(57)【要約】      （修正有）【課題】フロントガラス等透明体の光学歪を、局所屈折率を用い、簡便且つコスト効率よく行える方法を提供する。【解決手段】パターンを用いて、透明体１２の体積要素における局所屈折率を決定する方法に関する。パターンは、前記透明体１２を介して、第１カメラ１３によって観察される。局所屈折率の高精度測定を、容易に且つコストよく行うため、パターンに対向する透明体の体積要素の表面１７の３次元形状及び位置が決定され、該３次元形状及び該位置を用いて、局所屈折率が決定される。【選択図】図２
2016105075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを用いて、透明体（１２）の体積要素における局所屈折率を決定する方法であって、前記パターンは、前記透明体（１２）を介して、第１カメラ（１３）によって観察され、前記パターンに対向する前記透明体の体積要素（１２ａ）の表面（１７）の３次元形状及び位置が決定され、前記３次元形状及び前記位置を用いて、前記局所屈折率が決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記表面（１７）の前記３次元形状及び前記位置は、第２カメラ（１５）を用いてデフレクトメトリ法によって決定されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、前記パターンは、動的格子（１１）によって生成されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、前記パターンに対向する前記透明体（１２）の前記表面の全体の３次元形状は、前記体積要素（１２ａ）全ての前記３次元形状を結合することによって、決定されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記全体の３次元形状は、前記透明体（１２）のＣＡＤデータと比較され、それに基づいて、前記局所屈折率の決定のために選択されるべき視野が決定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
透明体（１２）の体積要素における局所屈折率を決定するための装置であって、該装置は、所定のパターンを用いて、前記局所屈折率を決定し、前記パターンは、前記透明体（１２）を介して、第１カメラ（１３）によって観察され、前記パターンに対向する前記透明体（１２）の体積要素（１２ａ）の表面（１７）の３次元形状及び位置を決定し、前記３次元形状及び前記位置を用いて、前記局所屈折率を決定することを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、前記表面の前記３次元形状及び前記位置は、第２カメラ（１５）を用いてデフレクトメトリ法によって決定されることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の装置において、前記パターンは、動的格子（１１）によって生成されることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の装置において、前記パターンに対向する前記透明体（１２）の前記表面（１７）の全体の３次元形状は、前記体積要素（１２ａ）全ての前記３次元形状を結合することによって、決定されることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置において、前記全体の３次元形状は、前記透明体（１２）のＣＡＤデータと比較され、それに基づいて、前記局所屈折率の決定のために選択されるべき視野が決定されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラによって透明体を介して観察されるパターンを用いて、該透明体の体積要素における局所屈折率を決定する方法に関する。本発明はさらに、その装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明体、例えば、車両用の窓ガラス、の品質検査のために、図１に示すような装置を用いて、光学的歪みが測定されることが多い。該装置において、光学的歪みは、局所屈折率に変換することができる。欧州規格ＥＣＥ  Ｒ４３に記載された既知の方法において、以下のようなプロジェクタ１が使用される。すなわち、該プロジェクタ１は、透明体（例えばフロントガラス）を通して所定のパターンを投影壁３に投影する。フロントガラス２を通過したプロジェクタ１からの光は、投影壁において電子的な手段又は手動で観察される。フロントガラス２は多くの場合、搭載位置において検査される。フロントガラス２は、無視できないほどの広がりを有しているため、プロジェクタ１とフロントガラス２との間の既知の距離（伝搬距離）Ｒ1及びフロントガラス２と投影壁３との間の既知の距離Ｒ2は、フロントガラス２の領域のうち、プロジェクタ１と投影壁３との間の光軸上に存在する領域のみに適用される。フロントガラスの体積要素のうち、光軸から離れている体積要素は、プロジェクタ１及び投影壁３からの離間距離が大きくなる。上記規格によれば、屈折率の高精度測定は、光軸上のみで行わなければならないことになっている。これは、フロントガラスの大領域を検査するためには、フロントガラス２又はプロジェクタ１を投影壁３に対して、動かさなければならないということを意味する。これは、測定時間に対して、非常に時間のかかる作業となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、透明体における局所屈折率の高精度測定を簡便且つコスト効率よく行える方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記方法を行うコスト効率のよい装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の課題は、以下の方法によって解決される。該方法において、パターンに対向する透明体の体積要素の表面の３次元形状及び位置が決定され、該３次元形状及び該位置を用いて、局所屈折率が決定される。局所屈折率は、例えば、透明体の自動品質検査において、光学的歪みを引き起こす光学的欠陥を検知し分類するために決定される。これを達成するため、決定された局所屈折率は、要求される屈折率と自動的に比較される。透明体の特定の体積要素又は選択された領域において、それらが合致しない場合、又は決定された局所屈折率と要求される屈折率との違いが大きい場合、エラーが報告され（例えば、光学的及び／又は音声的に示され）、及び／又はそのような透明体は生産工程から除去される。ここで、体積要素は、透明体の３次元要素／部分であり、透明体は、複数の該体積要素から構成される。
【０００５】
局所屈折率（屈折力）は、透明体の各体積要素における屈折率であると理解される。各体積要素における屈折率は、体積要素の表面の曲率、体積要素の性質、屈折率（透明体の光学的物性）に起因し、（局所）焦点距離の逆数である。局所屈折率は、任意の方向（光学軸）、例えば特定の品質検査において要求される方向（例えば、取り付け位置におけるフロントガラスを介して見通される方向）、において決定される。
【０００６】
好ましい実施形態において、体積要素に関する表面の３次元形状及び位置は、カメラを用いたデフレクトメトリ法によって、決定される。或いは、参照マークを用いた手法において、純粋に機械的な接触による測定、又は三角測量による拡散反射面の測定、によって表面の３次元形状及び位置を決定することもできる。
【０００７】
本発明に係る方法は、以下の知見に基づいている。すなわち、透明・反射体の３次元形状が測定可能な場合、透過における屈折値測定を補正するために、該３次元形状のデータを使用することは好都合であるということである。透明体の形状が既知である場合、それに対応した形状補正が可能である。全ての体積要素に対して、光学軸上における屈折率測定を行うことは必ずしも必要ではない。上述の屈折率の決定において、光学軸上に位置しない体積要素に対しては、透明体の体積要素の３次元形状及び位置が既知であれば、光学軸からの距離に応じて、或いは表面の曲率に応じて、屈折率の補正を行うことが可能である。これにより、測定時間が大幅に短縮され、また、正確な伝搬距離を用いることができるため、測定精度も向上する。また、本発明に係る方法は、生産において、より高い信頼性を有する。さらに、小さいスペースで済む。
【０００８】
透明体の表面の形状及び各体積要素の位置が既知であれば、これら体積要素に対して、実座標を割り当てることができる。
【０００９】
また、本発明によれば、好適には、透明体の大表面面積形状及び表面上の又は体積内における局所的な歪みの両方によって引き起こされる光学的効果が測定される。本発明によれば、透明体全体の３次元形状（各体積要素の３次元形状及び位置）が既知である場合、装置は、透明体全体の形状によって引き起こされる全体での効果を推測することができる。すなわち、各体積要素の屈折力を、透明体の全体形状によって引き起こされる部分と、局所的な歪み（例えば、表面上の又は体積内の欠陥）によって引き起こされる光学的効果が顕著である部分とに分離することができる。従って、本発明によれば、大表面面積による光学的効果と局所的な光学的効果とに分離することができる。
【００１０】
透過における屈折率測定の前に、又は該屈折率測定と同時に、透明体の表面の３次元形状の決定を行うことができる。
【００１１】
また、透明体の表面の形状が既知であるため、透過光学特性の測定結果、すなわち、決定された屈折力、を補正した状態で示すことができる。
【００１２】
好ましい実施形態において、前記パターンは、動的格子を用いて生成される。この格子は、屈折率の決定を行うため、例えば、品質検査に対する、顧客からの様々な仕様に対して、異なるパターンを生成することができる。動的格子は、測定において特定の目的に適したパターンを電子的に生成する。局所屈折率は、透過において考慮されるパターンの局所的な歪みに基づいて、各体積要素に対して決定される。
【００１３】
動的格子が使用される場合、各パターンに対して別々に測定が行われなければならない。この場合、測定は、時間的に連続して行われる。好ましい実施形態において、異なるパターンは、色分けされるか、及び／又は偏光で分けられる。これによって、異なるパターンの投影及び測定を同時に行え、時間を節約できる。例えば、３つの異なる格子を、３つのフォトダイオード（赤、黄、青）によって生成してもよい。これにより、これら３つの格子を同時に測定できる。格子の透過像を撮影するカメラは、色フィルター及び／又は偏光フィルターによって、異なる格子同士を区別することができる。
【００１４】
他の好ましい実施形態において、パターンに対向する透明体の表面全体の３次元形状は、体積要素全ての表面の３次元形状を結合することによって決定される。従って、透明体の表面の全体形状は、各体積要素の位置を考慮した体積要素の個々の形状から構成される。透明体が比較的大きな場合及び／又は透明体の表面の曲率が比較的大きな場合、透明体の全体形状を決定するため、複数のカメラが必要とされる場合もある。この場合、各カメラは、透明体の一部を観察する。
【００１５】
さらに、好適には、透明体の表面全体の３次元形状が既知であるので、この表面の曲率ひいては種々の視野角に対する透明体の屈折力は既知である。従って、設計によって決定されるような透明体の形状のみに基づく窓ガラスの光学特性を、計算することができる。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態において、パターンに対向する透明体の表面全体の３次元形状は、該透明体に関するＣＡＤデータと比較され、それに基づいて、局所屈折率の決定のために選択されるべき視野が決定される。そのような視野は、透明体の検査において必要とされる場合がある。というのは、品質検査において重要なものは透明体全体ではなく、仕様において決められているような、ある一部の特別な部分のみだけでよいという場合があるからである。
【００１７】
さらに、上記課題は、透明体の体積要素における局所屈折率を決定するための以下の装置によって解決される。すなわち、該装置は、所定のパターンによって局所屈折率を決定し、該パターンは、透明体を介して、カメラによって観察され、該パターンに対向する該透明体の体積要素の表面の３次元形状及び位置を（例えば、反射において）決定し、該３次元形状及び該位置によって、局所屈折率を決定する。
【００１８】
上記したように、本発明に係る装置は、透明体の自動品質検査において使用することができる。
【００１９】
本発明に係る装置は、本発明に係る方法において述べた効果を有する。該装置は、上述の方法のステップを行うように設計される。
【００２０】
本発明の他の効果、特徴及び可能な用途が、実施形態に対する以下の説明及び添付の図面から理解できよう。ここに記載及び／又は示す全ての特徴は、請求項又は以下に記載の文言にかかわらず、それ自体或いはそれらを組み合わせることで本発明の主題を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、従来技術に係る、透明体の体積要素における局所屈折率を決定する装置の側面図である。
【図２】図２は、本発明に係る、透明体の体積要素における局所屈折率を決定する装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２に示される装置において、動的格子１１（ｄｙｎａｍｉｃ  ｌａｔｔｉｃｅ）によって生成された任意のタイプのパターンは、フロントガラス１２の形態の透明体を通して、第１カメラ１３によって観察される。これに基づいて、フロントガラス１２の体積要素１２ａの局所屈折率が、既知の方法によって決定される。具体的には、光学軸外に位置する体積要素に対しても決定される。さらに、第２カメラ１５が、フロントガラス１２の動的格子１１と同じ側に設けられ、フロントガラス１２の反射光を観察する。
【００２３】
フロントガラス１２の表面１７の形状は、第２カメラ１５によるデフレクトメトリ法（ｄｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）によって同時に決定される。そうすることで、パターン／格子１１に向かい合う表面の３次元形状が、各体積要素１２ａに対して決定され、体積要素１２ａの位置が決定される。透過測定において考慮される体積要素１２ａの局所屈折率の決定において、透明体１２の表面１７の形状もまた考慮される。従って、局所屈折率が光学軸から離れた位置において決定された場合、光学軸１９上に位置しない体積要素において決定された局所屈折率に対して、フロントガラス１２の表面１７の形状及びフロントガラスにおける体積要素の位置に基づいて、補正を行うことができる。従って、屈折率を決定するための測定において、動的格子１１に対してフロントガラス１２も第１カメラ１３も移動させる必要はない。その結果、測定時間が大幅に短縮され、決定された屈折率の精度が向上する。
【００２４】
第１カメラ１３を用いて、格子１１の歪みに基づいた光学的効果が測定される。該光学的効果は、フロントガラス１２の大表面面積形状及びフロントガラス１２の表面１７上又は体積中の局所的な歪みによって、引き起こされる。本発明によれば、全ての体積要素１２ａの表面１７の局所３次元形状を結合することによって、フロントガラス１２の表面全体の３次元形状が構成される場合、透明体の大表面面積によって引き起こされる全体的な効果を、本発明に係る装置において推測することができる。従って、局所屈折率の決定において、局所的な歪みによって引き起こされる光学的効果を示すことができる。従って、本発明を用いて、大表面面積の光学的効果と局所的な光学的効果を分離することができる。
【００２５】
透明体の品質検査において、（例えば、ある視野における）各体積要素に対して決定された屈折率は、要求される屈折率範囲又は要求される屈折率と比較される。決定された屈折率が、要求される屈折率又は屈折率範囲と合わない場合、該透明体は、品質仕様を満たしておらず、エラーが知らされ及び／又は該透明体は、生産工程から除去される。
【符号の説明】
【００２６】
１…プロジェクタ
２…透明体
３…投影壁
Ｒ１…距離：プロテクタ−透明体間
Ｒ２…距離：透明体−投影壁間
１１…動的格子
１２…フロントガラス
１２ａ…フロントガラスの体積要素
１３…第１カメラ
１５…第２カメラ
１７…フロントガラスの表面
【図１】
2016105075.tif 000003
【図２】
2016105075.tif 000004
【外国語明細書】
Method for Determining a Local Refractive Index and 
Device Therefor
The present invention relates to a method for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object using a pattern, which is observed through the transparent object by a camera. The invention furthermore relates to a device therefor. 
For the quality inspection of transparent objects, e.g. glass panes for automobiles, the optical distortion is often measured using the device shown in Figure 1, wherein the optical distortion can be coverted to a local refractive index. In the known method mentioned in the ECE R43 Regulation, a projector 1 is used, which projects a predefined pattern through a transparent object (e.g. a windshield) onto a projection wall 3. The light from the projector 1 passing through the windshield 2 is observed there using electronic means or manually. The windshield 2 is often tested in the installed position. Since the windshield 2 has a non-negligible extension, the known distance (propagation length) R1 between the projector 1 and the windshield 2 as well as R2 between the windshield 2 and the projection wall 3 apply only for the region of the windshield 2 that lies on the optical axis between the projector 1 and the projection wall 3. The volume elements of the windshield remote from the optical axis have a greater spacing distance from the projector 1 and the projection wall 3. According to the aforementioned regulation, it is therefore required that high-precision measurements of the refractive index be carried out only on the optical axis. This means that either the windshield 2 or the projector 1, with the projection wall 3, must be moved in order to investigate a larger region of the windshield. This is highly time-consuming with respect to the measuring time.
The problem addressed by the present invention is therefore that of providing a simpler and more cost-effective method for carrying out a high-precision measurement of the local refractive index on a transparent object. Correspondingly, the problem is furthermore that of creating a cost-effective device therefor.
The aforementioned problem is solved by a method in which the three-dimensional shape and position of the surface of the particular volume element of the transparent object facing the pattern is ascertained and is used to determine the local refractive index. The local refractive index is determined in order to detect and classify optical faults, which induce optical distortions, e.g. within the scope of an automatic quality inspection of the transparent object. To this end, the determined local refractive indices are automatically compared with required refractive indices. If these do not match or if discrepancies which are too great exist between the determined local refractive indices and the required refraction indices for the particular volume element or a selected region of the transparent object, an error is reported, for example (an error is optically and/or acoustically indicated, for example) and/or the particular object is removed from the production process. Therein, the volume element is a 3-dimensional element/part of the transparent object, wherein the transparent object consists of a plurality of these volume elements.
In this connection, the local refractive index (refractive power) is understood to be the refractive index in the particular volume element of the object, which results from the particular curvatures of the surfaces of the particular volume element, the nature of the volume element, and the refractive index (optical material property of the object), and is the reciprocal of the (local) focal length. The local refractive index is determined in any direction (optical axis), e.g. a direction which is required in the particular quality inspection, for example the look-through direction through a windshield in the installed position.
In a preferred embodiment, the three-dimensional shape of the surface and position relative to the particular volume element is determined by means of deflectrometry with the aid of a camera. As an alternative, the three-dimensional shape and position of the surface can be determined by means of methods using reference marks, by means of purely mechanical, tactile measurements, or by means of a measurement of diffusively reflective surfaces via triangulation.
The method according to the invention is based on the finding that, when the three-dimensional geometric shape of the transparent and reflective object can be measured, it is advantageous to use these shape data to correct the refractive-value measurement in transmission. If the shape of the object is known, corresponding geometric corrections can be carried out. It is not absolutely necessary to carry out measurements of the refractive index for all volume elements on the optical axis. For the volume elements which do not lie on the optical axis in the above-described refractive-index determination, it is possible, given that the three-dimensional shape and position of the particular volume element of the object is known, to carry out a correction of the refractive index corresponding to the distance from the optical axis or corresponding to the curvature of the surface. This shortens the measuring time considerably and simultaneously increases the accuracy of the measurement, since the correct propagation length can be used. In addition, the method according to the invention therefore has greater reliability of the process. Furthermore, less space is required.
Given that the shape of the surface of the transparent object and the position of the individual volume elements are known, real coordinates can be assigned to these volume elements.
It is also advantageous that, according to the invention, optical effects are measured, which are caused both by the large-surface-area shape of the object and by local deformations on the surface or in the volume of the object. According to the invention, when the three-dimensional overall shape (topography of the individual volume elements and the position thereof) of the object is known, the device can deduct global effects caused by the overall shape of the object. In other words, the refractive power of each volume element can be split into a portion caused by the global overall shape of the object and a portion for which only optical effects caused by local deformations (e.g. defects on the surface or in the volume) are significant. It is therefore possible, using the present invention, to separate large-surface-area and local optical effects. 
The determination of the three-dimensional shape of the surface of the transparent object can be carried out before the refractive-index measurement in transmission or simultaneously with this measurement.
In addition, the measuring results of the transmission optics, i.e. the ascertained refractive powers, can be presented in a manner corrected for perspective, since the shape of the surface of the transparent object is known.
In a preferred embodiment, a dynamic lattice is used to generate the pattern. This lattice can generate different patterns for the refractive-index determination, for example for different requirements, e.g. from customers, with respect to the quality inspection. The dynamic lattice electronically generates patterns which are suitable for the particular purpose of the measurement. The local refractive index is determined for each volume element on the basis of the local distortion of the pattern, which is considered in transmission.
When a dynamic lattice is used, a separate measurement must be carried out for each pattern, wherein the measurements are carried out in temporal succession. In a preferred embodiment, different patterns can be color-coded and/or coded with respect to the polarization thereof, thereby allowing projection and measurement to take place simultaneously, which saves even more time. For example, three different lattices can be generated using three photodiodes (red, yellow, blue). This makes it possible to measure these three lattices simultaneously. The camera capturing the transmission images of the lattice can distinguish between the different lattices by means of a color and/or polarization filter.
In another preferred embodiment, the three-dimensional overall shape of the surface of the transparent object facing the pattern is determined by combining the three-dimensional shapes of the surfaces of all volume elements. The overall shape of the surface of the transparent object is therefore composed of the individual shapes of the volume elements with consideration for the position of the particular volume element. In the case of a relatively large transparent object and/or relatively great curvatures in the surface of the object, a plurality of cameras may be required in order to ascertain the overall shape of the transparent object, wherein each camera observes a portion of the transparent object.
It is furthermore advantageous that, since the three-dimensional overall shape of the surface of the transparent object is known, the curvatures of this surface and, therefore, the refractive powers of the transparent object with respect to the various viewing angles are known. The optics of the glass pane, which are based solely on the shape of the object as determined by the design, can therefore be calculated.
In a refinement of the invention, the three-dimensional overall shape of the surface of the transparent object facing the pattern is compared with CAD data on the transparent object and, on the basis thereof, a visual range to be selected for the determination of the local refractive index is ascertained. Such a visual range (field of view) is sometimes required for the inspection of transparent objects, since it is often not the entire transparent object that is significant for the quality inspection, but rather merely one special region of the object, which is usually defined in the particular requirement.
The aforementioned problem is furthermore solved by a device for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object, wherein the device is designed to determine the local refractive index with the aid of a predefined pattern, which can be observed through the transparent object by means of a camera, and to determine the three-dimensional shape and position of the surface of the particular volume element of the transparent object facing the pattern (e.g. in reflection) and use this to determine the local refractive index.
As explained above, the device according to the invention can be used within the scope of the automatic quality inspection of a transparent object.
The device according to the invention has the advantages mentioned above with respect to the method according to the invention. The device is designed to carry out the above-described method steps. 
Further advantages, features and possible applications of the present invention also result from the following description of an embodiment and from the figures. All of the described and/or graphically depicted features are part of the object of the present invention, either alone or in any combination, independently of their wording in the claims or their back-references.
Schematically in the drawings:
Figure 1      shows a view from the side of a device for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object according to the prior art, and
Figure 2      shows a view from the side of a device according to the invention for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object. 
In the device depicted in Figure 2, any type of pattern generated by a dynamic lattice 11 is observed by a first camera 13 through a transparent object in the form of a windshield 12. On the basis thereof, local refractive indices for the volume elements 12a of the windshield 12 are determined in a manner known per se, and specifically also for the volume elements located outside of the optical axis. Furthermore, a second camera 15 is provided, which is disposed on the same side of the windshield 12 as the dynamic lattice 11 and observes the light reflected by the windshield 12.
