DE4007401A1 - Messvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung zum Messen
eines Testobjektes, zum Beispiel ein System zum Sortieren
von Gepäck, ein Inspektionssystem für gedruckte
Schaltungen oder eine andere Einrichtung zum Messen von
Abmessungen oder anderer Eigenschaften eines Objektes,
welche auf Übertragung oder Reflexion von Licht basiert.
Fig. 2 zeigt die Anordnung einer herkömmlichen
Größenmeßeinrichtung. In dieser Einrichtung wird ein
Laserstrahl von einer Lichtquelle 1, zum Beispiel einem
Halbleiterlaser, auf einen rotierenden Polygonspiegel 2
gegeben und dort reflektiert, so daß eine
Abtastvorrichtung gebildet wird. Der rotierende
Polygonspiegel 2 wird von einem Motor (nicht gezeigt)
oder etwas entsprechendem angetrieben, so daß die
Richtung der Reflexion des Laserstrahls über einen
bestimmten Bereich von Winkeln (O) geändert wird. Dieses
bringt den Laserstrahl dazu, mit einer bestimmten
Geschwindigkeit in einer zur Zeichnungsebene parallelen
Ebene zu schwenken, so daß eine Abtastung mit dem
Laserstrahl ausgeführt wird.
Der abtastende Laserstrahl wird auf eine Linse 3
geworfen, welche eine konvexe Linse oder eine fO Linse
ist. Der rotierende Polygonspiegel 2 ist am Brennpunkt
der Linse 3 angeordnet, und daher sind die Lichtstrahlen,
die aus der Linse 3 heraustreten, unabhängig von ihrer
Abtastposition parallel zueinander. Der Laserstrahl, der
aus der Linse 3 heraustritt, wird auf eine konvexe Linse
4 geworfen, so daß er auf einen Photodetektor 5
fokussiert wird.
Ein Meßobjekt 7 ist zwischen der Linse 3 und der konvexen
Linse 4 angeordnet, so daß ein Teil des Laserstrahls
durch das Objekt 7 abgeschirmt wird und nicht auf den
Photodetektor 5 geworfen wird. Daher kann durch Messung
der Zeit, während der der Ausgangspegel des
Photodetektors abgesenkt ist, die vertikale Länge (in
Fig. 2) des Objektes 7 bestimmt werden.
Ein Problem einer Vorrichtung dieser Art ist, daß der
Gebrauch einer konvexen Linse 4 zum Fokussieren des
Lichtes auf einen einfachen Photosensor die Vorrichtung
sperrig und teuer in der Herstellung macht, und daß es
schwierig ist, wegen der Abweichung der konvexen Linse 4
und anderer Faktoren eine Messung mit hoher Genauigkeit
durchzuführen.
In einem herkömmlichen Gepäckfördersystem wird ein
abtastender Strahl üblicherweise nicht benutzt, aber
stattdessen eine Lichtquelle mit einem Strahl mit
vorbestimmter Weite. Statt eine konvexe Linse und einen
einfachen Photodetektor einzusetzen, wird der
lichtempfangende Abschnitt aus einer
Photodetektoranordnung mit einer Anzahl von
Photodetektoren in einer geraden vertikalen Linie
zusammengesetzt. Wenn das Gepäck zwischen die Lichtquelle
und die Photodetektoranordnung gegeben wird, entspricht
die Menge des zurückgehaltenen Lichtes der Größe des
Gepäcks.
Jedoch ist auch in diesem Fall die Meßanordnung
notwendigerweise nicht nur kompliziert in der
Konstruktion einschließlich der Verdrahtung, sondern ist
auch hoch in den Herstellungskosten.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine
Prüfvorrichtung zum Prüfen von unbekannten Gegenständen,
befestigt an einer Eisenplatte, einem Film usw., oder zum
Feststellen von Defekten derselben und von Positionen,
Abmessungen usw. von Teilen, welche auf einem Substrat
befestigt sind. Fig. 9 zeigt als Beispiel die
Konstruktion einer solchen konventionellen
Prüfvorrichtung. In dieser Figur entspricht die
Referenznummer 61 einem zu prüfenden Objekt, wie einem
Eisenplättchen, einem Film usw., und die Referenznummer
62 entspricht einer Photodetektoranordnung, in welcher
eine Mehrzahl von Photodetektoren geradlinig angeordnet
ist.
Ein Objekt 61 wird mit einem Laserstrahl bestrahlt und
das reflektierte Licht wird von der
Photodetektoranordnung 62 erfaßt. Wenn Fremdkörper, wie
Staub, Schmutz usw., sich an dem Objekt 61 befinden oder
wenn im Objekt 61 Defekte, wie Sprünge, Brüche usw.
vorliegen, ist der Betrag des reflektierten Lichtes des
verschmutzten oder defekten Teils vom Betrag des
reflektierten Lichtes des normalen Teils verschieden.
Entsprechend kann das Objekt durch diese Änderung im
Lichtbetrag geprüft werden. Das zu prüfende Objekt wird
durch den Laserstrahl in der Richtung des Pfeiles A in
Fig. 9 abgetastet und wird in die Richtung des Pfeiles B
bewegt. Daher kann das ganze Objekt 61 geprüft werden.
Allerdings wird in einer solchen konventionellen
Vorrichtung mit einer Photodetektoranordnung 62 die
Verdrahtung, welche die verschiedenen Photodetektoren
berücksichtigt, kompliziert und die Vorrichtung wird
groß, wenn die Länge der Anordnung groß wird. Außerdem
bestehen Abweichungen in den Eigenschaften, und ein totes
Band, d. h. ein Bereich der Unempfindlichkeit, kann
zwischen den benachbarten Photodetektoren auftreten.
Daher ist es notwendig, die jeweiligen lichtempfangenden
Elemente so anzuordnen, daß die benachbarten
Photodetektoren teilweise gegenseitig überlappen, oder
daß eine Streuscheibe vor den Photodetektoren angeordnet
wird. Somit ist es schwierig, eine präzise und genaue
Prüfung durchzuführen und eine entsprechende Vorrichtung
ist kompliziert und teuer.
Es gibt weiterhin bei gedruckten Schaltungen verschiedene
Arten von Entwurfsregeln, welche sich auf die Breite
eines leitenden Abschnitts (Musters) beziehen, auf den
Abstand zwischen leitenden Abschnitten, auf
Kontaktdurchmesser, usw. Eine Prüfvorrichtung zum Prüfen
von gedruckten Schaltungen vom in Fig. 9 gezeigten Typ
kann benutzt werden, um festzustellen, ob eine gedruckte
Schaltung mit einem vorgegebenen Muster diesen
Entwurfsregeln entspricht oder nicht. Um diese gedruckte
Schaltung zu prüfen, wird sie von einem Laserstrahl
abgetastet und das reflektierte Licht wird von einer
Photodetektoranordnung empfangen, in welcher eine
Vielzahl von Photodetektoren in einer Reihe angeordnet
sind. Der leitende Abschnitt, bestehend aus Kupfer, usw.,
und ein Abschnitt des Basismaterials, bestehend aus
glasfaserverstärktem Epoxyharz, usw., sind in der
Richtwirkung des reflektierten Lichtes verschieden.
Normalerweise reflektiert der leitende Abschnitt stärker
als der Abschnitt des Basismaterials, so daß der erfaßte
Betrag des reflektierten Lichtes groß wird. Demgemäß kann
das Muster der gedruckten Schaltung durch die Veränderung
im Ausgangssignal der Photodetektoranordnung geprüft
werden. Es ist ebenfalls bekannt, das Licht jeder
Abtastposition auf einen einzelnen Photodetektor fallen
zu lassen unter Benutzung einer Kondensorlinse, die vor
diesem einzelnen Photodetektor angeordnet ist.
Die Vorrichtung zum Prüfen der Entwurfsregeln mit der
Detektoranordnung leidet unter denselben Problemen, die
im Obigen im Hinblick auf die Fehlererkennungsvorrichtung
diskutiert wurden. Für die Vorrichtung zum Prüfen der
Entwurfsregeln unter Benutzung einer Kondensorlinse, um
das reflektierte Licht auf einen einzelnen Photodetektor
konvergieren zu lassen, ist es notwendig, eine große
Kondensorlinse zu verwenden, um gleichzeitig einen weiten
Bereich der gedruckten Schaltung abzutasten. Daher wird
die Vorrichtung groß und teuer.
Im Hinblick auf das vorhergehende ist es daher eine
Aufgabe dieser Erfindung, eine Meßvorrichtung zu
schaffen, welche kleine Abmessungen und geringe
Herstellungskosten aufweist und eine Messung mit hoher
Präzision erlaubt.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein
kompaktes und preiswertes Objektprüfsystem zu schaffen,
welches gleichzeitig eine genaue und gute Prüfung eines
größeren Bereiches eines Objektes durchführen kann.
Die Lösung der vorhergehenden Aufgabe der Erfindung kann
erreicht werden, indem eine Meßvorrichtung vorgesehen
wird, welche enthält: eine Lichtquelle zum Entsenden von
Licht; eine Abtasteinrichtung, die einen Lichtstrahl der
Lichtquelle in einem vorbestimmten Bereich von Winkeln
schwenken läßt; eine Linse, die bewirkt, daß
Lichtstrahlen der Abtasteinrichtung unabhängig von ihren
Einfallswinkeln parallel zueinander verlaufen; eine
fluoreszierende optische Faser, welche in einem
bestimmten Abstand von der Linse angeordnet ist, so daß
das zu testende Objekt zwischen der Linse und der Faser
positioniert werden kann und die in einer Abtastebene der
Lichtstrahlen, die aus der Linse heraustreten, in der
Weise angeordnet ist, daß die fluoreszierende optische
Faser im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse der
Lichtstrahlen ist; einen Photodetektor zum Empfang des
Lichtes, welches von dem Ende der fluoreszierenden Faser
heraustritt; und eine Bewertungsschaltung zum Empfang
eines Ausgangssignales des Photodetektors, um die Länge
des Testobjektes zu bestimmen.
Ein von der Lichtquelle erzeugter Laserstrahl wird auf
die Linse geworfen, wobei er durch die Abtasteinrichtung
geschwenkt wird, so daß die Lichtstrahlen, die aus der
Linse hervortreten, unabhängig von ihren Einfallswinkeln
parallel zueinander verlaufen. Die Laserstrahlen, die aus
der Linse hervortreten, werden auf die Seite der
fluoreszierenden optischen Faser geworfen. Die optische
Faser enthält fluoreszierendes Material, welches bei
einfallendem Laserstrahl fluoreszierendes Licht
emittiert. Das so emittierte fluoreszierende Licht wird
innerhalb der fluoreszierenden optischen Faser übertragen
und wird von dem Photodetektor, welcher an dem Ende der
fluoreszierenden optischen Faser vorgesehen ist,
empfangen. Das Ausgangssignal des Photodetektors wird
benutzt, um die Länge des Objektes zu bestimmen. Demgemäß
kann die Meßvorrichtung der Erfindung die Länge eines
Objektes genau messen, ohne gesteigerte Baugröße oder
Kosten.
Im Falle eines Systems zum größengemäßen Sortieren von
Gepäck oder anderer Objekte, die durch einen
Größendetektor transportiert werden, wird die Lichtquelle
und der Abtastabschnitt durch eine Lichtquelle ersetzt,
zum Beispiel durch eine lineare fluoreszierende Lampe,
welche einen Lichtstrahl von vorbestimmter Weite
aussendet, und die fluoreszierende optische Faser in
einer Richtung parallel zur Weite des Strahls angeordnet
ist. Ein Teil des Lichtes, welches auf die
fluoreszierende optische Faser fällt, wird von dem Objekt
zurückgehalten. Daher korrespondiert die Höhe des
Objektes mit der Menge von Licht, die auf die
fluoreszierende optische Faser fällt, und in dem Fall,
daß die Geschwindigkeit der Bewegung des Objektes
konstant ist, korrespondiert die Breite des Objektes der
Periodendauer, für die der Lichtstrahl von dem Objekt
zurückgehalten wird. Die Größe des Objektes kann
entsprechend durch die Veränderung und den Grad der
Veränderung der Ausgangssignale der lichtempfangenden
Elemente und der erwähnten Periodendauer bestimmt werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung besteht in einer Prüfvorrichtung, enthaltend
eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht zur Prüfung;
eine Abtasteinrichtung, welche das ausgesendete Licht der
Lichtquelle benutzt, um ein Objekt in einer vorbestimmten
Richtung abzutasten; eine fluoreszierende optische Faser,
welche im wesentlichen parallel zur Abtastrichtung der
Abtasteinrichtung angeordnet ist, um so das Licht,
welches von dem Objekt reflektiert wird, an einer Seite
der fluoreszierenden optischen Faser zu empfangen; und
einen Photodetektor, der an wenigstens einem Endabschnitt
der fluoreszierenden optischen Faser angeordnet ist und
das fluoreszierende Licht, welches innerhalb der
fluoreszierenden optischen Faser erzeugt wurde, empfängt.
Das von der Lichtquelle emittierte Licht bestrahlt das
Objekt über die Abtasteinrichtung, die aus einem
Polygonspiegel usw. besteht. Das vom Objekt reflektierte
Licht fällt auf eine Seite der fluoreszierenden optischen
Faser ein, welche parallel zur Abtastrichtung des
einfallenden Strahls angeordnet ist. Die fluoreszierende
optische Faser erzeugt ein fluoreszierendes Licht
innerhalb der Faser, sobald Licht einfällt, und dieses
fluoreszierende Licht wandert die Faser entlang und wird
vom Photodetektor detektiert. Die fluoreszierende
optische Faser ist preiswert und eine lange
fluoreszierende optische Faser mit gleichmäßigen
Eigenschaften ist leicht herzustellen. Demgemäß kann eine
kompakte und preiswerte Vorrichtung realisiert werden,
welche ein Objekt über einen größeren Bereich
gleichzeitig prüfen kann und eine genaue und gute Prüfung
durchführen kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung besteht in einer Prüfvorrichtung für gedruckte
Schaltungen, enthaltend: eine Lichtquelle zum Emittieren
eines Prüflichtstrahls; eine Tafel zum Bewegen einer
gedruckten Schaltung in einer vorbestimmten Richtung;
eine Abtasteeinrichtung zum Abtasten der gedruckten
Schaltung mit dem Licht, welches von der Lichtquelle in
einer Richtung näherungsweise senkrecht zur
Bewegungsrichtung der Tafel emittiert wird; eine
fluoreszierende optische Faser, die näherungsweise
parallel zu der Abtastrichtung des abtastenden Abschnitts
angeordnet ist, um so das von der gedruckten Schaltung
reflektierte Licht durch eine Seite der Faser zu
empfangen; und einen Photodetektor, der an wenigstens
einem Ende der fluoreszierenden optischen Faser
angeordnet ist.
Durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen wird die Erfindung weiter
verdeutlicht, wobei:
Fig. 1 ist eine Übersicht und zeigt ein optisches
System in einer Meßanordnung entsprechend
der Erfindung;
Fig. 2 ist eine Übersicht eines optischen Systems
in einer herkömmlichen Meßvorrichtung;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches ein
Signalverarbeitungssystem in einer
Meßvorrichtung entsprechend der Erfindung
zeigt;
Fig. 4 ist ein Längsschnitt, welcher ein Beispiel
einer fluoreszierenden optischen Faser in
einer Meßanordnung entsprechend der
Erfindung zeigt;
Fig. 5 ist ein Querschnitt der fluoreszierenden
optischen Faser aus Fig. 4;
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt eines anderen
Beispiels einer fluoreszierenden optischen
Faser entsprechend der Erfindung;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht, welche ein
optisches System zum Gepäcksortieren
entsprechend der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, welches die
Anordnung einer signalverarbeitenden
Schaltung in der Meßvorrichtung aus Fig. 7
zeigt;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht eines
optischen Systems aus einer herkömmlichen
Prüfvorrichtung;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines
Beispiels für ein optisches System einer
Prüfvorrichtung entsprechend der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild des
signalverarbeitenden Systems aus der
Prüfvorrichtung von Fig. 10;
Fig. 12A und 12B sind jeweils eine Seitenansicht des
Objektes, das von dem System aus Fig. 10
geprüft wird, und eine Wellenform eines
erfaßten Ausgangssignals, das erzeugt wird,
wenn das Objekt abgetastet wird;
Fig. 13 und 14 sind perspektivische Ansichten der
Prüfvorrichtung nach der vorliegenden
Erfindung, wenn ein anderes Objekt geprüft
wird;
Fig. 15A, 15B und 15C sind Seitenansichten des Objektes
aus Fig. 14, eine Wellenform des
Detektorausgangssignals, welches auftritt,
wenn das Objekt geprüft wird, und zum
Vergleich jeweils eine Wellenform eines
Referenzortssignals;
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht eines
optischen Systems in einer Prüfvorrichtung
für gedruckte Schaltungen entsprechend
einer weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 17A und 17B zeigen eine Übersicht der gedruckten
Schaltung, die in der Prüfvorrichtung für
gedruckte Schaltungen aus Fig. 16 geprüft
wird, und eine Wellenform des
Detektorausgangssignals, welche auftritt,
wenn die gedruckte Schaltung abgetastet
wird; und
Fig. 18 und 19 sind Seitenansichten zur Erklärung der
Beziehung zwischen dem einfallenden Licht
und dem reflektierten Licht unter
Berücksichtigung der gedruckten Schaltung
in der Vorrichtung aus Fig. 16.
Fig. 1 zeigt die Anordnung eines optischen Systems in
einem Beispiel für eine Meßvorrichtung gemäß der
Erfindung. In Fig. 1 sind die Teile, die funktionell den
schon in Fig. 2 beschriebenen Teilen entsprechen, mit den
gleichen Referenznummern oder Buchstaben bezeichnet.
In Fig. 1 bezeichnet die Referenznummer 31 eine
fluoreszierende optische Faser, die in der Abtastebene
(parallel zur Zeichenebene) des Laserstrahls angeordnet
ist, in der Weise, daß sie rechtwinklig zur optischen
Achse des Laserstrahls ist. Ein Photodetektor 32 ist an
wenigstens einem Ende der fluoreszierenden optischen
Faser 31 vorgesehen (im Fall der Fig. 1 ist ein
Photodetektor an jedem Ende der optischen Faser
vorgesehen). Eine Signalverarbeitungsschaltung 33 ist für
die Verarbeitung der Ausgangssignale des
lichtempfangenden Elements 32 vorgesehen.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, welches die
signalverarbeitende Schaltung 33 im Detail zeigt. In Fig. 3
bezeichnet die Referenznummer 11 eine
Additionsschaltung, welche die Ausgangssignale von zwei
Photodetektoren 32 addiert. Die Additionsschaltung 11
wird ausgelassen, wenn nur ein Photodetektor 32
eingesetzt wird. Weiterhin bezeichnet die Referenznummer
12 in Fig. 3 eine Pegeldetektorschaltung zum Detektieren
des Pegels eines Ausgangssignals der Additionsschaltung
11. Eine Meßschaltung 13 zählt die Taktimpulse, die durch
eine Takterzeugungsschaltung 14 erzeugt werden, um somit
die Zeit zu messen, für welche der Ausgang der
Detektorschaltung auf einem vorbestimmten Pegel gehalten
wird. Eine Bewertungsschaltung 15 vergleicht den Ausgang
der Meßschaltung 13 mit Werten, die im Speicher 16
gespeichert sind, um die Länge eines Testobjektes 7
festzustellen und eine Anzeigeeinheit 17 zeigt die Werte
der so festgestellten Länge an.
Die fluoreszierende optische Faser 31 ist wie in den Fig. 4
und 5 gezeigt, aufgebaut.
