NO162830B

NO162830B - Anordning ved dimensjonsmaaling.

Info

Publication number: NO162830B
Application number: NO870681A
Authority: NO
Inventors: Steinar Solnoerdal; Tore Planke; Andreas Nordbryhn
Original assignee: Tomra Systems As
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1989-11-13
Also published as: IT8812417A0; DK167583B1; SE467943C; SE8800301L; DE3804079C2; NO870681D0; NO162830C; SE467943B; FR2611263A1; NL194703B; SE8800301D0; DE3804079A1; DK88788A; US4859862A; DK88788D0; FR2611263B1; NO870681L; NL194703C; IT1220535B; NL8800271A

Abstract

Anordning for å generere, detektere og karakterisere et rasterbllde av en gjenstands kontur, hvor en smal,. konsentrert lysstråle (1) utsendes mot en lysstråle-avbøyerinnretning (3) som bevirker lysstrålen (1') til gjentatte ganger å sveipe over et plan (19) gjennom hvilket gjenstanden føres, og hvor de lysstråler som Ikke avskjermes av gjenstanden oppfanges, og opto-elektrlsk omdannes til elektriske signaler, f.eks.pulstog som er karakteristiske for de lnkrementelle deler av et rasterbllde av gjenstanden, Idet nevnte signaler behandles til å gl et karakteristisk uttrykk for gjenstandens kontur. En retroreflektor (5;32) er anbragt slik at de av gjenstanden lkke-avekjermete lysstråler (10) reflekteres tilbake over nevnte plan () med en andre sprednlngsvlnkel som er lik eller større enn den første spredningsvlnkelen, og en detektor (11) oppfanger de reflekterte lysstrålene (10) og omdanner disse til nevnte signaler, fortrinnsvis til dannelse av suksessive pulstog. Ved bruk av kontinuerlig lysstråle forsynes retroreflektoren med et flertall smale, ikke-reflekterende innbyrdes adskilte striper (6) på tvers av retroreflektoren (5). Ved bruk av pulset lysstråle anvendes en ubehandlet retroref lektor (32). Planet over hvilket lysstrålen (1'). sveiper, kan bevirkes til å oscillere, hvorved dannes et to-dimensjonalt rasterbllde av gjenstandens kontur.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å generere, detektere og karakterisere et rasterbllde av en gjenstands kontur, hvor en smal konsentrert lysstråle med en første spredningsvinkel utsendes til en lysstråleavbøyer-innretning som bevirker lysstrålen til gjentatte ganger å sveipe over et plan som gjenstanden føres gjennom, og hvor de lysstråler som ikke avskjermes av gjenstanden blir oppfanget og opto-elektrisk omdannet til elektriske signaler som er karakteristiske for de inkrementelle deler av et rasterbllde av gjenstanden, idet nevnte signaler behandles til å gi et karakteristisk uttrykk for gjenstandens kontur.

En anordning av den innledningsvis nevnte type er kjent fra US-patent 4.055.834 hvor det som smal konsentrert lysstråle anvendes en laserstråle og hvor lysstråleavbøyerinnretningen består av roterende speil. Lysstrålene som ikke avskjermes av gjenstanden blir ifølge nevnte US-patent 4.055.834 oppfanget av en lysdetektorsøyle som består av et bestemt antall over hverandre, og med innbyrdes avstand, beliggende optiske fibre, hvis respektive iysmottakende ender er anbragt på linje med nevnte innbyrdes avstand i lysdetektorsøylen, og hvis respektive andre, lysavgivende ender er samlet i en felles opto-elektrisk innretning. Denne kjente detektor-søylen er imidlertid forholdsvis kostbar, samt at der kreves omhyggelig innjustering av søylen for å sikre at laserstrålen kan treffe hver enkelt av nevnte Iysmottakende ender av de respektive optiske fibre.

Den foreliggende oppfinnelse tilsikter derfor å forbedre den tidligere kjente anordning ved teknisk å forenkle denne uten å forringe deteksjonsresultatet, samt å gjøre den totale anordning rimeligere.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes den innledningsvis nevnte anordning ved at en retroref lektor er anbragt slik at de av gjenstanden ikke-avskjermete lysstråler reflekteres tilbake over nevnte plan med en andre spredningsvinkel, idet en detektor oppfanger de reflekterte lysstrålene og omdanner disse til elektriske signaler som danner nevnte elektriske signaler.

Ytterligere kjennetegnende trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende patentkrav samt av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de vedlagte tegninger, idet disse tegninger kun er ment å tjene som utførelseseksempler, uten derved å begrense oppfinnelsens omfang. Fig. 1 viser en første utførelsesform av anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse med en første type av retroreflektor. Fig. 2 illustrerer en modifikasjon av retroreflektoren i

fig. 1.

Fig. 2A viser en modifikasjon av fig. 1 utført med retroref lektoren i fig. 2. Fig. 3 viser i et skjematisk planriss, og som ikke-begrensende eksempel, bevegelsesbanen for en gjenstand som skal passere anordningen som vist i fig. 1 (og 2). Fig. 4 viser en modifikasjon av anordningen i fig. 1 (og 2) med bevegelsesbanen for en gjenstand som skal passere anordningen, ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 illustrerer lysstråler som avsendes fra lysstråle-avbøyerinnretningen samt reflekterte lysstråler som ankommer til en lysdetektorinnretning.

Fig. 6 viser en modifikasjon av løsningen i fig. 5.

Fig. 7 viser en modifikasjon av løsningen i fig. 6.

Fig. 8 viser skjematisk en løsning for å bevirke lysstråle-sveipingsplanet til å bevege seg over et andre plan som er vinkelrett på sveipingsplanet.

Fig. 9 viser en modifikasjon av anordningen i fig. 8.

Fig. 10 viser en modifikasjon av anordningen i fig. 1 og 4

som anvender et kollimerende optisk element for å bevirke lysstrålene til å passere i alt vesentlig parallelt over avsøkningsfeltet.

En smal lysstråle 1 utsendes fra en lyskilde 2, som i den viste utførelsesform i fig. 1 opererer i kontinuerlig modus. Lyskilden kan være en laser, en lysemitterende diode eller en annen lyskilde som ikke er en laser. Som eksempel på lasere nevnes laserdiode, faststofflaser, fargestofflaser, gass-laser. Dersom laserdiode, lysemitterende diode eller en annen lyskilde som ikke er en laser anvendes, må en kollimerende linse anbringes foran lyskilden for å sikre at det er en smal konsentrert lysstråle som forlater lyskilden 2. Lysstrålen bevirkes til å sveipe over en vinkel a ved hjelp av en lysavbøyerinnretning 3 som er forsynt med roterende speil På tegningene er lysavbøyerinnretningen forsynt med fire speilflater, men det kan like gjerne anvendes fler eller færre speilflater. Lysavbøyerinnretningen 3 drives av en motor 4 som har kontrollerbar hastighet.

Ved en modifikasjon av løsningen i fig. 1, kan det fore-stilles at speilet bevirkes til å oscillere i stedet for å rotere.

Som det fremgår av fig. 1 forlater lysstrålen 1 lysavbøyer-innretningen 3 som en smal konsentrert lysstråle 1' som føres mot en retroref lektor 5. Retroref lektoren i fig. 1 er i denne utførelse forsynt med et flertall smale, ikke-reflekterende striper 6 som er anordnet med innbyrdes avstand. Øverst og nederst er retroreflektoren forsynt med ikke-reflekterende felt, angitt med henholdsvis henvisningstallene 7 og 8. Hensikten med de ikke-reflekterende feltene 7 og 8 er entydig å definere start og slutt av den virksomme del (stripene 9) av retroreflektoren 5.

Retroref lektoren 5 kan utgjøres av et i og for seg konven-sjonelt refleksmateriale som er vanlig handelsvare og på hvilket de nevnte striper 6 samt ikke-reflekterende felt 7, 8 anbringes. Hensikten med stripene 6 er å skape tilsvarende mellomliggende striper 9 som er reflekterende, slik at de reflekterte lysstråler 10 vil ankomme til en opto-elektrisk detektor 11 på intermittent måte ved at den sveipende lysstrålen 1' reflekteres kun av de nevnte striper 9. På denne måte vil det forstås at den anordning som fremgår av figurene 1-4 i det nevnte US-patent 4.055.834 vil kunne erstattes av den nettopp beskrevne anordning. De anordninger i nevnte US-patent 4.055.834 som er beskrevet i tilknytning til de i dette patent viste figurer 6a, 6b, 7, 8, 10, 11, 12 (f.o.m. utgangen på den der viste fotodiode 6) samt fig. 13 og 14, skal forståes å kunne anvendes i tilknytning til den foreliggende oppfinnelse som ytterligere signalbehandlings-enheter for de signaler som fremkommer på utgangen 12 hos den opto-elektriske fotodetektoren 11. Slik det fremgår av fig.

1 vil de reflekterte lysstråler 10 treffe detektoren 11 med en større spredningsvinkel enn den som lysstrålen 1' har når den forlater lysavbøyerinnretningen 3. Spredningsvinkelen på lysstrålen 10 er så stor at selv om lysavbøyerinnretningen 3 skjermer for en del av lyskjeglen 10, vil likevel en del av lysstrålen 10 treffe detektoren 11. Detektoren 11 bør ha en tilstrekkelig stor lysoppfangningsflate slik at i det minste en del av lysstrålen 10 blir oppfanget. I denne forbindelse vises til fig. 5. På detektoren 11, som kan være av en hvilken som helst konvensjonell oppbygning, og derfor kun er vist skjematisk, er det lys av lysstrålen 10 som treffer detektoren 11 angitt med korte piler, henholdsvis heltrukne og stiplede, henholdsvis vist med henvisningstallene 13 og 13'. Selv om lysavbøyerinnretningen 3 avskjermer (se henvisningstallene 14, 14') for en del av den reflekterte lysstrålen 10, vil likevel en betydelig del av den reflekterte lysstrålen 10 treffe detektoren 11.

Ved således å anordne detektoren 11 på baksiden av lys-avbøyerinnretningen 3, slik som vist i fig. 1 og 5, vil detektoren 11 detektere hvorvidt lysstråler 1' som er rettet mot de reflekterende striper på retroreflektoren, blir reflektert som lysstråler 10. Det faktum at lysstrålen 10 p.g.a. retroreflektorens naturlige egenskaper får en større spredningsvinkel enn lysstrålen 1' som er innfallende på retroreflektoren, er ingen ulempe ved oppfinnelsen, men snarere et vesentlig trekk ved denne, idet en for smal returlysstråle ville bli skjermet nærmest fullstendig av lysavbøyerinnretningen 3 i tilknytning til den utførelses-formen som er vist i fig. 1 og 5. En forutsetning for den løsning som er vist i fig. 5 er således at den nevnte andre spredningsvinkelen er stor nok.

Dersom den nevnte andre spredningsvinkel ikke er stor nok, eller det av andre grunner er uhensiktsmessig å plassere detektoren like bak lysstråleavbøyningsinnretningen, kan det eksempelvis anvendes en løsning som angitt i fig. 6. Ved denne modifikasjon av detektor og lysavbøyerenhetsammen-stilling blir en stråledeler 15 plassert skrått i banen for lysstrålen 1'. Detektoren 11 plasseres slik at de fra retroreflektoren reflekterte stråler 10 avbøyes, eksempelvis i 90° mot detektoren 11 som reflektert, avbøyd lysstråle 10'. En del av den reflekterte lysstrålen 10 vil passere gjennom stråledeleren 15 som lysstråle 10'', idet sistnevnte ikke vil kunne nyttiggjøres. På tilsvarende måte vil en del av den sveipende lysstrålen 1' bli avbøyet, hensiktsmessig en vinkel av 90° ved hjelp av stråledeleren 15 som en lysstråle 1', mens en annen andel av den sveipende lysstrålen 1' vil passere gjennom stråledeleren 15 som lystråle 1''' i retning mot retroreflektoren. Det vil være hensiktsmessig å anbringe stråledeleren 15 like langt fra lysstråleavbøyerinnretningen som fra detektoren 11.

I fig. 7 er vist en modifikasjon av løsningen i fig. 6, hvor det er anbragt et skråttstillet speil 16 med en spalte 17 gjennom hvilken den sveipende lysstrålen 1' kan passere. De av retroreflektoren reflekterte lysstråler 10 vil bli avbøyet av det skråstilte speilet 16, fortrinnsvis i en vinkel lik 90" mot detektoren 11. På denne måte vil man kunne oppfange på detektoren 11 omtrent alt reflektert lys 10. Kravet til lysintensitet for lysstrålen 1' i fig. 7 er mindre enn for lysstrålen 1' i fig. 6.

Den opto-elektriske detektoren 11 vil på sin nevnte utgang 12 levere gjentatte karakteristiske signaler for de inkre-mentene deler av et rasterbllde av gjenstanden 18 (se fig. 3 og 4) som passerer gjennom anordningens deteksjonsplan 19 (se fig. 3 og 4). De karakteristiske signaler vil vanligvis være i form av pulstog hvor pulsene opptrer med samme hyppighet som lysstråler reflekteres tilbake fra retroreflektoren 5.

Selve signalbehandlingen kan i og for seg skje på samme måte som beskrevet i tidligere nevnte US-patent 4.055.834 med de samme enheter som der er vist. For ytterligere forståelse av oppfinnelsen innbefattes derfor US-patent 4.055.834 i foreliggende beskrivelse i tilknytning til hva som i nevnte patent er beskrevet i forbindelse med fig. 6-14, med unntak-else av patentets fig. 12 hvor beskrivelsen kun er knyttet til det som fremgår om signalbehandling f.o.m. den opto-elektriske detektor. For enkelhets skyld er derfor signal-behandlingskretsene i tilknytning til den foreliggende anordning kun angitt generelt med henvisningstallet 20 (se fig. 1), idet en programmeringsenhet 21 for signalbehand-1ingskretsene kan være anordnet. Kommunikasjonen mellom enhetene 20 og 21 skjer via en databuss 22. Signalbehandlingsenheten 20 er forbundet med et fremviser og/eller betjeningspanel 23 via en databuss 24. Signalforbindelsen mellom detektorens 11 utgang 12 og signalbehandlingsenheten 20 skjer over en forbindelse 25.

Det som omfattes av lysstrålesenderen 2 signalbehandlings-enhetene 20, 21, 23 med tilhørende overføringer 22, 24 og 25 samt detektoren 11, lysavbøyningsenheten 3, eventuelt med lysdeleren 15 i fig. 6 eller speilet 16 i fig. 7, er gitt en felles betegnelse 26 i fig. 3 og 4. Ved løsningen i fig. 4 bevirkes lysstrålen 1' til å sveipe mot et skråttstilt speil 27, hvorpå lysstrålen 1' avbøyes i retning av retroreflektoren 5. De lysstråler 1' som ikke blir avskjermet av gjenstanden 18 som passerer gjennom deteksjonsfeltet 19, vil bli reflektert av retroreflektoren som lysstråler 10. Enheten 26 i fig. 3 og 4 kan eventuelt være slik utformet at signalbehandlings- og styreutstyret 20, 21 og 23 befinner seg som en separat enhet på et annet sted enn det apparatur som skjematisk er vist i fig. 3 og 4. I fig. 4 blir gjenstanden 18, eksempelvis en væskebeholder, innført ved stedet A og går ut av apparaturen ved stedet B. Via en avbøyningsflate 28 innføres gjenstanden 18 for en dreieskive 29 og bevirkes deretter til å passere deteksjonsplanet 19, slik som tidligere antydet, hvoretter gjenstanden 18 føres ut av apparaturen via en ledeplate 30 og eventuelt ytterligere transportør (ikke vist) beliggende utenfor dreieskiven 29. Det skal imidlertid forstås at den foreliggende oppfinnelse ikke på noen som helst måte er bundet til transport av gjenstanden langs banen A-B ved hjelp av en dreieskive, idet en løsning som vist i fig. 3 med en transportør 31 også er tenkelig. Imidlertid byr løsningen i fig. 4 på den mulighet å ha en relativt liten avbøyningsvinkel cx ut fra lysgiveren 2 idet lysstrekningen for strålen 1' kan gjøres lengre ved hjelp av speilet 27, hvorved oppnås mindre følsomhet for parallaksefeil, dvs. følsomhet for passeringsavstanden mellom gjenstanden 18 og retroreflektoren. Plassering av enheten 26 direkte ved posisjonen for speilet 27 og fjerning av sistnevnte, vil for samme retroreflektorhøyde bety en større vinkel a og større parallaksefeil.

Ved det som hittil er beskrevet er forutsatt at den utsendte sveipende lysstrålen 1' er en kontinuerlig lysstråle som treffer en retroref lektor av den type som er vist i fig. 1. Dvs. hvor refleksmaterialet er forsynt med et flertall smale, ikke-reflekterende striper 6 som anbringes på tvers av sveiperetningen for strålen 1'. I utførelsesformen i fig. 1 er refleksmaterialet vist som et bånd. Imidlertid skal det forstås at ref leksmaterialet kan ha en hvilken som helst ønsket dimensjon i horisontal og vertikal retning, og at utførelsen 1 fig. 1 således Ikke på noen måte skal ansees som begrensende for oppfinnelsen. Som et alternativ til løs-ningen i fig. 1 med refleksmateriale med et flertall smale, ikke-reflekterende striper, foreslås det ifølge oppfinnelsen alternativt å anvende en retroreflektor av et ubehandlet refleksmateriale, slik som antydet i fig. 2 med henvisningstallet 32.

Dersom det med en retroref lektor av den type som er vist i flg. 2 fortsatt ønskes anvendt en kontinuerlig lysstråle 1 fra lysgiveren 2, behøves et tversgående raster 33 (vist med strekprikket linje i fig. 3, og i perspektiv i fig. 2A). Rasteret består av vekselvis tette og gjennomsiktige striper 34 og 35, hvorved de nevnte striper samt blokkerende felt øverst og nederst, henholdsvis 36 og 39 i realiteten har samme funksjon som den spesielt utformete retroreflektoren 5 i fig. 1. På denne måte vil det bli lntermlttente lysstråler 1' som treffer retroreflektoren 32 og de reflekterte lysstråler (ikke vist) på fig. 2A som passerer gjennom rasteret 33 vil på den måte som er beskrevet tidligere treffe detektoren 11. Ved den løsning som er vist i fig. 2A, vil det således kunne brukes en retroreflektor 32 uten behov for spesialbehandling av denne. Rasteret 33 kan utformes med en oppløsning alt avhengig av de deteksjonskrav som settes.

Med den løsning som er vist i tilknytning til retroreflektoren 32 i fig. 2 og med de samme tekniske løsninger som tidligere definert i tilknytning til figurene 1, 3-7, kan det være fordelaktig i stedet for en kontinuerlig lysstråle 1 å anvende pulset lys 1 for den sveipende lysstrålen 1'. Ved en slik løsning kan, som eksempel, anvendes en styrbar laserdiode som utstyres med en kollimerende linse. I denne forbindelse vil det være nødvendig å ha en styreforbindelse 38 (se fig. 1) mellom signalbehandl ingsenheten 20 og lysgiveren 2. Signalbehandlingskretsen 20 vil således kunne bestemme pulseringsfrekvensen for lysstrålen 1. Det er imidlertid viktig at motoren 4 for den roterende speilenheten 3 har en stabil, kjent hastighet. Dette kan oppnås ved å anvende motorer av i og for seg kjent type med disse egenskaper. Som et ytterligere alternativ kan det i det tilfellet at lyset 1 ikke pulses, gjøres bruk av måling av mottatt signalstyrke ved diskrete, bestemte tidspunkter. De samme krav må i så fall også settes til motoren 4.