The shape of the surface 17 of the windshield 12 is simultaneously determined by means of deflectometry by the second camera 15. In so doing, the three-dimensional shape of the surface facing the pattern / lattice 11 is determined for each volume element 12a and the position of the particular volume element 12a is determined. The shape of the surface 17 of the transparent object 12 is also considered in the determination of the local refractive index of the particular volume element 12a considered in the transmission measurement. Therefore, if the local refractive index was determined far outside the optical axis, it is possible to make corrections to the determined local refractive index for volume elements not lying on the optical axis 19, which corrections result from the shape of the surface 17 of the windshield 12 and the position of the volume element in the windshield. It is therefore not necessary to move either the windshield 12 or the first camera 13 with the dynamic lattice 11 during the measurement in order to determine the refractive index. As a result, the measuring time is considerably shortened and the accuracy of the determined refractive indices is increased. 
The first camera 13 is used to measure optical effects on the basis of the distortion of the lattice 11, said optical effects being caused by the large-surface-area shape of the windshield 12 as well as by local deformations on the surface 17 or in the volume of the windshield 12. According to the invention, when the local three-dimensional shapes of the surface 17 of all volume elements 12a are combined to form a three-dimensional overall shape of the surface 17 of the windshield 12, global effects caused by the large-surface-area shape of the object can be deducted in the device according to the invention. As a result, it is possible to indicate the optical effects caused by local deformations in the determination of the local refractive index. It is therefore possible, using the present invention, to separate large-surface-area and local optical effects. 
Within the scope of a quality inspection of the transparent object, the refractive indices determined for the specified volume elements (e.g. of a visual range) are compared with required refractive indices of refractive index ranges. If the determined refractive indices do not match the required refractive indices or refractive index ranges, the particular transparent object does not meet the quality requirements and an error is signaled and/or the object is removed from the production process.
List of reference numbers 
1       projector
2       transparent object
3       projection wall
R1      distance: protector - transparent object
R2      distance: transparent object - projection wall
11      dynamic lattice
12      windshield
12a     volume element of the windshield
13      first camera
15      second camera
17      surface of the windshield
Claims
1.      A method for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object (12) using a pattern, which is observed through the transparent object (12) by a first camera (13), characterized in that the three-dimensional shape and position of the surface (17) of the particular volume element (12a) of the transparent object facing the pattern is ascertained and is used to determine the local refractive index.
2.      The method according to claim 1, characterized in that the three-dimensional shape and position of the surface (17) is determined by means of deflectometry with the aid of a second camera (15).
3.      The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a dynamic lattice (11) is used to generate the pattern.
4.      The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the three-dimensional overall shape of the surface of the transparent object (12) facing the pattern is determined by combining the three-dimensional shapes of all volume elements (12a).
5.      The method according to claim 4, characterized in that the three-dimensional overall shape is compared with CAD data on the transparent object (12) and, on the basis thereof, a visual range to be selected for the determination of the local refractive index is ascertained.
6.       A device for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object (12), wherein the device is designed to determine the local refractive index with the aid of a predefined pattern, which can be observed through the transparent object (12) by means of a first camera (13), and to determine the three-dimensional shape and position of the surface (17) of the particular volume element (12a) of the transparent object (12) facing the pattern and use this to determine the local refractive index.
7.      The device according to claim 6, which is designed to determine the three-dimensional shape and position of the surface by means of deflectometry with the aid of a second camera (15).
8.      The device according to any one of claims 6 to 7, characterized in that a dynamic lattice (11) is used to generate the pattern.
9.      The device according to any one of claims 6 to 8, which is designed to determine the three-dimensional overall shape of the surface (17) of the transparent object (12) facing the pattern by combining the three-dimensional shapes of all volume elements (12a).
10.     The device according to claim 9, which is designed to compare the three-dimensional overall shape with CAD data on the transparent object (12) and, on the basis thereof, to ascertain a visual range to be selected for the determination of the local refractive index.
Abstract:
Method for Determining a Local Refractive Index and 
Device Therefor
The invention relates to a method for determining a local refractive index in a volume element of a transparent object (12) using a pattern, which is observed through the transparent object (12) by a first camera (13). In order to more easily and cost-effectively carry out a high-precision measurement of the local refractive index, the three-dimensional shape and position of the surface (17) of the particular volume element of the transparent object facing the pattern is ascertained and is used to determine the local refractive index. A corresponding device is also described.
2. Representative Drawing
Fig. 2
2016105075.tif 000005