Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.

Vorrichtungen dieser Art werden nachstehend auch als Inspektionsvorrichtungen bezeichnet und sind insbesondere zum Inspizieren von Gegenständen in Form von Packmitteln, wie Flaschen oder dergleichen Behälter bekannt. Wesentlicher Bestandteil von optischen Inspektionsvorrichtungen ist beispielsweise eine optische Anordnung, die z.B. wenigstens ein elektronisches Kamerasystem zur Abbildung des an einer Prüf- und Aufnahmeposition vorbeibewegten Gegenstandes sowie im Strahlengang zwischen dem Kamerasystem und dem Gegenstand eine Strahlumlenkoptik mit mehreren planen Umlenkspiegeln aufweist, und zwar u.a. zur Erzielung eines erforderlichen optischen Abstandes zwischen dem jeweiligen Gegenstand und dem Kamerasystem bei kompakter Bauform der optischen Anordnung. Störend bei der Auswertung der mit dem Kamerasystem erzeugten Bilder, insbesondere auch bei einer automatischen Auswertung mit einem Bildverarbeitungssystem sind vielfach Randverzerrungen in dem jeweils erzeugten Bild.

Bekannt sind auch Strahlumlenk- und Umformoptiken, bei denen anstelle von planen Spiegeln zur Strahlumlenkung Spiegel verwendet sind, deren konkave Spiegelfläche ausschließlich um eine oder aber um mehrere parallel zueinander verlaufende Krümmungsachsen gekrümmt sind, beispielsweise in ihrer Ausbildung als Parabol- oder Ellipsoidspiegel und zur Verwendung bei TV-Großbildschirmen zur Projektion eines kleinformatig erzeugten Bildes auf einen Großbildschirm (US 5,477,394), oder bei Lithografie-Verfahren (US 5,440,423) zur Erzielung einer kontrollierten Ausleuchtung, oder bei Verwendung in Filmprojektoren (US 2,819,649) zur Vereinfachung des Projektionssystems oder zur Verwendung bei Luftbildkameras (DE 199 04 687 A1 ) zur Vergrößerung des Sichtfeldes. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Inspizieren von Gegenständen, mit einer verbesserten Strahlenumlenk- und Umformoptik zur Verfügung zu stellen, die es einem Kamerasystem ermöglicht mit einem wesentlich reduzierten Öffnungswinkel zu arbeiten, so dass sich bei weiterhin kompakter Bauweise eine bessere Ausnutzung der Fläche, beispielsweise eines Kamerachips bei Verwendung eines digitalen Kamerasystems, ergibt. Zudem ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Inspizieren von Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht bei ausreichender Beleuchtung einen Gegenstand von zwei Seiten gleichzeitig zu inspizieren.

Die Lösung dieser Aufgaben gelingt durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass überraschender Weise durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Strahlumlenk- und Umformoptik, d. h. die Aufeinanderfolge eines Ellipsoidspiegels im Strahlengang von der Prüf- und Aufnahmeposition an das Kamerasystem auf einen Parabolspiegel eine Reduzierung der Breite des auf das Objektiv des Kamerasystems auftreffenden Strahlenbündels in der Achsrichtung senkrecht zu den Krümmungsachsen des Ellipsoidspiegels erreicht wird, sodass für das Kamerasystem ein Objektiv mit reduziertem Öffnungswinkel (Apertur) verwendet werden kann.

