DE19511196A1 - Optische Prüfvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum optischen Prüfen einer Oberfläche eines Gegenstandes bei der die Oberfläche von wenigstens einer Lichtquelle von oben durch ein Oberlicht und/oder durch ein Unterlicht von der Seite in einem spitzen Winkel in bezug auf die Oberfläche beleuchtbar ist und die wenigstens einen lichtempfindlichen Empfänger zur Aufnahme des von der Oberfläche kommenden reflektierten und/oder gestreuten Lichtes aufweist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die optische Prüfung der bedruckten Oberfläche einer Compact-Disc (CD), so daß im folgenden überwiegend von einer CD die Rede ist, ohne daß damit eine Beschränkung verbunden sein soll.

In der letzten Zeit haben sich CD′s aufgrund der hohen möglichen Klangqualität als Tonträger für den Hausgebrauch und der hohen möglichen Datendichte als reiner Datenträger in der Datenverarbeitung immer mehr durchgesetzt. Es handelt sich da her um ein Massenprodukt, das jedoch hohen bis höchsten Qualitätsansprüchen, insbesondere bei der Verwendung als reiner Datenträger, genügen muß.

Eine CD besteht im allgemeinen aus einer im Querschnitt mehrschichtigen kreisrunden Scheibe mit einem mittigen Kernloch für die Aufnahme und Zentrierung in einem Abspielgerät. Die CD setzt sich von unten, d. h. von der Leseseite des Abspielgerätes her gesehen, nach oben aus einer lichtdurchlässi­ gen Kunststoffschicht, auf der alle Informationen in Form von Vertiefungen (Pits) enthalten sind, einer dünnen metallischen Schicht, im allgemeinen aus Aluminium, zum Verspiegeln der Kunststoffschicht, und einer dünnen Lackschicht, die im allgemeinen durch UV- Licht gehärtet wird, zum Schutz der Metallschicht zusammen. Auf die UV-Lackschicht wird dann der Aufdruck, das sogenannte Label, für die Information des Verbrauchers mit bekannten Druckverfahren aufgebracht.

In radialer Richtung kann man bei einer CD mehrere koaxiale, kreisringförmige Bereiche vom Kernloch ausgehend nach außen unterscheiden. Unmittelbar am Kernloch befindet sich der Bereich, der zum Einspannen der CD in dem Abspielgerät dient. Daran schließt sich ein Bereich an, in dem der sogenannte Ident-Code eingeprägt ist, anhand dessen die CD eindeutig identifiziert werden kann. Anschließend folgt der Bereich, der zur eigentlichen Datenspeicherung dient. Falls die CD bis zu ihrer maximalen Speicherkapazität bespielt ist, endet der Bereich unmittelbar am äußeren Randbereich. Andernfalls ist zwischen dem Randbereich der CD und dem Datenbereich noch das sogenannte Lead- Out oder ein Spiegelband angeordnet.

Bei der Herstellung wird zunächst ein Rohling aus Polycarbonat im Druckgußverfahren hergestellt, wobei durch die Matrize bereits alle Informationen eingeprägt werden. Anschließend wird die eine Oberfläche des Rohlings mit der metallischen Spiegelschicht im Sputterverfahren versehen und mit der Lackschicht versiegelt. Um eine gleichförmige Verteilung der Lackschicht zu erhalten und um eine möglichst dünne Schicht zu erzielen, wird die CD bei diesem Vorgang zentrifugiert. Anschließend erfolgt das Bedrucken der CD mit dem Label.

Das Label ist für die Funktion der CD grundsätzlich ohne Bedeutung, da das Ablesen einer CD von der Unterseite her erfolgt. Für die Verbraucher ist jedoch ein einwandfreies Label häufig ein Kriterium für eine einwandfreie Abspielbarkeit der CD, so daß es erforderlich ist, einen fehlerfreien Druck auf der Oberfläche der CD zu erzeugen. Die UV-Lackschicht einer CD muß jedoch stets einwandfrei sein, da ansonsten die Gefahr besteht, daß die darunter liegende Metallschicht frühzeitig oxidiert, wodurch Ablesefehler entstehen können. Es sind daher Verfahren erforderlich, mit denen die Oberseite der CD, also das Label und gegebenenfalls auch die UV-Lackschicht, geprüft werden können. Da eine Prüfung jeder CD nach der Herstellung durchgeführt werden muß, ist es erforderlich, das Prüfungsverfahren für die Oberseite der CD in den laufenden Produktionsprozeß einzugliedern. Dadurch steht dem Prüfungsver­ fahren häufig nur eine begrenzte Prüfzeit zur Verfügung.

Für die Prüfung der bedruckten Oberfläche der CD wird im allgemeinen eine optische Vorrichtung eingesetzt, mit der die Oberfläche der CD von einem lichtempfindlichen Empfänger, im allgemeinen einer elektronischen CCD- Kamera, in der Draufsicht von oben aufgenommen wird. Das aufgenommene Istbild wird in einer Datenverarbeitungsanlage mit einem vorher eingemessenen Sollbild von einer einwandfreien Oberfläche mit bestimmten Prüfungskriterien verglichen. Jede Abweichung wird dann als Fehler erfaßt, und die CD wird in Abhängigkeit von der Größe und der Art der Abweichung aussortiert. Bei einer bekannten Vorrichtung wird die Kamera einmal belichtet, während die CD gleichzeitig sowohl von oben mit dem sogenannten Oberlicht als auch von der Seite in einem spitzen Winkel in bezug auf die Oberfläche mit dem sogenannten Unterlicht beleuchtet wird. Die Kamera empfängt dabei das von der Oberfläche reflektierte Oberlicht und das an der Oberfläche gestreute Unterlicht.

