DE2634373C2

DE2634373C2 - Lichtschranke zum Abtasten von Strichmarkierungen

Info

Publication number: DE2634373C2
Application number: DE19762634373
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz 8023 Pullach Oberbacher Rudolf 8000 München Robert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-07-30
Filing date: 1976-07-30
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2634373B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lichtschranke zum Abtasten von sehr ivinen Strichmarkierungen, mit einem Lichtsender und einen Lichtempfängerin Form eines lichtdurchlässigen Schlitzes.

Es besteht häufig die Aufgabe, sehr feine Gtrichmarkierungen, wie sie sich ι. B. auf Mikrofilmen befinden, mit Hilfe einer Lichtschranke abzutasten. Es ist bekanntgeworden, dafür eine Lichtschranke zu verwenden, die aus zwei sich gegenüberstehenden lichtdurchlässigen Schlitzen besteht. Die Schlitze, z. B. der Größenordnung von etwa 25 μιη, können z. B. dadurch gebildet werden, daß zwei Metallteile mit Hilfe einer Folie auf einen gewünschten Abstand gebracht werden und der verbleibende Schlitz zwischen den beiden Metallteilen mit einzelnen übereinandergeschichteten Glasfasern ausgefüllt wird, die ihrerseits gegeneinander und gegenüber dem Metallteil mit Klebstoff fixiert werden. Nach dem Aushärten des Klebstoffes werden dann die Glasfasern stirnseitig geschliffen und poliert. Das Polieren der Stirnfläche bereitet wegen der unterschiedlichen Materialien, Metall und Glas, erhebliche Schwierigkeiten. Durch nichtoptimales Polieren der Stirnflächen wird aber die Lichtdurchlässigkeit stark herabgesetzt. Außerdem vermindert der kreisförmige Querschnitt der Glasfasern den Anteil an lichtdurchlässiger Fläche.

Es lag daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen für Licht durchlässigen Schlitz für eine Lichtschranke zu schaffen, der eine genau definierte Schlitzbreite und Schlitzhöhe besitzt, sich nicht durch Staub oder sonstige Unreinheiten verschließen kann und außerdem eine hohe Lichtdurchlässigkeit besitzt, so daß die Lichtschranke mit einer nicht zu hellen Lichtquelle betrieben werden kann, um einen auf der Lichtempfängerseite angeordneten Phototransistor ansteuern zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch mindestens ein gerades, dreiseitiges Prisma, dessen eine Seitenkante auf eine der gewünschten Schlitzbreite entsprechende Breite abgeschliffen und dessen Oberfläche mit Ausnahme dieser Kante und der dieser gegenüberliegenden Seitenfläche verspiegelt ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Lichtschranke an Hand der F i g. 1 bis 3, in denen

F i g. 1 die Form des erfindungsgemäßen Prismas,
F i g. 2 den Strahlengang im Prisma und
F i g. 3 den Einsatz der Prismen in einer erfindungsgemäßen Lichtschranke zeigen.

F i g. 1 zeigt ein gerades, dreiseitiges Prisma 1, dessen eine Seitenkante, nämlich die Kante 2, auf eine der gewünschten Schlitzbreite entsprechende Breite abgeschliffen ist. Die Oberfläche des Prismas 1 sei mit Ausnahme der Kante 2 und der dieser gegenüberliegen-

den Seitenfläche 3 verspiegelt, was der Übersicht wegen nicht dargestellt wurde.

Fig.2 zeigt, wie mit Hilfe eines Prismas 1 gemäß F i g. 1 aus einem vergleichsweise breiten Lichtbündel 11 ein Lichtbündel 12 erzeugt werden kann, welches in seiner Breite dem Licht entspricht, das zum Abtasten der Strichmarkierungen erforderlich ist. Die in F i g. 2 gezeigte Bündelung des Lichtes wird dadurch erreicht, daß die Oberfläche des Prismas 1 mit Ausnahme der dem Lichteintritt dienenden Seitenfläche 3 und der dem

is Lichtaustritt dienenden Seitenkante 2 allseits verspiegelt ist.

Eine besonders im Hinblick auf die Herstellung günstige Ausführungsform ergibt sich, wenn die Grundfläche des Prismas ein rechtwinkeliges Dreieck ist, wie es Fig.2 erkennen läßt, und das verspiegelte Prisma 1 mit einem zweiten Prisma 4 gleicher Form zu einem Quader zusammengefügt ist. Ein solches Prisma läßt sich 7, B. dadurch herstellen, daß man einen Glasquader in der Diagonalen in zwei gleiche Stücke zerteilt oder zwei gleiche dreiseitige Prismenteile getrennt anfertigt. Nach der Oberflächenbearbeitung wird mindestens eines der beiden Teile allseitig mit einer lichtundurchlässigen Oberfläche, vorzugsweise einer Verspiegelung versehen. Danach werden die beiden dreiseitigen Prismen wieder zu einem Quader verkittet und an einer Stirnseite so lange geschliffen, bis die spitze Kante des verspiegelten Prismas die dem gewünschten Lichtschlitz entsprechende Breite erreicht hat. Durch sorgfältige Bearbeitung und eine möglichst dünne Kittstelle erreicht man im Vergleich zu den eingangs geschilderten bekannten Lichtschlitzen eine ausgezeichnete Kantenschärfe und Lichtdurchlässigkeit des Lichtschlitzes.

Fig.3 zeigt schließlich schemalisch die Anwendung

ho zweier den Lichtschlitz bildender Prismen in einer Abtastvorrichtung für feine Strichmarkierungen. Durch die sehr gute Führung und Bündelung des Lichtes in dem erfindungsgemäßen Prisma ist es an sich prinzipiell möglich, nur mit einem Prisma auszukommen. Beson-

i'S ders gute Ergebnisse im Hinblick auf die Auflösung und sichere Erkennung der feinen Strichmarkierungen erreicht man jedoch dadurch, daß Lichtsender und Lichtempfänger ein Prisma enthalten. Fig.3 zeigt eine

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solche Ausführungsform und läßt insbesondere erken- eines Lichtleiters, und bei dem Lichtempfänger hinter

nen, daß die Prismen 5, 6 von Lichtsender und der entsprechenden Seitenfläche des Prismas 6 ein

Lichtempfänger mit ihren abgeschliffenen Kanten lichtempfindliches Element 8, z. B. in Form eines

einander gegenüberstehen und daß bei dem Lichtsender Phototransistors angeordnet ist. Mit 9 ist symbolisch ein

hinter der nicht verspiegelten Seitenfläche des Prismas < die Strichmarkierungen 10 tragender Aufzeichnungsträ-

5 eine Lichtquelle 7, z. B. in Form einer Glühlampe und ger bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtschranke zum Abtasten von sehr feinen Strichmarkierungen, mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger in Form eines für Licht durchlässigen Schlitzes, gekennzeichnet durch mindestens ein gerades, dreiseitiges Prisma (1), dessen eine Seitenkante (2) auf eine der gewünschten Schlitzbreite entsprechende Breite abgeschliffen und dessen Oberfläche mit Ausnahme dieser Kante und der dieser gegenüberliegenden Seitenfläche (3) verspiegelt ist.

2. Lichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche des Prismas ein rechtwinkeliges Dreieck ist.

3. Lichtschranke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verspiegelte Prisma (1) mit einem zweiten Prisma (4) gleicher Form zu einem Quader zusammengefügt ist.

4. Lichtschranke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsender und Lichtempfänger ein Prisma enthalten.

5. Lichtschranke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismen (5, 6) von Lichtsender und Lichtempfänger mit ihren abgeschliffenen Kanten einander gegenüberstehen und daß bei dem Lichtsender hinter der nicht verspiegelten Seitenfläche des Prismas (5) eine Lichtquelle (7) und bei dem Lichtempfänger hinter der entsprechenden Seitenfläche des Prismas (6) ein lichtempfindliches Element (8) angeordnet ist.