Dabei wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Strahlumlenk- und Umformoptik weiterhin erreicht, dass nicht nur der erforderliche Abstand zwischen dem zu inspizierenden Objekt oder Gegenstand und dem Kamerasystem bei reduzierter Baugröße der Vorrichtung, sondern zugleich auch zumindest in der für die Inspektion kritischen Achse Randverzerrungen vermieden werden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der im Strahlengang in Richtung vom zu inspizierenden Gegenstand zum Kamerasystem auf den Gegenstand folgende und die Öffnung der Strahlumlenk- und Umformoptik bildende Spiegel mit der konkav gewölbten Spiegelfläche ein gegenüber dem Gegenstand geneigter Parabolspiegel, über den die parallel zu den Krümmungsachsen dieses Spiegels verlaufenden Ränder des Gegenstandes mit einer parallelen Sicht im Kamerasystem abgebildet werden. Weiterhin weist bei der bevorzugten Ausführungsform die optische Anordnung bzw. deren Strahlumlenk- und Umformoptik im Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Gegenstand und dem Kamerasystem im Strahlengang auf einander folgend wenigstens zwei jeweils eine konkav gekrümmte Spiegelfläche bildende Spiegel auf, wobei auf den vorstehend erwähnten Parabolspiegel ein Ellipsoidspiegel folgt, der zwischen dem Parabolspiegel und dem Kamerasystem angeordnet ist. Durch die Umlenkung des den Gegenstand abbildenden Strahlenbündels an der konkaven Spiegelfläche des Ellipsoidspiegels wird eine Reduzierung der Breite des auf das Objektiv des Kamerasystems auftreffenden Strahlenbündels in der Achsrichtung senkrecht zu den Krümmungsachsen des Ellipsoidspiegels erreicht, sodass für das Kamerasystem ein Objektiv mit reduziertem Öffnungswinkel verwendet und die Fläche eines im Kamerasystems vorgesehenen Kamerachips bei der Abbildung optimal genutzt werden kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist es möglich in der Höhe mit gradem Strahlengang auf den Gegenstand zu sehen, wobei eine Hintergrundbeleuchtung notwendig ist. Eine gleichzeitige Inspektion aus dieser Richtung ist somit nicht möglich, weshalb der Gegenstand rotiert werden muss. Um eine Inspektion in der Richtung der Hintergrundbeleuchtung durchzuführen, könnte die Anordnung einer zweiten optischen Anordnung, d. h. die Anordnung einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen werden. Hierbei stellt sich allerdings das Problem, dass das Kamerasystem der einen optischen Anordnung in das Kamerasystem der anderen optischen Anordnung sehen und fokussieren würde. Um dieses Problem zu lösen, könnten vor die Optikeinheiten der optischen Anordnungen halbdurchlässige Spiegel gesetzt werden. Nachteil bei dieser Bauweise wäre allerdings, dass nur noch ca. 25% des Lichts durch die Spiegel durchgelassen werden würde und zudem die kompakte Bauweise der optischen Anordnung durch Einbau der halbdurchlässigen Spiegel verloren gehen würde. Um daher ausreichend Licht zum Inspizieren von Gegenständen zur Verfügung zu stellen, könnte auf die halbdurchlässigen Spiegel verzichtet werden, wenn sich die Strahlengänge der beiden Vorrichtungen nicht überlagern, d. h. deren Fokuspunkte zueinander verschoben sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die optischen Anordnungen der Vorrichtungen bzw. deren Strahlumlenk- und Umformoptiken daher leicht zueinander gekippt, so dass die Fokuspunkte der beiden Vorrichtungen zueinander verschoben sind. Dabei entsteht auf der betrachteten Einheit kein richtiger Fokus mehr und der Strahlengang bzw. die Licht- Strahlen werden mittels eines Strahlenumlenkelements, das in bevorzugter Weise ein Planspiegel ist, zu einem Beieuchtungselement geführt. Bei Anwendung dieses Prinzips für beide Vorrichtungen, kann der zwischen den Vorrichtungen angeordnete Gegenstand gleichzeitig von beiden Seiten inspiziert und ausgeleuchtet werden.

„Konkave Spiegel" oder „Spiegel mit konkaver Spiegelfläche" sind im Sinne der Erfindung Spiegel, deren Spiegelfläche ausschließlich um eine oder aber um mehrere parallel zueinander verlaufende und sich nur in eine Achsrichtung erstreckende Krümmungsachsen gekrümmt ist.

