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Vorrichtung
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zur Vereinigung von von einem linearen Abtastfeld ausgehendem Licht
auf einem Empfänger Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vereinigung von
von einen Linearen Abtastfeld ausgehendem Licht auf einem relativ kleinen Empfänger
über eine den Abtastlichtfleck erzeugende optische Anordnung mit einer von einem
Lichtbündel beaufschlagten Lichtablenkvorrichttung, einem sich in Abtastrichtung
erstreckenden @@@@spiegel und einer sich parallel zum Abtastfeld in dessen Nähe
erstreckenden Zylinderlinse, wobei Sende- und Empfangsstrahlen
bündel
durch Pupillenteilung getrennt sind.
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Derartige Vorrichtungen arbeiten im allgemeinen mit einem Laser als
Lichtquelle, weil dieser ein für die Erzeugung eines feinen Abtastlichtfleckes besonders
vorteilhaftes schmales Parallelbündel aussendet. Ublicherweise wird der Laserstrahl
über zwei gekreuzte Zylinderlinsen und ein Objektiv auf ein die Lichtablenkvorrichtung
bildendes Spiegelrad geschickt Die Zylinderlinsen haben dabei den Zweck, den Laserstrahl
so aufzufächern , daß er die einzelnen Flächen des Spiegelrades voll ausleuchtet.
Das Spiegelrad arbeitet vorteilhKtclw weise mit 12 bis 20, vorzugsweise 16 Spiegelflächen,
die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Grundsätzlich ist auch die Verwendung
eines Schwingspiegels als Lichtablenkvorrichtung möglich.
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Von dem Spiegelrad wird das Lichtbündel über einen streifenförmigen
Planspiegel auf einen ebenfalls streifenförmigen Hohlspiegel umgelenkt, dessen Brennpunkt
bzw. Brennlinie sich in etwa auf der reflektierenden Oberfläche des Spiegelrades
befindet. Der Hohlspiegel richtet das auf ihn fallende Sendestrahlenbündel auf eine
parallel dazu angeordnete Zylinderlinse, die sich im wesentlichen im Abstand ihrer
Brennweite von einer Fläche befindet, auf der ein linear abtastender Lichtfleck
erzeugt werden soll. Bei der Fläche handelt es sich im allgemeinen um eine auf Fehlstellen
zu überwachende Bahn, wie eine Metall- oder Papierbahnoberfläche. Die Bahn bewegt
sich dabei zweckmäßig senkrecht zur geradlinigen Abtastrichtung, so daß bei geeigneter
Wahl des Verhältnisses von Bahn- zu Abtastgeschwindigkeit eine kontinuierliche Zeilenabtastung
der Bahn gewährleistet ist.
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Obwohl das von dem auf der Bahn erzeugten Lichtfleck ausgehende Empfangs-Lichtbündel
von einer gesonderten Empfangsvorrichtung empfangen und ausgewertet werden kann,
ist es bevorzugt, das Empfangslichtbündel zumindest teilweise auf dem gleichen Weg
wie das Sendestrahl-Bündel zu einer vorzugsweise photoelektrisch arbeitenden Empfangsanordnung
zurückzuleiten.
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Das von dem photoelektrischen Empfänger abgegebene elektrische Signal
ist dann ein Maß für den Zustand der abgetasteten Oberfläche. Beispielsweise zeigt
eine Änderung des elektrischen Signals Kratzer oder sonstige Fehlstellen in einer
Metalloberfläche an oder Fehlstellen, wie dunkle Flecke oder Löcher bei einer Papierbahn.
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Sofern die optischen Elemente des Sendestrahlenganges gleichzeitig
für die Weiterleitung des Empfangsstrahlenbündels ausgenutzt werden, spricht man
von einem Auto-Kollimationsstrahlengang. Dabei ist es für eine gute Trennung von
Empfangs- und Sendestrahlenbündel zweckmäßig, von der sogenannten Pupillenteilung
Gebrauch zu machen, was bedeutet, daß ein Teil, z.B.
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ein Drittel zumindest einiger optischer Elemente für die Weiterleitung
des Sendestrahlenbündels, der Rest, z.B. zwei Drittel, für die Weiterleitung des
Empfangsstrahlenbündels genutzt wird.
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Ein wesentliches Problem bei Auto-Kollimationsstrahlengängen besteht
nun darin, daß einerseits ein ausreichend großer und die erforderlichen Abmessungen
aufweisender Lichtfleck auf der Bahn erzeugt wird, die Empfangsstrahlen sicher auf
die Lichtablenkvorrichtung zurückgeworfen werden wzd /eine sichere räumliche Trennung
zwischen Sende- und Empfangs-Strahlenbündel im Bereich des Photoempfängers vorliegt.
