DE69900267T2 - Positionsgeber - Google Patents

Positionsgeber

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    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
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    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches System für eine Dinnensionsmessvorrichtung, insbesondere ein optoelektronisches System für eine tragbare Vorrichtung zur Messung der Längs- und/oder Winkelverschiebung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein optoelektronisches System für eine Vorrichtung zur Messung der Verschiebung vom Typ Komparator.
  • Optische Systeme zur Messung von Längen oder Winkeln werden insbesondere in DE 195 05 176 (Baumer Electric AG) beschrieben. Sie enthalten im Allgemeinen einen Photosender, welcher einen Lichtstrahl sendet, der mit Hilfe einer geeigneten Optik in Richtung eines Photoempfängers geschickt wird. Ein mit Gradeinteilung versehenes Lineal oder eine mit Gradeinteilung versehene Scheibe wird in den optischen Weg zwischen dem Sender und dem Photoempfänger gestellt. Die Beleuchtung des Sensors wird unterbrochen, wenn eine Gradeinteilung des Lineals oder der Scheibe sich im optischen Weg befindet. Ein Zähler zählt die Anzahl der Unterbrechungen des vom Sensor gelieferten Signals, um daraus die Verschiebung des Lineals oder der Scheibe zu ermitteln und einen repräsentativen Wert dieser Verschiebung anzuzeigen. Solche Vorrichtungen werden vor allem in Vorrichtungen zur Messung und zum Vergleich von Dimensionen von mechanischen Teilen verwendet.
  • Eine Vorrichtung dieses Typs wird in Patent CH683798 (TESA SA) beschrieben, auf das sich der Leser mit Nutzen beziehen kann. Dieses Dokument beschreibt ein optoelektronisches System, welches mehrere Photosender enthält, welche auf einem gedruckten Schaltkreis auf einer Seite eines mit einer zweifachen, mit Gradeinteilung versehenen Streifen versehenen Lineals angebracht sind und mehrere Photoempfänger enthält, welche gegenüber auf einem zweiten Schaltkreis auf der andere Seite des Lineals montiert sind.
  • Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass zwei gedruckte Schaltkreise benötigt werden und somit ein relativ grosser Raumbedarf aufweist, so dass es schwierig ist, sie in eine tragbare Vorrichtung einzubauen. Ausserdem ist es schwierig, die auf zwei verschiedenen Schaltkreisen befestigten optischen Komponenten genau auszurichten, insbesondere wenn die beiden Schaltkreise unterschiedlichen Temperaturen und somit unterschiedlichen Dilatationen ausgesetzt sind.
  • Die Patentanmeldung WO87/07944 (Renishaw) beschreibt eine andere optoelektronische Vorrichtung zur Dimensionsmessung, in welcher der durch einen Photosender gesandte Lichtstrahl durch reflektierende Oberflächen auf dem Lineal in die Richtung des Photoempfängers reflektiert wird. Die beschriebene Bauweise ermöglicht es, den Photosender und den Photoempfänger auf demselben gedruckten Schaltkreis anzubringen und eine einzige Linse zu gebrauchen. Der reflektierte Teil des Strahls ist jedoch schwach, wodurch der Kontrast des auf dem Photoempfänger erhaltenen Signals ebenfalls schwach ist. Ausserdem sind sowohl die Herstellung als auch die Ausrichtung der einzigen Linse ziemlich grossen Beschränkungen unterworfen, damit der optische Strahl auf das Lineal fokussiert ist und mittels einer einzigen Linse genau in die Richtung des Photoempfängers reflektiert wird.