„Packmittel" sind im Sinne der Erfindung Verpackungen oder Behältnisse, die insbesondere im Lebensmittelbereich und dabei speziell auch im Getränkebereich üblicherweise verwendet werden, und zwar u.a. Behälter, wie z. B. Flaschen, Dosen, auch Weichverpackungen, beispielsweise solche hergestellt aus Karton und/oder Kunststofffolie und/oder Metallfolie, Transportbehälter, z.B. Flaschenkästen usw.

Der Ausdruck „im Wesentlichen" bzw. „etwa" bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 u. 2 jeweils in vereinfachter schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Inspizieren von Gegenständen, insbesondere von Packmitteln oder Behältern, z.B. Flaschen, bei zwei unterschiedlichen Ausführungsformen der optischen Anordnung;

Fig. 3 in den Positionen a) bzw. b) Abbildungen eines inspizierten

Gegenstandes auf einem Kamerachip eines Kamerasystems der optischen Anordnung und

Fig. 4 u. 5 in vereinfachter schematischer Darstellung zwei sich gegenüberliegende optische Anordnungen, deren Strahlumlenk- und

Umformoptiken in Richtung einer Prüf- und Aufnahmeposition gekippt sind.

Zur Vereinfachung der Erläuterung sind in den Figuren mit X, Y, Z jeweils drei senkrecht zueinander verlaufenden Raumachsen angegeben, von denen die Z- Achse die vertikale Achse und die X-Achse und die Y-Achse die horizontalen Achsen sind, von denen die Y-Achse senkrecht zur Zeichenebene (XZ-Ebene) der Figuren 1 und 2 orientiert ist. Die in der Figur 1 allgemein mit 1.1 bezeichnete optische Anordnung ist Teil einer Vorrichtung 1 zum Inspizieren von Gegenständen 2, vorzugsweise zum Inspizieren von Packmitteln, beispielsweise in Form von Behältern oder Flaschen. Die optische Anordnung 1 .1 umfasst u.a. ein elektronisches, z.B. digitales Kamerasystem 3 mit einem entozentrischen Objektiv 4, d.h. mit einem Objektiv 4, welches eine Abbildung der entozentrischen Perspektive entsprechend bewirkt, sowie einen elektronischen Kamerachip 5, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Kamerachip 5, beispielweise im Format 4:3. Das Objektiv 4 ist mit seiner optischen Achse in der XZ-Ebene angeordnet. Das Kamerasystem 3 ist so angeordnet, dass die größere Länge des Kamerachips 5 der senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 verlaufenden horizontalen Y-Achse und die kürzere Länge des Kamerachips 5 der vertikalen Z-Achse entspricht.

Die optische Anordnung 1 .1 umfasst weiterhin im Strahlengang zwischen dem Gegenstand 2 und dem Kamerasystem 3 bzw. dem Objektiv 4 eine Strahlumlenk- und Umformoptik, die in der Figur 1 allgemein mit 6 bezeichnet ist und bei dieser Ausführungsform aus einem Parabolspiegel 7 sowie zwei planen, jeweils lediglich eine Strahlumlenkung bewirkenden Spiegel 8 und 9 besteht, die auch durch andere, eine reine Strahlumlenkung bewirkende optische Strahlumlenkelemente, beispielsweise durch Prismen ersetzt sein können. Der Parabolspiegel 7 sowie die Spiegel 8 und 9 sind im Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Objekt oder Gegenstand 2 und dem Kamerasystem 3 so angeordnet, dass ausgehend von dem Gegenstand 2 zunächst der mit seiner konkaven Spiegelfläche dem Gegenstand 2 zugewandte Parabolspiegel 7, anschließend der Spiegel 8 und auf diesen folgend der Spiegel 9 vorgesehen sind. Die Krümmungsachsen des Parabolspiegels 7 sind ausschließlich in horizontaler Richtung (Y-Achse), d.h. senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 bzw. senkrecht zur XZ-Ebene so orientiert, dass auf den Parabolspiegel 7 die den Gegenstand 2 abbildenden Licht-Strahlen, beispielsweise die in der Figur 1 mit S1 - S3 bezeichneten parallelen und jeweils in Richtung der X-Achse und jeweils in einer XZ-Ebene verlaufenden Licht-Strahlen nach der Umlenkung am Parabolspiegel 7 weiterhin in der selben XZ-Ebene verlaufen. Die beiden oberhalb des Parabolspiegels 7 angeordneten Strahlumlenkelemente 8 und 9 sind ebenfalls so ausgebildet und angeordnet, dass sie mit ihren planen Spiegelflächen senkrecht zur XZ-Ebene orientiert sind und dadurch lediglich eine Strahlumlenkung derart bewirken, d.h. jeder Licht-Strahl S1 - S3 vor und nach seiner Umlenkung in der selben XZ-Ebene verläuft. Die Anordnung ist weiterhin auch so getroffen, dass die Fokuslinie 10, in der parallele, senkrecht zu den Krümmungsachsen des Parabolspiegels 7 orientierte und auf diesen auftreffende Licht-Strahlen S1 - S3 fokussiert werden, im Objektivs 4 des Kamerasystems 3 liegt.

Für die Inspektion wird der Gegenstand 2 in Richtung der horizontalen Y-Achse an der Öffnung 6.1 der optischen Anordnung 1.1 bzw. an der dortigen Prüf- und Aufnahmeposition 1.2 vorbeibewegt und für die Abbildung mit dem Kamerasystem 3 durch eine nicht dargestellte Lichtquelle ausgeleuchtet. Von jedem Gegenstand 2 werden mehrere, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform drei Seitenansichten mit dem Kamerasystem 3 abgebildet, wofür der jeweilige Gegenstand 2 um seine vertikale, sich in Richtung der Z-Achse erstreckende Hochachse entsprechend gedreht wird. Eine dieser bspw. drei von jedem Gegenstand mit der optischen Anordnung 1 bzw. mit dem Kamerasystem 3 erzeugten und hierfür auf dem Kamerachip 5 abgebildeten Seitenansichten ist in der Position a) der Figur 3 dargestellt und als Seitenansicht 11 bezeichnet.

Mit der Strahlumlenk- und Umformoptik 6 wird eine verbesserte und von Randverzerrungen freie Abbildung des jeweiligen Gegenstandes 2 erreicht, und zwar insbesondere auch in der Weise, dass in Bezug auf die Y-Achse die Abbildung 1 1 , die Grundsätze der entozentrischen Perspektive gelten, d.h. nahe Objekte größer abgebildet werden als ferne Objekte. In Bezug auf die Z-Achse der Abbildung 1 1 wird der Strahlengang so gelenkt, dass sich für diese Abbildung eine parallele Sicht ergibt und dadurch u.a. Verzerrungen im Bereich der in Richtung der Z-Achse von einander beabstandeten Oberseite und Unterseite der Abbildung 11 vermieden sind.

Die Figur 2 zeigt als weitere Ausführungsform eine Vorrichtung 1a mit einer optischen Anordnung 1 a.1 , die wiederum das Kamerasystem 3 mit dem entozentrischen Objektiv 4 und mit dem Kamerachip 5, beispielsweise mit dem Kamerachip 5 im Format 4:3 enthält. Weiterhin umfasst die optische Anordnung 1 a.1 eine Strahlumlenk- und Umformoptik 6a, die sich von der Strahlumlenk- und Umformoptik 6 grundsätzlich dadurch unterscheidet, dass anstelle des Spiegels oder des Strahlumlenkelementes 8 ein Ellipsoidspiegel 12 vorgesehen ist, der mit seinen Krümmungsachsen ausschließlich horizontal, d.h. in Richtung der Y-Achse und damit senkrecht zur Zeichenebene der Figur 2 orientiert ist. Im Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Gegenstand 2 und dem Kamerasystem 3 bzw. dessen Objektiv 4, dessen optische Achse wiederum in der XZ-Ebene angeordnet ist, sind also ausgehend vom Gegenstand 2 aufeinander folgend der mit seinen Krümmungsachsen horizontal bzw. in Richtung der Y-Achse orientierte, mit seiner konkaven Seite dem Gegenstand 2 zugewandte und die Öffnung 6a.1 der Strahlumlenk- und Umformoptik 6a bildende Parabolspiegel 7, auf diesen folgend der Ellipsoidspiegel 12 und auf diesen folgend das Strahlumlenkelement 9 vorgesehen, auf welches dann das Kamerasystem 3 folgt. Abweichend von Strahlumlenk- und Umformoptik 6 ist der Parabolspiegel 7 der Strahlumlenk- und Umformoptik 6a so ausgebildet bzw. gekrümmt, dass die Fokuslinie 10, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Figur 2, d.h. in Richtung der Y-Achse erstreckt, im Strahlengang zwischen dem Parabolspiegel 7 und dem Ellipsoidspiegel 12 liegt, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform unmittelbar vor dem Ellipsoidspiegel 12 bzw. dessen konkaver Spiegelfläche. Mit 1 a.2 ist in der Figur 2 wiederum die Prüf- und Aufnahmeposition bezeichnet, an der sich der Gegenstand 2 befindet.

Mit dem Ellipsoidspiegel 12 wird ein Zusammenführen der auf diesen auftreffenden Licht-Strahlen, beispielsweise den Licht-Strahlen S1 - S3 in der Weise erreicht, dass diese Licht-Strahlen im Objektiv 4 zu einer bei der dargestellten Ausführungsform senkrecht zur XZ-Ebene orientierten Fokuslinie 13 fokussiert werden. Da diese Licht-Strahlen weiterhin auf Bereiche der Spiegelfläche des Ellipsoidspiegels 12 mit sehr unterschiedlicher Krümmung auftreffen erfolgt auch ein Zusammenführen des den Gegenstand 2 abbildenden und am Ellipsoidspiegel 12 reflektierten Strahlenbündels in der XZ-Ebene. Dies hat u.a. den Vorteil, dass das Kamerasystem 3 bzw. das Objektiv 4 der Vorrichtung 1 a mit einem gegenüber dem Kamerasystem der Vorrichtung 1 wesentlich reduzierten Öffnungswinkel ausgeführt werden kann und sich dadurch bei vorgegebener Größe des Kamerachips 5 auch eine verbesserte Ausnutzung der Fläche dieses Kamerachips bei der Abbildung 14 des Gegenstandes 2 ergibt. In der Position b) sind wiederum die Abbildung 14 der Seitenansicht des Gegenstandes 2 auf dem Kamerachip 5 wiedergegeben. Wie aus einem Vergleich der beiden Positionen a) und b) der Figur 3 ersichtlich ist, wird durch die Strahlumlenk- und Umformoptik 6a bzw. durch den dortigen Ellipsoidspiegel 12 das Verhältnis „horizontale Breite zu vertikaler Höhe" in der Abbildung 14 gegenüber der entsprechenden Abbildung 1 1 wesentlich vergrößert und dadurch eine bessere Ausnutzung der Fläche des Kamerachips 5 erreicht.