Dabei ist auf einen einfachen und vor allen Dingen kompakten Aufbau der Vorrichtung
ebenso zu achten wie auf weitgehende Vermeidung
einer Anfälligkeit
für Erschütterungen oder Verstellungen nach längeren Zeiträumen. Insbesondere muß
dafür gesorgt werden, daß im Empfangsstrahlengang nicht zuviel Empfangslicht verloren
geht, damit am photoelektrischen Empfänger noch eine deutlich über dem Grundrauschen
liegende Lichtmenge für die Auswertung zur Verfügung steht.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei der unter Vermeidung einer Vergrößerung
der Lichtablenkvorrichtung, insbesondere des Spiegelrades bei guter Lichtausbeute
eine saubere und deutliche räumliche Trennung zwischen Sende- und Empfangsstrahlenbündel
auf der zur Lichtquelle hin gelegenen Seite der Lichtablenkvorrichtung erzielt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Empfangsstrahlenbündel
zwischen dem Abtastfeld und der Lichtablenkvorrichtung relativ zum Sendestrahlenbündel
in Richtung des auf der Lichtablenkvorrichtung befindlichen Durchstoßpunktes der
optischen Achse des Sendestrahlenbündels senkrecht zur Abtastrichtung um einen solchen
Betrag abgeknickt ist, daß es noch auf die Lichtablenkvorrichtung auftrifft, jedoch
an den vor der Lichtablenkvorrichtung befindlichen optischen des Sendest@ @lenbündels
Elementen/vorbeiläuft. die Lichtablenkvorrichtung ist dabei vorzugsweise ein 12
- 20-flächiges Spiegelrad.
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Zwischen Hohlspiegel und Lichtablenkvorrichtung sind zweckmäßig dem
Sende- bzw. Empfangsstrahlenbündel zugeordnete streifenförmige Planspiegel angeordnet,
welche um eine in Abtastrichtungverlaufende Achse etwas aufeinander zu gekippt sind.
Im Empfangsstrahlenbündel sind vorteilhafterweise hinter der Trennungsstelle eine
Linse und ein Photoempfänger angeordnet, auf dem das Empfangslicht durch die Linse
konzentriert wird.
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden gleichzeitig zwei wesentliche
Wirkungen erzielt: Zum einen wird das relativ zum Sendestrahlenbündel in Richtung
der Drehachse des Spiegelrades
versetzte Empfangslichtbündel durch
die Bündelknickung im Bereich der Lichtablenkvorrichtung dem Sendestrahlenbündel
überlagert, so daß die für die Reflexion und Ablenkung des Sendestrahlenbündels
ausgenützten Bereiche des Spiegelrades gleichzeitig für die Rückleitung des Empfangslichtes
ausgenutzt werden. Zum anderen erfolgt durch das Auftreffen des Empfangsstrahlenbündels
unter einem anderen Winkel als das Sendestrahlenbündel eine Reflexion des Empfangsstrahlenbündels
unter einem anderen Winkel als dem, unter dem das Sendestrahlenbündel auf die Lichtablenkvorrichtung
auftrifft. In einem gewissen Abstand vom Spiegelrad laufen daher Sende- und Empfangsstrahlenbündel
räumlich auseinander, so daß nach der Trennungsstelle nur noch ein Photoempfänger
vorzugsweise in Kombination mit einer Linse angeordnet zu werden braucht, um die
Intensität des Empfangslichtes zu messen. Der photoelektrische Empfänger kann dann
in üblicher Weise an eine Auswerte-Elektronik angeschlossen sein.
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Das Vorsehen einer Knickspiegelanordnung stellt dabei ein äußerst
einfaches und baulich kaum ins Gewicht fallendes Mittel zur Erzielung der Empfangsstrahl-Abknickung
dar.
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Das vorteilhafte Ergebnis der Doppelausnützung der Spiegelradflächen
und der Trennung der beiden Strahlengänge wird also mit kostenmäßig praktisch nicht
ins Gewicht fallenden einfachen Mitteln erzielt.
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Es ist zwar bereits eine Knickspiegelanordnung für derartige Vorrichtungen
vorgeschlagen worden (Deutsche Patentanmeldung P 25 50 815.0 ); bei der Anordnung
nach der älteren Patentanmeldung erfolgt allerdings die Abknickung des Empfangsstrahlenganges
genau in entgegengesetztem Sinne wie nach vorliegender Anmeldung,
Zweckmäßigerweise
ist der Abstand zwischen den Planspiegeln und der Lichtablenkvorrichtung im wesentlichen
gleich dem Abstand zwischen der Lichtablenkvorrichtung und dem Objektiv des Sendestrahlenbündels.
Bei dieser Anordnung liegt am Objektiv das gleiche Aufteilungsverhältnis von Sende-
und Empfangsstrahlenbündel wie an der Knickspiegelanordnung vor.
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Um der insbesondere bei der Ausmessung von Papierbahnen vorliegenden
relativ großen Streuung des Empfangslichtes im Gegensatz zu der scharfen Bündelung
des Sendelichtes Rechnung zu tragen, ist das Empfangsstrahlenbündel zweckmäßig wesentlich
breiter als das Sendestrahlenbündel. Vorzugsweise ist das Empfangsstrahlenbündel
zwei- bis viermal so breit wie das Sendestrahlenbündel,
Die Erfindung
wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht nach Linie II-II in Fig.
1, wobei die beiden an der Spiegelanordnung 14 abgeknickten Strahlengänge der einfachen
Darstellung halber gestreckt wiedergegeben sind und die Spiegelanordnung 14 nur
durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
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Nach der Zeichnung gelangt der von einem Laser 11 ausgesandte schmale
und nur eine geringe Divergenz aufweisende Lichtstrahl über eine Zerstreuungs-Zylinderlinse
29 zu einem Spiegelrad 13.
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Die Zerstreuungslinse 24, die übrigens auch durch eine Sammel-Zylinderlinse
ersetzt werden könnte, erteilt dem Laserstrahl eine relativ geringfügige Divergenz,
wie sie aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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Das Sendestrahlenbündel 17 fällt z.B. auf die eine Hälfte eines in
der dargestellten Weise leicht gekippten Spiegelrades 13, wobei der Durchstoßpunkt
der optischen Achse des Sendestrahlenbündels 17 bei 28 angedeutet ist.
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Von dem leicht gekippten Spiegelrad 13 wird das Sendestrahlenbündel
zu einem Planspiegel 14a reflektiert, welcher als Streifen ausgebildet ist, dessen
Längsachse sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Gemäß Fig. 2 muß die Länge
des Spiegels 14a so groß sein, daß er alle innerhalb des Abtastbereiches vom Spiegelrad
13 reflektierten Lichtbündel voll erfassen kann.
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Von dem wiederum etwas gekippten Planspiegel 1 4a wird das Sendestrahlenbündel
17 zu einem ersten ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene streifenförmigen Hohlspiegel
23a reflektiert, dessen Brennpunkt bzw. Brennlinie sich im wesentlichen auf der
reflektierenden Oberfläche des Spiegelrades 13 befindet.
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Bevorzugt liegt die reflektierende Oberfläche des Spiegelrades 13
jedoch etwas innerhalb der Brennweite des Hohlspiegels 23a, derart, daß die vom
Hohlspiegel 23a reflektierten Bündel eine geringe Divergenz aufweisen, wie das in
Fig. 2 in der linken Hälfte angedeutet ist.
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Unmittelbar vor der durch die arfindungsgemäße Vorrichtung auf Fehlstellen
zu überwachenden Bahn M, welche sich in Richtung des Pfeiles P kontinuierlich bewegt,
befindet sich eine Zylinderlinse 15, deren Achse parallel zu der mit A bezeichneten
Abtastrichtung verläuft und welche im wesentlichen einen ihrer Brennweite entsprechenden
Abstand von der Oberfläche der Materialbahn M hat.
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Erfindungsgemäß fällt das Empfangsstrahlenbündel 17 nur auf einen
Teilbereich 15 der Zylinderlinse 15, innerhalb dessen die in Fig. 1 gestrichelt
angedeutete Krümmung der Zylinderlinse 15 abgeschliffen ist, derart, daß eine in
ausgezogenen Linien dargestellte plane Oberfläche in diesem Bereich entsteht. Das
Sendestrahlenbündel 17 fällt also auf einen optischen Keil 15', dessen Keilwinkel
mit X bezeichnet ist. Der Keilwinkel entspricht der mittleren Steigung des weggeschliffenen
gekrümmten Teils der Zylinderlinse 15.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme wird das Sendestrahlenbündel
17 lediglich in der dargestellten Weise zum Abtastfeld F hin abgeknickt, ohne daß
eine Zusammenziehung des Strahlenbündels 17 erfolgt, wie es der Fall wäre, brenn
die Zylinderlinse 15 im Bereich des Keiles 15t nicht abgeschliffen sein wUrde. Es
wird also in der erwünschten
Weise ein nicht zu kleiner Lichtfleck
16 im Abtastfeld F erzielt. Bei Verwendung einer vollständigen Zylinderlinse auch
im Bereich 15 würde eine Verkleinerung des Lichtfleckes bis zu einem Faktor 10 zu
verzeichnen sein, welche erfindungsgemäß vermieden wird.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Wahl des Keilwinkels X erscheint jedoch
der Lichtfleck 16 im Bereich der Brennlinie der Zylinderlinse 15, so daß das vom
Lichtfleck 16 in die Zylinderlinse 15 zurückgestreute Licht zu einem in der Ansicht
nach Fig. 1 im wesentlichen parallelen Empfangsstrahlenbündel vereinigt wird.
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Das Empfangsstrahlenbündel fällt auf einen weiteren Hohlspiegel 23b,
welcher gegenüber dem Sendehohlspiegel 23a um ein Stück d in Richtung der Zylinderlinse
15 versetzt ist. Der Empfangshohlspiegel 23b ist außerdem in der dargestellten Weise
breiter als der Sendehohlspiegel 23a ausgebildet, um soviel Licht wie möglich zu
erfassen. Im übrigen sind die beiden Hohlspiegel 23a, 23b, was ihre Erstreckung
senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 und ihre Brennweite anbetrifft gleich ausgebildet.
Bei der Versetzung d ist darauf zu achten, daß in der dargestellten Weise parallel
auf die beiden Spiegel 23a, 23b auffallende Lichtbündel auch wieder parallel zueinander
reflektiert werden.
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Nach der Reflexion des Empfangsstrahlenbündels 25 am Hohlspiegel 23b
fällt dieses auf einen weiteren Planspiegel 14b, welcher in ir dargestellten Weise
wesentlich breiter als der Planspiegel 14a ausgebildet und gegenüber dem Planspiegel
14a um eine senkrecht auf der Zeichenebene der Fig. 1 stehende Achse 30 um ein bestimmtes
Stück relativ zu diesem gekippt ist. Es wird somit eine aus den beiden Planspiegeln
14a, 14b bestehende Knickspiegelanordnung 14 geschaffen. Der Knickwinkel ist dabei
so große daß das am Planspiegel 1 4b reflektierte Empfangsstrahlenbündel 25
möglichst
vollständig auf die jeweils reflektierende Fläche des Spiegelrades 13 gerichtet
wird. Das Empfangsstrahlenbündel 25 erfährt somit eine Versetzung in Rich tung auf
die Durchstoßstelle 28 der optischen Achse des Sendestrahlenbündels 17. Aufgrund
des Knickwinkels zwischen den Planspiegeln 14a, 14b wird das Empfangsstrahlenbündel
25 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise am Spiegelrad 13 unter einem vom Einfallswinkel
des Sendestrahlenbündels 17 verschiedenen Winkel reflektiert, so daß nach einer
gewissen Strecke eine vollständige Trennung zwischen Sendestrahlenbündel 17 und
Empfangsstrahlenbündel 25 festzustellen ist. Nach der Trennungsstelle wird im Empfangsstrahlenbündel
25 eine Sammellinse 31 angeordnet, in deren Brennpunkt sich ein z.B. als Photovervielfacher
ausgebildeter photoelektrischer Empfänger 19 befindet, an dessen Ausgang ein elektrisches
Signal erscheint, welches für den Zustand des gerade abgetasteten Punkte im Abtastfeld
F repräsentativ ist.
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Der in Fig. 1 wiedergegebene Sendestrahlengang 17 hat den Vorteil,
daß die von Hans aus schmale Ausbildung des Laserstrahles unmittelbar zur Erzeugung
des Lichtfleckes 16 ausgenutzt wird.
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Die von der Zylinderlinse 29 hervorgerufene Divergenz ist dabei derart
gewählt, daß der Lichtfleck 16 in Bewegungsrichtung P eine längliche Form hat. Insbesondere
ist der Lichtfleck 16 ein sich in Bewegungsrichtung P erstreckender Strich, was
z.B.
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zur Feststellung von Längskratzern in Blechoberflächen vorteilhaft
ist.
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Grundsätzlich kann der Sendestrahlengang 17 aber auch z.B. so wie
in der Deutschen Patentanmeldung P 25 50 815.0 gezeigt erzeugt weredn. In diesem
Fall wären anstelle der Zylinderlinse 29 gekreuzte Zylinderlinsen 21, 22 und ein
Objektiv 12 vorzusehen. Diese Elemente sind in Fig. 1 gestrichelt angedeutet,
ohne
daß die tatsächlichen Abstände und Brennweiten dieser optischen Elemente berücksichtigt
worden sind. Bei Verwendung der Laserstrahl-Auffächerungszylinderlinsen 21, 22 und
des von diesen Zylinderlinsen voll ausgeleuchteten Objektivs 12 müßte allerdings
auf die Ausbildung der Zylinderlinse 15 als Keil 15' auf einer Seite verzichtet
werden, um bei 16 einen schmalen Lichtfleck zu erzielen. Die Trennung von Sende-und
Empfangsstrahlenbündel 17, 25 könnte aber auch bei dieser Ausführung in der erfindungsgemäßen
Weise durchgeführt werden, wobei sich die Sammellinse 31 zweckmäßigerweise auf der
Höhe des Objektivs 12 befinden sollte und die einzelnen Parameter so zu wählen sind,
daß die vollständige Trennung von Sendestrahlenbündel 17 und Empfangsstrahlenbündel
25 auf der Höhe des Objektivs 12 erfolgt ist.
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Die Zylinderlinse 29 ist so zu dimensionieren, daß der Sendestrahl
17 unter Berücksichtigung der Konvergenzeigenschaften des Hohlspiegels 23a eine
zur Bildung des länglichen Lichtflecks 16 ausreichende Divergenz erhält.
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Aus Fig. 2 ist die Wirkung der Versetzung d der beiden Hohlspiegel
23a, 23b zu ersehen. Diese Versetzung ist wichtig, um auch von den Randstrahlen
17' noch ein ausreichendes Rücksignal zu erhalten. In fig. 2 ist im Bereich der
einen Gehäusewand 18 ein unmittelbar an der Wand gelegener Randstrahl 17' dargestellt,
welcher durch Reflexion des Sendestrahlenbündels 17 am Sendehohlspiegel 23a in der
dargestellten Weise erzeugt wird. Der Randstrahl 17' gelangt durch die Zylinderlinse
15 hindurch auf die Oberfläche der Materialbahn M, wo ein Lichtfleck 16' erzeugt
wird.
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Es sei nun angenommen, daß die Oberfläche der Materilabahn M Reflexionseigenschaften
hat, wie sie durch die Keule 24 schematisch
angedeutet sind. Die
Reflexionsintensität ergibt sich durch vom Lichtfleck 161 aus zu der Keule 24 in
den einzelnen Richtungen gezogene Geraden. Die Länge der Geraden vom Fußpunkt bei
16t bis zum Rand der Keule ist ein Maß für die Reflexionsintensität. Ersichtlich
gehen beispielsweise vom Fleck 16' in der Richtung 2522 zurückgeworfene Lichtstrahlen
für die Auswertung verloren, da sie auf die Gehäusewand 18 treffen oder sogar außerhalb
der Gehäusewand 18 verbeilaufen.
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Hingegen gelangt beispielsweise ein weiter nach innen zurückgeworfener
Empfangslichtstrahl 25 zurück zum Sendehohlspiegel 23a. Aufgrund der gegenüber dem
Randstrahl 17t anderen Neigung relativ zur Oberfläche der Bahn M würde dieser zurückgeworfene
Strahl jedoch nicht mehr auf diejenige Fläche 13a des Spiegelrades 13 auftreffen,
von der das Sendestrahlenbündel 17 reflektiert wurde. Vielmehr würde der bei 23a
reflektierte Empfangslichtstrahl 25 in der gestrichelt dargestellten Weise sogar
vollständig am Spiegelrad 13 vorbeigehen.
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Versetzt Man nun jedoch den Empfangshohlspiegel 23b um das Stück d
in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen Eingangs-und Ausgangsstrahl, so wird
der von der Oberfläche M zurückgestreute Empfangslichtstrahl 25 in der in ausgezogenen
Linien angedeuteten Weise zur Fläche 13a des Spiegelrades 13 gelangen.
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Es steht somit Licht zur Verfügung, welches in der aus Fig. 1 ersichtlichen
Weise zum photoelektrischen Empfänger 19 gelangt.
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Die Versetzung d von Sende- und Empfangshohlspiegel 23a, 23b ist auch
wichtig, wenn man mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen nahtlos aneinandersetzen
und eine Abtastlücke zwischen zwei aneinandergesetzten Vorrichtungen vermeiden will.
Zu diesem Zweck wird nach der Darstellung in der linken Hälfte der. Fig. 2 das Spiegelrad
13 etwas innerhalb der Brennweite
des Sendehohlspiegels 23a angeordnet,
derart, daß insbesondere in den Randbereichen die Randstrahlen 17" eine gewisse
Divergenz aufweisen, die zumindest so groß ist, daß der Abtastbereich geringfügig
breiter als das Gehäuse ist. Im Falle einer vollständig spiegelnden Oberfläche der
Materialbahn M würde das Licht beispielsweise entlang der gestrichelten Linie 25"'
außerhalb der Gehäusewand 20 reflektiert werden. Im Falle einer Oberflänhe M mit
einer Streukeule, wie sie rechts bei 24 dargestellt ist, würde jedoch auch Licht
beispielsweise in Richtung der Linie 25 "' in das Innere des Gehäuses 18, 20 zurückgeworfen
werden, wo es auf den Empfangshohlspiegel 23b trifft und von dort auf die Fläche
13b des Spiegelrades 13 gelenkt wird, auf die auch das Sendestrahlenbündel 17 aufgetroffen
ist. Man erkennt also, daß selbst bei Verwendung eines divergierenden Abtaststrahlenganges
aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung stets noch genügend Licht zu der vom Sendelichtstrahl
17 beaufschlagten Spiegelradfläche 13b zurückgelangt. Voraussetzung ist allerdings,
daß die Oberfläche der Materialbahn M nicht absolut spiegelnd ist, sondern einen
gewissen Streubereich aufweist, wie er beispielsweise durch die Streukeule 24 angedeutet
ist. Derartige Streuungen sind jedoch bei Papierbahnen in jedem Fall und auch bei
üblichen Metalloberflächen in Walzwerken allgemein vorhanden.
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Besonders eignet sich die erfindungsgemäße Zeilentastvorrichtung für
die Ermittlung von Löchern in Papierbahnen. In diesem Falle kommt es darauf an,
daß man die Papierbahn M über eine beispielsweise aus Metall bestehende Walze 26
führt, deren Oberfläche sehr gut, jedoch nicht absolut spiegelnd reflektiert.
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Vorzugsweise sollte die Streucharakteristik einer derartigen Oberfläche
etwa so wie die Streukeule 24 ausgebildet sein.
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In Fig. 2 ist nur ein geringer Ausschnitt einer derartigen Walze 26
schematisch angedeutet. Befindet sich nun in der
Papierbahn ein
Loch 27, so wird durch dieses Loch auf die Oberfläche der Walze 26 gelangendes Licht
zumindest zu einem wesentlichen Teil auch dann noch zum Photoempfänger 19 zurückgelenkt,
wenn sich das Loch 27, wie das in Fig. 2 angedeutet ist, ganz am Rande der Vorr
htung im Bereich einer der Wände 18, 20 befindet. Ein Loch 27 in der Papierbahn
M führt somit zu einem Hell-Signal an der Photozelle 19. Eine dunkle Stelle auf
der Papierbahn M würde demgegenüber zu einem Dunkelsignal führen. Die erfindungsgemäße
Anordnung ermöglicht es also, Löcher und Dunkelstellen auf Papierbahnen auf einfache
Weise zu unterscheiden. Dabei ist es sogar noch möglich, zur Erfassung größerer
Papierbahnbreiten mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen unmittelbar aneinanderzureihen,
indem die Wand 18 einer ersten Vorrichtung unmittelbar in Anlage an die Wand 20
einer identisch ausgebildeten weiteren Vorrichtung usw. zur Anlage gebracht wird.
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Die Größe der Verschiebung d ist zweckmäßig im wesentlichen so groß,
daß die in sich zurückreflektierten Randstrahlen 17', 17 als Empfangsstrahlen 25a
gerade auf einem Endbereich (in Umfangsrichtung gesehen) der zugeordneten Spiegelradfläche
13a, 13b auftreffen, wenn der Sendestrahl 17 auf dem anderen Endbereich der gleichen
Fläche 13a bzw. 13b auftrifft, wie dies in Fig. 2 wiedergegeben ist. Dies ergibt
eine optimale Ausleuchtung des Spiegelrades und damit eine optimale Lichtausbeute.