DE2727926C3 - Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen auf der reflektierenden Oberfläche einer Bahn - Google Patents
Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen auf der reflektierenden Oberfläche einer BahnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen auf der reflektierenden Oberfläche
einer Bahn, welche eine Indikatrix mit einer Reflexions-Hauptkuule
und gegebenenfalls Reflexions-Nebenzipfein aufweist, mit zwei Lichtleitstäben, die parallel zu der
Bahnebene angeordnet sind, mit ihrer Mantelfläche jeweils aus unterschiedlichen Richtungen stammendes
Licht, das von einem durch einen scharf gebündelten Lichtstrahl erzeugten, parallel zu den Lichtleitstäben
eine Abtastbewegung ausführenden Abtastlichfleck auf der Bahn ausgeht, empfangen und gegenüber der
Lichteintrittsseite vorzugsweise eine am Mantel parallel zur Stabachse angeordnete Stufenspiegelanordnung
tragen, so daß das auf die Mantelfläche auftreffende Licht unter Winkeln der Totalreflexion in das
Stabinnere zurückgeworfen wird und zu einer Stirnseite des Licht'eitstabes gelangt, wo ein fotoelektrischer
Wandler angeordnet ist.
Es ist bereits bekannt (DE-OS 24 33 683), unter unterschiedlichen Winkeln zu einer von einem Laserstrahl
quer zu ihrer Bewegungsrichtung abgetasteten Bahn zwei Lichtleitstäbe anzuordnen, von denen der
eine spiegelnd reflektiertes Licht, der andere ungerichtet reflektiertes Licht empfängt. Auf diese Weise sollen
sowohl das gerichtet als auch das ungerichtet reflektierte Licht beeinflussende Fehler ermittelt werden können.
Mit der bekannten Vorrichtung ist es jedoch kaum möglich, Eindrückungen oder Erhebungen auf reflektierenden
Oberflächen mit einer Indikatrix mit einer Reflexions-Hauptkeule sicher festzustellen. Derartige
Vertiefungen oder Erhebungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie von der normal reflektierenden ebenen
Oberfläche über stetig gekrümmte Flanken in den vertieften bzw. erhabenen Bereichen übergehen. Da
derartige Fehler-Erkennungsvorrichtungen eine gewisse Tiefenschärfe haben müssen, um Abstandsschwankungen
beim Transport der Bahn zulassen zu können, kann der unterschiedliche Abstand der Erhebungen
bzw. Vertiefungen von der Erkennungsvorrichtung nicht für die Erkennungsvorrichtung nicht für die
Erkennung ausgenutzt werden.
Des weiteren ist es schon bekannt (DE-OS 15 73 496),
bei einer Vorrichtung zur Prüfung und Sortierung von
bahn- oder blattförmigen Erzeugnissen über die gesamte Breite der abzutastenden Bahn lichtleitende
Fasern anzuordnen, die das reflektierte Licht im Bereich der Abtastlinie auffangen und einer lichtempfindlichen
Einrichtung zuführen. Es können auch eine Leiste aus lichtleitenden Fasern im Bereich des direkt reflektierten
Lichtstrahls und eine oder mehrere Leisten aus lichtleitenden Fasern im Bereich des deffus reflektierten
Lichtes angeordnet sein. Die mit lichtleitenden Fasern arbeitenden Empfangsvorrichtungen sind sehr aufwen-
Des weiteren ist es bei der Prüfung von Bahnmaterial
schon bekannt, die Lichtauffangvorrichtungen im Dunkelfeld anzuordnen (GB-PS 8 80135, DE-OS
14 73 742). Die foioelektrischen Wandler sind jedoch nur auf einer Seite des Hauptlichtbündels vorgesehen.
