DE3817483A1 - Strahlungsempfindlicher sensor fuer projizierte bildflaechen - Google Patents
Strahlungsempfindlicher sensor fuer projizierte bildflaechenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen strahlungsempfindlichen Sensor
zur selbsttätigen punkt- und rasterförmigen Meßwertaufnahme
projizierter Bildflächen.
In Verbindung mit verschiedenen Blendenöffnungen, Filterein
sätzen und einer optischen Strahlenführung kann unter Ver
wendung eines geeigneten Meßkanalumschalters die Bildfläche
gleichzeitig nach verschiedenen meßtechnischen Kriterien
ausgemessen werden. Der Sensor besteht aus einer einzigen
oder aus mehreren zeilenförmig angeordneten, strahlungs
empfindlichen Flächen. Durch die Vorwärtsbewegung der
Sensoren parallel zur projizierten Bildfläche wird die ge
samte Bildfläche in einzelnen Meßfeldern erfaßt.
Bekannt sind Vorrichtungen, die eine punktförmige Messung
einer Bildfläche erlauben, wobei die einzelnen Messungen von
Hand durchzuführen sind. Es sind auch Methoden bekannt, die
zur Bildabtastung eine Kathodenstrahlröhre verwenden, wie in
der Patentschrift DE 32 04 581 A1 beschrieben oder zur Bild
auswertung eine größere Fotodiodenoberfläche Verwendung
findet, wie in der Offenlegungsschrift DE 34 39 868 A1 dar
gelegt wird.
Die erstgenannte Methode ermöglicht keine selbsttätige Meß
werterfassung und keine vollständige Auswertung der gesamten
Bildfläche. Die einzelnen Bildpunkte überschneiden sich.
Dadurch wird das gesamte Meßergebnis verfälscht dargestellt.
Die Verwendung einer Kathodenstrahlröhre erfordert einen
großen technischen Aufwand, der nur für den Einsatz in Groß
anlagen gerechtfertigt erscheint. Das zuletzt genannte Bei
spiel ermöglicht keine Messungen in verschiedenen Spektral
bereichen. Des weiteren kann die strahlungsempfindliche
Fläche nicht aus mehreren Einzelflächen bestehen ohne dabei
den Nachteil von Leerflächen in Kauf nehmen zu müssen. Hinzu
kommt noch die stark eingeschränkte Typenauswahl von Foto
diodenoberflächen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen strahlungs
empfindlichen Sensor vorzuschlagen, der in der Lage ist,
durch geeignete Anordnungen von Blendenöffnungen, Filterein
sätzen und optischer Bauteile zur Strahlenführung eine
projizierte Bildfläche selbsttätig punkt- und rasterförmig
auszumessen unter Berücksichtigung eines geringen, tech
nischen Aufwandes. Des weiteren soll der Sensor durch eine
flache Bauweise gekennzeichnet sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß auf
einer geeigneten Auflage eine oder mehrere strahlungsempfind
liche Flächen zeilen- oder rasterförmig plaziert sind. Beweg
liche Blendenöffnungen und Filtereinsätze steuern den
Lichteinfall der projizierten Bildfläche auf die Sensoren,
indem die Blendenöffnungen mit oder ohne Filtereinsätze
schrittweise und parallel über die Sensoren hinweg bewegt
werden. Die Größe der Blendenöffnungen bestimmen die ein
zelnen Meßfeldgrößen innerhalb der Bildfläche.
Ein selbsttätig arbeitender Meßkanalumschalter führt die in
den Sensoren entstandenen elektrischen Impulse den jeweils
vorbestimmten elektronischen Komponenten zur weiteren Auf
arbeitung zu. Die Schaltzustände des Meßkanalumschalters
sowie der Einschaltzeitpunkt und die Einschaltdauer der
Sensoren sind abhängig von der augenblicklichen räumlichen
Lage der Blendenöffnungen bzw. der verschiedenen Filterein
sätze. Dadurch können mit jeder einzelnen strahlungsempfind
lichen Fläche oder einzelner Flächenabschnitte verschiedene
Meßkriterien gleichzeitig erfaßt werden, wie z.B. die Er
fassung der spektralen Zusammensetzung der Strahlung in den
einzelnen Meßpunkten innerhalb der Bildfläche. Zusätzlich
bewegt sich die gesamte Geräteanordnung parallel zur proji
zierten Bildfläche, wobei die gesamte Bildfläche raster
förmig ausgemessen wird.
Eine weitere Variante der Meßwertaufnahme besteht darin, daß
die einzelnen Blendenöffnungen und Filtereinsätze bogen
förmig über die Sensoren bewegt werden im Zusammenwirken mit
geeigneten strahlenführenden, optischen Bauteilen. Die augen
blickliche Winkelstellung der Blendenöffnung zum Sensor be
stimmt dabei den Meßpunkt in der projizierten Bildfläche.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin,
daß mit einem geringen, technischen Aufwand eine selbst
tätige, rasterförmige Meßwerterfassung der gesamten Bild
fläche ermöglicht wird. Innerhalb eines Meßvorganges kann
gleichzeitig in verschiedenen Meßkanälen gemessen werden.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit, einzelne Meßwerte so
zu korrigieren, daß die Ausgangslage des Impulsursprunges
berücksichtigt werden kann. Des weiteren zeichnet sich der
Sensor durch flache Bauweise aus. Dadurch findet der Sensor
auch in Geräten mit beengten Platzverhältnissen Verwendung.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
an Hand der Zeichnungen erläutert.
Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Sensors mit da
rüberliegendem Blendenband mit den dazugehörenden
Antriebselementen, dargestellt in der Draufsicht.
Fig. 2 einen schematischen Aufbau wie in Fig. 1 darge
stellt jedoch mit integrierten Linsen, darge
stellt in der Vorderansicht.
Fig. 3 eine weitere schematische Ausführungsform eines
Blendenbandes, dargestellt in der Draufsicht.
Fig. 4 schematisch ein Blendenband mit Filtereinsätzen für
schmale, strahlungsempfindliche Flächen, darge
stellt in der Draufsicht.
Fig. 5 eine weitere schematische Ausführungsform eines
Blendenbandes für schmale, strahlungsempfindliche
Flächen, dargestellt in der Draufsicht.
Fig. 6 einen möglichen schematischen Schaltungsaufbau
eines Meßkanalumschalters.
Fig. 7 den schematischen Aufbau eines drehbaren Zylinder
mantels mit verschiedenen integrierten Komponenten,
dargestellt in der Vorderansicht.
Fig. 8 einen schematischen Ausschnitt aus einem Zylinder
mantel mit eingebautem Linsenprisma und Raster
blende, dargestellt in der Draufsicht.
Fig. 9 die schematische Anordnung eines Linsenprismas mit
darüberliegender Rasterblende, dargestellt in der
Vorderansicht.
Fig. 10 den schematischen Aufbau eines Linsenprismas mit
Rasterblende und verschiedenen Ablenkprismen,
dargestellt in der Vorderansicht.
Fig. 11 den schematischen Aufbau wie in Fig. 10 dargestellt,
jedoch tritt das Strahlenbündel rechts von der
Mittelachse aus, dargestellt in der Vorderansicht.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines strahlungs
empfindlichen Sensors, dargestellt in der Draufsicht.
Ein endlos Blendenband (1) mit integrierten Blendenöffnungen
(2) und Filtereinsätzen (7) wird über zwei Umlenkrollen ge
führt. Der Antrieb des Bandes erfolgt durch einen Motor (5)
mit angekoppeltem Getriebe (4).
Auf einer geeigneten Auflage sind einzelne strahlungsempfind
liche Flächen (6) derart plaziert, daß bei einer Vorwärtsbe
wegung der gesamten Anordnung in Pfeilrichtung zusammen
hängende Meßfeldzeilen (3) entstehen. Bedingt durch das um
laufende, lichtdichte Blendenband (1) wird jede einzelne
strahlungsempfindliche Fläche (6) abwechselnd durch die
Blendenöffnung (2) oder durch die Filtereinsätze (7) be
lichtet. Die unterschiedlichen Filtereinsätze (7) ermög
lichen z.B. Messungen in verschiedenen Spektralbereichen.
Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines strahlungs
empfindlichen Sensors, dargestellt in der Vorderansicht.
Auf einer geeigneten Auflage befinden sich zwei Reihen
strahlungsempfindlicher Flächen (6). Parallel zu diesen
Flächen bewegt sich das Blendenband (1) mit den integrierten
Blendenöffnungen (2) und den Filtereinsätzen (7). Die Anord
nung einzelner Linsen (8) bündeln die einfallende Strahlung
entsprechend der Größe der strahlungsempfindlichen Flächen
(6) der Sensoren.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Blenden
bandes, dargestellt in der Draufsicht.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine längliche, strah
lungsempfindliche Fläche (10) verwendet. Die Blendenöffnung
(2) und die Filtereinsätze (7) des Blendenbandes (1) werden
staffelförmig angeordnet. Das Blendenband (1) bewegt
sich in Pfleilrichtung. Es entsteht eine fortlaufende Teil
flächenbelichtung auf der strahlungsempfindlichen Fläche (10),
so daß wiederum einzelne Meßfelder (3) entstehen. Ein ge
eigneter Meßkanalumschalter aktiviert die strahlungsempfind
liche Fläche (10) über die Kodiermarken (9).
Fig. 4 zeigt in der Draufsicht ein weiteres Ausführungs
beispiel eines Blendenbandes, dargestellt in der Draufsicht.
Die strahlungsempfindliche Fläche (12) eines CCD-Sensors
wird von einem Blendenband (1) in Pfeilrichtung passiert.
Die Belichtung der strahlungsempfindlichen Fläche (12)
erfolgt durch die Blendenöffnungen und durch die Filterein
sätze (11).
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Blenden
bandes, dargestellt in der Draufsicht.
Eine langgezogene, strahlungsempfindliche Fläche (10) wird
längsseitig zur Bewegungsrichtung des Blendenbandes (1) an
geordnet. Das Blendenband (1) bewegt sich in Pfeilrichtung.
Die Blendenöffnung (2) passiert die Fläche (10) und an
schließend den Filtereinsatz (7). Dadurch wird die strah
lungsempfindliche Fläche (10) fortlaufend belichtet. Es ent
stehen einzelne Meßfelder.
Fig. 6 zeigt einen möglichen schematischen Schaltungsauf
bau eines Meßkanalumschalters.
Je nach der Schalterstellung (13, 14) gelangen die elektri
schen Impulse von der strahlungsempfindlichen Fläche (6) in
den vorgesehenen Kanalverstärker (15) und bei Bedarf noch
zusätzlich in eine Korrekturschaltung (16). Der Meßkanalum
schalter (17) arbeitet selbsttätig und steuert zusätzlich
die Einschaltdauer sowie den Einschaltzeitpunkt der strah
lungsempfindlichen Fläche (6).
Fig. 7 zeigt den schematischen Aufbau eines stralungs
empfindlichen Sensors unter Verwendung eines drehbaren
Zylindermantels, dargestellt in der Vorderansicht.
Ein Zylindermantel (27) lagert drehbar in vier Führungs
rollen (20). Der Antrieb erfolgt über einen Motor (21) mit
einem angekoppelten Getriebe (22). In die Wandung des Zylin
dermantels (27) werden an vier verschiedenen Stellen optische
Komponenten eingebaut. An der oben liegenden Seite der Linse
(23) wird eine Blende (24) angeordnet. An der Linsenunter
seite befinden sich ein Ablenkprisma (25) und ein Filter (26).
Zwischen der projizierten Bildfläche (18) bzw. der Vorlage
und dem Zylindermantel (27) befindet sich ein größeres Ab
lenkprisma (19). Im Innern des Zylindermantels (27) wird die
strahlungsempfindliche Fläche (29) mit einem darüberliegenden
Ablenkprisma (28) angeordnet.
Eine Blende (24) begrenzt das einfallende Strahlenbündel (30).
Das Ablenkprisma (19) leitet das Strahlenbündel (30) senk
recht auf die Linse (23). An der unteren Linsenfläche wird
das Strahlenbündel (30) nochmals umgelenkt und gelangt durch
das Filter (26) auf das Ablenkprisma (28) und von dort senk
recht auf die strahlungsempfindliche Fläche (29) des Sensors.
Durch die gemeinsame, fortlaufende Drehbewegung der Kompo
nenten (23, 24, 25, 26) werden weitere Strahlenbündel innerhalb
einer Zeile erfaßt.
