DE2117500A1 - Abtastlichtschranke - Google Patents
AbtastlichtschrankeInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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- G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers
- G01V8/12—Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver
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Description
Patentanmeldung
!irma Erwin Sick, 7808 Waldkirch, An der Allee 7-9 λ
Die Erfindung betrifft eine Abtastlichtschranke mit Mitteln zur Erzeugung eines Lichtbündels, bündelablenkenden optischen
Mitteln im Strahlengang dieses Iientbündeis, durch welche das Lichtbündel periodisch über eine zu beobachtende
Fläche ablenkbar ist, einem Umkehrreflektorstreifen jenseits
der zu beobachtenden Fläche, durch den das Lichtbündel in sich umkehrbar ist, und einem Strahlenteiler, durch
den das rücklaufende Lichtbündel auf einen photoelektrischen Empfänger geleitet wird.
Eine Abtastlichtschranke (Lichtvorhang) dieser Art ist beispielsweise
bekannt durch die deutsche Patentschrift 960 785. Bei den bekannten Abtastlichtschranken ist der Strahlenteiler
zwischen Lichtquelle und bündelablenkenden optischen Mitteln (Spiegelrad oder Schwingspiegel) angeordnet. Mit
solchen Abtastlichtschranken ergeben sich Probleme, wenn selbstleuchtende Objekte erfaßt werden sollen, selbst
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wenn das Abtastliehtbündel durch das Objekt unterbrochen
wird, gelangt doch, statt dessen Strahlung auf den Empfänger,
die von dem abgetasteten Objekt selbst ausgesandt wird. Bs
ergibt sich somit kein oder nur ein schlechtes Signal beim
Erfassen des Objektes. Dieses Problem tritt beispielsweise bei messenden. lichtvorhängen auf, die eingesetzt werden zur
Bandmittenregelung nach Glühofen, da hier das selbstleuch—
tende Meßobjekt je' nach Yorschubgeschwindigkeit und Materialstärke
sehr stark in seiner Strahlung schwanken kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abtastlieht—
schranke der erwähnten Art so auszubilden, daß sie auch auf selbstleuchtende Objekte einwandfrei anspricht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Strahlenteiler im Strahlengang des rücklaufenden Lichtbündels
vor den bündelablenkenden optischen Mitteln z.B. Motor oder Schwingspiegel sitzt und der photοelektrische Empfänger
an einer Stelle angeordnet ist, an welcher das von dem TTmke.hrreflektor
und dem Strahlenteiler reflektierte rücklaufende Iiichtbündel in Ruhe ist. ^
Bei einer solatien Anordnung sitzt der Strahlenteiler und
der Empfänger vom Objekt her gesehen vor den bündelablenkenden optischen Mitteln; die Strahlung, die von dem Objekt
auf den Empfänger fällt,, wird also durch die bündelablenkenden optischen Mittel nicht moduliert. Durch die Eigenstrahlung
des Objektes erhält der Empfänger somit eine von den
bündelablenkenden optischen Mitteln unabhängige zeitlich konstante G-leichlichtkomponente. Dieser G-leichlichtkomponente
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überlagert ist das Licht, welches von der Lichtquelle der Abtastlichtschranke über die bündelablenkenden optischen
Mittel zu dem Umkehrrefl'ektorstreifen ausgesandt wird
und von diesem über den Strahlenteiler auf den photoelektrischen Empfänger zurückgeworfen wird. Dieser mit der
Abtastfrequenz modulierte Lichtanteil wird durch das Objekt, ob dies glüht oder nicht, periodisch unterbrochen.
Wenn sich also in dem Gesichtsfeld der Abtastlichtschranke ein Objekt zeigt, so erscheint an dem Empfänger ein Dunkelimpuls,
der in seiner Höhe unabhängig davon ist, ob das Objekt selbstleuchtend ist oder nicht. Wesentlich für die
Erfindung ist, daß auch im rücklaufenden Strahlengang vor den bündelablenkenden optischen Mitteln eine Stelle gefunden
werden kann, in welcher das von dem Strahlenteiler reflektierte rücklaufende Lichtbündel in Ruhe ist und so von dem
Empfänger erfaßt werden kann.
Vorzugsweise ist der photoelektrische Empfänger in Bezug auf den als Teilerspiegel ausgebildeten Strahlenteiler
spiegelbildlich zu dem Lichtfleck angeordnet, der von den bündelerzeugenden Mitteln auf den bündelablenkenden Mitteln
erzeugt wird.
Da dieser Punkt unabhängig von einer Bewegung der bündelablenkenden
Mittel, also beispielsweise eines Spiegelrotors, in Ruhe ist, weil nämlich die bunde!erzeugenden Mittel in
Ruhe sind, sind auch die rücklaufenden Strahlen auf diesen ruhenden Lichtfleck gerichtet. Infolgedessen bleibt aber
auch das Spiegelbild dieses ruhenden Lichtflecks, welches durch den Teilerspiegel erzeugt wird, in Ruhe, und die
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-Λ -
von dem Teilerspiegel reflektierten rücklaufenden Strahlen bilden dieses ruhende Spiegelbild, wo dann der photoelektrische
Empfänger sitzt.
Die Erfindung- ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutertι
Die Zeichnung zeigt dabei schematisch den Strahlengang einer
erfindungsgemäßen Abtastlichtschranke.
Von einer Lichtquelle 1 wird mittels einer Sammeloptik 2
ein Lichtbündel erzeugt, welches auf einen Spiegelrotor 3 fällt. Der Spiegelrotor 3 wird von einem Motor 4 angetrieben.
Durch den Spiegelrotor 3 wird das Lichtbündel periodisch abgelenkt. Das Lichtbündel fällt auf einen Planspiegel 6
und wird von diesem.auf einen weiteren Planspiegel 7 gelenkt.
Von dem Planspiegel 7 fällt das Licht auf einen Kugelspiegel
8 und tritt durch ein Lichtaustrittsfenster 9· Das Bündel
streicht dann bei Umlauf des Spiegelrotors 3 senkrecht zur
papierebene über eine zu überwachende Fläche F,- in welcher
ein selbstleuchtendes Objekt 0 angeordnet sein kann.
Jenseite der Fläche F ist ein Umkehrreflektor 10 angeordnet,
welcher das Lichtbündel in sich zurückwirft. Das rücklaufende
Lichtbündel fällt wie angedeutet über den Kugel-·
spiegel 8 und die Planspiegel 7 und 6 auf einen Strahlenteiler
5 in Form eines teildurchlässigen Spiegels. Der teildurchlässige
Spiegel ist zur Bündelachse geneigt und reflektiert das rücklaufende Licht bündel auf einen photoelektri-
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sehen Empfänger 12. Der photoelektrisehe Empfänger 12 ist
in Bezug auf den teildurchlässigen Spiegel 5 spiegelbildlich zu dem Lichtfleck L angeordnet, der von der Lichtquelle
1 und Sammeloptik 2 auf dem Spiegelrotor 3 erzeugt wird. Da dieser Lichtfleck unabhängig von der Drehung des
Spiegelrotors in Ruhe ist, laufen auch die durch den Umkehrreflektor 10 umgelenkten rücklaufenden Lichtstrahlen alle d
auf diesen ruhenden Lichtfleck L hin und werden von dem "
teildurchlässigen Spiegel 5 teilweise, nämlich nach Maßgabe
des Teilerverhältnisses, auf den Empfänger 12 geworfen, der spiegelbildlich zu dem Lichtfelck L angeordnet ist.
Der Empfänger 12 enthält von dem Meßobjekt 0 einen Gleichlichtanteil.
Außerdem enthält er moduliertes Licht von der Lichtquelle 1, welches über den Umkehrreflektor 10 geleitet
ist, und beim Erfassen des Meßobjekts 0 einen Dunkelimpuls ergibt. Im Gegensatz zu vorbekannten Abtastlichtschranken
liefert also die erfindungsgemäße Abtastlichtschranke auch bei selbstleuchtenden Objekten einen einwandfreien Dunkelimpuls
von gleicher Höhe wie er bei nichtleuchtenden Objekten
erzeugt wird.
- 6 209843/0418
Claims (4)
- -Je -pat entansprücheΠ/ Abtastlichtschr-anke mit Mitteln zur Erzeugung eines Lichtbündels, bündelablenkenden optischen Mitteln im Strahlengang dieses Licht bündeis, durch welche das Lichtbündel periodisch über eine zu beobachtende Fläche ablenkbar ist, einem Umkehrreflektorstreifen jenseits der zu beobachtenden Fläche, durch den das Lichtbündel in sich umkehrbar ist, und einem Strahlenteiler, durch den das rücklaufende Lichtbündel auf einen photoelektrisc.hen Empfänger geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (5) im Strahlengang des rücklaufenden Lichtbündeis vor den bündelabienkenden optischen Mitteln (3) sitzt und der photoelektrische Empfänger (12) an einer Stelle angeordnet ist,.die für das vom Strahlenteiler reflektierte Lichtbündel während der Ablenkung über die zu beobachtende Fläche jederzeit gleich ist, an welcher das von dem Strahlenteiler (5) reflektierte rücklaufende Lichtbündel in Ruhe ist.
- 2. Abtastlichtschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der photoelektrische Empfänger (12) in Bezug auf den als Teilerspiegel (5) ausgebildeten Strahlenteiler spiegelbildlich zu dem Lichtfleck (L) angeordnet ist, der von den bündelerzeugenden Mitteln (1, 2) auf den bündelablenkenden Mitteln (5) erzeugt wird.
- 3. Abtastlichtschranke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bündelablenkenden Mittel von einem Spiegelrotor (3) gebildet werden.2098A3/0418
- 4. Abtastlichtsehranke nach. Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Photowandler ein trichterförmiger Lichtleiter zur Verkleinerung der stets gleichen Stelle des reflektierten Licht bündeis vorgesetzt ist.209843/041.8Leerseite
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