DE19516154A1 - Optical position determining arrangement for rotating objects - Google Patents

Optical position determining arrangement for rotating objects

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DE19516154A1
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Abstract

The arrangement includes a light source (8), which is arranged stationary opposing the rotating object, and which provides a light ray (13) directed on the rotating object along an optical axis (16). A reflecting element (15) is mounted on the rotating object, which reflects the light ray respectively in a defined position of the rotating object, in direction of the optical sensor. A shading element (17) is arranged at the side next to the light source, having a shading edge (18), which lies in the area of the optic sensor, to shade the optic sensor in some areas fully from the light ray, reflected by the reflecting element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionserfassung von rotierenden Objekten mit einem optischen Signalgeber und einem optischen Sensor.The invention relates to a device for detecting the position of rotating Objects with an optical signal transmitter and an optical sensor.

Positionserfassungen von rotierenden Objekten, beispielsweise von rotierenden Wellen, werden im maschinenbaulichen Bereich häufig mit Hilfe von Strichscheiben durchgeführt, die mit dem Objekt rotieren und von einem Sensor ausgewertet wer­ den. Es ist hierdurch möglich, Geschwindigkeit, Lage und gegebenenfalls Dreh­ richtung des rotierenden Objektes zu ermitteln.Position detection of rotating objects, for example rotating objects Shafts are often used in the mechanical engineering area with the help of reticulated disks performed that rotate with the object and evaluated by a sensor the. This enables speed, position and, if necessary, rotation to determine the direction of the rotating object.

Derartige Vorrichtungen sind jedoch nicht dazu geeignet, hochgenaue Positionser­ fassungen durchzuführen, wie sie beispielsweise in der elektronischen Reprodukti­ onstechnik bei der Belichtung von Aufzeichnungsmaterial mittels eines Recorders, auch Belichter oder Imagesetter genannt, benötigt werden, um eine gute Aufzeich­ nungsqualität zu erzielen.However, such devices are not suitable for high-precision positions to carry out versions such as those found in electronic reproductions on technology in the exposure of recording material by means of a recorder, also called imagesetters or imagesetters, are needed to make a good record to achieve quality.

In einem Recorder wird ein durch ein Bildsignal modulierter Lichtstrahl mittels einer rotierenden Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung pixel- und zeilenweise über ein zu belich­ tendes Aufzeichnungsmaterial geführt. Dabei ist das Aufzeichnungsmaterial auf einer Halterung fixiert, die sich relativ zu der Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung bewegt. Um eine gute Aufzeichnungsqualität zu erzielen, muß durch eine genaue Positions­ erfassung ein Referenzimpuls erzeugt werden, mit dem die Ablenkbewegung des Lichtstrahles und der Transport des Aufzeichnungsmaterials synchronisiert wer­ den. Die Belichter können als Trommel-Geräte, als Flachbett-Geräte oder als Innentrommel-Geräte ausgebildet sein.A light beam modulated by an image signal is recorded in a recorder by means of a rotating light beam deflection device pixel and line by line over an to illuminate led recording material. The recording material is on fixed to a bracket that moves relative to the light beam deflecting device. In order to achieve good recording quality, it must go through an exact position detection a reference pulse is generated with which the deflecting movement of the Beam of light and the transport of the recording material synchronized who the. The imagesetters can be used as drum machines, as flat bed machines or as Inner drum devices can be formed.

Eine solche Vorrichtung zur Positionserfassung ist beispielsweise aus der EP-A-0 163 850 bekannt. Dort wird durch optoelektronische Auswertung eines Lichtstrahls, der von einer Spiegelfläche reflektiert wird, mittels eines optoelek­ tronischen Wandlers und eines Impulsformers pro Zeile ein Referenzimpuls er­ zeugt, der "Start-Off-Line"-Impuls genannt wird.Such a device for position detection is for example from the EP-A-0 163 850 is known. There is an optoelectronic evaluation Light beam that is reflected from a mirror surface by means of an optoelek  tronic converter and one pulse shaper per line one reference pulse testifies that is called "start-off-line" impulse.

Die bekannte Vorrichtung ist jedoch auch nicht in ausreichender Weise dafür ge­ eignet, erhöhten Anforderungen an eine genaue Positionsfassung gerecht zu werden.However, the known device is also not ge sufficient for it is suitable to meet increased requirements for an exact position will.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Positions­ erfassung derart auszubilden, daß eine genaue Positionsmarkierung bei einfachem und störungssicherem Aufbau gewährleistet ist.The object of the present invention is therefore a device for position Form detection in such a way that an accurate position marking with simple and fail-safe construction is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the specified in claim 1 Features resolved.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments and refinements are in the subclaims specified.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 4. Show it:

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Positionserfassungs-Vorrichtung am Beispiel eines Innentrommel-Recorders, Fig. 1 shows a basic structure of a position detecting apparatus using the example of an internal drum recorder,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Positionserfassungs-Vorrichtung, Fig. 2 is an enlarged representation of the position detecting apparatus,

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel für das spiegelnde Element und Fig. 3 shows an alternative embodiment for the reflective element and

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel für das spiegelnde Element. Fig. 4 shows another embodiment for the reflective element.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Positionserfassungs-Vorrichtung am Beispiel eines nicht näher dargestellten Innentrommel-Belichters. Beim Innen­ trommel-Belichter ist ein zu belichtendes Aufzeichnungsmaterial (1) an der In­ nenfläche einer stationären Halbschale oder Belichtungsmulde (2) fixiert. Die pixel- und zeilenweise Belichtung des Aufzeichnungsmaterials (1) erfolgt durch einen Belichtungsstrahl (3), der mit der zu belichtenden Information helligkeitsmoduliert ist. Der Belichtungsstrahl (3) wird durch eine mit einer rotierenden Welle (4) gekop­ pelten Lichtstrahl-Ablenkvorrichtung (5) pixel- und zeilenweise über das Aufzeich­ nungsmaterial (1) geführt, wobei der jeweilige Zeilenbeginn auf dem Aufzeich­ nungsmaterial (1) mittels eines mindestens einmal pro Umdrehung der Welle (4) in einer definierten Wellenposition erzeugten Referenzimpulses signalisiert wird. Fig. 1 shows the basic structure of a position detection device using the example of an inner drum imagesetter, not shown. In the interior drum imagesetter, a recording material ( 1 ) to be exposed is fixed to the inner surface of a stationary half-shell or exposure trough ( 2 ). The exposure of the recording material ( 1 ) pixel by line and line is carried out by an exposure beam ( 3 ) which is brightness-modulated with the information to be exposed. The exposure beam ( 3 ) is guided by a light beam deflection device ( 5 ) coupled with a rotating shaft ( 4 ) pixel by line and line by line over the recording material ( 1 ), the respective line beginning on the recording material ( 1 ) using at least one is generated once per revolution of the shaft ( 4 ) in a defined shaft position.

Zur Erfassung der definierten Position der rotierenden Welle (4) beziehungsweise des Belichtungsstrahles (3) relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt (6) an der Be­ lichtungsmulde (2) ist im Bereich der Welle (4) eine Positionserfassungs-Vorrich­ tung (7) vorhanden, die den Referenzimpuls erzeugt, der nachfolgend mit "Start- Off-Line"-Impuls oder kurz mit SOL-Impuls bezeichnet wird.A position detection device ( 7 ) is provided in the area of the shaft ( 4 ) for detecting the defined position of the rotating shaft ( 4 ) or the exposure beam ( 3 ) relative to a fixed reference point ( 6 ) on the exposure trough ( 2 ). which generates the reference pulse, which is referred to below as the "start-off-line" pulse or, briefly, as the SOL pulse.

