DE102006048298B3 - Light scanner for detecting objects comprises an optical unit arranged in the region between receiving elements of a receiver - Google Patents

Abstract

Light scanner comprises an optical unit (4) arranged in the region between receiving elements of a receiver (3). The dead zone between the receiving elements deflects electromagnetic radiation either onto one or both elements. Preferred Features: The optical unit is formed by a prism having a totally reflecting surface for reflecting the radiation to the receiving elements. The radiation reflected by an object has a V-shaped groove.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichttaster mit Hintergrundausblendung zum Detektieren von Objekten in einem vorgegebenen Abststandsbereich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der EP 0 801 315 A1 bekannt ist.The invention relates to a light sensor with background suppression for detecting objects in a predetermined distance range according to the preamble of claim 1, as shown in EP 0 801 315 A1 is known.

Als Lichttaster mit Hintergrundausblendung werden optische Sensoren bezeichnet, welche beliebige Objekte innerhalb eines vorgegebenen Abstandsbereiches sicher erkennen und außerhalb dieses Bereiches in Folge ihres Funktionsprinzips nicht erkennen. Die Funktionsweise dieser Lichttaster mit Hintergrundausblendung basiert auf dem Prinzip der Triangulation.When Diffuse sensors with background suppression become optical sensors denotes which arbitrary objects within a given Detect distance range safely and outside of this range in Do not recognize the consequence of their functional principle. The functioning This light sensor with background suppression is based on the principle the triangulation.

Die Basiselemente eines derartigen Lichttasters mit Hintergrundausblendung sind in einem Gehäuse integriert. Zunächst ist ein Sender zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung vorgesehen. Es kann sich dabei um LEDs sowie um Laserdioden handeln. Weiterhin ist ein dem Sender unmittelbar benachbarter Empfänger vorgesehen. Hier handelt es sich vorzugsweise um PIN Dioden. Schließlich sind noch zwei benachbarte Abbildungsoptiken vorgesehen, nämlich eine Senderoptik sowie eine Empfängeroptik. Diese besitzen einen Basisabstand sowie entsprechende Brennweiten.The Basic elements of such a light sensor with background suppression are in a housing integrated. First a transmitter is provided for emitting electromagnetic radiation. It These can be LEDs as well as laser diodes. Farther a receiver immediately adjacent to the transmitter is provided. Here it is preferably to PIN diodes. Finally there are two neighbors Imaging optics provided, namely a transmitter optics and a receiver optics. These have a base distance and corresponding focal lengths.

Um eine optimale Detektionsqualität zu erhalten, ist vorauszusetzen, daß bei der Verwendung von zwei Empfängerfeldern sich diese in unmittelbarer Nachbarschaft befinden, so daß die beiden rechteckigen Empfängerfelder eine gemeinsame Begrenzungslinie aufweisen. Technisch wird dies durch einstückige Siliziumempfänger mit zwei Empfängerflächen (Differenzelemente) realisiert, deren Abstand im Bereich von 5–200 μm liegt und im wesentlichen durch die Halbleitertechnologie bestimmt wird. Bauelemente dieser Kategorie sind jedoch aufgrund verhältnismäßig kleiner Stückzahlen im Vergleich zu Standard-Siliziumempfängern teuer und im Einzelfall mit einer Totzone von 200 μm bei entsprechend kleinen Spotgrößen in der Empfängerebene unbrauchbar.Around an optimal detection quality It is to be presumed that when using two recipient fields These are in the immediate vicinity, so that the two rectangular receiver fields have a common boundary line. Technically, this will be by one piece silicon receiver with two receiver surfaces (difference elements) realized, the distance is in the range of 5-200 microns and essentially by the semiconductor technology is determined. Components of this category are, however, relatively smaller due to numbers expensive compared to standard silicon receivers and in a particular case with a deadband of 200 microns with correspondingly small spot sizes in the receiver plane unusable.

Aus diesem Grunde bevorzugt man vornehmlich aus Kostengründen zwei separate Siliziumempfänger mit jeweils einer Empfängerfläche, welche man nebeneinander anordnet. Ein derartiger Lichttaster mit Hintergrundausblendung mit einer Totzone zwischen den beiden benachbarten Empfängerelementen ist beispielsweise aus der EP 0 801 315 A1 bekannt. Die Lage des von der Empfängeroptik in die Empfängerebene abgebildeten Sendespots bezüglich der beiden unmittelbar benachbarten Empfänger bestimmt dabei den Grenzabstand, welcher den Übergang vom Sichtbereich des Sensors zum Hintergrundbereich definiert. Der Sendespot wird durch die optische Abbildung des Senders über die Sendeoptik in die Tastebene auf das zu detektierende Objekt erzeugt.For this reason, one prefers primarily for cost reasons, two separate silicon receiver, each with a receiver surface, which is arranged side by side. Such a light sensor with background suppression with a dead zone between the two adjacent receiver elements is for example from EP 0 801 315 A1 known. The position of the transmission emitter with respect to the two immediately adjacent receivers imaged by the receiver optics into the receiver plane determines the limit distance which defines the transition from the field of view of the sensor to the background region. The transmission spot is generated by the optical image of the transmitter via the transmission optics in the key plane to the object to be detected.

Die Güte der Hintergrundausblendung ist bestimmt durch den Abstandsbereich (Übergangsbereich) innerhalb dessen das Abbild des Senders nicht eindeutig einem der beiden Empfänger zugeordnet werden kann, also auf beiden Empfängern Teile des Abbildes liegen. Objektkontraste oder teilbestrahlte Objekte können innerhalb dieses Bereichs zu Fehlfunktionen führen. Je kleiner der Übergangsbereich ist, desto höher ist die Güte des Sensors.The Goodness of Background suppression is determined by the distance range (transition range) within which the image of the transmitter is not clearly one of both receivers can be assigned, so are on both receivers parts of the image. Object contrasts or partially irradiated objects can be within this range lead to malfunction. The smaller the transition area, the higher is the goodness of the sensor.

Davon ausgehend liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lichttaster mit Hintergrundausblendung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welcher einerseits preiswert ist und welcher andererseits Fehler aufgrund der zwischen den beiden Empfängerelementen sich befindene Totzone minimiert.From that Therefore, the invention is based on the object, a Light sensor with background suppression of the above-mentioned To create kind, which on the one hand is cheap and which on the other hand Error due to the between the two receiver elements befindene Deadband minimized.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.The technical solution is characterized by the features in the characterizing part of claim 1.

Die Grundidee des erfindungsgemäßen Lichttasters mit Hintergrundausblendung liegt in einer optischen Teilereinrichtung, welche anstelle der Differenzelemente bei einstückigen Siliziumempfängern erfindungsgemäß mit zwei Empfängerflächen eingesetzt wird. Diese optische Teilereinrichtung spaltet das Bestrahlungsfeld in der Empfängerebene auf und lenkt das Bestrahlungsfeld auf die aktiven Flächen von zwei diskreten Empfängerelementen. Dadurch werden Fehlfunktionen des Lichttasters mit Hintergrundausblendung minimiert. Denn so gut wie sämtliche elektromagnetische Strahlung, welche auf den Empfängerbereich trifft, wird auf die Empfängerelemente geleitet und trifft nicht auf die dazwischen befindliche Totzone. Da die Spotgröße der elektromagnetischen Strahlung in der Empfängerebene in der Regel größer ist als die Totzone zwischen den beiden Elementen, werden immer beide Elemente mit Strahlung beaufschlagt. Nur für den Fall, daß die Spotgröße in der Empfängerebene kleiner ist als die Totzone, wird nur ein Element mit Strahlung beaufschlagt.The Basic idea of the light sensor according to the invention with background suppression lies in an optical splitter device, which instead of the difference elements in one-piece silicon receivers according to the invention with two Receiver surfaces used becomes. This optical splitter splits the irradiation field at the receiver level and directs the irradiation field to the active areas of two discrete receiver elements. Thereby malfunctions of the light button with background suppression minimized. Because as good as all electromagnetic radiation radiating to the receiver area hits, is on the receiver elements and does not hit the dead zone in between. Because the spot size of the electromagnetic Radiation in the receiver plane usually larger as the dead zone between the two elements, always become both Elements exposed to radiation. Just in case the spot size in the receiver plane smaller than the dead zone, will only be an element with radiation applied.

