DE20108511U1 - Sensor module and detector arrangement for line-by-line optical scanning of a moving object - Google Patents

Sensor module and detector arrangement for line-by-line optical scanning of a moving object

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Claims (21)

1. Sensormodul zur zeilenweisen optischen Abtastung eines relativ zu dem Sensormodul bewegten Objektes, wobei die Zeilenrichtung quer zur Bewegungsrichtung des Objektes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl von Farbmodulen (12-15; 12a-14a; 12b-14b) aufweist, denen jeweils verschiedene Wellenlängenbereiche des von dem Sensormodul (5) empfangenen Lichtes (9a-9d; 9) zugeordnet sind, daß jedes Farbmodul (12-15; 12a-14a; 12b-14b) eine Vielzahl von zeilenförmig angeordneten Einzelsensoren (19) enthält, daß die Zeilenrichtungen (18a) aller Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) parallel zueinander verlaufen, daß die einzelnen Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) dergestalt angeordnet sind, daß das von allen Farbmodulen (12-15; 12a-14a; 12b-14b) empfangene Licht (9a-9d; 9e-9g; 9h-9j) von demselben Längsabschnitt einer einzigen geraden Beobachtungslinie (8) auf dem Objekt (3) stammt, welche parallel zu den Zeilenrichtungen (18a) der Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) liegt.1. Sensor module for line-by-line optical scanning of an object moved relative to the sensor module, the line direction being transverse to the direction of movement of the object, characterized in that it has a multiplicity of color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b ), to which different wavelength ranges of the light received by the sensor module ( 5 ) ( 9 a - 9 d; 9 ) are assigned, that each color module ( 12-15 ; 12 a - 14 a; 12 b - 14 b) has a large number of individual sensors ( 19 ) arranged in a row contains that the row directions ( 18 a) of all color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) run parallel to one another, that the individual color modules ( 12-15 ; 12 a - 14 a; 12 b- 14 b) are arranged such that the light received by all color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) ( 9 a- 9 d; 9 e- 9 g ; 9 h- 9 j) from the same longitudinal section of a single straight observation line ( 8 ) on the object ( 3 ), which is parallel to the de n line directions ( 18 a) of the color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b). 2. Sensormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbmodule (12 bis 15) solchermaßen fächerartig angeordnet sind, daß sich ihre Richtungen maximaler Empfindlichkeit unmittelbar in der Beobachtungslinie (8) schneiden.2. Sensor module according to claim 1, characterized in that the color modules ( 12 to 15 ) are arranged in such a fan-like manner that their directions of maximum sensitivity intersect directly in the observation line ( 8 ). 3. Sensormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens einen Strahlteiler (16a, 16b) enthält, welcher das einfallende Licht (9) in mehrere Teilstrahlen (9e-9g) aufteilt, die jeweils auf eines der Farbmodule (12a, 13a, 14a) gerichtet sind.3. Sensor module according to claim 1, characterized in that it contains at least one beam splitter ( 16 a, 16 b) which divides the incident light ( 9 ) into a plurality of partial beams ( 9 e- 9 g), each of which on one of the color modules ( 12 a, 13 a, 14 a) are directed. 4. Sensormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein spektral dispergierendes Element (16c) enthält, welches das einfallende Licht (9) in mehrere Teilstrahlen (9h-9j) von unterschiedlichem Spektralgehalt aufteilt, die jeweils auf eines der Farbmodule (12b-14b) gerichtet sind.4. Sensor module according to claim 1, characterized in that it contains a spectrally dispersing element ( 16 c), which divides the incident light ( 9 ) into several partial beams ( 9 h- 9 j) of different spectral content, each on one of the color modules ( 12 b- 14 b) are directed. 5. Sensormodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine gemeinsame Abbildungsoptik (16) für alle Farbmodule (12a-14a; 12b-14b) enthält, die vor dem Strahlteiler (16a, 16b) oder dem spektral dispergierenden Element (16c) angeordnet ist.5. Sensor module according to claim 3 or 4, characterized in that it contains a common imaging optics ( 16 ) for all color modules ( 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) in front of the beam splitter ( 16 a, 16 b) or the spectrally dispersing element ( 16 c) is arranged. 6. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Farbmodul (12-15; 12a-14a; 12b-14b) eine eigene Abbildungsoptik (16) enthält, die das einfallende Licht auf die Zeile (18) der Sensoren (19) fokussiert.6. Sensor module according to one of claims 1 to 4, characterized in that each color module ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) contains its own imaging optics ( 16 ) which the incident light on the line ( 18 ) of the sensors ( 19 ) focused. 7. Sensormodul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Abbildungsoptik (16) um eine Zylinderlinsenmatrix handelt.7. Sensor module according to claim 5 or 6, characterized in that it is in the imaging optics ( 16 ) is a cylindrical lens matrix. 8. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) auf eine im sichtbaren Spektralbereich liegende Wellenlänge anspricht.8. Sensor module according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one of the color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) responds to a wavelength in the visible spectral range. 9. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) auf eine im infraroten Bereich oder im ultravioletten Bereich liegende Wellenlänge anspricht.9. Sensor module according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of the color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) responds to a wavelength in the infrared or in the ultraviolet range. 10. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Farbmodule (12-15; 12a-14a; 12b-14b) zumindest teilweise in der Anzahl der Einzelsensoren (19) unterscheiden.10. Sensor module according to one of claims 1 to 9, characterized in that the color modules ( 12-15 ; 12 a- 14 a; 12 b- 14 b) differ at least partially in the number of individual sensors ( 19 ). 11. Detektoranordnung zur zeilenweisen optischen Abtastung eines relativ zu der Detektoranordnung bewegten Objektes, wobei die Zeilenrichtung quer zur Bewegungsrichtung des Objektes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß sie sich aus einer Vielzahl von Sensormodulen (5a, 5b; 5c, 5d) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zusammensetzt, die so zueinander ausgerichtet sind, daß die Beobachtungslinien (8; 8a, 8b) aller Sensormodule (5a, 5b; 5c, 5d) in einer Ebene liegen und parallel zueinander verlaufen.11. Detector arrangement for line-by-line optical scanning of an object moving relative to the detector arrangement, the line direction being transverse to the direction of movement of the object, characterized in that it consists of a multiplicity of sensor modules ( 5 a, 5 b; 5 c, 5 d) one of claims 1 to 10, which are aligned with one another in such a way that the observation lines ( 8 ; 8 a, 8 b) of all sensor modules ( 5 a, 5 b; 5 c, 5 d) lie in one plane and run parallel to one another. 12. Detektoranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormodule (5a, 5b) so zueinander ausgerichtet sind, daß die Beobachtungslinien (8) aller Sensormodule (5a, 5b) zu einer einzigen Beobachtungslinie (8) zusammenfallen.12. Detector arrangement according to claim 11, characterized in that the sensor modules ( 5 a, 5 b) are aligned with one another such that the observation lines ( 8 ) of all sensor modules ( 5 a, 5 b) coincide to form a single observation line ( 8 ). 13. Detektoranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abschnitten der Beobachtungslinie (8), auf welche die Sensormodule (5a, 5b) zielen, keine Lücke besteht.13. Detector arrangement according to claim 12, characterized in that there is no gap between the sections of the observation line ( 8 ) on which the sensor modules ( 5 a, 5 b) are aimed. 14. Detektoranordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormodule (5a, 5b) abwechselnd spiegelbildlich zu einer durch die Beobachtungslinie (8) verlaufenden Ebene gegeneinander versetzt angeordnet sind.14. Detector arrangement according to claim 12 or 13, characterized in that the sensor modules ( 5 a, 5 b) are alternately arranged mirror-inverted to one another through a plane passing through the observation line ( 8 ). 15. Detektoranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormodule (5c, 5d) so zueinander ausgerichtet sind, daß mindestens zwei gegeneinander versetzte Beobachtungslinien (8a, 8b) existieren.15. Detector arrangement according to claim 11, characterized in that the sensor modules ( 5 c, 5 d) are aligned with each other so that at least two mutually offset observation lines ( 8 a, 8 b) exist. 16. Detektoranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine parallel zu den Beobachtungslinien (8a, 8b) verlaufende Gerade von den Projektionen aller Abschnitte der Beobachtungslinien (8a, 8b), auf welche die Sensormodule (5c, 5d) zielen, lückenlos abgedeckt wird.16. Detector arrangement according to claim 15, characterized in that a parallel to the observation lines ( 8 a, 8 b) extending straight line from the projections of all sections of the observation lines ( 8 a, 8 b), on which the sensor modules ( 5 c, 5 d ) aim, is covered completely. 17. Detektoranordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormodule (5c, 5d) parallel zu der Ebene, in welcher die Beobachtungslinien (8a, 8b) liegen, abwechselnd quer zur Richtung der Beobachtungslinien (8a, 8b) gegeneinander versetzt angeordnet sind.17. Detector arrangement according to claim 15 or 16, characterized in that the sensor modules ( 5 c, 5 d) parallel to the plane in which the observation lines ( 8 a, 8 b) lie, alternately transversely to the direction of the observation lines ( 8 a, 8 b) are arranged offset from one another. 18. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei benachbarte und gegeneinander versetzte Sensormodule (5a, 5b; 5c, 5d) zu einem Doppelsensormodul (22) als Baueinheit zusammengefaßt sind.18. Detector arrangement according to one of claims 11 to 17, characterized in that in each case two adjacent and mutually offset sensor modules ( 5 a, 5 b; 5 c, 5 d) are combined to form a double sensor module ( 22 ) as a structural unit. 19. Detektoranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Doppelsensormodul (22) mit einer gemeinsamen Signalverarbeitungs- und Schnittstellenelektronik (39) für beide enthaltenen Sensormodule (5a, 5b; 5c, 5d) ausgerüstet ist.19. Detector arrangement according to claim 18, characterized in that each double sensor module ( 22 ) is equipped with a common signal processing and interface electronics ( 39 ) for both sensor modules ( 5 a, 5 b; 5 c, 5 d) contained. 20. Detektoranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelsensormodule (22) über ringförmige Kommunikationsleitungen (43, 45) untereinander und mit einem Zentralrechner (46) verbindbar sind.20. Detector arrangement according to claim 19, characterized in that the double sensor modules ( 22 ) can be connected to one another and to a central computer ( 46 ) via annular communication lines ( 43 , 45 ). 21. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Breite allein durch Kaskadierung einer geeigneten Anzahl identischer Doppelsensormodule (22) einstellbar ist.21. Detector arrangement according to one of claims 18 to 20, characterized in that its width can be adjusted solely by cascading a suitable number of identical double sensor modules ( 22 ).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7732796B2 (en) 2004-08-09 2010-06-08 Quad/Tech, Inc. Inspection system for inspecting an imprinted substrate on a printing press
US8039826B2 (en) 2004-08-09 2011-10-18 Quad/Tech, Inc. Inspecting an imprinted substrate on a printing press
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