  • Die Zusammenfassung der im Patent Abstracts of Japan; Vol 010, Nr. 147 (P-460) veröffentlichten Anmeldung JP61000712 beschreibt einen optischen Lineal-Leser, der eine Lichtquelle enthält, welche einen durch zwei optische Fasern getrennten Strahl abgibt. Eine getrennte Scheibe, die mit mehreren separaten Linsen und reflektierenden Oberflächen ausgestattet ist, schickt diese Lichtstrahlen durch ein Lineal hindurch, das in Transmission gegen zwei Lichtempfängern gelesen wird. Die Ausrichtung der verschiedenen getrennten optischen Elementen ist schwierig auszuführen. Der Sender wird hinter der Karte des gedruckten Schaltkreises, welcher die zwei Photoempfänger enthält, angebracht und erhöht somit die Dicke der Vorrichtung.
  • Das Patent US-A-4661698 beschreibt eine optische Vorrichtung zur Ermittlung der Position der Winkelverschiebung einer rotierenden Achse. Die Vorrichtung enthält eine Lichtdiode und zwei fixe Photoempfänger und ebenfalls eine sich mit der Achse drehende perforierte Scheibe. Diese Vorrichtung enthält keine optischen Elemente und erlaubt keine Dimensionsmessung. Die Lichtdiode und die Photoempfänger sind nicht auf demselben gedruckten Schaltkreis angebracht und ziehen deshalb besondere Vorsichtsmassnahmen bei ihrer Ausrichtung nach sich.
  • Eine weitere Vorrichtung, die es erlaubt, die Anzahl der ausgeführten Drehungen einer rotierenden Scheibe in einem elektrischen Zähler zu ermitteln, ist im Patent US-A-5120252 beschrieben. Die Ausrichtung der Photosender und der Photoempfänger wird dadurch erzielt, dass sie in den Aushöhlungen eines auf einer PCB Karte angebrachten geformten Gehäuses untergebracht werden. Diese Vorrichtung enthält keine optischen Elemente und erlaubt auch keine Dimensionsmessung.
  • Das Patent US-A-5266797 beschreibt eine optoelektronische Dimensionsmessvorrichtung. Das beschriebene System funktioniert jedoch nur mit einem durch Reflektion gelesenen Lineal, so dass der Kontrast des auf den Photoempfänger erhaltenen Signals schwach ist.
  • Die Patentanmeldung EP-A1-0838665 beschreibt eine optoelektronische Dimensionsmessvorrichtung, die einen Lichtsender und einen Photoempfänger enthält, welche beiderseits auf einem in Transmission gelesenen Lineal angebracht sind. Diese Vorrichtung benötigt daher eine beträchtliche Dicke und spezielle Vorsichtsmassnahmen zur Ausrichtung des Photoempfängers mit dem Photosender.
  • US-A-4746792 beschreibt verschiedene optische Messwandler, die es erlauben, Verschiebungen zu messen, und die auf einer diskreten Optik ruhen.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein optoelektronisches System für Dimensionsmessvorrichtung vorzuschlagen, das im Bezug auf die Systeme des Stands der Technik verbessert ist, insbesondere ein System das keine der erwähnten Nachteile aufweist.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein optoelektronisches System für Dimensionsmessvorrichtung mit geringem Preis, hoher Genauigkeit und vermindertem Platzbedarf vorzuschlagen, das sich zum Beispiel zum Gebrauch in einem Komparator oder in einer anderen tragbaren oder kleinvolumigen Dimensionsmessvorrichtung eignet.
  • Es ist ein anderes Ziel der Erfindung, ein optoelektronisches System vorzuschlagen, das es erlaubt, die Position eines Lineals oder einer in Transmission gelesenen Scheibe zu ermitteln, und die eine Folge von durchsichtigen und undurchsichtigen Zonen enthält.
  • Diese Ziele werden erfindungsgemäss durch ein optoelektronisches System mit den Elementen des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüche erreicht wobei vorteilhafte Ausführungen zudem in den abhängigen Ansprüchen angegeben werden.
