DE7129761U - Lichtleitstab - Google Patents

Description

Licentia Patent-VerwaltungB-G.m.b.H. Frankfurt/M, Theodor-Stern-Kai 1

29. 7. 1971 P 71/52 (Eb)

Lichtleitstab

'' Die Neuerung bezieht sich auf einen Lichtleitstab für eine

ι. mittels Strahlen in einem ersten Wellenlängenbereich ar-

, beitende Anordnung zum Abtasten von bogen-oder bandförmigen

1 Gut mit mindestens einem lichtelektrischen Empfänger an einer

Stirnfläche.

Bei der Prüfung von durchlaufenden Materialbahneii auf Fehler ist es bereits bekannt, an Stelle von sichtbarem Licht ultra· • violettes Licht zu verwenden, um etine fehlerhaft« Anzeige durch

ν Lichteinstrahlung aus der Umgebung; zu vermeiden (DT-AS 1 202

V Es ist auch bereits eine Vorri chtting zur Abtastung von durchlaufendem Gut bekannt geworden, die einen senkrecht ur Be-

F wegungsrichtung des Guts angeordneten stabförmigen Lichtleiter

\f enthält, auf den von der Bahn reflektiertes oder durchgelassenes

1 Licht auftrifft. Als Auftreffstelle ist ein länglicher, zylin-

(irischer Stab aus fluoreszierende« Material vorgesehen, der in eine Längsnut des stabförmigen Lichtleiters eingesetzt ist, der aus klarem, nicht fluoreszierendem Material besteht. Wenn der längliche Stab an einer Stelle von ultraviolettem Licht getroffen wird, entsteht durch Fluoreszenz Licht, das nach allen Seiten abgestrahlt wird. Der größte Teil der Strahlung, die in

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den stabförmigen Lichtleiter eintritt, wird durch Totalreflexion zu lichtelektrisehen Empfängern geleitet, die an den Stirnseiten de? Lie>»*iei*s*sbs befs-tirt sind (DT-AS 1 211 421).

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichtleitetab zu entwickeln, der eine gleichmäßige Umwandlung von Strahlung eines Wellenlängenbereiche in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs ermöglicht und einfacher herzustellen ist.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Streifen in Längsrichtung des Stabs aus Licht diffus reflektierendem Material vorgesehen ist und daß außerhalb des von einfallendem Licht beaufschlagbaren Bereichs des Lichtleitstabs eine im wesentlichen den gesamten Querschnitt überdeckende Zone aus fluoreszierendem Material eingefügt ist.

Das Material vor der fluoreszierenden Zone kann aus einem für Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs durchlässigem Kunststoff bestehen. Die bei der Herstellung eines insbesondere sehr langen, dünnen, zylindrischen Stabs aus fluoreszierendem Material und einer passenden Längsnut auf dem Lichtleitstab entstehenden schwierigen Bearbeitungsvorgänge werden durch die neuerungsgemäße Anordnung vermieden. Auf Grund von Schwankungen des Durchmessers des zylindrischen Stabs und des Querschnitts der Längsnut können bei der bekannten Anordnung Lücken zwischen dem Stab aus fluoreszierendem Material und dem stabförmigen Lichtleiter auftreten. Durch diese Lücken entstehen bei gleicher Intensität von auftreffendem Licht des ersten Wellenlängenbereichs an verschiedenen Stellen längs des Stabs am lichtelektrischen Empfänger unterschiedliche große Ausgangssignale. Bei der neuerungsgemäßen Anordnung kann die Zone aus fluoreszierendem Material ohne Zwischenräume in den Lichtleitstab eingefügt werden, so daß eine gleichmäßige Umsetzung von Strahlung des ersten in den zweiten Wellenlängenbereich gewährleistet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Zone durch Aufbringen einer fluoreszierenden Schicht auf die Stirnfläche einer für Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs d-irchläeeigen, φ$^ΥφΦ**9 rtPffordneten Scheibe hergestellt

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ist, die an der Stirnfläche des Tür die Strahlung des ersten Velleniärisrenbereiolse durchlass!seen Lichtleivstabs befestigt ist» Die einzelnen Teile dieser Anordnung lassen sich einfach herstellen und leicht montieren. Durch den Austausch der Scheibe gegen eine andere Scheibe, deren fluoreszierende Schicht Licht mit einer anderen Wellenlänge hervorruft, kann die Anordnung an die zur Bahnabtastung verwendete Wellenlänge und die spektrale Empfindlichkeit des lichtelektrischen Empfängers angepaßt werden.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Scheibe aus fluoreszierendem Material besteht.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

Mit 1 ist in der Zeichnung eine Meterialbahn bezeichnet, die z.B. auf Löcher geprüft werden soll. Die Bewegungsrichtung der Bahn 1 ist durch einen Pfeil angedeutet. Ein Lichtbündel 2 aus Licht eines ersten Wellenbereichs, z.B. ultraviolettem Licht, das senkrecht auf der Oberfläche der Bahn 1 auftrifft, wird längs der Oberfläche senkrecht zur Bewegungsrichtung periodisch hin und her bewegt. Wenn das Lichtbündel 2 ein Loch 3 in der Bahn 1 trifft, entstehen durch Streuung Lichtstrahles 4, die in einen Lichtleitsvab 5 eintreten, der aus für ultraviolette Strahlung durchlässigem Material hergestellt ist. Die Lichtstrahlen k werden bein Eintritt in den Stab 5 gebrochen und gelangen zu einer Schicht 6, die an der Oberfläche des Stabs 5 angebracht ist. Die Schicht 6 ist als länglicher Streifen ausgebildet und reflektiert auftreffendes Licht diffus.

An einer Stelle 7 treffen die Lichtstrahlen 4 die Schicht 6. Durch diffuse Reflexion entstehen dabei an der Stelle 7 Lichtstrahlen, die in das Innere des Stabs 5 fallen. Ein Teil dieser Strahlen gelangt unmittelbar zu einer fluoreszierenden Schicht 8, die auf einer Scheibe 9 befestigt ist, die an einer Stirnfläche des Stabs 5 angeordnet ist. Die Scheibe 9 kann auch aus fluoreszierendem Material hergestellt sein. Ein anderer Teil der von

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der Stelle 7 ausgehenden Lichtstrahlen trifft auf die Wände des Stabs unter Winkeln auf, die größer als der Totalreflexionswinkel sind* Sie werden d«d"reh unter den gleichen Winkel in das Innere des Stabs 5 zurückgeworfen und gelangen zur zweiten Stirnfläche des Stabs 5» die durch einen Spiegel 10 abgedeckt ist. Die am Spiegel 10 reflektierten Strahlen gelange» wieder in das Innere des Stabs 5 und treffen u.U. nach mehrfacher Reflexion an den Wänden des Stabs 5 Auf die Schicht 8 auf. Die Schicht 8 befindet sich außerhalb des Bereichs, der von durch das Bündel 2 erzeugtem Licht auf der Oberfläche des Stabs 5 getroffen werden kann·

Die Schicht 8 erzeugt durch Fluoreszenz Licht eines zweiten Wellenbereichs, z.B. sichtbare Strahlen, von denen ein Teil in die Scheibe 9 eintritt. Das Material der Scheibe 9 ist für öiehtbares Licht gut durchlässig. Aa usr zweiten Stirnfläche der Scheibe 9 ist ein lichtelektrischer Empfänger 11 befestigt, in den von der Schicht 8 ausgesandte sichtbare Strahlung eintritt. Der Empfänger 11 gibt dann ein entsprechendes Ausgangssignal ab. Die auf den lichtelektrischen Empfänger 11 fallenden Lichtenergie ist im wesentlichen unabhängig: davon, an welcher Stelle längs des Stabs 5 vom Lichtbündel 2 ausgehende Strahlung einfällt, da die Lichtleitung im Stab 5 weitgehend verlustfrei erfolgt.

Durch entsprechende Konstruktion der mechanischen Halterung für die aus dem Stab 5, der Scheibe 9 und dem Empfänger 11 bestehenden Anordnung kann ein einfacher und schneller Austausch der Scheibe 9 und des Empfängers 11 vorgenommen werden. Damit läßt sich die neuerungsgemäße Anordnung den verschiedenen Bedingungen bei Änderung der Wellenlänge der Strahlen des Lichtbündels 2 oder bei Empfängern 11 mit unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit anpassen.

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Claims (3)

ι : I F 71/52 (Eb) Schutzansprüche

1. Lichtleitstab für eine mittels Strahlen in einem ersten WeXlenlängenbereich arbeitende Anordnung z-tua Abtasten von bogen- oder bandförmigem Gut mit mindestens einem lichtelektrisehen Empfänger an einer Stirnfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen (6) in Längsrichtung des Stabs (5) aus Licht diffus reflektierendem Material vorgesehen ist und daß außerhalb des von einfallendem Licht beaufschlagbaren Bereiche des Lichtleitstabs (;>) eine im !wesentlichen den gesamten Querschnitt überdeckende Zone (8) aus fluoreszierendem Material eingefügt ist.

2. Lichtleitstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zone durch Aufbringen einer fluoreszierenden Schicht auf die Stirnfläche, einer für Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs durchlässigen, Auswechselbar angeordneten Scheibe (9) hergestellt ist, die mn der Stirnfläche des für die Strahlung des ersten Well«nlängenbereichs durchlässigen Lichtleitstabs (5) befestigt ist.

3. Lichtleitstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (9) aus fluoreszierendem Material besteht.

7123761-9.1271