Schließlich zeigen die Figuren 4 und 5 in einer weiteren Ausführungsform eine Vorrichtung 1 b mit zwei sich gegenüberliegenden optischen Anordnungen 15 und 16 zum Inspizieren von Gegenständen 2. Die optischen Anordnungen 15 und 16 weisen jeweils ein Kamerasystem 3 mit einem Objektiv 4 auf. Grundsätzlich kann es sich auch dabei um digitale Kamerasysteme handeln, die einen Kamerachip 5, beispielsweise im Format 4:3 enthalten. Die Objektive 4 können, wie bereits oben beschrieben, entozentrische Objektive sein. Weiterhin umfassen die optischen Anordnungen 15 und 16 jeweils eine Strahlumlenk- und Umformoptik 17 und 18, die sich von der Strahlumlenk- und Umformoptik 6 oder 6a, wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt, dadurch unterscheidet, dass sich im Strahlengang von einem ersten Spiegel 19 und 19a zu einem zweiten Spiegel 20 und 20a zusätzlich in der Position des zweiten Spiegels 20 und 20a ein weiteres Strahlenumlenkelement 21 und 21 a befindet, dass in Richtung eines Beleuchtungselements 22 und 22a orientiert ist. Bei den Spiegeln 19, 19a, 20 und 20a handelt es sich wie dargestellt um konkave Spiegel, wobei die konkave Spiegelfläche der ersten Spiegel 19 und 19a einer Prüf- und Aufnahmeposition 1 a.2 bzw. dem zu inspizierenden Gegenstand 2 zugewandt, bzw. geneigt ist, und die konkave Spiegelfläche der zweiten Spiegel 20 und 20a einem Umlenkspiegel 9, der zwischen den zweiten Spiegeln 20 und 20a und dem Kamerasystem 3 angeordnet ist, zugewandt, bzw. geneigt ist. Bei einer Inspektion des Gegenstandes 2 durch die Vorrichtung 1 b, d. h. wie in Figur 4 dargestellt, durch die linke optische Anordnung 15, sind im Strahlengang zwischen dem zu inspizierenden Gegenstand 2 und dem Kamerasystem 3 bzw. dessen Objektiv 4, dessen optische Achse beispielsweise in der XZ-Ebene angeordnet ist, ausgehend vom Gegenstand 2 aufeinander folgend der mit seinen Krümmungsachsen horizontal bzw. in Richtung der Y-Achse orientierte, mit seiner konkaven Seite dem Gegenstand 2 zugewandte und die Öffnung 23 der Strahlumlenk- und Umformoptik 17 bildende erste Spiegel 19, auf diesen folgend der zweite konkave Spiegel 20 und auf diesen folgend das Umlenkelement 9 vorgesehen, auf welches dann das Kamerasystem 3 folgt. Die Fokuslinie 25, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Figur 4, d.h. in Richtung der Y-Achse erstreckt, liegt im Strahlengang zwischen dem ersten konkaven Spiegel 19 und dem zweiten konkaven Spiegel 20, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform unmittelbar vor dem zweiten Spiegel 20 bzw. dessen konkaver Spiegelfläche. Mit 1 a.2 ist in der Figur 4 wiederum die Prüf- und Aufnahmeposition bezeichnet, an der sich der Gegenstand 2 befindet.

Vom zweiten konkaven Spiegel 20, der beispielsweise ein Ellipsoidspiegel 12 sein kann, werden die auf diesen auftreffenden Licht-Strahlen, über das Umlenkelement 9, in Richtung des Kamerasystems 3 umgelenkt. Das Strahlenumlenkelement 21 , welches sich in der Position des zweiten Spiegels 20 befindet, liegt dabei außerhalb des Strahlengangs, d. h., dass bei Inspektion des Gegenstandes 2 durch die optische Anordnung 15 die Licht-Strahlen an dem Strahlenumlenkelement 21 vorbeigeleitet werden.

Im Gegensatz zu der optischen Anordnung 15 wird bei der optischen Anordnung 6, rechts in der Figur 4 dargestellt, der Strahlengang auf das Strahlenumlenkelement 21 a umgelenkt, d. h. dass die optische Anordnung 15 zu der optischen Anordnung 16, bzw. deren Strahlumlenk- und Umformoptiken 17 und 18 derart zueinander ausgerichtet sind, dass deren Fokuspunkte zueinander verschoben sind. Dies wird wie in Figur 4 dargestellt, dadurch erreicht, dass die Strahlumlenk- und Umformoptiken 17 und 18 der beiden optischen Anordnungen 15 und 16 einander zugeneigt, d. h. in Richtung der Prüf- und Aufnahmeposition 1 a.2 bzw. dem dort angeordneten und zu inspizierenden Gegenstand 2 gekippt sind. Dabei entsteht in der rechts in der Figur 4 dargestellten optischen Anordnung 16 kein richtiger Fokus mehr, bzw, liegt die Fokuslinie 26 im Bereich des Strahlenumlenkelements 21 a bzw. kurz vor dessen planer Spiegelfläche. Der Strahlengang wird auf diese Weise über das Strahlenumlenkelement 21 zu einem Beleuchtungselement 22a geführt, welches zur Ausleuchtung des Gegenstandes 2 dient.

Figur 5 zeigt das in Figur 4 dargestellte Prinzip in umgekehrter Form, wobei nunmehr der Strahlengang in der links dargestellten optischen Anordnung 15 über das Strahlenumlenkelement 21 zu dem Beleuchtungselement 22 umgelenkt wird und der Gegenstand 2 von der optischen Anordnung 16 inspiziert wird. Dies wird erreicht, indem in der optischen Anordnung 15 kein richtiger Fokus mehr entsteht, bzw, die Fokuslinie 26a im Bereich des Strahlenumlenkelements 21 bzw. kurz vor dessen planer Spiegelfläche liegt. Das Unmlenken des Strahlengangs in der optischen Anordnung 15 dient auch hierbei zur Ausleuchtung des Gegenstandes 2.

Demgegenüber sind im Strahlengang der rechten optischen Anordnung 16, zwischen dem zu inspizierenden Gegenstand 2 und dem Kamerasystem 3 bzw. dessen Objektiv 4, dessen optische Achse auch beispielsweise in der XZ-Ebene angeordnet ist, ausgehend vom Gegenstand 2 aufeinander folgend der mit seinen Krümmungsachsen horizontal bzw. in Richtung der Y-Achse orientierte, mit seiner konkaven Seite dem Gegenstand 2 zugewandte und die Öffnung 24 der Strahlumlenk- und Umformoptik 18 bildende erste Spiegel 19a, auf diesen folgend der zweite konkave Spiegel 20a und auf diesen folgend das Umlenkelement 9 vorgesehen, auf welches dann das Kamerasystem 3 folgt. Die Fokuslinie 25a, die sich senkrecht zur Zeichenebene der Figur 5, d.h. in Richtung der Y-Achse erstreckt, liegt hierbei im Strahlengang zwischen dem ersten konkaven Spiegel 19a und dem zweiten konkaven Spiegel 20a, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform unmittelbar vor dem zweiten Spiegel 20a bzw. dessen konkaver Spiegelfläche. Vom zweiten Spiegel 20a, der auch hier beispielsweise ein Ellipsoidspiegel sein kann, werden die auf diesen auftreffenden Licht-Strahlen nunmehr über das Umlenkelement 9 in Richtung des Kamerasystems 3 umgelenkt. Das Strahlenumlenkelement 21 a, welches sich in der Position des zweiten Spiegels 20a befindet, liegt dabei außerhalb des Strahlengangs, d. h., dass bei Inspektion des Gegenstandes 2 durch die optische Anordnung 16 die Licht-Strahlen an dem Strahlenumlenkelement 21 a vorbeigeleitet werden.

Im Folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung 1 b zusammenfassend beschrieben.