Weiter ist schon ein fotoelektrisches Inspektionsgerät bekannt (US-PS 29 39 963), bei dem mehrere fotoelektrische
Empfangsanordnungen nebeneinander über einer zu überprüfenden Bahn angeordnet sind, wobei
jeweils zwei unterschiedlichen Bahnstreifen zugeordnete Fotoempfänger an einen Differenzverstärker angeschaltet
sind, um Unregelmäßigkeiten im Bahnmaterial von echten Fehlern unterscheiden zu können. Bei dieser
Anordnung sind jedoch über die Breite der Bahn viele photuelektrische Wandler notwendig, welche jeweils
paarweise an eine größere Anzahl von Differenzverstärkern anzuschließen sind. Das vorbekannte fotoelektrische
Inspektionsgerät ist also sehr aufwendig in der Herstellung und wegen der vielen Bauteile auch
störungsanfällig.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen auf der
reflektierenden Oberfläche einer Bahn der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der auch in Form
von über stetig gekrümmte Flanken in die ungestörte Ebene der Bahn übergehende Vertiefungen oder
Erhebungen einwandfrei als Fehlerstellen erkannt werden können, wobei gleichzeitig ein wirtschaftlich
herstellbarer, einfacher und kompakter Aufbau gegeben sein soll und eine einfache Justierung möglich ist. Die
Störanfälligkeit soll durch Verwendung von wenig Bauelementen gering sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgesehen.
Erfindungsgemäß sind also zu beiden Seiten des normal reflektierten Lichtbündels im Dunkelfeld zwei
Lichtleitstäbe mit fotoelektrischen Wandlern an den Stirnseiten vorgesehen, so daß sowohl Lichtablenkungen
in der einen als auch in der anderen Richtung empfindlich zur Anzeige gebracht werden. Hierbei wird
durch die Differenzschaltung der Streu- oder Grundlichtanteil im Fehlersignal weitgehend eliminiert.
Vorteilhafterweise wird dieses Ergebnis mit nur zwei Lichtleitstäben und entsprechenden fotoelektrischen
Wandlern erzielt.
Der Abstandswinkel der von den Lichtleitstäben empfangenen Seitenbündel beträgt vorzugsweise das 5-bis
lOfache des öffnungswinkels der Hauptreflexionskeule. Auf diese Weise wirken sich gewisse Fehljustierangen
und Kippungen der ,.· 'herwachenden Bahn noch nicht zu einer unerwünschten Fehleranzeige aus.
Andererseits werden durch die Flanken von Erhöhungen bzw. Vertiefungen in der Bahn hervorgerufene
Reflexionswinkeländerungen sicher zur Anzeige gebracht.
Erfindungsgemäß kommt zs also darauf an, daß die
beiden Lichtleitstäbe zwar außerhalb des Reflexionswinkels der ungestörten Oberfläche, jedoch in unmittelbarer
Nähe dieses Winkels angeordnet sind. Besonders bevorzugt ist die symmetrische Anordnung der beiden
Lichtleitstäbe relativ zu dem exakten Reflexionswinkel.
Sofern auch andere Fehler wie z. B. weniger reflektierende Flecken auf der Oberfläche festgestellt
werden sollen, ist nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung für das normil reflektierte
Hauptreflexionsbündel ein dritter Lichtleitstab zwischen den beiden anderen Lichtleitstäben angeordnet.
Zwischen den Lichtleitstäben und der Bahn ist zweckmäßigerweise eine das Licht auf die Apertur der
Lichtleitstäbe konzentrierende Zylinderlinsenanordnung vorgesehen, welche bevorzugt aus einer alle drei
Bündel erfassenden Zylinderlinse und drei jeweils einem der Bündel zugeordneten Einzel-Zylinderlinsen besteht.
Die Einzel-Zylinderlinsen sind dabei vorteilhafterweise durch Längszerschneiden einer normalen Zylinderlinse
hergestellt. Dies ist sehr wirtschaftlich. Die beiden äußeren Einzel-Zylinderlinsen können vorzugsweise um
180° um die Längsachse verdreht angeordnet sein. Auf diese Weise kommen die schmalen Außenkanten der
zerschnittenen normalen Zylinderlinse nach innen zu liegen, wo sie ein unmittelbares Aneinanderanschließen
der drei zu den drei Lichtleitstäben führendes Lichtbündel gestatten.
Der Ausgang der Differenzbildungsstufe ist zweckmäßigerweise an ein Video-Subtraktionsfilter angeschlossen,
welches den über eine bestimmte zeitliche Periode gebildeten Mittelwert des Eingangssignals von
dem Momentanwert des Signals abzieht, wodurch Gleichanteile aus dem Signal eliminiert werden. Dem
Video-Subtraktionsfilter folgt bevorzugt ein Analog-Digital-Wandler, welcher das Signal beispielsweise auf ein
Bit quantisiert, um entweder eine einwandfreie Oberfläche oder einen Fehler anzuzeigen.
Der dem dritten Lichtleitstab zugeordnete Wandler ist bevorzugt ebenfalls an eine Differenzbildungsstufe
angeschlossen, deren zweitem Eingang ein aub den Signalen der beiden anderen Wandler gebildetes
Summensignal zugeführt ist. Auf diese Weise wird auch bei dem Ausgangssignal des dritten fotoelektrischen
Wandlers das Grund- oder Streulicht eliminiert.
Auch der Ausgang der weiteren Differenzbildungsstufe kann über ein Video-Subtraktionsfilter an einen
Analog-Digital-Wandler angeschlossen sein.
Um für sämtliche Fehlerarten nur ein Fehlersignal zu bilden, sind die Ausgänge der beiden Analog-Digital-Wandler
mit den beiden Eingängen eines ODER-Gatters verbunden. Dieses gibt dann ein Signal ab, wenn
von dem mittleren fotoelektrischen Wandler ein Fleck od. dgl. oder von den beiden äußeren Wandlern eine
Vertiefung oder Erhebung angezeigt wird.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt
F i g. 1 eine teilweise geschnittene schematische Stirnansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
F i g. 2 eine schematische Seitenansicht eines der drei
Strahlengänge nach F i g. 1 in Richtung des Pfeiles II,
F i g. 3 eine schematische Darstellung der Indikatrix einer auf Fehlstellen zu überwachenden Bahn, bei der
die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt anwendbar IJt,
F i g. 4 eine bevorzugte Schaltungsanordnung für die erfindungsgemäße Vorrichtung,
F i g. 5 eine weitere bevorzugte Schaltungsanordnung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit drei
photoelektrischen Wandleranordnungen,
F i g. 6 eine bevorzugte Signalverarbeitungsschaltung für die Signale der einzelnen photoelektrischen
Wandleranordnungen und
F i g. 7 ein schematisches Diagramm des zeitlichen Verlaufs des am Eingang der Schaltungsanordnung nach
Fig.6 anstehenden Video-Signals bei Annahme von zwei entgegengesetzte Ausschläge hervorrufenden
Fehlern.
Nach den F i g. 1 und 2 trifft ein auf nicht dargestellte Weise erzeugter Laserstrahl 38 unter einem Winkel «
auf die Oberfläche einer in Richtung des Pfeiles F kontinuierlich fortbewegten Materialbahn auf, bei der es
sich z. B. um ein Blech oder eine kupferkaschierte Leiterplatte handeln kann.
Die Reflexionseigenschaften der Bahn 37 sind in F i g. 3 schematisch dargestellt. Die dort dargestellte
Indikatrix besteht aus einer Reflexionshauptkeule 11, mit einem öffnungswinkel γ und verschiedenen
Nebenzipfeln 21. Die vom Auftreffpunkt P des Lichtstrahls 38 in den einzelnen Richtungen zur
Indikatrix gezogenen Pfeile, von denen zwei beispielsweise wiedergegeben sind, geben bekanntlich die in der
betreffenden Richtung reflektierte Lichtintensitjit wieder. Für die Erfindung ist es wesentlich, daß die
Oberfläche der Bahn 37 ein ausgeprägtes Reflexionsmaximum gemäß der Reflexionshauptkeule um den
exakten Reflexionswinkel α herum aufweist.
Nach den Fi g. 1 und 2 ist in einem Abstand von der Bahn 37 im wesentlichen unter dem Reflexionswinkel α
eine Zylinderlinsenanordnung 39, 40 vorgesehen, deren Achsen senkrecht zur Bewegungsrichtung F und
parallel zur Ebene der Bahn 37 verlaufen. Während die Zylinderlinse 39 sämtliche der drei dargestellten
Lichtbündel 13, 16a, 166 erfaßt, ist die zweite Zylinderlinse 40 in drei Einzelzylinderlinsen 40a, 406,
40c unterteilt, welche in der dargestellten Weise nebeneinander und in Richtung der Bündel versetzt
angeordnet sind. Die Einzellinsen sind derart um eine senkrecht auf der Zeichenebene stehende Achse
gegeneinandergekippt. daß die drei Lichtbündel 16a, 166 und 13 entkoppelt und auf in der dargestellten
Weise nebeneinander und versetzt angeordnete Lichtleitstäbe 12a, 126 und 12c gelenkt werden. Die
Lichtleitstäbe 12 erstrecken sich parallel zu den Zylinderlinsenachsen.
Nach den F i g. 1 und 2 sind an der der Lichteintrittsseite diametral gegenüberliegenden Seite der Lichtleitstäbe
12 Stufenspiegelanordnungen 17 angebracht, welche sich entlang einer erzeugenden der mit
kreiszylindrischem Querschnitt ausgebildeten Lichtleitstabe Ϊ2 erstrecken und das einfallende Licht unter
Winkeln der Totalreflexion in das Stabinnere umlenken, so daß es gemäß F i g. 2 nach kein-, ein- oder
mehrmaliger Reflexion aus der Stirnfläche 15 des Lichtleitstabes austritt und einen dort angeordneten
fotoelektrischen Wandler 14 erreicht. Nach F i g. 2 führt der Laserstrahl 38 in Richtung des Doppelpfeiles /eine
periodische Abtastbewegung aus, so daß die sich senkrecht zu / in Richtung F fortbewegende Bahn 37
kontinuierlich zeilenweise über ihre gesamte Breite abgetastet wird.
Der Winkelabstand β der beiden äußeren Lichtbündel
16a, 166 ist derart, daß das innerhalb der Haupt-Reflexionskeule
11 nach Fig.3 reflektierte Haupt-Reflexionsbündel
13 bei ungestörter Oberfläche der Bahn 37 nur den Lichtleitstab 12i>
erreicht Vorzugsweise beträgt der Winkel γ nur etwa V5 bis Vi0 des Winkelabstandes ß.
so daß gewisse Toleranzen bei der Anordnung der optischen Elemente und der Fortbewegung der Bahn 37
hingenommen werden können.
Bei ungestörter Oberfläche der Bahn 37 erhalten also die seitlichen Lichtleitstäbe 12a, 126 abgesehen von
Umgebungs- oder Streulicht bzw. den Nebenzipfeln 21 nach F i g. 3 entsprechendem Licht kein Meßlicht.
Laufen jedoch nach F i g. 1 Vertiefungen 19 oder Erhebungen 20 am Strahlauftreffpunkt P vorbei, so wird
das auftreffende Licht an den Flanken entweder in den Seitenbereich 16a oder den Seitenbereich 166 reflektiert,
so daß auch einer der seitlich angeordneten Lichtleitstäbe 12a, 12c Meßlicht empfängt. Die Lichtleitstäbe
12a, bearbeiten also im Dunkelfeld und erhalten
Meßlicht nur im Fall von durch Vertiefungen oder Erhebungen gebildeten Störstellen auf der Oberfläche
der Bahn 37. Der Lichtleitstab 126 arbeitet dagegen im Hellfeld. Er dient zur Feststellung von die Reflexionseigenschaften
der Oberfläche 37 vermindernden Fehlstellen.
Die elektrischen Ausgänge 42,43,44 der fotoelektrischen
Wandler 14a, 146 bzw. 14c sind gemäß F i g. 4 an Verstärker 29 angeschlossen, die einstellbar oder auch
automatisch regelbar sein können.
Die Verstärker 29 der beiden äußeren Wandler 14a. 14c sind an eine Differenzbildungsstufe 28 angeschlossen,
deren Ausgangssignal einem Video-Subtraktions-Filter 30 zugeführt ist. An dieses schließt sich ein
Analog-Digital-Wandler 31 an.
Die verstärkten Signale der Wandler 14a, 14c sind außerdem an eine Summierungsstufe 33 angelegt,
welche gegebenenfalls über einen Dämpfungsglied 45 an eine weitere Differenzbildungsstufe 32 angeschlossen
ist, deren anderem Eingang das verstärkte Ausgangssignal des inneren fotoelektrischen Wandlers
146 zugeführt ist. Das Ausgangssignal der Differenzbildungsstufe 32 wird wieder über einen Video-Subtraktions-Filter
34 an einen weiteren Analog-Digital-Wandler 35 angelegt.
Die Differenzbildung in den Stufen 28, 32 dient der Eliminierung des Einflusses von Streu- oder Grundlicht.
In den Video-Subtraktions-Filtern 30, 34 wird der Mittelwert des Eingangssignals über einen vorbestimmten
Zeitraum von dem Momentansignal subtrahiert, wodurch der Gleichanteil aus dem Signal entfernt wird.
In dem Analog-Digital-Wandler 31 bzw. 35 kann beispielsweise eine 1-Bit-Quantisierung erfolgen, um im
Falle bestimmter Lichtablenkungen ein Alarmsignal zu erzeugen.
Die Ausgänge der beiden Analog-Digital-Wandler sind an die beiden Eingänge eines ODER-Gatters 36
angelegt, an dessen Ausgang ein in gewünschter Weise
weiterzuverarbeitendes Fehlersignal bei allen auf einer reflektierenden Oberfläche vorkommenden Fehlern
erscheint
Trifft der Laserstrahl 38 beispielsweise auf einen nichtreflektierenden Fleck auf der reflektierenden
Oberfläche der Bahn 37, so verschwindet der Lichtstrom an dem mittleren Wandler 146 und am Ausgang des
Wandlers 35 entsteht ein Fehlersignal, das über das ODER-Gatter 36 abgenommen werden kann. Tritt
aufgrund einer Vertiefung oder Erhebung auf der Oberfläche der Bahn 37 eine zeitweise Veränderung des
Reflexionswinkels auf, so erhält entweder der Wandler 14a oder der Wandler 14c Licht, was zu einem
Fehlersignal am Ausgang des Wandlers 31 führt, das ebenfalls über das ODER-Gatter 36 abnehmbar ist. Falls
erwünscht, können bei 46, 47 die der Dunkeifeldanord-
nung bzw. Hellfeldanordnung entsprechenden Signale gesondert abgenommen werden.
Mit besonderem Vorteil läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in Kombination mit einer Vorrichtung
anwenden, wie sie in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung mit dem Titel »Vorrichtung zur Unterscheidung
bestimmter Winkelbereiche« (unser Aktenzeichen: S 3 331) beschrieben ist. Während die Vorrichtung
nach der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Winkelbereiche in einer Ebene senkrecht zur Lichtleitstabachse
festzustellen gestattet, ermöglicht die in der Parallelanmeldung beschriebene Vorrichtung die Erfassung
von unterschiedlichen Winkelbereichen in einer dazu senkrechten Ebene, welche parallel zur Stabachse
veriSüii.
F i g. 5 zeigt eine weitere mögliche Zusammenschaltung der Ausgangssignale der photoeleklrischen Wandleranordnungen.
Die Ausgänge 42', 43', 44' sind über Widerstände an eine Mischstufe 52 angelegt, welche
eine beliebige Mischung der Signale, vorzugsweise jedoch ihre Addition vornehmen kann. Über einen
Trennverstärker 53 wird dann das Fehlersignal gebildet.
F i g. 6 zeigt eine bevorzugte Signalverarbeitungsschahung,
welche die Ausgangssignale der Wandleranordnungen 14a, b bzw. c in geeigneter Weise verarbeitet,
bevor sie den Eingängen 42', 43', 44' der Schaltung nach F i g. 5 zugeführt werden.
