DE10019924A1 - Lichtschrankenanordnung - Google Patents
LichtschrankenanordnungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lichtschrankenanordnung mit mindestens einer Lichtquelle (10) zur Aussendung eines parallelen Strahlenbündels (12) und mindestens einem im Strahlengang des Strahlenbündels (12) angeordneten Detektorelement (26). Um mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine flächenhafte Raumüberwachung zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß im Strahlengang des Strahlenbündels (12) ein Strahlteiler (16) zur Auffächerung des Strahlenbündels (12) in ein scheibenförmiges ebenes oder gekrümmtes Strahlenfeld (14) angeordnet ist, und daß das mindestens eine Detektorelement (26) innerhalb des Strahlenfelds (14) optisch in Richtung Strahlteiler (16) ausgerichtet ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichtschrankenanordnung mit mindestens einer
Lichtquelle zur Aussendung eines parallelen Strahlenbündels und minde
stens einem im Strahlengang des Strahlenbündels angeordneten Detektor
element.
Lichtschrankenanordnungen dieser Art sind weit verbreitet und werden für
die verschiedensten Anwendungszwecke eingesetzt, beispielsweise im Si
cherheitsbereich für die Raumüberwachung als Bestandteil einer Alarmanla
ge oder auch zum Schutz von Bedienpersonal beim Umgang mit Maschinen,
bei deren Fehlbedienung eine Verletzungsgefahr bestehen könnte. In der
einfachsten Form besteht eine Lichtschrankenanordnung aus einer Licht
quelle und einem Sensor oder Detektorelement, wobei der Überwachungs
bereich dann durch den linienhaften Strahlengang definiert ist. Eine Variante
dieses Prinzips besteht darin, daß zusätzlich ein Reflektorelement in den
Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Detektorelement angeord
net ist. Es findet dabei also eine Strahlumlenkung statt, die durch Verwen
dung mehrerer entsprechend angeordneter Reflektorelemente auch mehr
fach ausgeführt werden kann. In jedem Fall findet jedoch auch bei einer der
artigen Anordnung eine linienhafte Überwachung statt. Oft besteht jedoch
das Bedürfnis, eine flächenhafte Überwachung zu erreichen. Dazu ist es be
kannt, eine Mehrzahl von Lichtschrankenanordnungen im Abstand vonein
ander parallel anzuordnen. Aufgrund der gegebenen Abmessungen der ver
wendeten Lichtquellen und Detektor- bzw. Reflektorelemente und den dar
aus resultierenden Mindestabständen zwischen den einzelnen Lichtquelle/Detektor
element-Paaren läßt sich jedoch auch auf diese Weise keine lücken
lose, wirklich flächenhafte Überwachung realisieren. Zudem ist der Ein
satz von mehreren Lichtquellen und Detektor- und/oder Reflektorelementen
materialaufwendig und teuer.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Licht
schrankenanordnung der eingangs genannten Art zu entwickeln, die mit
einfachen und kostengünstigen Mitteln eine flächenhafte Raumüberwachung
ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene
Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprü
chen.
Die Erfindung geht vor allem von der Beobachtung aus, daß es möglich ist,
das Strahlenbündel einer einzigen Lichtquelle derart in einer Ebene aufzufä
chern, daß ein großer Raumwinkel abgedeckt wird, in dem sich ein Detektor
element an beliebiger Stelle anordnen läßt. Gemäß der Erfindung wird daher
vorgeschlagen, daß im Strahlengang des Strahlenbündels ein Strahlteiler zur
Auffächerung des Strahlenbündels in ein scheibenförmig ebenes Strahlen
feld angeordnet ist und daß das mindestens eine Detektorelement innerhalb
des Strahlenfelds optisch in Richtung Strahlteiler ausgerichtet ist. Grundsätz
lich ist es möglich, den Strahlteiler zur Auffächerung des Strahlenfeldes in
ein schalenförmig gekrümmtes Strahlenfeld zu verwenden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Strahlteiler
als plattenförmiges transparentes Substrat mit einem Brechungsindex größer
1,3 ausgebildet, dessen eine Breitseitenfläche glatt ist und dessen andere
Breitseitenfläche ein Strichgitter mit einer prismatischen Streifenstruktur auf
weist. Wird ein solches plattenförmiges Substrat auf einer Breitseite mit ei
nem parallelen Strahlenbündel beaufschlagt, so treten innerhalb der Platte
aufgrund der gegenüber Luft erhöhten Brechzahl Lichtbrechungen und Viel
fachreflexionen auf, die zu einem quer zum Strichgitter verlaufenden band
förmigen Lichtaustritt über die Breitseitenflächen des Substrats und damit zu
einem scheibenförmigen Strahlenfeld führen. Die Breite des austrittsseitigen
Lichtbandes entspricht dem Durchmesser des von der Lichtquelle kommen
den Strahlenbündels.