  • Die Erfindung wird besser verstanden anhand der vorliegenden, als Beispiel angegebenen Beschreibung, welche durch folgende Figuren illustriert wird:
  • Die Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines optoelektronischen Systems gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines optoelektronischen Systems gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines optoelektronischen Systems gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • Ein erfindungsgemässes optoelektronisches System, welches z. B. in einem Dimensionskomparator eingesetzt werden kann, ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt Das System beinhaltet ein durchsichtiges Lineal, das in einem Stück mit einer Achse 3 verbunden ist, z. B. an dem Sensor des Komparators, und das durch Parallelverschiebung entlang der Längsrichtung x verschoben werden kann. Das optoelektronische System erlaubt es, einen elektrischen Wert zu liefern, der der Position und/oder der Geschwindigkeit der Achse 3 entspricht.
  • Das Lineal 30 enthält wenigstens einen mit Graduierungen 31 versehenen Teil, welcher vorzugsweise aus verchromten Zonen oder Siebdruck besteht oder aus Zonen, die einer angemessenen Oberflächenbehandlung, um sie undurchsichtig zu machen, unterzogen wurden. Das Lineal enthält auch abwechslungsweise durchsichtige und undurchsichtige Zonen. Verschiedene Druckmuster für die Graduierung auf einem oder mehreren Teilen eines durchsichtigen Lineals sind vorgeschlagen worden, um eine relative oder vorzugsweise absolute Kodierung der Position des Lineals zu erlauben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keineswegs auf eine bestimmte Anordnung der graduierten Zonen auf dem Lineal beschränkt.
  • Das optoelektronische System enthält zudem einen auf einem gedruckten Schaltkreis montierten, integrierten optischen Block, auf welchem sich vorzugsweise auch die nicht gezeigte Messelektronik und/oder Anzeigenelektronik befindet. Der optische Block ist auf dem gedruckten Schaltkreis 2 fixiert, z. B. durch Schrauben und/oder Kleben.
  • Unter einem integrierten optischen Block versteht man im Rahmen dieses Dokuments ein gegossenes und/oder verarbeitetes optisches Element, das mehrere verschiedene optische Seiten enthält, im Gegensatz zu optischen Systemen, die aus mehreren einzelnen Elementen bestehen, wie z. B. Linsen, die im Linsenrahmen montiert sind. Der Fachmann wird verstehen, dass der integrierte Block ebenfalls aus zwei oder mehr separat geformten Elementen bestehen kann, welche unmittelbar aufeinander fixiert werden können, z. B. durch Aufeinanderkleben und/oder auf denselben gedruckten Schaltkreis geschraubt.
  • Das Lineal 30 kann relativ zum optischen Block 1 verschoben werden. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Lineal beweglich und der Block fixiert. In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist das Lineal fixiert, wohingegen der optische Block auf einem entlang des Lineals beweglichen Element montiert ist. Andere Ausführungsformen sind möglich, in welchen sowohl das Lineal als auch der Block beweglich sind. Ausserdem kann die Erfindung auch auf Apparate angewendet werden, deren Lineal relativ zum optischen Block entlang einer nicht geradlinigen, sondern z. B. einer kreisförmigen, Bahn bewegt werden kann.
  • Ein Photosender 20, z. B. eine Licht- oder Infrarotdiode, wird auf dem gedruckten Schaltkreis 2 montiert und ganz in einer Vertiefung 11 unterhalb der Unterseite des optischen Blocks untergebracht, so dass sie einen Lichtstrahl in Richtung einer ersten optischen Oberfläche des Blocks sendet. Die erste optische Oberfläche 12 ist vorzugsweise sphärisch und ermöglicht es, die vom Photosender gesendeten divergenten Strahlen zu kollimatieren und sie gegen eine zweite optische Oberfläche 13 auszurichten.
  • Die zweite optische Oberfläche 13 ist vorzugsweise elliptisch oder eventuell sphärisch (sogar flach), und mit Bezug auf die optische Achse des einfallenden Strahls ungefähr 45º geneigt. Sie erlaubt somit, diesen Strahl zu reflektieren, indem er auf dem graduierten Teil des Lineals 30 konzentriert wird. Die Oberfläche 13 ist vorzugsweise mit einem Metallbelag überzogen, um den einfallenden Strahl zurückzustrahlen.
  • Nachdem der Lichtstrahl das Lineal 30 durchquert hat, erreicht er eine dritte optische Oberfläche 14 des optischen Blocks 1, die ihn noch einmal konzentriert, indem sie ihn in Richtung des gedruckten Schaltkreises 2 reflektiert. Ebenso wie die zweite optische Oberfläche 13, ist die dritte optische Oberfläche vorzugsweise elliptisch oder eventuell sphärisch (sogar flach) und mit Bezug auf die optische Achse des einfallenden Strahls ungefähr 45º geneigt. Sie ist vorzugsweise mit einem Metallbelag überzogen, um den einfallenden Strahl zu reflektieren.
  • In einer Ausführungsform könnte mindestens eine der zwei parallel zum Lineal liegenden (nicht numerierten) optischen Oberflächen zylindrisch sein anstatt flach wie in der Figur dargestellt, um so den Astigmatismus zu korrigieren. Es ist auch möglich, optische Oberflächen von verschiedenen Formen vorzusehen.
  • Der durch die Oberfläche 14 reflektierte optische Strahl wird durch eine vierte optische Oberfläche 15 in Richtung eines Photoempfängers 21 fokussiert, der auf dem gedruckten Schaltkreis 2 montiert und ganz in einer Vertiefung 11 unterhalb der Unterseite des optischen Blocks 2 untergebracht ist. Die Oberfläche 15 ist vorzugsweise sphärisch.
  • Der Durchmesser des Fokalpunkts des durch die optische Oberfläche 13 auf das Lineal 30 reflektierten Lichts deckt vorzugsweise mehrere Graduierungen auf dem Lineal ab, wobei die Breite der Graduierungen vielleicht variieren kann. Bei der Inkrementalmessung muss der Lichtstrahl dieselbe periodische Struktur aufweisen wie das Lineal 30. Diese periodische Struktur kann z. B. mit Hilfe eines nicht gezeigten Netzes (Gitter) erreicht werden, das in nächster Nähe zum Lineal angeordnet wird. In einer Ausführungsform wird ein Photoempfänger verwendet, der aus einer Folge von periodisch angeordneten kleinen Photoempfängern besteht, so dass die Graduierungen 31 des Lineals mit derselben Periodizität auf den Empfängern projiziert werden. Bei einer Absolutmessung werden die auf dem Lineal auftretenden binär kodierten Nummern mit Vielfach-Photoempfängern gelesen. Die Inkrementalmessung kann auch gleichzeitig mit der Absolutmessung benützt werden.
  • In einer bevorzugten, nicht gezeigten Ausführungsform wird der Photoempfänger 21 mit der unter dem englischen Ausdruck bekannten "flip-chip" Technik auf die Unterseite des gedruckten Schaltkreises befestigt, wo ein Loch vorgesehen ist. Dieses Loch formt einen Schacht, der erlaubt, dass das Licht, welches den Photoempfänger erreichen muss, durchgelassen wird, aber verhindert dass das direkt vom Photosender kommende Licht den Photoempfänger stört. Dieses Loch ist vorzugsweise mit einem durchsichtigen schützenden Polymer aufgefüllt.
  • Der oder jeder Photoempfänger 21, z. B. ein Infrarot-Photosender oder ein CCD (charge-coupled device) Sensor, generiert ein elektrisches Signal, proportional zur Intensität des Lichtstrahls, nachdem dieser die durchsichtigen Teile des Lineals 30 durchdrungen hat. Wenn sich das Lineal längs entlang der x Achse bewegt, produziert so jedes Element des Photoempfängers eine Folge von ungefähr rechteckigen Impulsen, die den durchquerten Graduierungen 31 entsprechen. Diese Impulse können mit einer nichtgezeigten binären Zählvorrichtung gezählt werden, die als Endprodukt eine binäre Zahl liefert, welche die Längsposition des Lineal angibt.
  • Der Fachmann wird verstehen, dass der optische Block 2 der Erfindung auch an Systemen angepasst werden kann, die zwei oder mehrere Photoempfänger (oder Gruppen von Photoempfängern) enthalten, welche verschiedene Signale liefern, die es erlauben, die Richtung der Verschiebung des Lineals 30 oder ihre absolute Position zu bestimmen und ebenfalls vielleicht die Position innerhalb eines Intervalls der Graduierung des Lineals zu interpolieren. In diesem Fall können die verschiedenen Photoempfänger (oder Gruppen von Photoempfängern) 21 z. B. in einer gemeinsamen Vertiefung 18 untergebracht sein oder jeder in einer individuellen Vertiefung desselben optischen Blocks 1. In einer Ausführungsform ist es auch möglich, mehrere Photosender 20 vorzusehen, welche den Photoempfängern (oder Gruppen von Photoempfängern) entsprechen und die in einer gemeinsamen Vertiefung 11 desselben optischen Blocks 1 untergebracht sind, oder vielleicht jeder in einer individuellen Vertiefung desselben optischen Blocks oder sogar eines verschiedenen optischen Blocks, wobei die verschiedenen optischen Blöcke vorzugsweise auf demselben gedruckten Schaltkreis 2 angebracht und ausgerichtet sind.
  • Ausserdem bilden die zwei flachen Teile des optischen Blocks gegenüber dem Lineal (zwischen der zweiten optischen Oberfläche 13 und der dritten optischen Oberfläche 14) auch optische Oberflächen und könnten nicht-flache Oberflächen haben, z. B. zylindrische oder sphärische.
  • Die Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des optischen Blocks gemäss der Erfindung. Identische oder entsprechende Elemente der verschiedenen Ausführungsformen sind durch dasselbe Referenzsymbol gekennzeichnet und werden nicht erneut beschrieben, ausser wenn ihre Betriebsweise unterschiedlich ist.
  • Mit Bezug auf die in der Fig. 1 illustrierten Ausführungsform, ist die erste optische Oberfläche im Bezug auf die optische Achse geneigt, so dass sie die optischen Strahlen mit einem sehr geringen Winkel relative zur ebenfalls geneigten zweiten optischen Oberfläche 13 zurücksenden kann. Der Einfallswinkel auf der zweiten optischen Oberfläche 13 ist genügend klein, um eine totale Reflexion auf dieser Oberfläche zu verursachen, so dass sie also nicht metallisiert werden muss. Die erste optische Oberfläche 12 ist vorzugsweise sphärisch ebenso wie, in dieser Ausführungsform, die zweite Oberfläche 13.
  • Die durch die Oberfläche 13 kollimatierten Strahlen auf dem graduierten Teil des Lineals 30 erreichen eine fünfte optische Oberfläche 17, ebenfalls sphärisch, welche sie ebenfalls reflektiert dank einer totalen Reflexion auf der sechsten, vorzugsweise flachen, optischen Oberfläche. Der Lichtstrahl wird sodann auf der dritten optischen Oberfläche 14 reflektiert, die ebenfalls flach und nur wenig geneigt ist relative zur optischen Achse, um die Strahlen durch eine totale Reflexion gegen die vierte optische Oberfläche 15, in sphärischer Form, zu reflektieren, welche sie auf dem Photoempfänger 21 fokussiert.
  • In Bezug auf die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform, benutzt diese Ausführungsform sechs optische Oberflächen, flach oder sphärisch und sehr einfach zu verwirklichen, anstelle von zwei sphärischen Oberflächen und zwei elliptischen Oberflächen, die sehr viel teurer sind. Ausserdem sind die Einfallswinkel des optischen Strahls auf den vier reflektierenden Oberflächen 13, 14, 16, 17 genügend klein, so dass es möglich im, auf eine Metallisierung dieser Oberflächen zu verzichten und die totale Reflexion zu gebrauchen.
