PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69510817T2 18.11.1999
EP-Veröffentlichungsnummer 0792452
Titel BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG ZUR OBERFLÄCHENINSPEKTION
Anmelder Surface Inspection Ltd., St. Annes, Bristol, GB
Erfinder COULTHARD, Martin, St. Annes Bristol BS4 4EU, GB
Vertreter Ullrich & Naumann, 69115 Heidelberg
DE-Aktenzeichen 69510817
Vertragsstaaten AT, BE, DE, ES, FR, GB, IT, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 10.11.1995
EP-Aktenzeichen 959366584
WO-Anmeldetag 10.11.1995
PCT-Aktenzeichen GB9502640
WO-Veröffentlichungsnummer 9616328
WO-Veröffentlichungsdatum 30.05.1996
EP-Offenlegungsdatum 03.09.1997
EP date of grant 14.07.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.11.1999
IPC-Hauptklasse G01N 21/88

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zur optischen Untersuchung nach Defekten einer reflektierenden Oberfläche.

HINTERGRUND

Ein weiter Bereich hergestellter Produkte wird durch menschliche Untersucher optisch untersucht, um Oberflächendefekte zu lokalisieren und zu bewerten. Für eine effektive Untersuchung muß eine Oberfläche derart beleuchtet werden, daß signifikante Defekte leicht gesehen und von anderen Merkmalen unterschieden werden können. Die Charakteristika des Lichts wie beispielsweise seine Intensität und Richtung beeinflussen die Untersuchungseffizienz stark.

Ein Beispiel des Standes der Technik auf diesem Gebiet ist das US-Patent 5,237,404, das auf die Mazda Motor Corporation übertragen worden ist ("das Mazda- Patent"). Dieses Patent besteht für ein automatisches Untersuchungssystem, das aus einem Mittel zur Ausstrahlung von Licht, einem Mittel zur Abbildung und einem Diskriminierungsmittel besteht. Das Licht von dem Mittel zur Ausstrahlung von Licht weist ein "vorgegebenes Änderungsmuster" auf, das optional derart ausgestaltet ist, daß "eine Beleuchtungsstärke entlang einer vorbestimmten Richtung von einem hohen Niveau zu einem niedrigen Niveau allmählich geändert wird".

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem Mazda-Patent dahingehend, daß die vorliegende Erfindung ausschließlich auf die menschliche optische Untersuchung gerichtet ist und nicht auf eine automatische Untersuchung. Die Verteilung von Licht gemäß der vorliegenden Erfindung ist für eine menschliche optische Untersu chung spezifisch, und folglich wäre die vorliegende Erfindung für eine automatische Untersuchung ungeeignet.

Daher sind bisher typischerweise Anordnungen von Leuchtstoffröhren als das Beleuchtungssystem verwendet worden, wenn die Farbe auf Autokarosserien untersucht wird, um zu reparierende Defekte wie beispielsweise Schmutz zu finden. Menschliche Untersucher betrachten die Reflexion der Lampen in der Farbe, um die Defekte zu sehen. Diese Technik leidet jedoch unter einer Anzahl von Nachteilen. Die Sichtbarkeit von Defekten ist unterschiedlich an unterschiedlichen Positionen in dem Blickfeld, es ist schwierig, die Schwere von Defekten zu bewerten und es ist schwierig, Defekte, die repariert werden sollten, von Oberflächenmerkmalen wie beispielsweise Orangenhaut zu unterscheiden.

Die vorliegende Erfindung versucht eine Vorrichtung bereitzustellen, die diesen Nachteilen weniger unterworfen ist.

