DE1937503A1

DE1937503A1 - Photoelectric component

Info

Publication number: DE1937503A1
Application number: DE19691937503
Authority: DE
Inventors: Achim Arndt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-23
Filing date: 1969-07-23
Publication date: 1971-02-04
Also published as: DE1937503B2; AT299759B

Description

Foto elektrisches Bauelement Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement mit einer ganz oder teilweise einer Beleuchtung zugänglichen, dem Bauelement Fotowandlereigenschaften verleihenden,lichtempfindlichen Oberfläche.Photo electrical component The invention relates to an electrical component Component with a fully or partially accessible lighting, the component Photo-transducer properties imparting, light-sensitive surface.

Für derartige elektrische Bauelemente sind bereits viele Anwendungsmöglichkeiten bekannt; es sei hier nur beispielsweise auf den Einsatz innerhalb von Lichtschranken oder von Impulsübertragungseinrichtungen mit Lichtimpulse aussendenden Halbleiteranordnungen hingewiesen.There are already many possible uses for such electrical components known; it is just an example of the use within photoelectric barriers or of pulse transmission devices with semiconductor arrangements which emit light pulses pointed out.

Die Erfindung besteht darin, daß ein derartiges elektrisches Bauelement eine das Bauelement im Bereich der lichtempfindlichen Oberfläche durchsetzende Bohrung aufweist.The invention consists in that such an electrical component a hole penetrating the component in the area of the light-sensitive surface having.

Diese Ausbildung des elektrischen Bauelementes führt in bestimmten Anwendungsfällen zu einer Erhöhung der Funktionssicherheit und in weiteren Anwendungsfällen zu einer Verringerung des bisher üblichen Aufwandes der betreffenden Einrichtungen.This training of the electrical component leads to certain Use cases to increase the functional reliability and in other use cases to a reduction of the hitherto customary expenses for the facilities concerned.

So besteht beispielsweise die Möglichkeit eines Einsatzes des erfindunggemäßen Bauelementes innerhalb eines Drahtlegegriffels, dessen Verwendung im Zusammenhang mit einer iegeeinriciitung zur Herstellung von Verdrahtungseinheiten mittels eines Verdrahtungsrahmens bereits vorgeschlagen worden iæt. Dieser Verdrahtungsrahmen ist dabei als Projektionsfläche ausgebildet, auf die von einer optischen Wiedergabevorrichtung nacheinander Bilder mit mit einem zu legenden Drahtzug deckungsgleichen Linien projizierbar sind. Der Drahtlegegriffel enthält dabei neben einer Drahtführur.g ein fotoclelitrisches Bauelement, das durch die auf die Projektionsfläche projizierten Linien beeinflußbar ist; d.h. bei Auftreffen eines von einer projizierten Linie ausgehenden Lichtstrahls auf das fotoelektrische Bauelement wird in einer Anschlußschaltung ein Impuls erzeugt, der für die Weiterschaltung der Wiedergabevorrichtung zum nächsten Bild sorgt. Wenn der durch den Drahtlegegriffel geführte Draht und das Fotoelement nebeneinander angeordnet sind, müssen entweder nebeneinander projizierte Linien einen entsprechend großen Abstand voneinander aufweisen oder der Drahtlegegriffel muß ständig in einer bestimmten Lage gehalten erden, Lull Fehlbeeinflussungen zu vermeiden.For example, there is the possibility of using the one according to the invention Component within a wire-laying handle, its use in connection with a control unit for the production of wiring units by means of a Wiring frame has already been proposed iæt. This wiring frame is designed as a projection surface onto which an optical reproduction device is applied consecutively pictures with with one wire to be laid congruent Lines are projectable. The wire laying handle contains a wire guide g a photocellular building element projected through the onto the projection surface Lines can be influenced; i.e. when one hits a projected line outgoing light beam on the photoelectric component is in a connection circuit a pulse is generated which is used to switch the playback device to the next Image ensures. When the wire passed through the wire-laying handle and the photo element are arranged side by side, must either be side by side projected lines have a correspondingly large distance from one another or the wire-laying handle must constantly be kept in a certain position to prevent Lull from being influenced by errors avoid.

Bei Einsatz des erfindungsgemäßen elektrischen Bauelementes am unteren Ende des Drahtlegegriffels können dagegen diese Schwierigkeiten weitestgehend unterdrückt erden, da unter der Voraussetzung einer gleich großen beleuchtbaren licht empfindlichen Oberfläche eine optimal kleine räumliehe Abweichung des lichtempfindlichen Bereiches von dem Draht erzielt werden kann.When using the electrical component according to the invention at the bottom At the end of the wire laying handle, however, these difficulties can be largely suppressed earth, since, provided that an illuminable light is of the same size, it is sensitive to light Surface an optimally small spatial deviation of the light-sensitive area can be achieved from the wire.

Eine weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit für das erfindungsgemäße elektrische Bauelement besteht bei Lichtschranken, die nach dem Prinzip der Autokollimation arbeiten; d.h. die von einem Lichtsender abgegebenen Lichtstrahlen verlassen durch ein Objektiv das Lichtschrankengehäuse und treffen auf einen gegenüber angebrachten Reflektor, von dem sie durch -das Objektiv in Richtung auf das fotoelektrische Bauelement zurückgeworfen werden. Um einen solchen Strahlengang zu ermöglichen, werden in derartigen bekannten Reflexlichtschranken teildurchlässige Spiegel eingesetzt, die einerseits das von dem Lichtsender ausgehende Licht in Richtung auf den Reflektor ablenken und andererseits die reflektierten Lichtstrahlen in Richtung auf das fotoelektrische Bauelement hindurchlassen. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen elektrischen Bauteiles kann dagegen auf den Spiegel verzichtet erden, wenn das elektrische Bauteil zwischen dem Lichtsender und dem Reflektor, mit seinem lichtempfindlichen Oberflächenbereich auf den Reflektor geritchtet, angeordnet wird. Das vom Lichtsender ausgehende Licht kann dann durch die Bohrung des elektrischen Bauelementes hindurchtreten, während das mit einer gewissen Streuung reflektierte Licht die lichtempfindliche Oberfläche trifft.Another advantageous application for the inventive electrical component consists in light barriers that work on the principle of autocollimation work; i.e. the light beams emitted by a light transmitter leave through a lens the light barrier housing and hit on one attached opposite Reflector from which it passes through the lens in the direction of the photoelectric component be thrown back. In order to enable such a beam path, in such known reflex light barriers partially transparent mirror used, the one hand deflect the light emanating from the light transmitter in the direction of the reflector and on the other hand, the reflected light rays in the direction on let through the photoelectric component. When using the invention electrical component, on the other hand, can do without the mirror if the electrical Component between the light transmitter and the reflector, with its light-sensitive Surface area ritchtet on the reflector, is arranged. That from the light transmitter outgoing light can then pass through the bore of the electrical component, while the light reflected with a certain amount of scattering is light-sensitive Surface meets.

Es sind auch Reflexlichtschranken bekannt, in denen neben dem die Unterbrechungen des Lichtstrahls auswertenden fotoelektrischen Bauelement Referenzfotowandler zum Kompensieren von Netzspannungsschwankungen und Helligkeitsänderungen infolge einer Alterung der Lampe eingebaut sind.There are also reflex light barriers known in which, in addition to the Interruptions in the photoelectric component evaluating the light beam, reference photo converter to compensate for mains voltage fluctuations and changes in brightness as a result aging of the lamp.

Beide Potowandler sind dabei mit einem Potentiometer zu einer Brückenschaltung zusammengefaßt. Der zusätzliche Potowandler wird so angeordnet, daß alle Helligkeitsänderungen, die nicht auf die Beeinflussung des Lichtstrahles zurückzuführen sind, in beiden Fotowandlern die entsprechenden elektrischen Werte im gleichen Sinne ändern, während die Unterbrechung des Lichtstrahles zur Änderung der Werte nur des ersten Fotowandlers fahrt. Wenn das erfindungsgemäße elektrische Bauelement auf zwei einander gegenüberliegenden Flächen lichtempfindliche Oberflächenbereiche aufweist, kann diese bekannte unordnung durch eine Reflexlichtschranke ohne teildurchlässigenSpiegel und onne zweiten Fotowandler ersetzt werden. Voraussetzung dafür ist natürlich, daß die beiden lichtempfindlichen Oberflächenbereiche des elektrischen Bauelementes voneinander getrennte Anschlüsse erhalten. Die geometrische Anordnung des elektrischen Bauelementes bleibt dabei die gleiche wie für die einfache Reflexlichtschranke beschrieben.Both potentiometers are connected to a bridge circuit with a potentiometer summarized. The additional potentiometer is arranged in such a way that all changes in brightness, which are not due to the influence of the light beam, in both While photo transducers change the corresponding electrical values in the same sense the interruption of the light beam to change the values of only the first photo converter journey. If the electrical component according to the invention on two opposite Areas that have light-sensitive surface areas can cause this well-known disorder through a reflex light barrier without a partially transparent mirror and without a second photo converter be replaced. The prerequisite for this is, of course, that the two are light-sensitive Surface areas of the electrical component separate connections obtain. The geometric arrangement of the electrical component remains the same the same as described for the simple reflex light barrier.

Es ist natürlich auch möglich; wenn man auf eine solche Sonderbauform verzichten will, zwei fotoelektrische Bauelemente mit jeweils nur einem lichtempfindlichen Oberflächenbereich direkt aufeinanderzusetzen.It is of course also possible; when you look at such a special design wants to do without two photoelectric components, each with only one light-sensitive Surface area to be placed directly on top of one another.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 5 beschrieben.The invention is described with reference to FIGS.

Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 zwei mögliche Ausführungsformen des elektrischen Bauelementes, wahrend in der Figur 3 eine Anwendungsmöglichkeit für das elektrische Bauelement veranschaulicht ist.Figures 1 and 2 show two possible embodiments of the electrical component, while in Figure 3 an application for the electrical component is illustrated.

In den Figuren 4 und 5 ist verdeutlicht, wie bekannte Reflexlichtschranken durch den Einsatz des erfindungsgemäßen elektrischen Bauelementes in ihrem konstruktiven Aufbau wesentlich vereinfacht werden können.FIGS. 4 and 5 illustrate how known reflex light barriers through the use of the electrical component according to the invention in its constructive Structure can be significantly simplified.

Das in der Figur 1 dargestellte fotoelektrische Bauelement FB1 eist auf einer Seite den lichtempfindlichen Bereich LB1 auf, der die gesamte Oberfläche bis auf den Bereich der Bohrung B1 umfaßt.The photoelectric component FB1 shown in FIG. 1 is on one side the light-sensitive area LB1, which covers the entire surface includes except for the area of the bore B1.

Bei dem in der Figur 2 dargestellten fotoelektrischen Bauelement FB2 sind die beiden lichtempfindlichen Bereiche BB21 und LB22 in der für Halbleiteranordnungen charakteristischen Wendelform um die Bohrung B2 herum angeordnet.In the photoelectric component FB2 shown in FIG are the two light-sensitive areas BB21 and LB22 in the for semiconductor arrangements characteristic helical shape arranged around the bore B2.

Das in der Figur 3 dargestellte vordere Ende eines Drahtlegegriffels DG weist in seinem Endbereich das einseitig mit einer lichtempfindlichen Oberfläche versehene fotoelektrische Bauelement P33 auf, innerhalb dessen Bohrung B3 der zur Erstellung von Verdrahtungseinheiten dienende Legedraht LD geführt ist.The front end of a wire laying handle shown in FIG. 3 DG has in its end area the one-sided with a light-sensitive surface provided photoelectric component P33, within the bore B3 of the for Creation of wiring units serving laying wire LD is guided.

In der Figur 4 sind eine herkömmliche Reflexlichtschranke und eine unter Verwendung des erfindungsgemäßen elektrischen Bauelementes aufgebaute Reflexlichtschranke einander gegenübergestellt. Bei der auf der linken Seite der Fig.4 dargestellten Lichtschranke treten die von der Lampe L ausgehenden Lichtstrahlen durch den teildurchlässigen Spiegel TS hindurch und gelangen über das Objektiv O zum Reflektor R, von dem aps sie durch das Objektiv O auf den Spiegel TS zurückgeworfen werden, der die Lichtstrahlen in Richtung auf das fotoelektrische Bauelement BB4 ablenkt.In the figure 4 are a conventional reflex light barrier and a using the electrical according to the invention Component built-up reflex light barrier facing each other. The one on the left On the side of FIG. 4, the light barriers emanating from the lamp L occur Light rays pass through the partially transparent mirror TS and pass over the objective O to the reflector R, from which it aps through the objective O onto the mirror TS are reflected back, which the light rays in the direction of the photoelectric Deflects component BB4.

Bei der im rechten Teil der Figur 4 dargestellten-Reflexlichtschranke, bei der das erfindungsgemäße fotoelektrische Bauelement FB5 direkt in den von der Lampe ausgehenden Strahlengang eingefügt ist, kann der teildurchlässige Spicgel entfallen, da die durch die Bohrung 35 des elektrischen Bauelementes F35 zum Reflektor gelangenden Lichtstrahlen direkt auf den lichtempfindlichen Bereich L35 des fotoelektrischen Bauelementes F35 zurückgeworfen werden.In the case of the reflex light barrier shown in the right part of FIG. in which the photoelectric component according to the invention FB5 directly in the of the Lamp outgoing beam path is inserted, the partially transparent Spicgel omitted because the through hole 35 of the electrical component F35 to the reflector arriving light rays directly on the photosensitive area L35 of the photoelectric Component F35 are thrown back.

Die im linken Teil der Figur 5 dargestellte bekannte Reflexlichtschranke enthält zusätzlich zu dem fotoelektrischen Bauelement FB6 ein Referenzfotoelement FB7, das elektrisch gemeinsam mit dem fotoelektrischen Bauelement F36 in eine Brückenschaltung eingefügt ist. Der von der Lampe L ausgehende Lichtstrahl trifft dabei auf den halbdurchlässigen Spiegel HS und beeinflußt zunächst in gleicher Weise beide Fotoelemente F36 und FB7. Die durch Netzspannungsschwankungen oder HelligkeitsWnderungen der Lampe auftretenden unterschiedlichen Beleuchtungsstärken auf den.lichtempfindlichen Oberflächen der fotoelektrischen Bauelemente FB6 und BB7'vzerden dadurch in ihrer Auswirkung eliminiert, während die durch Beeinflussung der vom Objektiv O zum Reflektor R verlaufenden Lichtstrahlen auftretenden Veränderungen nur an der licheempfindlichen Oberfläche des fotoelektrischen Bauelementes SB6 wirksam werden. Bei der in der rechten Hälfte der Figur 5 dargestellten Reflexlichtschranke wird dagegen das erfindungsgemäße elektrische Bauelement eingefügt, wobei dies zwei lichtempfindliche Bereiche LB81 und LB82 aufweist. Bei Änderung des von der Lampe L ausgehenden Lichtstromes ändern sicii die Kennwerte auf beiden lichtempfindlichen Bereichen LB81 und LB82 in gleicher Weise, so daß derartige Schwankungen wiederum eliminiert werden. Die Beeinflussung des zwischen dem Objektiv 0 und dem Reflektor R verlaufenden Lichtstrahls macht sich dagegen nur auf dem lichtempfindlichen Bereich LB81 bemerkbar, so daß mittels der daran angeschlossenen Brückenschaltung ein entsprechendes Signal abgegeben werden kann.The known reflex light barrier shown in the left part of FIG contains a reference photo element in addition to the photoelectric component FB6 FB7, which is electrically connected to the photoelectric component F36 in a bridge circuit is inserted. The light beam emanating from the lamp L hits the semitransparent one Mirror HS and initially affects both photo elements F36 and F36 in the same way FB7. Those caused by mains voltage fluctuations or changes in the brightness of the lamp different illuminance levels on the light-sensitive surfaces of the Photoelectric components FB6 and BB7'vz are thereby eliminated in their effect, while those which run from the objective O to the reflector R are influenced by Changes in light rays only occur on the surface that is sensitive to light of the photoelectric component SB6 become effective. The one in the right half In contrast, the reflex light barrier shown in FIG. 5 is the one according to the invention electrical Component inserted, this being two photosensitive Has areas LB81 and LB82. When the luminous flux emanating from the lamp L changes sicii change the characteristic values on both light-sensitive areas LB81 and LB82 in the same way, so that such fluctuations are again eliminated. the Influence of the light beam running between the objective 0 and the reflector R. on the other hand, is only noticeable on the light-sensitive area LB81, so that a corresponding signal is emitted by means of the bridge circuit connected to it can be.

Insgesamt bietet das erfindungsgemäße elektrische Bauelement die Möglichkeit, mehrere bekannte Einrichtungen, die fotoelektrische Bauelemente beinhalten, zum Teil wesentlich zu vereinfachen.Overall, the electrical component according to the invention offers the possibility of several known devices that include photoelectric components for Much simplify part.

5 Figuren 5 Ansprüche5 figures 5 claims

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e-1. Electrical component with a fully or partially a lighting accessible, the component photo converter properties bestowing light-sensitive surface, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h one penetrating the component (FB1) in the area of the light-sensitive surface (LB1) Bore (B1).

2. Electrical component according to claim 1, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h on two opposite surfaces of the component (FB2) arranged light-sensitive surface areas (LB21, LB22).

3. Electrical component according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the component (FB3) at the front end of a wire-laying handle (DG) is arranged and a laying wire (LD) guided in the wire handle (DG) through the hole (B3) of the component (FB3) passes through.

4. Electrical component according to claim 1, d a d u r c h gek e n n z e i c h n e t that the component (FB5) between the light transmitter (L) and the Reflector (R) of a reflex light barrier, with its light-sensitive area TLB5) facing the reflector (R), is arranged.

5. Electrical component according to claim 2, d a d-u r c h g e k e n n z e i c h ne t that the component (FB8) between the light transmitter (L) and the The reflector (R) of a reflex light barrier is arranged, the one being light-sensitive Area (LB82) the light transmitter (X-) and the other light-sensitive area (LB81) facing the reflector (R).

L e r s e i t e