DE19714725C2 - Detektoranordnung zur Lichtmessung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Detektoranordnung zur Lichtmessung, mit einem lichtmessenden Detektor, der eine photoempfindliche Oberfläche sowie eine Vielzahl von sich durch den Detektor erstreckenden Aperturen aufweist, durch die Licht von einer Lichtquelle auf ein Werkstück geleitet wird, wobei von dem Werkstück reflektiertes Licht auf die photoempfindliche Oberfläche auftrifft.

Eine derartige Detektoranordnung ist aus dem Dokument US 5,396,060 bekannt.

Lichtmessende Detektoren sind darüber hinaus in der Technik allgemein bekannt. Zu solchen Detektoren zählen im Sinne einer nicht abschließenden Aufzählung Vollquadrantendetektoren und Split-Detektoren, die meßbare Photoströme erzeugen, wenn sie Licht ausgesetzt sind.

Aus der DE 36 21 092 A1 ist eine optische Anordnung zur Erken­ nung der Farbe von in Näpfen einer Blisterfolie liegenden Pil­ len bekannt. Zur Beleuchtung dient eine Blitzlichtquelle, deren Licht über eine Vielzahl von Lichtleitfasern zu einer ringför­ migen Lichtaustrittsfläche geführt wird. In die von dem Ring eingeschlossene Fläche münden zweite Lichtleitfasern, die von den Pillen reflektiertes Licht an farbempfindliche Detektoren weiterleiten.

Aus der DE 38 03 451 A1 ist eine Vorrichtung zur berührungs­ losen optischen Entfernungsmessung bekannt, die einen Sende­ laser und einen Meßstrahlaufnehmer umfaßt, der von einem Meßob­ jekt reflektiertes Licht des Sendelasers aufnimmt. In den Meß­ strahlaufnehmer sind eine Vielzahl von Lichtleitern eingebet­ tet, die auf den Meßstrahlaufnehmer auftreffendes Licht an ein optoelektrisches Empfangselement weiterleiten. Die Empfangsflä­ che des Meßstrahlaufnehmers ist konkav gewölbt, wobei die Lichtleiter so eingebettet sind, daß ihre Enden senkrecht in die gewölbte Empfangsfläche münden.

Aus der DE 42 40 395 A1 ist ein optischer Detektor zur Über­ wachung von industriellen Prozessen oder zur Feuermeldung bekannt, der zu diesem Zweck hinter einer Abdeckscheibe ange­ ordnet ist. Um eine Verschmutzung der Abdeckscheibe frühzeitig zu erkennen, ist eine Strahlungsquelle vorgesehen, deren Licht über eine Schicht aus lichtleitendem Material schräg von außen auf die Abdeckscheibe geleitet und von einem Sensor aufgenommen wird, der den Grad der Verschmutzung der Abdeckscheibe angibt.

Aus der US 3,483,389 ist eine Vorrichtung bekannt, die auf op­ tischem Wege Linearbewegungen in elektrische Signale umwandelt. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt einen linearbeweglich ange­ ordneten Meßstreifen, der mit einem regelmäßigen Muster aus lichtdurch- und undurchlässigen Streifen versehen ist. Über eine geeignete Optik wird dieser Meßstreifen von einer Seite von einem Lichtstrahl durchsetzt, der auf der anderen Seite von einer Anzahl Lichtleitfasern aufgenommen wird. An den gegen­ überliegenden Enden der Lichtleitfasern befinden sich Foto­ detektoren, deren dem entstehenden Interferenzmuster entspre­ chenden Ausgangssignale in einer Auswerteschaltung weiterverar­ beitet werden.

Aus der US 3,542,451 ist schließlich eine Aufnahme für Licht­ leitfasern bekannt, die für die Verwendung in einem Lesegerät für eine Lochkarte vorgesehen ist. Die Lichtleitfasern sind in ein Polymerharz eingebettet und räumlich entsprechend den mög­ lichen Lochpositionen der Karte angeordnet. Zwischen den Licht­ leitfaserenden und einer entsprechenden Anzahl von Fotodetekto­ ren verbleibt ein Spalt, in den die Lochkarte einführbar ist.