In den Fig. 4 und 5 bezeichnet die Referenznummer 21
einen ersten Teil aus Glas oder Kunststoff, wobei das
Teil 21 in diesem Aufbau in Form einer zylindrischen
Röhre vorliegt; und 22 bezeichnet ein zweites Teil aus
Glas oder Kunststoff innerhalb des Teils 21. Das zweite
Teil 22 hat einen höheren Brechungsindex als das erste
Teil 21. Zusätzlich ist fluoreszierendes Material
gleichförmig in dem zweiten Teil 22 verteilt, um das hier
einfallende Licht zu absorbieren.
Das von der Seite in die fluoreszierende optische Faser
32 eindringende Licht durchdringt das Teil 21 und
erreicht so das zweite Teil 22, welches wie vorher
beschrieben das fluoreszierende Material enthält. Daher
wird das einfallende Licht von dem fluoreszierenden
Material absorbiert, welches dann fluoreszierendes Licht
emittiert.
Wie vorher beschrieben, ist der Brechungsindex des
zweiten Teils 22 größer als der des ersten Teiles 21.
Daher kann das fluoreszierende Licht, welches von dem
zweiten Teil 22 erzeugt wird, nicht das erste Teil 21
durchdringen und wird stattdessen von der inneren Grenze
des ersten Teils 21 reflektiert. Als Ergebnis wird das
fluoreszierende Licht auf das rechte und linke Ende der
fluoreszierenden optischen Faser übertragen und wird dann
von den Photodetektoren 32, die am rechten und linken
Ende des zweiten Teils 22 vorgesehen sind, empfangen.
Die Ausgangssignale der zwei Photodetektoren 32 werden
auf die Additionsschaltung 11 gegeben, wo sie addiert
werden. Das Ausgangssignal der Schaltung 11 wird der
Pegeldetektorschaltung 12 zugeführt, welche den Pegel des
Eingangssignals feststellt. Auf der anderen Seite zählt
die Meßschaltung 13 die Taktimpulse, die durch die
Takterzeugungsschaltung 14 während der Zeitdauer, an der
die Pegeldetektorschaltung 12 ein Signal mit einem
niedrigeren Pegel feststellt (welches erzeugt wird, wenn
der Lichtstrahl von einem Objekt 7 blockiert wird und
nicht auf die fluoreszierende optische Faser 31 fällt),
zugeführt werden, wobei die Länge der Zeitdauer
festgestellt wird. Die Länge (oder die Anzahl der
Taktimpulse), die von der Meßschaltung 13 festgestellt
wird, wird der Bewertungsschaltung 15 übergeben.
Eine Tabelle, welche die Länge eines Objektes als
Funktion der gezählten Clockimpulse anzeigt, ist
fortlaufend im Speicher 16 abgelegt. Die
Bewertungsschaltung 15 vergleicht die Daten der gezählten
Taktimpulse, die von der Meßschaltung 13 empfangen wurden
mit den im Speicher 16 gespeicherten Daten, um die
entsprechenden Längenwerte zu lesen und auf der
Anzeigeeinheit 17 anzuzeigen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung
ist die fluoreszierende optische Faser 31 zylindrisch.
Allerdings kann sie auch einen im wesentlichen
rechteckigen Querschnitt aufweisen, wie in Fig. 6
gezeigt, oder sie kann auch ein viereckiges Prisma sein.
Wie vorher diskutiert wurde, wird in der Meßvorrichtung
der Erfindung der Lichtstrahl, welcher aus der Linse
tritt, auf die Seite der fluoreszierenden optischen Faser
geworfen und ein zu testendes Objekt ist zwischen der
Linse und der optischen Faser angeordnet. Daher kann die
Meßvorrichtung sowohl in der Größe als auch in den
Herstellungskosten reduziert werden. Außerdem kann in der
Meßvorrichtung gemäß der Erfindung der abtastende
Lichtstrahl so auf die fluoreszierende optische Faser
gegeben werden, wie er ist (d. h. ohne konvergiert zu
werden), und so kann eine Messung mit einer höheren
Präzision erreicht werden.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung eines Beispiels für die
Anwendung der Erfindung auf ein System zum Sortieren von
Gepäck oder anderer bewegter Objekte nach der Größe. In
Fig. 6 bezeichnet die Referenznummer 41 eine Lichtquelle,
welche zum Beispiel eine lineare fluoreszierende Lampe
sein kann. Eine fluoreszierende optische Faser 42 ist mit
einem vorbestimmten Abstand von der Lichtquelle 41 in der
Weise angeordnet, daß sie parallel zur Lichtquelle 41
ist. Ein Photodetektor 43 ist an wenigstens einem Ende
der fluoreszierenden optischen Faser 42 vorgesehen (an
beiden Seiten im Beispiel nach Fig. 7). Eine
signalverarbeitende Schaltung 44 verarbeitet die
Ausgangssignale des Photodetektors 43.
Weiter bezeichnet in Fig. 7 die Referenznummer 45 ein
Testobjekt, wie ein Gepäckstück, welches zwischen der
Lichtquelle 41 und der fluoreszierenden optischen Faser
42 plaziert ist. Das Objekt 45 wird mit einem Band 46 in
einer zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung bewegt.
Ohne es besonders zu erwähnen, kann die Vorrichtung auch
so modifiziert werden, daß das Objekt 45 festgehalten
wird und die Lichtquelle 41 und die fluoreszierende
optische Faser 42 mit einer Bewegungseinrichtung, wie
einem Band, bewegt werden.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, welches die Anordnung der
Signalverarbeitungsschaltung 44 zeigt. In Fig. 8
bezeichnet die Referenznummer 51 eine Additionsschaltung
zum Addieren der Ausgangssignale der zwei Photodetektoren
43. Daher kann die Additionsschaltung 51 auch weggelassen
werden, wenn nur ein Photodetektor eingesetzt wird. Die
Referenznummer 52 bezeichnet weiter in Fig. 8 ein Filter,
welches andere Frequenzkomponenten als 100 Hz beseitigt,
wenn die Lichtquelle 51 mit einer Stromversorgung von
50 Hz arbeitet, oder das andere Frequenzkomponenten als
120 Hz beseitigt, wenn die Lichtquelle mit einer
Stromversorgung von 60 Hz arbeitet. Eine
Pegeldetektorschaltung 53 stellt den Pegel des
Ausgangssignals des Filters 52 fest und die Meßschaltung
54 zählt die Taktimpulse, die von der
Takterzeugungsschaltung 15 ausgegeben werden, um so die
Zeit zu messen, für die das Ausgangssignal der
Pegeldetektorschaltung 53 auf einem vorgegebenen Pegel
gehalten wird. Eine Bewertungsschaltung 56 vergleicht die
Ausgangssignale der Pegeldetektorschaltung 53 und der
Meßschaltung 54 mit Referenzwerten, die im Speicher 57
gespeichert sind, um die Größe des Testobjektes
festzustellen und eine Anzeigeeinheit 58 zeigt die Daten
der so festgestellten Größe an.
Der von der Lichtquelle 41 ausgegebene Lichtstrahl wird
auf die fluoreszierende optische Faser 42 gegeben. Wenn
es kein Objekt 45 zwischen der Lichtquelle 41 und der
fluoreszierenden optischen Faser 42 gibt, erreicht fast
der gesamte Lichtstrahl, der in Richtung der
fluoreszierenden optischen Faser 42 emittiert wurde, die
Faser 42. Wenn auf der anderen Seite ein Objekt 45
zwischen der Lichtquelle 41 und der fluoreszierenden
optischen Faser 42 angeordnet ist, wird wenigstens ein
Teil des Lichtstrahls von dem Objekt 45 zurückgehalten
und nicht auf die fluoreszierende optische Faser 42
geleitet.
Die fluoreszierende optische Faser 42 kann im
wesentlichen in derselben Weise wie in den Fig. 4 bis 6
gezeigt aufgebaut sein. Die Menge des fluoreszierenden
Lichtes, welches von der Faser erzeugt wird, und an einem
oder beiden Enden derselben erfaßt wird, entspricht der
Menge des auf sie einfallenden Lichtes. Die Menge des
einfallenden Lichtes wird verringert, wenn die Höhe (oder
die vertikale Länge in Fig. 7) des Testobjektes 45
ansteigt. Die Zeit, für die das einfallende Licht
zurückgehalten wird, steigt an, wenn die Breite (oder die
Länge in einer zur Zeichnungsebene senkrechten Richtung
nach Fig. 7) des Objektes 45, welches in einer zur
Zeichnungsebene senkrechten Richtung bewegt wird,
ansteigt. Jeder der Photodetektoren 43 empfängt das
innerhalb der Faser übertragene fluoreszierende Licht und
wandelt es in ein elektrisches Signal um. Daher enthalten
die Ausgangssignale der Photodetektoren 43 die Werte der
Höhe und der Breite des Testobjektes 45.
Die Ausgangssignale der zwei Photodetektoren 43 werden in
der Additionsschaltung 51 addiert. Das Additionsergebnis
wird auf das Filter 12 gegeben. Die Lichtquelle 41 wird
mit einer Frequenz an- und ausgeschaltet, die zweimal der
Frequenz der Versorgungsspannungsquelle entspricht. Wenn
die Frequenz der Versorgungsspannungsquelle 50 Hz
beträgt, enthält das Ausgangssignal der
Additionsschaltung daher eine 100 Hz Frequenzkomponente;
und wenn sie 60 Hz beträgt, enthält das Ausgangssignal
eine 120 Hz Frequenzkomponente. Andere
Frequenzkomponenten als 100 oder 120 Hz werden durch das
Filter 52 beseitigt, weil sie nicht der Lichtquelle 41
zugeordnet werden können.
Das Ausgangssignal des Filters 52 wird auf die
Pegeldetektorschaltung 53 gegeben, wo der Pegel
festgestellt wird. Auf der anderen Seite zählt die
Meßschaltung 54 die Taktimpulse, die von der
Takterzeugungsschaltung 55 während einer Periode, in der
die Pegeldetektorschaltung 53 ein Signal mit einem
vorbestimmten Pegel feststellt, zugeführt werden, um so
die Länge dieser Periode festzustellen. Der von der
Pegeldetektorschaltung 53 festgestellte Signalpegel und
die von der Meßschaltung 54 gemessene Periode (oder die
Zahl der Taktimpule) werden der Bewertungsschaltung 56
zugeführt.
Eine Wertetabelle mit Objekthöhen und entsprechenden
Signalpegeln und eine Wertetabelle mit Objektbreiten und
entsprechenden gemessenen Taktimpulsanzahlen ist in dem
Speicher 57 abgelegt. Die Bewertungsschaltung 56
vergleicht die Ausgangsdaten der Pegeldetektorschaltung
53 und der Meßschaltung 54 mit den Werten der im Speicher
57 abgelegten Tabellen, um die der Objekthöhe und
Objektbreite entsprechenden Werte auszulesen und diese
auf der Anzeigeeinheit 58 anzuzeigen.
Wenn in einem Fall ein Objekt abhängig von seiner Größe
an einer bestimmten Position von dem Band 46 abgeladen
wird, werden die Ergebnisse der Entscheidung der
Bewertungsschaltung 56 an die Objektabladeeinheiten
(nicht gezeigt) übergeben, die an bestimmten Positionen
vorgesehen sind, wobei jede Objektabladeeinheit ein
Objekt vom Band 6 ablädt, wenn festgestellt worden ist,
daß das Objekt an der Position der Abladeeinheit durch
die Abladeeinheit bearbeitet werden soll.
Um irrtümliche Operationen, hervorgerufen durch
Lichtreflexionen, an den umgebenden Begrenzungen oder
ähnlichem zu vermeiden, sind Schlitze oder ähnliches auf
der Rückseite der Lichtquelle 41 und/oder vor der
fluoreszierenden optischen Faser 42 vorgesehen.
In dem System zur Gepäck- oder Objektgrößenmessung der
Fig. 7 und 8 wird der von der Lichtquelle ausgesendete
Lichtstrahl auf die fluoreszierende optische Faser
gegeben und das zu messende Objekt ist zwischen der
Lichtquelle und der fluoreszierenden optischen Faser
angeordnet. Daher kann die Meßvorrichtung in der
Konstruktion vereinfacht werden und in den
Herstellungskosten verringert werden. Außerdem kann eine
längliche Lichtquelle und eine fluoreszierende optische
Faser ohne weiteres erzeugt werden und daher folgt, daß
auch ein relativ großes Objekt mit der Meßvorrichtung
gemäß der Erfindung gemessen werden kann.
Fig. 10 zeigt den Aufbau eines optischen Systems einer
Prüfvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur wird die Tafel 71 von einem
Antriebsmittel (nicht gezeigt) in der Richtung von Pfeil
B in Fig. 10 bewegt und das Objekt 72 ist auf dieser
Tafel 71 angeordnet. Referenznummer 73 zeigt einen auf
dem Objekt 72 haftenden Fremdkörper.
Die Lichtquelle 74, wie zum Beispiel ein Halbleiterlaser
usw., emittiert einen Laserstrahl. Eine
Abtastvorrichtung, die einen rotierenden Polygonspiegel
75 enthält, reflektiert den Laserstrahl, um das Objekt in
Richtung des Pfeiles A abzutasten. Die fluoreszierende
optische Faser 76 ist näherungsweise parallel zu der vom
rotierenden Polygonspiegel 75 erzeugten Abtastrichtung
angeordnet. Der Photodetektor 77 ist wenigstens an einem
Ende der fluoreszierenden optischen Faser 76 angebracht
(an beiden Enden in dieser Ausführungsform).
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild der
Signalverarbeitungsschaltung für eine Prüfvorrichtung
entsprechend der Fig. 10. Nach dieser Zeichnung addiert
die Additionsschaltung 81 die Ausgangssignale von zwei
Photodetektoren 77 und kann weggelassen werden, wenn nur
ein Photodetektor 77 benutzt wird. Die
Pegeldetektorschaltung 82 erfaßt den Pegel des
Ausgangssignals der Additionsschaltung 81. Die
Referenzsignalschaltung 84 erzeugt ein Referenzsignal,
welches mit der Rotation des rotierenden Polygonspiegels
75 synchronisiert ist und mit dessen
Rotationsgeschwindigkeit zusammenhängt. Die ein
Ortssignal erzeugende Schaltung 83 konvertiert ein
Signal, ausgegeben von der Pegeldetektorschaltung 82, von
der Zeitachse in ein Ortssignal, welches dem Ort des
Objektes 72 entspricht, entsprechend zum Referenzsignal,
ausgegeben von der Referenzsignalerzeugungsschaltung 84.
Die Bewertungsschaltung 85 vergleicht das Ortssignal, das
von der Ortssignalerzeugungsschaltung 83 erzeugt wird mit
einem Referenzwert, der im Speicher 86 abgelegt ist. Die
Anzeigevorrichtung 87 zeigt das Entscheidungsergebnis der
Bewertungsschaltung 85 an.
Die Funktionsweise der obigen Prüfvorrichtung wird nun
beschrieben.
Der Laserstrahl, der von der Lichtquelle 74 emittiert
wird, wird von dem rotierenden Polygonspiegel 75
reflektiert und fällt auf das Objekt 72, welches auf der
Tafel 71 plaziert ist. Das Objekt wird durch diesen
Laserstrahl entsprechend der Rotation des rotierenden
Polygonspiegels 75 in Richtung des Pfeiles A in Fig. 10
abgetastet. Weil die Tafel 71 in der Richtung des Pfeiles
B näherungsweise senkrecht zur Richtung des Pfeiles A
bewegt wird, wird das gesamte Objekt 72 von dem
Laserstrahl abgetastet.
Der Laserstrahl, der von dem Objekt 72 reflektiert wird,
fällt auf eine Seite der fluoreszierenden optischen Faser
76. Die fluoreszierende optische Faser 76 ist
vorzugsweise wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt aufgebaut.
Das fluoreszierende Licht wird innerhalb der Faser zum
linken und rechten Ende übertragen, wo es von den
Photodetektoren 77 (32 in Fig. 4), welche am linken und
rechten Ende der Faser angeordnet sind, erfaßt wird.
Wenn, wie in den Fig. 12A und 12B gezeigt, ein Abschnitt
des Objektes 72, an dem ein Fremdkörper 73 haftet,
abgetastet wird, sind die Ausgangspegel der
Photodetektoren 77 zu dem Zeitpunkt, an dem der
Fremdkörper 73 abgetastet wird, im Vergleich zu den
Ausgangssignalen während des übrigen Abtastintervalls
reduziert.
Die Ausgangssignale der zwei Photodetektoren 77 werden
zueinander durch die Additionsschaltung 81 addiert und
der addierte Pegel wird durch die Pegeldetektorschaltung
82 erfaßt. Die Ortssignalerzeugungsschaltung 83
konvertiert das Ausgangssignal der Pegeldetektorschaltung
82 von der Zeitachse in ein Ortssignal, das einer
Position eines Objektes 72 entspricht unter
Berücksichtigung eines Signals, das die
Abtastgeschwindigkeit des rotierenden Polygonspiegels 75
wiedergibt und von der Referenzsignalerzeugungsschaltung
84 eingegeben wird. Demgemäß entspricht das Signal, das
von der ortssignalerzeugenden Schaltung 83 herausgegeben
wird, einer realen Position (Distanz) des Objektes 72.
Dieses Signal wird in der Bewertungsschaltung 85
fortlaufend mit Referenzwerten R, abgelegt im Speicher
86, verglichen.
Der Referenzwert R, abgelegt im Speicher 86, ist zwischen
den Erfassungspegel H für einen Abschnitt des Objektes 72
ohne einen Fremdkörper und einen Erfassungspegel L mit
Fremdkörper 73 gesetzt. Demgemäß ist es durch Vergleich
des oben erwähnten Signals mit dem Referenzwert R möglich
zu beurteilen, ob ein Fremdkörper 73 vorhanden ist oder
nicht. Die Beurteilungsergebnisse werden in der
Anzeigeeinheit 87 angezeigt.
Eine fluoreszierende optische Faser 76 ist preiswert und
es ist einfach, eine lange, dünne fluoreszierende
optische Faser mit einheitlichen Eigenschaften
herzustellen. Entsprechend kann eine genaue und gute
Prüfung zu einem Zeitpunkt über einen weiten Bereich des
Objektes durchgeführt werden.
Fig. 13 zeigt einen Fall, in dem Defekte, wie Sprünge,
Brüche usw. eines Objektes 72, wie einer Eisenplatte,
einem Film usw. festgestellt werden. In diesem Fall wird
das relativ lange Objekt 72 in der Richtung des Pfeiles B
durch geeignete Fördermittel (nicht gezeigt) bewegt.
In diesem Fall ist das Detektorausgangssignal für die
Abschnitte des Objektes, in den Sprünge, Brüche, usw.
auftreten, ebenfalls reduziert im Vergleich mit dem
Detektorausgangssignal zu anderen Zeitpunkten. Daher
können Defekte in einer gleichen Weise erkannt werden,
wie im oben beschriebenen Fall eines Fremdkörpers.
Fig. 14 zeigt einen Fall, in welchem die Position des
Teils 91 angeordnet auf dem Objekt 72, das zum Beispiel
aus einer gedruckten Schaltung besteht, erkannt wird.
Wenn das Objekt 72 mit den Teilen 91 wie in Fig. 15A
gezeigt abgetastet wird, ist zu diesem Zeitpunkt das
Detektorausgangssignal wie in Fig. 15B gezeigt vorhanden.
Es ist nämlich der Detektorpegel beim Teil 91 im
Vergleich mit dem der anderen Abschnitte des Objektes 72
reduziert (oder erhöht). Die Position, die dem
veränderten Detektorpegel entspricht, ist als die
Befestigungsposition des obigen Teiles bekannt. Daher
kann eine Verschiebung oder ein Fehler in der
Befestigungsposition usw. durch Vergleichen dieser
Information mit den im Speicher 86 abgelegten Daten der
Befestigungsposition festgestellt werden, wie in Fig. 15C
gezeigt.
In den obigen Ausführungsbeispielen ist die
fluoreszierende optische Faser 76 näherungsweise
zylindrisch, aber sie kann auch näherungsweise einen
rechteckigen Querschnitt aufweisen und daher kann die
fluoreszierende optische Faser auch in der Form einer
rechteckigen Stange, wie in Fig. 6 gezeigt, ausgebildet
werden.
Fig. 16 zeigt die Anwendung der vorliegenden Erfindung
auf ein Entwurfsregelprüfsystem. Nach dieser Zeichnung
wird die Tafel 101 durch Antriebsmittel (nicht gezeigt)
in der Richtung des Pfeiles B bewegt und die gedruckte
Schaltung 102, die geprüft werden soll, ist auf dieser
Tafel 101 angeordnet. Ein leitfähiger Abschnitt 122,
bestehend aus Kupfer oder ähnlichem, ist auf einen
Abschnitt des Basismaterials 121, das aus
glasfaserverstärktem Epoxyharz usw. besteht, aufgebracht.
Die Lichtquelle 103, wie zum Beispiel ein
Halbleiterlaser, emittiert einen Laserstrahl in Richtung
auf den rotierenden Polygonspiegel 104, der den
Laserstrahl reflektiert, um die gedruckte Schaltung 102
in der Richtung des Pfeiles A abzutasten. Die
fluoreszierende optische Faser 105 ist im wesentlichen
parallel zur Abtastrichtung des rotierenden Spiegels 104
angeordnet. Die Faser 105 ist in der Weise wie in den
Fig. 4 bis 6 gezeigt aufgebaut. Der Photodetektor 106 ist
an wenigstens einem Ende (in dieser Ausführungsform an
beiden Enden) der fluoreszierenden optischen Faser 105
angeordnet.
Die Signalverarbeitungsschaltung für diese Realisierung
ist im wesentlichen gleich zu der in der Fig. 11
gezeigten. Die Bewertungsschaltung 85 vergleicht das von
der Ortssignalerzeugungsschaltung 83 erzeugte Ortssignal
mit den im Speicher 86 abgelegten Daten der
Entwurfsregeln usw. Die Anzeigeeinheit 87 zeigt die
Bewertungsergebnisse an. Die Arbeitsweise der obigen
Prüfvorrichtung für gedruckte Schaltungen wird nun
beschrieben. Der von der Lichtquelle 103 emittierte
Laserstrahl wird von dem rotierenden Polygonspiegel 104
reflektiert und fällt auf die gedruckte Schaltung 102,
die sich auf der Tafel 101 befindet. Die gedruckte
Schaltung wird von diesem Laserstrahl entsprechend der
Rotation des rotierenden Polygonspiegels 104 in der
Richtung des Pfeiles A von Fig. 16 abgetastet. Weil die
Tafel 101 in der Richtung des Pfeiles B näherungsweise
senkrecht zur Richtung des Pfeiles A bewegt wird, wird
die gesamte gedruckte Schaltung durch den Laserstrahl
abgetastet. Der Laserstrahl, der durch das gedruckte
Substrat 102 reflektiert wird, fällt auf die Seite der
fluoreszierenden optischen Faser 105. Das fluoreszierende
Licht wird zum linken und rechten Ende der Faser
übertragen. Entsprechend wird das fluoreszierende Licht
von den Photodetektoren 106, die an der linken und
rechten Seite der Faser angeordnet sind, erfaßt.
Während ein Abschnitt des Basismaterials 121 der
gedruckten Schaltung 102 aus glasfaserverstärktem
Epoxyharz usw. besteht, ist der leitende Abschnitt 122
aus Kupfer oder ähnlichem. Daher weist entsprechend zum
Materialunterschied der leitende Abschnitt 122 eine
höhere Reflexion auf als der Abschnitt des Basismaterials
121, so daß ein höherer Betrag von reflektiertem Licht
auf die fluoreszierende optische Faser 105 fällt. Der
erzeugte Betrag des fluoreszierenden Lichtes entspricht
dem Betrag des einfallenden Lichtes. Es ergibt sich, wie
in den Fig. 17A und 17B gezeigt, wenn eine gedruckte
Schaltung 102 von dem Laserstrahl abgetastet wird, daß
das Ausgangssignal des Photodetektors 106 bei dem
leitenden Abschnitt 122 größer ist als in dem Fall des
Abschnittes des Basismaterials 122.
Wie im vorigen entspricht das Signal, das von der
Positionssignalerzeugungsschaltung 83 ausgegeben wird,
der echten Position (Abstand) auf der gedruckten
Schaltung 2. Dieses Signal wird in der
Bewertungsschaltung 85 mit den Entwurfsregeln usw.,
fortlaufend abgelegt im Speicher 86, verglichen. Es wird
nämlich beurteilt, ob das Signal herausgegeben von der
Erzeugungsschaltung 83, zu den im Speicher 86 abgelegten
Daten paßt, wobei die Daten einer Breite des leitenden
Abschnittes 122 entsprechen, dem Abstand zwischen zwei
leitenden Abschnitten 122 usw. Die Bewertungsergebnisse
werden in der Anzeigeeinheit 87 angezeigt.
Die Fig. 18 und 19 zeigen die Beziehung zwischen dem
einfallenden Licht und dem reflektierten Licht, bezogen
auf die gedruckte Schaltung 102. In einer Anordnung nach
Fig. 18 ist der Laserstrahl, der auf die gedruckte
Schaltung 102 fällt, in einer hierzu näherungsweise
senkrechten Richtung. Das reflektierte und einfallende
Licht fällt mit dem vorbestimmten Einfallswinkel ein im
Vergleich zum einfallenden Licht und wird von der
fluoreszierenden optischen Faser 105 erfaßt. Auf der
anderen Seite ist in der Anordnung nach Fig. 19 die
fluoreszierende optische Faser 150 so angeordnet, daß der
Laserstrahl auf die gedruckte Schaltung 102 mit dem
Einfallswinkel einfällt und daß die fluoreszierende
optische Faser das Laserlicht empfängt, das von der
gedruckten Schaltung 102 in einer näherungsweise dazu
senkrechten Richtung einfällt.
Weil die Richtung und der Betrag des reflektierten
Lichtes vom Material des leitenden Abschnittes 122 und
des Abschnittes des Basismaterials 121 abhängen, sind die
Anordnungen des rotierenden Polygonspiegels 104 und der
fluoreszierenden optischen Faser 105 so gewählt, daß der
Unterschied zwischen den Signalen, die erhalten werden
können, sehr groß wird.
