CN104884941A - 用于光学检查移动纺织材料的设备 - Google Patents

Abstract

提出使用在其上集成有用于光学检查移动织物材料(9)的至少一个光波导结构(4)的基板(2)。采样区域(3)设置在基板(2)上，用于光学扫描织物材料(9)。光波导结构(4)至少局部通向扫描区域(3)。这样构成的设备(1)需要较少的空间，有多种应用，并且可以方便地改造和维修。

Description

用于光学检查移动纺织材料的设备

技术领域

本发明涉及织物材料测试的领域。它根据独立权利要求的前序部分涉及一种用于光学检查移动织物材料的设备和方法。本发明可以例如使用在纺织实验室中的纱线测试设备中或在纺纱机或绕线机中的清纱器。

背景技术

大量的不同设备已知用于测试织物材料。不同的传感器原理使用在织物测试设备中。特定传感器原理的使用除了其他因素之外依赖于需要最佳检测的特性。经常使用的传感器原理，特别是在纱线测试中，为如下：

●电容性传感器原理；参考US-6,346,819 B1。织物材料被引导通过测量电容器的空气间隙。测量电容器基本上测量包含在所述电容器中的织物材料的质量。电容性传感器原理提供在较长时间周期上稳定的高测量精度和灵敏度。它的缺点是对在潮湿中的变化的不利敏感性和不可与导电织物材料一起使用。

●光学传感器原理；参考WO-2004/044579A1。织物材料由光源照明，并且与织物材料相互作用的光由光检测器检测。所检测的光是对织物材料的直径和/或它的光学特性例如反射率或颜色的测量值。光学传感器原理比电容性传感器原理在直径变化方面较不敏感并且在长时间方面较不稳定。它可以仍然是有利的，特别是对于电容性传感器原理不适用例如在湿度方面有强烈波动的环境中或者对于导电织物材料的这些应用。可以通过光学传感器原理以简单方式检测具有从织物材料强烈偏离的反射率的外部物质。

已经提出利用不同的传感器原理扫描纱线并且在估算中彼此组合传感器信号。CN 2'896'282 Y因此提及用于检测相同纱线的质量密度和直径的电容传感器和光电传感器的组合。WO-01/92875 A1教导沿着纱线路径接连布置两个传感器。第一个传感器测量在纱线上的光学反射。第二个传感器电容性或光学地测量纱线的质量或直径。根据特定估算标准估算两个传感器的输出信号。在估算的基础上可以彼此区分至少两种类型的外部物质。

WO-93/13407 A1提供用于检测外部纤维的光学清纱器测量头的示例。移动通过测量狭缝的纱线由具有调制光的光源照明。第一传感器接收从纱线反射的光，并且与此同时第二传感器接收从纱线发射的光。从由两个传感器输出的电信号获得在纱线中的外部纤维的存在的结果。三维光馈送器设置用于引导在光源与传感器及测量狭缝之间的光，该光馈送器例如设置为对称涂覆在内侧上的中空凹部。

与WO-93/13407 A1相比，US-5,768,938 A减少测量头的空间需要，因为光馈送器布置在垂直于纱线竖立的平面中。光馈送器布置为发射光的三维体，并且其插入三维基体中。该集体还包括用于光源的接纳开口。甚至该装置仍然需要相对较大量的空间。如果在光学扫描零件中必须改变，那么整个测量头将不得不重新设计并且相应生产工具将不得不重新构造，其是相当费力的。

DE-38'30'665 A1公开了用于线条监控的光电装置。所有有源光电部件例如发光二极管和光晶体管附接到中央单元。中央单元借由光波导连接到多个纱线止动装置，它们相应位于线条行进点。纱线止动装置仅由具有线条引导眼孔的电路板组成。连接到中央单元的两个光波导的端部以这样的方式插入在电路板中的相应开口，它们彼此相对设置。

光电纱线传感器是从DE-10'2007'040'224 A1已知的。纱线传感器的部件设置在电路板上。发射器二极管发射光，其由透镜直接引导到纱线。由纱线发射的光由接收器二极管检测。由发射器二极管发射的一部分光由透镜分离，并且由集成在透镜中的光波导供应到监视器二极管。依赖于接收器二极管的信号控制发射器二极管的电流，以便获得恒定发射照明强度。

具有集成光波导结构和集成导电结构的电路板总体上例如从US-2010/0209854 A1已知。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种光学扫描移动织物材料的设备，其比从本领域的情形已知的设备需要更少的空间。此外，该设备将可以以多种方式使用并且可以以极少的努力来改变和维护。

这些和其他目的由根据如在权利要求1中限定的本发明的设备来实现，有利实施例提供在附属权利要求中。

根据本发明，使用一基板，其具有集成在其上的至少一个光波导结构，用于光学检查优选伸长的移动织物材料。应用电测试该移动织物材料的导电体结构可以附加地集成在基板上。

单片地容纳在基板中或上的波导结构在本说明书中应该理解为集成在基板上的光波导结构。波导结构例如通过例如光刻和/或涂覆的技术原始地产生在基板上，其与随后放置在基板上的分立离散波导相反。集成光波导结构不可分离地连接到基板。它包含具有不同折射率的多个透明绝缘层。具有较高折射率的芯层嵌入在具有较低折射率的底层和顶层之间，以便光波可以在芯层中被引导。波导结构可以优选地包含微带条波导，其沿着一个方向和/或光可以在其中沿着两个方向传播的平坦薄层波导引导光。除了波导，它还可以包含其他无源和/或有源集成光学部件例如透镜、分光镜、反射镜、过滤器、放大器、光源和/或光接收器。

用于光学检查优选细长形的移动织物材料的根据本发明的设备还包括基板，应用光学扫描织物材料的扫描区域提供在其上，以及光波导结构，其集成在基板上并且其至少局部通向扫描区域。

在优选实施例中，光波导结构的至少两个光波导通向扫描区域。至少两个波导可以设置用于引导光朝向扫描区域并且至少两个波导设置用于引导光远离扫描区域。引导朝向或远离扫描区域的波导的孔以交替方式优选地以交替的方式彼此相邻布置。

如果到扫描区域的波导的至少一个孔设置有聚焦透镜，则对于避免光损失是有利的。

光波导结构可以包括具有至少两个分支的至少一个接头。至少两个分支可以朝向扫描区域或远离扫描区域。

在进一步优选实施例中，基板包括在扫描区域外部的至少一个光接口，用于将至少一个光波导结构连接到一个相应光连接零件。至少一个接口优选地包括用于相对于基板定位光连接零件的机械定位部件。输入耦合接口可以设置用于输入耦合光到至少一个光波导结构中并且不同于输入耦合接口的输出耦合接口可以设置用于输出耦合来自至少一个光波导结构的光。至少一个光接口优选地设置用于将至少两个光波导连接到光连接零件。它优选地附接到基板的边缘。

本发明还涉及包括前述至少一个光接口的根据本发明的设备与光连接零件的组合。与输入耦合接口关联的输入耦合连接零件可以包含一排的至少两个光源，优选地发光二极管阵列，并且与输出耦合接口关联的输出耦合连接零件可以包含一排的至少两个光接收器，优选地CCD阵列。

根据进一步优选实施例，导电体结构附加地集成在基板上，该结构至少局部通向扫描区域。织物材料因此可以以光、电或既光又电的方式选择性地来检查。有利地，导电体结构的至少两个导电体路径通向扫描区域。光波导的孔与导电体路径的孔可以以交替方式彼此相邻布置。导电体路径的至少一个孔优选地设置有在扫描区域中的电极。基板可以包括至少一个电接口，用于将至少一个导电体结构连接到在扫描区域外部的一个相应电连接零件。至少一个电接口优选地附接到基板的边缘。所述至少一个电接口优选地包括用于相对于基板定位电连接零件的机械定位部件。

在具有带有光波导结构和导电体结构的基板的情况下，基板可以包括至少一个光电接口，用于将至少一个光波导结构和至少一个导电体结构连接到扫描区域外部的光电连接零件。至少一个光电接口优选地包括用于相对于基板定位光电连接零件的机械定位部件。

相对于用于测试织物材料的已知光学设备，光波导结构集成在基板上导致空间节省。此外，在根据本发明的设备中，可以容易的更换基板，以便维护或改变设备。通过用另一个基板替换特定基板可以产生在设备中的改变，由于例如不同地设置扫描区域。例如可以提供第一基板，借由其仅从一侧检查织物材料，并且提供第二基板，借由其沿着它的圆周从多个方向检查织物材料。

在本说明书中，措词例如“光”或“照明的”不仅用于可见光，还用于从紫外(UV)和红外(IR)的相邻光谱范围的电磁辐射。

附图说明

下面参考附图更详细地解释本发明，其中：

图1-4以俯视图示例性地表示根据本发明的设备的四个不同实施例；

图5以俯视图示例性地表示光波导的一个端部、要测试的织物材料和在它们之间延伸的光束；

图6-9以俯视图示例性地表示根据本发明的设备的四个其他实施例；

图10和11以立体图示例性地表示根据本发明的设备的两个其他实施例；

图12以剖视图示例性地表示根据本发明的设备的第十一实施例。

具体实施方式

图1表示根据本发明的设备1的第一实施例。设备1被用来测试优选为细长的织物材料9例如纱线，其移动通过设备1或经过设备1。在当前情况下，织物材料9的移动方向垂直于附图的平面、沿着织物材料9的纵向轴线方向延伸。设备1包含基板2，用于光学扫描织物材料9的扫描区域3设置在其上。基板2可以由已知材料例如玻璃、合成材料、半导体材料或充满环氧树脂的玻璃纤维垫组成。它优选地是平坦和刚性的，即它实际上不变形。

扫描区域3在本实施例中设置为在基板2的边缘处的基本上半圆形凹部。织物材料9以这样的方式被引导通过设备1，它的纵向轴线尽可能地设置靠近半圆的中点。基板2的平面为垂直于织物材料9的纵向轴线。

光波导结构4集成在基板2上，用于引导光朝向扫描区域3和/或远离扫描区域3。在图1的实施例中，波导结构4包含八个光微带条波导41.1至41.8，它们将扫描区域3相应连接到光接口51、52。光波导结构4可以由例如聚合物制成，其对所使用的光波长是足够透明的。它优选地通过光刻处理应用到基板2。单个波导41.1至41.8的横向尺寸(宽度和高度)可以在5μm到500μm之间，优选地为大约50μm。波导结构4可以位于基板2的最外层上，或者形成内层，该内层被位于其上方的至少一层覆盖。在后者情况下，上方一层可以保护波导结构4免于受到机械损坏、污染和不利的光学影响。波导41.1至41.8可以布置成单模波导或布置成多模波导。图1的波导结构4包括波导41.1至41.8的多个交叉点。应该注意防止从一个到另一个波导的串扰。集成光学领域的技术人员可以以正确地满足该条件的方式设计波导结构4。这可以特别是在相应交叉角接近90°或者至少不太尖锐时的情况。除了波导41.1至41.8本身，集成光波导结构可以包含其他集成光学部件，例如透镜，分光器，反射镜，过滤器，放大器，光源和/或光接收器。

集光元件42例如聚焦透镜优选地在扫描区域3中附接到波导41.1至41.8的孔，以便确保最大可能的光视域。已知从细长波导的端部射出的光以大孔径角被发射。在瞬间翻转中，来自相同大孔径角的光因此输入耦合到波导中。因为要检查的织物材料9通常具有小于1mm的小直径，所以没有对抗手段时将仅有小部分可用光穿透它，并且从所述光仅一小部分再次输入耦合到波导中。聚焦透镜42被用来避免光的这种损失。下面参考图5更详细地解释它们的功能和它们的配置。

八个波导41.1至41.8的其中四个，它们在下面表示为“照明波导”41.1、41.3、41.5、41.7，被用来照明织物材料9。为此，它们从发射器模块61接收光并且将它引导到扫描区域3，在那里它从照明波导41.1、41.3、41.5、41.7射出并且至少一部分撞击在织物材料9上。发射器模块61可以附接到第一导电体71的端部。在附接到基板2的边缘的输入耦合接口51上发生从发射器模块61到照明波导41.1、41.3、41.5、41.7的光转移。输入耦合接口51可以设置为例如插入式连接。发射器模块61包含光源63，这些光源例如成排相邻布置并且其每个分配给四个照明波导41.1、41.3、41.5、41.7的其中一个。光源63可以设置为例如二极管激光器或发光二极管。可以通过直接照明照明波导的端部或借由光学元件例如镜子和/或聚焦透镜42产生从光源63到照明波导41.1、41.3、41.5、41.7的光输入耦合。在后者情况下，相似透镜可以使用在到扫描区域3的孔中(参见图5)。为了在输入耦合接口51确保光有效输入耦合到照明波导41.1、41.3、41.5、41.7中，相对于照明波导的端部精确并且尽可能稳定地定位光源63是重要的。为此，用于相对于基板2定位发射器模块61的机械定位部件53优选地附接到输入耦合接口51。定位部件53可以设置为例如合适的引导部，其确保在插入式连接中的精确定位。它们像其他元件一样仅在图1中示例性示出。

八个波导41.1至41.8的其他四个被用来检测从织物材料9反射或者发射经过所述材料的光，并且因此在下面表示为“检测波导”41.2、41.4、41.6、41.8。它们将来自扫描区域3的光引导到接收器模块62，其可以附接到第二导电体72的端部。在附接到基板2的边缘的输出耦合接口52发生从检测波导41.2、41.4、41.6、41.8到接收器模块62的光转移。输出耦合接口52也可以设置为相对于定位部件53的插入式连接。接收器模块62包括光接收器64，它们例如彼此相邻成排布置并且它们每个分配给四个检测波导41.2、41.4、41.6、41.8的其中一个。这排光接收器可以设置为例如CCD阵列。还可以组合彼此相邻放置的多个接收器元件，其然后形成“组合光接收器”并且分配给检测波导41.2、41.4、41.6、41.8。关于输出耦合接口52的光输出耦合和定位以及布置，如已经类似关于输入耦合接口51提及的那样应用。

发射器模块61和接收器模块62经由第一导电体71和第二导电体72连接到电子单元70。它一方面触发发射器模块61，而另一方面电子单元70从接收器模块62接收信号，自己估算它们或者在可选的预处理之后将它们发送给估算单元(未示出)。

以光学和机械的方式精确限定输入耦合接口51和输出耦合接口52，并且因此使它们准标准化是有利的。结果，不需要对各个基板2有任何改变，可以使用具有相对昂贵的光电部件的发射器模块61和接收器模块62。另一方面，根据需要可以更换具有集成光波导结构4的相对廉价的基板2。例如在需要不同的波导结构4(特别是在扫描区域3中)时或在基板2受到磨损和撕裂而损坏或者其他原因而有缺陷时，可能需要更换基板2。

根据本发明的设备1优选地容纳在例如从US-5,768,938A已知的壳体中。为了使示图简洁，该壳体不包括在附图中。

图2表示根据本发明的设备1的第二实施例。它是相对于图1的第一实施例的简化，在这方面，发射器模块61仅包括两个光源63，并且接收器模块62仅包括两个光接收器64。通向扫描区域3的波导的端部的数量与在第一实施例中相同。这通过使用在波导结构4中的接头是可能的。朝向发射器模块61和接收器模块62的四个波导中每个都包括Y接头，Y接头的两个分支相应朝向扫描区域3，以便设置在扫描区域3中的波导端部比在模块61、62中多两倍。设备1可以通过使用附加接头将就甚至仅一个光源和/或一个光接收器。模块61、62的所提及简化通过低分辨率来实现。两个检测波导41.2、41.4；41.6、41.8的每个的信号组合成单个信号并且仅可以联合地检测。然而这未必是不利的。如果旨在找到例如在织物材料9中的外部纤维，仅感兴趣织物材料9的沿着它的圆周或其中一部分的总反射率。第二实施例同第一实施例一样相似地适合于该应用。

接头可以布置成总体上已知的接头部件。与图2相似，可以涉及1×2接头或其他更高等级的接头。除了接头，光波导结构4可以包括其他集成光学部件。它们可以是无源的和/或有源的。该集成光学部件的示例是透镜，分光器，反射镜，过滤器，放大器，光源和/或光接收器。此外，光学元件例如光源和/或光接收器可以应用为到基板2的分离分散部件(在这方面参见图8)。

在图3中示出根据本发明的设备1的第三实施例，其也包含Y接头。在这种情况下，在图1的第一实施例上的简化由一半数量的朝向扫描区域3的波导的端部组成，没有降低分辨率。这是这样实现的，朝向扫描区域3的波导的每个端部既使用于照明又使用于检测。波导段的这种复用是可能的，因为在相同波导段中的照明光和检测光不互相影响。接头以这样的方式布置，由相关光源63发射的大部分光被发射到扫描区域3，并且由扫描区域3接收的大部分光被供应到相关光接收器64。集成光学领域的技术人员能够利用本发明的知识生产这种接头。

图4表示根据本发明的设备1的第四实施例。在这种情况下，Y接头相对于图1的第一实施例，被用来一方面使所需光源63的数量减半，并且另一方面使朝向扫描区域3的波导的端部的数量减半，没有损失分辨率。缺少波导交叉点是本发明的又一个优点。仅一个单个光接口55存在，其既被用作输入耦合接口又被用作输出耦合接口。光源63和光接收器64都位于相应发射器和接收器模块65中。

图5以高度放大的示图示例性地表示集成在基板上的波导41的端部，该端部朝向扫描区域3。与是否涉及照明波导还是涉及检测波导无关，因为两种情况通过时间反演互相转换。波导端部设置有聚焦透镜42。聚焦透镜42可以由波导端部自身制成，直接胶接在其上或者与其间隔开。它以这样的方式配置和布置，它允许从波导42发射的最大可能数量的光31撞击在织物材料9上或者允许来自织物材料9的最大可能数量的光31进入到波导41中。单个聚焦透镜42示例性地示出在图5中，但实际上所述透镜可以设置为透镜系统。技术光学领域的技术人员利用本发明的知识能够确定和使用适合于所述目的的装置。

图6表示根据本发明的设备1的第五实施例。在这种情况下，光波导结构4和导电体结构104都集成在相同基板2上，其中两个结构4、104至少局部通向扫描区域3。结果，该实施例因此提供以光、电或既光又电的方式测试织物材料9的可能性。

在图6的实施例中的光波导结构4和光接口51与在图4的实施例中的光波导结构4和光接口51相对应。为了简化仅示出在光发射器和接收器模块65与电子单元70之间的一个连接线，然而，其中可以存在多个连接线。

导电体结构104在图6中以非常简单的方式设置。它包含四个互相电绝缘的导电体路径141.1至141.4，它们相应地从扫描区域3引导到电接口155。电路可以总体上集成在基板2上，如从电子学领域已知的。除了导电体路径，该电路可以包含无源和/或有源电部件。这些电部件的示例包括电阻、电容、线圈、晶体管、滤波器和放大器。复杂部件例如微处理器可以放置在基板2上，其中它们优选地作为在单个壳体中的集成电路应用到基板2(在这个方面参见图8)。

在扫描区域3中的导电路径141.1至141.4的孔可以设置有电极142。电极142被用来产生和/或检测在扫描区域3中的电场，优选地交替电场。织物材料9与电场相互作用并且影响它。织物材料9的电测试是基于织物材料9对电场的影响的检测，并且从其得出织物材料9的物理特性。织物材料的电容性测试是从本领域的情形充分已知的。在当前实施例中，两个电极142.1、142.3被用作发射器电极，而其他两个电极142.2、142.4被用作接收器电极。

与光接口55以及光发射器和接收器模块65相似，根据图6的设备1可以设置有电接口155和电连接零件165。电接口155可以设置为插入式连接，如从电子学相应已知的，并且在市场上可获得。电子部件164示例性地示出在电连接零件165中，其可以例如是放大器、滤波器、调制器或解调器。电连接零件165借由一个或多个导电体171连接到电子单元70。如上所述，机械定位部件53可以设置用于光发射器和接收器模块65和用于电连接零件165。

示出在图7中的根据本发明的设备1的第六实施例基本上对应于图6的实施例。在图7的实施例中，基板2包括在扫描区域3外部的组合光电接口56。所述光电接口56将光波导结构4和导电体结构104连接到光电连接零件66。光电接口56包括用于相对于基板2定位光电连接零件66的机械定位部件53。该实施例超过图6的实施例的优点在于，仅需要一个单个接口56和一个单个连接零件66。如已经关于图6所提及，两个电极142.1、142.3被用作发射器电极，而其他两个电极142.2、142.4被用作接收器电极。

图8表示根据本发明的设备1的第七实施例。它如在图6中，涉及组合集成光和集成电设备1。与图6的实施例相反，在这种情况下光源63和光接收器64不附接到外部发射器和接收器模块而是附接到基板2。光源63和光接收器64可以作为集成光学部件集成在基板2上或者作为独立部件应用到基板2。这些部件可以替代地设置在基板2外部，并且光可以借由总体上已知相应耦合元件输入耦合到照明波导中或者从检测波导输出耦合。

两个光源63和两个发射器电极142.1、142.3由相应信号产生器167触发。信号产生器167在图8中示出为微处理器。电子领域的技术人员知晓许多其他类型的信号产生器。微处理器167优选地为在单个壳体中的集成电路并且例如借由插入式和/或焊接连接应用到基板。电子部件167例如放大器或滤波器可以设置在信号产生器167与电极142.1、142.3、并且可能还有光源63之间。预处理单元169相应地尽可能靠近地附接在光接收器64或电极142.2、142.4后面，其被提供来预处理相应电输出信号。预处理可以例如包括预放大、滤波和或解调。因此预处理的信号被供应给电接口155，其优选地设置在基板2的边缘。接口155可以同步使用来供应电信号例如控制信号和电力到导电体结构104。它可以设置为总体上已知的电多路插头。

如先前讨论实施例所示，图9阐述扫描区域不一定是半圆形的。在根据图9的第八实施例中，织物材料9的纵向轴线和移动方向91位于基板2的平面中但是在基板2外部。扫描区域3与矩形基板2的侧面的一部分一致，并且以直线方式布置和织物材料9的纵向轴线91平行。聚焦透镜42沿着扫描区域3布置，优选地也设置在直线上。它们设置在形成波导结构4的波导41.1至41.8的孔处。在图9的实施例中，存在四个照明波导41.1、41.3、41.5、41.7和五个检测波导41.2、41.4、41.6、41.8、41.10。发射器模块61和接收器模块62附接到基板2的另一个边缘。附接到接收器模块62的两个光接收器64中的右边一个接收和叠加来自所有五个检测波导41.2、41.4、41.6、41.8、41.10的光，而左边的光接收器64仅接收和叠加来自每个其他检测波导41.2、41.6、41.10的光。在织物材料9的不同位置、优选地等距位置反射的光的这种叠加可以供应关于织物材料9的附加信息。除了扫描区域3的布置，基板2相对于织物材料9的纵向轴线91和波导结构4的位置，该实施例与图2的实施例相似，并且相同参考标记使用于彼此对应的元件。因此，这里不需要进一步解释。

图10表示根据本发明的装置1的第九实施例，其中织物材料9的纵向轴线91设置为平行于基板2的平面，但是与其间隔开。结果，织物材料9沿着它的纵向轴线91在基板2上方移动。扫描区域3位于基板2的平面中或上方。借由照明波导41.1从输入耦合接口51引导到扫描区域3的光在扫描区域3中输出耦合朝向织物材料9。在与织物材料9相互作用例如在织物材料9上反射和/或散射之后，至少一部分所述光输入耦合到检测波导41.2、41.4中并且从其引导到输出耦合接口52。在该实施例中需要光耦合元件43，用于输入耦合和输出耦合在扫描区域3中的光，该耦合元件能够将光输出耦合出基板2的平面或者将来自外部的光输入耦合到集成在基板2上的波导41.2、41.4。该耦合元件43是已知的并且在此不需要更详细地讨论。耦合元件43可以附加地装备有聚焦透镜或其他光学部件。为了简化示图，发射器模块和接收器模块、导体和电子单元没有示出在图10中。它们可以以与前面附图相同或相似的方式设置。

在图11的实施例中，织物材料9在两个相互间隔开基板2.1、2.2之间经过，其中基板平面相对于彼此平行设置，并且织物材料9的纵向轴线91也相对于基板平面平行设置。基板2.1、2.2和布置在其上的波导结构以及耦合元件43(在图11中未示出)可以与在根据图10的实施例中的基板2相似地布置。根据图11的实施例的优点在于，还可以检测发射经过织物材料9和/或通过织物材料9的光。为此，在第二基板2.2上的输入耦合元件以这样的方式分配给在第一基板2.1上的输出耦合元件，输入耦合元件接收输出耦合元件的光，并且反之亦然。该发射布置被用来确定织物材料9的横向尺寸和/或绒毛，而根据图10的反射布置被用来检测织物材料的外部物质和/或光学特性。两个基板2.1、2.2装备有输入耦合接口51.1、51.2和输出耦合接口52.1、52.2。

图12表示根据本发明的装置1的实施例，其具有柔性或可弯曲基板2。该特性应用在基板2不是平坦的但是弯曲成圆柱体套的情况。为了给设备1提供较高的机械稳定性，提供支撑元件24给基板2是有利的。在图12的实施例中，支撑元件设置为圆柱形管20，弯曲的基板2附接在其内壁上。织物材料9延伸通过圆柱体的内部，优选地沿着圆柱体轴线。扫描区域3沿着基板2的圆周延伸，并且可以根据需要或多或少沿着轴向方向延伸。在该实施例中可以沿着它的整个圆周光学地扫描织物材料9。多个耦合元件43，例如其中的六个，附接到基板2并且直接抵靠织物材料9，如已经关于图10和图11描述的。至少一个输出耦合元件和至少一个输入耦合元件存在于耦合元件43上。光波导41与耦合元件43关联，该波导不仅可以沿着圆周方向而且可以沿着轴向方向延伸，并且因此在图12的剖视图中仅局部可见。

可以理解本发明不限于如上所讨论的实施例。根据本发明的知识，本领域的技术人员将能够推导出其他变形，其也属于本发明的主题。具体地，所讨论实施例可以以随机方式彼此组合。虽然由于美观原因许多附图示出为具有轴对称基板形式和波导结构，但是该对称对本发明来说不是必须的。对称布置可以是在根据应用的实践中优选的。此外，在附图中借由示例使用的光源、光接收器、波导、检测点、波导的端部、透镜及其他的数量决不应该理解为限制。

1   设备

2   基板

20  支撑元件

3   扫描区域

31  光束

4   光波导结构

41  光波导

42  聚焦透镜

43  光耦合元件

51  输入耦合接口

52  输出耦合接口

53  机械定位部件

55  光接口

56  光电接口

61  发射器模块

62  接收器模块

63  光源

64  光接收器

65  发射器和接收器模块

66  光电连接零件

70  电子单元

71，72  电线

9   织物材料

91  织物材料的纵向轴线和移动方向

104 导电体结构

141 导电体路径

142 电极

155 电接口

164 电气部件

165 电连接零件

167 信号发生器

Claims (25)

1.基板(2)的用途，所述基板上集成有用于光学检查移动织物材料(9)的至少一个光波导结构(4)。

2.根据权利要求1所述的用途，其中用于电检查所述移动织物材料(9)的导电体结构(104)附加地集成在所述基板(2)上。

3.一种用于光学检查移动织物材料(9)的设备(1)，

其特征在于包括：

基板(2)，所述基板上设置有用于光学扫描所述织物材料(9)的扫描区域(3)，以及

光波导结构(4)，其集成在所述基板(2)上并且其至少局部通向所述扫描区域(3)。

4.根据权利要求3所述的设备(1)，其中所述光波导结构(4)的至少两个光波导(41.1至41.10)通向所述扫描区域(3)。

5.根据权利要求4所述的设备(1)，其中至少两个光波导(41.1，41.3，41.5，41.7)布置用于将光引导朝向所述扫描区域(3)，并且至少两个光波导(41.2，41.4，41.6，41.8)布置用于将光引导远离所述扫描区域(3)。

6.根据权利要求5所述的设备(1)，其中引导朝向或离开的所述波导(41.1至41.10)的孔以交替方式彼此相邻布置。

7.根据权利要求3至6其中一项所述的设备(1)，其中进入所述扫描区域(3)的波导(41.1至41.10)的至少一个孔设置有聚焦透镜(42)。

8.根据权利要求3至7其中一项所述的设备(1)，其中所述光波导结构(4)包括具有至少两个分支的至少一个接头。

9.根据权利要求8所述的设备(1)，其中至少两个所述分支面对所述扫描区域(3)。

10.根据权利要求8或9所述的设备(1)，其中至少两个所述分支远离所述扫描区域(3)朝向。

11.根据权利要求3至10其中一项所述的设备(1)，其中在所述扫描区域(3)外部的基板(2)包括至少一个光接口(51，52，55，56)，用于将所述至少一个光波导结构(4)连接到相应光连接零件(61，62，65，66)。

12.根据权利要求11所述的设备(1)，其中输入耦合接口(51)设置用于输入耦合光到至少一个光波导结构(4)中并且不同于所述输入耦合接口(51)的输出耦合接口(52)设置用于输出耦合来自至少一个光波导结构(4)的光。

13.根据权利要求11或12所述的设备(1)，其中所述至少一个光接口(51，52，55，56)形成用于将至少两个光波导(41.1至41.10)连接到光连接零件(61，62，65，66)。

14.根据权利要求11至13其中一项所述的设备(1)，其中所述至少一个光接口(51，52，55，56)附接到所述基板(2)的边缘。

15.根据权利要求11至14其中一项所述的设备(1)，其中所述至少一个光接口(51，52，55，56)包括用于相对于所述基板(2)定位所述光连接零件(61，62，65，66)的机械定位部件(53)。

16.一种根据权利要求11至15其中一项所述的设备(1)与光连接零件(61，62，65，66)的组合。

17.根据权利要求12，13和16所述的组合，其中与所述输入耦合接口(51)关联的输入耦合连接零件(61)包含一排的至少两个光源(63)，优选发光二极管阵列，并且与所述输出耦合接口(52)关联的输出耦合连接零件(62)包含一排的至少两个光接收器(64)，优选CCD阵列。

18.根据权利要求3至15其中一项所述的设备(1)，其中导电体结构(104)附加地集成在所述基板(2)上，该结构至少局部通向所述扫描区域(3)。

19.根据权利要求18所述的设备(1)，其中所述导电体结构(104)的至少两个导电体路径(141.1至141.4)通向所述扫描区域(3)。

20.根据权利要求4和19所述的设备(1)，其中所述光波导(41.1至41.8)的孔与所述导电体路径(141.1至141.4)的孔以交替方式彼此相邻布置。

21.根据权利要求18至20其中一项所述的设备(1)，其中导电体路径(141.1至141.4)的至少一个孔设置有在所述扫描区域(3)的电极(142.1至142.4)。

22.根据权利要求18至21其中一项所述的设备(1)，其中所述基板(2)包括至少一个电接口(155)，用于将所述至少一个导电体结构(104)连接到在所述扫描区域(3)外部的相应电连接零件(165)。

23.根据权利要求22所述的设备(1)，其中所述至少一个电接口(155)附接到所述基板(2)的边缘。

24.根据权利要求22或23所述的设备(1)，其中所述至少一个电接口(155)包括用于定位所述电连接零件(165)的机械定位部件(53)。

25.根据权利要求15和24所述的设备(1)，其中所述基板(2)包括至少一个光电接口(56)，用于将所述至少一个光波导结构(4)和所述至少一个导电体结构(104)连接到所述扫描区域外部的光电连接零件(66)，并且所述至少一个光电接口(56)包括用于定位所述光电连接零件的机械定位部件(53)。