Der stationäre Teil der Positionserfassungs-Vorrichtung (7) weist einen optischen Signalgeber, der als Lichtquelle (8) ausgebildet ist, sowie einen optischen Sensor (9) auf. Die Lichtquelle (8) und der optische Sensor (9) sind auf einem gemeinsa­ men Halterungselement (10) angeordnet, das auf einer Grundplatte (11) befestigt ist. Auf dem Halterungselement (10) erhebt sich ein Tubus (12), der sich bis zu der Welle (4) erstreckt. Die Lichtquelle (8) erzeugt einen Lichtstrahl (13). Der Licht­ strahl (13) fällt durch einen in dem Tubus (12) angeordneten Kollimator (14) auf ein spiegelndes Element (15), das an der rotierenden Welle (4) angebracht ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das spiegelnde Element (15) ein quaderförmiges Element mit einer Spiegelfläche, das in eine Vertiefung der Welle (4) eingelassen ist. Lichtquelle (8) und Kollimator (14) liegen im wesentlichen auf einer optischen Achse (16) der Positionserfassungs-Vorrichtung (7).The stationary part of the position detection device ( 7 ) has an optical signal transmitter, which is designed as a light source ( 8 ), and an optical sensor ( 9 ). The light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) are arranged on a common mounting element ( 10 ) which is attached to a base plate ( 11 ). A tube ( 12 ) rises on the mounting element ( 10 ) and extends up to the shaft ( 4 ). The light source ( 8 ) generates a light beam ( 13 ). The light beam ( 13 ) falls through a collimator ( 14 ) arranged in the tube ( 12 ) onto a reflecting element ( 15 ) which is attached to the rotating shaft ( 4 ). In the embodiment shown in Fig. 1, the reflecting element ( 15 ) is a cuboid element with a mirror surface, which is embedded in a recess of the shaft ( 4 ). The light source ( 8 ) and collimator ( 14 ) lie essentially on an optical axis ( 16 ) of the position detection device ( 7 ).

Der Lichtstrahl (13) wird in jeder Umdrehung der Welle (4) von dem spiegelnden Element (15) auf den optischen Sensor (9) reflektiert, wodurch durch optoelektro­ nische Wandlung die SOL-Impulse erzeugt werden.The light beam ( 13 ) is reflected in each revolution of the shaft ( 4 ) from the reflecting element ( 15 ) on the optical sensor ( 9 ), whereby the SOL pulses are generated by optoelectronic conversion.

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Positionserfassungs-Vorrichtung (7) zur näheren Erläuterung ihrer Wirkungsweise. Die Lichtquelle (8) ist vorzugsweise eine Single-Mode-Lichtquelle, beispielsweise eine Laserdiode. Als optischer Sen­ sor (9) kann beispielsweise eine Photodiode bzw. Monitordiode verwendet werden. Es können auch Laserdioden eingesetzt werden, in die bereits eine Monitordiode zur Lichtleistungsüberwachung integriert ist. Fig. 2 shows an enlarged view of the position detection device ( 7 ) to explain its mode of operation in more detail. The light source ( 8 ) is preferably a single-mode light source, for example a laser diode. For example, a photodiode or monitor diode can be used as the optical sensor ( 9 ). Laser diodes can also be used, in which a monitor diode for light power monitoring is already integrated.

Um eine lange Lebensdauer für die Lichtquelle (8) auch bei einer hohen Umge­ bungstemperatur zu erreichen, kann diese nur in demjenigen Drehwinkelbereich der Welle (4) aktiviert werden, in dem der optische Sensor (9) mit Licht beauf­ schlagt wird. Zuzüglich von Vorlauf- und Nachlaufzeiten ist es in der Regel aus­ reichend, lediglich in einem Drehwinkelbereich von 5° eine Aktivierung vorzu­ nehmen und die Lichtquelle (8) während der verbleibenden 355° des Drehwinkels auszuschalten. Hierzu kann beispielsweise eine gepulste Laserdiode eingesetzt werden.In order to achieve a long service life for the light source ( 8 ), even at a high ambient temperature, it can only be activated in the rotation angle range of the shaft ( 4 ) in which the optical sensor ( 9 ) is subjected to light. In addition to lead times and lag times, it is usually sufficient to activate only in a rotation angle range of 5 ° and switch off the light source ( 8 ) during the remaining 355 ° of the rotation angle. For example, a pulsed laser diode can be used for this.

Seitlich versetzt zur optischen Achse (16) aber in unmittelbarer Nähe zu der Licht­ quelle (8) ist der optische Sensor (9) angebracht. Dadurch, daß die Lichtquelle (8) und der optische Sensor (9) dicht beieinander liegen, wird eine verzerrungsfreie Abbildung und ein kompakter Aufbau erreicht. Die Anordnung des optischen Sen­ sors (9) ist in vorteilhafter Weise derart getroffen, daß der von dem spiegelnden Element (15) reflektierte Lichtstrahl (13) in jeder Umdrehung der Welle (4) zuerst den optischen Sensor (9) überstreicht.Laterally offset to the optical axis ( 16 ) but in close proximity to the light source ( 8 ), the optical sensor ( 9 ) is attached. The fact that the light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) are close together, distortion-free imaging and a compact structure is achieved. The arrangement of the optical sensor ( 9 ) is advantageously made such that the light beam ( 13 ) reflected by the reflecting element ( 15 ) passes over the optical sensor ( 9 ) in each revolution of the shaft ( 4 ).

In dem Tubus (12) befindet sich ein Abschattungselement (17). Das Abschattungs­ element (16) weist eine scharfe Abschattungskante (18) auf, die derart zum op­ tischen Sensor (9) positioniert ist, daß sie für eine definierte Abschattung des op­ tischen Sensors (9) sorgt. In Abhängigkeit von der jeweiligen Drehrichtung der Welle (4) bzw. des spiegelnden Elementes (15) wird entweder ein steiler Flanken­ abfall des auf den optischen Sensor (9) fallenden Lichtes beim Übergang vom Lichteinfall zur Lichtabschattung, bzw. ein steiler Flankenanstieg beim Übergang von der Lichtabschattung zum Lichteinfall erreicht.A shading element ( 17 ) is located in the tube ( 12 ). The shading element ( 16 ) has a sharp shading edge ( 18 ) which is positioned in relation to the optical sensor ( 9 ) in such a way that it provides for a defined shading of the optical sensor ( 9 ). Depending on the respective direction of rotation of the shaft ( 4 ) or the reflecting element ( 15 ), either a steep flank will fall off the light falling on the optical sensor ( 9 ) during the transition from incident light to shadowing, or a steep flank rise during the transition from the light shading to the incidence of light is reached.

Das Abschattungselement (17) kann beispielsweise oberhalb der Lichtquelle (8) angeordnet sein und seitlich neben der Lichtquelle (8) von einem Befestigungsele­ ment (19), beispielsweise einer Schraube, mit dem Halterungselement (10) verbun­ den sein. Damit der Lichtstrahl (13) die Lichtquelle (8) verlassen kann, weist das Abschattungselement (17) eine Durchgangsausnehmung (20) auf. Die Lichtquelle (8) und der optische Sensor (9) sind mit elektrischen Anschlüssen (21) zur Verbin­ dung mit der nicht dargestellten elektronischen Auswertungseinheit versehen, in der die von dem optischen Sensor (9) kommenden elektrische Signale mittels ei­ nes Impulsformers in Impulse mit steilen Flanken, die SOL-Impulse, umgewandelt werden.The shading element ( 17 ) can, for example, be arranged above the light source ( 8 ) and laterally next to the light source ( 8 ) by a fastening element ( 19 ), for example a screw, with the mounting element ( 10 ). So that the light beam ( 13 ) can leave the light source ( 8 ), the shading element ( 17 ) has a passage recess ( 20 ). The light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) are provided with electrical connections ( 21 ) for connec tion with the electronic evaluation unit, not shown, in which the electrical signals coming from the optical sensor ( 9 ) by means of egg nes pulse former with pulses steep flanks, the SOL impulses, are converted.

Das Halterungselement (10) weist einen seitlich umlaufenden Flansch (22) auf, in dessen Bereich Bohrungen (23) zur Hindurchführung von Befestigungselementen, beispielsweise Schrauben, angeordnet sind. The mounting element ( 10 ) has a laterally circumferential flange ( 22 ), in the area of which bores ( 23 ) are arranged for the passage of fastening elements, for example screws.

Innerhalb des Tubus (12) befindet sich eine Fassung (24), in die der Kollimator (14) befestigt ist. Der Kollimator (14) kann als Achromat oder als plankonvexe oder asphärische Linse ausgebildet sein. Zur Bündelung und Fokussierung des Licht­ strahls (13) ist die Fassung (24) mit dem Kollimator (14) relativ zum Tubus (12) in Richtung der optischen Achse (16) verstellbar. Dies kann beispielsweise durch ein Außengewinde (25) an der Fassung (24) erreicht werden, das an einem Innenge­ winde (26) des Tubus (12) eingreift.Inside the tube ( 12 ) there is a socket ( 24 ) in which the collimator ( 14 ) is attached. The collimator ( 14 ) can be designed as an achromatic lens or as a plano-convex or aspherical lens. For focusing and focusing the light beam ( 13 ), the holder ( 24 ) with the collimator ( 14 ) can be adjusted relative to the tube ( 12 ) in the direction of the optical axis ( 16 ). This can be achieved, for example, by an external thread ( 25 ) on the socket ( 24 ) which engages on an internal thread ( 26 ) of the tube ( 12 ).

