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DE10212432A1 - Optischer Sensor - Google Patents

Optischer Sensor

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Publication number
DE10212432A1
DE10212432A1 DE2002112432 DE10212432A DE10212432A1 DE 10212432 A1 DE10212432 A1 DE 10212432A1 DE 2002112432 DE2002112432 DE 2002112432 DE 10212432 A DE10212432 A DE 10212432A DE 10212432 A1 DE10212432 A1 DE 10212432A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optical sensor
sensor according
transmitters
receiver
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002112432
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert Aldiek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuze Electronic GmbH and Co KG filed Critical Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority to DE2002112432 priority Critical patent/DE10212432A1/de
Publication of DE10212432A1 publication Critical patent/DE10212432A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • G01D5/32Mechanical 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/20Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor (1) mit einer Sendelichtstrahlen (2) emittierenden Sendelichteinheit und einem Empfangslichtstrahlen (4) empfangenden Empfänger (5). Die Sendeeinheit (3) weist eine Anordnung von Sendern (9) und eine Anordnung von anamorphischen Linienelementen auf, mittels derer die Sendelichtstrahlen (2) zu einem scheibenförmigen Strahlungsband geformt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige optische Sensoren können insbesondere als Lichtschranken oder als Reflexionslichtschranken ausgebildet sein. Lichtschranken weisen in separaten Gehäusen angeordnete Sender und Empfänger auf, wobei bei freiem Strahlengang die von dem Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den Empfänger der Lichtschranke geführt sind. Reflexionslichtschranken weisen jeweils einen Sender und einen Empfänger auf, die in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind. In Abstand zu dem Gehäuse ist ein Reflektor angeordnet, welcher den Überwachungsbereich begrenzt, innerhalb dessen Objekte erfasst werden sollen. Bei freiem Strahlengang treffen die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den Reflektor und werden von dort als Empfangslichtstrahlen zurück zum Empfänger geführt.
  • Vor Inbetriebnahme des optischen Sensors müssen die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen in geeigneter Weise ausgerichtet werden. Bei einer Lichtschranke erfolgt die Ausrichtung der Sendelichtstrahlen auf den Empfänger. Bei einer Reflexionslichtschranke erfolgt die Ausrichtung der Sendelichtstrahlen auf den Reflektor. Da die Sendelichtstrahlen ein Strahlenbündel mit geringem Strahlquerschnitt bilden und der Überwachungsbereich, in welchem Objekte erfasst werden sollen, typischerweise im Bereich von einem oder mehreren Metern liegt, erfordert die Ausrichtung der Sendelichtstrahlen einen beträchtlichen Zeitaufwand.
  • Insbesondere bei Reflexionslichtschranken tritt als zusätzliche Schwierigkeit auf, dass in zahlreichen Applikationen die Reflektorposition während der Detektionsvorgänge innerhalb eines vorgegebenen Bereichs variieren kann. Bei derartigen Applikationen ist beispielsweise das Gehäuse der Reflexionslichtschranke mit dem Sender und Empfänger zwar stationär angeordnet. Der Reflektor ist jedoch an einem Objekt fixiert, welches beweglich angeordnet ist.
  • Um eine sichere Objektdetektion zu gewährleisten, müsste die Reflexionslichtschranke nach jeder Reflektorbewegung neu ausgerichtet werden, was äußerst umständlich und zeitaufwendig wäre. Im Falle einer fortlaufenden oder gar kontinuierlichen Bewegung des Reflektors wäre überhaupt keine Ausrichtung der Reflexionslichtschranke mehr möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor der eingangs genannten Art so auszubilden, dass dieser insbesondere auch bei variablen Einsatzbedingungen eine hohe Verfügbarkeit aufweist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Der erfindungsgemäße optische Sensor weist eine Sendelichtstrahlen emittierende Sendeeinheit und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf. Die Sendeeinheit weist eine Anordnung von Sendern und eine Anordnung von anamorphischen Linienelementen auf, mittels derer die Sendelichtstrahlen zu einem scheibenförmigen Strahlungsband geformt sind.