  • Zudem wird man feststellen, dass die beiden zusätzlichen optischen Oberflächen 16 und 17 in der Ausführungsform der Fig. 3 den Lichtstrahl über ein Hindernis laufen lassen, welches ihn kurzzeitig weg vom gedruckten Schaltkreis führt. Es ist somit möglich, den optischen Weg ohne die Distanz zu 21 zwischen dem Photosender 20 und dem Photoempfänger zu verlängern, und also ohne den Raumbedarf des optischen Blocks zu vergrössern. Es ist dank dieser Eigenschaft auch möglich, optische Oberflächen mit grosser Fokusdistanz zu benutzen, so dass der Gebrauch von sphärischen anstelle von elliptischen Oberflächen ermöglicht wird.
  • Schliesslich erlaubt es diese Eigenschaft, auch die Distanz zwischen dem Rand des Lineals 30 und dem gedruckten Schaltkreise beträchtlich zu verringern und so den allgemeinen Raumbedarf sogar noch mehr zu verkleinern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens eine zylindrische optische Oberfläche benutzt, um den durch den Einfallswinkel des Lichtstrahls auf die sphärischen Oberflächen entstehenden Astigmatismus zu korrigieren. So könnte z. B. eine sechste zylindrische Oberfläche verwendet werden.
  • Der Fachmann wird ausserdem verstehen, dass, abhängig von den Raum-, Fabrikations- und Präzisionseinschränkungen der Systeme, gewisse Oberflächen in der ersten und zweiten Ausführungsformen auch zylindrisch, parabolisch oder einfach flach sein können anstatt sphärisch oder elliptisch.
  • Der Fachmann wird zudem andere Konstruktionen von optischen Blöcken erdenken können, welche es erlauben, dass der oder die Photosender und der oder die Photoempfänger auf derselben Ebene angebracht werden können, ohne dass das Lineal durchschnitten wird. Speziell können Ausführungsformen des optischen Blocks, in denen der Weg des Lichtstrahls mehrmals denselben Punkt durchläuft, einfach im Rahmen dieser Erfindung realisiert werden.
  • Obwohl in den beiden illustrierten Ausführungsformen das Lineal 30 sich in einer Ebene senkrecht zum gedruckten Schaltkreis 2 bewegt, wird man feststellen, dass es im Rahmen dieser Erfindung auch möglich ist, ein Lineal in einem beliebigen Winkel, z. B. parallel, zum gedruckten Schaltkreis 2 anzubringen. Das Lineal wird in jedem Fall im optischen Weg zwischen dem Photosender 20 und dem Photoempfänger 21 angebracht, wobei der Photosender und Photoempfänger auf derselben Seite des Lineals montiert werden, vorzugsweise auf demselben gedruckten Schaltkreis.
  • Obwohl die obige Beschreibung sich speziell auf den Fall eines Verschiebungsmessgerätes (Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung) bezieht, wird man verstehen, dass das optoelektronische System auch in einem System für Winkelmessverschiebungen gebraucht werden kann. In diesem Fall wird anstatt eines linearen Lineals 3 vorzugsweise eine Scheibe gebraucht, die eine oder mehrere graduierte Bahnen mit abwechselnden durchsichtigen und undurchsichtigen Segmenten enthält, und die mit der Achse, von der man die Winkelposition oder -geschwindigkeit ermitteln will, in Rotation gebracht wird.