Eine geeignete Ansteuerschaltung legt die Einschaltdauer und
den Einschaltzeitpunkt der strahlungsempfindlichen Fläche
(29) fest. Dadurch entstehen genau definierbare Meßfelder
bzw. Meßfeldzeilen in der Bildfläche.
Zusätzlich kann die gesamte Anordnung noch eine lineare Be
wegung zur projizierten Bildfläche durchführen. Somit wird
die ganze Bildfläche rasterförmig ausgemessen. Durch die
Verwendung verschiedener Filter (26) können verschiedene
Meßkanäle mit einer Umdrehung des Zylindermantels erfaßt
werden.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ergänzung zu Fig. 7, darge
stellt in der Draufsicht.
Anstelle einer einzelnen Linse kann auch ein Linsenprisma
(32) in den Zylindermantel (27) eingebaut werden. Über dem
Linsenprisma (32) befindet sich eine Rasterblende (31).
Diese Anordnung ermöglicht einen großen Erfassungswinkel in
der Bildebene. Jedem Blendenausschnitt kann ein Sensor zuge
ordnet werden.
Fig. 9 zeigt eine Anordnung des Linsenprismas, dargestellt
in der Vorderansicht.
Über dem Linsenprisma (32) befindet sich eine zweireihige
Rasterblende (31).
Fig. 10 zeigt eine optische Anordnung eines Linsenprismas,
dargestellt in der Vorderansicht.
Über dem Linsenprisma (32) befindet sich eine zweireihige
Rasterblende (31). An der unteren Seite des Linsenprisma
werden zwei verschiedene Ablenkprismen (33, 34) angeordnet.
Ein senkrecht einfallendes Strahlenbündel (30) wird durch
das Ablenkprisma (33) gegenüber der Mittelachse (35) nach
links zu dem Meßort (36) verschoben.
Fig. 11 zeigt eine optische Anordnung wie in Fig. 10 be
schrieben, jedoch wird das Strahlenbündel (30) nach rechts
gegenüber der Mittelachse (35) zum Meßort (37) abgelenkt.
Mit der Anordnung unterschiedlicher Ablenkprismen (33, 34)
wird erreicht, daß ein einfallendes Strahlenbündel (30) mit
gleichem Einfallswinkel auf verschiedene Meßorte (36, 37)
gelenkt werden kann. Jedem Ablenkprisma (33, 34) ist eine
Reihe der Rasterblende (31) zugeordnet.
Stückliste
1 Blendenband
2 Blendenöffnung
3 Meßfeld/Meßfeldzeile
4 Getriebe
5 Motor
6 strahlungsempfindliche Fläche
7 Filtereinsatz
8 Linse
9 Kodiermarke
10 strahlungsempfindliche Fläche
11 Filtereinsatz
12 strahlungsempfindliche Fläche CCD
13 Schalter
14 Schalter
15 Meßkanalverstärker
16 Korrekturschaltung
17 Meßkanalumschalter
18 Vorlage/projizierte Bildfläche
19 Ablenkprisma
20 Führungsrolle
21 Motor
22 Getriebe
23 Linse
24 Blende
25 Ablenkprisma
26 Filter
27 Zylindermantel
28 Ablenkprisma
29 strahlungsempfindliche Fläche
30 Strahlenbündel
31 Rasterblende
32 Linsenprisma
33 Ablenkprisma
34 Ablenkprisma
35 Mittelachse
36 Meßort links der Mittelachse
37 Meßort rechts der Mittelachse
2 Blendenöffnung
3 Meßfeld/Meßfeldzeile
4 Getriebe
5 Motor
6 strahlungsempfindliche Fläche
7 Filtereinsatz
8 Linse
9 Kodiermarke
10 strahlungsempfindliche Fläche
11 Filtereinsatz
12 strahlungsempfindliche Fläche CCD
13 Schalter
14 Schalter
15 Meßkanalverstärker
16 Korrekturschaltung
17 Meßkanalumschalter
18 Vorlage/projizierte Bildfläche
19 Ablenkprisma
20 Führungsrolle
21 Motor
22 Getriebe
23 Linse
24 Blende
25 Ablenkprisma
26 Filter
27 Zylindermantel
28 Ablenkprisma
29 strahlungsempfindliche Fläche
30 Strahlenbündel
31 Rasterblende
32 Linsenprisma
33 Ablenkprisma
34 Ablenkprisma
35 Mittelachse
36 Meßort links der Mittelachse
37 Meßort rechts der Mittelachse
Claims (7)
1. Strahlungsempfindlicher Sensor für projizierte
Bildflächen dadurch gekennzeichnet, daß durch ein beweg
liches Blendenband (1) mit verschiedenen Plazierungen
integrierter Blendenöffnungen (2), Filtereinsätzen (7, 11)
und Linsen (8) oder durch einen drehbaren Zylindermantel (27)
mit geeigneten Anordnungen verschiedener Komponenten (19, 23,
24, 25, 26, 28, 29, 31, 32, 33, 34) eine Bildabtastung erfolgt,
indem das Blendenband (1) eine lineare Bewegung durchführt
oder der Zylindermantel (27) eine Drehbewegung ausführt und
die Erfassung der augenblicklichen räumlichen Lage (9) der
Komponenten (2, 7, 8, 11, 23, 24, 26, 31, 32) dazu dient, den Zeit
punkt und die Einschaltdauer der strahlungsempfindlichen
Flächen (6, 10, 12, 29) zu bestimmen sowie den Schaltzustand
(13, 14) eines selbsttätigen Meßkanalumschalters (17) zu
steuern, wobei das Blendenband (1) oder der Zylindermantel
(27) gegenüber der projizierten Bildfläche (18) eine rela
tive Bewegung durchführen kann.
2. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindlichen
Flächen (6) der Sensoren flächendeckend aber reihenversetzt
angeordnet sind.
3. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß die strahlungsempfindlichen
Flächen (29) der Sensoren innerhalb des Zylindermantels (27)
angeordnet sind.
4. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß über der strahlungsempfindlichen
Fläche (29) der Sensoren ein Ablenkprisma (28) angeordnet
ist, mit dessen Hilfe das einfallende Strahlenbündel (30)
senkrecht auf die strahlungsempfindliche Fläche (29) des
Sensors fällt.
5. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung verschie
dener Ablenkprismen (33, 34) hinter den Linsen (23, 32) das
einfallende Strahlenbündel (30) an unterschiedlichen Meß
orten (36, 37) auf die strahlungsempfindlichen Flächen (29)
der Sensoren fällt.
6. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Bildfläche (18) und
der Linse (23, 32) ein Ablenkprisma (19) angeordnet ist,
damit das Strahlenbündel (30) senkrecht auf die Linse (23, 32)
fällt.
7. Strahlungsempfindlicher Sensor nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß über dem Linsenprisma (32) eine
Rasterblende (31) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883817483 DE3817483A1 (de) | 1987-08-14 | 1988-05-21 | Strahlungsempfindlicher sensor fuer projizierte bildflaechen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3727172 | 1987-08-14 | ||
DE19883817483 DE3817483A1 (de) | 1987-08-14 | 1988-05-21 | Strahlungsempfindlicher sensor fuer projizierte bildflaechen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3817483A1 true DE3817483A1 (de) | 1989-02-23 |
Family
ID=25858666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883817483 Withdrawn DE3817483A1 (de) | 1987-08-14 | 1988-05-21 | Strahlungsempfindlicher sensor fuer projizierte bildflaechen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3817483A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3990082T1 (de) * | 1988-01-28 | 1990-01-11 | Hitachi Metals Ltd | Sinterkoerper aus leitfaehigem sialon und ein daraus gefertigtes heizelement |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3592963A (en) * | 1966-05-02 | 1971-07-13 | Xerox Corp | Facsimile transmitter |
DE3108469C2 (de) * | 1981-03-06 | 1986-05-15 | M.A.N.- Roland Druckmaschinen AG, 6050 Offenbach | Vorrichtung zum Messen von Farbschichtdicken mittels eines Densitometers |
DE3512744A1 (de) * | 1985-04-09 | 1986-10-16 | Brodhag, geb. Lebe, Helga, 8999 Scheidegg | Fotometrischer rotationssensor fuer durchscheinende vorlagen |
-
1988
- 1988-05-21 DE DE19883817483 patent/DE3817483A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
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Title |
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DE-Buch: ABC der Optik, Nipkow-Scheibe Verlag W.Dausen, Hanau 1961 * |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |