und der Aufnahme 30a angeordnet. Die Zwischenwand 46a ist dazu vorgesehen, das von dem Teilbereich 32a reflektierte Licht zumindest teilweise in diffuses Licht umzuwandeln und in den Strahlteiler 26a einzuspeisen. Alternativ könnte das Diffusorelement 20a frei von Zwischenwänden sein.
Die Diffusoreinheit 16a weist eine Außenwandung 34a auf. Die Außenwandung 34a umschließt die Streuschale 22a vollständig. Die Außenwandung 34a weist den Mantel 48a auf. Die Außenwandung 34a weist einen Aufsatz 52a auf, welcher in Figur 4 näher dargestellt ist. Der Aufsatz 52a ist vollständig aus einem opaken Material ausgebildet. Der Aufsatz 52a weist eine Aufsatzaufnahme 54a auf. Die Aufsatzaufnahme 54a ist zur formschlüssigen Halterung mit dem Bildaufnehmer 14a vorgesehen. Die Aufsatzaufnahme 54a ist als eine Erhöhung des Aufsatzes 52a ausgebildet. Der Aufsatz 52a weist Löcher 56a, 57a auf. Die Löcher 56a, 57a sind dazu vorgesehen, von der Lichtquelleneinheit 12a bereitgestelltes Licht durchzulassen. Die Löcher 56a, 57a bilden einen Lichtdurchlassbereich des ersten passiven Vorsatzmoduls 10a. Der Aufsatz 52a weist entsprechende Löcher 56a, 57a auf, welche zu den Lichtquellen 28, 29 korrespondierend angeordnet sind. Die Löcher 56a, 57a sind dazu vorgesehen, das von den Lichtquellen 28, 29 bereitgestellte Licht zum Teilbereich 32a durchzulassen.
Der Aufsatz 52a weist weitere Schraubgewinde 58a auf. Alternativ könnte der Aufsatz 52a weitere Schnappelemente und/oder weitere Steckelemente aufweisen. Die weiteren Schraubgewinde 58a korrespondieren mit den Schraubgewinden 50a zur Befestigung des Diffusorelements 20a an dem Aufsatz 52a. In einem montierten Zustand (nicht dargestellt) der Beleuchtungsvorrichtung 10a sind die Schraubgewinde 50a und die weiteren Schraubgewinde 58a jeweils entlang der Einführrichtung 42a aufeinander folgend angeordnet. In dem montierten Zustand nehmen die Schraubgewinde 50a und die weiteren Schraubgewinde 58a jeweils gemeinsame Schrauben auf. Die Schrauben fixieren den Aufsatz 52a und das Diffusorelement 20a relativ zueinander. In dem montierten Zustand ist zumindest die erste passive Vorsatzoptik 10a als Ganzes auf den Bildaufnehmer 14a aufsteckbar. Das erste passive Vorsatzmodul 10a weist eine Befestigungseinheit 36a auf. Die Befestigungseinheit 36a ist zur abnehmbaren Befestigung der Diffusoreinheit 16a an dem Bildaufnehmer 14a vorgesehen. Vorliegend ist die Befestigungseinheit 36a als ein Teil der Diffusoreinheit 16a ausgebildet. Die Befestigungseinheit 36a weist den Aufsatz 52a auf (vgl. Figur 4).
Während in den Figuren 8 bis 10 das zweite passive Vorsatzmodul 10b, 10b‘ detailliert gezeigt ist, wobei den Figuren 9 und 10 ein alternatives Ausführungsbeispiel des zweiten passiven Vorsatzmoduls 10b‘ entnommen werden kann, zeigen die Figuren 11 bis 15 das dritte passive Vorsatzmodul 10c.
Für eine Bereitstellung einer Standard-Beleuchtung nach einer Norm einer 90°- Hellfeldbeleuchtung zeigen die Figuren 8 bis 10 den Aufbau des zweiten passiven Vorsatzmoduls 10b, 10b‘, wobei der Figur 10 eine Schnittdarstellung des Systems 38 zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts mit dem zweiten passiven Vorsatzmodul 10b‘ in einer alternativen Ausführung zu entnehmen ist.
Den Figuren 8 und 9 ist zu entnehmen, dass das zweite passive Vorsatzmodul 10b, 10b“ modular aufgebaut ist. Das zweite passive Vorsatzmodul 10b weist eine Diffusoreinheit 16b auf. Die Diffusoreinheit weist ein Diffusorelement 20b auf, welches in dieser beispielhaften Ausführung frei von einer Streuschale ist und eine quaderförmige Ausgestaltung aufweist. Das Diffusorelement 20b weist einen Teilbereich 32b gemäß der zuvor genannten Beschreibung auf. Vorliegend weist die Diffusoreinheit 16b einen als Streuscheibe ausgebildeten Streukörper 64b auf. Die Streuscheibe 64b ist entlang einer Einführrichtung 42b zwischen der Lichtquelleneinheit 12 des Bildaufnehmers 14 (nicht dargestellt) und dem Diffusorelement 20b angeordnet. Die Explosionsdarstellung in Figur 8 verdeutlicht, dass das zweite passive Vorsatzmodul 10b zwischen der Streuscheibe 64b und dem Diffusorelement 20b einen Reflektor 66b aufweist, welcher als eine Art Deckel fungiert und aus dem Diffusorelement 20b zurückreflektierendes Licht daran hindert auf die Streuscheibe 64b und folglich auf die Lichtquelleneinheit 12 zurückzutreffen. Der Reflektor 66b weist zumindest eine Aussparung 72b auf, welche an eine Größe und/oder Anordnung der Lichtquelle 28, 29 angepasst und dazu vorgesehen ist, diffuses Licht ausgehend von der Streuscheibe 64b passieren zu lassen. Zur Erfassung und/oder zum Auswerten der Oberflächenstruktur des Objekts mittels eines Abbildungsstrahlengangs 68b des Bildaufnehmers 14 weist der Reflektor 66b eine Öffnung 88b auf, durch welche der Abbildungs- strahlengang 86b hindurchläuft (nicht dargestellt). Die Streuscheibe 64b weist eine zu der Öffnung 88b korrespondierende Öffnung 89b auf, durch welche der Abbildungsstrahlengang 68b in dem Betriebszustand hindurchläuft (nicht dargestellt).
In das Diffusorelement 20b ist ein Strahlteiler 26b nach einer vorhergehenden Beschreibung einsetzbar. Bei Verwendung des zweiten passiven Vorsatzmoduls 10b wird das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht auf den Beleuchtungsbereich 18b eingespiegelt, wobei die Einspiegelung auf den Beleuchtungsbereich 18b mittels des Strahlteilers 26b erfolgt (nicht dargestellt). Vorliegend wird das bereitgestellte Licht mittels des Streukörpers 64b zumindest teilweise gestreut und anschließend zumindest teilweise dem Strahlteiler 26b sowie dem Diffusorelement 20b bereitgestellt. Das Licht trifft nach dem Reflektor 66b auf das Diffusorelement 20b, wobei das Licht zumindest teilweise auch auf den Teilbereich 32b auftrifft und von dem Teilbereich 32b zumindest teilweise in den Strahlteiler 26b eingespeist wird.
Das zweite passive Vorsatzmodul 10b weist eine Halteeinheit 70b auf. Die Halteeinheit 70b ist dazu vorgesehen, die Diffusoreinheit 16b und den Strahlteiler 26b aufzunehmen und/oder zu halten. Vorliegend ist die Halteinheit 70b zum reversiblen Aufsetzen und zur reversiblen Befestigung des zweiten passiven Vorsatzmoduls 10b mit dem Bildaufnehmer 14 ausgebildet.
Ein in den Figuren 9 und 10 dargestelltes zweites passives Vorsatzmodul 10b‘ in einer alternativen Ausführungsform weist eine Diffusoreinheit 16b‘ auf, welche ein Diffusorelement 20b‘ aufweist, wobei das Diffusorelement 20b‘ in einem montierten Zustand in einem direkten Kontakt mit der Lichtquelleneinheit 12 des Bildaufnehmers 14 steht (vgl. Figur 10). In dem montierten Zustand ist das zweite passive Vorsatzmodul 10b‘ mittels einer Halteeinheit 70b‘ mit dem Bildaufnehmer 14 verbunden und/oder an dem Bildaufnehmer 14 fixiert. In dieser beispielhaften Ausführung ist ein Diffusorelement 20b‘ der Diffusoreinheit 16b‘ als ein quaderförmiger Streukörper 64b‘ ausgebildet, welcher als Volumenstreuer fungiert. In den Streukörper 64b‘ ist ein Strahlteiler 26b‘ des zweiten passiven Vorsatzmoduls 10b‘ nach einer vorhergehenden Beschreibung einsetzbar (vgl. Figur 9). Der Strahlteiler 26b‘ spiegelt zumindest teilweise diffuses Licht von dem Streukörper 64b‘ in einen Beleuchtungsbereich 18b“ ein. Vorliegend verdeutlicht die Figur 10, dass die Einspiegelung zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich 18b“ erfolgt, wobei der Strahlteiler 26b‘ einen zumindest im Wesentlichen koaxialen Teilbereich des Beleuchtungsstrahlengang 90b‘ erzeugt, welcher zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich 18b‘ trifft. In der Figur 10 ist beispielhaft ein Abbildungsstrahlengang 68b‘ gezeigt, mittels welchem ein Bildaufnehmer 14b‘ des Systems 38b‘ eine Oberflächenstruktur eines Objekts erfasst und/oder auswertet.