Mittels des Kollimators (14) wird der von dem spiegelnden Element (15) reflektierte Lichtstrahl (13) in bevorzugter Weise derart fokussiert, daß der Lichtfleck der La­ serdiode auf der Abschattungskante (18) des Abschattungselements (17) liegt. Die Größe des Lichtfleckes beträgt dabei beispielsweise 1 µm bis 3 µm.By means of the collimator ( 14 ) the light beam ( 13 ) reflected by the reflecting element ( 15 ) is focused in such a way that the light spot of the laser diode lies on the shading edge ( 18 ) of the shading element ( 17 ). The size of the light spot is, for example, 1 µm to 3 µm.

Durch die scharf ausgebildete Abschattungskante (18) des Abschattungselements (17) ist es in Verbindung mit einem äußerst geringen Durchmessers des auf die Abschattungskante (18) fokussierten Lichtstrahls (13) in vorteilhafter Weise mög­ lich, eine extreme Flankensteilheit zu erreichen, da ein sehr kurzer Zeitraum zwi­ schen einer vollständigen Abschattung und einer vollständigen Ausleuchtung des optischen Sensors (9) liegt. Dadurch, daß der Strahlengang des Lichtstrahls (13) parallel ist, kann außerdem der Abstand der Lichtquelle (8) und des optischen Sen­ sors (9) zu dem spiegelnden Element (15) an der Welle (4) in weiten Grenzen vari­ iert werden. Ein typischer Abstand ist beispielsweise 1/10 mm. Die Positionserfas­ sungs-Vorrichtung kann in vorteilhafter Weise bei der Herstellung vorjustiert wer­ den, eine Nachjustierung beim Einbau der Positionserfassungs-Vorrichtung in ein Gerät ist nicht erforderlich.Due to the sharply formed shading edge ( 18 ) of the shading element ( 17 ), in conjunction with an extremely small diameter of the light beam ( 13 ) focused on the shading edge ( 18 ), it is possible in an advantageous manner to achieve extreme steepness since it is very short Period between a complete shade and a complete illumination of the optical sensor ( 9 ). Because the beam path of the light beam ( 13 ) is parallel, the distance between the light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) to the reflecting element ( 15 ) on the shaft ( 4 ) can be varied within wide limits. A typical distance is, for example, 1/10 mm. The position detection device can advantageously be pre-adjusted during manufacture, the readjustment when installing the position detection device in a device is not required.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform für das spiegelnde Element (15) im Schnittbild. Die Welle (4) ist hier mit einer radialen Querbohrung (27) versehen, in die ein Glasstab als spiegelndes Element (15) eingesetzt ist. Der Glasstab (15) weist zwei Begrenzungsflächen (28) auf. Um pro Umdrehung der Welle (4) einen SOL-Impuls zu generieren, ist eine der Begrenzungsflächen (28) verspiegelt und die andere Begrenzungsfläche (28) mattiert. Für spezielle Anwendungen ist es aber auch denkbar, beide Begrenzungsflächen (28) spiegelnd auszubilden, um zwei Referenzimpulse pro Umdrehung der Welle (4) zu erzeugen, die jeweils um 180 versetzt sind. Alternativ zu der Ausbildung des spiegelnden Elements (15) aus Glas kann es auch aus anderen verspiegelten oder hochpolierten Materialien be­ stehen. Fig. 3 shows a further embodiment for the reflecting element ( 15 ) in the sectional view. The shaft ( 4 ) is here provided with a radial transverse bore ( 27 ) into which a glass rod is inserted as a reflecting element ( 15 ). The glass rod ( 15 ) has two boundary surfaces ( 28 ). In order to generate a SOL pulse per revolution of the shaft ( 4 ), one of the boundary surfaces ( 28 ) is mirrored and the other boundary surface ( 28 ) is matted. For special applications, however, it is also conceivable to design both boundary surfaces ( 28 ) to be mirrored in order to generate two reference pulses per revolution of the shaft ( 4 ), which are offset by 180 in each case. Alternatively to the formation of the reflective element ( 15 ) made of glass, it can also be made of other mirrored or highly polished materials.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform für das spiegelnde Element (15). Bei dieser Ausführungsform ist in einer Vertiefung (29) der Welle (4) ein spiegelndes Element (15) eingesetzt, das linsenförmig ausgebildet ist. Das linsenförmige Ele­ ment (15) weist auf der dem stationären Teil der Positionserfassungs-Vorrichtung (7) abgewandten Seite (30) eine Verspiegelung auf. In diesem Fall kann der Kolli­ mator (14) entfallen. Fig. 4 shows an alternative embodiment for the reflective element ( 15 ). In this embodiment, a reflective element ( 15 ) is used in a recess ( 29 ) of the shaft ( 4 ), which is lenticular. The lenticular element ( 15 ) has a mirror coating on the side (30) facing away from the stationary part of the position detection device ( 7 ). In this case, the collimator ( 14 ) can be omitted.

Eine weitere Variante für das spiegelnde Element (15) besteht im Einbau eines Hohlspiegels mit vorzugsweiser asphärischer Oberfläche in die Vertiefung (29).Another variant for the reflecting element ( 15 ) consists in installing a concave mirror with a preferably aspherical surface in the recess ( 29 ).

Bei allen Ausführungsformen für das spiegelnde Element (15) erweist es sich als vorteilhaft, dieses bezüglich seiner Kontur derart zu gestalten, daß eine Anpassung an die Außenkontur der Welle (4) erfolgt, wodurch Luftturbulenzen und Schwing­ neigung der Welle (4) reduziert werden.In all embodiments for the reflecting element ( 15 ), it proves to be advantageous to design this with respect to its contour such that an adaptation to the outer contour of the shaft ( 4 ) takes place, whereby air turbulence and the tendency to oscillate the shaft ( 4 ) are reduced.

Claims (19)

1. Vorrichtung zur Positionserfassung von rotierenden Objekten mit einem optischen Signalgeber und einem optischen Sensor, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • - der optische Signalgeber als Lichtquelle (8) ausgebildet ist, die von dem rotierenden Objekt (4) beabstandet stationär angeordnet ist und einen auf das rotierende Objekt (4) gerichteten Lichtstrahl (13) entlang einer opti­ schen Achse (16) erzeugt,
  • - an dem rotierenden Objekt (4) ein spiegelndes Element (15) angebracht ist, das den Lichtstrahl (13) jeweils in einer definierten Position des rotierenden Objektes (4) in Richtung auf den stationär angeordneten optischen Sensor (9) reflektiert,
  • - seitlich von der Lichtquelle (8) ein Abschattungselement (17) angeordnet ist und
  • - das Abschattungselement (17) mit einer Abschattungskante (18) versehen ist, welche im Bereich des optischen Sensors (9) liegt, um den optischen Sensor (9) bereichsweise exakt von dem durch das spiegelnde Element (15) reflektierten Lichtstrahl (13) abzuschatten.
1. Device for detecting the position of rotating objects with an optical signal transmitter and an optical sensor, characterized in that
  • - The optical signal transmitter is designed as a light source ( 8 ), which is arranged at a distance from the rotating object ( 4 ) stationary and generates a light beam ( 13 ) directed onto the rotating object ( 4 ) along an optical axis ( 16 ),
  • a reflective element ( 15 ) is attached to the rotating object ( 4 ) and reflects the light beam ( 13 ) in a defined position of the rotating object ( 4 ) in the direction of the stationary optical sensor ( 9 ),
  • - A shading element ( 17 ) is arranged on the side of the light source ( 8 ) and
  • - The shading element ( 17 ) is provided with a shading edge ( 18 ) which lies in the region of the optical sensor ( 9 ) in order to shade the optical sensor ( 9 ) in regions exactly from the light beam ( 13 ) reflected by the reflecting element ( 15 ) .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8) eine Laserdiode ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the light source ( 8 ) is a laser diode. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (9) eine Photodiode ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor ( 9 ) is a photodiode. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8) und der optische Sensor (9) nebeneinander angeordnet sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) are arranged side by side. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8) und der optische Sensor (9) derart nebeneinander angeordnet sind, daß der von dem spiegelnden Element (15) reflektierte Lichtstrahl (13) zunächst den optischen Sensor (9) überstreicht.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light source ( 8 ) and the optical sensor ( 9 ) are arranged side by side such that the light beam ( 13 ) reflected by the reflecting element ( 15 ) first the optical sensor ( 9 ) sweeps. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8) im wesentlichen in dem Zeitraum aktiviert wird, in dem das mit dem Objekt (4) rotierende, spiegelnde Element (15) in Richtung auf den optischen Sensor (9) gerichtet ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the light source ( 8 ) is activated substantially in the period in which the rotating with the object ( 4 ), reflecting element ( 15 ) towards the optical sensor ( 9 ) is directed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8) als gepulste Laserdiode ausgebildet ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the light source ( 8 ) is designed as a pulsed laser diode. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschattungselement (17) von einem Anlageelement fixiert ist, das eine größere Dicke als das Abschattungselement (17) aufweist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shading element ( 17 ) is fixed by a contact element which has a greater thickness than the shading element ( 17 ). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschattungskante (18) des Abschattungselements (17) scharf ausgebildet ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the shading edge ( 18 ) of the shading element ( 17 ) is sharp. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das spiegelnde Element (15) als ein in das rotierenden Objekt (4) ein­ gesetzter Spiegel ausgebildet ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reflecting element ( 15 ) as a in the rotating object ( 4 ) is a set mirror. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das spiegelnde Element (15) als ein sich quer zur Drehrichtung durch das rotierende Objekt (4) hindurch erstreckender Stab ausgebildet ist, der an min­ destens einer Endfläche verspiegelt ist.11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reflecting element ( 15 ) is designed as a rod extending transversely to the direction of rotation through the rotating object ( 4 ), which is mirrored on at least one end face. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das spiegelnde Element (15) als verspiegelte Linse ausgebildet ist.12. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reflecting element ( 15 ) is designed as a mirrored lens. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das spiegelnde Element (15) als asphärische Linse oder als asphärischer Hohlspiegel ausgebildet ist.13. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the reflecting element ( 15 ) is designed as an aspherical lens or as an aspherical concave mirror. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der optischen Achse (16) der Lichtquelle (8) ein Kollimator (14) angeordnet ist. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a collimator ( 14 ) is arranged in the region of the optical axis ( 16 ) of the light source ( 8 ). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollimator (14) als Achromat ausgebildet ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the collimator ( 14 ) is designed as an achromatic. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem rotierenden Objekt (4) und der Lichtquelle (8) bzw. dem optischen Sensor (9) ein Tubus (12) angeordnet ist, der den von der Licht­ quelle (8) erzeugten Lichtstrahl (13) und den vom spiegelnden Element (15) reflektierten Lichtstrahl (13) umhüllt.16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that a tube ( 12 ) is arranged between the rotating object ( 4 ) and the light source ( 8 ) or the optical sensor ( 9 ), which source of the light ( 8 ) generated light beam ( 13 ) and envelops the light beam ( 13 ) reflected by the reflecting element ( 15 ). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Kollimator (14) in einer Fassung (24) angeordnet ist, der in dem Tubus (12) geführt wird und
  • - die Fassung (24) in Richtung der optischen Achse (16) positionierbar ist.
17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized in that
  • - The collimator ( 14 ) is arranged in a socket ( 24 ) which is guided in the tube ( 12 ) and
  • - The socket ( 24 ) can be positioned in the direction of the optical axis ( 16 ).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (8), der optische Sensor (9), das Abschattungselement (17) und der Kollimator (14) auf einem gemeinsamen Halterungselement (10) angeordnet sind.18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the light source ( 8 ), the optical sensor ( 9 ), the shading element ( 17 ) and the collimator ( 14 ) are arranged on a common mounting element ( 10 ). 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Kollimators (14) zur Abschattungskante (18) des Ab­ schattungselements (17) derart gewählt ist, daß der Lichtfleck der Lichtquelle (8) im Bereich der Abschattungskante (18) abgebildet wird.19. Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the distance of the collimator ( 14 ) to the shading edge ( 18 ) from the shading element ( 17 ) is selected such that the light spot of the light source ( 8 ) in the region of the shading edge ( 18 ) is shown.
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