Aus der eingangs erwähnten US 5,396,060 ist eine Quadrantendetek­ toranordnung bekannt, die üblicherweise verwendet wird, um ein Werkstück optisch in eine vorausgewählte Position auszurichten oder die optischen Eigenschaften von sphärischen Linsen zu messen. Bei diesen sowie bei anderen Anwendungen projizieren derartige Quadrantendetektoranordnungen Licht auf ein gegebenes, reflektierendes Werkstück und messen Variationen in der Menge an Licht, die von dem Werkstück reflektiert wird, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen. Der Wirkungsgrad der Licht­ übertragung ist bei Detektoranordnungen zur Lichtmessung von größter Wichtigkeit, weil dies ein Hauptfaktor ist, der die untere Grenze der Leistungsanforderungen an die Lichtquelle einer Detektoranordnung begrenzt.

Dabei ist ferner nachteilig, daß bisherige Quadrantendetek­ toranordnungen häufig Strahlteileroptiken sowie verschiedene optische Linsen verwendeten, wodurch der Wirkungsgrad der Lichtübertragung bei derartigen Anordnungen reduziert wurde. Ein merklicher, mit dem Einsatz von Strahlteilern verbundener Nachteil besteht darin, daß nur ungefähr die Hälfte des ursprüng­ lichen Lichtsignales der Lichtquelle der Detektoranordnung schließlich auf ein gegebenes Werkstück projiziert wird. Damit erfordern derartige Anordnungen allgemein leistungsfähige Lichtquellen und/oder relativ empfindliche Quadrantendetektoren.

Um den Wirkungsgrad der Lichtübertragung zu erhöhen, beinhaltet die in der eingangs genannten US 5,396,060 offenbarte Quadranten­ detektoranordnung einen Quadrantendetektor mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten integralen Lichtkanälen, durch die kollimiertes Licht auf ein Werkstück projiziert wird. Das Einfügen von derartigen integralen Lichtkanälen verbessert den Wirkungsgrad der Lichtübertragung der Anordnung und reduziert die erforderliche Wattleistung ihrer Lichtquelle verglichen mit bisherigen Anordnungen, die Strahlteileroptiken im Zusammen­ hang mit komplexen Anordnungen von optischen Linsen eingesetzt haben.

Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Detektoranordnung zur Lichtmessung von der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sie einen besseren Wirkungsgrad bei der Lichtübertragung aufweist und den Einsatz einer Lichtquelle mit weiter reduzierten Leistungsanforderungen ermöglicht.

Bei der eingangs erwähnten Detektoranordnung wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Detektor eine Vielzahl von faseroptischen Strängen umfaßt, von denen jeder ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei sich jeder aus der Vielzahl von Strängen durch eine aus der Vielzahl von Aperturen hindurch erstreckt und die ersten Enden in unmittelbarer Nähe zu der photoempfindlichen Oberfläche enden, und die Lichtquelle Licht auf die zweiten Enden der Vielzahl von faseroptischen Strängen projiziert, so daß das Licht durch die Vielzahl der faseroptischen Stränge zu dem Werkstück übertragen wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben nämlich erkannt, daß die internen faseroptischen Lichtübertragungselemente den Wirkungsgrad der Lichtübertragung steigern können, so daß geringere Anforderungen an die Leistung der Lichtquelle zu stellen sind.

Dabei kann ein kollimierendes optisches Element zwischen der Lichtquelle und den zweiten Enden der Vielzahl von faseroptischen Strängen so angeordnet werden, daß Licht aus der Lichtquelle auf die zweiten Enden und von dort durch die Vielzahl der faseroptischen Stränge zu dem Werkstück geleitet wird. Von dem Werkstück reflektiertes Licht trifft auf die photoempfindliche Oberfläche auf, wo sie entsprechend der Menge an auftreffendem Licht einen Photostrom erzeugt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet der lichtmessende Detektor eine Schicht von transparentem optischem Epoxid oder Epoxidharz, das auf die photoempfindliche Oberfläche aufgebracht ist und die ersten Enden aus der Vielzahl von faseroptischen Strängen umschließt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel treten die ersten Enden durch die photoempfindliche Oberfläche von hinten derart hindurch, daß das kollimierte oder gebündelte Licht hinter der photoempfindlichen Oberfläche erzeugt, sozusagen durch Teile der Oberfläche hindurch auf das Werkstück projiziert und von diesem auf die Oberfläche zurückreflektiert wird, wo es Photoströme erzeugt, die dann anderweitig gemessen werden können.

Ferner ist es bevorzugt, wenn jedes der zweiten Enden der Vielzahl von faseroptischen Strängen mit den anderen zweiten Enden willkürlich vermischt und verbunden ist, um eine Lichtauf­ nahmefläche zu bilden.

Hier ist von Vorteil, daß die Lage der zweiten Enden in der Lichtaufnahmefläche willkürlich verschieden sein kann von der Lage der ersten Enden in den Quadranten, wodurch eine lokal ungleichmäßige Verteilung der Lichtintensität der Lichtquelle ausgeglichen wird, so daß das von den ersten Enden abgegebene Licht eine gleichmäßigere Intensitätsverteilung aufweist als die Lichtquelle selbst. Dadurch können auch zeitliche Schwankun­ gen in der Intensitätsverteilung der Lichtquelle ausgeglichen werden.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils an­ gegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein optisches Diagramm, das eine Detektoranordnung zur Lichtmessung mit einem Quadrantendetektor dar­ stellt, durch den sich in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung integrale faseroptische Lichtübertragungsstränge erstrecken;

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie II-II durch den erfin­ dungsgemäßen Quadrantendetektor aus Fig. 1; und

Fig. 3 längs der Linie III-III aus Fig. 1 eine Ansicht der Lichtaufnahmefläche, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch die Vielzahl von faser­ optischen Lichtübertragungssträngen gebildet wird.

Als ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in Fig. 1 eine Detektoranordnung 10 zur Lichtmessung dargestellt. Die Detektoranordnung 10 beinhaltet einen Detektor zur Lichtmessung, wie zum Beispiel einen Quadrantendetektor 12, durch den sich eine Vielzahl von Aperturen 14 hindurch erstrecken. Eine entspre­ chende Anzahl von integralen faseroptischen Strängen 16, die erste Enden 18 aufweisen, erstreckt sich durch die Aperturen 14. Jedes der ersten Enden 18 erstreckt sich ein kurzes Stück nach außen über eine photoempfindliche Oberfläche 20 des Quadrantendetektors 12. Die faseroptischen Stränge 16 weisen ferner den ersten Enden 18 gegenüberliegende zweite Enden 22 auf, die willkürlich gemischt und durch ein geeignetes Binde­ mittel, wie zum Beispiel durch ein optisches Epoxid oder Epoxidharz oder dergleichen miteinander verbunden sind. Mit Bezug auf Fig. 3 sei noch erwähnt, daß die zweiten Enden 22 der faseroptischen Stränge 16 poliert sind, so daß sie eine gleichmäßige Lichtaufnahmefläche 24 bilden.

Die Detektoranordnung 10 zur Lichtmessung beinhaltet ferner eine Lichtquelle 26 sowie ein kollimierendes optisches Element 28. Die Lichtquelle 26 kann eine Halogenlampe, eine LED-Lampe oder eine andere geeignete Lichtquelle sein. Das kollimierende optische Element 28 ist zwischen der Lichtquelle 26 und der Lichtaufnahmefläche 24 angeordnet. Die Lichtquelle 26 und das optische Element 28 dienen dazu, Licht so auf die Lichtauf­ nahmefläche 24 zu projizieren, das das Licht wirksam durch die Vielzahl von faseroptischen Strängen 16 zu einem drehbaren, reflektierenden Werkstück 50 übertragen wird. Typischerweise wird die photoempfindliche Oberfläche 20 aus einem Material wie zum Beispiel Silizium gefertigt, das in Übereinstimmung mit der Menge an auf die photoempfindliche Oberfläche 20 auftreffendem Licht einen Photostrom erzeugt.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet der Quadranten­ detektor 12 eine Schicht eines transparenten optischen Epoxids 30, das auf die photoempfindliche Oberfläche 20 aufgebracht ist und die ersten Enden 18 der faseroptischen Stränge 16 ummantelt. Die Schicht aus transparentem optischem Epoxid 30 ist so poliert, daß jedes der ersten Enden 18 der faseroptischen Stränge 16 im wesentlichen koplanar zu einer Außenfläche 32 der Schicht aus Epoxid 30 ist. Der Fachmann wird erkennen, daß die ersten Enden 18 der faseroptischen Stränge 16 alternativ koplanar zu der photoempfindlichen Oberfläche 20 sein können, wobei das transparente optische Epoxid 30 dann darauf angeordnet ist.

Wie es in Fig. 2 zu sehen ist, sind die Aperturen 14 und die faseroptischen Stränge 16 vorzugsweise gleichmäßig im Durchmesser und auf Quadrate A, B, C und D des Quadrantendetektors 12 gleichmäßig verteilt. Deshalb ist für jeden der Quadranten A, B, C und D die Menge an Licht, die den Quadrantendetektor 12 durch die ersten Enden 18 der faseroptischen Stränge 16 verläßt, gleich. Dementsprechend ist jedem der Quadranten A, B, C und D ein gleicher physikalischer Oberflächenbereich der photo­ empfindlichen Oberfläche 20 zugeordnet. Es ist zu bemerken, daß der Quadrantendetektor 12 durch andere Arten von geeigneten Detektoren zur Lichtmessung ersetzt werden kann, wie zum Beispiel durch einen Split-Detektor, der eine photoempfindliche Oberfläche hälftig verteilt. Alternativ kann ein Detektor mit einer einzigen Oberfläche oder eine in Sperrichtung vorgespannte Halbleiter­ diodenanordnung eingesetzt werden.

Selbstverständlich kann die Zahl, das Muster und die Größe der Aperturen 14 und der faseroptischen Stränge 16 je nach Anfor­ derung variiert werden, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. In Übereinstimmung mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Aperturen 14 einen Durchmesser von mindestens ungefähr 0,05 mm (0,002 inch), wobei jeder der Quadranten A, B, C und D mit 113 Aperturen 14 und 113 entspre­ chenden faseroptischen Strängen 16 versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die photoempfindliche Oberfläche 20 des Quadrantendetektors 12 8,13 × 8,13 mm im Quadrat (0,32 × 0,32 inch).

Zurückkehrend zu Fig. 1 ist dort gezeigt, daß das kollimierende optische Element 28 zwischen der Lichtquelle 26 und der Lichtauf­ nahmefläche 24 der faseroptischen Stränge 16 so angeordnet ist, daß das Licht aus der Lichtquelle 26 durch das kollimierende optische Element 28 kollimiert oder gebündelt wird. Deshalb ist das auf die Lichtaufnahmefläche 24 auftreffende Licht gleichmäßig auf die zweiten Enden 22 der Vielzahl von faser­ optischen Strängen 16 verteilt. Deshalb und wegen der willkür­ lichen Verteilung der zweiten Enden 22 in der Lichtaufnahmefläche 24 tritt an jedem der ersten Enden 18 der faseroptischen Stränge 16 dieselbe Menge an Licht aus. Daraus folgt, daß die Menge an Licht, die von jedem der Quadranten A, B, C und D auf das Werkstück 50 trifft, dieselbe ist. Die Verwendung der faser­ optischen Stränge 16 innerhalb der Aperturen 14 erhöht die Wirksamkeit des von dem kollimierenden optischen Element 28 aufgenommenen Lichtes wegen der inneren Totalreflektion, die inhärent in den faseroptischen Strängen 16 auftritt. Als Ergebnis des verbesserten Wirkungsgrades für die Lichtübertragung bei dem durch den Detektor 12 übertragenen Licht sind die Leistungs­ anforderungen an die Lichtquelle 26, verglichen mit bisherigen Detektoranordnungen zur Lichtmessung, stark, um bis zu 50% reduziert. Darüber hinaus sind verschiedene optische Standard­ bauteile, wie zum Beispiel Strahlteiler und komplexe Anordnungen von Linsen, nicht mehr erforderlich.

Das kollimierende optische Element 28 hat vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 12,5 mm (0,49 inch), eine effektive fokale Länge von ungefähr 50 mm (1,97 inch) und ist ungefähr 50 mm (1,97 inch) von der Lichtquelle 26 entfernt angeordnet. Da das kollimierende optische Element 28 gebündeltes Licht bereitstellt, kann es in einem beliebigen Abstand zu der Lichtaufnahmefläche 24 der faseroptischen Stränge 16 angeordnet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Detektoranordnung 10 zur Lichtmessung eine Lichtabschirmung 52, die die Lichtquelle 26, das kollimierende optische Element 28 sowie den Quadranten­ detektor 12 umschließt. Die Lichtabschirmung 52 ist vorgesehen, um zu verhindern, daß Streulicht in die Lichtaufnahmefläche 24 gelangt und dazu führt, daß eine ungleichmäßige Lichtver­ teilung zwischen den Quadranten A, B, C und D auftritt. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Lichtabschirmung 52 aus Metallblech oder ähnlichem Material gefertigt und auf lichtdichte Weise um den Quadrantendetektor 12, die Lichtquelle 26 sowie das kollimierende optische Element 28 herum angeordnet.

Die Detektoranordnung 10 zur Lichtmessung umfaßt ferner Mittel, wie zum Beispiel ein Detektorarray 42 zum Empfangen von Signalen von jedem der Quadranten A, B, C und D des Quadrantendetektors, Mittel, wie zum Beispiel einen Computer 44, der an das Detek­ torarray 42 gekoppelt ist, um die empfangenen Signale zu verarbeiten, sowie ein Display 46 zur Anzeige der verarbeiteten Signale. Der Quadrantendetektor 12 umfaßt ferner Mittel, wie zum Beispiel leitende Kabel 48, die jedem der Quadranten A, B, C und D zugeordnet sind, um elektrische Signale von dem Quadrantendetektor 12 zu dem Detektorarray 42 zu leiten. Das Detektorarray 42 beinhaltet typischerweise Strom-Spannungs- Wandler und -verstärker, um die von der photoempfindlichen Oberfläche 20 des Quadrantendetektors 12 erzeugten Photoströme zu konvertieren und zu verstärken.

In einem Ausführungsbeispiel ist der Computer 44 ein vorpro­ grammierter Personal Computer, der die von dem Detektorarray 42 ausgegebenen elektrischen Signale empfängt. Im Wege eines Beispieles erzeugt der Computer 44 für eine Autokollimation zuerst eine Summe der Signale von den Quadranten A, B, C und D wie folgt: A + D; B + C; A + B; und D + C. Danach wird die x-Koordinate berechnet durch die Differenzbestimmung (A + D) - (B + C). Das Signal der y-Koordinate wird ähnlich durch die Differenzbestimmung (A + B) - (D + C) berechnet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dann jedes Koordinatensignal durch die Summe der Signale von den vier Quadranten (A + B + C + D) dividiert, damit diese Koordinatensignale unabhängig von der Intensität des reflektier­ ten Lichtes werden. Die sich ergebenden, normalisierten Signale werden dann in das Display 46 eingegeben, um das Ausgangssignal des Computers 44 darzustellen. Das Display 46 sorgt für eine sichtbare Wiedergabe des Lichtes, das auf jeden der Quadranten A, B, C und D aufgetroffen ist. Das Display 46 ist typischerweise entweder ein Videodisplay auf einem Videomonitor oder ein grafisches Display auf einem Plotter, oder beides zusammen.

Im Betrieb, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, wird der Quadran­ tendetektor 12 in einer Referenzebene angeordnet und Licht von den zweiten Enden 22 der faseroptischen Stränge 16 wird auf das Werkstück 50 gerichtet. In Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Werkstück 50 um eine Achse drehbar und weist eine reflektierende Oberfläche 56 auf.

Wie es in Fig. 2 durch eine gepunktete Linie 54 angedeutet ist, wird das reflektierte Licht dann von den Quadranten A, B, C und D der photoempfindlichen Oberfläche 20 empfangen. Wenn das Werkstück 50 sich dreht, variiert die Menge an reflektiertem Licht, die von jedem der Quadranten A, B, C und D empfangen wird, was wiederum dazu führt, daß die von jedem der Quadranten A, B, C und D erzeugten Photoströme entsprechend variieren. Die so von dem Detektorarray 42 empfangenen Signale werden durch den Computer 44 bearbeitet, um die Position und/oder die Drehzahl (RPM) des Werkstückes 50 zu beobachten. Im Wege eines Beispieles kann das Werkstück 50 an die Kurbelwelle oder die Nockenwelle eines Fahrzeugmotors gekoppelt werden, um die Winkelposition und/oder die Drehzahl (RPM) zu überwachen. Darüber hinaus kann das Werkstück 50 an die Räder eines vierrädrigen Fahrzeuges gekoppelt werden, um die Drehzahl (RPM) und Winkelpositionen der Räder zu bestimmen und so Radschlupf zu beobachten. Alter­ nativ kann das Werkstück 50 bei Luftfahrtanwendungen eingesetzt werden, wie zum Beispiel im Zusammenhang mit einem Helikopter, um die Drehzahl und Position des Hauptrotors, oder im Falle eines Verbundhubschraubers die endgültige Position der abge­ stoppten Blätter zu überwachen. Der Fachmann wird erkennen, daß die Verwendung der Detektoranordnung 10 zur Lichtmessung nicht auf Fahrzeug- oder Flugzeuganwendungen beschränkt ist, sondern im Zusammenhang mit anderen Anwendungen verwendet werden kann, die eine genaue Messung oder Positionsüberwachung erfor­ dern.

Aus dem Vorstehenden ist zu sehen, daß verglichen mit bisherigen Detektoranordnungen zur Lichtmessung die Verwendung des Quadran­ tendetektors 12 mit den integralen faseroptischen Strängen 16 den Wirkungsgrad der Lichtübertragung von der Lichtquelle 26 und dem kollimierenden optischen Element 28 zu dem Werkstück 50 verbessert. Verglichen mit früheren Detektoranordnungen zur Lichtmessung erlaubt die Verwendung der integralen faseroptischen Stränge 16 darüber hinaus, daß in der Detektoranordnung 10 eine Lichtquelle 26 mit geringerer Wattleistung verwendet werden kann.

Die vorstehende Beschreibung gibt lediglich beispielhafte Ausführungen der vorliegenden Erfindung wieder, für den Fachmann ergeben sich die üblichen Änderungen, Modifikationen und Variationen, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims (10)

1. Detektoranordnung zur Lichtmessung, mit einem lichtmessenden Detektor (12), der eine photoempfindliche Oberfläche (20) sowie eine Vielzahl von sich durch den Detektor (12) er­ streckenden Aperturen (14) aufweist, durch die Licht von einer Lichtquelle (26) auf ein Werkstück (50) geleitet wird, wobei von dem Werkstück (50) reflektiertes Licht auf die photoempfindliche Oberfläche (20) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (12) eine Vielzahl von faseroptischen Strängen (16) umfaßt, von denen jeder ein erstes Ende (18) und ein zweites Ende (22) aufweist, wobei sich jeder aus der Vielzahl von Strängen (16) durch eine aus der Vielzahl von Aperturen (14) hindurch erstreckt und die ersten Enden (18) in dichter Nähe zu der photo­ empfindlichen Oberfläche (20) enden, und die Lichtquelle (26) Licht auf die zweiten Enden (22) der Vielzahl von faseroptischen Strängen (16) projiziert, so daß das Licht durch die Vielzahl der faseroptischen Stränge (16) zu dem Werkstück (50) übertragen wird.

2. Detektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus transparentem optischem Epoxid (30) auf der photoempfindlichen Oberfläche (20) angeordnet ist und die ersten Enden (18) der Vielzahl der faseroptischen Stränge (26) umschließt.

3. Detektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der lichtmessende Detektor (12) ein Quadran­ tendetektor ist.

4. Detektoranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Aperturen (14) und die Vielzahl der faseroptischen Stränge (16) gleichmäßig auf die Quadranten (A, B, C, D) des Quadrantendetektors (12) verteilt sind.

5. Detektoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Quadranten (A, B, C, D) mehr als 100, vorzugsweise 113 Aperturen (14) umfaßt, wobei jede Apertur (14) vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 0,05 mm aufweist.

6. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zweiten Enden (22) der Vielzahl von faseroptischen Strängen (16) mit den anderen zweiten Enden (22) willkürlich vermischt und verbunden ist, um eine Lichtaufnahmefläche (24) zu bilden.

7. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtabschirmung (52) vorgesehen ist, die um die Lichtquelle (26) und den licht­ messenden Detektor (12) herum auf dichte Weise so angeordnet ist, daß kein Streulicht in die zweiten Enden (22) der Vielzahl von faseroptischen Strängen (16) eintreten kann.

8. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein kollimierendes optisches Element (28) zwischen der Lichtquelle (26) und den zweiten Enden (22) der Vielzahl von faseroptischen Strängen (16) angeordnet ist.

9. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektorarray (42) zum Empfangen von elektrischen Signalen von dem Quadrantendetektor (12) sowie leitende Kabel (48) vorgesehen sind, die jedem Quadranten (A, B, C, D) des Quadrantendetektors (12) zugeordnet sind, um elektrische Signale von dem Quadranten­ detektor (12) zu dem Detektorarray (42) zu leiten.

10. Detektoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer (44), der Signale von dem Detektorarray (42) verarbeitet und ein Ausgangssignal erzeugt, sowie ein Display (46) vorgesehen sind, um das Ausgangssignal des Computers (44) anzuzeigen.