SE509711C2 - Förfarande och anordning för att framställa en bild - Google Patents

Description

Log, t : \ e ø v: 509 711 2 Vid avbildning av ändområdet av ett optiskt fiberband innehållan- de parallella optiska fibrer eller ekvivalent av ånddmrådena av flera optiska fibrer placerade med sina åndpartier parallellt med och invid varandra, så att ändpartiernas längdaxlar ligger i ett soch samma plan, används en kamera ed linssystem och ett ljus- känsligt organ, vilket innefattar ljuskånsliga element anordnade i ett plan. Linssysteens optiska axlar eller allmänt en mittlin- je i ett ljusknippe från åndområdet resp. ändområdena till lins- systemet bildar en sned vinkel med planet genom de optiska fib- aorernas ändområden, särskilt en vinkel av mellan 45 och 60' och företrädesvis mellan 45 och 55°. Företrädesvis används två lika- dana, symmetriskt placerade kameror, så att de optiska axlarna hos deras linssystem inbördes har en vinkel av exempelvis mellan 75 och 90°, för att avbildningar skall erhållas, som innehåller astillräcklig information rörande fiberändarnas lägen för att dessa skall positioneras såsom för att utföra en hopsvetsning. För att erhålla en skarp avbildning av alla fiberändar ligger de ljus- kånsliga elementens plan i en kamera i en lämplig sned vinkel i förhållande till den optiska axeln hos denna kameras linssystem zneller i förhållande till den ovan nämnda mittlinjen. Denna sneda vinkel är så vald, att planet genom de ljuskänsliga elementen passerar genom de enskilda optiska fibrernas bilder, såsom de er- hålls av kamerans linssystem.

FIGURBESKRIVNING zsüppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett ej begränsande utföringsexempel i samband med de bifogade ritningar- na, i vilka: - Fig. 1 är en schematisk bild av en fiberbandssvetsningsapparat med ett optiskt system för avbildning av ändområden av inlagda æfiberband och - Pig. 2 är en sidovy av en fiberbandssvetsningsapparat.

BESKRIVNING Av PÖREDRAGEN Urröluncsronn I fig. 1 visas schematiskt delar av en fiberskarvningsapparat. Ändytor av ett antal optiska fibrer, som i det visade fallet är æåtta - med fördel används apparaten också för fiberband med tolv ingående fibrer - och är numrerade från l till 8 och som är hop- hållna till ett fiberband, visas liggande längs en x-axel, vilken i figuren ligger horisontellt i papperets plan. För svetsning av nnnn 4.

OO r o fl' ^ a “c 0001' nr. coon na o 10 coso a ., o _,_ o h ou r o C ecco fran e 3 n c . ooo o.:,.øf~n _ ° n a o fl 'zoo n.

C O con an: r 'YO n 0 a i 509 711 fibrerna finns elektroder ll belägna i x-axelns riktning något under planet geno fiberändarna. Vid svetsningstillfället kan de placeras på lämpligt sätt i förhållande till fibrernas ändytor och sedan bildas mellan elektroderna ll en elektrisk ljusbäge, :som uppvärmer fibrernas ändområden och svetsar dessa mot andra fibrer, ej visade, också lämpligen fasthällna till att bilda ett fiberband. Fibrerna antas ligga längs en z-koordinataxel, som i figuren är vinkelrät mot papperets plan, och vidare finns en y- koordinataxel, sm är vinkelrätt mot både fibrernas längdrikt- aoning, dvs mot z-axeln, och dessutom mot x-axeln och figuren visas ligga vertikalt i papperets plan.

