SE431594B - Anordning for fotoelektrisk detektering av foremal - Google Patents

Description

20 25 30 35 .Figur 2 visar en sektion genom en kammare innefattande strålningsavgivande organ.

Figur 3 visar strålningsgången i en kammare sedd från sidan.

Figur 4 är en förklarande figur som schematiskt visar den strålning som uppnås genom de speglingsbetingelser som före- ligger inom höljet mellan dessa väggar, då kammarens tvärsnitt är rektangulärt.

Figur 5 visar en praktisk utföringsform av en anordning en- ligt uppfinningen.

Den i figur 1 visade anordningen består av en lådformig en- het 1 inuti försedd med en skiljevägg 2 så att två lângsträckta kammare 3, 4 bildas. Ena väggen 5, 6 av vardera kammaren respek- tive är utförd med en slits 7 respektive 8. I den ena änden av kammaren 3 är ett ljusemitterande onym 9 insatt, exempelvis i form av en lysdiod. I motstående ände av kammaren 4 föreligger ett mottagningselement 10. Det ljusemitteæande orgææm 9 är ge- nom en kontaktklämma 11 anordnat att anslutas till en icke när- mare visad drivkrets under det att det mottagande elementet 10 genom en kontaktklämma 12 är anordnat att anslutas till en mot- tagningskrets exempelvis för styrning av manöverkretsar till någon maskinutrustning. Det antages att kamrarnas innerväggar är så behandlade att de kan tjäna som spegelytor.

Anordningen fungerar på följande sätt. Det antages att på ett visst avstånd från de med slitsar 7, 8 försedda ytorna ett föremål 13 är förhanden. Vidare är det ljusemifiterande organet 9 riktat snett ned mot kammarens 3 botten 14. Såsom visat med streckprickade linjer 15 utgår från det ljusemífiteranåe organet 9 en ljusstråle som reflekteras mot bottnens 14 inneryta. Efter reflektion utträder strålen ut ur springan 7 och träffar före- målet 13. Strålen reflekteras härvid av föremålet 13 och inträder i springan 8 i kammaren 4 inte långt från det ljusmottagande elementet 10. Efter reflektion i innerytan av kammarens 4 botten- vägg 16 uppfångas ljusstrålen 15 av det mottagande elementet 10 och härav alstrade signaler påföres genom kontaktklämman 12 den icke visade mottagningskretsen. Den enkla reflektionsgång -som är visad genom de streckprickade linjerna 15 är givetvis en bland många strålgångar. Ett icke ovanligt förlopp är visat genom streckade linjer 17. Den härvid från organet 9 10 15 20 25 30 35 CO A3 <É) 04 §_la iQ CD I -4 utgående strålningen reflekteras ett flertal gånger mellan väggarnas 5 och 14 innerytor i kammaren 13 till dess strål- riktningen blir sådan att den lämnar kammaren genom springan 7 i stället för att reflekteras av innerytan på väggen 5.

Strålen 17 träffar, såsom beskrivits i samband med strâlgången 15, föremålet 13 och reflekteras tillbaka och inträder igenom springan 8 i kammaren 4. Strålen antages här utföra ett flertal reflektioner mellan väggarnas 6 och 16 innerytor till dess den mottages av det mottagande elementet 10. Fördelen med flerfaldig reflektion och reflektionsförloppen i övrigt skall närmare be- skrivas i samband med figurerna 2-4.

Figur 2 visar anordnandet av fyra lysdioder 18, 19, 20, 21 invid ena änden av en kammare 22. Som framgår av figuren är lys- dioderna anordnade under den med slits 23 försedda väggen 24 av kammaren. I figuren är visad en från dioden 19 utgående stråle 25 som en gång reflekterats mot innerytan av kammarens botten- vägg 26. Enligt reflektionslagen bildar strålen 25 en vinkel relativt normalen till bottenytan 26 lika med infallsvinkeln.

Strâlen går som synes snett ut ur slitsen 23. Om man följer en från dioden 20 utgående strålbana 27 har denna en sådan utträdes- vinkel ur dioden relativt bottnen 25 att en flerfaldig reflektion mellan innerytorna av väggarna 24 och 26 uppstår. Efter några reflektioner når strålen 27 slitsen 23 och utträder ur denna.

Det är att märka att strålen 27 tack vare den flerfaldiga re- flektionen och den ursprungliga inriktningen mot bottnen 26 får en avsevärt mindre lutning vid utträdet ur slitsen 23 än strålen 25. Genom anordnandet av ett flertal lysdioder på visat sätt kommer flerfaldigt i kamrarna reflekterade strålar att vid ut- trädet ur slitsen dominera vilket innebär att genom det symme- triska arrangemanget en maximal -Strålningsinteflfiitet uppstår i en riktning rakt ut från slitsen. Av detta följer att genom asymmetriskt anordnande av lysdioderna en riktning av strålnings- koncentrationen kan väljas för anpassning till förekommande behov.

Analogt med vad som ovan sagts kan även på mottagningsdelen genom ett avpassat anordnande av mottagningselementet eller -elementen avgränsad inkommande strålning väljas för mottagning d.v.s. rikt- verkan uppnås.

Av figur 3 som representerar ett tänkt snitt genom kammare 22 i slitsens 23 längdriktning framgår hursom utgående strålning icke tillåts ske direkt utan först efter någon reflektion på grund 10 15 20 25 30 35 829 CJ 720-1 av att slitsen 23 icke börjar förrän ett stycke från lysdioden 20 d.v.s. området kring lysdioderna ärhelt intäckt.

Tidigare har nämnts att kammarens innerytor tjänar som spegelytor även vad besträffar kammarens längsgående sidoytor.

Detta för med sig att strålförloppen i praktiken blir än mer komplicerade än vad smnhär principiellt visats i samband med figur 1-3.

Figur 4 visar schematiskt strålningsutbredning i tvärled med hänsyn tagen till reflektionen i sidoväggarna i kombination med reflektionerna mellan ovan- och bottenytorna. Hänvisnings- beteckningarna är desamma som i figur 2 och 3 för varandra mot- svarande delar. De fyra sändarna 18-21 kan genom reflektion i sidostyckena sägas vara ekvivalenta med tolv sändare placerade under ett oändligt brett ovanstycke 24 försett med en slits 23.

Höger sidoväggs reflekterande inverkan motsvarar sändarna 18a - 21a. På samma sätt svarar sändarna 18b - 21b mot reflektering av vänster sidovägg. 3 Inverkan av en reflektion i bottenytan svarar mot en rad sändare 28 placerade symmetriskt i förhållande till bottenytans plan. Två reflektioner i bottenytan innan strålningen passerar slitsen 23 svarar mot sändarraden 291 Varje reflektion i botten- ytan svarar därför mot en förflyttning av sändarraden en sträcka motsvarande dubbla avståndet mellan ovan- och bottenytorna i kammaren. Det utsända strålningsknippet blir därför smalare efter flera reflektioner. Detta framgår av strålarna 25 respektive 27 och 25b respektive 27b. Ett likartat resonemang kan föras även för andra tvärsnittsformer hos kammaren, exempelvis cirkulärt.

Den i figur 5 visade praktiska utföringsformen består av en profillängd 31 med två hålrum 32, 33 avsedda att bilda kammare. vardera hålrummet är utfört med en springa 34, 35 respektive vars sidokanter är försedda med vinkelflänsar bildande spår 36, 37 respektive för upptagande av en transparent skyddslist 38 (endast en visad) som såsom framgår kan vara utförd med en linsliknande utbuktning 34 för ytterligare sammanbrytning av strålarna. För att åstadkomma ett täckt parti av slitsarna vid ändarna kan listen därstädes vara ogenomskinlig. Profillängdens ändar är an- ordnade att uppta ändstycken 40, 41 av vilka ändstycket 40 uppbär en enhet 42 innefattande fyra lysdioder 43 för samverkan med hålrummet 33 som skall bilda den ena kammaren och av vilka änd- 10 15 20 25 30 8203720-1 stycket 41 uppbär en enhet 44 innefattande mottagningselement 45 för samverkan med hâlrummet 32 bildande den andra kammaren.

Vid krav på mycket långt detekteringsavstånd.kan fiüutom den re- flekterande strålning som emanerar från lysdioderna 43 även vara lämpligt att anordna direktstrâlande lysdioder. Två dylika 46 är i föreliggande fall anordnade på den mot slitsen 34 vända sidan av enheten 42. Dessutom är det i vissa fall lämpligt att placera en lysdiod 47 riktad parallellt med slitsen 35 d.v.s. rakt in i kam- maren. Genom ett dylikt anordnande kan den reflekterande signalen från ett föremål som närmar sig anordningen hållas vid godtagbara värden, enär, vid användande av enbart inom kammaren reflekterad utgående strålning, på grund av riktverkan, den mottagna signalen vid korta avstånd avtar. De nämnda ändstyckena kan innefatta all nödvändig elektronik för anordningens funktion. Om någon direkt utgående strålning såsom med lysdioderna 46 icke är önskvärd kan skyddslisten vara utförd av Qgengmskinligt material eller försedd med en beläggning vid partiet över lysdioderna.

Det är givetvis möjligt att rikta lysdioderna och/eller mot- tagningselementen i förhållande till bottenytan i respektive kam- mare för att ernâ en anpassning till förekommande dritfskrav och betingelser. Inom ramen för uppfinningen kan ett sådant utförande tänkas, vid vilket man utgår från exempelvis en plaststav av genom- synligt material för bildande av en kammare. Härvid förspeglar man samtliga lângsidoytor men, för bildande av en slits lämnas ett lång- sträckt parti oförspeglat. Långsidorna kan härefter beläggas med skyddsskikt för de förspeglade ytorna. Lysdioder och fotocelldon kan sedan monteras eller sammangjutas med stavmaterialet vid respek- tive ändkanter. Om exempelvis man önskar skydda spegelytorna inne i kamrarna i de visade utföringsformerna mot fukt eller dylikt kan respektive kammare fyllas med något genomsynligt material t.ex. plast. Som synes uppnås genom uppfinningen en mycket enkel och ändmålsenlig uppbyggnad lämplig att anbringas exempelvis vid en dörrkarm och riktad mot det område som skall övervakas.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 0-1 "ß ' CÛ m) CD (J: ~<1 ha Patentkrav

1. Anordning för fotoelektrisk detektering av föremål inne- fattande don för sändning och mottagning av strålning k ä n n e - t e c k n a d av att åtminstone ett av nämnda don (9 eller 10) är innefattar i en lånqsträckt kammare (3 eller 4) varvid en vägg- yta (5) av kammaren är utförd med en slits (7 eller 8) för strål- ningsgenomgång, och varvid kammarens innerytor är reflekterande.

2. Anordning enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a d av att nämnda don är anordnade i kammarens ena ände.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n a d av att ett eller flera strålningsmottagande element (10) är an- ordnade i en kammare (4).anordnad parallellt med en kammare (3) innehållande ett eller flera strålningssändande don (9), varvid nämnda element (10) är anordnat i en relativt sändningsdonen (9) motstående ände av sin kammare'(4). k ä n n e t e c k n a d av att

4. Anordning enligt krav 3 kamrarna (3,4) är hopbyggda till en enhet.

5. Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e - t e c k n a d av att respektive slitsars (7,8) ändpartier är be- lägna på avstånd från intilliggande don (9) eller element (10).

6. Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e - t e c k n a d av att sändningsdonen (18-21 fig. 2) respektive mot- tagningselementen kan vara anordnade på ringa avstånd från den slits- försedda väggen (24) av respektive kammare.

7. Anordning enligt något av föregående krav k ä n n e - t e c k n a d av bredvid varandra liggande hålrum (32,33) i en profillist (31) försedd med längsgående slitsar (35,36), varvid ändstyckena (39,40) är anordnade för förslutning av hålrummen. k ä n n e t e c k n a d av att respektive kammare är anordnad att bildas

8. Anordning enligt krav 7 av att det ena ändstycket innefattar en enhet (41) uppbärande strålnings- sändande don (43) avsedda att samverka med det som kammare tjänande ena hålrummet (33), under det att det andra ändstycket (41) inne- fattar en enhet (44) uppbärande mottagningselement (45) avsedda att samverka med det andra hålrummet (32).

9. Anordning enligt krav 7 eller 8 k ä n n e t e c k n a d av att slitsarnas (34,35) kanter är försedda med spår (36,37) för upptagande av transparenta skyddslister (38).

10. Anordning enligt krav 9 k ä n n e t e c k n a d av att respektive skyddslist (38) är försedd med ett utbuktande lins- 10 15 20 ,. 8203720-1 liknande parti (39) som sträcker sig utefter listen.

11. Anordning enligt något av föregående krav av att de strålningssändande donen och/eller de k ä n n e - t e c k n a d mottagande elementen kan anordnas riktade i olika riktningar re- lativt ifrågakommande långstäckta ytor i respektive kammare.

12. Anordning enligt krav 11 k ä n n e t e c k n a d av att en grupp sändningsdon (42) är riktade in i respektive kammare (33) under det att en andra grupp (46) är riktade ut mot ifrågakommande slits (35 fig. 5).

13. Anordning enligt något av föregående krav av att respektive kammare är utfylld med ett ge- k ä n n e - t e c k n a d nomsynligt- material t.ex. plast.

14. Anordning enligt något av krav 1-6 k ä n n e t e c k - n a d av att respektive kammare är uppbyggd av en stav av genomsynligt material, varvid stavens långsida eller långsidor är förspeglade med undantag av ett respektive slits bildande parti, och varvid strâlningssändnings- och -mottagningsdon är anordnade vid stavändarna.

15. Anordning enligt krav 14 att de förspeglade partierna är belagda med ett skyddsskikt. k ä n n e t e c k n a d av