Wie vorher ist die fluoreszierende optische Faser 105 in
diesem Ausführungsbeispiel näherungsweise zylindrisch,
aber kann auch einen näherungsweise rechteckigen
Querschnitt, wie in Fig. 6 gezeigt, aufweisen.
Es soll erwähnt werden, daß verschiedene Veränderungen
und Modifikationen an der vorgebrachten oben
beschriebenen Realisierung gemacht werden können, ohne
sich von der Idee und dem Kenntnisstand der Erfindung,
der in den angefügten Ansprüchen festgelegt ist,
abzusetzen.
Claims (19)
1. Vorrichtung zum Prüfen eines Objektes zum Feststellen
einer Eigenschaft desselben, die eine
Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung des Objektes
mit Licht aufweist und eine Detektoreinrichtung zum
Erfassen von Licht, das mit einer
Erfassungseinrichtung empfangen wird, wobei die
Erfassungseinrichtung umfaßt:
- - eine fluoreszierende optische Faser, die auf das Licht, das an der Erfassungseinrichtung empfangen wird, reagiert und fluoreszierendes Licht erzeugt, das entlang der Faser zu wenigstens einem Ende wandert; und
- - eine Photodetektoreinrichtung, die an diesem einen Ende der Faser angeordnet ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Betrag von fluoreszierendem Licht anzeigt, welches an diesem einen Ende der Faser empfangen wurde; und
- - eine Erfassungsschaltung zum Verarbeiten des Ausgangssignals von der Photodetektoreinrichtung, um die vorbestimmten Eigenschaften des Objektes festzustellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestrahlungseinrichtung eine Lichtquelle zum
Emittieren von Licht aufweist und eine
Abtasteinrichtung zum Empfangen des Lichtes der
Lichtquelle und zum Erzeugen eines
Abtastlichtstrahls, der zwischen einem Bereich von
Abtastwinkeln schwenkt, und eine Linse zum Empfangen
des Abtastlichtstrahls und zum Erzeugen eines
Abtastlichtstrahls aufweist, der eine Abtastbreite in
einer Abtastebene durchquert, wobei eine konstante
Richtung beibehalten wird und worin die
fluoreszierende optische Faser im wesentlichen
parallel zur Abtastebene verläuft.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Abtastlichtstrahl eine optische Achse im wesentlichen
senkrecht zur fluoreszierenden optischen Faser
aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Detektorschaltung eine Pegeldetektoreinrichtung zur
Lieferung eines Ausgangssignals aufweist, das dem
Pegel des Ausgangssignals der
Photodetektoreinrichtung entspricht, eine
Bewertungseinrichtung, die auf ein Ausgangssignal der
Pegeldetektorschaltung reagiert und ein
Ausgangssignal erzeugt, das das Zeitintervall
innerhalb einer Abtastung wiedergibt, in welchem das
Ausgangssignal der Pegeldetektorschaltung auf einem
vorbestimmten Pegel liegt, und eine
Bewertungseinrichtung, die auf ein Ausgangssignal der
Bestimmungseinrichtung und auf gespeicherte Daten
reagiert, um die Eigenschaft des Objektes
festzulegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestimmungseinrichtung die Position des
Zeitintervalls innerhalb eines Abtastintervalls
bestimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestimmungseinrichtung die Dauer des Zeitintervalls
bestimmt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
genannte Charakteristik die Größe in wenigstens einer
Dimension ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Charakteristik das Vorliegen einer
Oberflächenanomalie ist (z. B. ein Riß, Bruchfehler,
Oberflächenverschmutzung usw.).
9. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Objekt ein Substrat ist und die Charakteristik der
Ort von Komponenten auf dem Substrat ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Objekt ein Substrat ist mit einer gedruckten
Schaltung und daß die Charakteristik der Ort und/oder
die Abmessungen von Abschnitten der gedruckten
Schaltung ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
fluoreszierende optische Faser im Querschnitt im
wesentlichen kreisförmig ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
fluoreszierende optische Faser im Querschnitt im
wesentlichen rechteckig ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Strahlungseinheit eine Lichtquelle aufweist, die
einen Lichtstrahl mit einer vorbestimmten Weite in
wenigstens einer Richtung emittiert, und worin die
fluoreszierende optische Faser im wesentlichen
parallel zu dieser einen Richtung verläuft.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der
abtastende Lichtstrahl eine optische Achse aufweist,
die im wesentlichen senkrecht zu der fluoreszierenden
optischen Faser ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13,
weiterhin aufweisend Fördermittel zum Transportieren
des Objektes am Lichtstrahl vorbei in einer Richtung
quer zu der Richtung, wobei die Detektorschaltung
eine Pegeldetektoreinrichtung zum Erzeugen eines
Ausgangssignals entsprechend dem Pegel des
Ausgangssignals der Photodetektoreinrichtung
aufweist, Bewertungsmittel, die auf ein
Ausgangssignal von der Pegeldetektoreinrichtung
reagieren zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das die
Zeitdauer wiedergibt, während das Objekt den
Lichtstrahl passiert und das Ausgangssignal der
Pegeldetektoreinrichtung auf einem vorbestimmten
Pegel ist, und Entscheidungsmittel, die auf ein
Ausgangssignal der Bestimmungsmittel und der
gespeicherten Daten reagieren, um die Charakteristik
des Objektes zu bestimmen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Charakteristik die Dimension des Objektes in einer
Richtung parallel zu der Richtung, in welches es am
Lichtstrahl vorbei transportiert wird, ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Ausgangssignal der Bestimmungsmittel außerdem den
Betrag an Licht wiedergibt, der von der Faser
empfangen wird, wenn der Lichtstrahl durch das Objekt
unterbrochen wird und worin die Charakteristik
außerdem die Abmessung des Objektes in einer Richtung
parallel zur genannten einen Richtung aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Detektorschaltung Pegeldetektormittel aufweist, die
ein Ausgangssignal entsprechend dem Pegel des
Ausgangssignals der Photodetektoreinrichtung
erzeugen, sowie Bestimmungsmittel, die auf ein
Ausgangssignal der Pegeldetektoreinrichtung reagieren
zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches den
Betrag an Licht wiedergibt, der von der Faser
empfangen wird, wenn der Lichtstrahl durch das Objekt
unterbrochen wird und Entscheidungsmittel, die auf
ein Ausgangssignal der Bestimmungseinrichtung und auf
gespeicherte Daten reagieren, um die Charakteristik
des Objektes zu bestimmen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Charakteristik die Abmessung des Objektes in einer
Richtung parallel zur genannten einen Richtung ist.
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