Flächenbeleuchtungen & Flat Domes für Bildverarbeitung

Hintergrundlicht für Konturen

Flächenbeleuchtungen decken beide Techniken ab: als Hintergrundlicht arbeiten sie im Durchlicht und zeichnen die Kontur als Schattenriss, als flächiges Auflicht beleuchten sie die Oberfläche von der Kameraseite. Bei einer Hintergrundbeleuchtung befindet sich das Prüfteil zwischen Leuchte und Kamera. Die helle Fläche bildet den Hintergrund, das Bauteil erscheint als Silhouette. Diese Anordnung eignet sich für Außenmaße, Bohrungen, Spalte, Anwesenheit und Lage. Oberflächenmerkmale auf der Kameraseite werden damit kaum beurteilt. Bei transparenten Teilen hängt der Kantenkontrast zusätzlich von Material, Dicke und Form ab.

Die aktive Leuchtfläche muss das gesamte Sichtfeld einschließlich der erwarteten Lageabweichung abdecken. Maßgeblich ist die im Datenblatt ausgewiesene Abstrahlfläche, nicht das äußere Gehäusemaß. Helligkeitsabfall am Rand oder sichtbare LED-Strukturen sollten unter den späteren Kameraeinstellungen geprüft werden.

Bei Maßprüfungen ist nicht nur eine gleichmäßige Helligkeit wichtig. Abstand zwischen Bauteil und Leuchtfläche, Streuung im Material und die gewählte Blende beeinflussen den Kantenübergang. Die Kombination sollte daher mit der vorgesehenen Bildauflösung und Messmethode bewertet werden. Ein größerer Leuchtkörper schafft Reserve für Lageänderungen, ersetzt aber keine Prüfung von Kantensteilheit und Wiederholgenauigkeit.

Flächiges Auflicht für Oberflächen

Flächiges Auflicht sitzt auf derselben Seite wie die Kamera und beleuchtet Druck, Farbe, Textur oder oberflächennahe Fehler. Eine große diffuse Fläche kann einzelne harte Reflexe verringern, beseitigt sie aber nicht bei jeder Form. Modelle mit zentraler Öffnung ermöglichen den Blick durch die Leuchte. Öffnungsdurchmesser, Objektivabmessungen, Sichtwinkel und Abstand müssen zusammenpassen, damit keine Abschattung oder Vignettierung entsteht.

Für ebene, stark reflektierende Flächen sollte zusätzlich Koaxialbeleuchtung verglichen werden. Sie führt gerichtetes Licht über einen Strahlteiler entlang der Kameraachse und ist keine pauschal diffuse Flächenbeleuchtung.

Flat Dome für diffuses Licht von oben

Ein Flat Dome verteilt Licht über eine flache diffuse Struktur aus mehreren Richtungen. Das kann Reflexe auf leicht gewölbten oder unregelmäßigen Oberflächen gleichmäßiger erscheinen lassen und spart gegenüber einem tiefen Dome Einbauhöhe. Die flache Bauform erreicht jedoch nicht bei jeder Geometrie dieselbe Raumwinkelabdeckung wie eine klassische Dombeleuchtung. Stark gekrümmte, hochglänzende oder wechselnd positionierte Teile sollten deshalb im vorgesehenen Aufbau getestet werden.

Größe, Wellenlänge und Ansteuerung absichern

Im Sortiment stehen je nach Baureihe Weiß-, Rot-, Blau-, Grün-, Infrarot-, UV- und RGB-Varianten. Für Konturprüfungen kann monochromatisches Licht mit passendem Filter stabile Kontraste liefern. Weißlicht ist sinnvoll, wenn Farbe ausgewertet oder das Bild von Menschen beurteilt wird. Bei transparenten, fluoreszierenden oder beschichteten Materialien lässt sich die Wirkung einer Wellenlänge nicht zuverlässig aus dem Namen ableiten.

Viele Modelle arbeiten mit 24 V. Einzelne blitzbare Ausführungen benötigen ausdrücklich einen Konstantstrom- oder Flash-Controller. Auch Schutzart, Temperaturbereich, Kabel und Kühlung sind variantenabhängig. Große oder helle Flächen müssen im Dauerbetrieb ausreichend Wärme abführen. Die Konfiguration sollte deshalb aus der exakten Artikelnummer und nicht aus allgemeinen Kategorieangaben abgeleitet werden.

Für die Vorauswahl werden Bauteilgröße, Sichtfeld, Prüfseite, Arbeitsabstand, Einbauraum, Bewegung und gewünschte Belichtungszeit benötigt. Bei Auflicht mit Öffnung kommen Objektivabmessungen hinzu. Bleibt die Reflexion oder Transmission unklar, sollte die Anordnung in einer Machbarkeitsanalyse am Originalteil verglichen werden.