För att fastställa fibrernas lägen och speciellt deras ändytors lägen och eventuellt flera parametrar för fiberändarna används två kameror 13, som innefattar optiska linssystem visade vid 15. usnessa linssystem är anordnade med sina optiska axlar snett mt xz-planet, dvs mt det plan som passerar genom fibrernas 1 - 8 ändoråden, och bildar en spetsig vinkel a med detta. De optiska axlarna kan antas ligga i samma xy-plan, dvs i samma vertikalplan sett i figuren, så att projektionerna av de optiska axlarna på anplanet geno fiberändarna, xz-planet, ligger vinkelrätt mot fi- berändarnas längdriktning, z-riktningen. Axlarna bör helst ligga vinkelrätt mt varandra för att ge största möjliga information om fiberändarnas lägen. Detta ger en vinkel a av 45°. Det kan vara svårt att på praktiskt sätt åstadkoma en sådan vinkel i en fak- atisk svetsningsapparat, där en mängd ytterligare anordningar finns. En vinkel a i intervallet 45 - 60' ger dock i allmänhet tillräcklig god information.

Kamrorna 13 innefattar vidare ljusdetektorer 17 med en uppsätt- ning ljuskänsliga element, exempelvis CCD-element, anordnade i aoett plan. De ljuskänsliga elemnten är kopplade till en elektro- nisk bildbehandlingsenhet 19 och genom denna till en bildskärm 21, sä att den upptagna bilden kan visas på denna. Eftersom fib- rernas l - 8 ändomrâden ligger snett och ej vinkelrätt mot kame- rornas 13 optiska axlar, ligger inte heller de av linssystemen 15 asåstadkomna avbildningarna av fiberändarna i samma plan vinkelrätt mot den optiska axeln utan de ligger i ett plan, so bildar en vinkel ß mot detta. För att erhålla skärpa över hela bilden an- ordnas dä också planet med de ljuskänsliga elementen hos ljusde- rn .» f, noer- vn <- n * 70 ooco onoo nu r -.~ n q- " mono e: - f ,, ß ..

Doo rr' om, o f, r nen _00. u n L o e r : f c 509711 4 tektorerna 17 i denna vinkel mot den optiska axeln och vidare på rätt avstånd från det optiska systemet, så att bildpunkterna er- _hâllna från var och en fiberändarna ligger i detta plan.

Sambandet mllan vinklarna ges av relationen 1 + 1 W wo där M¿ är det optiska systemets 15 förstoring. s tanß= -tanu (1) På grund av de olika avstånden från de avbildade objekten nr. 1 - 8 till de optiska systemen 15 blir förstoringen av objekten olika vid avbildningen på de ljuskänsliga detektorerna 17, men detta är 1ointe hindrande, eftersom en kalibrering av en upptagen bild lätt kan genomföras och eftersom det i många fall är det relativa lä- get för mittför varandra placerade fiberändar som är av intresse.

För att erhålla lika orienterade bilder på bildskärmarna 21, görs den elektroniska hopkopplingen mellan ljusdetektormatris 17 och 1sbildskärm 21 olika för dessa, enär annars den ena bildskärmen kommer att visa fiber nr. l överst och den andra bildskärmen fi- ber nr. 8 överst.

I fig. 2 visas en detaljerad vy delvis i sektion genom en fiber- svetsningsapparat särskilt avsedd för svetsning av optiska fiber- znband, där vyn/sektionen är tagen i huvudsak centralt geno appa- raten och vyn är sedd parallellt med och sektionsdelarna tagna vinkelrätt mot riktningen hos de fibrer, som skall ihopsvetsas. I denna apparat används ett snett arrangemang av ytan med ljus- känsliga CCD-element enligt ovan. Apparatens komponenter uppbärs asav en långsträckt rambalk 43 med längdriktning sammanfallande med fiberriktningen och med rektangulärt tvärsnitt, som är uppstödd mot ett underlag 45 via fyra sneda ben 47. Benen 47 kan innefatta avfjädrande mellanstycken såsom 49. Mitt på rambalken 43 är ett mittstativ 51 fastgjort och uppskjuter från denna. Hittstativet æS1 har allmänt en likbent triangulär form.med spetsen mellan de lika benen riktad nedåt mot rambalken 43 med en övre i huvudsak horisontell och plan yta och med två symetriskt placerade ut- språng eller triangelhalvor 55. Dessa utskjuter vinkelrätt mot fibrernas riktning och är avskurna vid sina triangelspetsar med æytor, som bildar rät vinkel med triangelformens sneda sidor. Ut- ef: vom- r v :en u .5 -509 711 sprången 55 uppbär ljuskällor och kameror, se nedan.

Den övre horisontella ytan hos mittstativet 51 uppbär ett elekt- rodhus 57, vid vilket delar, ej visade, är fästa, vilka erfordras för fasthållning av fibrernas ändar och för dessas inriktning med svarandra, och vidare svetsningselektroderna 11. Vid utsprånens 55 yttre sidor finns sneda cylindriska genomgående hål 59, vilka går parallellt med de yttre avskurna sidorna hos utsprången och vilkas axlar ligger i ett vertikalt tvärgående plan, i vilket också ändytorna ligger hos de fibrer, som skall skarvas ihop. Ax- 1olarna hos hålen 59 och de yttre avskurna ytorna hos utsprången 55 11gger 1 en vinkel av mellan 30 och 4s'«1 förna11anae u111 etc vertikalplan, i det föredragna fallet i en vinkel mellan 35 och 40' och företrädesvis omkring 37'. I hålen 59 passerar ljus från ljuskällor 23 såsom lysdioder 21 anbragta i hålens undre ände. 1sLjus från lysdioderna 21 passerar i hålen 59 mot dessas övre än- dar men avbländas först av bländare 27', som utgörs av plattor, vilka vinkelrätt inskjuter i det inre av hålen 59 och är anbragta i slitsar i mittstativet S1 på ett avstånd från dessas övre öpp- ningar, so ungefär är lika stort som hålens 59 diameter. Blän- :ndarplattorna 27' har rak inre eller nedre kant och inskjuter till ungefär mitten i hålen 59, så att ljuset får passera genom en un- gefär halvcirkelformig öppning. Vid hålens 59 övre öppningar sit- ter ljusspridande organ 29 såsom lämpliga gitter för att åstad- koma jämn bakgrundsbelysning. zsxameraenheter 61 är insatta med sina främre delar i motsvarande hål i de sneda ytorna hos mittstativets omvända triangelform. Ka- meraenheterna 61 har en främre del 63, som innehåller deras op- tiska system. De optiska systemens optiska axlar är parallella med axlarna hos hålen 59 och passerar genom den längsgående axeln æför de fibrer eller fiberband, som skall hopskarvas just i skarv- ningsplanet. Fortsättningen av hålen för kameraenheterna 61 leder upp ända till undersidan av elektrodhuset 57 för att ljus från fibrernas skarvområde skall avbildas av de optiska systen på kameraenheternas 61 ljuskänsliga eleent, som ligger vid planet a65 och är anordnade i en sned vinkel och inte vinkelrätt mot de optiska systeens axlar, där vinkeln är avpassad för att ge en skarp bild av alla enskilda fibrer i fiberband, vilka skall skar- 509 711 s VBB .

Den övre delen av mittstativet 51 och elektrodhuset S7 skyddas av tvâ mot och från varandra, kring axlar 67 svängbara kåpor 69. På insidan av kåporna, vid dessas översta delar med närmelsevis ho- srisontella ytor finns speglarna 25 med horisontella speglande ytor, som är placerade, så att ljusstrâlar från diffusorelementen 29 kan speglas däri och reflekteras, så att de kan inträda i ka- meraenheternas 61 optiska system och ledas av dessa mot de ljus- känsliga ytorna i kameraenheterna.