  • Das mit den Sendelichtstrahlen erzeugte scheibenförmige Strahlungsband weist in einer ersten Ebene einen großen Öffnungswinkel auf, wogegen die Höhe des Strahlungsbandes senkrecht zu dieser Ebene nahezu konstant ist.
  • Durch den großen Öffnungswinkel des Strahlungsbandes kann die Position des der Sendeeinheit gegenüberliegenden optischen Elementes, welches bei einem als Lichtschranke ausgebildeten optischen Sensor vom Empfänger und bei einem als Reflexionslichtschranke ausgebildeten optischen Sensor vom Reflektor gebildet ist, innerhalb dieser Ebene in einem großen Bereich variieren, ohne dass dieses aus dem Strahlengang der Sendelichtstrahlen herausgeführt wird.
  • Durch die konstante Höhe des Strahlungsbandes werden auch in großen Entfernungen zur Sendeeinheit hohe Lichtintensitäten der Sendelichtstrahlen erhalten, wodurch eine hohe Nachweisempfindlichkeit erhalten wird.
  • Der erfindungsgemäße optische Sensor erfordert somit einerseits ein Geringstmaß an Justageaufwand bei der Inbetriebnahme. Weiterhin ist eine volle Funktionsfähigkeit des optischen Sensors auch bei einer Variation der Empfänger- oder Reflektorposition gewährleistet.
  • Besonders vorteilhaft erfolgt die Strahlformung der Sendelichtstrahlen derart, dass die Lichtintensität der Sendelichtstrahlen in der Ebene des Strahlungsbandes im Wesentlichen konstant ist. Bei einer Variation der Empfänger- oder Reflektorposition in dieser Ebene bei konstanter Distanz zur Sendeeinheit ist somit gewährleistet, dass jeweils eine im Wesentlichen konstante Lichtmenge auf den Reflektor bzw. Empfänger auftrifft, wodurch eine sichere und reproduzierbare Objektdetektion gewährleistet ist.
  • Die Sendeeinheit weist zweckmäßigerweise eine Mehrfachanordnung von Sendern auf. Dadurch wird eine hinreichend hohe Sendeleistung der Sendeeinheit erzielt, mittels derer auch in großen Distanzen eine sichere Objektdetektion gewährleistet ist.
  • Im einfachsten Fall sind die Sender der Sendeeinheit gleichzeitig aktiviert. In einer alternativen, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Sender auch einzeln nacheinander aktiviert werden. In diesem Fall ist das von den Sendelichtstrahlen überdeckte Strahlungsband in einzelne Teilsegmente unterteilt, die nacheinander ausgeleuchtet werden.
  • Diese Ausführungsform ist insbesondere bei optischen Sensoren vorteilhaft einsetzbar, welche als Reflexionslichtschranken ausgebildet sind. Bei derartigen Reflexionslichtschranken begrenzt der Reflektor den jeweiligen Überwachungsbereich zu großen Distanzen hin. Erntsprechend dem Winkelbereich, über welchen sich das Strahlungsband der Sendelichtstrahlen erstreckt und entsprechend der Reflektordistanz trifft nur ein relativ schmales Segment des Strahlungsbandes auf den Reflektor, so dass ein entsprechend geringer Anteil der Sendelichtstrahlen vom Reflektor bei freiem Strahlengang der Reflexionslichtschranke zurückreflektiert wird.
  • Wird ein helles Objekt, beispielsweise ein Blatt Papier, im Nahbereich der Reflexionslichtschranke, d. h. in geringer Distanz zur Sendeeinheit, in den Strahlengang der Sendelichtstrahlen eingebracht, so trifft nahezu das gesamte Strahlungsband auf das Objekt und wird großteils von dort zurück zum Empfänger geführt. Die dabei auf den Empfänger auftreffende Lichtmenge ist dann höher als die bei freiem Strahlengang auf den Empfänger auftreffende Lichtmenge. Dies bedeutet, dass mit dem Objekt im Nahbereich ein freier Strahlengang der Reflexionslichtschranke vorgetäuscht wird.
  • Derartige durch Manipulationen bewirkte Fehldetektionen der Reflexionslichtschranke können durch die alternierende einzelne Aktivierung der Sender der Sendeeinheit weitgehend ausgeschlossen werden.
  • Durch die serielle Aktivierung der Sender überstreichen die von diesen ausgesendeten Sendelichtstrahlen Teilbereiche des gesamten, von allen Sendelichtstrahlen gebildeten Strahlungsband. Je nach Position des Reflektors treffen nur die Sendelichtstrahlen eines oder weniger Sender auf den Reflektor, wobei die hierbei empfangene Lichtmenge den freien Strahlengang der Reflexionslichtschranke definiert.
  • Wird ein Objekt in den Nahbereich der Reflexionslichtschranke eingebracht, so treffen durch die Einzelaktivierung der Sender jeweils nur die Sendelichtstrahlen eines Senders auf dieses Objekt, niemals jedoch gleichzeitig die von mehreren Sendern emittierten Sendelichtstrahlen. Dadurch wird im Vergleich zu einer gleichzeitigen Senderaktivierung in diesem Fall bei der Objektdetektion eine erheblich geringere Lichtmenge am Empfänger registriert, welche signifikant unterhalb der bei freiem Strahlengang registrierten Lichtmenge liegt. Dadurch werden Fehldetektionen bei Objekteingriffen im Nahbereich der Reflexionslichtschranke mit großer Sicherheit ausgeschlossen.
  • Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 Schematische Querschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen optischen Sensors.
  • Fig. 2 Längsschnitt durch einen Ausschnitt des optischen Sensors gemäß Fig. 1.
  • Fig. 3 Schematische Darstellung des mittels des optischen Sensors gemäß Fig. 1 in einer vorgegebenen Distanz erzeugten Lichtflecks.
  • Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1 zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich. Der optische Sensor 1 ist im vorliegenden Fall als Reflexionslichtschranke ausgebildet und weist eine Sendelichtstrahlen 2 emittierende Sendeeinheit 3 sowie einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf. Die Sendeeinheit 3 und der Empfänger 5 sind an eine gemeinsame, nicht dargestellte Auswerteeinheit angeschlossen, welche von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. In der Auswerteeinheit erfolgt die Auswertung der am Ausgang des Empfängers 5 anstehenden Empfangssignale. Zudem dient die Auswerteeinheit zur Ansteuerung der Sendeeinheit 3.
  • Die Sendeeinheit 3 und der Empfänger 5 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 6 integriert. In der Frontwand befindet sich ein Austrittsfenster 7, durch welches die Sendelichtstrahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4 geführt sind.
  • Bei freiem Strahlengang der Reflexionslichtschranke werden die Sendelichtstrahlen 2 ungehindert im Überwachungsbereich geführt. Ein Teil der Sendelichtstrahlen 2 trifft auf einen den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor 8. Die am Reflektor 8 gerichtet reflektierten Empfangslichtstrahlen 4 werden zum Empfänger 5 geführt. Das dabei am Ausgang des Empfängers 5 generierte Empfangssignal wird in der Auswerteeinheit zur Generierung eines binären Schaltsignals mit einem Schwellwert bewertet. Bei freiem Strahlengang liegt der Pegel des Empfangssignals oberhalb des Schwellwerts. Bei einem in den Strahlengang eindringenden Objekt werden die Sendelichtstrahlen 2 an diesem diffus reflektiert und gelangen nicht mehr zu dem Reflektor 8. Entsprechend liegt dann der Pegel des Empfangssignals unterhalb des Schwellwertes.
  • Die Sendeeinheit 3 des optischen Sensors 1 besteht aus einer Mehrfachanordnung von Sendern 9. Die Sender 9 können prinzipiell als Leuchtdiodenarray ausgebildet sein und eine Baueinheit bilden. Im vorliegenden Fall weist die Sendeeinheit 3 drei separate Sender 9 auf, welche von identisch ausgebildeten Leuchtdioden gebildet sind.
  • Die Sender 9 sind längs einer eine Senderachse bildenden Geraden in geringen Abständen nebeneinander angeordnet.
  • Den Sendern 9 sind mehrere anamorphische Linsenelemente nachgeordnet, welche ebenfalls Bestandteil der Sendeeinheit 3 sind. Im vorliegenden Fall sind als anamorphische Linsenelemente drei identisch ausgebildete Zylinderlinsen 10 vorgesehen. Diese liegen mit parallel verlaufenden Längsachsen in geringen Abständen dicht nebeneinander, wobei die Längsachsen der Zylinderlinsen 10 senkrecht zu der Senderachse verlaufen. Die Anzahl der Zylinderlinsen 10 ist generell variabel und bevorzugt an die Anordnung und Anzahl der vorgeordneten Sender 9 angepasst. Anstelle von separaten Zylinderlinsen 10 kann auch ein einstückiges Optikbauteil mit mehreren Zylinderlinsenelementen verwendet werden. Generell können anstelle von Zylinderlinsen 10 auch andere Linsen, welche in zwei Ebenen unterschiedliche Brennweiten aufweisen, eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Toruslinsen.
  • Der so ausgebildeten Sendeeinheit 3 ist eine Sendeoptik 11 nachgeordnet. Diese ist von einer separaten Linse gebildet.
  • Mit der Sendeeinheit 3 erfolgt die Strahlformung der von den Sendern 9 emittierten Sendelichtstrahlen 2 derart, dass diese ein scheibenförmiges Strahlungsband bilden.
  • In der senkrecht zu den Längsachsen der Zylinderlinsen 10 verlaufenden horizontalen Ebene, welche in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich das Strahlungsband über einen durch die Sendeoptik und die Zylinderlinsen 10 vorgegebenen Winkelbereich, wobei der Öffnungswinkel dieses Flächenbereiches durch die optischen Parameter der Sendeeinheit 3 und der Sendeoptik 11 bestimmt ist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Breite des Strahlungsbandes am Ort des Reflektors 8 erheblich größer als die Ausdehnung des Reflektors 8 selbst.
  • Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch das Strahlungsband senkrecht zu der in Fig. 1 dargestellten Ebene des Strahlungsbandes. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Höhe des Strahlungsbandes im Wesentlichen konstant. Die konstante Höhe des Strahlungsbandes ergibt sich wiederum durch die Verwendung der Zylinderlinsen 10.
  • Durch eine geeignete Wahl der Sender 9 und der Zylinderlinsen 10 wird in dem gesamten scheibenförmigen Strahlungsband eine im Wesentlichen homogene Sendelichtverteilung erhalten.
  • Fig. 1 zeigt die Reflexionslichtschranke bei freiem Strahlengang, d. h. für den Fall, dass kein Objekt im Überwachungsbereich angeordnet ist. Da das Strahlungsband bei Distanzen, in welchen der Reflektor 8 angeordnet ist, erheblich breiter ist als die Reflektorbreite, gelangt nur ein kleiner Bruchteil des Strahlungsbandes auf den Reflektor 8 und von dort zurück zum Empfänger 5.
  • Die vom Reflektor 8 zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen 4 werden über eine Empfangsoptik 12 auf den Empfänger 5 geführt. Der Empfänger 5 ist in Abstand neben der Sendeeinheit 3 angeordnet. Dabei weist der Empfänger 5 eine im Wesentlichen stabförmige Form mit einer schmalen, langgestreckten, lichtempfindlichen Fläche auf. Der Empfänger 5 kann dabei eine homogene, einstückige, lichtempfindliche Fläche aufweisen. Alternativ kann der Empfänger 5 aus einer Reihenanordnung von Empfangselementen bestehen. In jedem Fall verläuft die Längsachse des Empfängers 5 parallel zu der Senderachse.
  • Durch die große Ausdehnung des Empfängers 5 in der Ebene des Strahlungsbandes wird eine hohe Nachweisempfindlichkeit des Empfängers 5 erhalten. Durch die geringe Ausdehnung des Empfängers 5 quer zur Ebene des Strahlungsbandes wird eine geringe Fremdlichtempfindlichkeit des Empfängers 5 erhalten.
  • Fig. 3 zeigt schematisch einen Längsschnitt des mit dem optischen Sensor 1 erzeugten Strahlungsbandes in einer vorgegebenen Distanz zum optischen Sensor 1. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Höhe des Strahlungsbandes (y- Richtung) im Wesentlichen konstant. Entsprechend der Anzahl der Sender 9 und der Dimensionierung der Zylinderlinsen 10 wird eine bestimmte Breite des Strahlungsbandes (x-Richtung) erhalten. Dabei ist das Strahlungsband von den Sendelichtstrahlen 2 der drei Sender 9 gebildet. Die von den Sendern 9 emittierten Sendelichtstrahlen 2 verlaufen dabei innerhalb unterschiedlicher Raumsegmente A, B, C, welche sich zu dem Strahlungsband des optischen Sensors 1 ergänzen. Je nach Dimensionierung der Sendeeinheit 3 variieren die Überlappungsgrade der einzelnen Raumsegmente. Die Formen der Raumsegmente sowie deren Überlappungsgrade hängen zudem von der Distanz zur Sendeeinheit 3 ab.
  • Da die Breite des Strahlungsbandes erheblich breiter ist als die Breite des Reflektors 8, kann dessen Position innerhalb des Strahlungsbandes quer zum optischen Sensor 1 in einem weiten Bereich variiert werden, ohne dass der Reflektor 8 aus dem Strahlungsband geführt ist. Da die Strahlungsstärke des Strahlungsbandes in einer vorgegebenen Distanz über die gesamte Breite des Strahlungsbandes im Wesentlichen konstant ist, bleibt bei der Variation der Reflektorposition auch die auf den Empfänger 5 auftreffende Empfangslichtmenge konstant. Dabei ist auch bei einer Variation der Reflektorposition die Funktionsfähigkeit der Reflexionslichtschranke gewährleistet.
  • Die Ansteuerung der Sender 9 der Sendeeinheit 3 über die Auswerteeinheit kann derart erfolgen, dass sämtliche Sender 9 gleichzeitig aktiviert sind. Dabei können die Sender 9 fortwährend oder im Pulsbetrieb aktiviert sein. Damit werden von den Sendelichtstrahlen 2 jeweils gleichzeitig sämtliche in Fig. 3 dargestellten Raumsegmente A, B, C ausgeleuchtet.
  • Da die Breite des Strahlungsbandes im Nahbereich vor der Sendeeinheit 3 relativ gering ist, werden Objekte im Nahbereich gegebenenfalls von dem gesamten Strahlungsband ausgeleuchtet. Insbesondere bei hellen Objekten kann dabei die auf dem Empfänger 5 auftreffende Lichtmenge der Empfangslichtstrahlen 4 größer sein als dies bei freiem Strahlengang der Fall ist, wenn ein Teil der Sendelichtstrahlen 2 vom Reflektor 8 als Empfangslichtstrahlen 4 zum Empfänger 5 zurückreflektiert wird. Dies führt zu Fehldetektionen, da in der Auswerteeinheit der Objekteingriff als freier Strahlengang interpretiert wird.
  • Um derartige Fehldetektionen zu vermeiden werden in einer vorteilhaften Ausführungsform die einzelnen Sender 9 einzeln nacheinander aktiviert. Je nach Reflektorposition treffen typischerweise nur die Sendelichtstrahlen 2 eines Senders 9 auf den Reflektor 8, während die Sendelichtstrahlen 2 der anderen Sender 9 am Reflektor 8 vorbeigeführt werden. Die Auswertung der Empfangssignale erfolgt in der Auswerteeinheit dann derart, dass der Reflektor 8 als erkannt gilt, falls innerhalb eines Zyklus der Aktivierung der Sender 9 das Empfangssignal wenigstens bei der Aktivierung eines der Sender 9 oberhalb des Schwellwerts liegt. Da bei dieser Betriebsart die in Fig. 3 dargestellten Raumsegmente A, B, C des Strahlungsbandes einzeln nacheinander ausgeleuchtet werden, ist auch bei Objektdetektionen im Nahbereich gewährleistet, dass jeweils nur die von einem Sender 9 emittierten Sendelichtstrahlen 2 zum Empfänger 5 zurückreflektiert werden, so dass das dabei erhaltene Empfangssignal mit Sicherheit unterhalb des Schwellwertes liegt. Damit führen derartige Objektdetektionen nicht zu fehlerhaften Schaltvorgängen der Reflexionslichtschranke.
  • Alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann der optische Sensor 1 auch als Lichtschranke ausgebildet sein. Die Sendeeinheit 3 und der Empfänger 5 befinden sich dann in separaten Gehäusen 6, die in Abstand gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Der Aufbau der Sendeeinheit 3 entspricht dabei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann der Empfänger 5 von einer einzelne Photodiode gebildet sein.
  • Mit der Sendeeinheit 3 wird wiederum ein scheibenförmiges Strahlungsband erzeugt, dessen Form dem Strahlungsband gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht. Die Position des Empfängers 5 kann in Querrichtung des Strahlungsbandes relativ zum Sender 9 verändert werden, ohne dass dieser aus dem Bereich des Strahlungsbandes herausgeführt wird. Bezugszeichenliste 1 Optischer Sensor
    2 Sendelichtstrahlen
    3 Sendeeinheit
    4 Empfangslichtstrahlen
    5 Empfänger
    6 Gehäuse
    7 Austrittsfenster
    8 Reflektor
    9 Sender
    10 Zylinderlinse
    11 Sendeoptik
    12 Empfangsoptik
    A Raumsegment
    B Raumsegment
    C Raumsegment

Claims (16)

1. Optischer Sensor mit einer Sendelichtstrahlen emittierenden Sendeeinheit und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (3) eine Anordnung von Sendern (9) und eine Anordnung von anamorphischen Linienelementen aufweist, mittels derer die Sendelichtstrahlen (2) zu einem scheibenförmigen Strahlungsband geformt sind.
2. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (9) längs einer Senderachse in Abstand nebeneinander angeordnet sind.
3. Optischer Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (9) von separaten Leuchtdioden gebildet sind.
4. Optischer Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (9) von einem Leuchtdiodenarray gebildet sind.
5. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (9) gleichzeitig aktiviert sind.
6. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (9) einzeln nacheinander periodisch aktivierbar sind.
7. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, dass die anamorphischen Linsenelemente von Zylinderlinsen (10) gebildet sind, deren Längsachsen senkrecht zur Senderachse verlaufen.
8. Optischer Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinsen (10) dicht nebeneinander liegend angeordnet sind.
9. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinsen (10) eine Baueinheit bilden.
10. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendeeinheit (3) eine Sendeoptik (11) nachgeordnet ist.
11. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Empfänger (5) eine Empfangsoptik (12) vorgeordnet ist.
12. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Lichtschranke ausgebildet ist.
13. Optischer Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (5) von einer Photodiode gebildet ist.
14. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Reflexionslichtschranke ausgebildet ist.
15. Optischer Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (5) in Abstand neben der Sendeeinheit (3) angeordnet ist.
16. Optischer Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (5) eine stabförmige, lichtempfindliche Fläche aufweist, wobei die Längsachse des Empfängers (5) parallel zur Senderachse verläuft.
DE2002112432 2002-03-21 2002-03-21 Optischer Sensor Withdrawn DE10212432A1 (de)

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