DE1472181B2 - Optische Prüfvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum ständen zuverlässig und ohne größeren Aufwand optischen Abtasten von Oberflächenbereichen eines optisch geprüft werden können. Prüfgegenstandes mit zumindest einer einer Licht- Gemäß der Erfindung sind die Enden der Fasern

quelle gegenüber angeordneten Lichteintrittsfläche jeder Gruppe in bekannter Weise gleichmäßig über und einer einer Prüfeinrichtung gegenüber angeord- 5 eine gemeinsame Fläche verteilt, und die Gestalt dieneten, von der Lichteintrittsfläche getrennten Licht- ser Fläche ist der zu prüfenden, unebenen Oberfläche austrittsfläche sowie zumindest zwei sich einerseits komplementär.

von der Lichteintrittsfläche und andererseits von der Zweckmäßig sind die Fasern jeder Gruppe in be-

Lichtaustrittsfläche weg erstreckenden Gruppen licht- kannter Weise einander entsprechend über beide Endleitender Fasern, deren der zu prüfenden Oberfläche io flächen der Gruppe verteilt.

zugewandte Enden in einer sowohl als Lichtein- Vorzugsweise sind zwei Lichtquellen mit je einer

tritts- wie als Lichtaustrittsfläche dienenden Fläche gegenüber angeordneten Lichteintrittsfläche vorliegen, gesehen, von denen je eine Gruppe von Fasern zu

Lichtleitende Fasern sind feine Fäden oder Stränge verschiedenen getrennten Teilbereichen der zugleich durchsichtigen Materials, die Licht von einem Ende 15 als Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche dienenden zum anderen Ende übertragen können, und zwar Fläche führen.

ohne bedeutende Verluste dieses Lichtes durch die Auf diese Weise wird eine stets gleichmäßige Aus-

Seitenwände. Pie Fasern können auch geschichtet leuchtung auch unebener, zu prüfender Oberflächen sein, d. h. einen Überzug aufweisen aus Material mit gewährleistet, wobei die über die Fläche verteilten einem wesentlich kleineren Brechungsindex als dem 20 Enden der das Reflexlicht übertragenden Lichtfasern des zentralen Faserteils. Die zu verwendenden Fasern eine entsprechend gute Lichtanzeige an der Prüfwerden vorzugsweise in Gruppen gehalten, wobei die vorrichtung herbeiführen.

Unveränderlichkeit der Relativlage der in einer Fläche Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung

endenden Faserenden sich in einfachster Weise durch wird an Hand der schematischen Zeichnung beEinsetzen derselben in einen Kunststoffblock er- 25 schrieben.

reichen läßt. Die Faserenden verlaufen im wesent- Die dargestellte Vorrichtung dient zum optischen

liehen senkrecht zu ihrer optisch wirksamen, Vorzugs- Prüfen eines zylindrischen Gegenstandes, etwa einer weise mit optischer Güte bearbeiteten Fläche. Zigarette 1. Um die Hälfte des Umfanges des Gegen-

Bei einer bekannten Prüfvorrichtung der eingangs Standes 1 ist eine Fläche 2 von konkaver, halbzylingenannten Art zum Untersuchen der Blutzusammen- 30 drischer Gestalt vorgesehen, d. h. komplementär zur Setzung sind die gemeinsam in der als Lichteintritts- Gestalt der Oberfläche des Gegenstandes 1, der sie und -austrittsfläche dienenden Fläche endenden gegenüberliegt. Die Fläche 2 wird von den Enden Lichtfaserbündel in jeweils geschlossener Form neben einer Vielzahl von Glasfasern 3 gebildet. Der Klarheit dem anderen Bündel angeordnet, wobei die Ebene halber sind nur einige Fasern 3 dargestellt; um die der Fläche senkrecht zur Längsachse der einzelnen 35 tatsächliche Zahl der verwendeten Fasern klarzustel-Fasern liegt (britische Patentschrift 969 941). len, sei bemerkt, daß der Durchmesser solcher Fasern

Bei der Prüfung von Oberflächenbereichen von un- 25 μ beträgt; beträgt also der Durchmesser des Gegengleichmäßig oder.gekrümmt geformten Gegenständen Standes etwa 7 mm, so enthält eine einzige Reihe von ist die Verwendung dieser bekannten Vorrichtung in Faserenden, die einer Hälfte des Umfanges des Gegenverschiedener Hinsicht unzweckmäßig. Soll beispiels- 40 Standes gegenüberliegen, etwa 440 Fasern. Bei mehweise die Lage und Dichte des Aufdrucks auf reren Reihen von Fasern und einer axialen Länge der Zigaretten geprüft werden, so ist zu beachten, daß Fläche 2 (senkrecht zur Zeichnungsebene) von der zu prüfende Aufdruck üblicherweise in Umfangs- 0,25 mm beträgt die Gesamtzahl der verwendeten^ i richtung aufgetragen ist. Bei der Prüfung muß somit Fasern wenigstens etwa 4400. Die Enden der die eine konvexe Ringzone gleichmäßig ausgeleuchtet 45 Fläche 2 bildenden Fasern 3 werden von einem werden, damit das austretende Licht von jedem Teil Block 4 zusammengehalten. Dieser Block 4 besteht des zu prüfenden Umfangsbereichs gleichmäßig zu- zweckmäßig aus um die Enden der Fasern gegossenem rückgeworfen wird. Die bekannte Vorrichtung wäre Kunststoff.

hierzu schon deshalb ungeeignet, weil das den Licht- Die von der Fläche 2 entfernten Enden der Fasern 3

austrittsbereich der Fläche bildende Lichtfaserbündel 50 sind in drei Gruppen 5, 6, 7 zusammengezogen und in nur einen Teil des zu prüfenden Zigarettenumfanges dieser Anordnung von Blöcken 8, 9, 10 gehalten, so ausleuchten würde, wobei die Lichtverteilung an den daß die Gruppen weitere Flächen 11,12,13 bilden, von der Lichtaustrittsfläche entfernten Umfangsteilen Die Gruppe 6 enthält Fasern, die sich nach in Abder Zigarette überdies schwächer wäre. Darüber ständen über die Fläche 2 verteilten Flächen erstrekhinaus würde das reflektierte Licht nur von dem den 55 ken; die Gruppen 5, 7 enthalten Fasern, die sich nach Lichteintrittsbereich der Fläche bildenden Licht- in Abständen angeordneten Flächen in der oberen und faserbündel an die Prüfvorrichtung zurückgeleitet. der unteren Hälfte der Fläche 2 erstrecken. Gegen-

In der Fernsehtechnik ist es ferner bekannt, die über den Flächen 11,13 sind gleiche Lampen 14,15 Enden einzelner Lichtfasern von verschiedenen Grup- angeordnet, und gegenüber der Fläche 12 befindet sich pen zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes 60 eine fotoelektrische Zelle 16.

vermischt über eine Lichtaustrittsfläche anzuordnen Die Enden der Fasern der Gruppe 6 sind im wesent-

(USA.-Patentschrift 3 043 179). Jedoch dient diese liehen gleichmäßig über die gesamte Fläche 2 verteilt Technik lediglich zur Bildübertragung in einer Rieh- und diejenigen der Gruppen 5 und 7 sind entspretung, so daß es auf die Stärke und Gleichmäßigkeit chend über die oberen und unteren Hälften dieser von Reflexlicht nicht ankommt. 65 Fläche verteilt. Betrachtet man z. B. eine Reihe von

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fasern in der oberen Hälfte dieser Fläche, so liegt das Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubil- Ende jeder Faser der Gruppe 6 zwischen den Enden den, daß damit auch unebene Oberflächen von Gegen- von zwei Fasern der Gruppe 5. Licht tritt aus den

Enden der zwei letzteren Fasern aus, nachdem es, von der Lampe 14 ausgestrahlt, von der Fläche 11 aus durch diese Fasern hindurchgegangen ist, und beleuchtet die benachbarte Oberfläche des Gegenstandes 1. Das von dieser Oberfläche reflektierte Licht tritt in das Ende der Faser der Gruppe 6 ein und geht entlang dieser Faser zur Fläche 12 und anschließend in die fotoelektrische Zelle 16.

Das Licht tritt aus einer der Fasern 3 in einem leicht divergenten Strahl aus, und zwar infolge aufeinanderfolgender Innenrückstrahlungen eines Teiles des durch die Faser laufenden Lichtes. Wenn die Faser anders als gerade verläuft, ist das gesamte durch sie hindurchlaufende Licht an irgendeiner Stelle interner Rückstrahlung unterworfen. In jedem Fall wurde in der Praxis gefunden, daß die Divergenz ausreichend ist, so daß das Licht von irgendeiner Faser nach der Reflexion von der zu prüfenden Oberfläche eine benachbarte Faser erreichen kann, selbst wenn infolge der Beschaffenheit der Oberfläche ao des Gegenstandes eine solche Reflexion hauptsächlich spiegelbildlich ist.

Infolge der außerordentlich kleinen Querschnittsfläche einer Faser erscheint die Fläche 2 gleichmäßig ausgeleuchtet, und für alle praktischen Zwecke verhält ,25 sich die Vorrichtung so, als ob dies der Fall wäre. Gleichermaßen verhält sich die Fläche 2 so, als ob die gesamte Fläche Licht an die fotoelektrische Zelle abgäbe.

Die Erfindung schafft also eine Vorrichtung, die, obwohl einfach, leistungsfähig im Gebrauch ist und bemerkenswerte Vorteile gegenüber bekannten Vorrichtungen bietet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Prüfvorrichtung zum optischen Abtasten von Oberflächenbereichen eines Prüfgegenstandes mit zumindest einer einer Lichtquelle gegenüber angeordneten Lichteintrittsfläche und einer einer Prüfeinrichtung gegenüber angeordneten, von der Lichteintrittsfläche getrennten Lichtaustrittsfläche sowie zumindest zwei sich einerseits von der Lichteintrittsfläche und andererseits von der Lichtaustrittsfläche weg erstreckenden Gruppen lichtleitender Fasern, deren der zu prüfenden Oberfläche zugewandte Enden in einer sowohl als Lichteintritts- wie als Lichtaustrittsfläche dienenden Räche liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Fasern (3) jeder Gruppe (5, 6, 7) in bekannter Weise gleichmäßig über diese Fläche (2) verteilt sind und daß die Gestalt 'dieser Fläche (2) der zu prüfenden, unebenen Oberfläche komplementär ist.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (3) jeder Gruppe (5, 6,7) in bekannter Weise in einander entsprechender Weise über beide Endflächen der Gruppe verteilt sind.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lichtquellen (14 und 15) mit je einer gegenüber angeordneten Lichteintrittsfläche (11 und 13) vorgesehen sind, von denen je eine Gruppe (5 und 7) von Fasern (3) zu verschiedenen, getrennten Teilbereichen der zugleich als Lichteintritts- und Lichtaustrittsfläche dienenden Fläche (2) führen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen