[發明專利]用于捕獲移動材料幅面的傳感器

無效

• 申請號: 201310571376.3
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103673877A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: J·艾森;L·茲沃格
• 申請（專利權）人: 特克斯瑪格銷售有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 袁玥

本發明涉及一種用于捕獲移動材料幅面(web)的傳感器，尤其是用于捕獲移動材料幅面的位置的傳感器。

US2007／0153285A1公開了一種用于確定樣品的光學反射性質的橢偏儀。這種橢偏儀可以利用不同的激光光源進行操作從而允許基于波長的分析。在這種情況下，光入射為掠入射，從而入射光包圍相對于樣品表面的法線呈接近90°的角。使用棱鏡裝置將反射光聚焦到檢測器上，該檢測器檢測整體光通量。在這里，待分析樣品被假設為在分析表面上是均勻的，從而標記或外圍邊緣是無法檢測的。

US4210401公開了另一種橢偏儀，其中光的入射角和反射角可以相對于樣品表面的法線在從0°到接近90°的范圍中變化。這種橢偏儀同樣假設被分析的是均勻樣品，從而捕獲標記或外圍邊緣是不可能的。

EP2157401A1公開了一種用于測量距離的裝置。所述裝置由光源和光檢測器組成，其通過分束器解耦合。這里，光源通過分束器發射光到待研究的樣品上。由此反射的光通過分束器被反射且被引導到檢測器。樣品與所述裝置的距離通過捕獲到達檢測器的信號的時間延遲而被確定。

EP1154225B1公開了一種用于捕獲移動材料幅面的外圍邊緣或移動材料幅面上的標記的通用傳感器。該傳感器具有定向光源和漫射光源，其照射材料幅面。由材料幅面反射的光被光檢測器捕獲且被轉化為電信號。所述傳感器在實踐中已多次證明了自身且構成本發明的出發點。

本發明基于這樣的目的，即提供一種引言中提及的類型的傳感器，其使得即使在不利的條件下也能可靠地捕獲材料幅面的幅面邊緣或材料幅面上的標記。

該目的是根據具有以下特征的本發明而實現的。

根據本發明的傳感器用于捕獲移動材料幅面，特別是在其邊緣或所述材料幅面上的標記的基礎上捕獲材料幅面的位置。所述傳感器具有光源，所述光源發射出發射光到所述材料幅面。在這種情況下，所述光源自身是否指向所述材料幅面是不重要的，或者如果發射光被偏離，則采用光學設備，例如反光鏡、棱鏡、透鏡等，使得其最終射到所述材料幅面。關鍵問題僅僅是，所述材料幅面的至少部分區域被所述發射光照射。所述傳感器額外地包括至少一個光檢測器，其接收檢測光。在這里，所述檢測光由所述至少一個光源發射，并被所述材料幅面影響。可能的影響特別是反射、吸收和透射。這都取決于所述材料幅面的光學性質和其相對于入射發射光的相對位置。因此，能夠在原理上從由所述材料幅面反射或發射的檢測光捕獲所述材料幅面的位置。

然而，在不利的情況下，可能所述檢測光與移動材料幅面的位置的相關性對于要根據所述檢測光確定材料幅面的位置來說太小了。例如，如果試圖捕獲所述材料幅面上的金屬條的位置，其中整個材料幅面噴涂有透明清漆，則在所述金屬條和其余的材料幅面之間僅產生相對小的對比度，這妨礙了對所述金屬條的位置的可靠捕獲。為了即使在這些更困難的條件下也能可靠捕獲所述材料幅面的位置，所述光源能發射具有不同偏振的發射光。優選地，至少一個所述光源的發射光平行于所述材料幅面的平面偏振，而至少另一個所述光源的發射光垂直于所述材料幅面的平面偏振。然而，這些布置不是必需的。關鍵問題僅僅是所述的偏振性質是不同的。結果，所述發射光的偏振總體可以通過驅動所述光源來改變。由上述示例開始，例如可以驅動所述光源使得所述發射光僅垂直偏振。通過利用平行偏振驅動所述光源，相比之下所述發射光是平行偏振的。通過同時驅動不同偏振的光源，還可能將這些偏振方向混合。在這里，所述光源自身是否已經發射偏振光還是它們的非偏振光被光學手段偏振，原理上并不重要。通過控制所述光源來適當地選擇偏振狀態，即使在不利條件下也可以可靠地掃描所述移動材料幅面上的標記。特別對于所述光源的發射功率作出規定以改變為使得移動材料幅面的選定引導標準產生最優的對比度。

最不實際的光源提供偏振發射光。因此，在至少一個光源和至少一個光檢測器之間設置至少一個偏振濾光器是有利的。再次，這里的“之間”理解為“位于光路中”。所述至少一個偏振濾光器可以被布置在所述至少一個光源和所述材料幅面之間，或者所述材料幅面和所述至少一個光檢測器之間。如果提供了多個偏振濾光器，則它們也可以被布置在所述材料幅面的兩側。合適的偏振濾光器可以是例如具有對齊的聚合物鏈的塑料層，其吸收具有特定偏振方向的光。替代地，電介質和/或金屬邊界表面的偏振性質也可以用作偏振濾光器。

替代地或額外地，配置所述至少一個光源以使所述發射光線性偏振是有利的。因此可以省略額外的偏振濾光器。線性偏振光源的一個示例是氣體激光器，其具有在激光共振腔內帶有傾斜窗的裝氣瓶。這種類型的氣體激光器僅能發射線性偏振光。