Für eine Bereitstellung einer Standard-Beleuchtung nach einer Norm einer Dunkelfeldbeleuchtung zeigen die Figuren 11 bis 15 den Aufbau des dritten passiven Vorsatzmoduls 10c, wobei der Figur 11 eine Schnittdarstellung des Systems 38 zur Verifikation der Oberflächenstruktur des Objekts mit dem dritten passiven Vorsatzmodul 10c zu entnehmen ist.
Hierbei weist das dritte passive Vorsatzmodul 10c einen Lichtleiter 76c auf, welcher dazu vorgesehen ist, Licht, vorliegend das bereitgestellte Licht der Lichtquelleneinheit 12, in Richtung eines Beleuchtungsbereichs 18c zu führen (vgl. Figuren 11 und 12). Vorliegend wird bei der Verwendung des dritten passiven Vorsatzmoduls 10c das bereitgestellte Licht unmittelbar und vorzugsweise unbearbeitet in den Beleuchtungsbereich 18c entlassen. Der Lichtleiter 76c leitet das bereitgestellte Licht von zumindest der Lichtquelle 28 weiter. Möglicherweise könnte der Lichtleiter 76c auch Licht von mehreren Lichtquellen 28, 29 weiterleiten. Der Lichtleiter 76c entlässt das bereitgestellte Licht unter einem Einfallswinkel 80c kleiner 90° auf den Beleuchtungsbereich 18c. Vorliegend entlässt der Lichtleiter 76c das bereitgestellte Licht unter einem Einfallswinkel 80c von beispielsweise 30° auf den Beleuchtungsbereich 18c.
Zudem weist das dritte passive Vorsatzmodul 10c einen weiteren Lichtleiter 78c auf, mittels welchem das Licht, vorliegend das bereitgestellte Licht, in Richtung des Beleuchtungsbereichs 18c geführt wird. Der weitere Lichtleiter 78c ist vorliegend identisch zu dem Lichtleiter 76c ausgebildet. In dieser beispielhaften Ausführung des dritten passiven Vorsatzmoduls 10c leitet der weitere Lichtleiter 78c das bereitgestellte Licht von der Lichtquelle 29 weiter und entlässt es unmittelbar in den Beleuchtungsbereich 18c (vgl. Figur 12). Hierbei wird das Licht, vorliegend das bereitgestellte Licht, unter einem weiteren Einfallswinkel 82c kleiner 90° auf den Beleuchtungsbereich eingestrahlt. Vorliegend entlässt der Lichtleiter 78c das bereitgestellte Licht unter einem weiteren Einfallswinkel 82c von beispielsweise 30° auf den Beleuchtungsbereich 18c, wobei der Einfallswinkel 80c und der weitere Einfallswinkel 82c zumindest im Wesentlichen identisch zueinander sind. Alternativ könnte sich der weitere Einfallswinkel 82c möglicherweise von dem Einfallswinkel 80c unterscheiden (nicht dargestellt). Die Ansicht von einer Unterseite des dritten passiven Vorsatzmoduls 10c in Figur 14 verdeutlicht, dass das dritte passive Vorsatzmodul 10c insgesamt vier Lichtleiter 76c, 78c, 84c, 86c aufweist. Wobei der Lichtleiter 76c gegenüberliegend zu dem weiteren Lichtleiter 78c und der Lichtleiter 84c gegenüberliegend zu dem Lichtleiter 86c angeordnet ist (vgl. Figuren 14 und 15). Die Figur 15 stellt eine geschnittene Ansicht des dritten passiven Vorsatzmoduls 10c entlang einer Schnittebene aus Figur 14 dar. Die Figuren 11 bis 15 verdeutlichen, dass das dritte passive Vorsatzmodul 10c eine Gehäuseeinheit 74c aufweist, welche den Lichtleiter 76c und zumindest den weiteren Lichtleiter 78c zumindest teilweise umgibt. Mittels der Gehäuseeinheit 74c ist das dritte passive Vorsatzmodul 10c an dem Bildaufnehmer 14 fixierbar, vorliegend reversibel aufsteckbar (vgl. Figuren 12 und 13).
Bezugszeichen
10 Passives Vorsatzmodul
12 Lichtquelleneinheit
14 Bildaufnehmer
16 Diffusoreinheit
18 Beleuchtungsbereich
20 Diffusorelement
22 Streuschale
24 Innenfläche
26 Strahlteiler
27 Absorptionselement
28 Lichtquelle
29 Lichtquelle
30 Aufnahme
32 Teilbereich
34 Außenwandung
36 Befestigungseinheit
38 System
40 Durchlass
42 Einführrichtung
44 Halbdurchlässiger Spiegel
46 Zwischenwand
48 Mantel
50 Schraubgewinde
52 Aufsatz
54 Aufsatzaufnahme
56 Loch
57 Loch
58 Schraubgewinde
60 Lichtanteil Lichtanteil
Streu körper
Reflektor
Abbildungsstrahlengang
Halteeinheit
Aussparung
Gehäuseeinheit
Lichtleiter
Lichtleiter
Einfallswinkel
Einfallswinkel
Lichtleiter
Lichtleiter
Öffnung
Öffnung
Beleuchtungsstrahlengang
Verfahrensteilschritt
Verfahrensteilschritt
Verfahrensteilschritt

Claims

Ansprüche Verfahren zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, wobei zur Einstellung unterschiedlicher Standard-Beleuchtungen auswechselbare passive Vorsatzmodule (10a-c; 10b‘) mit einem Bildaufnehmer (14), insbesondere einem Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, mit integrierter Lichtquelleneinheit (12) verbunden werden, wobei von der Lichtquelleneinheit (12) bereitgestelltes Licht durch zumindest eines der passiven Vorsatzmodule (10a-c, 10b‘) verändert und zur Beleuchtung zumindest eines Beleuchtungsbereichs (18a-c, 18b‘) bereitgestellt wird. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Licht mittels einer Diffusoreinheit (16a-b) zumindest eines der passiven Vorsatzmodule (10a-b, 10b‘) in zumindest im Wesentlichen diffuses Licht umgewandelt wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beleuchtungsbereich (18a) bei Verwendung eines ersten passiven Vorsatzmoduls (10a) mittels des zumindest im Wesentlichen diffusen Lichts zumindest teilweise beleuchtet wird. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Licht mittels einer Streuschale (22a) der Diffusoreinheit (16a) in Richtung des Beleuchtungsbereichs (18a) gestreut wird. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest im Wesentlichen diffuse Licht bei Verwendung eines zweiten passiven Vorsatzmoduls (10b, 10b“) auf den Beleuchtungsbereich (18b, 18b“) eingespiegelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspiegelung auf den Beleuchtungsbereich (18b, 18b‘) mittels eines Strahlteilers (26b, 26b‘) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das bereitgestellte Licht mittels eines Streukörpers (64b, 64b‘) der Diffusoreinheit (16b, 16b‘) gestreut und anschließend zumindest teilweise dem Strahlteiler (26b, 26b‘) bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspiegelung zumindest im Wesentlichen senkrecht auf den Beleuchtungsbereich (18b, 18b‘) erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Licht bei Verwendung eines drittes passiven Vorsatzmoduls (10c) mittels zumindest eines Lichtleiters (76c) in Richtung des Beleuchtungsbereichs (18c) geführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht unter einem Einfallswinkel (80c) kleiner 90° auf den Beleuchtungsbereich (18c) eingestrahlt wird.
11 . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht mittels zumindest eines weiteren Lichtleiters (78c) in Richtung des Beleuchtungsbereichs (18c) geführt wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Licht unter einem weiteren Einfallswinkel (82c) kleiner 90°, welcher sich von dem Einfallswinkel (80c) unterscheidet, auf den Beleuchtungsbereich (18c) eingestrahlt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der passiven Vorsatzmodule (10a-c, 10b‘) von dem Bildaufnehmer (14) erkannt und die Lichtquelleneinheit (12) zur Bereitstellung einer, mit dem zumindest einen passiven Vorsatzmodul (10a-c, 10b‘) assoziierten, Standard-Beleuchtung entsprechend gesteuert wird. System (38) zur Verifikation einer Oberflächenstruktur eines Objekts, insbesondere eines Codes, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem ersten passiven Vorsatzmodul (10a), welches zur Bereitstellung einer ersten Standard-Beleuchtung mit einem Bildauf- nehmer (14), insbesondere einem Codelese- und/oder Codeverifikationsgerät, verbindbar ist, und mit zumindest einem zweiten passiven Vorsatzmodul (10b, 10b“), welches zur Bereitstellung einer zweiten Standard-Beleuchtung mit dem Bildaufnehmer (14) verbindbar ist, wobei das erste passive Vorsatzmodul (10a) und das zweite passive Vorsatzmodul (10b, 10b“) gegeneinander austauschbar sind. Passives Vorsatzmodul (10a-c, 10b“) eines Systems (38) nach Anspruch 14.
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