Das Substrat ist bevorzugt als ebene Platte ausgebildet. Grundsätzlich ist es
jedoch auch möglich, daß das Substrat als teilzylindrisch gekrümmte Platte
ausgebildet ist, die auf ihrer glatten Breitseitenfläche konvex oder konkav
sein kann. Die teilzylindrische Krümmung verläuft vorteilhafterweise quer zu
den Streifen des Strichgitters.
Um eine möglichst gleichmäßige Lichtverteilung innerhalb des Strahlenfeldes
zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die einzelnen Streifen
des Strichgitters im Querschnitt dreieckig sind, wobei die freien Kanten der
im Querschnitt dreieckigen Streifen konvex abgerundet sein können. Eine
weitere erfindungsgemäße Variante sieht vor, daß die einzelnen Streifen der
prismatischen Streifenstruktur im Querschnitt wellenförmig sind.
Besonders vorteilhaft für eine gleichmäßige Intensitätsverteilung innerhalb
des Strahlenfeldes ist es, wenn die Prismenwinkel der im Querschnitt dreiecki
gen Streifen ungleich 90° sind. Es reicht dabei schon aus, wenn die Abwei
chung vom 90°-Winkel wenige Bogenminuten beträgt. Eine weitgehend
gleichmäßige Intensitätsverteilung über einen weiten Raumwinkelbereich
wird erzielt, wenn der Prismenwinkel zwischen 87° und 89°59' oder zwischen
90°1' bis 93° beträgt. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß die unmittelbar
in Einstrahlrichtung erfolgende Rückreflexion aus dem Substrat zugunsten
einer Gleichverteilung über das Strahlenfeld in ihrer Intensität reduziert wird.
Um einen ausreichenden Querschnitt für die Vielfachreflexionen innerhalb
der Substratplatte zu erhalten, sollte die Plattendicke und/oder die Struktur
tiefe des Substrats zweckmäßig dem 5- bis 100-fachen, vorzugsweise dem
10- bis 20-fachen des Streifenabstands und/oder der Strukturtiefe entspre
chen. In absoluten Zahlen ausgedrückt beträgt die Gitterkonstante des
Strichgitters zweckmäßig 0,01 bis 0,2 mm, während die Plattendicke des
Substrats vorteilhafterweise 0,5 bis 3 mm beträgt. Das Lichtband wird durch
geometrisch optische Brechungs- und Reflexionseffekte innerhalb des
Substrats erzeugt. Um eine ausreichende Lichtausbeute innerhalb des auf
gefächerten Streifenfeldes zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
wenn der Streifenabstand des Streifenmusters kleiner als 1/5 und größer als
1/500 des Strahlenbündeldurchmessers beträgt. Gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung beträgt der Streifenabstand innerhalb der Streifenstruktur
1/50 bis 1/20 des Durchmessers des von der Lichtquelle ausgesandten
Strahlenbündels.
Die Lichtquelle kann entweder senkrecht oder schräg auf eine der Oberflä
chen des plattenförmigen Substrats gerichtet werden. Zweckmäßig wird die
Lichtquelle auf die glatte Oberfläche des plattenförmigen Substrats gerichtet.
Bei senkrechtem Auftreffen des Strahlenbündels erhält man ein ebenes
scheibenförmiges Strahlenfeld, während durch Schrägeinfall des Lichtbün
dels mit einfachen Mitteln Krümmungen innerhalb eines schalenförmigen
Strahlenfelds erzeugt werden können.
Als Lichtquelle wird vorteilhafterweise ein Laser oder eine Laserdiode ver
wendet. Eine großflächig wirksame Lichtschranke enthält eine Lichtquelle
und mehrere im Strahlenfeld des Strahlteilers angeordnete, in verschiedenen
Richtungen auf den Strahlteiler ausgerichtete Detektoren.
Der Strahlteiler kann als Durchlichtteiler verwendet werden. Dazu können in
der Lichtschrankenanordnung mehrere Detektoren in verschiedenen Win
kelabständen zur Bestrahlungsrückseite des plattenförmigen Substrats aus
gerichtet werden. Vorteilhafterweise wird auch das zur Bestrahlungsseite
gelangende Reflexionslicht ausgewertet. In diesem Falle werden zusätzlich
mehrere in verschiedenen Winkelabständen zur Bestrahlungsseite des plat
tenförmigen Substrats weisende Detektoren verwendet. Im letzteren Falle
kann eine höhere Lichtausbeute dadurch erzielt werden, daß die Bestrah
lungsrückseite des plattenförmigen Substrats verspiegelt ist, wobei die Ver
spiegelung zweckmäßig auf der Seite der prismatischen Streifenstruktur vor
gesehen ist. Da dann kein Durchgangslicht aus dem Substrat auftritt, erhöht
sich die Lichtausbeute im aufgefächerten Strahlenfeld auf der Bestrahlungs
seite.
Vorteilhafterweise besteht das plattenförmige Substrat aus Glas oder einem
Kunststoff. Im letzteren Falle kann das plattenförmige Substrat als Spritz
gußteil oder als Prägeteil aus transparentem Kunststoff ausgebildet sein.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Strahlteiler für Lichtstrahlenbündel
zur Erzeugung eines scheibenförmigen ebenen oder in sich gekrümmten
Strahlenfeldes, insbesondere für Lichtschrankenanordnungen, bestehend
aus einem plattenförmigen transparenten Substrat mit einem Brechungsin
dex größer 1,3, dessen eine Breitseitenfläche glatt ist und dessen andere
Breitseitenfläche ein Strichgitter mit einer prismatischen Streifenstruktur auf
weist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Substrat als ebene Platte aus
gebildet ist. Grundsätzlich kann das Substrat auch als teilzylindrisch ge
krümmte Platte mit zur glatten Seite konvexer oder konkaver Krümmung
ausgebildet sein, wobei die teilzylindrische Krümmung vorteilhafterweise
quer zu den Streifen des Strichgitters verläuft.
Die einzelnen Streifen des Strichgitters weisen bevorzugt einen dreieckigen
Querschnitt auf, wobei die freien Kanten der im Querschnitt dreieckigen
Streifen konvex abgerundet sein können. Für die weitgehend gleichmäßige
Auffächerung eines auftreffenden parallelen Strahlenbündels ist es von be
sonderem Vorteil, wenn der Prismenwinkel der im Querschnitt dreieckigen
Streifen ungleich 90° ist. Eine Abweichung von wenigen Bogenminuten vom
rechten Winkel kann hierbei schon ausreichend sein. Dies gilt vor allem
dann, wenn der Brechungsindex des Substrats relativ groß ist. Eine beson
ders gute Gleichverteilung über einen weiten Winkelbereich kann erzielt
werden, wenn der Prismenwinkel zwischen 87° und 89°59' oder zwischen
90°1' bis 93° beträgt.
Das plattenförmige Substrat des Strahlteilers mit seiner prismatischen Strei
fenstruktur kann sowohl aus Glas als auch aus Kunststoff bestehen. Zweck
mäßig wird ein als Spritzgußteil oder als Prägeteil aus transparentem Kunst
stoff ausgebildetes Kunststoffteil verwendet. Der Strahlteiler kann entweder
als Durchlichtelement oder als Reflektorelement verwendet werden. In letzte
rem Falle ist eine Breitseitenfläche des plattenförmigen Substrats, bevorzugt
die die Streifenstruktur aufweisende Breitseite, verspiegelt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati
scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 das Prinzip des erfindungsgemäßen Strahlteilers mit einseiti
ger Verspiegelung in einer Lichtschrankenanordnung;
Fig. 2 das Prinzip des erfindungsgemäßen Strahlteilers ohne Ver
spiegelung in einer Lichtschrankenanordnung;
Fig. 3a bis d Ausschnitte aus vier Strahlteilern mit verschiedenen prismati
schen Streifenstrukturen;
Fig. 3e und f Seitenansichten zweier plattenförmiger Strahlteiler mit teilzy
lindrischer, zur glatten Seite hin konvexer bzw. konkaver
Krümmung;
Fig. 4 ein Schema für eine Lichtschrankenanordnung für die
Raumüberwachung unter Verwendung eines Strahlteilers
nach Fig. 1;
Fig. 5 ein Schema einer Lichtschrankenanordnung für die
Raumüberwachung unter Verwendung eines Strahlteilers
nach Fig. 2.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten optischen Anordnungen sind zur Auffä
cherung eines von einer Lichtquelle 10 ausgesandten parallelen Strahlen
bündels 12 in ein scheibenförmiges ebenes oder gekrümmtes Strahlenfeld
14 bestimmt. Zu diesem Zweck wird ein Strahlteiler 16 im Strahlengang des
Strahlenbündels angeordnet, der im Falle der Fig. 1 dafür sorgt, daß auf der
Bestrahlungsseite 18 ein Strahlenfeld 14 über einen Winkel von nahezu 180°
austritt, während bei dem Strahlteiler 16' nach Fig. 2 auch zur Bestrahlungs
rückseite 20 ein scheibenförmiges Strahlenfeld 14' über einen Winkelbereich
von etwa 180° aus dem Strahlteiler austritt. Der Strahlteiler 16, 16' besteht
zu diesem Zweck aus einem plattenförmigen transparenten Substrat mit ei
nem gegenüber Luft erhöhten Brechungsindex vorzugsweise größer 1,3,
dessen eine Breitseitenfläche 18 eben und glatt ist, während die zweite
Breitseitenfläche 20 eine prismatische Streifen- oder Linienstruktur 22 auf
weist. Im Falle der Fig. 1 ist das Substrat des Strahlteilers 16 auf der Be
strahlungsrückseite 20 im Bereich der Streifenstruktur verspiegelt, während
das Substrat des Strahlteilers 16' nach Fig. 2 auf der Bestrahlungsrückseite
unverspiegelt ist. Die einzelnen Streifen 24 der Streifenstruktur 22 sind bei
den in Fig. 3a bis d gezeigten Ausführungsbeispielen im Querschnitt entwe
der dreieckförmig (Fig. 3a und b), wellenförmig (Fig. 3c) oder dreieckförmig
mit abgerundeten Kanten (Fig. 3d) ausgebildet. Im Falle der dreieckigen
Querschnittstruktur ist der Prismenwinkel α ungleich 90° (Fig. 3a, b und d).
Dadurch wird erreicht, daß die sonst bei 90° bevorzugte Reflexion der
Strahlen in Eintrittsrichtung vermieden und eine gleichmäßigere Intensitäts
verteilung über den gesamten Austrittswinkelbereich erzielt wird.
Statt der ebenen plattenförmigen Substrate gemäß Fig. 3a bis d können
grundsätzlich auch teilzylindrisch gekrümmte Substrate nach Art der Fig. 3e
und f verwendet werden, die zu ihrer glatten Fläche 18 entweder konvex
(Fig. 3e) oder konkav (Fig. 3f) gekrümmt sein können. Bei den gezeigten
Ausführungsbeispielen verläuft die teilzylindrische Krümmung quer zu den
Streifen 24 der Streifenstruktur 22.
Die Abmessungen innerhalb des Strahlteilers sind so gewählt, daß eine un
gehinderte Lichtleitung mit Vielfachreflexionen und Lichtbrechungen an den
Breitseitenflächen stattfinden kann. Die auftretenden Erscheinungen lassen
sich mit einfachen geometrisch optischen Überlegungen erklären. Die Licht
intensität ist bei Dreieckprismen aufgrund der innerhalb des Substrats auf
tretenden Abschattungen und Totalreflexionen über den Raumwinkel nicht
ganz konstant. Sie ist jedoch unter jedem Winkel eine für eine Lichtschran
kenfunktion hinreichende Intensität vorhanden. Eine Verbesserung in dieser
Hinsicht kann mit einer wellenförmigen oder abgerundeten Prismenstruktur
erzielt werden, bei der aufgrund der variablen Reflexionswinkel innerhalb der
Struktur weniger Abschattungen auftreten (Fig. 3c, d).
Die Fig. 4 und 5 zeigen schematisch eine Anwendung der Strahlteiler nach
Fig. 1 und 2 für eine Lichtschrankenanordnung in einem geschlossenen
Raum. Der Strahlteiler wird in einer Anordnung entsprechend Fig. 1 oder 2
mit zur Zeichenebene senkrechter Streifenanordnung in der angegebenen
Weise im Raum angeordnet und über eine Laserlichtquelle 10 mit einem pa
rallelen Strahlenbündel 12 beaufschlagt. Das Strahlenfeld verteilt sich schei
benförmig im Falle der Fig. 4 über den bestrahlungsseitigen Halbraum 28,
während es sich im Falle der Fig. 5 auch über den bestrahlungsrückseitigen
Halbraum 30 nach allen Richtung verteilt. Zur Lichtschrankenüberwachung
müssen daher lediglich an geeigneten Stellen des Strahlungsfeldes Detekto
ren 26 angeordnet werden, die auf Unterbrechungen im Strahlungsfeld 14,
14' ansprechen.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine
Lichtschrankenanordnung mit mindestens einer Lichtquelle 10 zur Aussen
dung eines parallelen Strahlenbündels 12 und mindestens einem im Strah
lengang des Strahlenbündels 12 angeordneten Detektorelement 26. Um mit
einfachen und kostengünstigen Mitteln eine flächenhafte Raumüberwachung
zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß im Strahlen
gang des Strahlenbündels 12 ein Strahlteiler 16 zur Auffächerung des
Strahlenbündels 12 in ein scheibenförmiges ebenes oder gekrümmtes
Strahlenfeld 14 angeordnet ist, und daß das mindestens eine Detektorele
ment 26 innerhalb des Strahlenfelds 14 optisch in Richtung Strahlteiler 16
ausgerichtet ist.
Claims (40)
1. Lichtschrankenanordnung mit mindestens einer Lichtquelle (10) zur
Aussendung eines parallelen Strahlenbündels (12) und mindestens ei
nem im Strahlengang des Strahlenbündels angeordneten Detektorele
ment (26), dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Strah
lenbündels (12) ein Strahlteiler (16, 16') zur Auffächerung des Strah
lenbündels (12) in ein scheibenförmiges ebenes oder schalenförmig
gekrümmtes Strahlenfeld (14, 14') angeordnet ist, und daß das minde
stens eine Detektorelement (26) innerhalb des Strahlenfelds optisch in
Richtung Strahlteiler (16, 16') ausgerichtet ist.
2. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Strahlteiler (16, 16') als plattenförmiges Substrat mit ge
genüber Luft größerer optischer Dichte ausgebildet ist, dessen eine
Breitseitenfläche glatt ist und dessen andere Breitseitenfläche ein
Strichgitter mit prismatischer Streifenstruktur aufweist.
3. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Substrat (16, 16') als ebene Platte ausgebildet ist.
4. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Substrat (16, 16') als teilzylindrisch gekrümmte
Platte ausgebildet ist.
5. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die teilzylindrische Krümmung quer zu den Streifen (24) des
Strichgitters verläuft.
6. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Brechungsindex des plattenförmigen
Substrats größer als 1,3 ist, vorzugsweise 1,4 bis 1,8 beträgt.
7. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die einzelnen Streifen (24) des Strichgitters im
Querschnitt dreieckig sind.
8. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die freien Kanten der im Querschnitt dreieckigen Streifen (24)
konvex abgerundet sind.
9. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Prismenwinkel (α) der im Querschnitt dreieckigen
Streifen (24) ungleich 90° ist.
10. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Prismenwinkel (α) zwischen 87° und 89°59' beträgt.
11. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Prismenwinkel (α) zwischen 90°1' bis 93° beträgt.
12. Lichtschrankenanordnung einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Plattendicke des Substrats dem 5- bis 100-
fachen, vorzugsweise dem 10- bis 20-fachen des Streifenabstands
und/oder der Strukturtiefe innerhalb der Streifenstruktur (22) entspricht.
13. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, da
durch gekennzeichnet, daß die Gitterkonstante des Strichgitters 0,01
bis 0,2 mm beträgt.
14. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die Plattendicke des Substrats (16, 16')
0,5 bis 3 mm beträgt.
15. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der Streifenabstand innerhalb der Strei
fenstruktur (22) kleiner als 1/5 und größer als 1/500 des Durchmessers
des einfallenden Strahlenbündels (12) ist.
16. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Streifenabstand innerhalb der Streifenstruktur 1/50 bis
1/20 des Durchmessers des einfallenden Strahlenbündels (12) beträgt.
17. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle senkrecht oder schräg auf
die glatte Oberfläche des plattenförmigen Substrats gerichtet ist.
18. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) aus einem Laser oder
einer Laserdiode besteht.
19. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere im Strahlenfeld (14, 14') des
Strahlteilers (16, 16') angeordnete, auf den Strahlteiler (16, 16') optisch
ausgerichtete Detektorelemente (26) vorgesehen sind.
20. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß mehrere Detektorelemente in verschiedenen Winkelabständen
zur Bestrahlungsrückseite (20) des plattenförmigen Substrats (16') wei
sen.
21. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch ge
kennzeichnet, daß mehrere Detektorelemente in verschiedenen Win
kelabständen zur Bestrahlungsseite (18) des plattenförmigen Substrats
(16, 16') weisen.
22. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsrückseite (20) des plat
tenförmigen Substrats (16) verspiegelt ist.
23. Lichtschrankenanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich
net, daß das plattenförmige Substrat (16) auf der Seite der prismati
schen Streifenstruktur (22) verspiegelt ist.
24. Lichtschrankenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Substrat (16, 16') als
Spritzgußteil oder Prägeteil aus transparentem Kunststoff ausgebildet
ist.
25. Strahlteiler, insbesondere für Lichtschrankenanordnungen, bestehend
aus einem plattenförmigen transparenten Substrat (16, 16') aus gegen
über Luft optisch dichterem Medium, dessen eine Breitseitenfläche glatt
ist und dessen andere Breitseitenfläche eine prismatische Streifen
struktur aufweist.
26. Strahlteiler nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Bre
chungsindex des Substrats größer als 1,3 ist, vorzugsweise 1,4 bis 1,8
beträgt.
27. Strahlteiler nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (16, 16') als ebene Platte ausgebildet ist.
28. Strahlteiler nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (16, 16') als teilzylindrisch gekrümmte Platte ausgebildet
ist, wobei die teilzylindrische Krümmung quer zu den Streifen (24) des
Strichgitters verläuft.
29. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß die einzelnen Streifen (24) des Strichgitters im Quer
schnitt dreieckig sind.
30. Strahlteiler nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die frei
en Kanten der im Querschnitt dreieckigen Streifen (24) konvex abge
rundet sind.
31. Strahlteiler nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß
der Prismenwinkel (α) der im Querschnitt dreieckigen Streifen (24) un
gleich 90° ist.
32. Strahlteiler nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der
Prismenwinkel (α) zwischen 87° und 89°59' beträgt.
33. Strahlteiler nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der
Prismenwinkel (α) zwischen 90°1' bis 93° beträgt.
34. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß die einzelnen Streifen (24) der prismatischen Streifen
struktur im Querschnitt wellenförmig sind.
35. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Plattendicke des Substrats (16, 16') dem 5- bis 100-
fachen, vorzugsweise dem 10- bis 20-fachen des Streifenabstands
und/oder der Strukturtiefe entspricht.
36. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 35, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Streifenabstand innerhalb der Streifenstruktur (22)
0,01 bis 0,2 mm beträgt.
37. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Plattendicke des Substrats (16, 16') 0,5 bis 3 mm
beträgt.
38. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekenn
zeichnet, daß das plattenförmige Substrat als Spritzgußteil oder als
Prägeteil aus transparentem Kunststoff ausgebildet ist.
39. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 36, dadurch gekenn
zeichnet, daß das plattenförmige Substrat als Prägefolie aus transpa
rentem Kunststoff ausgebildet ist.
40. Strahlteiler nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch gekenn
zeichnet, daß das plattenförmige Substrat aus gepreßtem oder gra
viertem Glas besteht.
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