DE19705029A1 - Photozellendetektor - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft einen Photozellendetektor, bestehend aus einer Optikeinheit, in der eine optische Sendekomponente und eine optische Empfangskomponente angeordnet sind, und die eine nach vorne gerichtete Vorderwand mit Linsen aufweist, die auf die optischen Achsen der von den Komponenten gesendeten und empfangenen Strahlen zentriert sind.

Die Detektoren dieser Art sind gut bekannt und weisen einen elektronischen Schaltkreis auf, an dessen Rand die Komponenten befestigt sind, und der ermöglicht, die Sendekomponente zu versorgen und das von der Empfangskomponente erhaltene Signal zu verarbeiten, sowie einen Körper, in dem die Optikeinheit und der elektronische Schaltkreis angeordnet sind; in bestimmten Detektoren möchte man eine lotgerechte Rückstrahlung der gesandten und empfangenen optischen Strahlen erzielen, und zu diesem Zweck sieht man an der Vorderseite des Detektorkörpers eine Rückstrahlvorrichtung für die gesendeten und empfangenen optischen Strahlen vor.

Der Nachteil derartiger Detektoren mit Winkelrückstrahlung besteht darin, daß ihre Rückstrahlvorrichtung einerseits einen Spiegel umfaßt und ihr Zusammenbau daher kompliziert ist; außerdem sind die Abmessungen der Rückstrahlvorrichtung im allgemeinen so beschaffen, daß keine Montage der Befestigungsmutter des Körpers von der Vorderseite her an einem Trägerorgan möglich ist.

Die Erfindung soll die Herstellung und den Zusammenbau eines Photozellendetektors der beschriebenen Art vereinfachen.

Erfindungsgemäß besteht der Detektor aus einem Kopf, der fest und bündig am Körper befestigt ist, wobei dieser Kopf einerseits eine zumindest teilweise durchsichtige, am Detektorkörper befestigte Haube aufweist und andererseits ein Prisma mit schräger Rückstrahlfläche, das in die Haube eingeführt und bündig befestigt ist, mit Freilassung eines Luftraums zwischen seiner schrägen Fläche und einer Vorderseite der Haube.

Das Prisma ist vorzugsweise der Art mit Gesamtrückstrahlung und, wenn der Detektorkörper ein Außengewinde aufweist, besitzt die Haube vorzugsweise einen geraden Querschnitt, der höchstens demjenigen des Detektorkörpers entspricht, wodurch ermöglicht wird, problemlos eine Befestigungsmutter des Körpers von seiner Vorderseite her einzuführen.

Es ist außerdem vorteilhaft, daß das Prisma und die Haube gegenüberliegende, abgeflachte Flächen aufweisen, was eine Indexierung bei der Montage ermöglicht.

Die nachstehende Beschreibung eines unbeschränkenden Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die erreichten Vorteile und Ergebnisse.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Photozellendetektors,

Fig. 2 ist eine Schnittansicht in größerem Maßstab des vorderen Teils des Detektors der Fig. 1,

Fig. 3 ist eine explodierte Perspektive dieses vorderen Teils.

Der auf den Figuren dargestellte Photozellendetektor besteht aus einem zylindrischen Körper 10 aus Kunststoff oder Metall mit Außengewinde in 11, um in ein Tragorgan mit Innengewinde montiert zu werden. Der Körper 10 ist vorne von einem durchsichtigen Optikteil 21 verschlossen (siehe Fig. 2) und hinten von einem Verschluß 12, der die Durchführung eines Anschlußkabels 13 ermöglicht. Im Innenraum des Körpers 10 ist ein elektronischer Schaltkreis angeordnet, der aus einer gedruckten Schaltung 14 besteht und an der Rückseite am Kabel 13 und an der Vorderseite an zwei optischen Komponenten angeschlossen ist, d. h. einer optischen Sendekomponente 15 und einer optischen Empfangskomponente 16, deren optische Achsen X1 und X2 parallel oder im wesentlichen parallel zu einer Richtung X verlaufen, die ihrerseits der Längsachse des Körpers entspricht.

An der Vorderseite des Körpers befindet sich eine Optikeinheit 20, die das Optikteil 21 mit einem Träger 22 für die bündige Montage der optischen Komponenten 15, 16 umfaßt, sowie ein Rückstrahlkopf 30, der fest am Körper befestigt ist und aus einer Haube 31 und einem in dieser Haube angeordneten Prisma 32 besteht. Das Optikteil 21 weist eine im allgemeinen hohle Rohrform auf und umfaßt eine rohrförmige Wand 21a, die den Träger umgibt und in den Körper 10 eingeführt ist, sowie eine Vorderseite 21b mit zwei Linsen 21c, 21d, die auf die optischen Achsen X1, X2 der gesendeten und empfangenen Strahlen zentriert sind. Das Optikteil 21 weist an seinem Äußeren einen Flansch 21e auf, gegen den sich jeweils an der Rückseite ein vorderer Rand 17 des Körpers 10 und an der Vorderseite ein hinterer Rand 31f der Haube 31 der Rückstrahlvorrichtung 30 abstützen.