Claims (9)

04 0090 99 " n 0 o n "ßfl e o n fl u n e v 509 71 1 KRKV

1. ïörfarande för att framställa en bild av ändorådet av till ett plant optiskt fiberband sammanhallna parallella optiska fib- rer eller av ändmrâdena av flera optiska fibrer placerade md ssina ändar parallellt med och invid varandra i ett plan, innefat- tande att ändområdet resp. ändområdena avbildas med hjälp av ett linssyste, så att en mittlinje i ett ljusknippe från ändorâdet resp. ändområdena till linssystemet bildar en sned vinkel ed planet geno de optiska fibrernas ändområden, särskilt en vinkel 1oav mellan 45 och 60' och företrädesvis mellan 45 och 55°, k ä n - n e t e c k n a t av att bilden upptas i ett plan, so ligger i en enea vinkel 1 förhållande :in ninuiinjen, du: denne eneae vinkel är så vald, att detta plan ligger i det bildplan, i vilket bilderna av de enskilda optiska fibrerna vid avbildningen genom askamerans optiska system ligger, varigenom en skarp avbildning erhålls av de avbildade optiska fibrerna.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att tvâ linssystem används, varvid ljusknippena från ändområdet resp. ändmrådena till vart och ett av dessa har en mittlinje, som bil- mdar en sned vinkel med planet genom de optiska fibrernas ändo- råden, och att bilden upptas i ett plan, som bildar en sned vin- kel med resp. mittlinje, där den sneda vinkeln är vald, så att planet ligger i resp. bildplan.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att andttlinjerna ligger symetriskt placerade i förhållande till en längdarel för de optiska fibrernas ändar i det oräde, so skall avbildas, och med samma sneda vinkel i förhållande till planet genom fibrernas ändar.

4. Förfarande enligt ett av krav 2 - 3, k ä n n e t e c k n a t nav att mittlinjerna bildar en vinkel med varandra av mellan 60 och 90°, särskilt mllan 70 och 90', och ligger i samma plan vä- sentligen vinkelrätt mot fiberändarnas längdriktning.

5. Anordning för att framställa en bild av ändomrâdet av till ett plant optiskt fiberband sammanhâllna parallella optiska fibrer æeller av ändområden av flera optiska fibrer placerade med sina ändar parallellt med och invid varandra i ett plan, innefattande o o c n :en o ä c e a a a a ,,-. °oa,, 509 711 e en kamera, som innefattar linssystem och ett ljuskänsligt organ, vilket ljuskänsligt organ i sin tur innefattar ljuskänsliga ele- ment anordnade i ett plan för att framställa bilden, varvid en mittlinje för ett ljusknippe från ändområdet resp. ändcmrådena still linssystemet bildar en sned vinkel med planet genom de op- tiska fibrerna, särskilt en vinkel av mellan 45 och 60°, företrä- desvis mellan 45 och 55', k ä n n e t e c k n a d av att planet för de ljuskänsliga elementen i det ljuskänsliga organet i kame- ran bildar en sned vinkel med mittlinjen, där denna sneda vinkel 1oär så vald, att detta plan ligger i det plan, i vilket bilderna av de enskilda optiska fibrerna vid avbildningen genom kamerans optiska system ligger, varigenom en skarp avbildning erhålls av de avbildade optiska fibrernas ändcmrâden.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att mitt- 1slinjen överensstämmer väsentligen med den optiska axeln för kame- rans linssystem.

7. Anordning enligt ett av krav 5 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att mittlinjen ligger i ett plan väsentligen vinkelrätt mot fiberändarnas längdriktning. 2o

8. Anordning enligt ett av krav 5 - 7, k ä n n e t e c k n a d av två likadan kameror med linssystem och ljuskänsliga organ an- vänds, som ligger symmetriskt placerade i förhållande till en längdaxel för de optiska fibrernas ändar i det område, som skall avbildas, och att resp. mittlinje bildar samma sneda vinkel med zsplanet genom fibrernas ändar.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att mitt- linjerna bildar en vinkel med varandra av mellan 60 och 90°, fö- reträdesvis mellan 70 och 90°, och ligger i samma plan väsentli- gen vinkelrätt mot fiberändarnas längdriktning.