Nach Fig.6 ist der Ausgang der Wandleranordnungen
14a, b oder c an den Eingang eines Verstärkers 54 angelegt, dessen Ausgang mit dem einen Eingang einer
Differenzbildungsstufe 55 verbunden ist. Der andere Eingang der Stufe 55 steht mit einem geerdeten
Speicherkondensator 75 in Verbindung, der über einen Schalter 69 und einen Umschalter 73 wahlweise vom
Ausgang des Verstärkers 54 oder von einem Mittelwertsignal M aufladbar ist, dessen Bildung im folgenden noch
beschrieben wird.
An die Differenzbildungsstufe schließt sich ein Trennverstärker 56 und ein Tiefpaß 57 mit umschaltbarer
Zeitkonstante an. Der Ausgang dieses Tiefpasses ist mit dem einen Eingang einer weiteren Differenzbildungsstufe
58 verbunden, deren anderer Eingang über ein Potentiometer 59 am Eingang des Tiefpasses 57
liegt. Die Schaltglieder 57, 58 bilden zusammen ein Video-Subtraktionsfilter, dessen Grenzfrequenz kleiner
oder gleich der im Video-Signal enthaltenen Frequenz-Gemische ist. In diesen Stufen wird der Gleichanteil des
Video-Signals eliminiert, d. h. daß am Ausgang nur noch die relevante Varianz im Signal vorhanden ist. .
Der Ausgang der Differenzbildungsstufe 58 ist über einen Trennverstärker 60 an eine erste Video-Ausgangsklemme
61 angelegt, welche das subtrahierte Video-Signal abgibt, das insbesondere die Polaritätsinformation
enthält.
Die erste Video-Ausgangsklemme ist weiter über eine Syinmelrierslufe 62 und einen Gleichrichter 63 sowie
einen weiteren Trennverstärker 64 an eine zweite Video-Ausgangsklemme 65 angelegt, welche den
Hauptausgang der Schaltung bildet und ein gleichgerichtetes Video-Signal liefert, das an die Eingänge 42',
43' bzw. 44' der Schaltung nach F i g. 5 angelegt wird.
Von dem Ausgang der Differenzbildungsstufe 45 führt eine weitere Zweigleitung über einen Trennverstärker
66 zu einer dritten Video-Ausgangsklemme 67, an die eine Steuerstufe 68 angeschlossen ist. Die
Steuerstufe 68 liefert die Steuersignale TP für den Tiefpaß 57 sowie 5 für den Schalter 69.
Der Ausgang des Trennverstärkers 66 ist außerdem über einen Schalter 72 und einen Integrator 70 an eine
vierte Video-Ausgangsklemme 71 angeschlossen, welche das Langzeit-Mittelwerlsignal M für die Differenzbildungsstufe
55 liefert.
Nach Fig. 7 entsteht am Beginn einer Abtastperiode
zunächst ein Dunkelimpuls 76, dem sich durch am Rand des abzutastenden Materials angeordnetes retroreflektierendes
Material ein Heil-Impuls 77 anschließt. Anschließend folgt dann die Materialabtaststrecke 78,
innerhalb der zwei Fehlstellen 79, 80 angezeigt werden mögen. Am Ende der Bahn folgt wieder ein durch
retroreflektierendes Material hervorgerufener Hell-lmpuls
81 und ein Dunkelimpuls 82.
Die Steuerstufe 68 schließt während der Zeit 83 den Schalter 65 zur Bildung der Bezugsspannung für die
Differenzbildungsstufe 55. Die Aufladung des Kondensators 75 kann entweder durch den Verstärker 54 oder
die Ausgangsklemme 71 erfolgen, was durch entsprechende Stellung des Umschalters 73 festgelegt wird.