Eine bevorzugte Ausbildung der optischen Einrichtung schlägt gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 vor, daß diese durch wenigstens ein Prisma gebildet ist. Die Grundidee liegt somit in einem Teilerprisma, welches das Bestrahlungsfeld in der Empfängerebene aufspaltet und auf die aktiven Flächen der beiden diskreten Empfängerelemente lenkt.A preferred embodiment of the optical device suggests according to the development in claim 2, that this is formed by at least one prism. The basic idea is thus in a splitter prism, which is the irradiation field in the receiver plane split and on the active surfaces of the two discrete receiver elements directs.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 weist das dem jeweiligen Empfängerelement zugeordnete Prisma eine totalreflektierende Fläche auf. Dadurch ist gewährleistet, daß die in das Prisma eindringende elektromagnetische Strahlung auf die beiden Empfängerelemente zuverlässig gelenkt wird.According to the embodiment in claim 3, the prism assigned to the respective receiver element has a totally reflecting surface. This ensures that the penetrating into the prism electromagnetic radiation is reliably directed to the two receiver elements.

Eine Weiterbildung hiervon schlägt gemäß Anspruch 4 vor, daß vor dem Auftreffen der elektromagnetischen Strahlung auf die totalreflektierende Fläche die einfallende elektromagnetische Strahlung zunächst im Prisma hin zu dieser totalreflektierenden Fläche gebrochen wird. Durch diesen Brechungsverlauf vorab ist gewährleistet, daß eine zuverlässige Totalreflektion an der entsprechenden Fläche des Prismas stattfindet.A Continuing this suggests according to claim 4 ago that before the impact of the electromagnetic radiation on the total reflecting surface the incident electromagnetic radiation first in the prism towards this totally reflecting surface is broken. By this refraction history is guaranteed in advance, that one reliable total reflection at the corresponding area the prism takes place.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt vor, daß an der Oberseite des Teilerprismas ein Dachkantprisma angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß auch nahe zum Sensor liegende Objekte erfaßt werden können. Dadurch wird nämlich die unmittelbar an der Sendeoptik benachbarte Zone der Empfängeroptik wirksam, und es wird die optische Wirkung des Dachkantprismas genutzt, um diese Strahlen auf die diesem Bereich zugeordnete Empfängerfläche zu lenken.The Training according to claim 5 beats before that the top of the splitter prism a roof prism is arranged. This has the advantage that as well Objects lying close to the sensor can be detected. This is namely the immediately adjacent to the transmission optics adjacent zone of the receiver optics effective, and the visual effect of the roof prism is used, to direct these rays to the receiver surface associated with that region.

Eine bevorzugte Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 6 vor, daß für beide Empfängerelemente (und damit für beide Prismen) ein gemeinsamer Prismenkörper vorgesehen ist. Es kann sich hier um ein Kunststoffpritzteil handeln. Das Rückabbild des Senders in der Empfängerebene liegt dabei in der vorderen Teilernut, die einen typischen Winkel von ungefähr 60° aufweist. Dieser Winkel ist für die Brechung der elektromagnetischen Strahlung hin zur totalreflektierenden Fläche im Prisma verantwortlich. Die Basis dieser V-förmigen Nut bildet die gemeinsame Begrenzungslinie der beiden Empfängerfelder. Leistungsverluste etwa durch Streulicht an dieser Kante sind durch deren technische Ausführung bestimmt und mit den zu erwartenden Radien deutlich geringer als die Totzone entsprechender Siliziumdifferenzelemente. Um die Vergrößerung des Strahlungsfeldes nach der Fokalebene (Empfangsebene) möglichst gering zu halten und mit dem Ziel, eine Überstrahlung der aktiven Flächen der beiden direkten Siliziumempfänger zu vermeiden, sollte der Abstand zwischen Empfangsebene und Siliziumempfänger gering gehalten sein, bei gegebenem Abstand zwischen den beiden Siliziumempfangsflächen. Die hierzu nötige Vergrößerung des Teilungswinkels wird durch die Totalreflektion an der zweiten V-förmigen Nut mit einem typi schen Winkel von 40 bis 45° erreicht. Um eine unerwünschte Totalreflektion an der den Empfängern gegenüberliegenden Austrittsflächen des Prismas zu vermeiden, sollten diese zur Empfangsebene geneigt sein. Der typische Winkelbereich liegt zwischen 20 und 25 °.A preferred training proposes according to claim 6 before that for both receiver elements (and thus for both prisms) a common prism body is provided. It can this is a plastic injection part. The demotion of the Transmitter in the receiver level lies in the front Teilernut, which has a typical angle of approximately 60 °. This angle is for the refraction of the electromagnetic radiation towards the totally reflecting area responsible in the prism. The base of this V-shaped groove forms the common Boundary line of the two receiver fields. power losses due to stray light at this edge are due to their technical execution determined and with the expected radii much lower than the dead zone of corresponding silicon difference elements. To enlarge the Radiation field after the focal plane (receiving plane) as possible keep low and aiming to overshoot the active surfaces of the two direct silicon receivers To avoid, the distance between receiving level and silicon receiver should be low be held at a given distance between the two silicon receiving surfaces. The purpose necessary Magnification of the Splitting angle is determined by the total reflection at the second V-shaped groove achieved with a typical angle of 40 to 45 °. To an unwanted total reflection at the receivers opposite exit surfaces To avoid the prism, these should be inclined to the reception level be. The typical angle range is between 20 and 25 °.

Alternativ zu dem Teilerprisma wird gemäß Anspruch 7 vorgeschlagen, daß die optische Einrichtung durch eine Zerstreuunglinse gebildet ist. Diese Zerstreuungslinse hat die gleiche Wirkung, daß nämlich das Bestrahlungsfeld in der Empfängerebene aufgespaltet und auf die aktiven Flächen der beiden diskreten Empfängerelemente gelenkt wird.alternative to the splitter prism is according to claim 7 suggested that the optical device is formed by a dispersion lens. This diverging lens has the same effect, namely that Irradiation field split in the receiver plane and on the active surfaces the two discrete receiver elements is steered.

Schließlich ist es noch als Alternative gemäß Anspruch 8 denkbar, daß die optische Einrichtung durch Lichtleiter gebildet ist.Finally is it still as an alternative claim 8 conceivable that the optical device is formed by optical fibers.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung schlägt Anspruch 9 vor. Dabei bilden die beiden Empfängerelemente zusammen mit der optischen Einrichtung eine Empfängerbaugruppe. Dadurch wird eine weitere Kostenreduzierung erzielt.A Another preferred development proposes claim 9. Make up the two receiver elements together with the optical device, a receiver assembly. This will be a achieved further cost reduction.

Dabei ist gemäß der Weiterbildung in Anspruch 10 die Empfängerbaugruppe positionsverstellbar, insbesondere gemäß der Weiterbildung in Anspruch 11 verschwenkbar. Die Positionsverstellbarkeit dient zur Einstellung des Winkels zwischen der Sendeoptik und der Empfängeroptik und damit zur Einstellung des Tastbereiches. Erfindungsgemäß erfolgt diese Einstellung des Tastbereiches durch Veränderung der Lage der beiden Empfängerelemente. Diese sind in einem Bauteil gefaßt, welches relativ zum Träger der restlichen Komponente (Sender, Linsen, Elektronikkomponenten) beispielsweise in einem Optiktubus oder der Integration von Gehäuse und Optiktubus zu bewegen ist. Wird in dieses ohnehin notwendige Bauteil die Funktion des Teilerprismas integriert, so erhält man eine nahezu kostenneutrale technische Umsetzung, welche den erwünschten Kostenreduzierungseffekt ermöglicht. Die Schwenkeinrichtung mit der Empfängerbaugruppe besteht aus mindestens zwei aktiven, unmittelbar benachbarten Empfängerflächen, welche auf einer gekrümmten Bahnkurve, insbesondere einem Kreisbogen bewegt werden, um so den Tastbereich eines Lichttasters mit Hintergrundausblendung einzustellen, wobei die Krümmung zur Ebene der abbildenden Optik gerichtet ist. Vorteilhafterweise liegt der Mittelpunkt des Kreisbogens auf oder nahe der optischen Achse der Empfänger bei dem 0,3 bis 0,7-fachen von deren Brennweite. Der verfügbare Stellwinkelbereich liegt bei ca. 30°.there is according to the training in claim 10, the receiver assembly position adjustable, in particular according to the development in claim 11 pivotable. The position adjustment is used for adjustment the angle between the transmitting optics and the receiver optics and thus for adjustment of the touch range. According to the invention this setting of the touch range by changing the position of the two Receiver elements. These are taken in a component which relative to the carrier of remaining component (transmitter, lenses, electronic components), for example in an optics tube or the integration of housing and optic tube to move is. Is in this already necessary component the function of Divider prisms integrated, so receives an almost cost-neutral technical implementation, which the desired Cost reduction effect allows. The pivoting device with the receiver module consists of at least two active, immediately adjacent receiver surfaces, which on a curved trajectory, in particular a circular arc are moved so as to the tactile area a light switch with background suppression, where the curvature directed to the plane of the imaging optics. advantageously, the center of the arc is on or near the optical axis the recipient at 0.3 to 0.7 times their focal length. The available adjustment angle range is at about 30 °.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichttasters mit Hintergrundausblendung zum Detektieren von Objekten in einem vorgegebenen Abstandsbereich wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:One embodiment a light sensor according to the invention with background suppression for detecting objects in one given distance range will be described below with reference to the drawings described. In these shows:

1 das Prinzip eines Triangulationstasters; 1 the principle of a triangulation probe;

2 der Triangulationstaster in 1 in einer vergrößerten Darstellung in der Arbeitspunkteinstellung; 2 the triangulation button in 1 in an enlarged view in the operating point setting;

3 die Baugruppe bestehend aus Teilerprisma und Empfänger mit den beiden Empfängerelementen; 3 the assembly consisting of splitter prism and receiver with the two receiver elements;

4 das Funktionsprinzip der Baugruppe in 3; 4 the functional principle of the module in 3 ;

5 das Verstellprinzip der Baugruppe in 3 und 4. 5 the adjustment principle of the module in 3 and 4 ,

Der Lichttaster mit Hintergrundausblendung zum Detektieren von Objekten in einem vorgegebenen Abstandsbereich weist einen Sender 1 mit LED oder Laserdiode zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung auf. Diesem Sender 1 ist eine Abbildungsoptik 2 in Form einer Fresnellinse zugeordnet.The background-blanking light sensor for detecting objects in a given pitch range has a transmitter 1 with LED or laser diode for emitting electromagnetic radiation. This transmitter 1 is an imaging optic 2 assigned in the form of a Fresnel lens.

Unmittelbar benachbart zu dem Sender 1 ist ein Empfänger 3 bestehend aus zwei benachbarten Empfängerelementen 3, 3'' vorgesehen. Auch diesem Empfänger 3 ist eine Abbildungsoptik 2 in Form der bereits erwähnten Fresnellinse zugeordnet.Immediately adjacent to the transmitter 1 is a recipient 3 consisting of two adjacent receiver elements 3 . 3 '' intended. Also this receiver 3 is an imaging optic 2 assigned in the form of the already mentioned Fresnel lens.

Im Bereich zwischen den beiden Empfängerelementen 3', 3'' des Empfängers 3 befindet sich in Strahlrichtung gesehen vor diesem eine optische Einrichtung 4 in Form eines Prismenkörpers 5, welcher zwei Prismen 5', 5'' definiert, wobei das Prisma 5' dem Empfängerelement 3' und das Prisma 5'' dem Empfängerelement 3'' zugeordnet ist. Es handelt sich hier jedoch bei dem Prismenkörper 5 um ein einstückiges Kunststoffspritzteil. Dabei weist das eine Prisma 5'' zusätzlich noch ein Dachkantenprisma 6 auf.In the area between the two receiver elements 3 ' . 3 '' Recipient 3 is seen in the beam direction in front of this an optical device 4 in the form of a prismatic body 5 , which two prisms 5 ' . 5 '' defines, where the prism 5 ' the receiver element 3 ' and the prism 5 '' the receiver element 3 '' assigned. However, this is the prism body 5 to a one-piece plastic injection molded part. It has a prism 5 '' additionally a roof edge prism 6 on.

Die Besonderheit bei dem Prismenkörper 5 ist, daß sowohl die zum zu detektierenden Objekt hin gerichtete Vorderseite eine V-förmige Nut 7 als auch die zum Empfänger 3 hin gerichtete Rückseite eine V-förmige Nut 8 aufweist. Diese ist exakt symmetrisch ausgebildet.The special feature of the prism body 5 in that both the front side of the object to be detected is a V-shaped groove 7 as well as the recipient 3 directed back a V-shaped groove 8th having. This is formed exactly symmetrical.

Schließlich ist die Empfängerbaugruppe bestehend aus den beiden Empfängerelementen 3', 3'' des Empfängers 3 zusammen mit dem Prismenkörper 5 an einer Schwenkeinrichtung 9 verschwenkbar gelagert.Finally, the receiver assembly is composed of the two receiver elements 3 ' . 3 '' Recipient 3 together with the prism body 5 on a pivoting device 9 pivoted.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
Der Lichttaster mit Hintergrundausblendung soll ein Objekt in einem vorgegebenen Abstandsbereich detektieren. Die Einstellung dieses Abstandsbereiches erfolgt durch Verschwenken der Schwenkeinrichtung 9. Zwei unterschiedliche Positionen der Baugruppe sind in 2 angedeutet.The operation is as follows:
The light sensor with background suppression should detect an object in a given distance range. The adjustment of this distance range is done by pivoting the pivoting device 9 , Two different positions of the module are in 2 indicated.

Sobald der Abstandsbereich eingestellt ist, wird der Sender 1 in Betrieb gesetzt. Er sendet elektromagnetische Strahlung aus, welche nach Passieren der Abbildungsoptik 2 auf ein mögliches Objekt im Strahlenfeld trifft. Dieses Objekt reflektiert die elektromagnetische Strahlung, passiert die Abbildungsoptik 2 im Bereich des Empfängers 3 und trifft dabei auf den Prismenkörper 5. Außerhalb der V-förmigen Nut 7 durchstrahlt die elektromagnetische Strahlung diesen Prismenkörper 5 und trifft je nach Position entweder auf das Empfängerelelment 3' oder auf das Empfängerelement 3''.Once the distance range is set, the transmitter becomes 1 put into operation. It emits electromagnetic radiation, which after passing through the imaging optics 2 encounters a possible object in the radiation field. This object reflects the electromagnetic radiation, passes through the imaging optics 2 in the range of the receiver 3 and strikes the prism body 5 , Outside the V-shaped groove 7 The electromagnetic radiation radiates through this prism body 5 and, depending on the position, will either hit the recipient element 3 ' or on the receiver element 3 '' ,

Eine Besonderheit tritt dann auf, wenn die elektromagnetische Strahlung auf die V-förmige Nut 7 trifft, welche sich in der Totzone zwischen den beiden Empfängerelementen 3', 3'' befindet. Trifft somit die elektromagnetische Strahlung auf die entsprechende Schenkelfläche der V-förmigen Nut 7, wird zunächst die elektromagnetische Strahlung gebrochen und trifft dann im Innern des Prismenkörpers 5 auf eine totalreflektierende Fläche. Diese lenkt die elektromagnetische Strahlung auf das zugeordnete Empfängerelement 3', 3''.A peculiarity occurs when the electromagnetic radiation on the V-shaped groove 7 which occurs in the dead zone between the two receiver elements 3 ' . 3 '' located. Thus, the electromagnetic radiation hits the corresponding leg surface of the V-shaped groove 7 , the electromagnetic radiation is first refracted and then hits inside the prism body 5 on a totally reflective surface. This directs the electromagnetic radiation to the associated receiver element 3 ' . 3 '' ,

Das zusätzliche Dachkantenprisma 6 des Prismenkörpers 5 hat die Aufgabe, auch bei einem geringen Abstand des zu detektierenden Objektes von dem Lichttaster die entsprechend unter einem großen Winkel reflektierte elektromagnetische Strahlung auf den Empfänger 3 zu lenken.The additional roof edge prism 6 of the prism body 5 has the task, even with a small distance of the object to be detected from the light scanner, the correspondingly reflected at a large angle electromagnetic radiation to the receiver 3 to steer.

11

Sendertransmitter

22

Abbildungsoptikimaging optics

33

Empfängerreceiver

3', 3''3 ', 3' '

Empfängerelementereceiver elements

44

optische Einrichtungoptical Facility

55

Prismenkörperprism body

5', 5''5 ', 5' '

Prismenprisms

66

DachkantenprismaRoof prism

77

V-förmige NutV-shaped groove

88th

V-förmige NutV-shaped groove

99

SchwenkeinrichtungPivot means

Claims (11)

Lichttaster mit Hintergrundausblendung zum Detektieren von Objekten in einem vorgegebenen Abstandsbereich, mit einem Sender (1) zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung, mit einem Empfänger (3) zum Empfangen der vom Objekt reflektierten elektromagnetischen Strahlung, wobei der Empfänger (3) zwei benachbarte Empfängerelemente (3', 3'') aufweist, zwischen denen eine Totzone besteht, sowie mit einer Abbildungsoptik (2), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den beiden Empfängerelementen (3', 3'') eine optische Einrichtung (4) angeordnet ist, welche die ansonsten auf die zwischen den beiden Empfängerelementen (3', 3'') bestehende Totzone auftreffende elektromagnetische Strahlung – je nach Spotgröße in der Empfängerebene – entweder auf eines der beiden Empfängerelemente (3', 3'') oder auf beide Empfängerelemente (3', 3'') lenkt.Background scan light sensor for detecting objects in a given range of distances, with a transmitter ( 1 ) for emitting electromagnetic radiation, with a receiver ( 3 ) for receiving the electromagnetic radiation reflected by the object, the receiver ( 3 ) two adjacent receiver elements ( 3 ' . 3 '' ), between which a dead zone exists, and with an imaging optics ( 2 ), characterized in that in the region between the two receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) an optical device ( 4 ) which is otherwise on the between the two receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) existing dead zone incident electromagnetic radiation - depending on the spot size in the receiver plane - either on one of the two receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) or on both receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) steers. Lichttaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung durch wenigstens ein Prisma (5', 5'') gebildet ist.A light scanner according to claim 1, characterized in that the optical device is characterized by at least one prism ( 5 ' . 5 '' ) is formed. Lichttaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dem jeweiligen Empfängerelement (3', 3'') zugeordnete Prisma (5', 5'') eine totalreflektierende Fläche aufweist, welche die in das Prisma (5', 5'') eindringende elektromagnetische Strahlung hin zum zugeordneten Empfängerelement (3', 3'') totalreflektiert.Light sensor according to claim 2, characterized in that the respective receiver element ( 3 ' . 3 '' ) associated prism ( 5 ' . 5 '' ) has a total reflecting surface which fits into the prism ( 5 ' . 5 '' ) penetrating electromagnetic radiation towards the associated receiver element ( 3 ' . 3 '' ) totally reflected. Lichttaster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Auftreffbereich der elektromagnetischen Strahlung auf das Prisma (5', 5'') die Auftreffläche des Prismas (5', 5'') derart abgeschrägt ist, daß die auftreffende elektromagnetische Strahlung zur totalreflektierenden Fläche des Prismas (5', 5'') hin gebrochen wird.A light sensor according to claim 3, characterized in that in the area of impact of the electromagnetic radiation on the prism ( 5 ' . 5 '' ) the impact surface of the prism ( 5 ' . 5 '' ) is tapered so that the incident electromagnetic radiation to the total reflecting surface of the prism ( 5 ' . 5 '' ) is broken down. Lichttaster nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem einen Empfängerelement (3', 3'') zugeordnete Prisma (5', 5'') seitlich zusätzlich ein Dachkantenprisma (6) aufweist.Light sensor according to one of claims 2 to 4, characterized in that the one receiver element ( 3 ' . 3 '' ) associated prism ( 5 ' . 5 '' ) laterally additionally a roof edge prism ( 6 ) having. Lichttaster nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Prismen (5', 5'') ein gemeinsamer Prismenkörper (5) vorgesehen ist, wobei die der vom Objekt reflektierten elektromagnetische Strahlung zugewandte Seite eine V-förmige Nut (7) aufweist und wobei die der Empfängerelemente (3', 3'') zugewandte Seite ebenfalls eine V-förmige Nut (8) aufweist.Light sensor according to one of claims 2 to 5, characterized in that for both prisms ( 5 ' . 5 '' ) a common prism body ( 5 ) is provided, wherein the object of the reflected electromagnetic radiation facing side of a V-shaped groove ( 7 ) and wherein the receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) side facing also a V-shaped groove ( 8th ) having. Lichttaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung durch eine Zerstreuungslinse gebildet ist.Light sensor according to claim 1, characterized that the optical device is formed by a diverging lens. Lichttaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung durch Lichtleiter gebildet ist.Light sensor according to claim 1, characterized that the optical device is formed by optical fibers. Lichttaster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Empfängerelemente (3', 3'') zusammen mit der optischen Einrichtung (4) eine Empfängerbaugruppe bilden.Light sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the two receiver elements ( 3 ' . 3 '' ) together with the optical device ( 4 ) form a receiver assembly. Lichttaster nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerbaugruppe positionsverstellbar ist.Light sensor according to claim 9, characterized that the receiver assembly is position adjustable. Lichttaster nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerbaugruppe verschwenkbar ist.Light sensor according to claim 10, characterized that the receiver assembly is pivotable.