DE2265258C3

DE2265258C3 - Lichtschrankengitter

Info

Publication number: DE2265258C3
Application number: DE19722265258
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Gass; Erwin 8021 Icking Sick
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Priority date: 1972-09-26
Filing date: 1972-09-26
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2265258A1; DE2265258B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtschrankengitter mit einer Anzahl nebeneinander angeordneter periodisch betriebener Lichtsender, deren nebeneinanderliegende Lichtbündel gemeinsam einen zu überwachenden Flächenbereich überdecken, und einer an eine Auswerteschaltung angeschlossenen Lichtempfangsanordnung, welche die durch den Flächenbereich gegangenen Lichtbündel empfängt und beim Vorliegen eines Gegenstandes im Flächenbereich ein charakteristisches Signal abgibt, wobei ein die Lichtsender innerhalb einer Periode zeitlich nacheinander einschaltender Taktgeber, dessen Takt die Lage des jeweils eingeschalteten Lichtbündels gibt, vorgesehen ist und die von allen Lichtsendern ausgehenden Lichtbündel auf ein einziges photoelektrisches Wandlerelement lenkbar sind, nach Patent 19 41 905.7.

Bei dem Lichtschrankengitter nach dem Hauptpatent genügt ein einziges photoelektrisches Wandlerelement für die Bildung eines Überwachungs- oder Meßsignales, wobei die erforderliche Signaltrennung dadurch ermöglicht wird, daß zu einem Zeitpunkt nur ein einziger w> Lichtsender eingeschaltet ist und der Taktgeber die Lage dieses Lichtbündels angibt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung des Lichtschrankengitters nach dem Hauptpatem dahingehend, daß das einzige plhotoelektrische Wand- "> lerelement auf der gleichen Seite des zu überwachenden Flächenbereiches angeordnet werden kann wie der l.ichtsender.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die von einem am Ende des Überwachungsbereiches angeordneten Retroreflektor durch Streureflexion zurückgeworfenen Lichtbündel eine neben der Lichtsenderanordnung befindliche, das einzige photoelektrische Wandlerelement enthaltende Lichtempfangsanordnung beaufschlagen. Durch Ausnutzung der Streureflexion des Retroreflektors kann somit ein für die Erzielung eines ausgeprägten Empfangssignales ausreichender Teil des Lichtbündels aus dem zu überwachenden Flächenbereich dem einzigen photoelektrischen Wandlerelement zugeführt werden. Besondere Maßnahmen für die Ableitung des Empfangslichtbündels aus dem zu überwachenden Flächenbereich erübrigen sich somit Die Verwendung von Retroreflektoren am Ende des zu überwachenden Flächenbere'iches und die Zusammenfassung von Lichtsender und Lichtempfänger in einem einzigen Gehäuse sind an sich bekannt (DE-OS 2059 656).

Bevorzugt lenkt ein Hohlspiegel das zurückgestreute Licht auf das photoelektrische Wandlerelement. Eine besondere kompakte Anordnung wird erzielt, wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sich parallel zu den Linsen der Lichtsender ein Keil erstreckt, der das zurückgestreute Licht zum Hohlspiegel lenkt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Lichtschrankengitters,

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform und

F i g. 3 eine Draufsicht des Gegenstandes der F i g. 2.

Nach F i g. 1 —3 sind als Lichtsender sechs Ga-As-Dioden 11, 12, 13, 14, 15 und 16 derart nebeneinander angeordnet, daß das von ihnen ausgesandte Licht jeweils über Linsen 48, 49, 50, 51, 52 und 53 zu eng aneinanderliegenden, im wesentlichen parallelen Lichtbündeln 18,19,20,21,22 bzw. 23 zusammengefaßt wird. Ein Teil der Lichtbündel 18—23 wird an einem Tripelspiegel 51 durch Streureflexion so zurückgeworfen, daß er über eine neben den Linsen 48—53 angeordnete Linsenanordnung 42 (Fig. 1) oder einen Keil 62 (Fig.2, 3) und einen Hohlspiegel 40 auf ein einziges photoelektrisches Meß-Wandlerelement 38 konzentriert wird.

Die Bündel 18—23 erfassen also einen zu überwachenden Flächenbereich 24. Wird in diesen Bereich ein Hindernis eingebracht, so wird der zu dem Meß-Wandlerelement 38 gelangende Lichtstrom entsprechend geschwächt. Dieser Intensitätsabfall wird für die Auswertung herangezogen.

Alle sechs lichtemittierende Dioden 11 — 16 sind über einen nicht gezeigten Umschalter an eine Energiequelle angeschlossen. Der Umschalter sorgt dafür, daß zu einer Zeit nur eine Diode mit Spannung beaufschlagt wird und daß in schneller Aufeinanderfolge alle Dioden zyklisch nacheinander gezündet werden, wobei sich dieses Arbeitsspiel ständig wiederholt. Verläuft dieser Vorgang mit einer ausreichenden hohen Frequenz in der Größenordnung von 1 bis 1OkHz, so wird in dem Bereich 24 ein für praktische Zwecke ununterbrochener Lichtvorhang erzeugt.

Unterschiedliche Helligkeiten der verwendeten lichtemittierenden Dioden sowie andere die Diodenhelligkeit beeinflussende Störungen können gemäß Fig. 2 und 3 dadurch ausgeschaltet werden, daß jeder Diode 11 — 16 vor dem Überwachungsbereich 24, aber neben

den Meßstrahlengängen liegende Planspiegel zugeordnet sind, welche von dem zugeordneten Lichtsender ausgehendes Licht auf den Hohlspiegel 40 werfen, der das von allen Planspiegeln kommende Licht auf einem einzigen photoelektrischen Wandlerelement vereinigt Wie aus F i g. 2 und 3 hervorgeht, sind die Planspiegel neben den Linsen 48—53 angeordnet, so daß für das Vergleichsbündel 39 Licht verwendet wird, das ohnehin nicht in den Meßstrahlengang eintreten würde.

Das Meß-Wandlerelement 38 und das daneben befindliche Vergleichs-Wandlerelement 41 sind an eine Auswerteschaltung 25 angeschlossen-, in der der Quotient aus den elektrischen Signalen des Meß- und des Vergleichs-Wandlerelementes gebildet wird. Auf diese Weise machen sich unterschiedliche Grundhelligkeiten der verwendeten Lichtquellen ebenso wenig in der Auswertung bemerkbar wie Alterungserscheinungen oder Temperatureinflüsse.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Lichtschrankengitter mit einer Anzahl nebeneinander angeordneter periodisch betriebener Lichtsender, deren nebeneinanderliegende Lichtbündel gemeinsam einen zu überwachenden Flächenbereich überdecken, und einer an eine Auswerteschaltung angeschlossenen Lichtempfangsanordnung, welche die durch den Flächenbereich gegangenen Lichtbündel empfängt und beim Vorliegen eines ίο Gegenstandes im Flächenbereich ein charakteristisches Signal abgibt, wobei ein die Lichtsender innerhalb einer Periode zeitlich nacheinander einschaltender Taktgeber, dessen Takt die Lage des jeweils eingeschalteten Lichtbündels gibt, vorgesehen ist und die von allen Lichtsendern ausgehenden Lichtbündel auf ein einziges photoelektrisches Wandlerelement lenkbar sind, nach Patent 19 41 905.7, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem am Ende des Überwachungsbereiches angeordneten Retroreflektor (54) durch Streureflexion (Fig. 1) zurückgeworfenen Lichtbündel eine neben der Lichtsenderanordnung (11 — 16; 48—53) befindliche, das einzige photoelektrische Wandlerelement (38) enthaltende Lichtempfangsanordnung (38,40,62) beaufschlagen.

2. Lichtschrankengitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlspiegel (40) das zurückgestreute Licht auf das photoelektrische Wandlerelement (38) lenkt.

3. Lichtschrankengitter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich parallel zu den Linsen (48-53) der Lichtsender (11-16) ein Keil (62) erstreckt, der das zurückgestreute Licht zum Hohlspiegel (40) lenkt.