Die Haube 31 ist nach vorne hin von einer im wesentlichen glatten Wand 31a verschlossen und weist eine im allgemeinen zylindrische Form mit der Wand 31b auf, wobei letztere jedoch einen abgeflachten durchsichtigen Teil 31c besitzt. Die Haube 31 weist im Inneren einen mit Luft gefüllten Raum 31d und einem vom Gesamtrückstrahlungsprisma 32 besetzten Raum auf; letzterer umfaßt eine glatte Seite 32a, die in einem Winkel von 45° in bezug auf die Richtung x ausgerichtet ist, und eine zylindrische Seitenfläche 32b, die leicht reibend gegen die Wand 31b eingeführt und mit einer Abflachung 32c ausgestattet ist, die mit dem abgeflachten Teil 31c zusammenwirkt. Die abgeflachten Elemente 31c, 32c haben gleichzeitig eine optische Rolle und eine mechanische Indexierfunktion: zwischen ihnen kann ein Polarisationsfilter angeordnet werden. Das Prisma 32 weist schließlich einen Kragen 32e auf, der sich gegen ein Schulterstück 31e an der Rückseite der Haube, in einer Aussparung derselben, abstützt, während sich ein Vorderrand des Optikteils 21 gegen die Rückseite des Kragens 32e abstützt. Das Prisma 32 ist vorzugsweise von der Art Gesamtrückstrahlung, um den gesendeten Strahl der Achse X1 nach einer orthogonalen Achse Y1 zurückzusenden und den ebenfalls den Rückstrahl der Achse Y2 nach der orthogonalen Achse X2 zurückzusenden. Als Variante kann auf der Fläche 32a eine Rückstrahlungsbehandlung erfolgen.

Der beschriebene Detektor wird folgendermaßen zusammengebaut. Der Träger 22 wird in das Optikteil 21 geschoben und die optischen Komponenten 15, 16 in ihre Aufnahmen des Trägers eingeführt. Dann wird die Optikeinheit 20 an der gedruckten Schaltung 14 durch Schweißen der Komponenten befestigt. Das Prisma 32 wird bis zum Anschlag des Kragens 32e gegen das Schulterstück 31e eingeführt, woraufhin die aus der Haube 31 und dem Prisma 32 bestehende Unterbaugruppe auf die Optikeinheit 20 gesetzt wird, mit Anschlag des hinteren Rands der Haube gegen den Flansch 21e. Die bündige Verbindung zwischen den Teilen 31, 32 und 21 wird anhand ihres Verschweißens durch Ultraschall gewährleistet. Dann wird die Optikeinheit 20, auf der nunmehr die gedruckte Schaltung 14 und die Rückstrahlvorrichtung 30 montiert sind, in den Körper 10 des Detektors eingeführt und mit ihm beim Gießen eines härtenden Harzes im Innenraum des Körpers verbunden.

Claims (6)

1. Photozellendetektor bestehend aus:

• - einer Optikeinheit (20), in der eine optische Sendekomponente (15) und eine optische Empfangskomponente (16) angeordnet sind, und die eine nach vorne gerichtete Vorderwand mit Linsen aufweist, die auf die optischen Achsen (X1, X2) der von den Komponenten gesendeten und empfangenen Strahlen zentriert sind,
• - einem elektronischen Schaltkreis, an dessen Rand die Komponenten befestigt sind,
• - einem Körper (10), in dem die Optikeinheit und der elektronische Schaltkreis angeordnet sind,
• - einer Rückstrahlvorrichtung (30) der nach einer Richtung (Y) lotgerecht zu den vorgenannten optischen Achsen gesendeten und empfangenen optischen Strahlen,

dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kopf (31, 32) umfaßt, der fest und bündig am Körper (10) befestigt ist, wobei dieser Kopf

• - eine zumindest teilweise durchsichtige, am Detektorkörper (10) befestigte Haube (31) sowie
• - ein Prisma (32) mit schräger Rückstrahlfläche (32a) aufweist, das in die Haube eingeführt und bündig befestigt ist, mit Freilassung eines Luftraums (31d) zwischen seiner schrägen Fläche (32a) und einer Vorderseite (31a) der Haube.

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (32) eine Abflachung (32c) aufweist, die gegenüber einer abgeflachten, durchsichtigen Fläche (31c) der Haube (31) angeordnet ist.

3. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (32) einen Kragen (32e) aufweist, der zwischen einem Schulterstück (31e) der Haube (31) und einer Vorderseite (21b) eines Optikteils (21) eingeschlossen ist, das Bestandteil der Optikeinheit (20) und mit den Linsen ausgerüstet ist.

4. Detektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (31) an einem vorderen Flansch (21e) des Optikteils (21) und am Kragen (32e) des Prismas (32) befestigt ist.

5. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) ein Außengewinde und die Haube (31) einen geraden Querschnitt, der höchstens demjenigen des Körpers entspricht, aufweisen.