Ein Problem besteht bei der Eingliederung der Prüfvorrichtung darin, daß in der Regel nur ein begrenzter Einbauraum zur Verfügung steht. Insbesondere ist es erforderlich, daß Handhabungsmittel den Gegenstand, beispielsweise die CD, zu der Prüfvorrichtung hin- und von der Prüfvorrichtung wegbewegen können. Herkömmlicherweise wird daher das Oberlicht über einen teildurchlässigen Spiegel auf die Oberfläche umgelenkt, der oberhalb des Freiraumes für die Handhabungsmittel angeordnet ist. Aufgrund des Strahlenverlaufes der an der Oberfläche der CD reflektierten Strahlen, die vollständig von dem lichtempfindlichen Empfänger aufgenommen werden müssen, weist der teildurchlässige Spiegel eine Fläche auf, die etwa viermal so groß ist wie die der CD und demnach einen etwa doppelt so großen Durchmesser (der Durchmesser einer CD beträgt etwa 120 mm) hat. Die Prüfvorrichtung erfordert daher einen hohen Platzbedarf in seitlicher Richtung, wobei die seitliche Begrenzung der Vorrichtung mindestens einen halben Durchmesser der CD über den Rand der CD hinausragt.

Dies führt insbesondere bei sogenannten Doppelnutzenanlagen zu Problemen. Bei Doppelnutzenanlagen werden jeweils zwei CD′s gleichzeitig denselben Bearbeitungsschritten zugeführt. In solchen Anlagen liegen die CD′s sehr dicht, beispielsweise mit einem Achsabstand von nur etwa 135 mm, nebeneinander. Es ist daher in der Regel kein Raum für ein derartig ausgebildetes Oberlicht, so daß Kompromißlösungen hinsichtlich der Beleuchtung in Kauf genommen werden müssen.

Auf der anderen Seite werden die Handhabungsmittel für den Gegenstand, beispielsweise die CD, häufig durch das Unterlicht, das die CD in Form eines Ringes entlang dem Umfang mit seitlichem Abstand oberhalb der Oberfläche umgibt, behindert. Der Gegenstand liegt hier in einer Art Mulde, so daß es erforderlich ist, daß die Handhabungsmittel relativ komplizierte Bewegungen ausführen müssen, um den Gegenstand zu greifen. Ferner besteht bei einem ringförmigen Unterlicht ebenfalls das Problem, daß aufgrund des erhöhten radialen Platzbedarfs entlang dem Umfang der CD eine Anordnung bei Doppelnutzenanlagen nicht ohne weiteres möglich ist, so daß auch hier Kompromisse hinsichtlich der Beleuchtung durch das Unterlicht in Kauf genommen werden müssen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß sie im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Abmessungen hat und somit ohne weiteres in bestehende Herstellungsanlagen des betreffenden Gegenstandes eingebaut werden können. Insbesondere soll die Vorrichtung auch in Doppelnutzenanlagen einbaubar sein.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Lichtstrahlver­ lauf zwischen der Oberfläche und dem Objektiv des lichtempfindlichen Empfängers wenigstens eine Linsenanordnung vorgesehen ist, die von ihrem Brennpunkt divergierende Lichtstrahlen in im wesentlichen parallele Lichtstrahlen bündelt, daß im Lichtstrahlverlauf zwischen der Linsenanordnung und dem Objektiv wenigstens ein Strahlteilungsmittel vorgesehen ist, um wenigstens zwei Brennpunkte der Linsenanordnung zu erzeugen, wobei die Lichtquelle für das Oberlicht in dem einen Brennpunkt angeordnet ist, um die Oberfläche mit im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen zu beleuchten, und das Objektiv in dem anderen Brennpunkt der Linsenanordnung angeordnet ist, so daß die im wesentlichen parallel verlaufenden Lichtstrahlen des von der Oberfläche kommenden Lichtes auf das Objektiv des lichtempfindlichen Empfängers direkt oder indirekt projiziert werden. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Oberlicht durch die Linsenanordnung mit zumindest näherungsweise parallelen Strahlen auf die Oberfläche strahlt und die reflektierten Strahlen ebenfalls im wesentlichen parallel entgegengesetzt verlaufen, so daß die Verwendung des bisher benötigten großflächigen Spiegels zur Einbringung des Oberlichtes nicht mehr erforderlich ist. Dadurch weist die Vorrichtung eine wesentlich geringere Breite auf und kann beispielsweise auch ohne weiteres in Doppelnutzenanlagen eingesetzt werden. Selbstverständlich weist die Vorrichtung entsprechende Abdeckmittel auf, um eine unmittelbare Beleuchtung des lichtempfindlichen Empfängers durch die Lichtquelle für das Oberlicht zu verhindern. Dies kann auch dadurch erreicht werden, daß durch das Strahlteilungsmittel eine Strahlaufteilung in der Weise erfolgt, daß die Brennpunkte so angeordnet sind, daß das Licht von der Lichtquelle für das Oberlicht nur durch Reflexion an der Oberfläche zu dem lichtempfindlichen Empfänger gelangen kann, ohne ihn unmittelbar zu belichten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Linsenanordnung einen Achromat aufweist. Dies hat den Vorteil, daß eine relativ genaue Abbildung der Oberfläche auf dem Objektiv erfolgen kann.

Durch den parallelen Lichtstrahlverlauf wird zwischen der Linsenanordnung und der Oberfläche ein telezentrischer Aufbau bewirkt, so daß der Abstand zwischen der Oberfläche und dem Oberbau der Vorrichtung, der das Oberlicht, den lichtempfindlichen Empfänger und dergleichen trägt, in bestimmten Bereichen ohne weiteres, insbesondere ohne eine Verstellung der Optik im Oberbau, variiert werden kann. Dadurch ist eine vorteilhafte flexible Anpassung der Vorrichtung an vorhandene Herstellungsvorrichtungen mit unterschiedlich arbeitenden und/oder bemessenen Handhabungsmitteln möglich.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Lichtstrahlverlauf des von der Oberfläche kommenden Lichtes wenigstens ein Spiegelelement zwischen der Linsenanordnung und dem lichtempfindlichen Empfänger vorgesehen ist, um das von der Oberfläche kommende Licht wenigstens einmal vor dem Eintritt in den lichtempfindlichen Empfänger umzulenken. Insbesondere bei der Verwendung eines Achromats besteht ein Problem darin, daß dessen Brennweite in der Regel relativ groß bemessen ist. Durch eine wenigstens einmalige Strahlfaltung vor dem Eintritt in den lichtempfindlichen Empfänger läßt sich die Höhe in vorteilhafter Weise reduzieren.

In einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß im Lichtstrahlverlauf des von der Oberfläche kommenden Lichtes ein zweites Spiegelelement vorgesehen ist, um das Licht vor dem Eintritt in den lichtempfindlichen Empfänger zweimal umzulenken, und daß der lichtempfindliche Empfänger so ausgerichtet ist, daß seine optische Achse seitlich versetzt im wesentlichen parallel zu dem Lichtstrahlverlauf zwischen Oberfläche und Linsenanordnung verläuft. Durch diese Anordnung läßt sich ein besonders kompakter Aufbau erzielen, da die Höhe des Oberbaus, der das Oberlicht, die Linsenanordnung und den lichtempfindlichen Empfänger trägt, nunmehr kaum größer als die Höhe des lichtempfindlichen Empfängers sein kann. Durch die doppelte Strahlfaltung kann zudem der lichtempfindliche Empfänger sehr dicht neben der optischen Achse der Linsenanordnung angeordnet werden, so daß die Tiefe der Vorrichtung nur unwesentlich erhöht wird.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Strahlteilungsmittel einen teildurchlässigen Spiegel aufweist. Der teildurchlässige Spiegel ist dabei so ausgerichtet, daß das von der Lichtquelle für das Oberlicht ausgestrahlte Licht zumindest teilweise in Richtung auf die Linsenanordnung reflektiert wird, ohne unmittelbar zu dem Empfänger zu gelangen. Das von der Oberfläche kommende Licht durchläuft den Spiegel teilweise, um den lichtempfindlichen Empfänger zu belichten. Grundsätzlich sind auch andere Strahlenverläufe möglich. Der teildurchlässige Spiegel kann hier an einer beliebigen Stelle des Strahlenverlaufes zwischen der Linsenanordnung und dem lichtempfindlichen Empfänger angeordnet sein. Dabei kann vorgesehen sein, daß der teildurchlässige Spiegel näher an dem lichtempfindlichen Empfänger als an der Linsenanordnung plaziert ist. Aufgrund des hinter der Linsenanordnung vorliegenden konvergierenden Strahlenverlau­ fes kann der Spiegel um so kleiner bemessen werden, je näher an dem lichtempfindlichen Empfänger angeordnet wird. Insbesondere können die Abmessungen des Spiegels kleiner als die Abmessungen der Linsenanordnung sein, so daß durch ein derartig ausgebildetes Strahlteilungsmittel eine Verbreiterung der Vorrichtung nicht erforderlich ist.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß als Strahlteilungsmittel wenigstens ein optisches Prisma vorgesehen ist. Ein optisches Prisma kann in vorteilhafter Weise auf sehr begrenztem Raum eine Vielzahl von teildurchlässigen, total reflektierenden und lediglich das Licht brechenden Seitenflächen aufweisen, so daß die gewünschte Forderung, nämlich zwei Brennpunkte der Linsenanordnung zu erzeugen, ohne daß die Lichtquelle in einer unmittelbaren Lichtstrahlenverbindung mit dem lichtempfindlichen Empfänger steht, erfüllt werden kann. Insbesondere kann hierdurch eine kleine Bauweise erreicht werden.

Es ist daher in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Prisma eine erste Seitenfläche aufweist, die als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet und so ausgerichtet ist, um das von der Oberfläche kommende Licht in Richtung auf den lichtempfindlichen Empfänger zumindest teilweise zu reflektieren, und daß das Prisma eine zweite Seitenfläche aufweist, auf deren zur ersten Seitenfläche abgekehrten Seite die Lichtquelle für das Oberlicht angeordnet ist und die in einem Winkel zu der ersten Seitenfläche verläuft, der so gewählt ist, daß die Lichtstrahlen der Lichtquelle in Richtung auf die Linsenanordnung durch Brechung gelenkt werden und solche Lichtstrahlen, die von dem lichtempfindlichen Empfänger ausgehen würden, an der inneren Grenzfläche der zweiten Seitenfläche eine Totalreflexion erfahren würden. Der Winkel ist dabei in Abhängigkeit von der Lage des Prismas im Strahlenverlauf, von der Brennweite der Linsenanordnung und des Materials zu wählen. Die entsprechenden Bedingungen sind dem Fachmann jedoch bekannt und brauchen daher nicht weiter erläutert zu werden. Durch die Totalreflexion kann der lichtempfindliche Empfänger nicht mehr direkt das Licht der Lichtquelle aufnehmen, so daß diese Seitenfläche des Prismas wie eine Abdeckung der Lichtquelle in dieser Richtung wirkt. Durch die Verwendung eines solchen Prismas ist eine Einbringung des Oberlichtes in den Strahlenverlauf ohne eine direkte Belichtung des lichtempfindlichen Empfängers ohne weiteres möglich. Ferner kann in vorteilhafter Weise ein sehr kompakter Aufbau bewirkt werden.

Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die als teildurchlässiger Spiegel ausgebildete erste Seitenfläche des Prismas das zweite Spiegelelement bildet. Dadurch kann die Strahlfaltung einerseits und das Einbringen des Oberlichtes andererseits durch ein einziges Bauelement in vorteilhafter und platzsparender Weise realisiert werden.

Aufgrund der vorteilhaften Beleuchtung der Oberfläche mit parallelen Strahlen und der Bündelung der von der Oberfläche kommenden parallelen Strahlen, die sowohl reflektiertes Licht von dem Oberlicht als auch gestreutes Licht von dem Unterlicht sein können, kann vorgesehen werden, daß die Abmessungen der zu der Oberfläche parallelen optisch wirksamen Fläche der Linsenanord­ nung zumindest den Abmessungen der zu prüfenden Oberfläche des Gegenstandes entsprechen. Grundsätzlich sind jedoch Linsenanordnungen mit größeren Abmessungen als die zu prüfende Oberfläche vorteilhaft, da dadurch die Beeinflussungen der Verkippungen reduziert werden können. Ferner wird dann in jedem Fall gewährleistet, daß auch Randbereiche der Oberfläche ausreichend beleuchtet werden und das aus diesen Bereichen kommende Licht vollständig in das Objektiv des lichtempfindlichen Empfängers projiziert wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum optischen Prüfen einer Oberfläche eines Gegenstandes, insbesondere einer CD, bei der die Oberfläche von wenigstens einer Lichtquelle durch ein Oberlicht von oben und/oder durch ein Unterlicht von der Seite in einem spitzen Winkel in bezug auf die Oberfläche beleuchtbar ist und die wenigstens einen lichtempfindlichen Empfänger zur Aufnahme des von der Oberfläche reflektierten und/oder gestreuten Lichtes aufweist, wobei das Unterlicht optische Mittel umfaßt, die wenigstens eine Linsenanordnung aufweisen, um das von der Lichtquelle für das Unterlicht ausgestrahlte Licht so zu bündeln, daß die Oberfläche von nur einer Seite des Gegenstandes mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Lichtstärke ausgehend von dem dem Unterlicht zugekehrten Rand bis zu dem dem Unterlicht abgekehrten Rand der Oberfläche beleuchtbar ist. Die Vorrichtung kann dabei in vorteilhafter Weise auch mit den Merkmalen der oben genannten Ausführungsformen versehen sein. Durch diese Ausbildung des Unterlichtes ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Breite der Vorrichtung auch im unteren Abschnitt zu minimieren, da nunmehr die Abmessungen des Unterlichtes kleiner als die Breite des Gegenstandes, beispielsweise kleiner als der Durchmesser der CD, sein kann. Durch die Beleuchtung von nur einer Seite können auch sehr dicht oder sogar unmittelbar nebeneinanderliegende Gegenstände mit gleichmäßiger Lichtstärke über die gesamte Fläche beleuchtet werden. Dadurch wird der Einbau in eine Doppelnutzenanlage weiter vereinfacht.

Ferner besteht ein Vorteil darin, daß der Gegenstand nunmehr fast vollständig frei auf der Aufnahmeeinrichtung liegt, so daß die Handhabungsmittel den Gegenstand ohne weiteres greifen können. Dadurch wird in vorteilhafter Weise die Flexibilität des Einbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung in bestehende Einrichtungen erhöht.

Insbesondere bei der gleichzeitigen Verwendung der telezentrischen Anordnung kann eine optische Prüfvorrichtung bereitgestellt werden, die neben einem geringen Platzbedarf noch ein Höchstmaß an Flexibilität hinsichtlich der Anpassung an bestehende Herstellungsvorrichtungen aufweist.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die optischen Mittel für das Unterlicht wenigstens eine sphärische Sammellinse und eine Zylinderlinse aufweisen. Die Linsen können dabei so bemessen sein, daß die Oberfläche von oben gesehen durch leicht divergierende und von der Seite her gesehen durch im wesentlichen parallele Lichtstrahlen beleuchtet werden kann. Dadurch kann eine gleichmäßige Beleuchtung der Oberfläche mit einfachen Mitteln erreicht werden. Die Reihenfolge der Linsen ist grundsätzlich beliebig. Ferner ist es möglich, kombinierte Linsen zu verwenden, die auf der einen Seite eine sphärische und auf der anderen Seite eine zylindrische Oberfläche aufweisen. Auch kann der gewünschte Strahlenverlauf durch eine Fresnellinse erzeugt werden. Bei der Auswahl der Linsen ist darauf zu achten, daß das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht möglichst vollständig auf die Oberfläche gebündelt wird, ohne danebenliegende Bereiche zu beleuchten. Dadurch kann die Lichtausbeute erhöht werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Zylinderlinse um eine Längsachse senkrecht zur optischen Achse verschwenkbar ist. Dadurch können die sogenannten Linsenfehler ausgenutzt werden, um in vorteilhafter Weise die Homogenität der Ausleuchtung der gesamten Oberfläche weiter zu verbessern.

Ferner kann es zweckmäßig sein, daß zwischen der Lichtquelle für das Unterlicht und der Oberfläche wenigstens ein Spiegelelement vorgesehen ist. Das Spiegelelement kann dabei so ausgerichtet sein, daß die optische Achse der Linsen im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Gegenstandes verläuft, so daß in vorteilhafter Weise die Tiefe der Vorrichtung im Bereich des Unterlichtes, in dem im allgemeinen ein Platzmangel um den Gegenstand herum herrscht, verringert werden kann.

Ferner kann vorgesehen werden, daß das Unterlicht und/oder das Oberlicht diffuses Licht ausstrahlt. Dadurch kann die Gleichmäßigkeit sowohl der Beleuchtung durch das Oberlicht als auch durch das Unterlicht erhöht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Prismas in vergrößerter Darstellungsform,

Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 2, und

Fig. 5 eine Draufsicht Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung 10 zum optischen Prüfen einer Oberfläche, beispielsweise einer CD, weist einen im allgemeinen säulenförmigen vertikalen Aufbau auf, an dem die einzelnen Funktionselemente befestigt sind. Der Übersichtlichkeit halber sind in der Zeichnung die für die Befestigung der einzelnen Funktionselemente erforderlichen Haltemittel nicht dargestellt.

Die Vorrichtung 10 weist an ihrem unteren Abschnitt eine ebenfalls nicht dargestellte Aufnahmeeinrichtung auf, um eine CD 11 für die Prüfung aufzunehmen und zu zentrieren. Die Oberfläche 12 der CD 11 kann von der Seite mit einem unter einem spitzen Winkel einfallenden Licht durch ein Unterlicht 13 beleuchtet werden. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß das Unterlicht eine ringförmige Lichtquelle 14 aufweist, die die CD 11 seitlich oberhalb der Oberfläche 12 in Umfangsrichtung umgibt. Es kann auch vorgesehen sein, daß das Unterlicht 13 aus mehreren einzelnen, in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten Lichtquellen besteht.