WESENTLICHE TECHNISCHE MERKMALE

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bereitgestellt eine Beleuchtungsvorrichtung zur Oberflächenuntersuchung zur Verwendung bei der optischen Untersuchung einer reflektierenden Testoberfläche nach Oberflächendefekten durch einen menschlichen Untersucher, mit einem Bereich, von dem Licht ausstrahlt, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, wobei sich die Intensität des von dem Bereich ausstrahlenden Lichts allmählich verändert, und zwar im wesentlichen in Form einer Exponentialfunktion einer Sinusfunktion des Abstands entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie, so daß die regelmäßige Reflexion von Licht aus dem Bereich in einer glatten, defektfreien und reflektierenden Testoberfläche mit einer im wesentlichen sinusförmigen Intensitätsverteilung durch einen menschlichen Untersucher wahrgenommen wird.

Bevorzugte weitere Merkmale sind in den begleitenden Ansprüchen 2 bis 10 bekanntgemacht.

Der Untersucher betrachtet die regelmäßige Reflexion der Vorrichtung in der Testoberfläche. Wenn die Testoberfläche reflektierend, glatt und frei von Defekten ist, dann wirkt die Testoberfläche wie ein Spiegel und der Untersucher nimmt eine glatte und sinusförmige Intensitätsverteilung wahr und kann beurteilen, daß die Oberfläche von guter Qualität ist.

Ein Oberflächendefekt auf einer reflektierenden Oberfläche verzerrt typischerweise das Niveau der Oberfläche. Licht, das durch den Defekt regelmäßig reflektiert wird, wird daher in eine Richtung reflektiert, die von der Richtung des Lichts abweicht, das durch die Oberfläche mit guter Qualität reflektiert wird, die ihn umgibt. Wenn der Untersucher die Reflexion der Vorrichtung in der Testoberfläche betrachtet, sieht er an der Stelle des Defekts Licht von einer Position auf der Vorrichtung reflektiert, die von den Positionen auf der Vorrichtung entfernt ist, von welchen aus Licht durch die Oberfläche mit guter Qualität zu dem Untersucher hin reflektiert wird, welche den Defekt umgibt. Da die Intensität des von der Vorrichtung aus ausstrahlenden Lichts quer über sie allmählich variiert, wird der Defekt mit einer Intensität wahrgenommen, die von der Intensität seiner umgebenden Fläche verschieden ist. Wenn die Schwere und Größe des Defekts ausreichend sind, sieht der Untersucher an der Stelle des Defekts eine scharfe Änderung der Intensität, und diese kann von den allmählichen Änderungen der Intensität aufgrund des räumlichen Musters der Vorrichtung unterschieden werden.

Die Gründe für die Eignung einer Exponentialfunktion einer sinusförmigen Funktion für die Beleuchtungsintensitätsverteilung sind im folgenden angegeben:

Erstens ist es, wie oben beschrieben, für die Sichtbarkeit von Defekten wesentlich, daß die Beleuchtungsintensität quer über die Vorrichtung variiert.

Zweitens ist das menschliche Optik-/Wahrnehmungssystem sowohl auf stufenweise Veränderungen der Beleuchtungsintensität innerhalb eines Blickfelds als auch auf stufenweise Veränderungen des Beleuchtungsintensitätsgradienten empfindlich. Daher nimmt eine Person leicht optische Merkmale dieser Art wahr. Andererseits ist das Optik-/Wahrnehmungssystem relativ unempfindlich für langsame, allmähliche Veränderungen der Intensität oder des Intensitätsgradienten, und folglich nimmt eine Per son Merkmale dieser Arten nicht ohne weiteres wahr. In der Ausdrucksweise der Signalverarbeitung scheint es, daß das menschliche Auge-/Gehirnsystem eine Art automatisches Filterverfahren durchführt, das Merkmale mit hoher Ortsfrequenz durchleitet und deren Wahrnehmung ermöglicht, aber Merkmale mit niedriger Ortsfrequenz abschneidet, so daß sie im allgemeinen ignoriert werden.

Ein Beleuchtungsmuster mit einer sinusförmigen Intensitätsverteilung weist weder scharfe Intensitätsänderungen noch scharfe Änderungen des Intensitätsgradienten auf (noch in der Tat scharfe Änderungen in irgendwelchen Differenzen höherer Ordnung). Ein solches Muster mit einer ausreichend langen Wellenlänge einer Sinuswelle wird daher durch das menschliche Wahrnehmungssystem wirksam "herausgefiltert", wobei die Wahrnehmung kleiner Merkmale, die mit Oberflächendefekten korrespondieren, auf einfache Weise ermöglicht ist.

Drittens hat die Forschung gezeigt, daß die Intensität von durch einen Menschen wahrgenommenem Licht im wesentlichen eine logarithmische Funktion der aktuellen Lichtintensität ist. Beispielsweise beurteilt eine Person eine geringe Veränderung bei geringer Lichtintensität gleich groß wie eine große Veränderung bei hoher Lichtintensität. Für eine als sinusförmig wahrzunehmende Lichtverteilung sollte daher die aktuelle Lichtverteilung eine Exponentialfunktion einer Sinuswelle sein, so daß die Exponentialfunktion als die Inverse der logarithmischen Wahrnehmungsfunktion wirkt.

Eine Lichtverteilung, die sich der oben beschriebenen, idealen Verteilung gut nähert, kann durch eine oder mehrere Lichtquelle(n) erzeugt werden, die mit einer Diffusorplatte abgedeckt sind. Das von der Diffusorplatte ausstrahlende Licht ist derart erzeugt, daß es durch ein Verdecken der Platte mit einem mit Hilfe eines Computers erzeugten gedruckten Muster mit der erforderlichen Lichtverteilung übereinstimmt, welches auf der Seite der Vorrichtung angebracht ist, die von der oder den Lichtquelle(n) weg gerichtet ist.

Das räumliche Muster der Lichtintensität kann eine Anzahl von Formen annehmen. Vorzugsweise hat das Muster die Form von linearen, parallelen und alternierenden dunklen und hellen Banden. Alternativ kann die Verteilung ein Muster von gefliesten oder schachbrettartigen Polygonen sein, beispielsweise Dreiecke, Quadrate oder Sechsecke. In jedem Fall ist jedoch die Verteilung der Lichtintensität quer über das Band oder die Fliese eine Exponentialfunktion einer Sinusfunktion des Abstands quer durch den Bereich.

Die Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise für die optische Untersuchung lackierter Fahrzeugkarosserien nach Farb- und anderen Defekten verwendet werden. Bei dieser Anwendung kann eine Anzahl von Einheiten der Vorrichtung als eine ebene Anordnung konfiguriert werden. Eine vertikale Anordnung kann eine Wand bilden, während eine im wesentlichen horizontale Anordnung eine Decke bilden kann.

Bei einer Linie zur Untersuchung der Lackierung einer Autokarosserie ist es bevorzugt, zwei Wandanordnungen zu verwenden, um eine Abdeckung des gesamten Fahrzeugs bereitzustellen.

Diese Wände sind typischerweise aufeinander zu gerichtet auf gegenüberliegenden Seiten der zu untersuchenden Fahrzeugkarosserie angeordnet.

Wo dies eine unzureichende Abdeckung liefert, kann eine im wesentlichen horizontale Deckenanordnung zur Bildung eines Bogens hinzugefügt werden oder separat als freistehende Anordnung angeordnet werden.

In Abhängigkeit von der Anwendung können die Anordnungen auch zur Bildung einer selbständigen Wand oder einer einzelnen Wand in Verbindung mit einer Deckenanordnung konfiguriert werden. Eine Deckenanordnung in Alleinstellung könnte dort eingesetzt werden, wo ausschließlich im wesentlichen horizontale Oberflächen untersucht werden.

BEISPIEL

Ein Beispiel einer Vorrichtung, die die vorliegende Erfindung verwirklicht und die zur optischen Untersuchung einer Fahrzeuglackierarbeit durch einen menschlichen Untersucher konfiguriert ist, wird nun unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 ein Schaubild ist, das die allgemeine Anordnung der Vorrichtung, der mit Farbe versehenen Oberfläche und des Untersuchers zeigt,

Fig. 2 ein vereinfachter Querschnitt der Vorrichtung ist, wobei die Ansicht ein horizontaler Schnitt durch die Einheit an der Position der Linie A-B ist,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Intensität von Licht ist, das von der Vorrichtung entlang einer quer durch die Mitte der Vorrichtung verlaufenden imaginären Linie A-B ausstrahlt,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Intensität von Licht von der Vorrichtung nach der Reflexion durch eine mit Farbe versehene Oberfläche ist, und zwar entlang einer quer durch die mit Farbe versehene Oberfläche und durch einen Defekt verlaufenden imaginären Linie C-D,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Intensität von Licht von der Vorrichtung nach der Reflexion durch eine mit Farbe versehene Oberfläche ist, und zwar entlang einer quer durch die mit Farbe versehene Oberfläche und durch einen Defekt verlaufenden imaginären Linie C-D, wie sie durch den Untersucher wahrgenommen wird,

Fig. 6 eine Darstellung der Vorderseite der Vorrichtung mit einem linearen und parallelen Muster von Intensitätsbanden ist,

Fig. 7 eine Darstellung der Vorderseite der Vorrichtung mit einem Muster aus schachbrettartigen Quadraten hinsichtlich der Intensitäten ist und

Fig. 8 die Ansicht einer Anzahl von Leuchtkästen ist, die jeweils eine solche Vorrichtung bilden, die zur Untersuchung der Lackierung einer Autokarosserie konfiguriert ist. Die Vorderseite des Autos und die Seiten der Leuchtkästen sind gezeigt.

Die Vorrichtung ist ein Leuchtkasten mit einer Diffusorplatte über seiner Vorderseite und einem an der Vorderseite des Diffusors angebrachten gedruckten Muster. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Leuchtkasten 1 derart angeordnet, daß das Auge des Unter suchers 2 die regelmäßige Reflexion des Leuchtkastens in der lackierten Oberfläche 3 sieht. Die lackierte Oberfläche kann beispielsweise ein Teil der Motorhaube einer lackierten Autokarosserie sein. Einer der Lichtwege 4 von dem Leuchtkasten zu dem Untersucher über einen Bereich guter Qualität der lackierten Oberfläche ist als durchgezogene Linie gezeigt. Ein Lichtweg 5 von dem Leuchtkasten zu dem Untersucher über einen Defekt 6 ist als gestrichelte Linie gezeigt. Dies illustriert, wie Licht durch den Defekt abgelenkt wird. An dem Defekt sieht der Untersucher reflektiertes Licht von einem Teil des Lichtmusters, der von dem Teil des Lichtmusters entfernt ist, von welchem Licht durch den Untersucher gesehen wird, das in der Oberfläche mit guter Qualität in der Nähe des Defekts reflektiert wird. Eine imaginäre Linie A-B ist quer auf der Vorderseite des Leuchtkastens gezeigt und eine zweite imaginäre Linie C-D ist quer auf der lackierten Oberfläche gezeigt und verläuft durch den Defekt.

Fig. 2 zeigt einen horizontalen Querschnitt des Leuchtkastens durch die Linie A-B. Der Leuchtkasten umfaßt einen Kasten 7 mit offener Front, in den eine oder mehrere vertikale, parallele und weiße Leuchtstoffröhre(n) 8 eingebaut sind. Eine weiße Diffusorplatte 9 aus Acryl ist über der Vorderseite des Kastens befestigt, und vor dem Diffusor befindet sich eine Maske in Form einer dünnen Platte 10 aus transparentem Kunststoffmaterial, beispielsweise Polyester, auf welche ein mit Hilfe eines Computers erzeugtes Muster gedruckt ist. Dieses Muster umfaßt eine Unzahl an schwarzen Punkten unterschiedlicher Größen auf einem unbedruckten Hintergrund oder einen schwarzen Druck mit einer Unzahl an Punkten verschiedener Größen, wo kein Druck ist, wie bei schwarz und weiß gedruckten graphischen Zeitungsbildern. Die Dichte des Drucks ist eine Näherung an die Exponentialfunktion einer Sinusverteilung, die gewichtet ist, um der natürlichen Verteilung des Lichts von der oder den Lampe(n) durch den Diffusor Rechnung zu tragen.

An den Teilen der Diffusorplatte, die der oder den Lampe(n) am nächsten sind, ist die Intensität des erzeugten Lichts hoch. An anderen Punkten quer über die Vorderseite der Vorrichtung ist die Lichtintensität sowohl aufgrund der größeren Distanz von den Lampen als auch aufgrund der Wirkung des verdeckenden Musters reduziert.

Dies erzeugt ein Muster paralleler Banden, wobei sich die Lichtintensität quer über die Banden von dunkel zu hell und zurück zu dunkel allmählich verändert.

Eine Auswahl geeigneter Komponenten, gedrucktes Muster und Geometrie für den Leuchtkasten, erzeugt eine Verteilung der Lichtintensität, die, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Exponentialfunktion einer Sinusfunktion des Abstands entlang der Linie A-B ist.

Die Gleichung für die Lichtintensität I als Funktion des Abstands x entlang der Linie A-B ist:

wobei:

exp die Exponentialfunktion bezeichnet;

I = Beleuchtungsintensität;

b = eine Konstante, die von der Empfindlichkeit des menschlichen optischen Systems auf die Beleuchtungsintensität abgeleitet ist, ist gleich 0,5 für dieses Beispiel;

R = Reflexionsvermögen der Farbe, d. h. die Proportion des einfallenden Lichts, die regelmäßig reflektiert wird, ist gleich 0,1 für dieses Beispiel;

Im = maximale Beleuchtungsintensität (wie in Fig. 3 angegeben);

PI = Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu der Länge seines Durchmessers;

L = Wellenlänge, d. h. der Abstand zwischen den Mittelpunkten von angrenzenden hellen Banden, wie in Fig. 4 angegeben;

und

Die Gleichung für die Dichte des Drucks des gedruckten Musters, die dieses ebenfalls als Funktion des Abstands x entlang der Linie A-B erreicht, wobei sie passend gewichtet ist, um der natürlichen Lichtverteilung von der oder den Lampe(n) durch den unverdeckten Diffusor Rechnung zu tragen, lautet:

D = 1 - (I/In)

(3) ,

wobei:

D = Dichte des Drucks des gedruckten Musters, die den Wert 1 aufweist, wenn sie eine 100%-ige Abdeckung einer gegebenen Fläche ergibt, und den Wert 0, wenn sie auf einer gegebenen Fläche vollständig fehlt;

I = gewünschte Beleuchtungsintensitätsverteilung gemäß Gleichung 1; und

In = natürliche Beleuchtungsverteilung der Lichtquelle durch den unverdeckten Diffusor, empirisch gemessen durch Scannen eines Lichtmeßgeräts quer über die Vorderseite des unverdeckten Diffusors.

Die Beleuchtungsintensität I als eine Funktion des Abstands x entlang der Linie A-B ist eine wellenförmige Verteilung, bei der die Beleuchtungsintensität gleichmäßig zwischen dunkel und hell wechselt. Die Verteilung ist zum Dunkeln hin gewichtet, d. h. der Hauptteil der Breite der Verteilung beträgt weniger als die Hälfte der Maximalintensität. Die Beleuchtungsintensität bei den dunkelsten Teilen der Verteilung beträgt im wesentlichen Null. Die Beleuchtungsintensität an den Punkten auf der halben Strecke zwischen den Mittelpunkten angrenzender heller und dunkler Banden beträgt im wesentlichen 12% der Maximalintensität.

Wenn der Untersucher die Linie A-B betrachtet, die in der quer über die lackierte Oberfläche verlaufenden Linie C-D reflektiert ist, empfängt sein Auge Licht mit der in Fig. 4 gezeigten Intensitätsverteilung. Dabei liegt eine abrupte Veränderung der Beleuchtungsintensität an dem Ort des Defekts aufgrund einer Ablenkung des Lichts durch den Defekt vor.

Wie oben beschrieben ist die Beleuchtungsintensität, die durch das menschliche Auge-/Gehirnsystem wahrgenommen wird, eine logarithmische Funktion der aktuellen Beleuchtungsintensität, die an dem Auge ankommt. Die in Fig. 5 gezeigte Lichtverteilung, die durch den Untersucher entlang der Linie C-D wahrgenommen wird, ist bezüglich der aktuellen Verteilung durch eine logarithmische Funktion modifiziert. Der Untersucher empfängt daher, ausgenommen an der Stelle des Defekts, wo er eine scharfe Veränderung der Helligkeit sieht, eine sinusförmige Lichtverteilung mit einer sich sanft ändernden Lichtintensität. Er kann den Defekt daher leicht identifizieren.

Variationen des in Fig. 3 gezeigten Musters können verwendet werden, um die gewünschten Resultate in Form der Sichtbarkeit spezifischer Defekttypen zu ergeben. Insbesondere wenn die Musterwellenlänge L (der Abstand von dem Mittelpunkt eines hellen Bands zu dem Mittelpunkt des angrenzenden hellen Bands) des Musters relativ zu dem Abstand des Leuchtkastens von der lackierten Oberfläche klein ist, sind Defekte geringerer Schwere sichtbar.

Typischer wird bei der Untersuchung von Farbe eine längere Musterwellenlänge verwendet, damit Defekte geringer Schwere, beispielsweise Orangenhaut, nicht sichtbar sind, während schwerere Defekte wie Schmutz deutlich gesehen werden können. Das bedeutet, daß nur die Defekte, die repariert werden können und sollten, sichtbar sind, so daß die Menge an optischer Information reduziert ist und der Untersucher seine Aufgabe effektiver durchführen kann.

Innerhalb eines bestimmten Bereichs der Defektschwere (abhängig von dem Verhältnis der Musterwellenlänge zu dem Versatz der Vorrichtung zu der lackierten Oberfläche) scheinen Defekte größerer Schwere einen größeren Kontrast aufzuweisen und können daher von Defekten geringerer Schwere unterschieden werden. Dies erleichtert die Entscheidung des Untersuchers, ob ein Defekt schwer genug ist, um repariert werden zu müssen.

Als eine Alternative zu in Fig. 6 gezeigten linearen Banden auf der Vorderseite des Leuchtkastens kann ein in Fig. 7 gezeigtes Muster schachbrettartiger Quadrate ver wendet werden. In beiden Figuren bezeichnen die schraffierten Teile der graphischen Darstellung die Bereiche, die dunkel erscheinen, während die unschraffierten Teile diejenigen Bereiche sind, die hell erscheinen. Die Schraffur selbst ist nicht Teil des Musters. Die Verteilung des Lichts entlang der in jeder der Fig. 1, 6 und 7 gezeigten imaginären Linie A-B ist wie in Fig. 3.

Ein Beispiel der Konfiguration der Vorrichtung für die Untersuchung einer lackierten Autokarosserie ist in Fig. 8 gezeigt. Mehrfache Leuchtkästen 1 sind gestapelt, um zwei vertikale Anordnungen zu bilden, wobei jede drei Leuchtkästen hoch ist. Die Anordnungen können ebenfalls parallel zu der Seite der Autokarosserie in der horizontalen Richtung ausgedehnt werden, um eine zusätzliche Abdeckung entlang der Länge der Autokarosserie bereitzustellen.

Die Anordnungen sind jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der zu untersuchenden Autokarosserie 11 angeordnet, wobei die Licht ausstrahlenden Oberflächen aufeinander zu gerichtet sind. Der Untersucher steht zwischen der Wand und der Autokarosserie, wobei er die Reflexion der Wände in der Oberfläche der lackierten Autokarosserie betrachtet.


