KR100205690B1 - 직사공급기용 감지 및 분석시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실저장유닛(스풀본체)을 가진 직사공급기용의 감지 및 분석 시스템에 관한 것으로써, 실 저장유닛(2)을 구비하는 직사공급기를 위한 감지 및 분석시스템에 있어서, 하나 또는 그 이상의 회로(10,11)에 연결된 하나 또는 그 이상의 센서소자(8a,8b,8c)가 센서정보를 평가하거나 감지하기 위하여 사용되어지고 적어도 하나의 센서소자가 유닛의 실운반면(2a) 및 이 위에서 전방으로 이동하는 실의턴(6)에 대하여 비임계적인 관계로 실검출장소로 부터 나오는 정보를 처리되거나 또는 처리되지 않은 형태로 유닛의 외부에 위치된 수용부재(29)로 릴레이 하도록 설계 되어 있으며, 유닛내의 에너지 방출부재는 거기에 속하는 회로 및 센서소자로의 에너지 공급을 보증하게 되며 광방출소자가 사용될 때, 이들은 감지 또는 분석결과에 대한 유닛에서의 변동의 영향을 보출하거나 또는 실질적으로 감소시키는 정차내에 포함되어지는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

[발명의 명칭]

직사공급기용 감지 및 분석시스템

[기술분야]

본 발명은 실저장유닛(스풀본체)을 가진 직사공급기용의 감지 및 분석 시스템에 관한 것이다. 시스템은 유닛상의 실의턴의 존재여부 검출, 유닛상의 실의턴의 최대 또는 최소수의 검출, 예를들어 직경, 색상 등의 실의 분석 또는 감지, 그리고/또는 작업중 실저저장의 거동/변화의 분석 또는 감지등의 기능중 하나 이상에 기인하는 정보를 초기화하도록 설계된다. 그러므로 시스템은 하나 이상의 센서소자 및 필요한 경우 상기 센서소자로부터의 정보를 처리, 평가 및/또는 초기화하는 하나 이상의 부재, 바람직하게는 전기회로를 포함하는 것이다. 또한 각각의 센서소자 및 부재(회로)에 대한 전원공급부재가 포함된다.

[종래기술]

직사공급기용 분석 및 감시시스템은 공지되어 있다. 또한 직사공급기의 스풀본체상의 실의존재를 입증하기 위한 방사선 방출 및 방사선 수용부재의 사용도 공지 되어 있다.

상기에서는 스풀본체상에 위치된 실저장의 존재를 결정하기 위해 회로를 평가하고 그 평가에 의해 직사공급기의 턴의 수를 조절한다.

특히 유럽특허출원 EP 192 851호 및 독일국 공개명세서 제2 609 973호는 본 명세서에 참고로 한다.

[발명의 설명]

[기술적 과제]

일반적으로 감지 및 분석기능을 신뢰할 수 있는 직사공급기가 요구되고 있다.

무엇보다도 실저장 지지유닛/본체가 진동하게 되는지 여부가 문제가 된다.

진동하게 되는 본체에 관해서는 유닛이 직사공급기내에 직사공급기 작동시 유닛이 기계적 현상 및 진동으로 인해 진동할 수 있도록 배치되는 것을 확실하게 하는 것이 목적이다.

감지 및 분석시스템의 기능은 또한 직사공급기와 그 조립체에 존재하는 허용값을 참작하여야 하며, 직사공급기의 여러 부분들 사이의 상호관계에 의한 변화에 무관한 감지 및 분석 시스템의 제조에 문제가 있다.

몇몇의 설계에서는 직사 공급기의 여러 부분들의 조립체 위치사이의 비교적 허용값을 사용하는 것이 요구된다.

또한 모듀울 장치에서 감지 및 분석 시스템에 포함되는 부분들을 조립하는 시설이 요구된다.

이는 작은 총높이가 되는 모듀울 배치내측의 방사선 경로를 설정하는데 문제를 야기한다.

예를 들어 영사 시스템이 감지 및/또는 분석을 위해 사용된 경우 초기화에 필요한 충분히 명확한 이미지가 얻어지는 한정된 영역이 존재하게 된다.

유닛/본체 외측의 방사선공급원이 실에 대해 외측으로 부터 빔을 방출하는데 사용된 경우, 직사공급기에 관한 효과적인 표시라는 문제가 있게 된다.

접촉 이미지기능, 대물렌즈 또는 섀도우 이미지감지의 영사기능을 사용하는 데는 감지 및 분석기능에 대한 요구가 있게 된다.

이것과 유닛/본체에서의 굴절 광학계, 유닛/본체에서의 미러광학계, 유닛/본체 외측의 광학계 또는 식별기능이 있어서 분산/반사 소자로 실이 사용되는 기능에 관해서는 다양한 가능성이 존재한다.

예를 들어 유닛에서 굴절광학계가 사용된 경우 유닛에서 진동의 효과를 피하는 문제가 있다.

유닛/스풀본체의 미러 광학계에 대해서도 마찬가지이다.

스풀본체외측의 광학계에 관해서는 기계적 내성을 지나치게 엄격하게 하지 않고 광학계로 부터 충분히 양호한 촛점을 얻어야 하는 문제가 있다.

직사 공급기는 다양한 실의 종류 및 실의 직경에 대해 작업가능해야 한다.

미세한 실을 검출하는 경우 작은 측정점, 예를 들면 30-100×10^-6m(30-100㎛)의 측정점을 얻기 위해 영사 광학계가 사용가능해야 한다.

일정한 경우 감지 및 분석시스템은 먼지 또는 기타의 공중에 떠 있는 입자들에 대해 충분히 비민감성이여야 할 필요성이 많다.

이에 따라 세정기능에서, 즉 실의턴의 스풀본체의 실저장지지면을 지나 통과함에 따라 실제실을 사용하는 것이 가능해야 한다는 필요성이 발생하며, 실은 이러한 먼지가 없는 상태를 유지할 수 있어야 한다.

이와 관련하여 실저장 지지면과 밀접히 관련한 효과적인 표시기능을 배치하는데 문제가 야기된다.

상기면에 관해 조명 및 수용부재를 비임계적으로 배치가능해야 한다.

센서소자를 조작하는 부재로 부터의 측정결과와 에너지 공급은 다양한 현재의 조립체에서 신뢰할 만하게 배치되어야 한다.

[해결수단]

본 발명은 전술한 문제점들을 전부 또는 일부 해결하는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

우선 신규한 장치의 특성으로 간주되어야 하는 것은 실 검출의 관점에서, 유닛의 실운반면과 이위로 전진이동 하는 실의 턴에 대한 비임계적인 관계로 유닛/스풀본체내에 적어도 하나의 센서소자가 위치되어야 한다는 점이다.

또한 송신부재는 처리되거나 처리되지 않은 형태로 유닛의 각각의 센서소자로 부터 유닛/스풀본체 외측에 위치된 수신부재로 무선부재에 의해 정보를 중계하도록 설계된다.

상기 유닛/스풀본체는 에너지 자급형 그리고/또는 무선부재에 의해 에너지를 공급받을 수 있으며, 예를 들어 배터리, 발전기, 유도권선, 측전부재 등의 형태로 유닛에 위치된 에너지 방출/에너지 변환부재에 의해 상기 무선송신과 각각의 센서소자에 에너지를 방출한다.

상기 특성은 상기 하나 이상의 센서소자가 하나 이상의 광방출소자와 함께 진동되는 유닛상의 장치의 부분을 형성하는 광센서 소자로 구성되는 경우에 보충되거나 변경될 수 있다.

이 경우의 장치는 감기 및/또는 분석결과에 대한 유닛의 진동의 영향을 충분히 감소시키도록 설계된다.

한 실시예에 있어서 유닛/스풀본체에 배치된 센서소자는 유닛의 실운반면과 인접관계로 위치된다.

여기서 인접 관계란 하나의 실의 직경만큼의 거리를 의미한다.

센서소자는 연속적인 열에 위치되는 것이 바람직하며, 회전각의 방향으로 상이한 위치를 접하는 것도 가능하다.

센서소자로 부터 얻어진 정보는 유닛에 배치되어 있으며 예를 들어 메모리저장 부재에 연결되거나 메모리 저장부재를 포함하는 마이크로프로세서를 포함하는 회로에 의해 처리될 수 있다.

측정된 값을 변환하는 소자가 포함될 수 있으며 마이크로프로세서에 연결되는 것이 바람직하다.

센서소자와 연관장치는 조립체 보드상에 배치되는 것이 바람직하다.

이것은 다시 유닛/스풀본체의 슬롯에 배치될 수 있다.

센서소자는 실제보드의 모서리에 연결되거나 그 위에 위치하도록 보드상에 위치될 수 있다.

보드는 스풀본체에 반경방향으로 배치되며, 이는 센서소자가 예를 들면 배치된 원주 또는 둘레를 따라 규칙적으로 분포된 연장된 부재(예, 손가락 모양)로 부터 형성되거나 균일할 수 있는 실저장 지지면우측에 인접관계일 수 있다.

바람직한 실시예에서는, 사용된 하나 이상의 센서소자는 각각의 실저장턴의 표시가능한 변화를 일으키는 축전기능으로 조작한다.

이 경우 각각의 센서소자는 전극들을 포함할 수 있으며 그중 하나 이상의 전극은 고주파 신호에 연결되거나 연결가능하고 다른 전극은 안테나의 기능을 가진다.

센서소자는 각각의 실의턴 통과시 표시신호를 방출하는 차동증폭기 기능으로 구성되는 실통과 감시 부재로 인한 변화를 포함한다.

다른 실시예에서는, 하나 이상의 방사선 방출소자가 사용되며 스풀본체에 배치된다.

이 경우의 배치는 의도된 경우 실의 저장이 대물렌즈에 의해 형성가능한 배경에 대한 대조효과 또는 실에 대한 방사선반사에 의해 작동한다.

다른 실시예에서는 하나 이상의 방사선 방출 소자가 유닛의 외측, 예를 들어 직사공급기의 레일의 내부나 상부에 배치될 수 있다.

이 경우의 배치는 섀도우 이미지 재생 또는 대물렌즈에 의한 영사, 접촉이미지 감지에 의해 작동한다.

센서소자는 이산형 및/또는 일체형의 것이 가능하다.

바람직한 실시예에 있어, 센서소자는 모듀울 유닛으로 작동하며 독립적으로 구성되는 성분으로 포함된다.

각각의 센서소자외에, 성분으로는 센서소자에 대해 견고하게 고정되며 광방사선이 통과하는 한정면이 포함된다.

상기 성분은 한정면이 실질적으로, 바람직하게는 정확하게 유닛의 실지지면에 연결되도록 유닛/스풀본체에 배치되거나 배치될 수 있다.

성분은 또한 하나 이상의 방사선 방충소자(발광 다이오우드, 반도체 레이저등)를 포함할 수 있다.

센서소자 및 연관 신호평가장치가 유닛에 위치되는 경우, 이것은 유닛 외측의 수신부재에 송신할 수 있는 것에 의해 무선작동부재로 설계된다.

송신은 광학계, 유도 및/또는 축전수단에 의한 것일 수 있다.

시스템은 개별적인 실저장, 예를 들면 유닛의 실저장위의 최초와 최종의 것을 검출할 수 있다.

시스템은 테이크 오프센서 시스템으로 작용할 수 있으며 따라서 각각의 센서소자로 부터의 정보를 이용할 수 있다.

따라서 센서소자에 연결된 논리회로는 실의 테이크 오프과정 중에 센서소자 정보로 부터 결론을 이끌어 내도록 설계된다.

시스템은 따라서 직사 공급기가 실저장턴이 그 사이의 공간으로 운반면을 지나 이동하는 실분리기능을 사용하는 경우를 참작하여 설계된다.

한 실시예에서 실의 검출에 임계적인 센서소자 허용값은 센서소자 및/또는 센서소자를 포함하는 부분들을 제조하는 동안에 설정된다.

실의 직경 및/또는 색상은 실의 품질, 실의 파괴, 색상음영분포, 취약점, 럼프, 매듭에 대한 결론을 예측하고 유도하는 관점에서 표시될 수 있다.

한 실시예에서는 하나 이상의 센서소자, 에너지 방출/에너지 변환부재 및 송신부재(송신기와 수신기)가 유닛에 고정가능한 공통 보드상에 설치된다.

상기 에너지 방출/에너지변환부재는 정류기(배터리는 필요하지 않음)에 연결될 수 있으며 정류기는 사용된 여파부재에 연결된다.

송신부재는 방사선 예를 들어 적외선 방사선으로 작동가능한다.

송신부재는 유닛 외측의 대응하는 수신 및 송신부재로 회전하는 보드에 적용된 수신기 및 송신부재를 포함한다.

전자의 부재는 직사공급기, 예를 들어 직사공급기에 속하는 레일에 배치된다.

직사 공급기는 또한 센서 소자 정보를 수용하기 위한 부재를 포함한다.

직사공급기는 정보를 수신하여 필요한 경우에는 정보를 처리하여 직사공급기 및/또는 섬유기계용 슈퍼 콘트롤 부재로 정보를 중계할 수 있는 회로를 포함한다.

한 예시적인 실시예에서는, 다수의 분리형 방사선 방출소자가 유닛 외측, 예를 들어 직사 공급기의 레일에 배치된다.

진동에 관한 문제의 해결을 위해 유닛의 충분히 광범한 부분에 조명이 이루어진다.

스풀본체/유닛은 통상 약 20Hz로 진동할 수 있다.

판독이 신속히 이루어져야 하는 경우 전체면에 걸쳐 적절한 조명을 위해 사전준비를 한다.

방사선 소자의 수에 대응하는 다수의 이산형 센서소자가 유닛에 배치된다.

실운반면과 대략 일치하는 비투명면으로 배치된 조립체 부분에 센서소자가 포함되는 것이 바람직하며 반투명면에는 각각의 방사선 방출 소자로 부터의 방사선이 통과할 수 있는 오목부/구멍/창이 구비된다.

발광 다이오드가 유닛의 외측 예를 들어, 직사공급기의 레일에 배치될 수 있다.

유닛의 중심축을 통과한 방사선 경로를 편향시키기 위하여 대물렌즈 및 필요한 경우 미러에 의하여 설정된 방사선을 수용하도록 일체형 센서소자(배열)가 배치될 수 있으며, 짧은 일체형 센서소자(예를 들어 길이 약 25mm)가 센서 소자의 길이를 예를 들어 2-3배 초과하는 실저장을 표시하도록 사용되어질 수 있다.

다른 실시예에서는 방사선방출 소자가 유닛 외측, 예를 들어 직사공급기의 레일에 배치된다.

일체형 센서소자(배열)가 유닛의 실운반면에 연결된다.

이면 위에서 센서소자는 공지된 섬유광학판을 지지한다.

하나 이상의 상기 방사선 방출소자는 단색광, 예를 들어 반도체레이저, 광대역 필터 IR 다이오드 등으로 작동하는 방식의 것일 수 있다.

[장점]

감지 및/또는 분석기능에 대한 최적의 해결은 상기에 제안된 측정에 의해 얻어진다.

예를 들어 센서소자를 실운반면에 인접관계로 배치시킴으로서 이들은 전진하는 실에 인접하게 위치될 수 있다.

이는 먼지가 쌓이는 것을 방지하기 위해 실운반면을 배치시키는 것을 용이하게 한다.

상기 장치는 직경이 매우 작고 유닛/스풀본체에서 진동하는 경향을 가진 실을 공급하도록 배치될 수 있다.

순전히 축전 해결이 사용될 수 있으며, 이는 축전구조에서 유전율에 영향을 미치는 능력이 있는 실의 경우에 잇점이 있다.

본 발명은 스풀본체내부와 상부의 광학계 부분들로 광학계를 사용하게 되는 경우 폭넓은 선택의 자유를 제공한다.

비교하자면 기술적으로 간단하고 경제적으로 유익한 구조가 배치될 수 있을 뿐만 아니라 더욱 진보되고 극히 정확하게 기능하는 장치이다.

투명 또는 반투명 커버링부/창을 사용함으로써, 검출기 장치는 그 자체로 보호될 수 있다.

실과 검출기 사이의 고정된 위치는 비임계적 방법으로 상기 모듀울 유닛으로 설정될 수 있다. (한정면은 실운반면상에 위치된다)

작은 거리허용값은 모듀울 유닛위에서 작은 총높이를 가지는 것을 가능하게 하는 모듀울 유닛만으로 설정될 수 있다.

영사 광학계가 사용가능하며 명확한 영사와 고분해능이 실의 통과에 의해 얻어진다. (직경이 작은 실, 예를 들어 30㎛도 가능)

표시부재가 실운반면에 인접하게 위치될 수 있다. (실 하나의 직경보다 작음) 스풀본체에 검출기를 위치시키는 것은 진동에 대해 충분히 비만감성인 구조에 대한 편의를 제공한다.

투명/반투명 커버링 부분을 거쳐 실운반면 아래/본체로 부터 조명(방사선방출)하는 것은 먼지와 마모 그리고 파열에 대한 충분한 비민감성을 제공한다.

아래로 부터의 조명은 또한 실에 대해 반사광으로 작동하는 것을 가능하게 한다.

유닛 외측으로 조명을 위치 시킴으로써 진동에 대한 비민감성을 충분히 넓고 강력한 방사선공급원을 사용하여 얻어진다.

스풀본체에 센서를 위치시키는 것은 실로 부터 일정거리에서 작동하는 설비를 매우 일반적으로 기능하게 한다.

센서는 실과 인접관계 또는 실질적으로 접촉하여 배치될 수 있다.

방사선/광가이드를 사용하는 경우 이들은 실에 정반대로 배열되는 것이 바람직하다.

실로부터 일정거리에서 작동하면 실은 검출기 표면위에 영사되며 다른 스크린을 사용할 필요가 없다.

센서는 단지 소정지점에서 감지한다.

정형화된 문제를 적절히 해결하는 한가지 방법은 일체형 측정점으로 영사광학계를 사용하는 것이다.

다른 방법은 방사선 가이드와 매우 인접 접촉하는 실에까지 상승하는 방사선 가이드를 사용하는 것이다.

또한 유닛에 조명을 부여함으로써 또 다른 잇점이 얻어진다.

예를 들어 1024검출점을 가진 배열유닛이 사용될 수 있다.

전체의 실저장이 유사한 수단으로 영사될 수 있다.

각각의 픽셀은 약 100㎛를 커버할 수 있으며 실저장길이는 실제적으로 약 0.1mm 커버될 수 있다.

[도면의 설명]

본 발명의 특성을 나타내는 장치의 제안된 실시예가 첨부도면을 참조하여 이하 설명된다.

제1도는 감지 및/또는 분석 시스템을 사용하는 직사공급기의 구성의 종단면도.

제2a도 및 제2b도는 감지 및/또는 분석 시스템의 제1실시예의 부분을 제1도 보다 더욱 상세하게 도시한 도면.

제2c도는 실의 이동에 기초한 커패시턴스의 예를 들어 운동/진성운동을 통한 변화를 일으키는 부재가 유닛/스풀본체안의 에너지 공급원의 대체적 실시예와 함께 포함된다는 점에서 제2a도에 비해 상이한 장치의 원리를 도시하는 도면.

제3도는 시스템의 제2실시예를 도시하는 도면.

제4도는 감지 및/또는 분석 시스템의 전기 조립체의 일반적 선도.

제5도는 제2a도 및 제2b도에 따른 시스템의 부분의 종단면도.

제6도는 제5도에 따른 시스템으로 부터 얻어진 표시신호를 도시하는 선도.

제7a도 내지 제7c도는 유닛 외측의 방사선 공급원과 유닛안의 방사선처리 및 검출부재로 작동하며, 유닛안의 상기 부재는 낮은 총높이의 조립된 유닛을 형성하는 제3실시예의 원리를 도시하는 도면.

제8a도 및 제8b도는 제7a도 및 제7c도에 따른 실시예의 변형인 제4실시예의 원리를 도시하는 도면.

제9a도 및 제9b도는 일체형 센서소자(배열)을 가진 소자와 발광소자로 작동하는 제5실시예의 원리를 도시하는 도면.

제10a도 및 제10b도는 영사 광학계로 작동하는 제6실시예의 원리를 도시하는 도면.

제11a도 내지 제11c도는 제7실시예의 원리를 도시하는 도면.

제12a도 내지 제12b도는 제8실시예의 원리를 도시하는 도면.

제13a도 내지 제13b도는 제9실시예의 원리를 도시하는 도면.

제14a도 내지 제14b도는 제10실시예의 원리를 도시하는 도면.

제15a도 내지 제15b도는 제11실시예의 원리를 도시하는 도면.

제16a도 내지 제16b도는 제12실시예의 원리를 도시하는 도면.

제17a도 내지 제17b도는 제13실시예의 원리를 도시하는 도면.

제18a도 내지 제18b도는 제14실시예의 원리를 도시하는 도면.

제19a도 내지 제19b도, 제20a도 및 제20b도, 제22a도 및 제22b도 그리고 제23도는 다른 실시예들을 도시하는 도면이다.

[바람직한 실시예]

제1도는 공지된 직사공급기를 예시하는 실시예를 도시하는 도면이다.

직사 공급기는 실저장 유닛 또는 스풀본체(2)를 포함한다.

직사공급기는 또한 내부 샤프트(4)에 의해 직사공급기안에 회전가능하게 배치된 감기부재(감기 사이크)(3)를 포함한다.

스풀본체(2)은 자석(5)에 의해 회전위치에 고정된 방식의 것이다.

실(도시되지 않음)은 입구(IN)를 통해 샤프트(4)와 감지 시이브(5) 안의 내부도관 안으로 공급된다. (점선으로 도시)

스풀본체(2)의 실저장의 턴은 "6"으로 나타낸다.

직사공급기는 또한 레일(7)에 맞추어진다.

실은 스풀본체(2)의 실저장의 턴 운반면(2a)에 스풀본체의 배면단부의 접선방향으로 가해진다.

풀림은 레일(7)의 출구를 통해 스풀본체의 정면단부(2c)에서 발생한다.

그러므로 직사공급기를 통한 실의 경로는 "직선적"이며 실의 경로가 단지 하나의 급격한 굴절, 즉 스풀본체의 배면단부(2b)와 감기 시이브 사이의 통로에서의 굴절만을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 원리는 실의 진로가 수차 급격히 굴절하는 전술한 독일국 공개명세서에 따르는 직사공급기의 원리와 상이하다.

독일국 공개 명세서에 따르는 직사공급기와 본 직사공급기의 본질적인 주요한 상이점은 전자의 직사공급기는 모터 하우징에 견고하게 연결된 실저장 유닛을 가지지만, 본 직사공급기는 그렇지 않다는 점이다.

직사공급기의 스풀본체(2)은 진동하게 되며 조작중 진동할 수 있다.

이러한 진동성향은 전술한 독일국 공개 명세서에 따르는 직사 공급기에서는 결여되어 있거나 명백하지 못하다.

상기의 진동은 감지 및/또는 분석 시스템의 확실한 작동을 현저하게 곤란하게 한다.

시스템은 실의 파괴를 검출하고, 현재의 감긴턴을 측정하고, 현재의 실저장 및/또는 턴의 수를 측정하기 위한 것이다.

저장스풀본체의 실감기의 양호한 조절을 용이하게 하기 위하여 신속하고 정확하게 실의 사이즈를 감지할 수 있다.

감지기 시스템은 최대의 가능한 분석으로 실저장의 사이즈를 감지하기 위한 것이다.

실저장의 변화는 단일한 턴의 분석으로 검출되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서는 실의 파괴 건출은 전술한 검출기 작동에서와 같은 동일한 보드상에 종합된다.

실의 두께는 10㎛와 수mm 사이에서 변화한다.

실은 투명, 백색, 흑색 또는 매끈하거나 까실까실할 수 있다.

조악하거나 미세한 실의 분석 모두 양호하다.

실의 속도는 약 10m/sec까지 이다.

직사공급기는 실을 분리하거나 또는 분리하지 않고 작동한다.

실의 분리가 사용되지 않는 경우 실저장의 길이를 다른 값으로 사전 설정하여 실저장이 다른 실에 대해 대충 같은 수의 턴으로 구성되는 것이 가능하다.

미세한 실에 대해서는 저장이 짧으며, 두꺼운 실에 대해서는 길다.

실의 분리가 사용되는 경우 사전설정할 필요는 없다.

실과 접촉하게 되는 광학계면은 마모되고 파손되게 된다.

그러므로 면은 마모요구를 충족하도록 선택되어져야 한다.

필요한 경우 마모와 파열에 대한 참조 신호가 있어야 한다.

어떤 실은 매우 먼지가 많게 되는데 이는 먼지, 오물 그리고 착색제가 직사공급기의 모든 면에 침착된 것을 의미한다.

그러므로 구조는 오물이 많은 광학계로 작동하기 위하여 충분한 광강도로 배치되거나 실자체가 광학면을 청정하게 유지하도록 배치된다.

필요한 경우 참조 신호가 배치되며 오염을 측정한다.

공중에 떠 있는 먼지입자 또는 솜털부스러기는 부정확한 신호를 야기시키지 않아야 한다.

시스템은 이들에 대해서 충본히 비민감성으로 배치되어야 한다.

감지 및/또는 분석 시스템은 산란광에 대해 비민감성이 되어야 한다.

광필터에 의한 광의 특수필터링 방법, 또는 광원의 펄싱 및 전자적 필터링이 사용될 수 있다.

이러한 경우 보통 광전 변환소자에 의해 제공될 수 없는 비교적 신속한 검출기가 필요하다.

또한 절대구경측정(absolute calibration)의 필요가 없는 시스템이 바람직 하다.

스풀본체는 샤프트주위의 회전 조인트에서 진동한다.

플레인에 대해서 광 레플렉스 센서가 사용된 경우 미러진동은 실(1차적으로 미세한 실에 가해진다)로 부터 반사되어 얻어진 신호보다 10배 강한 신호에서 계속 발생한다.

상기 신호는 사용신호가 진동의 주파수 보다 낮지 않은 경우 전자적으로 여과될 수 있다. (약 50Hz 미만)

특정한 예시적인 실시예에서는 센서에서의 광수준은 단순화된 엘렉트로닉스를 용이하게 하기 위하여 비교적 높일 수 있다.

실감기를 용이하게 효과적으로 제어하기 위하여 실저장에서의 작은 변화를 검출하는 것이 가능하다.

저장에서의 한턴의 변화를 기록할 수 있는 것이 바람직하다.

현재까지 공지된 방법들은 미세한 실을 검출하는데 어려움이 있다는 약점이 있으며 본 발명의 목적중 하나는 이러한 검출을 대폭 향상시키고자 하는 것이다.

본 경우에는 광학계의 기하학은 조립체 허용값이 특정한 경우에 지나치게 엄격하게 되지 않도록 설계된다.

본 발명과 관련하여 또 다른 원리가 사용될 수 있다.

예를 들면 반사가 사용될 수 있다.

반사는 실과 배경과의 광차의 원리를 기초로 한다.

실과 배경이 유사한 경우 문제가 발생할 수 있다.

접근가능한 배경면이 존재하면 증폭은 지나치게 크게 되지 않는다.

이러한 원리에 의해 검정실은 검출이 어려울 수 있다.

또 다른 원리는 실이 측정점으로 부터의 광을 방해 또는 굴절시킨다는 사실에 기한 투과원리이다.

이 경우에는 전송부재가 수용부재안으로 직선적으로 비추기 때문에 증폭은 낮게 될 수 있다.

작은 측정점이 요구되므로 이 경우에는 미세한 실을 검출하기 위해 미세한 광학계 영사가 요구된다.

이 경우 측정점이 작으므로 센서는 공중에 떠 있는 먼지에 대해 별로 민감하지 않는다.

그러나 투명한 실은 이 경우 문제를 발생시킨다.

제3의 원리는 소위 분산원리이며 이는 실의 광을 수용부재안으로 분산 시킨다는 사실에 기초한다.

적절한 배경은 빈 공간(분산된 광이 없음), 또는 검정색 광택면이다.

이 경우 배경이 검정색이므로 고증폭이 가능하다.

미세한 실이 광학계 시스템에 의해 양호하게 영사되는 실 없이 양호하게 검출될 수 있다.

이 경우 센서는 공중에 떠 있는 먼지에 대해 비교적 민감하다.

제1도에 도시된 직사공급기와 그 원리는 공지되어 있으므로 상품시장에서 본 출원인에 의해 판매되는 이로-레이저형의 직사 공급기를 제외하고는 상세히 설명되지 않는다.

제2a도와 제2b도에 감지 및/또는 분석 시스템은 제1도에 비해 확대 도시되어 있다.

도시된 실시예는 전기용량의 원리에 작용하며 다수의 커버링 또는 전극(8)을 포함한다.

본 실시예는 차례차례 배열된 다수의 센서소자를 가지며, 이는 실의 통로의 적절한 개시를 발생하기 위해 서로 상호 연결되어 있다.

실의턴(6')은 면(2a')을 따라 화살표(6") 방향으로 이동한다.

각 실의 턴은 각 센서소자를 통과하게 된다.

각 센서소자는 센서소자를 통과한 각 실의 턴통로의 작동으로 신호를 방출하도록 설계된 할당부재(9)에 연결된 세개의 전극(8a,8b,8c)을 포함한다.

상기 전극(8a,8b,8c)중 두개의 전극(8a,8c)은 고주파 공급원(10)에 연결 된다.

중간전극(8b)는 안테나로 작용하며 부재(9)에 연결된다.

오실레이터(10)은 각 센서소자의 바깥쪽 전극들에 연결되며 센서소자의 부재(9)는 각각 마이크로프로세서(11)에 연결된다.

오실레이터(10)은 또한 마이크로프로세서 또는 마이크로프로세서제어부재(11)에 연결된다.

센서소자와 오시레이터(10)와 마이크로프로세서(11)는 유도코일에 의해 에너지가 공급되며 그중 한 권선(12)은 직사공급기의 고정부에 배치되며 다른 권선(13)은 스풀본체(2')에 배치된다.

권선(12)으로부터 권선(13)으로 전달된 전기적 에너지는 정류기(14)에서 정류되며 정류기(14)에서 나오는 정류된 전압은 전기적 에너지가 오실레이터(10)와 마이크로프로세서(11)로 공급되기 전에 필터(15)에서 필터링된다.

전기적 에너지는 유닛(2')에서 대체적인 수단에 의해 얻어질 수도 있다.

한가지 대체적인 방법은 배터리를 사용하는 것이고 또 다른 방법은 샤프트(4)(제1도에 도시)를 지지수단으로 하여 발전작용을 이용하는 것이다.

유닛(2')으로 연장하는 샤프트의 "4a"부분은 정지유닛에 대해 회전한다.

유닛(2')에 그리고 샤프트위에 권선을 배치시켜서 오실레이터(10)와 마이크로프로세서(11)와 에너지가 필요한 유닛의 장치의 다른 부분들에 에너지를 공급하는 발전작용을 얻을 수 있다.

마이크로프로세서(11)는 또한 센서소자들로 부터 마이크로프로세서(11)에서 처리된 정보를 중계하는 릴레이 부재들을 제어한다.

본 경우에는 전송 부재(16)와 수용부재(17)가 사용된다.

이들 전송 및 수용부재들은 유닛(2')의 바깥쪽으로 직사공급기의 고정부에서 대응하는 수용부재(18)와 전송부재(19)로 회전된다.

상기 전송 및 수용부재들을 본 경우에는 적외선 방사선으로 작용하며 공지된 구성의 것일 수 있다.

전송 및 수용 부재간의 통신은 유닛 또는 레일의 부분에서는 무선방식이며 본 경우에는 또한 투웨이 방식이다.

유닛의 센서소자 및 연관장비는 유닛(2')에서 모서리부에 배치되어 있는 보드(20)상에 배치된다.

센서소자의 상기 전극들은 보드의 외측 모서리(20a)상에 배치되어 전극(8)의 단부가 유닛(2)의 운반면(2a)에 매우 근접하게 바람직하게는 바로 그 위에 연결된다.

직사공급기의 레일안의 수용 및 전송 부재(18,19)는 보드 또는 파아트(21)상에 배치되며, 철심(12a)과 결합된 권선(12)도 마찬가지이다.

철심(13a)과 결합된 권선(13)은 상응하게 보드(20)위나 곁에 장착된다.

전송 및 수용부재(16, 17)(18, 19)는 발광다이오드와 광전변환소자로 구성된다.

다이오드(16)와 변환소자(17)은 유리 및/또는 플래스틱재료로 된 투명커버링 파아트 또는 윈도우(22) 아래에 배치된다.

윈도우(22)는 실운반면(2a)와 연결되어 배치된다.

도시된 전송부재의 대체적인 실시예가 존재한다.

전송은 유도 또는 축전수단에 의해 발생할 수 있으며 또한 상기 발전작용에 부가된다.

제2b도는 전극(8a',8b',8c')을 확대한 실시예를 도시한다.

전극은 비도전성 내마모성 재료, 예를 들어 세라믹의 얇은 층으로 덮여질 수 있다.

적절한 층의 두께는 15㎛ 미만, 바람직하게는 약 4㎛이다.

제3도는 감지 및/또는 분석 시스템의 광학적 실시예를 도시한다.

이 경우 연장된 센서소자가 사용되며 공지된 일체형 또는 이산형 감지 검출기를 포함할 수 있다.

센서는 실(6)로 인한 마모를 견디는 투명 또는 반투명 물질로 된 플레이트(25) 아래에 배치된다.

플레이트(25)는 상기에 따라 실운반면을 형성하도록 배치된다.

에너지는 제2a도에 따른 실시예에서와 같이, 즉 유도 권선(12,13)에 의해 공급된다.

이 경우에도 또한 제2a도의 실시예와 같이 무선으로 작동하는 전송 및 수용부재(16',17')(18',19')가 포함된다.

이 경우 플레이트(25)는 또한 전송 및 수용부재(16',17')를 지나 연장한다.

이 경우 감지 및/또는 분석 시스템은 이산형 방사선 방출원(26), 예를 들어 발광 다이오우드의 형태로 작동한다.

그러므로 조명은 위로 부터 화살표(27)로 표시된 실저장방향으로 조명된다.

그러므로 플레이트(25)는 그 위로 실의 턴이 연속하여 통과하는 광구멍(도시하지 않음)을 포함하는 방식의 것일 수 있다.

각각의 광구멍이 실로 덮이게 되면 실의 턴이 존재하는 것이며 실로 덮인 구멍은 현재 표시의 기초를 형성한다.

구멍이 개방되어 있는 경우 구멍위에 실의 턴이 존재하지 않는 것을 나타낸다.

장치(13',16',17',24,25)는 제3도에 따른 형상의 평면에 직각으로 연장하는 조립체 보드(28)상에 배치된다.

직사공급기는 센서소자로 부터 얻어진 정보를 처리 하기위해 조립체 보드(30)(제1도)상에 배치된 스풀본체(2)의 외측에 위치된 마이크로프로세서(29)(=주제어유닛 또는 주 마이크로프로세서)(제1도)를 포함한다.

보드장치(21,21')와 상기 마이크로프로세서간의 결선은 공지된 방법으로 수행될 수 있다.

제4도 내지 제6도는 제1도 및 제2a도에 따른 실시예에 대한 표시작용을 도시한다.

도면에서 서로 대응하는 부분들은 동일한 도면 부호를 가지며 제1차 및 제2차 기호로 지지된다.

에너지 공급원은 "31"로 나타낸다.

오실레이터(10')는 펄스주파수공급원이 되며 전극(8a',8c')은 각각의 위치에 대해 상이한 펄스로 전기적 에너지가 공급된다.

전극(8b")(B)는 차동증폭기(32)에 연결된다.

오실레이터(10')와 아웃풋(10a)과 차동증폭기(32)의 아웃풋(32a)는 검출기회로(33)에 연결된다.

검출기 회로(33)은 아웃풋(33a)를 거쳐 마이크로프로세서(11')에 연결된다.

검출기(33)은 증폭기(32)의 아웃풋신호와 펄스원(10')의 페이스(위상)을 감지한다.

제6도는 전압/시간 선도를 이용하여 실의 통과가 전극(8a',8b',8c')을 통과함에 따라 축전기 전압(U)에 어떻게 영향을 미치는가를 도시한다.

실(6'")이 전극(8a")위에 위치되면, 전극(8b")과 접촉하게 될 때 0(위치 B)으로 떨어지도록 전압이 높다.(위치 A)

다음 전압은 실(6'")이 다시 전극(8c")(위치 C)과 접촉하게 됨에 따라 진폭이 역으로 증가하게 된다.

그러므로 최대값(절대값)은 실이 전극(8a",8c")(위치 A 및 C)위에 위치될 때 얻어진다.

검출기(33)은 상기 최대값과 0값을 검출하고 이에 대응하는 정보를 마이크로프로세서(11)로 보내도록 설계되어 있다.

검출기는 공지된 것을 사용할 수 있다. (전부 또는 일부)처리된 형태의 정보는 전송부재(16')를 거쳐 수용부재(18')로 전달된다.

수용부재(18')는 마이크로프로세서(29')에 연결되어 있다.

마이크로프로세서(29')는 전송부재(19")와 수용부재(17")를 거쳐 스풀본체의 마이크로프로세서(11')에 정보(예를 들어 제어 및/또는 지지정보)를 전달할 수 있다.

제2c도는 제2a도에 다른 실시예에 비해 변형된 한 실시예를 도시한다.

이 경우 예를 들어 금속으로 된 부재(34, 35)가 포함되며 유닛의 실운반면에 걸친 실의 턴의 이동으로 스풀본체의 반경방향으로 위치를 변화할 수 있다.

실의 턴이 통과함에 따라 부재(34)는 위치가 변하는 반면 부재(35)는 실의 통과에 영향받지 않는다.

이 경우 부재(34)의 위치변화(스풀본체의 반경방향)는 전극(36,37,38)과 부재(34)자체에 의해 형성된 "축전기 시스템"에서의 커패시턴스 변화를 초래하며, 이 커패시턴스의 변화는 부재(34)위에 실의 턴의 존재한다는 표시가 된다.

본 실시예에서는 보드(40)위에 배치된 배터리가 에너지 공급원으로 사용될 수 있다.

부재(34,35)는 파트(41)에 배치되고 제어된다.

파트(41)는 상부면(41a)에 실운반면의 부분을 형성하며 본 실시예에서 활모양인 부재가 스프링 서스펜션을 통해 또는 반경방향이동의 스프링복귀에 의해 높이 위치를 변화시킬 수 있는 오목부(41b)가 제공된다.

계속해서 예시적 실시예가 설명되며 예시적 실시예는 직사공급기의 레일 또는 스풀본체에서의 조명의 위치에 관한 다양한 위치로 부터 접촉이미지 감지, 대물렌즈에 의한 영사 섀도우 이미지 감지 및 반사 감지를 포함할 수 있는 감지 원리가 고려된다.

명확성을 위해 다수의 도면들이 큰 총높이를 나타내는 긴 비임경로를 도시한다.

일반적으로 작은 총높이가 바람직하여 반사 비임경로를 가진 장치가 된다.

제7a도 내지 제7c도는 스풀본체 아래의 센서소자(203)과 방사선 처리부재(즉, 광가이드 기능을 거의 가지지 않는 부재)와 스풀본체(202)(예를 들어 직사 공급기의 레일)외측에 하나 이상의 방사선공급원(201)이 배치된 영사시스템의 예를 도시한다.

후자의 부재와 소자는 낮은 총높이(H)의 공통유닛(203)에 조립되며, 조립체(203)는 제7c도에 확대 도시되어 있다.

유닛(203)에는 유닛(202)의 실운반면(205)의 부분을 형성하는 한정면(204)이 구비된다.

유니트(203)는 제7c도의 평면에서는 곡선이며 제7a도의 평면에서는 직선인 구형미러(206)를 갖는다.

또한 다른 곡선형 거울, 예를 들어 포물선형, 타원형, 또는 다른 구형거울 또는 프레스넬타입의 거울등이 사용될 수 있다.

다른 실시예에서는 후자의 도면의 평면에서 곡선이 될 수도 있다.

면(204)를 거친 부수적인 방사선은 다른 면(208)에 대해 거울(206)의 볼록면에 의해 반사된다.

면(208)은 제3면(209)에 대해 방사선을 반사한다.

센서소자(예를 들어 배열유닛) 방사선을 집중한 제4 및 제5면(210,211)에 대해 계속되는 다른 반사는 미러(206) 아래의 면(213)에 배치되는 감지면으로 얻어진다.

조립체 유닛 안에서 다수의 면위에 방사선을 굴절 또는 반사시켜서 총높이(H)가 최소로 유지될 수 있다.

측정정확도는 스풀본체제조시 성립될 수 있다.

총높이는 스풀본체 직경의 약 1/10일 수 있다.

방사선 공급원은 공지된 일체형 발광다이오드(LED)로 구성될 수 있다.

또한, 유닛(203)의 폭(B)은 작은 크기로 할당되는데, 실시예에서는 높이(H)와 대략 동일하다.

영사(imaging) 시스템은 각각의 이산형 방사선광원 아래에서 실의 턴(turn)을 영사(映寫)한다.

제8a도 및 제8b도는 반사면(304)과 함께 구면경(301), 영상광학계(302) 및 센서소자(어레이 유닛)가 유닛(305)에 조립된 것이 나타나 있으며, 유닛(305)은 스풀(spool)본체(306)내에 끼워질 수 있으며, 실운반면(308)과 일치하여 형성하는 한정면(307)을 갖추고 있다.

실운반면(308)(및 제7c도의 실운반면(204))의 표면재료는 방사선이 투과하게 배치될 뿐 아니라 실로 부터의 자연쇠모에 대한 비 미끄럼면 저항을 형성해야 하며, 예를 들어 세라믹 재료, 글래스, 플래스틱 등이나 스크래치(scratch) 저항면을 갖는 재료로 제조된다.

방사선 방출광원(309)은 방출된 방사선이 실저장의 전체 또는 일부분을 덮는 패널로 구성된다.

그 패널의 길이는 예를 들어 0.1m이다.

유닛(305)내의 장치는 경로(310)의 변환이 패널형의 광원(309)의 길이보다 더 짧은 길이의 센서소자에서 생길 수 있도록 선택된다.

그래서 어레이 유닛(303)의 표준실시예가 사용될 수 있다.

또한 그 장치는 부품을 가는 유닛(305)이 샤프트(311)의 양측에 뻗을 수 있도록 구성된다.

광원(309)으로 부터 방출된 방사선은 한정면(307)을 통과하여 볼록면의 미러(312)에 반사된 후 반사면(304)에 다시 뒤로 경사져 반사된다.

그 반사면(304)은 어레이 유닛(303)으로 방사선 경로를 굴절시키는 영사 광학계(302)로 방사선을 반사시킨다.

어레이 유닛(303)은 예를 들어 1024 감지점(sensing point)를 갖는 유형이며 그것을 통해 실저장이 뒤 따르며 한정될 수 있다.

제9a도 및 제9b도는 콘택트 이미지(contact image)원리로 구성된 제3도에 따른 실시예에 나타난 원리와 상응한다.

이 원리에서는 실 운반면 상에 놓여지는 공지 유형의 일체형 센서소자(어레이 유닛)를 이용한다.

이 경우 그 센서소자는 도면부호 "42"로 지칭되며 파이버글래스/글래스사이브(sheave)(43)에 의해 실운반면 상에 배치된다.

센서소자는 해당되는 일체형 광 방사선유닛(어레이)(44)에 의해 조명된다.

다수의 광방사선유닛(44) 및 센서소자(42)는 연속적인 열을 지어 배치된다.

제10a도 및 제10b도에 따른 실시예는 영사원리로 작용하는 구성을 나타낸다.

어레이 유닛(45)은 스풀 본체내에서 아래쪽으로 멀리 떨어져 놓여 있고, 그 어레이 유닛의 샤프트는 "46"으로 나타낸다.

대물렌즈는 "47"로 미러장치는 "48"로 나타낸다.

광 방사선유닛은 스풀본체 밖에 놓여 있으며 "49"로 나타낸다.

미러장치(48)는 방사선 경로(49')가 샤프트(46)를 횡단하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

광방사선 유닛(49)은 실저장의 폭전체를 덮도록 배치된다.

여기서는, 센서소자(45)가 스풀본체 내에서 아래쪽으로 멀리 떨어져 놓여있기 대문에, 광방사선유닛(49)이 더 길다란 소자로 작용할 수 있도록 제조되는 것이다.

센서소자(45)의 길이는 대략 25mm이다.

광 방사선유닛(49)의 길이는 센서소자(45)의 길이보다 2~3배 더 길다.

센서소자(45)는 스풀본체의 직경보다 약간 작은 위치 주변에 위치된다.

따라서, 거리가 길어지므로 양호한 영사(imaging)능이 수행된다.

제11a도 내지 제11c도에 따른 실시예는 광 방사선유닛이 발광다이오드(50)로 구성되는 제9a도 및 제9b도에 따른 실시예와 다르다.

이산형 센서소자(52)와 상응하는 유닛(51)은 실운반면에 연관하여 배치된다.

그 센서소자는 제11c도에 따른 비투명판(53)으로 덮혀진다.

그 비투명판(53)에는 센서소자의 전방으로 다수의 투명구멍(54)이 제공되어 있다.

비투명판(53)은 제11b도에 도시된 바와 같이 실운반면(2a")을 따라 곡면으로 될 수 있다.

이 원리에 따르면 검출기 상에 갭이 섀도우 이미지(shadow image)가 나타난다.

식별할 때, 갭을 통하는 광선은 실에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 블록화 된다.

제12a 및 제12b도에 따른 실시예에서는 하나 이상의 플래스틱성형체(55)가 사용된다.

각각의 플래스틱 성형체(55)는 하나 이상의 방사선 또는 광 방사선유닛(56) 및 하나 이상의 센서소자(57)로 구성된다.

플래스틱성형체(55)는 한정면(55a)을 포함하여 그 한정면(55a)이 실운반면(2a")과 부합되는 방식으로 배치된다.

광 방사선유닛(56) 및 센서소자(57)에는 집광렌즈(56a,57a)가 제공되어 있다.

여기서의 원리는 방사선을 센서소자(57)에 반사시키는 실에 대해 광방사선 유닛(56)으로 부터 방출된 방사선을 반사시킨다는 것이다.

광방사선 유닛(56) 및 센서소자(57)는, 방사선이 실운반면 상의 특정지점을 향해서 최대 방사선의 각각의 실의턴에 의해 반사될 수 있도록 서로에 대해 어떤 각도를 가지고 길이 방향축으로 집광렌즈와 함께 배치된다.

제13a도 및 제13b도에서, 콘택트 또는 섀도우 이미지를 감지하는 수단이 사용된다.

이 경우, 방사선광 원으로서 반도체 레이저(58), LED 등이 사용된다.

방사선을 한 라인의 적절한 폭으로 변화시키기 위해서 미러(60,61)를 갖는 미러장치 및 원통렌즈(59)가 사용된다.

방사선 광원, 원통렌즈 및 미러는 스풀본체 외부에 배치되며, 스풀본체 내부에는 일체형 센서소자(어레이)가 놓여진다.

이 경우, 센서소자는 "62"로 나타낸다.

원통렌즈(59) 및 미러(60,61)는 변환된 광선이 실저장의 비교적 많은 부분을 바람직하게 덮을 수 있도록 배치된다.

방사선 경로는 원통렌즈를 통과하여 미러 "61"에 의해 뒤로 반사되며, 다음에 "60"는 방사선을 센서 소자(62)로 반사시킨다.

광원(58)으로 부터의 방사선의 세기는 실저장 및 센서소자를 적절히 조명할 수 있도록 선택된다.

제14a도 및 제14b도에 따르면, 일체형 센서소자(어레이)는 광파이버 이미지도파로(63)와 함께 스풀본체 내에서 아래로 이동되었다.

그에 따른 장점으로는 길이 L의 비교적 짧은 센서소자(어레이)(64)가 길이 L'의 비교적 큰 실저장 및 비교적 길다란 방사선 방출 유닛(65)에 작용할 수 있다.

제15a도 및 제15b도는 스풀본체내에서의 센서소자(62')의 하향이동이 제13a도 및 제13b도에 따른 실시예와 함께 성취될 수 있다는 것이 나타나 있다.

제15a도 및 제15b도에 나타낸 원리는 콘택트 이미지 원리(즉 근접하여 끼워져 밀착복사(contact copy)를 형성함)와 동일하다.

한편 이 실시예의 기능들도 제13a도 및 제13b도에 나타낸 기능들과 유사하다.

이 경우에선, 광파이버 이미지 도파로가 "66"으로 나타나 있다.

도파로(63,66)는 유연적으로 또는 고정적으로 배치된다.

또한 일부 도파로의 단부는 방사선 방출용이며, 실의 턴에 대해 각각 반사한 후의 다른 일부분은 방사선 수용용이다.

제16a도 및 제16b도는 대물렌즈가 "67"이며 미러가 시스템(68,69,70)에 포함되는 영사광학계를 갖춘 실시예를 나타낸다.

이 경우에선 집광 렌즈인 대물렌즈(71)가 사용되며, 또한 레이저 다이오드(72) 및 원통렌즈(73)가 포함된다.

CCD어레이는 "74"로 나타낸다.

미러(68,69)에 의해서 레이저 다이오드(72)로 부터의 광선이 반사된다. 미러 "70"에 의해 방사선경로는 유닛의 중심(샤프트)를 벗어나도록 편향된다.

대물렌즈는 원칙적으로 스풀본체내에 배치될 수 있다.

대안으로, 대물렌즈는 스풀본체 외부 및 내부 모두에 배치될 수 있다.

집광렌즈는 프레넬(Fresnel)유형 또는 홀로 그래픽 광학 부재(HOD; holoraphic optical element)유형일 수도 있다.

광 방사선 유닛과 센서소자(74) 사이의 거리가 길기 때문에, 양호한 영사 기능이 얻어진다.

제17a도 및 제17b도는 제16a도 및 제16b도에 나타낸 것과 유사한 다이오드, 미러 및 대물렌즈의 배열을 나타낸다.

어레이는 스풀본체내에서 배치되며, 대물렌즈는 실저장이 허용가능하게 덮혀질 수 있는 폭의 크기를 갖는다.

제18a도 및 제18b도는 둘 다 예를 들어 반도체 레이저(76)의 형태인 조명광원/방사선 광원이 스풀본체의 내부에 배치되어 있다.

원통렌즈(77)는 반도체 레이저와 연관하여 배치되어 있다.

대물렌즈는 "78"로 나타내며 그 수렴지점(79)이 실운반면상에 놓이도록 렌즈(77,78) 위치시킨다.

이 경우, 센서소자는 CCD 어레이의 형태이다.

원통렌즈(77)는 수렴지점(79)을 향해 광원(76)으로 부터의 방사선을 굴절시키며, 센서소자는 대물렌즈(78)을 통해 잘 정의된 측정점을 얻는다.

그 센서소자는 매우 정확하며 측정점이 작은 것이 특징이다.

또한, 시스템의 다른 부품은 방사선경로가 스풀본체의 중심 샤프트의 옆으로 비켜지도록 하기 위해 배치된다.

실의 용량 지시에 관하여, 이것은 실이 지시부재에 의해 기계적인 영향을 받지 않는다면 실의 어떤 특성(예를 들면, 탄화수소를 구성되야 하는 것, 정적인 것등)에 의존한다.

제19a도 내지 제19d도는 회절원리로 작용하는 조립체를 나타낸다.

이 경우, 방사선 광원(80)(레이저, LED, 등) 및 하나 이상의 맹점(82,82')이 있는 검출기(81)가 사용된다.

검출기는 다수의 검출면(81a)를 갖는 어레이 유닛(81')이나 단일 검출면(81b)를 갖는 단일 검출기(81")의 형태일 수 있다.

또한, 렌즈 부재(83,84)가 장치내에 포함된다.

화살표 "85"의 방향으로 이동하는 실저장은 평행 방사선(87)을 통과한다.

만일, 실이 방사선(87)을 통과하지 않는다면, 모든 방사선이 각각의 맹점(82,82') 상에 집광된다.

만일, 실이 방사선(87)을 통과하면, 방사선이 감광면인 검출면(81a,81b)에 굴절되거나 분산된다.

다수의 검출면(81a)과 함께 광원으로서 레이저를 갖는 제19c도에 따른 경우에서는, 통과하는 실의 직경이 전체 검출기 어레이 유닛(81')에 방사선 분포로 부터 계산된다.

회절패턴의 주기성은 실의 직경으로 나누어진 수용렌즈(84)의 초점심도에 비례한다.

예를 들면 10mm이 초점심도 및 100㎛개의 주기성에 대하여 실직경온 100㎛ 정도이다.

더 작은 직경의 실은 검출기 어레이 유닛(81') 상에 더 명확한(즉, 더 큰)회절패턴을 나타나게 하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

이 원리는 테이크 오프(take-off)센서에 사용하기에 적절하다.

맹점은 비교적 정확하게 만들어질 수 있다.

만일 실 식별하는 것이 진동에는 크게 둔감하다면, 문제의 진동에 대처할 수 있는 크기의 맹점이 사용된다.

예를 들어 글래스판이 실운반면을 형성시키는데 사용될 수 있으며, 그 판과 함께 수용렌즈가 성형될 수 있으며 검출기(81)와 동일한 유닛이 포함된다.

렌즈(83)의 범위는 상기한 진동에 둔감한 것에 대처하기 위해서 제19a도에 따른 것보다 제19b도에 따른 것이 더 크다.

맹점은 어두운 면으로 이루어지거나 또는 미러장치의 도움으로 검출기의 옆에 놓여질 수도 있다.

방사선(87)용으로 더 큰 표면을 사용할 수 있으며 방사선의 단면을 다른 형태(원형, 사각형, 등)로 할 수도 있다.

광원(80) 및 검출기(81)를 갖춘 시스템이 실운반면(88)을 향해 각도지게 하거나 제19a도에 도시된 바와 같이 직각으로 있게 할 수 있다.

또한, 투과장치와 검출기도 서로에 대해 각도지게 할 수 있다.

더 큰 렌즈(83) 및 방사선 광원은 전체 또는 일부에 자체맹점이 제공되는 2개 이상의 검출기와 함께 사용될 수 있다.

이 원리에서는 몇개의 실이 동시에 방사선(87)을 통과할 때 비교적 큰 신호를 부여한다.

실의턴이 방사선(87)을 통과하여 이동하므로 분명하게 큰 측정면이 각각의 실의턴에 대해 얻어진다.

제19d도에 따른 실시예에서는 유효한 실의 존재에 대한 검출이 이루어진다.

실이 스풀본체면 상에 있든지 또는 스풀본체면 위에 벌룬(balloon)(실이 스풀본체로 부터 빼내어 질 때 나타남)이 나타나든지 관계없이 상기 양실시예에서 검출이 행해진다.

제20a도, 제20b도 및 제20c도는 스펙트럼 센서가 있는 실시예를 나타내며, 칼라쉐이드(colour shade)를 검출하기 위해 사용될 수 있다.

여기서는 방사선의 서로 다른 파장에서의 에너지 내용이 측정되며 감지/할당된다.

유닛(89)은 서로 다른 파장 λ1 및 λ2을 보내는 2개의 광원(90,91)(LED)으로 구성된다.

또한 2개의 검출기(92,93) 및 비임스플리터(94,95,96)가 포함되며, 비임스플리터(94,95,96)가 포함되며, 비임스플리터 "96"은 분광적으로 선택적이며 방사선을 부분적으로 반사하며 방사선이 과하는 것을 부분적으로 허용한다.

렌즈는 유닛(89)으로 부터 방출된 방사선을 실운반면(98)에 집광시키며 또 렌즈는 각각의 실로부터 유닛(89)으로 반사되는 방사선을 굴절시킨다.

광원(90)에서 방출된 방사선은 렌즈(97)를 통해 해당 실에 대해 표면(99,100)에 의해 반사된다.

광원(91)으로 부터의 방사선은 표면 "101"상에서 반사되고 표면 "100"을 통과하여 렌즈(97)를 통해 실에 도달된다.

방사선은 표면(100,101)을 투과해 뒤로 가서 검출기(92)에 반사된다.

검출기 상에 수신된 신호의 비율 구분에 의하여, 실이 원하는 칼라 쉐이드를 가지는지 안가지는지를 결정할 수 있다.

또한, 방사선은 순차적으로 맥동되어 각각의 방사선 광원으로 부터의 위상밖에 있을 수 있다.

각각의 실의턴에 나타낸 조립체를 사용하면 2개의 방사선 광원으로 동일한 지점에 조명할 수 있다.

또한, 비임광원이 레이저로 이루어질 수도 있다.

제21a도 및 제21b도는 편광이 있는 실시예를 나타낸다.

광원(레이저)(102)는 렌즈 "103", 비임 스플리터(104) 및 렌즈 "105"를 통해서 실운반면(106)에 100% 투과되는 선형 편광을 방사선하며, 실운반면(106)에서 그 편광은 통과하는 각각의 실의 턴상에서 뒤로 반사되어 렌즈 "105" 및 비임스플리터(104)에 다시 렌즈 "107"를 통해 검출기(108)를 향해서 반사 된다.

비임 스플리터(104)에서, 방사선은 판(λ/4판)(109)을 2번 통과하는데, 이것은 편광 방향이 그 경로에 있어서 검출기(108)를 향해 90°회전한다는 것을 의미한다.

100%의 방사선이 검출기(108)에 반사된다.

상기 부품들은 광원(102)에 의한 전압출력이 비교적 낮게 소요되는 유닛(110)을 형성한다.

여기서는 실이 편광상태에 크게 영향을 주지 않아야 한다는 것을 가정해야 하며, 그렇지 않으면 그 유닛의 유효성이 감소된다.

제22a도 및 제22b도는 렌즈 "115"에 인접한 광원(114)으로 부터의 평행 방사선(113)을 소멸하는 2개의 교차 편광필터를 갖춘 실시예를 나타낸다.

따라서, 어떠한 방사선(일정한 DC 레벨은 별도로 제쳐놓고)도 렌즈 "117"를 통해 검출기(116)에 도달하지 않는다.

여기서, 편광상태가 실의통로에 의해 중단되므로, 광선은 각각의 실의턴이 존재하는 것을 지시하는 검출기(116)에 까지 통과할 수 있다.

제23도는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 제5도에 도시된 용량적 기능부재(8a",8b",8c")가 다수의(여기서는 3개판 도시됨)바람직하게 동이한 압전(piezo-electric) 유형의 이산형 센서소자(118,119.120)로 대체되며, 각각의 이산형 센서소자는 압전재료로 구성되고, 그 압전재료는 실의 턴(6'")이 각각의 이산형 센서소자를 통과하기 때문에 스풀본체 상에서 전방 이동하는 실의턴(6'")이 해당센서소자를 누르는 것을 개시 또는 정지할때 발생하는 압력의 보정값을 기록하는 용량을 가지고 있다.

또한, 이러한 유형의 실시예에는, 실의 테이크-오프(take-off)센서로서 사용되는 단순한 수단(스풀본체상에 직접 부착)에 의해서 직사공급기의 스풀본체로 부터의 실이 이륙하여 떠 있는 것(take-off)을 검출할 수 있는 기능을 제공한다.

그래서, 원하는 유형의 검출기능, 예를 들면 실저장의 크기를 기록하는 기능으로 선택되는 신호처리는, 일련의 연속적인 전체 센서소자내의 각각의 압전부재로 부터의 신호를 순차적으로 스캐닝(scanning)함으로써, 그리고 압전구(piezo-electric sphere)내의 신호처리 전자공학적 전류를 사용함으로써 행해지도록 설계된다.

본 발명은 단지 예로서 설명한 상기 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위의 범위 및 본 발명의 요지내에서 변경을 할 수 있다.

Claims (16)

1. 중공의 회전할 수 있는 구동축(4); 중공축(4)와 함께 회전하기 위하여 상기 중공축(4) 상에 부착된 실 감기 부재(3); 중공축(4)의 돌출부(4a)상에 회전가능하도록 지지되어 있고 운반면(2a), 배면단부(2b) 및 정면단부(2c)를 가지는 스풀본체(2); 축이 회전할 때 스풀본체(2) 정상을 유지하기 위한 협력수단; 운반면(2a)위와 정면단부(2c) 위에서 출발되어져 스풀본체(2)에서 축방향으로 제거되어지는 실을 진입시키면서 축(4)과 감기부재(3)를 통하여 확장시키고 실의 턴을 연소적으로 앞으로 보내는 형식으로 상기 운반면(2a)에 접선적으로 붙여지는 축(4)의 입구(IN); 감지 영역과 일직선인 적어도 하나의 신호발생 센서소자(8,8a,8b,8c)와 실의턴을 감지하기 위해 얻어진 전송신호를 위한 적어도 하나의 전송부재(16,17,18,19)를 더 구비하고, 운반면(2a)의 감지영역에서 실을 검출하는 실 감지 시스템; 적어도 하나의 에너지 공급 수단은 센서소자에 연결되어지고 전기회로의 처리, 평가 및 초기정보를 위해 하나 또는 그 이상의 부재(10,11)를 구비하고 스풀본제(2) 안에 위치 되어지는 센서소자 및 에너지 공급수단을 포함하는 직사 공급기(1)에 있어서, 스풀본체(2) 안에 전송부재(16,17) 및 스풀본체(12)로 부터 분리되어지고 외부에 위치된 적어도 하나 이상의 전송부재(18,19)는 그들 사이에 전송신호와 정보를 무선으로 하여 적용되어지며, 에너지 방출 및 변환부재(12,13)인 에너지 공급 수단은 삽입된 전지(39)이거나 스풀본체(2) 및 축(4)상에서 감는 붙박이 발전기이고 또는 스풀본체(2)로 부터 분리되고 직사 공급기의 공정된 부품에 놓인 협력코일(12)이 유도체적으로 커플되어지는 붙박이 유도체 코일(13)이고, 센서소자(8,8a,8b,8c)는 용량성 전극(8a',8b',8c',36,37,38)이거나 또는 광전자 센서소자(42,52,57,62,74,81,92,93,108,116)이거나 또는 압전기의 센서소자(118,119,120)인 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
2. 제1항에 있어서, 스풀본체(2)에서 다수의 센서소자는 연속적인 열로 배열되는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
3. 제1항에 있어서, 신호처리 회로소자(9,10,11)는 스풀본체(2)에 위치되어지면서 센서소자 및 에너지 방출부재에 연결되어지고, 상기 신호처리 회로소자는 메모리 저장부재 및 측정값 변환부재를 포함하거나 또는 메모리 저장부재 및 측정값 변환부재에 연결되어지는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 신호처리 회로소자(9,10,11)는 조립보드(20)상에 배열되어지고, 상기 조립보드는 실운반면(2a)에 밀접하게 연결되어지고 상기 조립보드의 가장자리나 그 내부에 있는 센서소자(8a,8b,8c)를 가지는 스풀본체 유닛(12)의 스롯내에 배열되는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
5. 제1항에 있어서, 전극의 유전체 상수가 센서소자 위에 있는 실의 턴의 통로에 의해 수정될 수 있고 유전제 상수의 수정을 감지하는 부재(32,33)는 각각의 실의 턴 통로에서 지시 신호(i)를 방출하는 차동 증폭기(32)와 같이 제공되어지므로, 용량적으로 작동하는 센서소자는 높은 주파수 신호에 연결할 수 있는 적어도 하나의 전극과 안테나로서 작용되는 적어도 하나 이상의 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
6. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 방사선 방출 부재는 스풀 본체 유닛(2)안에 위치 되어지고 게다가 스풀 본체 유닛안에 적어도 하나의 이산되거나 일체화된 센서 소자(42,52)가 대물렌즈에 의하여 이미징되거나 또는 실의 턴(69)에 의해 반사된 방사선에 의하여 상기 방출 부재와 함께 작동하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 방사선 방출 부재는 실운반면(2a)측에서 멀리 확장하는 레일(7)안 스풀 본체 유닛(2) 외부에 위치되어지면서 분리되어지고, 감지 시스템은 대물렌즈나 섀도우 이미지 복사에 의해 이미징되면서 콘택트 이미지 식별작용에 의해 작동되고, 적어도 하나의 이산형 또는 일체형 센서 소자는 방출 부재에서 나온 방사선과 일직선이 되면서 스풀 본체(2)안에 제공되어지는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
8. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 센서소자는 광 방사선이 통과하거나 집광되는 센서 소자에 관하여 고정되는 한정면(55a,204,307)을 포함하는 부가적인 센서소자(56)를 구비한 플라스틱 성형체(56,55)에서 포함되어지고, 플라스틱 성형체(203,305)는 한정면이 실운반면(2a)과 본질적으로 동일평면상에 있도록 스풀본체(2)안에 위치되어지고, 적어도 하나의 방사선 방출부재(57)는 플라스틱 성형체(55,203,305)안에 제공되어지는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
9. 제1항에 있어서, 전송부재 사이에서 유도의 또는 용량성의 신호전송이거나 정보전송으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
10. 제1항에 있어서, 센서소자, 에너지 방출/에너지 변환부재(12,13) 및 전송부재(16,17)가 스풀본체(2)에 부착된 공통의 제1조립보드(20) 상에 배열되며, 상기 에너지 방출/에너지 변환부재(12,13)가 필터부재(15)에 차례로 접속되는 정류기(14)에 접속되며, 상기 전송부재는 방사선(적외선 방사선)으로 동작하고 조립보드(20)상에 전송 및 수용유닛(16,17)을 포함하고 외부에서 수용 및 전송부재(18,19)에 대응하여 동조되도록 하고 직사공급기(1) 레일(7)에 스풀본체 유닛(2)으로 부터 분리되도록 하며, 직사공급기가 외부의 위치된 수용 및 전송부재와 다른 상호작용 부재를 지지하는 또 다른 조립보드를 포함하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
11. 제1항에 있어서, 직사 공급기는 감지 시스템으로부터 수신된 정보를 처리하기 위한 다른 마이크로프로세서(29)를 포함하고, 상기 마이크로프로세서(29)는 조립보드(30)상에 위치되어지는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
12. 제1항에 있어서, 다수의 이산형 방사선 방출소자는 직사 공급기의 레일(7) 안에서 제공되어지고, 방사선 방출소자의 갯수에 상당하는 다수의 이산형 센서소자가 운반면(2a)과 일치하는 비투명표면을 구비하는 조립부분안 스풀본체(2) 안에서 제공되어지며, 비투명 표면에서는 방사선 통과구멍(54)이 제공되어지는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
13. 제1항에 있어서, 방사선 방출 다이오드(72)는 직사 공급기의 레일(7) 안에서 위치되어지고, 일체형 센서소자는 방사선 경로를 스풀본체(2)의 중심부분을 벗어나도록 편향시키기 위한 대물렌즈나 미러를 경유하여 방사선을 수용하는 스풀본체(2)의 중앙을 지나서 스풀본체(2) 안에 위치되어지고, 센서소자는 스풀본체의 길이방향에서 운반면(2a) 상에 감지영역보다도 짧게 존재하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
14. 제1항에 있어서, 방사선 방출소자는 레일(7)안에 스풀본체의 외부에 배열되어지고, 몇 개의 센서소자 표면을 가지는 일체형 센서소자는 실운반면(2a)상에 제공되는 광섬유판(53)을 통해 스풀본체의 실운반면(2a)에 연결되는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
15. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 센서소자는 방사선 경로(207,310)의 방향을 수정하고 총높이(H)를 낮게 하도록 광부재(302)를 필요로 하고 조립체 부품(203,305)을 위해 작은 폭(B)을 필요로 하는 미러 또는 반사면(208,211)과 함께 광 및 구조 연결에서 조립부품(203,305)안에 배열되는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.
16. 제15항에 있어서, 조립부품(203,305)은 구면경이나 미러 또는 프레넬 렌즈(206,301)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직사 공급기.