DE2167026C3

DE2167026C3 - Vorrichtung zur Messung der Intensität eines Lichtbündels

Info

Publication number: DE2167026C3
Application number: DE19712167026
Authority: DE
Inventors: Gernot 8034 Germering Pinior
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1971-04-01
Filing date: 1971-04-01
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2167026B2; DE2167026A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Es ist bereits eine fotoelektronische Oberflächen-Abtastvorrichtung bekannt (ETZ-B Bd. 17, Heft 21 (1965), Seiten 706—711), bei der auf der von der Abtastvorrichtung abgewandten Seite einer Materialbahn ein Lichtleitstab angeordnet ist, während sich unmittelbar über der Bahn eine Zylinderlinse befindet, die das Sendelicht auf der Oberfläche der Materialbahn konzentriert. Von der Bahn zurückgeworfenes Licht wird über die Zylinderlinse nach dem Autokollimationsverfahren einem Fotoempfänger zugeführt, an dessen Ausgang ein elektrisches Signal erscheint, das für den Zustand der Materialbahn-Oberfläche repräsentativ ist. Der unter der Bahn angeordnete Lichtleitstab dient dazu, Löcher in der Bahn zu ermitceln. Sofern ein Loch in der Bahn an dem Lichtleitstab vorbeiläuft, kann der Abtastlichtstrahl beim Überfahren des Loches zum Lichtleitstab gelangen und an dem an seiner Stirnseite angeordneten Fotoempfänger ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal hervorrufen. Nachteilig an der bekannten Anordnung ist, daß der Abtastlichtstrahl nur innerhalb eines sehr eng begrenzten Bereiches auf den Mantel des Lichtleitstabes auffällt, so daß Inhomogenitäten im Material des Lichtleitstabes sowie Oberflächenverformungen, Kratzer oder dergl. einen sehr ausgeprägten Einfluß auf das elektrische Ausgangssignal ausüber können und somit elektrische Ausgangssignalschwankungen auftreten können, die nicht allein auf Einflüsse der zu überwachenden Materialbahn zurückzuführen sind.

Des weiteren ist auch bereits ein Lichtleitstab mit einer eingefrästen mattierten Längsnut bekannt (DE-AS 12 35 021), bei dem das Licht von der der mattierten Nut diametral gegenüberliegenden Mantelseite einfällt Auch bei Anwendung eines derartigen Lichtleitstabes unmittelbar an einer zu überwachenden Bahn würden sich Fehler des Lichtleitstabes selbst im elektrischen Ausgangssignal erheblich bemerkbar ma-

chen. Es ist zwar grundsätzlich möglich, Lichtleitstäbe weitgehend fehlerfrei herzustellen, doch ist der hierfür erforderliche Herstellungsaufwand unverhältnismäßig hoch. Lichtleitstäbe aus relativ billigem transparentem Kunststoff wie Polymethylmethacrylat sind praktisch

ίο überhaupt nicht in der erforderlichen Homogenität und Fehlerfreiheit herzustellen.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der der Einfluß von Inhomogenitäten im Material des Lichtleitstabes sowie von Oberflächenverformungen, Kratzern und dergl. auf das Ausgangssignal herabgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst

Auf diese Weise wird einerseits das von dem Lichtpunkt auf der zu überwachenden FJäche ausgehende Licht auf der Oberfläche des Lichtleitstabes konzentriert. Andererseits wird ein Lichtpunkt nicht als Punkt sondern als sich in Längsrichtung des Stabes erstreckendes mehr oder weniger ovales Gebilde abgebildet, wodurch trotz des Konzentrationseffektes Unvollkommenheiten des Lichtleitstabes sich kaum auswirken können, weil das elektrische Ausgangssignal praktisch einen Mittelwert über die gesamte Fläche des

ovalen Lichtfleckes bildet. Auf diese Weise ist es möglich, auch Lichtleitstäbe aus relativ billigem Kunststoff herzustellen und den Herstellungsaufwand auf ein Minimum zu reduzieren.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren Fig. eine teilweise geschnittene Stirnansicht der Vorrichtung zeigt.

Nach der Zeichnung trifft ein scharf gebündelter Sendestrahl 15a auf eine zu überwachende Fläche 35, welche z. B. eine laufende Bahn sein kann. Der Sendestrahl 15a tastet die Fläche 35 entlang einer senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Linie 34 ab. Die Aufttefflinie 34 wird mittels einer Zylinderlinse 33 auf den mattierten Mantelbereich 14 eines Lichtleitsta-

Ί¹) bes 11 abgebildet. Die Lagerung des Lichtleitstabes 11 erfolgt nur an zwei möglichst wenig ausgedehnten Stellen 28 am Umfang, um die Totalreflexion im Innern des Lichtleitstabes möglichst wenig zu behindern.

Da die Zylinderlinse 33 den jeweils auf der Auftrefflinie 34 vorliegenden Lichtpunkt nicht als Punkt, sondern als sich in Längsrichtung des Stabes 11 erstreckendes mehr oder weniger ovales Gebilde abbildet, können sich örtlich vorhandene Unvollkommenheiten des Lichtleitstabes im Ausgangssignal kaum auswirken. Durch die Konzentration des Lichtes auf den mattierten Bereich 14 des Lichtleitstabes 11 wird außerdem die in den Lichtleitstab überführte Lichtenergiemenge wesentlich erhöht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

21 67 1)26

Vorrichtung zur Messung der Intensität eines Lichtbündels an unterschiedlichen, zu verschiedenen Zeiten yon dem Lichtbündel beaufschlagten Stellen eines linienförmigen Bereichs, mit einem sich entlang des linienförmigen Bereichs erstreckenden Lichtleitstab zur Aufnahme des von dem Bereich ausgehenden Lichts in einem sich in Längsrichtung erstreckenden mattierten Bereich seiner Oberfläche und zur Weiterleitung des Lichts durch Totalreflexion sowie mit fotoelektrischen Detektoreinrichtungen an mindestens einer der Stirnseiten des Lichtleitstabs, gekennzeichnet durch eine parallel zum Lichtleitstab (11) ausgerichtete und den linienförmigen Bereich (34) auf den mattierten Bereich (14) der Oberfläche des Lichtleitstabs (11) abbildende Zylinderlinse (33), deren Länge gleich der Länge des Lichtleitstabs (11) ist