Claims (18)

1. Optoelektronisches System für Dimensionsmessvorrichtung, beinhaltend:
mindestens einen Photosender (20),
mindestens einen Photoempfänger (21),
ein durchsichtiges Lineal (30), welches mit mindestens einem graduierten Teil, bestehend aus einer Mehrheit von undurchsichtigen Einteilungen (31), ausgestattet ist,
ein optisches System (1), das den oder die Lichtstrahl(en), welche von besagtem mindestens einem Photosender (20) generiert werden, auf besagtem mindestens einem graduierten Teil konzentrieren kann, und das den oder die Lichtstrahl(en), welche vollständig durch besagtes Lineal (30) durchgedrungen sind, auf besagtem mindestens einem Photoempfänger (21) konzentrieren kann, wobei besagtes durchsichtiges Lineal (30) in Bezug auf besagtes optisches System (1) bewegt werden kann,
wobei die Gerade, welche besagten Photosender mit besagtem Photoempfänger verbindet, besagtes Lineal nicht durchdringt,
dadurch gekennzeichnet dass besagtes optisches System aus einem integrierten optischen Block besteht, und dass besagter Photosender, besagter Photoempfänger und besagter integrierter optischer Block auf dem gleichen gedruckten Schaltkreis angebracht sind.
2. Optoelektronisches System gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Lineal (30) sich in einer zum gedruckten Schaltkreis (2) senkrechten Ebene befindet.
3. Optoelektronisches System gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass besagter optischer Block (1) eine erste optische Oberfläche (12) beinhaltet, um den von besagtem Photosender emittierten Lichtstrahl aufzufangen, eine zweite optische Oberfläche (13), um diesen Lichtstrahl zu reflektieren und auf besagtem Linealteil (30) zu konzentrieren, eine dritte optische Oberfläche (14), um den durch besagtes Lineal durchgedrungenen Lichtstrahl zu konzentrieren und/oder zu reflektieren, sowie eine vierte optische Oberfläche (15), um besagten Lichtstrahl auf besagtem Photoempfänger zu fokussieren.
4. Optoelektronisches System gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass besagte zweite (13) und dritte (14) Oberfläche gegenüber einander auf jeder Seite besagtes Lineal (30) angebracht werden.
5. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass besagte erste (12) und vierte (15) Oberflächen sphärisch sind.
6. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der besagten zweiten (13) und dritten (14) Oberflächen elliptisch sind.
7. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine zylindrische optische Oberfläche enthält.
8. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der besagten zweiten (13) und dritten (14) Oberflächen metallisiert sind.
9. Optoelektronisches Systemgemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der besagten zweiten (13) und dritten (14) Oberflächen um ca. 45º gegenüber der optischen Achse des einfallenden Strahls geneigt ist.
10. Optoelektronisches System gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagter optischer Block (1) eine fünfte (17) und eine sechste (16) optische Oberfläche zwischen besagtem Lineal (30) und besagter dritten Oberfläche (14) beinhaltet, wobei die besagten fünften und sechsten Oberflächen besagten optischen Strahl kollimatieren.
11. Optoelektronisches System gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass besagte zweite (13) und besagte dritte (14) Oberfläche gegenüber einander auf jeder Seite besagtes Lineal (30) angebracht werden.
12. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine zylindrische optische Oberfläche enthält.
13. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der besagten zweiten und dritten optischen Oberflächen (12, 13, 14, 15, 16, 17) sphärisch ist.
14. Optoelektronisches System gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass besagte zweite (13) und dritte (14) Oberflächen gegenüber der optischen Achse genügend geneigt sind, so dass eine vollständige Reflexion auf besagten zweiten und dritten Oberflächen entsteht.
15. Optoelektronisches System gemäss einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass besagte sechste optische Oberfläche (16) weiter vom gedruckten Schaltkreis (2) liegt als besagter graduierter Teil (31).
16. Optoelektronisches System gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Photoempfänger gemäss der "Flip-chip" Technik auf der Seite eines gedruckten Schaltkreises gegenüber besagtem optischen Block angebracht wird, wobei ein Loch in besagtem gedruckten Schaltkreis das Durchdringen des Lichts durch den besagten Schaltkreis erlaubt und gleichzeitig den Empfänger vom direkten Licht des Senders schützt.
17. Optoelektronisches System gemäss dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes Loch mit einem durchsichtigen Schutzprodukt gefüllt ist.
18. Komparator, welcher mit einem optoelektronischen System gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist.
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