Oberhalb der CD 11 ist ein Oberbau 15 der Prüfvorrichtung 10 vorgesehen, in dem ein lichtempfindlicher Empfänger 16 für die fotografische Aufnahme der Oberfläche 12 der CD 11 in der Draufsicht, eine Lichtquelle 17 für ein Oberlicht 18 und eine Linsenanordnung 19 zum Ausrichten der Lichtstrahlen auf die Oberfläche 12 und zum Bündeln des von der Oberfläche 12 kommenden reflektierten und/oder gestreuten Lichtes in das Objektiv 20 des lichtempfindlichen Empfängers 16 angeordnet sind. Durch die Linsenanordnung 19 wird das von dem Oberlicht 18 ausgestrahlte Licht parallel auf die Oberfläche 12 ausgerichtet und gleichzeitig das von der Oberfläche 12 kommende Licht in das Objektiv 20 des lichtempfindlichen Empfängers 16 projiziert. Durch den im wesentlichen parallelen Strahlenverlauf zwischen der Linsenanordnung 19 und der Oberfläche 12 der CD 11 kann die Breite der Vorrichtung 10 senkrecht zur Zeichenebene (in Blickrichtung des Pfeiles 21) verringert werden. Wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, wird Breite B dabei im wesentlichen durch die Abmessungen der Linsenanordnung 19 bestimmt und ist daher nur unwesentlich größer als die Breite der Oberfläche oder der Durchmesser der CD 11. Die Linsenanordnung 19 kann beispielsweise aus einem Achromat bestehen.

In Strahlrichtung des von der Oberfläche 12 kommenden Lichtes wird das Licht durch ein erstes ebenes Spiegelelement 22 und durch ein zweites ebenes Spiegelelement 23 zweimal umgelenkt, bevor es in das Objektiv 20 des lichtempfindlichen Empfängers eintritt. Durch diese Strahlfaltung kann eine Verringerung der Bauhöhe bewirkt werden. Dies ist deshalb zweckmäßig, da die Brennweite beispielsweise eines Achromats nicht beliebig klein sein kann, so daß ohne die Strahlfaltung die Vorrichtung relativ hoch wäre. Falls bei der Herstellungsvorrichtung des betreffenden Gegenstandes jedoch nach oben ausreichend Platz vorhanden ist, kann auf die Strahlfaltung verzichtet werden. Durch die Strahlfaltung ist der lichtempfindliche Empfänger 16 so ausgerichtet, daß seine optische Achse 26 im wesentlichen parallel zu den parallel ausgerichteten Strahlen zwischen der Oberfläche 12 und der Linsenanordnung 19 verläuft. Diese Ausrichtung bewirkt jedoch lediglich eine größere Tiefe (Tiefe T in Fig. 4) des Oberbaus, während die Breite des Oberbaus, die im wesentlichen durch den Durchmesser der Linsenanordnung 19 bestimmt wird, nicht verändert wird.

Zum Ausrichten des Oberlichtes 18 auf die Linsenanordnung 19 ist ein Strahlteilungsmittel vorgesehen, das bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungs­ form als teildurchlässiger Spiegel 24 ausgebildet ist. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß der teildurchlässige Spiegel 24 so in dem Strahlverlauf ausgerichtet ist, daß das Licht der Lichtquelle 17 für das Oberlicht 18 teilweise in Richtung auf die Linsenanordnung 19 reflektiert wird, während ein Teil des von der Oberfläche 12 kommenden Lichtes durch den Spiegel 24 hindurchtritt und den lichtempfindlichen Empfänger belichtet.

Um Mißverständnissen vorzubeugen, wird darauf hingewiesen, daß unter einer Ablenkung in Richtung eines Elementes auch zu verstehen ist, daß der Lichtstrahl hinter diesem diese Ablenkung bewirkenden optischen Mittel natürlich noch weitere Umlenkungen und/oder Ablenkungen durch andere optische Mittel erfahren kann. Demzufolge kann ein Strahlverlauf auch einer mehrfach umgelenkten Linie entsprechen.

Durch den teildurchlässigen Spiegel 24 wird erreicht, daß die Linsenanordnung 19 Strahlen auf zwei Brennpunkte fixieren kann. Dies ist deshalb erforderlich, da zum einen für eine optimale Ausleuchtung durch das Oberlicht sich die Lichtquelle 17 für das Oberlicht zumindest näherungsweise in einem Brennpunkt der Linsenanordnung 19 befinden muß. Zum anderen muß sich zum Erreichen des telezentrischen Aufbaus das Objektiv 20 des lichtempfindlichen Empfängers 16 in einem Brennpunkt der Linsenanordnung 19 befinden. Durch die Verwendung des teildurchlässigen Spiegels wird erreicht, daß zwei Brennpunkte der Linsenanordnung erzeugt werden und daß die Brennpunkte keine direkte optische Verbindung aufweisen, d. h., daß ein Lichtstrahl von der Lichtquelle 17 nur über die Oberfläche 12 der CD 11 zum lichtempfindlichen Empfänger 16 gelangen kann.

Der teildurchlässige Spiegel 24 ist bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform zwischen dem zweiten Spiegelelement 23 und dem lichtempfindlichen Empfänger 16, also im Strahlverlauf näher an dem lichtempfindlichen Empfänger als an der Linsenanordnung, angeordnet. Durch den konvergierenden Strahlenverlauf zwischen Linsenanordnung 19 und dem lichtempfindlichen Empfänger kann der teildurchlässige Spiegel 24 relativ klein bemessen sein. Zwischen der Lichtquelle 17 für das Oberlicht 18 und dem Objektiv des lichtempfindlichen Empfängers 16 sind entsprechende Abdeckelemente 27 vorgesehen, um eine direkte Belichtung zu vermeiden. Derartige Abdeckelemente 27 sind an entsprechenden Stellen auch für die Lichtquelle 14 für das Unterlicht 13 vorgesehen. Ferner kann vorgesehen werden, daß die Lichtquellen mit entsprechenden, nicht dargestellten Abdeckmitteln versehen sind, um Licht nur in eine bevorzugte Richtung auszustrahlen.

Der Oberbau 15 ist mit einem hülsenförmigen Abdeckelement 28 umgeben, um eine Blendung der Umgebung durch das Oberlicht 18 und eine Beeinflussung des lichtempfindlichen Empfängers 16 durch Umgebungslicht zu vermeiden. Dieses hülsenförmige Abdeckelement 28 kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, dessen lichte Breite zumindest dem äußeren Durchmesser der Linsenanordnung 19 entspricht, so daß keine merkliche Vergrößerung der Breite durch das hülsenförmige Abdeckelement 28 zu erwarten ist.

Der lichtempfindliche Empfänger 16 steht in Verbindung mit einer Datenverarbeitungsanlage 29, die die aufgenommenen Istbilder mit wenigstens einem vorher eingemessenen Sollbild vergleicht. Weiterhin sind ein erstes und ein zweites Steuermittel 30 und 31 vorgesehen, um die Belichtungszeit des lichtempfindlichen Empfängers 16 beziehungsweise die Beleuchtung der Oberfläche durch das Oberlicht 18 und/oder das Unterlicht 13 einzustellen. Das erste Steuermittel 30 steht in Verbindung mit dem zweiten Steuermittel 31, um eine Synchronisation zwischen der Beleuchtung und dem lichtempfindlichen Empfänger zu ermöglichen.

Es kann beispielsweise vorgesehen werden, daß innerhalb einer Prüfzeit zwei Bilder der Oberfläche aufgenommen werden, um eine Kontrastschwächung, die bei einer gleichzeitigen Beleuchtung durch das Oberlicht und das Unterlicht auftreten könnte, bei den jeweiligen Bildern zu vermeiden. Dabei kann vorgesehen werden, daß das Oberlicht als Blitzlicht ausgebildet ist, während das Unterlicht ein Dauerlicht ist. Während des Blitzens wird der lichtempfindliche Empfänger, im allgemeinen eine CCD-Kamera, in den sogenannten Shutter-Mode geschaltet, um die entsprechend kurze Belichtungszeit einzustellen. Das Blitzlicht bewirkt eine wesentlich stärkere Belichtung der Kamera, so daß die gleichzeitige Belichtung mit dem kontinuierlichen Unterlicht bei der gemachten Aufnahme kaum zur Geltung kommt. Dadurch können in einfacher Weise zwei Bilder einer Oberfläche in kürzester Zeit erstellt werden.

Durch den parallelen Strahlenverlauf zwischen der Linsenanordnung 19 und der Oberfläche 12 der CD 11 in Form eines telezentrischen Aufbaus ist es möglich, daß der Abstand des Oberbaus 15 zu der Oberfläche des Gegenstandes ohne Veränderung der Optik im Oberbau in bestimmten Grenzen variiert werden kann. Dazu kann wenigstens ein Ständer 32 vorgesehen sein, der beispielsweise wenigstens ein Langloch 33 aufweist, um den Oberbau 15 verschiebbar mit Spannelementen 34, beispielsweise Schrauben, zu halten.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform einer optischen Prüfvorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen. Die Funktionsweise und der säulenförmige Aufbau dieser Vorrichtung 40 entspricht im wesentlichen der der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1, und es sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist das Unterlicht 13 nur auf einer Seite der CD angeordnet. Das Unterlicht weist eine Lichtquelle 41 auf, deren Lichtstrahlen durch eine Linsenanordnung 42 und einen Spiegel 43 auf die Oberfläche 12 der CD 11 gerichtet werden. Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß in Strahlrichtung der Lichtquelle 41 eine runde Sammellinse 44 und eine Zylinderlinse 45 angeordnet sind, um die Oberfläche 12 mit einem Lichtstrahlbündel unter einem spitzen Einfallswinkel zu beleuchten, das von oben her gesehen leicht divergierende und von der Seite her gesehen im wesentlichen parallele Lichtstrahlen aufweist. Die Zylinderlinse 45 ist verkippbar um eine Längsachse 56 senkrecht zur Zeichenebene gelagert. Dadurch kann die Zylinderlinse 45 so ausgerichtet werden, daß durch die Ausnutzung der Linsenfehler eine Beleuchtung der gesamten Oberfläche mit im wesentlichen gleicher Lichtstärke bewirkt werden kann. Hinter der Lichtquelle 41 kann noch ein Hohlspiegel 46 vorgesehen werden, um die Lichtausbeute zu erhöhen.

Grundsätzlich ist es in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Raumes auf der einen Seite des Gegenstandes natürlich auch möglich, daß eine Linse der Linsenanordnung größer als der Durchmesser beispielsweise einer CD bemessen ist, so daß die Oberfläche mit leicht konvergierenden Strahlen beleuchtbar ist. Dies hat den Vorteil, daß die Homogenität der Lichtverteilung über der Oberfläche verbessert werden kann.

Wie insbesondere in Fig. 5 ersichtlich, kann durch die Anordnung auf nur einer Seite des zu prüfenden Gegenstandes die Breite der Prüfvorrichtung auch im unteren Abschnitt verringert werden. Insbesondere liegt jedoch beispielsweise die CD im wesentlichen frei zugänglich, so daß eine ungehinderte Bewegungsmöglichkeit der Handhabungsmittel zum Ergreifen der CD möglich ist.

Das Oberlicht 18 wird bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung 40 durch ein optisches Prisma 47 in Richtung auf die Linsenanordnung 19 eingebracht. Das optische Prisma 47 ist in vergrößerter Darstellungsform in Fig. 3 gezeigt.

Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß das optische Prisma 47 eine teildurchlässige Spiegelfläche 48 aufweist, die entsprechend dem Spiegelelement 23 der Vorrichtung 10 in Fig. 1 ausgerichtet ist. Die von der Oberfläche 12 kommenden und durch die Linsenanordnung 19 gebündelten Lichtstrahlen 49, die in Fig. 3 durch Vollinien dargestellt sind, werden daher in entsprechender Weise in Richtung auf den lichtempfindlichen Empfänger teilweise reflektiert.

Das Prisma 47 weist ferner eine zweite Seitenfläche 50 auf, auf deren der teildurchlässigen Spiegelfläche abgekehrten Seite eine Lichtquelle 51 für das Oberlicht angeordnet ist. Diese zweite Seitenfläche 50 verläuft in einem solchen Winkel α zu der teildurchlässigen Spiegelfläche 48, daß die von der Lichtquelle 51 ausgehenden Lichtstrahlen 52, die in Fig. 3 durch gestrichelte Linien dargestellt sind, durch Brechung an der zweiten Seitenfläche und durch erneute Brechung an der teildurchlässigen Spiegelfläche genau entgegenge­ setzt zu den von der Oberfläche kommenden Lichtstrahlen 49 verlaufen. Die Lichtquelle 51 ist hier in dem durch das als Strahlteilungsmittel wirkende Prisma 47 erzeugten zweiten Brennpunkt der Linsenanordnung 19 angeordnet.

Ferner ist der Winkel α so gewählt, daß der lichtempfindliche Empfänger nicht direkt in die Lichtquelle 51 sehen kann. Dies bedeutet, daß Lichtstrahlen 53, die von dem lichtempfindlichen Empfänger 16 ausgehen würden, an der inneren Grenzfläche 54 der zweiten Seitenfläche 50 eine Totalreflexion erfahren. Die Einstellung eines solchen Winkels ist möglich, da ein von der Lichtquelle kommender Lichtstrahl in einem bestimmten Winkel auf die zweite Seitenfläche 50 treffen muß, um durch Brechung an den beiden Seiten den gewünschten Strahlenverlauf zu erhalten. Ein von dem lichtempfindlichen Empfänger kommender Lichtstrahl wird zunächst an der ersten Seite gebrochen und trifft in einem anderen Winkel als der, der für die Lichtquelle eingestellt ist, auf die zweite Seitenfläche 50. Es sind daher Winkel in Abhängigkeit von der Lage der ersten Seite des Prismas im Strahlenverlauf so einstellbar, daß ein von der Lichtquelle kommender Lichtstrahl an der zweiten Seite gerade keine Totalreflexion erfährt, während ein von dem lichtempfindli­ chen Empfänger kommender Lichtstrahl an dieser Seite total reflektiert wird.

Die an der inneren Grenzfläche 54 total reflektierten Strahlen 53, die in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien dargestellt sind, treffen dann auf eine dritte Seite 55 des Prismas, die beispielsweise geschwärzt ist. Eine Schwärzung oder andere Verdunkelung dieser Seite hat auch den Vorteil, daß eine Beeinflussung durch Streulicht vermieden werden kann. Durch eine entsprechende Einstellung des Winkels α zwischen den Seitenflächen 48 und 50 kann daher eine direkte Beleuchtung des lichtempfindlichen Empfängers durch die Lichtquelle 51 für das Oberlicht vermieden werden.

Der Winkel α ist in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten, also insbesondere durch die Lage des Prismas im Strahlenverlauf, und von dem verwendeten Material für das Prisma auszuwählen. Die Bestimmung des Winkels zur Erfüllung der gestellten Anforderungen ist dem Fachmann bekannt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, daß die jeweiligen Lichtstrahlen 49, 52 und 53 in bestimmten Abschnitten übereinander verlaufen. Der Übersichtlichkeit halber ist jedoch stets nur ein Strahl dargestellt.

Durch diese Ausbildung des Oberlichtes kann die Tiefe der Vorrichtung weiter verringert werden, da sich die Lichtquelle 51 für das Oberlicht 18 in unmittelbarer Nähe der optischen Achse 26 des lichtempfindlichen Empfängers 16 befinden kann. Aufgrund der besonderen Ausbildung des optischen Prismas 47 wird jedoch eine unmittelbare Belichtung durch das Oberlicht zuverlässig vermieden, da durch die Totalreflexion der gedachten Strahlen 53 an der inneren Grenzfläche 44 der zweiten Seitenfläche 50 diese Fläche wie ein Abdeckelement wirkt.

Der Ständer 32 für die verschiebbare Anordnung des Oberbaus 15 ist der Übersichtlichkeit halber in der Fig. 2 nicht dargestellt. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, die Vorrichtung 40 mit einem derartigen Ständer 32 zu versehen. Ferner ist es selbstverständlich, daß die unterschiedlichen Bauarten des Oberlichtes 18 oder des Unterlichtes 13 in den Vorrichtungen 10 beziehungsweise 40 vertauscht werden können.

In der Zeichnung und in der Beschreibung sind die einzelnen einzuhaltenden Winkel nicht näher dargestellt worden, da sie insbesondere von den jeweils unterschiedlichen Abmessungen der einzelnen Elemente abhängen. Die exakten Ausrichtungen der jeweiligen Elemente können, ohne daß es einer weiteren Erläuterung bedarf, durch den Fachmann anhand der vorliegenden Beschreibung ermittelt und eingestellt werden.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung
11 CD
12 Oberfläche
13 Unterlicht
14 Lichtquelle
15 Oberbau
16 lichtempfindlicher Empfänger
17 Lichtquelle
18 Oberlicht
19 Linsenanordnung
20 Objektiv
21 Richtungspfeil
22 Spiegelelement
23 Spiegelelement
24 teildurchlässiger Spiegel
26 optische Achse
27 Abdeckelement
28 Abdeckelement
29 Datenverarbeitungsanlage
30 erstes Steuermittel
31 zweites Steuermittel
32 Ständer
33 Langloch
34 Spannschraube
40 Vorrichtung
41 Lichtquelle
42 Linsenanordnung
43 Spiegel
44 Sammellinse
45 Zylinderlinse
46 Hohlspiegel
47 Prisma
48 Seitenfläche
49 Lichtstrahl
50 Seitenfläche
51 Lichtquelle
52 Lichtstrahl
53 gedachter Lichtstrahl
54 Grenzfläche
55 Seitenfläche
56 Achse

Claims (15)

1. Vorrichtung zum optischen Prüfen einer Oberfläche (12) eines Gegenstandes, insbesondere einer Compact-Disc (CD), bei der die Oberfläche von wenigstens einer Lichtquelle (14, 17, 41, 51) von oben durch ein Oberlicht (18) und/oder durch ein Unterlicht (13) von der Seite in einem spitzen Winkel in bezug auf die Oberfläche beleuchtbar ist und die wenigstens einen lichtempfindlichen Empfänger (16) zur Aufnahme des von der Oberfläche kommenden reflektierten und/oder gestreuten Lichtes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtstrahlverlauf zwischen der Oberfläche und dem Objektiv (20) des lichtempfindlichen Empfängers wenigstens eine Linsenanordnung (19) vorgesehen ist, die von ihrem Brennpunkt divergierende Lichtstrahlen in im wesentlichen parallele Lichtstrahlen bündelt, daß im Lichtstrahlverlauf zwischen der Linsenanordnung und dem Objektiv wenigstens ein Strahlteilungsmittel (24, 47) vorgesehen ist, um wenigstens zwei Brennpunkte der Linsenanordnung (19) zu erzeugen, wobei die Lichtquelle (17, 51) für das Oberlicht (18) zumindest näherungsweise in dem einen Brennpunkt angeordnet ist, um die Oberfläche mit im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen zu beleuchten, und das Objektiv (20) in dem anderen Brennpunkt der Linsenanordnung (19) angeordnet ist, so daß das von der Oberfläche kommende Licht auf das Objektiv des lichtempfindlichen Empfängers direkt oder indirekt projiziert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (19) einen Achromat aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtstrahlverlauf des von der Oberfläche kommenden Lichtes wenigstens ein Spiegelelement (22) zwischen der Linsenanordnung (19) und dem lichtempfindlichen Empfänger (16) vorgesehen ist, um das von der Oberfläche kommende Licht wenigstens einmal vor dem Eintritt in den lichtempfindlichen Empfänger umzulenken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtstrahlverlauf des von der Oberfläche kommenden Lichtes ein zweites Spiegelelement (23) vorgesehen ist, um das Licht vor dem Eintritt in den lichtempfindlichen Empfänger (16) zweimal umzulenken, und daß der lichtempfindliche Empfänger so ausgerichtet ist, daß seine optische Achse (26) seitlich versetzt im wesentlichen parallel zu dem Lichtstrahlverlauf zwischen der Oberfläche und der Linsenanordnung verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlteilungsmittel einen teildurchlässigen Spiegel (24) aufweist, der in dem Lichtstrahlverlauf zwischen der Linsenanordnung (19) und dem lichtempfindlichen Empfänger (16) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der teildurchlässige Spiegel (24) in Strahlrichtung näher an dem Objektiv (20) als an der Linsenanordnung (19) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlteilungsmittel wenigstens ein optisches Prisma (47) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma eine erste Seitenfläche (48) aufweist, die als teildurchlässiger Spiegel ausgebildet und derart im Strahlenverlauf ausgerichtet ist, um das von der Oberfläche kommende Licht (49) direkt oder indirekt in Richtung auf den lichtempfindlichen Empfänger (16) zumindest teilweise zu reflektieren, und daß das Prisma eine zweite Seitenfläche (50) aufweist, auf deren zur ersten Seitenfläche (48) abgekehrten Seite die Lichtquelle (51) für das Oberlicht (18) angeordnet ist und die in einem Winkel (α) zu der ersten Seitenfläche (48) verläuft, der so gewählt ist, daß die Lichtstrahlen (52) der Lichtquelle (51) direkt oder indirekt in Richtung auf die Linsenanordnung (19) durch Brechung gelenkt werden und solche Lichtstrahlen (53), die von dem lichtempfindlichen Empfänger (16) ausgehen würden, an der inneren Grenzfläche (54) der zweiten Seitenfläche (50) eine Totalreflexion erfahren würden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als teildurchlässiger Spiegel ausgebildete erste Seitenfläche (48) des Prismas (47) das zweite Spiegelelement (23) bildet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der zu der Oberfläche parallelen optisch wirksamen Fläche der Linsenanordnung zumindest den Abmessungen der zu prüfenden Oberfläche des Gegenstandes entsprechen.

11. Vorrichtung zum optischen Prüfen einer Oberfläche (12) eines Gegenstandes, insbesondere einer Compact-Disc (CD), bei der die Oberfläche von wenigstens einer Lichtquelle (17, 41, 51) durch ein Oberlicht (18) von oben und/oder durch ein Unterlicht (13) von der Seite in einem spitzen Winkel in bezug auf die Oberfläche beleuchtbar ist und die wenigstens einen lichtempfindlichen Empfänger (16) zur Aufnahme des von der Oberfläche reflektierten und/oder gestreuten Lichtes aufweist, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlicht (13) optische Mittel (41, 43) umfaßt, die wenigstens eine Linsenanordnung (42) aufweisen, um das von der Lichtquelle (41) für das Unterlicht ausgestrahlte Licht so zu bündeln, daß die Oberfläche (12) von nur einer Seite des Gegenstandes (11) mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Lichtstärke ausgehend von dem dem Unterlicht zugekehrten Rand bis zu dem dem Unterlicht abgekehrten Rand der Oberfläche beleuchtbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel für das Unterlicht (13) wenigstens eine Sammellinse (44) und eine Zylinderlinse (45) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlinse (45) um eine Längsachse (56) senkrecht zur optischen Achse verschwenkbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der Lichtquelle (41) für das Unterlicht und der Oberfläche wenigstens ein Spiegelelement (43) vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlicht (13) und/oder das Oberlicht (18) diffuses Licht ausstrahlt.