Die Erfindung betrifft eine Leuchte zur optischen Kontrolle von Oberflächen, welche eine über eine Scheibe als Fläche verteilte, abwechselnd dunklere und hellere, gleichmäßig helle und gefärbte Streifen aufweist.

Die Qualitätskontrolle von Oberflächen, speziell die Qualitätskontrolle von gekrümmten Oberflächen von Fahrzeugkarosserien ist bis heute ein Prozess, der nur durch den Menschen und nicht maschinell in befriedigender Weise durchgeführt werden kann. Bei der Kontrolle von einzelnen Karosserieteilen oder des fertigen Fahrzeuges werden die Auswirkungen der unterschiedlichen Produktionsprozesse erkennbar. Der Fachmann ist in der Lage, zu erkennen, ob die Karosseriepresse die erwünschte Form presst, ob die Form der Karosserie zu Formfehlern aufgrund thermisch bedingter, mechanischer Spannungen neigt und ob Lunker oder Störstellen im Stahlblech der kalt- verformten Karosseriebleche vorhanden sind. Schließlich kann der Fachmann bei der Qualitätskontrolle den Prozess der mehrlagigen Lackierung prüfen. Das Karosserieteil wird zunächst durch eine Phosphatierung grundiert. Variiert die Schichtdicke der Phosphatierung über die großflächige Oberfläche des Karosserieteils, so können geringfügige Formfehler in der Karosseriewölbung entstehen. Das Fließverhalten der noch flüssigen Tauchlackierung kann beim Abfließen nach dem Tauchen in die viskose Tauchlackierung zu Schichtdickenunterschieden zwischen beim Abfließen höher und tiefer angeordneten Bauteilen führen. Schließlich ist die gleichmäßige Beschaffenheit der weiteren Grundierung ursächlich für einen gleichmäßigen Lackauftrag. Der Lack selber kann bei mehrschichtigen Lackierungen eine Vielzahl von optisch erkennbaren Unterschieden aufweisen, wie ein unterschiedliches Reflexionsverhalten gegenüber diffusem Umgebungslicht und brillantem Spitzlicht. Des Weiteren können typische Polierspuren zu hologrammähnlichen Störstellen im Lack führen, die optisch unerwünschte Störstellen erzeugen. Des Weiteren kann die Oberflächenbeschaffen ^¬ heit von heute in der Produktion üblichen Wasserlacken, die beim Aushärten zu einer erwünschten orangenhautähnlichen Struktur führen, geringfügige Produktionsfehler kaschieren, wie zum Beispiel beim Tauchgrundieren auf der Oberfläche verbliebene und in den aushärtenden Lack eingeschlossene Splitterstücke oder über die große

|Bestätigungskopie| Fläche ungleichmäßig stark aufgetragene oder ungleichmäßig ausgehärtete Lackstellen. Neben den hier geschilderten möglichen Fehlerquellen kennt der mit dem Karosseriebau betraute Fachmann eine große weitere Vielzahl von Produktionsfehlern oder deren Artefakte. In der Qualitätskontrolle werden daher Nuanceure, Karosseriebauingenieure, Metallographen, Lackierer, Chemiker und Verfahrenstechniker eingesetzt, welche möglichen Fehlerquellen der ihnen angetrauten Produktionsprozesse im Detail kennen und diese bei der Qualitätskontrolle erkennen können.

Für die optische Untersuchung der gekrümmten Karosserieoberflächen ist es wichtig, dass eine Lichtquelle mit über die Zeit konstanter Helligkeit und Lichtverteilung vorhanden ist, mit der die Qualitätskontrolle durchgeführt wird. Der Fachmann hat zum Teil sehr hohe Anforderungen an die Art und die Qualität der Lichtquelle, um die zum Teil durch die Art der Lackierung kaschierten produktionsbedingten Abweichungen der Oberflächenbeschaffenheit vom Idealzustand überhaupt erkennen zu können. Zum einen ist es wichtig, dass das Prüflicht von der Lichtquelle unter einem sehr großen Winkel gleichmäßig abgestrahlt wird. Das Prüflicht soll ein reproduzierbares Spektrum und damit eine vorbestimmte Farbe aufweisen. Außerdem soll der Farbwiedergabeindex bestimmten Qualitätsanforderungen genügen. Das Verhältnis von diffusen Lichtanteilen zu Brillanz der Lichtquelle soll ebenfalls reproduzierbar sein und sich nach Möglichkeit über den Lebenszyklus der Prüfleuchte und auch zwischen verschiedenen Prüfleuchten nicht ändern. Das Verhältnis von polarisiertem Licht zu nicht polarisiertem Licht des Prüflichtes, ausgedrückt als Stokes-Vektor, soll je nach Einsatzart entweder sehr stark ausgeprägt sein oder im anderen Extremfall soll gar kein polarisiertes Licht vorhanden sein. Schließlich sollen für die Prüfung der Oberfläche herangezogene Prüfmuster in der Lichtquelle so beschaffen sein, dass die Augen des Qualitätsprüfers nicht übermäßig stark durch variierende Hell-Dunkel-Kontraste belastet werden, was hilft, ermüdungsbedingte Kontrollfehler zu vermeiden.

In der deutschen Patentschrift DE 198 15 250 A1 wird eine Lichtquelle für Qualitätsprüfzwecke offenbart. Um für den Qualitätsprüfer ein erwünschtes Prüfmuster für die Kontrolle der Beschaffenheit der Oberflächenkrümmung von Karosseriebauteilen bereitzustellen, werden kontrastreiche Streifenmuster in der großflächigen Lichtquelle durch einen Wechsel von Stablinsen und Prismen erzeugt. Diese dort beschrieben Lichtquelle unter Einsatz von Leuchtstoffröhren mit vorbestimmter Farbtemperatur hat sich zum Einsatz in der Qualitätskontrolle bewährt. Da sich aber die Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Oberflächenbeschaffenheit in der Produktion stets erhöhen, erhöhen sich auch die Anforderungen an die Art und Beschaffenheit der für die Qualitätskontrolle eingesetzten Prüfleuchten. Bei der zuletzt erwähnten Prüfleuchte ergibt sich das Problem, dass die eingesetzten Leuchtstoffröhren eine vorbestimmte Zeit zum Aufwärmen benötigen. Während der Aufwärmphase ändert sich sowohl die Farbtemperatur des Lichts der Leuchtstoffröhre als auch die Helligkeit. Der Einsatz der Stablinsen und Prismen ist bei der optischen Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit unter Wechsel der Blickposition dann problematisch, wenn bei einer starken Winkel- oder Ortsveränderung des Blicks des Qualitätsprüfers auf die Karosserieoberfläche das Prüfmuster einer gewissen Änderung unterliegt. Durch den räumlichen Aufbau der für die Qualitätsprüfung eingesetzten Lichtkästen kann es bei einer starken Winkelveränderung des Prüfblicks zu einer parallaxenbedingten, unterschiedlichen Ausrichtung der Leuchtstoffröhre-Stablinsenanordnung beziehungsweise Leuchtstoffröhren-Prismenanordnung kommen, die eine Interpretation des so bewusst erzeugten Eindrucks des Reflexionsbildes erschweren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leuchte zur optischen Kontrolle von Oberflächen bereit zu stellen, welche den stets größer werdenden Anforderungen eines Qualitätsprüfers genügt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Scheibe aus einem transparenten, lichtleitenden Material besteht, in das Lampen seitlich über eine Kante Licht einkoppeln, wobei die dunkleren Streifen der Scheibe sowohl auf der zum Betrachter zugewandten Seite als auch zur vom Betrachter abgewandten Seite so glatt und ohne Struktur versehen sind, so dass eine innere Totalreflexion auf beiden Seiten der Scheibe den Austritt von dem seitlich eingekoppelten Licht verhindert, und die hel ^¬ leren Streifen der Scheibe auf der vom Betrachter abgewandten Seite strukturiert sind, so dass die innere Totalreflexion auf der zum Betrachter zugewandten Seite unterbunden ist und an diesen Stellen aus der Oberfläche der Scheibe austritt. Weitere vor ^¬ teilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen zu Anspruch 1 angegeben.

Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass das Prüflicht als flächige Leuchte zur Verfügung gestellt wird, wobei die Fläche der Leuchte für die Oberflächenkontrolle ein typi- sches Streifenmuster aufweist. Das Besondere der erfindungsgemäßen Leuchte ist, dass das Licht seitlich in eine Kante einer Scheibe aus einem transparenten Material eingekoppelt wird, wobei das eingekoppelte Licht durch eine beidseitige Totalreflexion auf beiden Oberflächen der Scheibe, nämlich auf der zum Betrachter zugewandten Vorderseite als auch zu der vom Betrachter abgewandten Seite nicht austritt. Die polierten, glasklaren Flächen der Scheibe erscheinen somit dunkel.

Um in geringfügiger Menge dennoch austretendes Licht einzufangen, wird in einer ersten Ausgestaltung der Leuchte auf der vom Betrachter abgewandten Seite eine schwarze, Licht stark absorbierende Folie eingesetzt, um unerwünschte Rückseitenreflexionen zu vermeiden. Durch die Vermeidung der Rückseitenreflexion wird ein Streifenlicht mit hohem Kontrastverhältnis erzeugt, dass dem Qualitätsprüfer dabei hilft mit den kontraststarken Lichtkanten Oberflächen durch Sichtkontrolle zu prüfen. Um die Helligkeit der hellen Streifen zu verstärken, ist in einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine weiße oder das Licht spiegelnde, Licht stark reflektierende Folie auf der vom Betrachter abgewandten Seite angeordnet ist, um eine Rückseitenreflexion zu erzeugen. Hierdurch wird die Lichtstärke an den hellen Stellen verstärkt.

Für eine besonders kontrastreiche Prüfleuchte ist vorgesehen, an den Stellen der Scheibe, die poliert sind und in denen eine beidseitige Totalreflexion stattfindet, eine schwarze, Licht stark absorbierende Folie vorhanden ist, um unerwünschte Rückseitenreflexionen an den dunklen Stellen zu vermeiden, und an den Stellen der Scheibe, wo eine Totalreflexion auf der dem Betrachter zugewandten Seite unterbunden ist und die hellen Streifen oder Stellen angeordnet sind, eine weiße oder eine das Licht spiegelnde, Licht stark reflektierende Folie auf der vom Betrachter abgewandten Seite an ^¬ geordnet ist, um eine Rückseitenreflexion zu erzeugen.

Damit Licht als Streifenmuster aus der zum Betrachter zugewandten Oberfläche austritt, ist an den Stellen, wo ein Lichtstreifen erzeugt werden soll, die vom Betrachter abgewandte Rückseite strukturiert. Die Strukturierung unterbindet die Totalreflexion durch Lichtstreuung auf der zum Betrachter gewandten Vorderseite. Es ist also nicht vorgesehen, die Rückfläche einfach aufzurauen, wodurch Licht auf der vom Betrach ^¬ ter abgewandten Seite austreten und störendes Rückseitenlicht erzeugen würde, son- dem der Reflexionswinkel wird bewusst so durch die Strukturierung verändert, dass die Totalreflexion auf der zum Betrachter zugewandten Seite unterbunden wird, so dass das seitlich eingekoppelte Licht bevorzugt auf der zum Betrachter zugewandten Seite aus der Scheibe austritt. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass das Licht einer solchen Flächenleuchte gegenüber bekannten Prüfleuchten verbesserte Eigenschaften aufweist. Zum einen ist das Verhältnis von polarisiertem Licht zu unpolari- siertem Licht über einen sehr großen Betrachtungswinkel gleichmäßig. Das Abbild des Streifenmusters der Flächenleuchte ändert sich bis auf die geometrische Projektion nur unmerklich bis gar nicht bei einem sehr starken Wechsel der Betrachterposition.

Da das ausgekoppelte Licht stets in einem durch die Strukturierung vorgegebenen Anteil aus der Scheibe ausgekoppelt wird, verhält sich die Scheibe als Lichtleiter mit einem Extinktionsverhalten. Die aus der Spektroskopie bekannte Extinktion von Licht führt zu einer logarithmischen Abnahme der Lichtintensität über einen gleichmäßig strukturierten Abschnitt. In Folge dessen würde bei einer gleichmäßigen Strukturierung die Lichtintensität in räumlicher Nähe zur Lichteinkopplung, bei einem hellen Streifen ist die Lichteinkopplung der Ort des Übergangs von einem dunklen Streifen zu dem hellen Streifen, stärker sein als die Lichtintensität in räumlicher Entfernung zur Lichteinkopplung, beziehungsweise dem Ort des Übergangs von einem dunklen Streifen zu dem hellen Streifen. Die Prüfleuchte würde bei einer großen Fläche einen merklichen, umgekehrten Vignetten-Effekt zeigen. Sofern das Licht nur von der Seite eingekoppelt wird, würde jeder zur Einkopplungsseite parallele Streifen einen typischen Lichtgradienten erzeugen.

Für großflächige Prüf leuchten oder Prüf leuchten mit breiten hellen Streifen ist daher vorgesehen, dass die helleren Streifen aus einem auf der vom Betrachter der Scheibe abgewandten Seite feinem Muster mit im Bereich von weniger als 1 mm und größer als 0,05 mm, bevorzugt weniger als 0,2 mm und größer als 0,1 mm, abwechselnden Bereichen von Totalreflexion und Lichtauskopplung bestehen, wobei innerhalb der helleren Streifen das Flächenverhältnis von Bereichen mit Lichtauskopplung zu Bereichen mit beidseitiger Totalreflexion umgekehrt logarithmisch proportional zur Entfernung zur Kante mit Lichteinkopplung ist, wobei als Kante mit Lichteinkopplung für scheibenrandseitige Streifen die Kante der Scheibe und für scheibenrandferne Streifen die Grenze des Übergangs von einem dunklen Streifen zu dem hellen Streifen gemeint ist, so dass mit zunehmender Entfernung der Bereiche von der Kante mit Lichteinkopplung die Flächenanteile der Bereiche mit Lichtauskopplung zunehmen. Die Kante mit Lichteinkopplung ist dabei entweder die tatsächliche Seite der Lichteinkopplung oder aber der Übergang von einem dunklen Streifen zu einem hellen Streifen. Die Rückseitenstrukturierung ist keine Aufrauhung, die zu einer Lichtauskopplung mit unerwünschter Rückseitenreflexion führt, sondern die Rückseitenstrukturierung verhält sich ähnlich wie eine Schar von kleinen Spiegeln, die durch eine Einkerbung der Rückseite entstehen und das Licht zwar ebenfalls in das Material der Scheibe zurückwerfen, aber unter einem Winkel, der auf der zum Betrachter gewandten Seite nicht den Glanzwinkel, ab dem Totalreflexion entsteht, unterschreitet. Als Folge davon tritt das Licht aus dem Material der Scheibe aus. Die Menge des ausgekoppelten Lichtes pro Flächeneinheit hängt ab vom Verhältnis der spiegelnd wirkenden Flächenanteile, die ähnlich wie in einer Fresnel-Linse oder in einer Spiegelmatrix strukturiert sind, zu Flächenanteilen, die nicht lichtauskoppelnd wirken. Um Randeffekte an den Grenzen zwischen lichtauskoppelnd wirkenden Flächen und den nicht licht auskoppelnden Flächen zu vermeiden, die dennoch zu einer Rückseitenreflexion von Licht führen können oder zumindest um die Menge des unerwünschten Rückseitenlichtes zu minimieren, ist es ratsam, die Frequenz zwischen beiden Flächentypen möglichst gering zu halten, um weniger Grenzflächen pro Flächeneinheit zu erzeugen. Die Frequenz darf aber auch nicht zu groß sein, um die Ausbildung einer für das menschliche Auge erkennbare Rasterfläche zu vermeiden, die bei der Qualitätskontrolle zu einem unerwünschten Interferenzmuster führen könnte.

Um eine für das menschliche Auge in Bezug auf den Ort hochfrequente Streifenbil ^¬ dung zu vermeiden, ist in Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte daher vorgesehen, dass die Bereiche mit Totalreflexion und Bereiche mit unterbundener Total ^¬ reflexion in einem Rautenmuster oder einem hexagonalen Muster angeordnet sind.

Die räumlichen Bedingungen in einer Produktionsstraße sind in der Regel eng. Durch einen Prüftunnel fahren sowohl kleine Fahrzeuge, wie kleine Sportwagen, als auch größere Fahrzeuge, wie zum Beispiel als SUV bekannte Fahrzeuge. Um stark auf ^¬ bauende Leuchtenanordnungen zu vermeiden, die den Platz für den Qualitätsprüfer einengen, ist in Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte vorgesehen, dass die Lichteinkopplung auf der Seite der Scheibe durch sehr raumsparende LED vorge- nommen wird, die bevorzugt ein Weißlicht produzieren. Der Einsatz von LED als Lichtquelle hat des Weiteren den Vorteil, dass gegenüber herkömmlichen Lichtquellen Energie eingespart wird, was bei den großflächig eingesetzten Leuchten in der Qualitätskontrolle einen merklichen finanziellen Effekt hat. Schließlich ist der Effekt des Einsatzes der LED eine im Verhältnis zur Lichtproduktion geringeren Wärmeentwicklung, so dass die Prüftunnel, in dem sich ein Qualitätsprüfer längere Zeit aufhält, nicht unerwünscht heiß werden und somit die Konzentrationsfähigkeit des in einem Prüftunnel arbeitenden Qualitätsprüfers somit in erwünschter Weise länger aufrechterhalten werden kann.

Für die Prüfung von Lackoberflächen ist es für den Qualitätsprüfer hilfreich, wenn die Prüfung mit Licht unterschiedlicher Farbtemperatur vorgenommen wird. Da die hier vorgestellten Prüfleuchten eine gleichmäßige Lichteinkopplung aufweisen, kann in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Lichtfarbe des Prüflichts veränderbar ist.

Da das durch einzelne LED synthetisierte Licht kein kontinuierliches Spektrum mit im Wesentlichen geradem oder geglättetem stetigen Kurvenverlauf der Intensitätsverteilung aufweist, sondern durch die Intensitätsmaxima der verwendeten LED charakterisiert ist, ist bei der Wahl der Lampen für die Leuchte die Einhaltung eines Farbwiedergabeindex notwendig, damit Lackfarben unter Kunstlicht der erfindungsgemäßen Lampe so wie unter Himmelslicht erscheinen. Der Farbwiedergabeindex ist eine photometrische Größe, mit der sich die Qualität der Farbwiedergabe von Lichtquellen gleicher korrelierter Farbtemperatur beschreiben lässt. Die korrelierte Farbtemperatur beschreibt einen Farbort in der üblichen relativen Auftragung der Tnstimuluskurven im CIE-Normvalenzsystem, benannt nach der internationalen Kommission (CIE - Com- mission internationale de l'eclairage). Diese Auftragung ist auch als CIE-Normfarbtafel bekannt. Der Farbort der korrelierten Farbtemperatur liegt auf einer Kurve in der CIE- Normfarbtafel, welcher der Farbempfindung eines schwarzen Strahlers nach Planck entspricht, wobei jede Temperatur eines schwarzen Strahlers im Bereich von ca. 1 .000 K bis ca. 10.000 K einer etwas anders durch den Menschen empfundene Farbe entspricht. Die Auftragung der Farbempfindung eines schwarzen Strahlers bei unter ^¬ schiedlicher Temperatur in einer CIE-Normfarbtafel entspricht der Planck'schen Schwarzstrahlerkurve oder kurz: Planck-Kurve. Ein beliebiger Farbort in der CIE- Normfarbtafel kann über Linien, auf denen subjektiv gleichartig empfundene Farben mit unterschiedlicher Helligkeit liegen, einem Farbort auf der Planck-Kurve zugeordnet werden.

