材料表面照明装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及工件等物体的照明领域，所述照明用于物体检测中的光学检测。
【背景技术】
[0002]在现代制造安装过程中，通常需要对例如工件、产品等物体进行光学记录或检测。为此目的，通常用白光照明物体表面，并对物体表面反射的光进行光学记录，或进一步可选地对所述光进行处理，以获得该物体的图像。
[0003]然而，所述光学记录以及对所述物体的光学记录图像实施的分析可能受到干扰光的干扰，例如大厅照明等环境光或散射光的干扰。
[0004]因此，需要减少干扰光在物体光学记录过程中的影响，尤其是制造安装过程中的影响。
[0005]为了实现所述目的，一种切实可行的方式是增加所述物体照明光的强度。然而，此方式会导致额外干扰光的产生，从而例如对相邻的光学记录操作产生干扰。减少所述干扰光影响的另一种可行方式为，对所述干扰光进行光学记录，并减小物体照明光在所述干扰光的光谱范围内的强度，从而获得均匀的物体照明效果。然而，此方式尤其在所述干扰光的光谱强度模式随时间变化，例如采用人工照明或在一天内的不同时段有所变化，时会产生冋题。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提出一种新的照明材料表面的高效概念，可减少干扰光的影响。
[0007]此目的可通过本发明独立权利要求的技术特征实现。其优选实施例见于说明书、附图及从属权利要求的保护主题。
[0008]本发明基于如下发现:上述目的可通过一种用于照明例如工件表面等材料表面的照明光的适应形式实现。
[0009]为此目的，所述材料表面至少被两次照明。其中，在第一照明过程中，记录所述材料表面的光谱减弱行为。所述材料表面的光谱减弱行为由来自所述材料表面的测量光表征，并用于调节所述照明光或其光谱特性，以使其适应所述测量光，所述光谱特性尤其为色温。
[0010]通过此方式，可将所述用于照明材料表面的照明光的光谱或颜色组成调节至与所述材料表面的光学性质相适应。举例而言，如果所述材料表面的光学性质表现为所述反射光在第一光谱范围内的强度大于第二光谱范围内的强度，则所述照明光可被调节至其在第一光谱范围的强度大于其在第二光谱范围内的强度。如此，可实现所述材料表面的光谱式照明，使得其需要较强反射光强的部位获得较大的照射光强。另一方面，如果所述材料表面吸收某一波长的光，则可例如将所述照明光调节至不用所述波长照明该材料表面，从而提高材料表面照明的能效。
[0011]根据一个方面，本发明涉及一种材料表面照明设备，包括:照明设备，用于通过一校准光照明所述材料表面；记录设备，用于记录所述材料表面响应所述校准光而发射的测量光；以及处理设备，用于记录表征了所述材料表面光谱减弱行为的所述测量光光谱特性，其中，所述照明设备用于生成照明所述材料表面的一照明光，该照明光具有与所述测量光相对应的光谱特性。
[0012]根据一种实施方式，所述测量光为所述材料表面响应于所述校准光而反射的光，或所述材料表面响应于所述校准光而再发射的光，或所述材料表面响应于所述校准光而发射的光。
[0013]根据一种实施方式，所述测量光的光谱特性为所述测量光根据一颜色空间的色谱，所述测量光的波长谱，或所述测量光的频谱。
[0014]根据一种实施方式，所述照明设备用于生成的所述照明光具有在例如为1%、5%或10%的一公差范围内对应于，尤其是等于，所述测量光的光谱特性。
[0015]根据一种实施方式，所述处理设备用于向所述照明设备发送关于所述测量光的光谱特性的指示，从而控制所述照明设备，使其例如产生所需的照明光。
[0016]根据一种实施方式，所述处理设备用于依赖于所述测量光的光谱特性，尤其是依据所述测量光的光谱特性，来控制所述照明设备调节所述照明光的光谱特性。
[0017]根据一种实施方式，所述照明设备包括多个用于发射不同波长或不同颜色的光的照明元件。
[0018]根据一种实施方式，所述照明设备用于控制所述多个照明元件中的至少一个照明元件，尤其是所述多个照明元件中的每一个照明元件，发射预设强度的光，以调节所述照明光的光谱特性。
[0019]根据一种实施方式，所述处理设备用于基于所述测量光记录所述材料表面的特性。
[0020]根据一种实施方式，所述记录设备包括用于记录所述测量光的光学传感器。
[0021]根据一种实施方式，所述照明设备包括用于记录实际照明光的一光学传感器，所述处理设备用于记录所述实际照明光的光谱特性和所需照明光的光谱特性之间的差异，并依赖所述差异控制所述照明设备，从而实现所述照明光的自动控制调节。
[0022]根据一种实施方式，所述记录设备用于记录所述材料表面响应于所述照明光而发射的图像光。
[0023]根据一种实施方式，所述处理设备用于将所述图像光转化为测试图像，尤其是数字测试图像。
[0024]根据另一个方面，本发明涉及一种材料表面照明方法，包括:使用一校准光照明所述材料表面；记录所述材料表面响应于所述校准光而发射的一测量光，其中，所述测量光表征了所述材料表面的光谱减弱行为；记录所述测量光的光谱特性；以及使用一照明光照明材料表面，其中，所述照明光具有与所述测量光相对应的光谱特性。
【附图说明】
[0025]以下参照图1对本发明其他实施方式进行描述。其中，图1为材料表面照明设备的框图。
[0026]附图标记列表
[0027]101照明设备
[0028]103材料表面
[0029]105校准光
[0030]107记录设备
[0031]109测量光
[0032]111处理设备
[0033]113照明光
[0034]115照明元件
[0035]117光学元件
[0036]119驱动器
[0037]121光学传感器
[0038]123光学传感器
[0039]125控制单元
[0040]127接口
[0041]129信号调节设备
[0042]130校准设备
[0043]131自动控制装设备
[0044]133判断设备
[0045]135显示器
[0046]137控制单元
[0047]139接口
[0048]1115照明元件
[0049]141信号调节设备
[0050]143校准设备
【具体实施方式】
[0051]图1所示为用于照明材料表面103的装置的框图，所述装置包括:使用校准光105照明材料表面103的照明设备101 ;以及用于记录材料表面103响应于校准光105而发射的测量光109的记录设备107。所述测量光可例如为反射自材料表面103的光，或者发射或再发射自材料表面103的光。
[0052]此外，所述装置还包括处理设备111，其用于记录测量光109的光谱特性，例如，色彩组成或波长模式。测量光109的所述光谱特性尤其表征了所述材料表面的光谱减弱行为(spectral remiss1n behav1r)。所述测量光例如为反射光、再发射光或发射光。
[0053]照明设备101用于生成照明所述材料表面的照明光113，其中，所述照明光113具有与所述测量光光谱特性相对应的光谱特性。
[0054]因此，所述照明过程为“两步骤”过程。在第一步骤中，照明设备101生成测量光105。在测量光105的光谱特性被记录后，再使用照明光113照明材料表面103。其中，所述照明光的光谱在一公差范围内，如5%或10%，对应于所述测量光的光谱。因而，先生成测量光105，再在生成测量光105之后生成照明光113。
[0055]照明设备101包括多个用于发射所述校准光和/或照明光的照明元件115。照明元件115例如可以为发射如红、绿、黄等不同颜色或不同波长的光的发光二极管(LED)。通过对各个照明元件115供电，以生成所述照明光的预设色彩组成或预设光谱特性。
[0056]举例而言，为了聚焦所发射的光，可选地，可在照明元件115的下游连接一光学元件117，例如为镜头。
[0057]为了驱动照明元件115，还可以在照明元件115上游连接一驱动器119，例如为LED
驱动器。
[0058]根据一种实施方式，驱动器119为照明设备101的一个元件。根据另一种实施方式，驱动器119为处理设备111的一个元件。
[0059]照明设备101包括传感器121，其用于记录照明元件115产生的光，可选地用于记录经过光学单元117后的光，作为实际光，尤其为实际照明光，并用于对处理设备111施加相应测量信号，以实现对照明设备101的控制系统的自动控制。
[0060]照明设备101通过照明元件115既用于向所述材料表面发射用于系统校准的校准光105，又用于朝材料表面103的