Anspruch[de]

1. Beleuchtungsvorrichtung zur Oberflächenuntersuchung zur Verwendung bei der optischen Untersuchung einer reflektierenden Oberfläche nach Oberflächendefekten durch einen menschlichen Untersucher, mit einem Bereich, von dem Licht ausstrahlt, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, wobei die Vorrichtung Mittel (10) zum allmählichen Verändern der Intensität des von dem Bereich ausstrahlenden Lichts umfaßt, und zwar im wesentlichen in Form einer Exponentialfunktion einer Sinusfunktion des Abstands entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie, so daß die regelmäßige Reflexion von Licht aus dem Bereich in einer glatten, defektfreien und reflektierenden Testoberfläche mit einer im wesentlichen sinusförmigen Intensitätsverteilung durch einen menschlichen Untersucher wahrgenommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Intensität des von dem Bereich in Form einer Funktion des Abstands entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie ausstrahlenden Lichts durch die folgende Gleichung gegeben ist:

wobei:

exp die Exponentialfunktion bezeichnet;

I = Beleuchtungsintensität;

b = eine Konstante, die von der Empfindlichkeit des menschlichen optischen Systems auf die Beleuchtungsintensität abgeleitet ist;

R = Reflexionsvermögen der Farbe, d. h. die Proportion des einfallenden Lichts, die regelmäßig reflektiert wird;

Im = maximale Beleuchtungsintensität;

PI = Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu der Länge seines Durchmessers;

L = Wellenlänge, d. h. der Abstand zwischen den Mittelpunkten von angrenzenden hellen Banden;

x = Abstand von dem Rand der Vorrichtung entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie

und

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Veränderung der Intensität von von dem Bereich ausstrahlendem Licht ein räumliches Muster aufweist, das die Form linearer, paralleler und alternierender heller und dunkler Banden aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Veränderung der Intensität von von dem Bereich ausstrahlendem Licht ein räumliches Muster aufweist, das die Form schachbrettartiger Polygone aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Licht durch eine oder mehrere Lichtquelle(n) erzeugt wird, durch eine Diffusorplatte zerstreut wird und anschließend durch ein gedrucktes Muster teilweise verdeckt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Dichte des Drucks des gedruckten Musters als Funktion des Abstands entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie durch die folgende Gleichung gegeben ist:

D = 1 - (I/In),

wobei:

D = Dichte des Drucks des gedruckten Musters;

I - die Beleuchtungsintensitätsverteilung gemäß Anspruch 2;

In = natürliche Beleuchtungsintensitätsverteilung der Lichtquelle durch den unverdeckten Diffusor, empirisch gemessen durch Scannen eines Lichtmeßgeräts quer über die Vorderseite des unverdeckten Diffusors.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusammengesetzt zum Bilden einer oder mehrerer ebener Anordnung(en) in einer der folgenden Konfigurationen: einzelne Wand, einzelne Wand und Decke, nur Decke, zwei gegenüberliegende Wände, die aufeinander zu gerichtet sind, und zwei gegenüberliegende Wände, die aufeinander zu gerichtet sind, mit einer über ihnen liegenden Decke.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung bei der optischen Untersuchung von mit Farbe versehenen Fahrzeugkarosserien oder Platten.

9. Maske, die ein gedrucktes Muster aufweist, das für eine Vorrichtung nach Anspruch 5 geeignet ist, wobei der Druck des gedruckten Musters derart ausgestaltet ist, daß er ein allmähliches Verändern der Intensität des von einem solchen Bereich ausstrahlenden Lichts verursacht, wenn die Maske in Gebrauch ist, und zwar im wesentlichen in Form einer Exponentialfunktion einer Sinusfunktion des Abstands entlang einer quer durch den Bereich verlaufenden imaginären Linie.

10. Maske nach Anspruch 9, bei der die Intensität des Drucks des gedruckten Musters wie in Anspruch 6 beschrieben verläuft.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com