Für die Inspektion wird der Gegenstand 2 in Richtung der horizontalen Y-Achse zwischen den Öffnungen 23 und 24 der optischen Anordnungen 15 und 16 bzw. an der zwischen den optischen Anordnungen 15 und 16 liegenden Prüf- und Aufnahmeposition 1 a.2 vorbeibewegt. Für die Abbildung mit den Kamerasystemen 3 sind die beiden optischen Anordnungen 15 und 16, d. h. deren Strahlumlenk- und Umformoptiken 17 und 18 derart einander zugeneigt, d. h. in Richtung der Prüf- und Aufnahmeposition 1 a.2 bzw. dem dort angeordneten und zu inspizierenden Gegenstand 2 gekippt, dass deren Fokuslinien 25, 25a, 26 und 26a derart zueinander verschoben sind, dass bei Inspektion des Gegenstandes 2 durch die eine der Anordnungen 15 oder 16, der Strahlengang bzw. die Licht-Strahlen der anderen Anordnung 16 oder 15 so umgelenkt werden, dass diese auf ein Beleuchtungselement 22 oder 22a treffen, welches zur Ausleuchtung des Gegenstandes 2 dient. Dies kann gleichzeitig auf beiden Seiten, das heißt gleichzeitig bei beiden optischen Anordnungen 15 und 16 erfolgen, so dass ein Gegenstand 2, der in der Prüf- und Aufnahmeposition angeordnet ist, gleichzeitig von beiden Seiten inspiziert und ausgeleuchtet werden kann.

Die für die in den Figuren 1 , 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen vorteilhaften Ausgestaltungen gelten auch für die optischen Anordnungen 15 und 16. Das heißt, dass beispielsweise bei der Aufeinanderfolge eines Ellipsoidspiegels auf einen Parabolspiegel die Kamerasysteme der optischen Anordnungen 15 und 16 mit einem wesentlich reduzierten Öffnungswinkel ausgeführt werden können. Zudem werden, wie bereits auch schon für die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform beschrieben, mit den Strahlumlenk- und Umformoptiken 17 und 18 verbesserte und von Randverzerrungen freie Abbildung des jeweiligen Gegenstandes 2 erreicht, und zwar insbesondere auch in der Weise, dass in Bezug auf die Y-Achse, die Grundsätze der entozentrischen Perspektive gelten, d.h. nahe Objekte größer abgebildet werden als ferne Objekte. In Bezug auf die Z-Achse wird der Strahlengang so gelenkt, dass sich für diese Abbildung eine parallele Sicht ergibt und dadurch u.a. Verzerrungen im Bereich der in Richtung der Z-Achse von einander beabstandeten Oberseite und Unterseite der vermieden sind.

Mit ME ist in den Figuren 1 und 2 jeweils die Mittel- oder Symmetrieebene des geneigten Parabolspiegels 7 bezeichnet, zu der er bezüglich seiner Krümmung spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Diese Mittelebene ME schließt mit der YZ-- Ebene einen Winkel kleiner 90° ein.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1 , 1a, 1 b Vorrichtung

1 .1 , 1a.1 optische Anordnung

1 .2, 1a.2 Prüf- und Aufnahmeposition

2 Gegenstand

3 Kamerasystem

4 Objektiv

5 Kamerachip

6, 6a Strahlumlenk- und Umformoptik

6.1 , 6a.1 Öffnung

7 Parabolspiegel

8, 9 Strahlumlenkelement oder Umlenkspiegel

10 Fokuslinie

1 1 Abbildung des Gegenstandes 2 auf Kamerachip

12 Ellipsoidspiegel

13 Fokuslinie

14 Abbildung des Gegenstandes auf dem Kamerachip

15, 16 optische Anordnung der Vorrichtung 1 b

17, 18 Strahlenumlenk- und Umformoptik zu 15 und 16

19, 19a erster Spiegel zu 17 und 8

20, 20a zweiter Spiegel zu 17 und 18

21 , 21a Strahlenumlenkelement zu 17 und 18

22, 22a Beleuchtungselement zu 15 und 16

23, 24 Öffnung zu 17 und 18

25, 25a Fokuslinie im Bereich des zweiten Spiegels 20, 20a

26, 26a Fokuslinie im Bereich des Strahlenumlenkelements 21 , 21a S1 , S2, S3 Licht-Strahlen

X, Y, Z Raumachsen

ME Krümmungsachse