Bei der Bestimmung des Farbwiedergabeindex werden Referenzfarben dem zu bemessenden Licht ausgesetzt und die Remission der Referenzfarben wird bestimmt. Aus den Remissonswerten kann der Farbwiedergabeindex nach bekannter Weise berechnet werden. Ein Wert des Farbwiedergabeindex nahe 100 zeigt eine hohe Qualität der Farbwiedergabe an.

Da eine beliebige Lichtfarbe in der CIE-Normfarbtafel durch eine Vielzahl unterschiedlicher Kombinationen von Lichtquellen mit anderer Lichtfarbe konstruiert werden kann, nämlich durch konstruierte Wahl der Intensität der verschiedenen Lichtfarben, ist es möglich, mit einer geringen Anzahl von schmalbandigen Lichtquellen eine beliebige Lichtfarbe zu erzeugen. Die exakte Vorgehensweise zur Konstruktion einer Lichtfarbe aus anderen Farben mit Hilfe der CIE-Normfarbtafel ist den Veröffentlichungen der CIE entnehmbar und Gegenstand der modernen Farblehre. Dieselbe Lichtfarbe ist aber, ohne dass ein Mensch dies unterscheiden könnte, auch mit einer größeren Anzahl unterschiedlicher Farbbeimischungen konstruierbar. Als grobe Regel gilt dabei, dass mit steigender Anzahl von Lichtfarben, aus denen eine Lichtfarbe erzeugt wird, auch der Farbwiedergabeindex steigt.

Um die möglichst farbgetreue Farbwiedergabe für das menschliche Sehvermögen zu ermöglichen, ist es in Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn der Farbwiedergabeindex der für die Leuchten eingesetzten Lampen mindestens 80 beträgt. Der Fachmann ist hier frei, innerhalb des visuellen Bereiches des Lichtspektrums die ein ^¬ zelnen LED so zu wählen, dass der Farbwiedergabeindex von 80 auch erreicht und gegebenenfalls noch erhöht wird.

Der vorgewählte Farbwiedergabeindex kann bei unterschiedlichen korrelierten Farb ^¬ temperaturen durch Wahl der Lichtkomponenten konstruiert werden. Um die Farbwie ^¬ dergabe der Oberfläche von Fahrzeuglacken noch weiter zu verbessern, ist nach vor ^¬ teilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die korrelierte Farbtempera ^¬ tur der eingesetzten Lampe mindestens 2.700 K beträgt. Für die visuelle Prüfung haben sich Farbtemperaturen im als„warm" empfundenen Bereich von 3.800 bis 4.200 K, bevorzugt bei 4.000 K und im als„kalt" empfundenen Bereich von 6.300 K bis 6.700 K, bevorzugt bei 6.500 K als vorteilhaft erwiesen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Lampen der Leuchte LED-Lampen sind, welche auf einem Substrat LEDs mit unterschiedlichen Farbspektrum aufweisen, wobei eine Steuerungsvorrichtung die Intensität der verschiedenen LEDs mit verschiedenen Farbspektren auf Anforderung so variiert, dass der Farbort des aufsummierten Lichtspektrums der verschiedenen LED mit verschiedenen Farbspektren im Tristimulus-Diagramm stets auf der Planck'schen Schwarzstrahlerkurve liegt, wobei der Farbort im Stimulus-Diagramm durch die Steuerungsvorrichtung zwischen im als„warm" empfundenen Bereich von 3.800 bis 4.200 K, bevorzugt bei 4.000 K, und im als„kalt" empfundenen Bereich von 6.300 K bis 6.700 K, bevorzugt bei 6.500 K, variierbar ist.

Bei extremen Winkeländerungen des Blicks des Qualitätsprüfers ist es manchmal notwendig, auf Anforderung die Lichtintensität des Prüflichtes kurzzeitig abzuschwächen oder zu erhöhen. In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte ist daher vorgesehen, dass die Leuchte über eine Bedieneinheit, oder sogar über eine Fernbedienung in vordefinierten Stufen oder kontinuierlich gegenüber Normalbetrieb wahlweise abdunkelbar oder verstärkbar ist.

Für sehr besondere Prüfanforderungen kann es hilfreich sein, wenn polarisiertes Licht zur Qualitätskontrolle eingesetzt wird. Der Qualitätsprüfer kann so entweder unter Einsatz einer Polfilterbrille oder bei geübtem Blick auch ohne weitere Hilfsmittel Reflexionsunterschiede der Lackoberfläche erkennen. Da der Mensch aufgrund der Ausrichtung seiner Sehzapfen in der Fovea des menschlichen Auges dazu in der Lage ist, polarisiertes Licht auch ohne Hilfsmittel zu erkennen (dieser Effekt wird als sog.„Haidingers Büschel" bekannt), was jedoch eine erhebliche Übung erfordert, kann ein geübter Qualitätsprüfer sehr feine Unterschiede der Oberflächen in Bereichen von grö ^¬ ßeren Lackoberflächen mit dem bloßen Auge bei Einsatz von polarisiertem Licht erkennen. In sehr besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Leuchte einen Polfilter, bevorzugt als HN-50-Filter aufweist, dessen Polarisations ^¬ richtung im Einsatz der Leuchte waagrecht ist, wobei bei Einsatz eines Polfilters das Material der Scheibe bevorzugt spannungsarmes Quarzglas ist und die Lichteinkopp- lung in vertikaler Richtung geschieht. Da das Licht bei der inneren Totalreflexion bereits eine Polarisation erfährt, die von der Lage des Spiegelwinkels abhängig ist, hilft der Einsatz von spannungsarmem Quarzglas einen zusätzlichen umgekehrten Vignetten-Effekt oder einen regenbogenfarbenartigen Polarisationseffekt zu vermeiden, der entstehen kann, wenn verspannter Kunststoff in Verbindung mit einer Polarisation durch mehrfache innere Totalreflexion die Polarisation des aus der Leuchte austretenden Lichtes und dies in der Regel mit einer großen Dispersion variiert.

Für den langfristigen Einsatz in der Qualitätskontrolle ist die Aufrechterhaltung der Lichtqualität notwendig. Um der alterungsbedingten Intensitätsabnahme von modernen Hochleistungs-LED vorzubeugen, wird man bestrebt sein, die LED im regelmäßigen Turnus auszutauschen. In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte ist daher vorgesehen, dass die Lampen in einer auswechselbaren Schiene angeordnet sind, die auf der Scheibe seitlich aufsitzt, wobei die Schiene über eine Maske optisch abgedeckt ist. Die Maske ist nicht nur aus kosmetischen Gründen auf der Leuchte angeordnet, sondern auch, um den gegebenenfalls auftretenden Lichtkegel im unmittelbaren Bereich der Lichteinkopplung auszublenden, der den Qualitätsprüfer bei der Begutachtung des Werkstücks stören könnte.

Die vorgeschlagene Leuchte wird nicht in Alleinstellung eingesetzt, sondern in der Regel wird ein Lichttunnel aus einer Vielzahl von Prüfleuchten aufgebaut, in dem die Prüfleuchten über eine zentrale Einheit gesteuert werden. Für die Vereinfachung der Steuerung ist daher in Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchte vorgesehen, dass ein Buskontakt vorhanden ist, über welchen mehr als eine Leuchte zu einem Verbund verschaltbar ist.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Szene einer Oberflächenprüfung eines hergestellten Kraftfahrzeuges durch einen Qualitätsprüfer,

Fig. 2 eine überzeichnete Skizze einer durch die erfindungsgemäße Leuchte sicht ^¬ bar gemachten Oberflächenfehlers,

Fig. 3 ein Beispiel eines für die Oberflächenprüfung eingesetzten Streifenmusters

(Muster gröber als real), Fig. 4 eine Skizze eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße Leuchte,

Fig. 5 eine detailliertere Skizze eines Querschnitts durch die erfindungsgemäße

Leuchte,

Fig. 6 eine detailliertere Skizze eines Querschnitts durch eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäße Leuchte,

Fig. 7 eine Leuchte mit Steuerungsvorrichtung, Fernbedienung und Buskontakt in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 eine Tristimuluskurve nach CIE mit eingezeichneter Planck-Kurve

In Figur 1 ist eine typische Szene einer Qualitätskontrolle eines neu hergestellten Fahrzeuges durch einen Qualitätsprüfer QP dargestellt. Der Qualitätsprüfer QP steht für die Kontrolle neben dem erkennbaren Fahrzeug, das in einem Tunnel aus einer Vielzahl von Leuchten 1 abgestellt ist, wobei die einzelnen Leuchten 1 jeweils ein typisches für die Qualitätsprüfung typisches Streifenmuster zeigen. Die Streifenmuster der Leuchten 1 spiegeln sich in der glänzenden Karosserie des neu hergestellten Fahrzeuges und der Qualitätsprüfer QP nimmt zur Prüfung eine Vielzahl von unterschiedlichen Haltungen gegenüber dem Fahrzeug ein, peilt über die Oberfläche oder versucht, die virtuellen Spiegelbilder der Leuchten zu erkennen. Dafür beugt sich der Qualitätsprüfer QP über die Karosserie, geht in die Hocke, peilt für ihm bekannte Orte der Karosserie an, um typische oder atypische Herstellungsfehler zu erkennen. Die Prüfung erfordert mitunter eine sehr starke Konzentration des Qualitätsprüfers QP, bei der die Beschaffenheit der Leuchten einen sehr erheblichen Beitrag zur Qualitätsprüfung beisteuert.

In Figur 2 ist ein überzeichneter Oberflächenfehler als Defekt D in einer Kühlerhaube KH eines Fahrzeuges dargestellt, der durch eine Spiegelung der Leuchte 1 sichtbar gemacht ist. Bei der Qualitätsprüfung wird das Licht der Leuchte 1 mit einer Abfolge von dunkleren Streifen 5 und helleren Streifen 4 auf der Kühlerhaube KH gespiegelt und die typische Form der Kühlerhaube verzerrt das Licht der Leuchte 1 zu einem sehr typischen Zerrbild, das bei einem defektfreien Fahrzeug harmonische Kurven gemäß der erwünschten Form der Kühlerhaube zeigt. Je nach Art und Lage des un ^¬ erwünschten Defektes, hier eine kleine Eindellung als Defekt D, die durch eine fehler- hafte Kaltverformung, ein Materialfehler des Bleches der Kühlerhaube, durch eine fehlerhafte Grundierung, Lackierung oder Unterfüllung entstehen kann, wird eine untypische und leicht erkennbare Verzerrung der harmonischen Kurvenform leicht sichtbar. Bei modernen Wasserlacken, die eine orangehautartige Struktur aufweisen, ist das Zerrbild häufig sehr komplex, etwa wie ein Lichtstreifen im Straßenverkehr, der durch eine stark verregnete Scheibe gesehen wird. Die Qualitätsprüfer müssen bei der Suche nach Fehlern häufig mehrere Stunden mit sehr hoher Konzentration arbeiten. Die Anforderungen an die Qualität der Beschaffenheit des Prüflichtes haben deswegen einen sehr starken Einfluss auf das Prüfergebnis.

In Figur 3 ist ein Beispiel eines typischen Prüfmusters dargestellt, wobei die eine helle Stelle oder einen hellen Streifen erzeugende Rautierung aufgrund der im Rahmen dieser Offenbarung möglichen Druckauflösung stark vergröbert dargestellt ist. Die Rautierung oder bei hexagonalen Mustern vorliegende Strukturierung ist kleiner als 0,5 mm pro Raute und liegt bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 0,3 mm. Die einzelnen Streifen einer üblicherweise mehr als 1 ,20 m hohen und ca. 50 cm breiten Prüfleuchte, die auch 1 ,50 m x 0,90 m aufweisen und auch noch größer sein kann, wechseln einander ab und umfassen hellere und dunklere Bereiche mit unterschiedlichen Helligkeitswerten und einem sehr schmalen und sehr hellen Streifen. Dabei sind die dunklen Streifen 5 ohne Muster oder Strukturierung der Scheibe 3 und die helleren Streifen 4 weisen die Strukturierung auf der dem Betrachter abgewandten Seite auf. Für eine visuelle Prüfung der Oberflächen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die helleren Streifen 4, 4.1 , 4.2 unterbrochen sind von dunklen Streifen 5, wobei die Helligkeit der Streifen 4, 4.1 und 4.2 durch die Art der Strukturierung der Scheibe 3 auf der dem Betrachter abgewandten Seite abnimmt.

In Figur 4 ist korrespondierend zu dem Streifenmuster in Figur 3 die Scheibe der Leuchte 1 dargestellt mit je einer Kante 7 zu beiden Seiten der Scheibe 3 und einer zum Betrachter zugewandten Seite 8 und einer vom Betrachter abgewandten Seite 9. Lampen 6, hier als überdimensional groß dargestellten LED-Schaltsymbole, sind an den Kanten 7 der Scheibe 3 angeordnet und diese strahlen ihr Licht seitlich in die Scheibe 3 ein. Auf der vom Betrachter abgewandten Seite 9 sind im Bereich der helle ^¬ ren Streifen 4 Strukturierungen 12 innerhalb der Scheibe 3 vorgesehen, die eine To ^¬ talreflexion des seitlich eingekoppelten Lichtes durch eine Unterschreitung des Glan- zwinkels auf der zum Betrachter zugewandten Seite 8 unterbinden, so dass an diesen Stellen das austretende Licht einen helleren Streifen 4, 4.1 und 4.2 erzeugt. In den nicht strukturierten Stellen 11 , wo entweder der Glanzwinkel nicht unterschritten wird oder wo das Flächenverhältnis von einander abwechselnden Bereichen mit Strukturierung und ohne Strukturierung zu Gunsten der nicht strukturierten Flächenanteile überwiegt, erscheint ein dunklerer Streifen 5.

In Figur 5 ist eine etwas detailliertere Skizze der übrigen Bestandteile der erfindungsgemäßen Leuchte 1 dargestellt. In der Querschnittsansicht sind die Scheibe 3 als zentraler Bestandteil, links und rechts je eine Schiene 18 mit darin aufgenommenen Lampen 6, die ihr Licht in die jeweils links und rechts angeordnete Kante 7 einkop- peln. Um gegebenenfalls Lichtkegel am Ort der Lichteinkopplung zu maskieren, ist eine Maske 19 vorgesehen, damit die Oberfläche der Leuchte 1 , wie sie in Figur 3 abgebildet ist, mit einer gleichmäßigen Helligkeit erscheint. Unterhalb der Scheibe 3, auf der vom Betrachter abgewandten Seite 9 sind die in Figur 4 erläuterten Strukturierungen 1 1 und nicht strukturierten Stellen 12 angeordnet, um die erwünschten Streifenmuster zu erzeugen. Um Rückseitenreflexionen zu vermeiden, ist vorgesehen, dass eine das Licht im Bereich der dunklen Streifen 5 absorbierende schwarze Folie hinter der Scheibe 3 auf der vom Betrachter abgewandten Seite 9 angeordnet ist und im Bereich der hellen Streifen 4, 4.1 und 4.2 eine das Licht reflektierende weiße oder spiegelnde Folie angeordnet ist.

In Figur 6 ist eine etwas detailliertere Skizze der übrigen Bestandteile der erfindungs ^¬ gemäßen Leuchte 1 dargestellt, die eine besondere Ausgestaltung in Form eines Polfilters aufweist. In der Querschnittsansicht sind die Scheibe 3 als zentraler Bestandteil, links und rechts je eine Schiene 18 mit darin aufgenommenen Lampen 6, die ihr Licht in die jeweils links und rechts angeordnete Kante 7 einkoppeln. Um gegebenenfalls Lichtkegel am Ort der Lichteinkopplung zu maskieren, ist eine Maske 19 vorgesehen, damit die Oberfläche der Leuchte 1 , wie sie in Figur 3 abgebildet ist, mit einer gleich ^¬ mäßigen Helligkeit erscheint. Unterhalb der Scheibe 3, auf der vom Betrachter abge ^¬ wandten Seite 9 sind die in Figur 4 erläuterten Strukturierungen 1 1 und nicht struktu ^¬ rierten Stellen 12 angeordnet, um die erwünschten Streifenmuster zu erzeugen. Um Rückseitenreflexionen zu vermeiden, ist vorgesehen, dass eine das Licht absorbie ^¬ rende schwarze Folie hinter4 der Scheibe 3 auf der vom Betrachter abgewandten Sei- te 9 angeordnet. Für sehr spezielle Anwendungen in der Qualitätskontrolle ist vorgesehen, eine Polfilterfolie 17 auf der zum Betrachter zugewandten Seite 8 anzuordnen.

In beiden Figuren, nämlich Figur 5 und Figur 6 ist nicht das tatsächliche Streifenmuster mit Musterung der strukturierten Stellen in den helleren Streifen 4, 4.1 und 4.2 dargestellt, weil die Auflösung im Lichte dieser Offenbarung nicht ausreicht, um die helleren Rautierung gegenüber dem dunkleren Bereich der dunkleren Streifen 5 mit angemessenem Helligkeitsunterschied durch Strukturierung darzustellen.

Die gegenständliche Leuchte 1 mit seinen weiteren Hilfsaggregaten ist in Figur 7 dargestellt. Die Leuchte mit dunkleren Streifen 5 und helleren Streifen 4 umfasst in Ausgestaltung der Erfindung eine zentrale Steuerungseinheit 13, sowie eine Bedieneinheit 16 für den Qualitätsprüfer, damit die Leuchte 1 kurzzeitig mit einer anderen Lichtleistung betrieben werden kann, und einen industrietypischen Buskontakt 21 , um mehr als eine Leuchte 1 zu einem Verbund zu schalten.

In Figur 8 ist schließlich eine Tristimuluskurve 14 aus dem CIE-Normvalenzsystem abgebildet, die benannt ist nach der internationalen Kommission (CIE - Commission internationale de l'eclairage). Der Farbort der LEDs in der erfindungsgemäßen Leuchte kann in Ausgestaltung der Leuchte durch Variation der relativen Leuchtintensität der eingesetzten LEDs entlang der eingezeichneten Planck-Schwarzstrahlerkurve 15 variiert werden, so dass der Qualitätsprüfer sowohl mit als„kalt" empfundenem Licht (hohe Temperatur bis max. 10.000 K) oder als„warm" empfundenem Licht (geringere Temperatur von 5.000 K bis max. 6.500 K) die zu prüfenden Oberflächen prüfen kann. Auf der Schwarzstrahlerkurve 15 sind die bevorzugten Farbtemperaturen des Prüflich ^¬ tes der erfindungsgemäßen Prüfleuchte bei 2.700 K, 4.000 K, 6.500 K dargestellt. Bei 10.000 K ist das Prüflicht bereits bläulich verfärbt und für eine längerfristige Beleuchtung bei der visuellen Prüfung weniger geeignet, weil dieses Licht als unangenehm empfunden wird. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E

Leuchte 13 Steuerungsvorrichtung

Oberfläche 14 Tristimulus-Diagramm

Scheibe 15 Schwarzstrahlerkurve nach

Planck

hellerer Streifen

16 Bedieneinheit

hellerer Streifen

17 Polfilterfolie

hellerer Streifen

18 Schiene

dunkler Streifen

19 Maske

Lampe

20 Folie

Kante

21 Buskontakt

Seite, zum Betrachter gewandt

Seite, vom Betrachter abgeQP Qualitätsprüfer

wandt KH Kühlerhaube

Muster D Defekt

Strukturierung

Bereich ohne Totalreflexion