Die Hellsignale 77, 81 am Beginn und Ende der Abtastperiode bewirken aufgrund der Schaltung nach
Fig.6, daß am Ausgang 65 nur das eigentliche Meßsignal erscheint, das sowohl von Umlichteinflüssen
als auch von Gleichanteilen befreit ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Vorrichtung zur Ermittlung von Fehlstellen auf der reflektierenden Oberfläche einer Bahn, welche
eine Indikatrix mit einer Reflexions-Hauptkeule und gegebenenfalls Reflexions-Nebenzipfeln aufweist,
mit zwei Lichtleitstäben, die parallel zu der Bahnebene angeordnet sind, mit ihrer Mantelfläche
jeweils aus unterschiedlichen Richtungen stammendes Licht, das von einem durch einen scharf
gebündelten Lichtstrahl erzeugten, parallel zu den Lichtleitstäben eine Abtastbewegung ausführenden
Abtastlichtfleck auf der Bahn ausgeht, empfangen und gegenüber der Lichteintrittsseite vorzugsweise
eine am Mantel parallel zur Stabachse angeordnete Stufenspiegelanordnung tragen, so daß das auf die
Mantelfläche auftreffende Licht unter Winkeln der Totalreflexion in das Stabinnere zurückgeworfen
wird und zu einer Stirnseite des Lichtleitstabes gelangt, wo ein fotoelekirischer Wandler angeordnet
ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß die beiden Lichtleitstäbe
(12a, \2c) symmetrisch zu beiden Seiten des normal reflektierten Hauptreflexionsbündels (13) in einem
solchen Winkelabstand von diesem angeordnet sind, daß das an ungestörten Stellen der Oberfläche der
Bahn (37) reflektierte Hauptreflexionsbündel (13) zwischen den Lichtleitstäben (12a, \2c) hindurchgeht,
jedoch an den Flanken von Vertiefungen (19) oder Erhebungen (20) reflektiertes Licht wenigstens
teilweise einen der Lichtleitstäbe (12a, \2b) erreicht, und daß die fotoelektrischen Wandler (14a, Mcjder
äußeren Lichtleitstäbe (12a, \2c) an eine Differenzbildungsstufe (28) angeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandswinkel (ß) der von den
Lichtleitstäben (12a, c) empfangenen Seitenbündel (16a, 16öjdas 5- bis lOfache des Öffnungswinkels (γ)
der Hauptrefle>.ionskeule (11) beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 odev 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das normalreflektierte
Hauptreflexionsbündel (13) ein dritter Lichtleitstab (12i>) zwischen den beiden anderen Lichtleitstäben
(12a, ^angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Leichtleitstäben (12a. b, cjund der Bahn (37) eine
das Licht auf die Apertur der Lichlleitstäbe (12a, b. c) konzentrierende Zylinderlinsenanordnung (39, 40)
vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderlinsenanordnung aus einer
alle drei Bündel (13, 16a, \bb) erfassenden Zylinderlinse (39) und drei jeweils einem der Bündel
zugeordneten Einzel-Zylinderlinsen (40a, 406, 4OcJ besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzel-Zylinderlinsen (40a, AOb,
4OcJ durch Längszerschneiden einer normalen
Zylinderlinse hergestellt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Einzel-Zylinderlinsen
(40a, 4OcJ um 180° um die Längsachse verdreht angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Differenzbildungsstufe
(28) an ein Video-Subtraktionsfilter (30) angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Video-Subtraktionsfilter (30) ein
Analog-Digital-Wandler (31) folgt
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der dem dritten Lichtleistab
(12ZjJ zugeordnete Wandler (14ZjJ an eine Differenzbildungsstufe
(32) angeschlossen ist, deren zweitem Eingang ein aus den Signalen der beiden anderen
Wandler (14a, c) gebildetes Summensignal zugeführt ist
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Differenzbildungsstufe
(32) an ein Video-Subtraktionsfilter (34) angeschlossen ist
15' 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Video-Subtraktionsfilter (34) ein Analog-Digital-Wandler (35) folgt
13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Analog-DigitaJ-Wandler
(31,35) mit den beiden Eingängen eines ODER-Gatters (36) verbunden sind.
Priority Applications (4)
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