I fig. 8 er illustrert hvorledes en to-dimensjonal avsøkning vil kunne finne sted. I dette tilfellet vil det være hensiktsmessig å anvende en pulserende lysstråle 1' som på den tidligere beskrevne måte avbøyes av lysstråleavbøyeren 3, også her vist i form av en roterende speilenhet som drives av en motor 4. Den sveipende lysstrålen 1' treffer et speil 27' hvorpå lysstrålen avbøyes mot retroreflektoren 32. I denne forbindelse skal det kort vises til utførelsesformen i fig. 4 hvor man hadde et speil 27 som var stasjonært. Dersom speilet 27 var gjort bevegelig om en akse loddrett på tegningsplanet ville det samme kunne oppnås som illustrert i fig. 8. I fig. 8 er således speilet angitt med 27<*> og ved hjelp av dobbeltpilen 39 angitt å være frem og tilbake vippbart. Den sveipende lysstrålen 1' vil i utførelsesformen i fig. 8 bevege seg i retningen av pilen 40 mens vippingen av speilet 27' vil resultere i at lysstrålen som fortoner som en prikket linje 41 på retroreflektoren 32 vil bevege seg opp og ned 1 retningen av pilen 42 på retroref lektoren 32. Det oppnås derved et punktraster på retroreflektoren 32. Når en gjenstand passerer gjennom strålebanen for den sveipende lysstrålen 1', vil det således bli dannet et punktrasterbilde av gjenstandens kontur på retroreflektoren 32, hvilket punktrasterbilde blir reflektert tilbake fra retroreflektoren 32 som stråler 10 som går via speilet 27 til lysdetektoren 11. P.g.a. spredningsvinkelen for lysstrålen 10, vil, som tidligere beskrevet, lysavbøyningsenheten 3 Ikke ha skjerm-ingseffekt av betydning i tilknytning til den deteksjon som finner sted ved detektoren 11. Den videre signalbehandling som skjer av de signaler som kommer fra detektoren 11 foretas som tidligere beskrevet i tilknytning til de foregående figurer. Det skal umiddelbart forstås at vippetakten for den motor 43 som styrer speilet 27' samt rotasjonshastigheten for speilenheten 3 må være kjent av signalbehandlIngsenheten 20. ;I fig. 9 er vist en variant av løsningen i fig. 8 hvor en flaske 18 beveges på et transportbånd 31. En lysstråle 1 utsendes fra lysgiver 2 og blir avbøyet ved hjelp av lys-avbøyeren 3 som drives av motoren 4. En detektor 11 med tilhørende forsterker 11<*> (ikke inntegnet på de foregående figurer) er også tilveiebragt. Ved den viste løsning i fig. 9 bevirkes den sveipende lysstrålen 1' til å tegne horison-tale punktlinjer 41 på retroreflektoren 32. I stedet for et vippbart speil 27 (se fig. 8) foreslås det å la lysstråle-avbøyerenheten være vippbart opplagret, som antydet med pilen 44. Når således lysavbøyerenheten 3, 4 bevirkes til å vippe som angitt med dobbeltpilen 44, vil linjene 41 bevirkes til å vippe opp og ned på retroreflektoren 32. Slik vippebevegelse kunne eventuelt tenkes bevirket av en skrittmotor 45 som ved hjelp av et bånd 46 er forbundet med lysavbøyerenheten og bevirker denne til å vippe frem og tilbake.

Ved den løsning som er vist i fig. 10 er tilsiktet å la lysstrålene passere over deteksjonsfeltet i alt vesentlig innbyrdes parallelle. Ifølge oppfinnelsen foreslås det her å anvende et kollimerende optisk element 47 av i og for seg kjent type, eksempelvis en holografisk linse. Fordelen med denne løsning er at man blir helt uavhengig av gjenstandens avstand fra retroreflektoren 5; 32, (parallaksefell), Idet lysstrålene 1' er i alt vesentlig parallelle over deteksjonsfeltet. Ved den løsning som er vist i fig. 10 gjelder forøvrig de samme betraktninger hva angår de foregående figurer, således at løsningen vil kunne anvendes enten for en-dimensjonale eller to-dimensjonale rasterbilder, slik som i tilknytning til figurene 8 og 9, samt med kontinuerlig eller pulserende lys, avhengig av typen av retroreflektor, se figurene 1, 2, 2A, 3-7.

Det er en vesentlig fordel ved den foreliggende oppfinnelse at retroreflektoren kan være et refleksmateriale av i og for seg kjent handelsvare. Dermed oppnås en meget rimelig retroreflektor. En fordel med retroreflektoren er at den alltid kaster tilbake lyset i den samme hovedretning som den mottok lyset.

Som alternativ til den viste og beskrevne lysavbøyerinnret-ningen kan man i stedet for et roterende eller oscillerende speil anvende holografisk avbøyningselement. Med lysstråle-avbøyerinnretning skal således forstås ett hvilket som helst tenkelig teknisk element, med hvilken der oppnås den samme tekniske effekt som her er vist og beskrevet.

I tilknytning til fig. 10 nevnes at det kollimerende optiske elementet 47 eventuelt kan være en ordinær linse, selv om en holografisk eller fresnellinse kan være mest hensiktsmessig. Ved løsningen i fig. 10 unngås den parallaksef ell som vil kunne være tilstede ved de løsninger som særlig fremgår av fig. 1, 3, 8 og 9. For å sikre mest mulig entydig deteksjon, er det således viktig at de gjenstander som skal måles i henhold til hva som er beskrevet i tilknytning til fig. 1-4, 8, 9 passerer retroreflektoren i en bestemt avstand.

Innenfor oppfinnelsens ramme kan tenkes ytterligere modifika-sjoner av de anordninger som er vist og beskrevet samt tekniske ekvivalenter av disse, idet det som her er vist og beskrevet kun tjener til å illustrere oppfinnelsestanken og ikke på noen måte skal ansees som begrensende for oppfinnelsen.

Ved den foreliggende oppfinnelse kan man således unngå en relativt kostbar fiber-optikk detektorsøyle samt kritisk oppjustering av denne, og ved bruk av moderne laserdioder som dessuten er styrbare og har lengre levetid enn de konven-sjonelle gasslasere, og dessuten er billigere enn disse, kan den foreliggende anordning gjøres vesentlig rimeligere enn den teknikk som er beskrevet i nevnte US-patent nr. 4.055.834, utstedt 25. oktober 1977.

Ved den foreliggende anordning er det kun aktive komponenter på en side av transportøren, dvs. laseren, lysstråleavbøyer-innretningen med tilhørende motor samt detektoren 11. Dette gjør anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse særlig produksjonsvennlig og rimelig, samtidig som den kan gjøres meget kompakt. Ved at de nevnte komponenter anordnes kun på en side av transportøren, blir disse vibrasjonsuavhengige. Særlig i forbindelse med en transportør oppstår ofte vibrasjoner. Eventuelle små vibrasjoner på retroreflektoren har ingen betydning for retroreflektorens ytelse.

Oppjusteringen av den foreliggende anordning vil være lettere, først og fremst fordi refleksjonsmaterialet man skal sveipe over kan lages av vilkårlig bredde. Ved anbringelse av laseren, lysstråleavbøyerinnretningen og detektoren på en side av transportøren, bortfaller kravet til å ha en stiv ramme som forbinder laseren og lysstråleavbøyningsinnret-ningen med detektoren, se US-patent nr. 4.055.834. Reflek-toren vil uansett reflektere den mottatte lysstrålen tilbake i nøyaktig samme retning som den ble mottatt. Retroreflektoren kan være en hvilken som helst kjent type, f.eks. såkalt kulereflektor eller prismereflektor.

Claims

Anordning for å generere, detektere og karakterisere et rasterbllde av en gjenstands (18) kontur, hvor en smal, konsentrert lysstråle (1') med en første spredningsvinkel utsendes mot en lysstråleavbøyerinnretning (3) som bevirker lysstrålen til gjentatte ganger å sveipe i et plan (19) gjennom hvilket gjenstanden (18) føres, og hvor de lysstråler (10) som ikke avskjermes av gjenstanden oppfanges, og opto-elektrisk omdannes til elektriske signaler som er karakteristiske for de inkrementelle deler av et rasterbllde av gjenstanden (18), idet nevnte elektriske signaler behandles til å gi et karakteristisk uttrykk for gjenstandens (18) kontur, karakterisert ved at en retroreflektor (5; 32) er anbragt slik at de av gjenstanden (18) ikke-avskjermete lysstråler (10) reflekteres tilbake i nevnte plan (19), og at en detektor (11) oppfanger de reflekterte lysstrålene (10) og omdanner disse til nevnte elektriske signaler.
2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at retroref lektoren (5) er forsynt med et flertall smale, ikke-reflekterende, innbyrdes adskilte striper (6) som er anbragt på tvers av retroreflektoren over en vesentlig del av dens utstrekning.
3. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i strålingsbanen for den sveipende lysstrålen er anbragt et raster (33) bestående av et flertall smale vekselvis ikke-reflekterende (34) og gjennomsiktige striper (35) som har samme orientering.
4. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert ved at en lysstråledetektor (11) er anbragt, sett i retningen av de reflekterte lysstråler, bak nevnte lysstråleavbøyerinnretning (3), idet lysstråleravbøyerinnretnlngen er utformet og dimensjonert og lysstråledetektoren (11) plassert slik at lysstråleavbøyer-innretningen (3) skjermer kun for en del av de reflekterte lysstrålers (10) lyskjegle.
5. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1-3,karakterisert ved at en stråledeler (15) er plassert i strålingsbanen for den sveipende lysstrålen (1') og de reflekterte lysstråler (10), og at lysstråledetektoren (11) er slik anordnet at en del (10') av de reflekterte lysstråler (10) avbøyes mot lysstråledetektoren (11).
6. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1-3,karakterisert ved at det i strålingsbanen for den sveipende lysstrålen (1') samt de reflekterte lysstråler (10) er anbragt et skråttstilt speil (16), utformet på slik måte at de reflekterte lysstråler (10) avbøyes i vinkel mot lysstråledetektoren (11), samt at en spalte (17) er anbragt i speilet, hvorved den sveipende lysstrålen (1') passerer uhindret gjennom speilet (16).
7. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert ved at den utsendte lysstrålen er en kontinuerlig lysstråle.
8. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1, 2, 4-6,karakterisert ved at den utsendte lysstrålen er en pulset lysstråle.
9. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert ved at lysavbøyerinnretningen består av minst en bevegelig speilenhet (3; 27').
10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte bevegelig(e) speil (3; 27) er roterende eller oscillerende.
11. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1-8,karakterisert ved at lysstråleavbøyer-innretningen består av et holografisk avbøyningselement, f.eks. roterende holografisk plate.
12. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1-11,karakterisert ved at lysstrålene bevirkes til å passere i nevnte plan (19) med i alt vesentlig lik vinkel relativt horisontalen, idet de sveipende lysstrålene passerer gjennom et kollimerende optisk element (47) før de når retroreflektoren.
13. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1-12,karakterisert ved at de utsendte og reflekterte lysstråler bevirkes til å endre stråleretning ved hjelp av et ytterligere speil (27, 27').
14 . Anordning som angitt i krav 13, karakterisert ved at det ytterligere speilet er fast skråttstillet.
15. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1, 4-13,karakterisert ved at nevnte ytterligere speil (27') er innrettet til å kunne oscillere, til dannelse av to-dimensjonalt lyspunktraster på retroreflektoren (32).
16. Anordning som angitt i ett eller flere av kravene 1, 4-13,karakterisert ved at, for dannelse av to-dimensjonalt punktrasterbilde på retroreflektoren (32), nevnte lysstråleavbøyerinnretning (3) er forsynt med midler (44-46) for å bevege dens akse frem og tilbake i et plan vinkelrett på lysstråleavbøyningsplanet (41).
17. Anordning som angitt i ett eller flere av de foregående krav,karakterisert ved at de av gjenstanden lkke-avskjermete lysstråler (1') reflekteres tilbake (10) med en andre spredningsvinkel som er lik eller større enn den første spredningsvinkelen.