DE2321412C3 - Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden ObjektesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist z. B. aus der US-PS 30 41462 bekannt Bei dieser Vorrichtung liegt die
Verbindungsgerade zwischen Lichtquelle und Lichtempfänger außerhalb des Erfassungsbereichs des
Objektes. Dieser durch gegenüberliegende Reflektoren festgelegte Erfassungsbereich wird zickzackförmig vom
Licht durchlaufen. Wegen der Geometrie der bekannten Vorrichtung muß deren Justierung in drei Dimensionen
erfolgen, was einerseits hinsichtlich des hierzu erforderlichen Aufwandes nachteilig ist zum anderen die
erzielbare Einstellgenauigkeit beeinträchtigt und darüber hinaus eine hohe Verstellempfindlichkeit bedingt.
Ähnliches gilt für die Vorrichtungen nach den Druckschriften DE-PS 7 65 353, DE-AS 12 84 327,
US-PS 22 02 060 und »Feingerätetechnik« 9. Jahrgang, Heft 8, 1960, S. 340 bis 346. Etwa nach Bild 8 der
letztgenannten Literaturstelle verläuft die Verbindungsgerade zwischen Sender und Empfänger zwar durch den
Erfassungsbereich des Objektes, doch verlangt deren schräger Verlauf zu den reflektierenden Flächen
ebenfalls eine mehrdimensionale Justierung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfach aufgebaute und zuverlässig arbeitende Vorrichtung zum
Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 zu schaffen, bei der die Voraussetzung für eine einfachere optische Justierung gegeben ist.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß läßt sich somit eine genaue Justierung der Vorrichtung bereits durch einfache
Verschiebung der Lichtempfängereinrichtung entlang der den Erfassungsbereich geradlinig durchlaufenden
Achse erzielen, was auch die Herstellung wesentlich vereinfacht, und außerdem kann die Verstellempfindlichkeit
der gesamten Anordnung minimal gehalten werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden
Objektes in Verb:ndung mit einer sog. Umlaufkamera,
Fig.2 eine perspektivische Teilansicht der bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 verwendeten Reflektoren,
Fig.3 eine teilgeschnittene Draufsicht der ersten
Ausführungsform bei Verwendung der Reflektoren gemäß F ig. 2,
Fig.4 eine vergrößerte Teildraufsicht der Anordnung
gemäß F i g. 3,
F i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung, bei der ebene
Reflektoren Verwendung finden,
F i g. 6 eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß F i g. 5,
F i g. 7 eine teilgeschnittene Draufsicht einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung, bei der ein Ab- is
schirmelement in Form eines konischen Spiegels Verwendung Findet,
F i g. 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Abschirmelementes gemäß
F ig. 7,
F i g. 9 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Abschirmelementes gemäß
Fig.7.
Fig. 10 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform
der Vorrichtung, bei der weitere Reflektorelemente Verwendung finden,
F i g. 11 eine Teildraufsicht einer fünften Ausführungsform
der Vorrichtung, bei der das Abschirmelement in einem der Reflektoren befestigt ist, und
Fig. 12 eine Teildraufsicht einer sechsten Ausführungsform
der Vorrichtung, bei der ein verschwenkbares Abschirmelement vorgesehen ist.
Die in F i g. 1 dargestellten Bauteile befinden sich sämtlich innerhalb einer Umlaufkamera. Die Bezugsziffern
Ii und I2 bezeichnen zwei Zuführungswalzen zum as
Halten und Transportieren eines zu photographierenden blattartigen Objektes 2, wie etwa eines Dokumentes,
eines Zeichnungsblattes, eines Bankschecks, einer Karte od. dgl. Die Zuführungswalzen können von einem
nicht dargestellten Motor angetrieben werden. Transparente, eine Belichtungsstation bildende Glasscheiben
3i und 32 erstrecken sich derart parallel zueinander, daß
zwischen ihnen ein Hindurchtreten des Objektes möglich ist Zwei Reflektoren 4i und 42 sind einander
gegenüberliegend angeordnet, so daß sie zwischen sich den Erfassungsbereich des Objektes festlegen. Zwei
Auslaßwalzen 5| und S2 sind für das Herausführen des
Objektes 2 nach dessen Bestrahlung mit Licht in der Belichtungsstation vorgesehen. Zur Beleuchtung des
Objektes während des Passierens der Belichtungsstation ist eine Lichtquelle 6 vorgesehen, hinter der eine
mit einem Schlitz 7| versehene Abschirmung 7 angeordnet ist. Die Bezugsziffer 8 bezeichnet ein Stück
eines Mikrofilms, der mit Hilfe nicht dargestellter Walzen in einer der Bewegungsrichtung des Objektes
entgegengesetzten Richtung, jedoch mit gleicher Geschwindigkeit wie das Objekt bewegt wird. Zwischen
dem Objekt 2 und dem Mikrofilm 8 sind ein Verschluß 9 und eine Abbildungslinse 10 angeordnet. Innerhalb des
Raums zwischen den Reflektoren 4| und 42 ist an deren
einem Ende eine punktförmige Lichtquelle 11 angeordnet,
während an deren anderem Ende eine Lichtempfängereinrichtung 12 in dem Zwischenraum vorgesehen
ist.
Das Objekt 2 wird mit Hilfe der Walzen Ii und I2 in (,■>
die Belichtungsstation transportiert und zwischen den Reflektoren 4i und 42 hindurchgeführt, wobei es das
zwischen den Reflektoren reflektierte Licht unterbricht, so daß die von der Lichtempfängereinrichtung 12
erhaltene Lichtmenge verändert wird. Eine derartige Veränderung in der Menge des von der Lichtempfängereinrichtung
12 empfangenen Lichtes wird zur Erfassung des Vorhandenseins des Objektes ausgenutzt
Auf ein Erfassungssignal der Lichtempfängereinrichtung 12 hin beginnt der Mikrofilm 8 sich in Pfeilrichtung
zu bewegen, während der Verschluß geöffnet wird, so daß das Bild auf dem Objekt 2, das beim Hindurchtreten
zwischen den parallelen Glasscheiben 3| und 32 mit dem Licht der Lichtquelle 6 bestrahlt wird, von der
Abbildungslinse IC auf den Film 8 gerichtet wird. Der photographische Steuermechanismus, der das Erfassungssignal
der Lichtempfängereinrichtung ausnutzt, ist bekannt und bedarf keiner näheren Beschreibung.
Die Reflektoren 4i und 4t sind in F i g. 2 vergrößert
dargestellt Wie der Figur zu entnehmen ist sind die ein Paar bildenden Reflektoren einander gegenüberliegend
und parallel zueinander angeordnet und bestimmen auf diese Weise zwischen sich den Durchlaß des Objektes.
Ihre gegenüberliegenden Oberflächen stellen Reflexionsflächen dar, wobei jede Reflexionsfläche einen
halbkreisförmigen Querschnitt aufweist, so daß die beiden Reflektoren zusammen einen Hohlzylinder
bilden. Die punktförmige Lichtquelle 11 ist zwischen den Reflektoren 4| und 42 an deren einem Ende
eingefügt, während ein Abschirmelement 13, das die Form einer Scheibe besitzen kann, direkt vor der
punktförmigen Lichtquelle 11 und in gleichem Abstand von den einander gegenüberliegenden Reflexionsflächen
der Reflektoren 4| und 42 angeordnet ist. Das
Abschirmelement 13 soll verhindern, daß das Licht der Lichtquelle 11 direkt auf die Lichtempfängereinrichtung
am anderen Endabschnitt der Reflektoren 4i und 42 fällt.
Alternativ kann das Abschirmelement 33 direkt vor der Lichtempfängereinrichtung 12 angeordnet sein und
entsprechend der Anordnung der Reflektoren und der Größe der punktförmigen Lichtquelle eine geeignete
Form aufweisen. Diejenigen von der Lichtquelle 11 ausgehenden Lichtstrahlen, die direkt auf die Lichtempfängereinrichtung
12 gerichtet sind, können durch das Abschirmelement 13 empfangen werden, während die
zwischen dem Abschirmelement 13 und den Reflektoren 4i und 42 hindurchtretenden Lichtstrahlen mehrfach an
den Reflexionsflächen der Reflektoren reflektiert werden, bis sie die Lichtempfängereinrichtung erreichen.
Die richtige Lage der Lichtempfängereinrichtung 12 auf der optischen Achse des am stärksten
konzentrierten reflektierten Lichts kann somit auf einfache Weise durch geradliniges Verschieben der
Lichtempfängereinrichtung 12 nach rechts oder links bestimmt werden, wie es aus F i g. 3 ersichtlich ist.
Wenn das Objekt 2 bei der vorstehend beschriebenen Anordnung zwischen die Reflektoren 4i und 42 bewegt
wird, unterbricht es das an den Reflektoren 4i und 42
reflektierte Licht und verändert dadurch die die Lichtempfängereinrichtung 12 erreichende Lichtmenge,
was die Erfassung des Objekts ermöglicht. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dienen die Reflektoren
von konkavspiegelförmiger Gestalt mit halbkreisförmigem Querschnitt dazu, das reflektierte Licht in
ihrem Brennpunkt zu sammeln und das derart zusammengefaßte Licht mit Hilfe der Lichtempfängereinrichtung
zu erfassen.
F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
ähnliche Reflektoren Verwendung finden. Diese Ausführungsform enthält einen hinter der punktförmigen
Lichtquelle 11 angeordneten Spiegel 14, eine vor der
Lichtquelle 11 angeordnete Linse 15 zur Erzeugung paralleler Lichtstrahlen und ein Abschirmelement 16
zwischen den Reflektoren 4| und 42 an deren einem
Ende, das eine reflektierende konische Oberfläche aufweist, die die parallelen Lichtstrahlen unter gleichem
Winkel auf die Reflexionsflächen der Reflektoren 4| und
42 reflektiert. Ein zweites Abschirmelement 17 mit einer
konischen reflektierenden Oberfläche ähnlich derjenigen des Abschirmelements 16 ist zwischen den
Reflektoren 4i und 42 an deren anderem Endabschnitt
angeordnet, so daß das mehrfach an den Reflektoren 4i
und 42 reflektierte Licht in parallele Strahlen umgelenkt
werden kann, die sich in Richtung der Lichtempfängereinrichtung 12 ausbreiten. Auf diese Weise kann der die
Lichtempfängereinrichtung erreichende Lichtstrahl stärker konzentriert werden als bei der vorhergehenden
Ausführungsform, so daß eine größere Veränderung der Lichtmenge bei der Erfassung des Objektes und
demgemäß eine höhere Erfassungsgenauigkeit erzielt wird.
Das zweite Abschirmelement 17 vor der Lichtempfängereinrichtung 12 kann, falls erwünscht, entfallen.
Ebenso kann die Lichtempfängereinrichtung 12 vollständig innerhalb des Zwischenraumes zwischen den
Reflektoren 4i und 42 angeordnet sein.
Anstelle des konischen Abschirmelementes 16 kann auch ein Glaszylinder 16' Verwendung finden, der eine
an einem Endabschnitt ausgebildete konische Ausnehmung 16i, aufweist, wie es in F i g. 8 dargestellt ist Ein
derartiger Glaszylinder 16' kann von solcher Größe sein, daß er bündig zwischen die Reflektoren 4| und 42
einfügbar ist, und von einer derartigen Konfiguration,
daß die parallelen Lichtstrahlen an der Ausnehmung total reflektiert werden. Diese Ausführungsform vereinfacht die Halterung des Abschirmelementes und
erleichtert die Herstellung der gesamten Vorrichtung.
Es ist ersichtlich, daß darüber hinaus ein reflektierendes Metall auf die Oberfläche der Ausnehmung in dem
Glaszylinder aufgebracht werden kann, um eine reflektierende Oberfläche zu erhalten.
In den F i g. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Bei diesem sind zwei flache
Reflektoren 104< und 1042 vorgesehen, die einander
gegenüberliegend und parallel zueinander einen Durchlaß für das Objekt bestimmen. Ihre einander gegenüberliegenden Oberflächen sind ebene Reflexionsflächen. Im
Bereich des einen Endes der Reflektoren 104t und 1042
ist eine lineare Lichtquelle 111 angeordnet, während ein
flaches rechteckiges Abschirmelement 113 zwischen den beiden Reflektoren 104i und 1042 angebracht ist und
zu den Reflexionsflächen der Reflektoren gleiche Abstände aufweist In dem Raum zwischen den
Reflektoren 104, und 104 2 ist an deren anderem Ende eine LJchtempfängereinrichtung 112 derart angeordnet,
daß der mehrfach an den Reflektoren reflektierte Lichtstrahl genau auf sie fällt und erfaßt werden kann.
Diese Reflektoren von der Form ebener Spiegel sind
leicht herzustellen.
Um das reflektierte Licht zu konzentrieren, können
vor und hinter der Lichtquelle 111, ähnlich wie bei der
Ausführungsform gemäß Fig.7, eine Linse und ein
Spiegel angeordnet werden, um parallele Lichtstrahlen zu erzeugen, und es kann weiterhin ein Abschirmelement 213 mit einer V-förmigen reflektierenden
Oberfläche 213' (siehe F i g. 9) vorgesehen sein, die die parallelen Strahlen unter gleichem Winkel auf die
Reflexionsflächen der Reflektoren 104, und 1042 reflektiert.
■> In F i g. 10 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei
dem die Reflektoren 104, und 1O42 einander gegenüberliegen, aber einen geringeren gegenseitigen Abstand
aufweisen, wobei die Lichtquelle 111 und die Lichtempfängereinrichtung 122 außerhalb der gegenüberliegen-
Ki den Enden der beiden Reflektoren 1O4| und 1042
angeordnet sind. Wie der Figur zu entnehmen ist, sind in der Nähe der gegenüberliegenden Enden der Reflektoren 104, und 1042 Abschirmelemente 118, und II82
angeordnet und zwei weitere Paare einander gegen
überliegender Reflektorelemente 119,, 1192 und 12O1,
I2O2 vorgesehen, die einen größeren gegenseitigen
Abstand zueinander aufweisen als die Reflektoren 104, und 1042. Diejenigen von der Lichtquelle 111 ausgehenden Lichtstrahlen, die an dem Reflektorelementepaar
119, und 1192 reflektiert werden, gelangen in den Spalt
zwischen den Reflektoren 104, und 1042, die die
Lichtstrahlen mehrfach reflektieren, bis sie über das andere Reflektor;lementepaar 120, und I2O2 die Lichtempfängereinrichtung 112 erreichen.
Das zweite Reflektorelementepaar 120, und 12O2 und
das Abschirmelement 1182, die vor der Lichtempfängereinrichtung 112 angeordnet sind, können entfallen, so
daß das mehrfach von den Reflektoren 104, und 1042
reflektierte Licht sodann direkt auf die Lichtempfänger
einrichtung 112 fallen kann.
Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere zur Erfassung eines dünnen blattähnlichen Objektes und
ermöglicht darüber hinaus einen kompakten Aufbau.
Die Reflektoren können auch einen kreisförmigen
Querschnitt aufweisen, um die vorstehend beschriebene
Wirkung zu erzielen.
F i g. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
unterschiedlich zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen Abschirmelemente Verwen-
«o dung finden, die von den Reflexionsflächen der
Reflektoren jeweils den gleichen Abstand aufweisen, ein an einem Reflektor 1042 befestigtes Abschirmelement
121 vorgesehen ist, das zu dem anderen Reflektor 104,
jedoch einen Abstand aufweist Diese Ausführungsform
erlaubt eine einfachere Herstellung der Vorrichtung als
jene Ausführungsformen, bei denen die Abschirmelemente zwischen den beiden Reflektoren und im Abstand
zu diesen angeordnet sind.
so das Abschirmelement schwenkbar zwischen den beiden Reflektoren angeordnet ist Das mit der Bezugszahl 122
bezeichnete Abschirmelement wird auf einem Zapfen 123 schwenkbar getragen und besitzt eine Oberfläche,
die als reflektierende Oberfläche zur Reflexion des von
der Lichtquelle 111 ausgehenden Lichtes auf die
Reflexionsfläche des Reflektors 104t ausgebildet ist
Ober die Verschwenkung des Abschirmelementes 122 läßt sich die Anzahl der Mehrfachreflexionen einstellen,
so daß die Lichtempfängereinrichtung (in Fi g. 12 nicht
eo dargestellt) nicht geradlinig bewegt werden muß,
sondern stationär bleiben kann, wenn die optische Achse des mehrfach reflektierten Lichts auf die
Lichtempfängereinrichtung eingestellt wird.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes, bei der das Licht
einer Lichtquelle über den Erfassungsbereich des Objektes festlegende, einander gegenüberliegende
Reflektoren führbar und über eine den direkten Strahlengang zwischen der Lichtquelle und einer
Lichtempfängereinrichtung abschirmende und Mehrfachrefiexionen zwischen den Reflektoren ι ο
ermöglichende Abschirmeinrichtung auf die Lichtempfängereinrichtung lenkbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daßdieUchtquelle(ll;lll)und
die Lichtempfängereinrichtung (12; 112) jeweils an einem Endpunkt einer den von den Reflexionsflächen
der Reflektoren (4,, 42; 104i, IM2) gebildeten
Erfassungsbereich geradlinig durchlaufenden Achse angeordnet sind, daß zwischen dieser Achse und
jedem Reflektor jeweils ein konstanter Abstand besteht und daß die Abschirmeinrichtung zumindest
ein auf dieser Achse zwischen Lichtquelle und Lichtempfängereinrichtung angeordnetes Abschirmelement
(13; 113; 16; 16'; 118,; 121; 122; 213) enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflexionsflächen der Reflektoren (104), IO42) eben und parallel zueinander angeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen der Reflektoren
(4|, 42) zueinander konkav ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (121; 122)
zwischen den Reflektoren (104i, 104?) angeordnet ist
und zumindest zur Reflexionsfläche eines der Reflektoren einen Abstand aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmelement (122) verschwenkbar
angeordnet ist und eine Reflexionsfläche zur Reflexion des Lichtes dsr Lichtquelle (111)
auf die Reflexionsfläche eines der Reflektoren aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (111)
und dem durch die Reflektoren (IM1, IM2)
festgelegten Erfassungsbereich des Objektes weitere Reflektorelemente (119], 1192) angeordnet sind,
daß der Abstand dieser Reflektorelemente (119|, 1192) von der geradlinigen Achse konstant und
größer als der Abstand der Reflektoren (IMi, IM2)
von derselben Achse ist und daß das Abschirmelement (II81) zwischen den Reflexionsflächen der
weiteren Reflektorelemente angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander konkaven Reflexionsflächen
der Reflektoren (4i, 42) Teile von Kreiszylinder-Mantelflächen
sind, und daß das Abschirmelement (13) Scheibenform aufweist und zwischen den Reflektoren angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch eo
gekennzeichnet, daß der Lichtquelle (11) ein optisches System (14, 15) zur Umwandlung des
Lichtes in parallele Lichtstrahlen zugeordnet ist, und daß das Abschirmelement (16; 16'; 213) eine
Reflexionsfläche zur Reflexion der parallelen Licht- ^ strahlen auf die Reflexionsflächen der Reflektoren
(4|,42) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche des Abschirmelementes
(16) konisch ist
10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflexionsfläche (213') des Abschirmelementes (213) V-förmig ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Abschirmelement in Form eines Glaszylinders (16') vorgesehen ist, an dessen
einem Ende eine konische Ausnehmung (16',) ausgebildet ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reflexionsflächen der Reflektorelemente eben sind
13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet
daß die Reflexionsflächen der Reflektorelemente konkav sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2321412A DE2321412C3 (de) | 1973-04-27 | 1973-04-27 | Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2321412A DE2321412C3 (de) | 1973-04-27 | 1973-04-27 | Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2321412A1 DE2321412A1 (de) | 1974-01-31 |
DE2321412B2 DE2321412B2 (de) | 1978-01-26 |
DE2321412C3 true DE2321412C3 (de) | 1978-09-28 |
Family
ID=5879474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2321412A Expired DE2321412C3 (de) | 1973-04-27 | 1973-04-27 | Vorrichtung zum Erfassen des Vorhandenseins eines sich bewegenden Objektes |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2321412C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5349199A (en) * | 1993-04-29 | 1994-09-20 | Xerox Corporation | Sensing apparatus for reducing sheet detection and registration errors by using multiple light beam reflections |
DE19622495C2 (de) * | 1996-06-05 | 2003-12-18 | Ifm Electronic Gmbh | Fadenerkennungsgerät |
-
1973
- 1973-04-27 DE DE2321412A patent/DE2321412C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2321412B2 (de) | 1978-01-26 |
DE2321412A1 (de) | 1974-01-31 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |