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Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Gesichtspunkt einen optoelektronischen Triangulationssensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In einem weiteren Gesichtspunkt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betrieb eines optoelektronischen Triangulationssensors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Ein gattungsgemäßer optoelektronischer Triangulationssensor weist folgende Komponenten auf: Eine Sendeeinheit zum Aussenden eines Sendelichtbündels in einen Überwachungsbereich, eine Empfangseinheit zum Nachweisen eines Empfangslichtbündels, das durch Sendelicht gebildet ist, das von einem nachzuweisenden Objekt im Überwachungsbereich in Richtung der Empfangseinheit zurückgestrahlt wird, wobei das Empfangslichtbündel in Abhängigkeit von einem Abstand des nachzuweisenden Objekts von dem Triangulationssensor in einem veränderlichen Strahlwinkel zum Sendelichtbündel steht, und eine Steuer- und Auswerteeinheit zum Ansteuern der Sendeeinheit, zum Verarbeiten des von der Empfangseinheit nachgewiesenen Lichts und zum Aussenden eines Objektfeststellungssignals in Abhängigkeit des von der Empfangseinheit nachgewiesenen Lichts.
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Bei einem gattungsgemäßen Verfahren werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Eine Sendeeinheit sendet ein Sendelichtbündel in einen Überwachungsbereich aus, eine Empfangseinheit weist ein Empfangslichtbündel, das durch von einem nachzuweisenden Objekt im Überwachungsbereich in Richtung der Empfangseinheit zurückgestrahltes Sendelicht gebildet wird, nach, wobei das Empfangslichtbündel in Abhängigkeit von einem Abstand des nachzuweisenden Objekts von dem Triangulationssensor in einem veränderlichen Strahlwinkel zum Sendelichtbündel steht, und in Abhängigkeit des von der Empfangseinheit nachgewiesenen Lichts wird ein Objektfeststellungssignal ausgegeben.
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Ein Standardverfahren zur Objektabstandsmessung und/oder zur Objektfeststellung in einem Überwachungsbereich, insbesondere in einem Nahbereich bis etwa 1 m, ist die Triangulation bei diffuser Reflexion. Dabei basiert die Abstandsmessung mit Triangulationssensoren, die auch als Triangulatoren bezeichnet werden, auf bekannten trigonometrischen Zusammenhängen. Nach dem Aussenden von Sendelicht auf ein Objekt im Überwachungsbereich wird das Sendelicht an dem Objekt, sofern keine Totalreflexion auftritt, diffus reflektiert.
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In Abhängigkeit der Wellenlänge des ausgesandten Lichts kommt es an der Oberfläche eines Messobjekts einerseits zu Absorption des Lichts und anderseits zur Reflexion des Lichts. Der Remissionsgrad ist dabei abhängig von den Eigenschaften des Sendelichts, insbesondere dessen Wellenlänge oder allgemeiner dessen Spektrum, und den Eigenschaften der Messobjektoberfläche, insbesondere deren Farbe. Auf der Messobjektoberfläche kann eine Messmarke, insbesondere eine Farbmessmarke, aufgebracht sein. Um zuverlässige Messergebnisse mit einem Triangulationssensor zu erzielen, ist es jedoch erforderlich, dass das reflektierte, nachzuweisende Sendelicht eine ausreichende Intensität aufweist. Bei einer sehr hohen Absorption kann die Remission zu niedrig sein, um zuverlässige und genaue Messergebnisse zu erzielen.
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Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, einen optoelektronischen Triangulationssensor zu schaffen und ein Verfahren zum Betrieb eines optischen Triangulationssensors anzugeben, bei welchem im Vergleich zum Stand der Technik zuverlässigere Messergebnisse erzielbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch den Triangulationssensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Der optoelektronische Triangulationssensor der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Sendeeinheit zum Aussenden eines Sendelichtbündels mit Sendelicht mit mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen eingerichtet ist, dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, für einen Sensorbetrieb zum Nachweis eines bestimmten im Überwachungsbereich befindlichen Objekts einen Einlernvorgang durchzuführen, wobei in dem Einlernvorgang die Sendeeinheit zum Aussenden des Sendelichts mit den mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen angesteuert wird und die Empfangseinheit Intensitäten des von dem bestimmten nachzuweisenden Objekt zurückgestrahlten Sendelichts bei mindestens zwei der verschiedenen Wellenlängen individuell nachweist, und dass die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, im Sensorbetrieb zum Nachweis des bestimmten Objekts für das Ausgeben des Objektfeststellungssignals nur das zurückgestrahlte Sendelicht mit derjenigen Wellenlänge zu berücksichtigen, für welche im Einlernvorgang die höchste Intensität festgestellt wurde.
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Das Verfahren der oben angegebenen Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass die Sendeeinheit ein Sendelichtbündel mit Sendelicht mit mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen aussendet, dass zum Nachweis eines bestimmten im Überwachungsbereich befindlichen Objekts ein Einlernvorgang durchgeführt wird, der folgende Schritte aufweist: die Sendeeinheit wird zum Aussenden des Sendelichts mit den mindestens zwei verschiedenen Wellenlängen angesteuert und Intensitäten des von dem bestimmten nachzuweisenden Objekt zurückgestrahlten Sendelichts werden bei mindestens zwei der verschiedenen Wellenlängen individuell nachgewiesen, und dadurch, dass im Sensorbetrieb zum Nachweis des bestimmten Objekts für das Ausgeben des Objektfeststellungssignals nur das zurückgestrahlte Sendelicht mit derjenigen Wellenlänge berücksichtigt wird, für welche im Einlernvorgang die höchste Intensität festgestellt wurde.
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Als ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung kann angesehen werden, dass das optische Spektrum des Sendelichts erweitert wird. Dadurch können Situationen vermieden werden, bei denen ein Messbetrieb wegen zu geringer Remission nicht möglich ist. Dabei wurde erkannt, dass ohne Erhöhung der Senderleistung, welche ohnehin aufgrund bestehender Vorschriften, unter anderen zur Augensicherheit, begrenzt sein kann, die Intensität des reflektierten Sendelichts gesteigert werden kann. Das Spektrum des Sendelichts, insbesondere dessen Wellenlänge, kann ferner einem Messobjekt mit nicht bekannten Oberflächeneigenschaften, insbesondere nicht bekannter Farbe, angepasst werden. Dies wird erreicht, indem vor der Messung ein Einlernvorgang, welcher auch als Teachvorgang bezeichnet werden kann, durchgeführt wird, welcher die Wellenlänge des Sendelichts mit dem höchsten Grad an Remission am Messobjekt ermittelt. Dabei wurde erkannt, dass es besonders zweckmäßig ist, in diesem Einlernvorgang, insbesondere in zeitlicher Abfolge, Sendelicht mit verschiedenen Wellenlängen auf das Messobjekt auszusenden, um in Abhängigkeit der Intensität des jeweils reflektierten Lichts die Wellenlänge zu bestimmen, welche besonders zuverlässige Messergebnisse ermöglicht. Weiter wurde erkannt, dass mit verschiedenen Wellenlängen für das Sendelicht die Funktionalität eines Triangulationssensors vergrößert werden kann, indem bei zu schwachen Empfangssignalen ein Wechsel der Wellenlänge vorgenommen wird.
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Der Überwachungsbereich eines optoelektronischen Triangulationssensors kann beispielsweise ein Bereich bis ungefähr 1 m vor dem Sensor sein. Ein Messobjekt kann in diesem Überwachungsbereich gegenüber dem Triangulationssensor ruhen oder sich in Bewegung befinden. Auch der Triangulationssensor kann sich relativ zu einem ruhenden Objekt bewegen.
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Das Sendelicht kann insbesondere UV-Strahlung, sichtbares Licht und/oder IR-Strahlung enthalten.
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Der Strahlwinkel zwischen einem Empfangslichtbündel und einem Sendelichtbündel wird insbesondere durch den Abstand des nachzuweisenden Objekts von dem Sensor und dem Abstand der Sendeeinheit von der Empfangseinheit definiert. Der Abstand der Sendeeinheit von der Empfangseinheit wird auch als Basis des Triangulationssystems definiert. Dabei geht man davon aus, dass die Verbindungslinie zwischen Sendeeinheit und Empfangseinheit, die auch als Triangulationsrichtung bezeichnet wird, quer zur Strahlrichtung verläuft, insbesondere im Wesentlichen oder genau senkrecht steht zum Abstandsvektor zwischen dem nachzuweisenden Objekt und dem Triangulationssensor.
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Bei der Empfangseinheit zur Detektion des reflektierten nachzuweisenden Lichts kann es sich um ein PSD-Element handeln. Alternativ und besonders bevorzugt kann eine beliebige Anordnung von lichtsensitiven Pixeln, insbesondere in einer zeilenartigen Anordnung, zum Einsatz kommen.
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Bei einem Objektfeststellungssignal, welches von einer Steuer- und Auswerteeinheit ausgegeben werden kann, kann es sich um Informationen zum Abstand eines Objekts von der Sendeeinheit und/oder um Informationen zum bloßen Vorhandensein des Objekts im Überwachungsbereich handeln. Letzteres wäre der Fall, wenn der Triangulationssensor nur einen Detektor mit kleiner räumlicher Ausdehnung aufweist und der Sensor deshalb nur Objekte in einem bestimmten Abstand nachweisen kann.
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Bei einer besonders bevorzugten Variante des optoelektronischen Triangulationssensors ist die Steuer- und Auswerteeinheit dazu eingerichtet, die Sendeeinheit im Sensorbetrieb dergestalt anzusteuern, dass diese nur Sendelicht mit derjenigen Sendewellenlänge aussendet, für welche im Einlernvorgang die höchste Intensität festgestellt wurde. Im Einlernvorgang wird Sendelicht mit verschiedenen Wellenlängen auf das Objekt ausgesendet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, Wellenlängen aus dem sichtbaren Spektrum auszusenden, zum Beispiel rotes, grünes und/oder blaues Licht. Dem Grad der Remission entsprechend können für verschiedene Wellenlängen unterschiedlich hohe Intensitäten durch die Steuer- und Auswerteeinheit festgestellt werden. Die Steuer- und Auswerteeinheit wählt besonders bevorzugt das Sendelicht mit der höchsten zurückgestrahlten Intensität für den Sensorbetrieb aus. Durch Verwenden von unterschiedlichen Wellenlängen im sichtbaren Spektrum ist es auch möglich, die Farbe des Messobjekts unter Berücksichtigung des Remissionsverhaltens zu bestimmen.
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Grundsätzlich kann die Sendeeinheit eine beliebige Lichtquelle zum Aussenden von Sendelicht sein. Beispielsweise können mehrere Senderelemente, insbesondere Leuchtdioden oder Laserdioden, zum Einsatz kommen, die Sendelicht mit unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. Um das Remissionsverhalten am Messobjekt zu erkennen, können rote, grüne und/oder blaue Dioden vorgesehen sein welche in dem optoelektronischen Sensor nebeneinander angeordnet und einzeln nacheinander oder gleichzeitig in beliebiger Kombination angesprochen werden können.
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Bei einer weiteren Ausführungsvariante sind Senderelemente in einer Triangulationsrichtung versetzt angeordnet. Die Triangulationsrichtung kann in dem von der Sendeeinheit, dem Messobjekt und der Empfangseinheit gebildeten Dreieck definiert sein und insbesondere durch die von der Sende- und Empfangseinheit definierte Dreiecksseite festgelegt sein. Dabei können die Senderelemente versetzt angeordnet sein, insbesondere kollinear, zu Empfängerelementen, welche ebenfalls versetzt angeordnet sein können.
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Grundsätzlich können auch farbempfindliche Empfangseinheiten verwendet werden, das heißt, die Messsignale enthalten auch eine Information über die Wellenlänge des nachgewiesenen Lichts. Dabei kann insbesondere unter Kenntnis der ausgesandten Lichtwellenlänge und der empfangenen Intensitäten in entsprechenden Spektralbereichen auf die Remissionseigenschaften des Messobjekts und gegebenenfalls dessen Farbe geschlossen werden. Der Triangulationssensor kann somit in der Lage sein, neben einer Objektfeststellung, einer Abstandsmessung zu diesem Objekt auch Eigenschaften des Objekts, insbesondere dessen Farbe, zu bestimmen. Die Sendelichtbündel mit verschiedenen Wellenlängen können dann im Einlernvorgang auch gleichzeitig ausgesandt und mit der farbempfindlichen Empfangseinheit Intensitäten in verschiedenen Spektralbereichen, beispielsweise in einem roten, grünen und blauen Empfangskanal bestimmt werden. Die höchste Intensität kann einer entsprechenden ausgesandten Wellenlänge zugeordnet werden, welche dann im Sensorbetrieb weiter verwendet wird.
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Besonders bevorzugt erfolgt aber das Aussenden des Lichts für die einzelnen Wellenlängen zeitlich nacheinander. Das zeitlich nacheinander ausgesandte Licht, welches verschiedene Wellenlängen aufweist, kann unterschiedliche Intensitäten aufweisen und auf unterschiedliche Positionen auf dem ortsauflösenden Detektor auftreffen. Ein farbempfindlicher Detektor ist bei dieser Variante nicht notwendig.
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Besonders bevorzugt weist die Empfangseinheit einen ortsauflösenden Detektor auf. Mit einem ortsauflösenden Detektor kann die Position des auftreffenden Empfangslichtbündels, beziehungsweise des von diesem auf dem Detektor erzeugten Lichtflecks, bestimmt werden. Hierdurch kann das Messobjekt, an welchem das Lichtbündel reflektiert wurde, nicht nur erkannt werden, sondern durch Zuordnung von Abstandswerten zu den Empfängerelementen des ortsauflösenden Detektors kann der Abstand des Messobjekts von dem Sensor abgeleitet werden.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Empfangseinheit mehrere Empfängerelemente, insbesondere Fotodioden, aufweist. Mit mehreren Fotodioden, insbesondere in einer Triangulationsrichtung, können Abstände zu Messobjekten, welche insbesondere senkrecht zur Triangulationsrichtung sind, bestimmt werden. In Abhängigkeit des Messobjektabstands und/oder der versetzten Anordnung der Senderelemente der Sendeeinheit ändert sich der Strahlwinkel zwischen dem Sendelichtbündel und dem reflektierten Empfangslichtbündel.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors ist die Steuer- und Auswerteeinheit eingerichtet zum Korrigieren einer räumlichen Verschiebung eines Leuchtflecks des Empfangslichtbündels auf dem ortsauflösenden Detektor je nachdem, welches der Senderelemente verwendet wird. Die Senderelemente der Sendeeinheit können insbesondere in einer Triangulationseinrichtung versetzt angeordnet sein. Das Licht mit verschiedenen Wellenlängen, welches auf das Messobjekt geleitet wird, kann wegen der unterschiedlichen Aussendepositionen auf unterschiedliche Stellen des Messobjekts eintreffen. Wegen der unterschiedlichen Aussendepositionen und der unterschiedlichen Auftreff- oder Reflexionspositionen auf dem Messobjekt treffen die Empfangslichtbündel für Licht unterschiedlicher Senderelemente an unterschiedlichen Positionen auf der Empfangseinheit auf. Neben den unterschiedlichen Positionen können auch die entsprechenden, den Senderelementen und/oder Wellenlängen zugeordneten Strahlwinkel unterschiedlich sein. In Abhängigkeit des verwendeten Senderelements ergeben sich für ein und dasselbe Objekt somit scheinbar unterschiedliche Messabstände, obwohl das Objekt tatsächlich an ein und demselben Ort bleibt. Zur Korrektur der ausgewerteten scheinbar unterschiedlichen Messabstände kann zweckmäßig ein Versatz, insbesondere in einer Triangulationsrichtung, beim Auftreffen des zurückgestrahlten Sendelichts auf die Empfängerelemente berücksichtigt werden, indem entsprechende trigonometrische Zusammenhänge, insbesondere aus dem Versatz der Senderelemente in einer Triangulationsrichtung resultierend, berücksichtigt werden. Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Sensors und Verfahrens werden die Korrekturterme im Einlernbetrieb bei ortsfestem Objekt eingelernt.
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Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Empfangseinheit ein Multipixel-Array aufweist. Das Multipixel-Array kann dabei zeilen- oder flächenartig in mindestens einer Richtung, insbesondere in einer Triangulationsrichtung, aufgebaut sein. Mit einem Multipixel-Array kann die Auftreffposition, beziehungsweise das Pixel, auf welches die größte Lichtenergie fällt, herangezogen werden, um einen Abstand zu einem Messobjekt zu bestimmen oder diese zu detektieren. Befindet sich das Messobjekt und/oder der Triangulationssensor in Bewegung, können sich verändernde Messabstände durch eine Verschiebung des Leuchtflecks auf dem Multipixelarray bestimmt werden.
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Der Einlernvorgang kann grundsätzlich manuell durch einen Bediener ausgelöst werden. Besonders bevorzugt wird er automatisch durch die Steuer- und Auswerteeinheit ausgelöst.
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Eine vorteilhafte Ausführungsvariante des Verfahrens besteht darin, dass eine Sendeeinheit mit mehreren in einer Triangulationsrichtung versetzt angeordneten Senderelementen verwendet wird, dass eine Empfangseinheit mit einem ortsauflösenden Detektor verwendet wird und dass für eine Abstandsauswertung auf Grundlage einer räumlichen Position eines Leuchtflecks des Empfangslichtbündels auf dem ortsauflösenden Detektor berücksichtigt wird, welches der Senderelemente verwendet wird. Die Position des zum Aussenden des Sendelichts verwendeten Senderelements, die Position des Messobjekts, an der das ausgesandte Sendelicht reflektiert wird, und die Position des Leuchtflecks auf dem ortsauflösenden Detektor, welcher der Position des Empfängerelements entspricht, spannen ein Dreieck auf, auf Grundlage dessen Geometrie ein Abstand zwischen der Sendeeinheit und dem Messobjekt bestimmt werden kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Figuren erläutert. Hierin zeigen:
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1: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors im Sensorbetrieb;
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2: eine weitere schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors;
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3: eine vergrößerte schematische Darstellung der Sendeeinheit des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors;
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Gleiche oder gleichwirkende Komponenten sind in den Figuren in der Regel mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors wird mit Bezug auf die 1 bis 3 erläutert. Dabei wird anhand von 1 der Sensorbetrieb und anhand von 2 der Einlernvorgang beschrieben.
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1 zeigt den erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensor 100 mit einer Sendeeinheit 20, einer Empfangseinheit 30, einer Sendeoptik 25, einer Empfangsoptik 35 und einer Steuer- und Auswerteeinheit 90 als den wesentlichen Komponenten. In einem Überwachungsbereich 70 des optoelektronischen Triangulationssensors 100 ist an einer ersten Position ein nachzuweisendes Objekt 10 und an einer zweiten Position ein zweites nachzuweisendes Objekt 11 dargestellt.
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Die Sendeeinheit 20, die Empfangseinheit 30 und die Steuer- und Auswerteeinheit 90, welche sich auf einer Sensorleiterplatte 60 befinden, sind zusammen mit der Sendeoptik 25 und der Empfangsoptik 35 innerhalb eines Sensorgehäuses 80 angeordnet. Die Sendeeinheit 20 und die Empfangseinheit 30 sind auf der Sensorleiterplatte 60 in einer Triangulationsrichtung 50 versetzt angeordnet. Der Abstand zwischen der Sendeeinheit 20 und der Empfangseinheit 30 ist die Sensorbasis. Die Steuer- und Auswerteeinheit 90 ist schematisch zwischen der Sendeeinheit 20 und der Empfangseinheit 30 auf der Sensorleiterplatte 60 dargestellt. Die Sendeeinheit 20, welche ein Sendelichtbündel 41 aussendet, befindet sich im Sensorgehäuse 80 benachbart zu der Sendeoptik 25, welche das Sendlichtbündel 41 in den Überwachungsbereich 70 leitet. Die Empfangsoptik 35 befindet sich neben der Empfangseinheit 30.
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Das Sendelichtbündel 41 trifft auf das erste Objekt 10, welches sich in einem Abstand d1 von dem Sensor 100 entfernt befindet. Dabei wird das Sendelichtbündel 41 als Empfangslichtbündel 42 diffus reflektiert. Das Sendelichtbündel 41 trifft auch auf das Objekt 11, das sich in einem Abstand d2 von dem Sensor 100 befindet, und wird von diesem als Empfangslichtbündel 43 diffus reflektiert. Das Sendelichtbündel 41 und das Empfangslichtbündel 42, welche den Lichtweg zu und von dem Objekt 10 beschreiben, schließen den Strahlwinkel α am Objekt 10 ein. Das Sendelichtbündel 41 und das Empfangslichtbündel 43, welche den Lichtweg zu und von dem Objekt 11 beschreiben, schließen den Strahlwinkel β am Objekt 11 ein. Die Empfangslichtbündel 42, 43 werden von der Empfangsoptik 35 auf die Empfangseinheit 30 fokussiert. Dabei trifft das zum weiter entfernten Objekt 11 gehörende Empfangslichtbündel 43 in der Triangulationsrichtung 50 näher zur Sendeeinheit 20 auf die Empfangseinheit 30 auf als das zum Objekt 10 gehörende Empfangslichtbündel 42. In Abhängigkeit des Abstands eines nachzuweisenden Objekts von dem Sensor 100 (Abstände d1 und d2) verändert sich also die Auftreffposition eines Empfangslichtbündels (Empfangslichtbündel 42, 43) auf der Empfangseinheit 30.
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Mit Kenntnis der Sensorbasis, die durch den Abstand zwischen der Sendeeinheit 20 und der Empfangseinheit 30 definiert ist, und insbesondere mit einem rechten Winkel zwischen der Triangulationsrichtung 50 und dem Sendelichtbündel 41, kann durch ein Bestimmen der Auftreffposition eines Empfangslichtbündels auf der Empfangseinheit 30 auf den Strahlwinkel und/oder den Abstand des Messobjekts geschlossen werden.
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Anhand von 2 wird der Einlernvorgang des erfindungsgemäßen optoelektronischen Triangulationssensors erläutert. Dabei werden von der Sendeeinheit 20, welche aus verschiedenen Senderelementen 21, 22, 23 gebildet ist, unterschiedliche Sendelichtbündel 41, 45 beispielsweise zeitlich nacheinander, auf ein nachzuweisendes Objekt 12 im Überwachungsbereich 70 ausgesendet. Die Senderelemente 21, 22, 23, welche in 3 vergrößert gezeigt sind, sind in der Triangulationsrichtung 50 auf der Sensorleiterplatte 60 versetzt angeordnet. Dabei kann das erste Senderelement 21 beispielsweise eine rote Leuchtdiode, das zweite Senderelement 22 eine grüne Leuchtdiode und das dritte Senderelement 23 eine blaue Leuchtdiode sein. Das Sendelichtbündel 41, welches von dem zweiten Senderelement 22 der drei Senderelemente 21, 22, 23 ausgesendet wird und das Sendelichtbündel 45, welches von dem ersten Senderelement 21 der drei Senderelemente 21, 22, 23 ausgesendet wird, werden an unterschiedlichen Positionen auf dem nachzuweisenden Objekt 12 diffus reflektiert.
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Wegen der unterschiedlichen Aussendeorte der Sendelichtbündel 41, 45 beschreiben die Sendelichtbündel 41, 45 unterschiedliche Lichtwege. Das Sendelichtbündel 41, welches von dem zweiten Senderelement 22 ausgesendet wird, wird durch das Objekt 12 als Empfangslichtbündel 42 reflektiert und das Sendelichtbündel 45, welches von dem ersten Senderelement 21 ausgesendet wird, wird durch das Objekt 12 als Empfangslichtbündel 44 reflektiert. Die Empfangslichtbündel 42, 44 werden von der Empfangsoptik 35 auf die Empfangseinheit 30 fokussiert. In Abhängigkeit der von den Sendelementen 21, 22 ausgesendeten Sendelichtbündel 41, 45 und der beschriebenen Reflexion treffen die Empfangslichtbündel 42, 44 auf unterschiedlichen Positionen auf der Empfangseinheit 30 auf und erzeugen dort auf unterschiedlichen Empfängerelementen (nicht gezeigt) jeweils einen Lichtfleck.
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Bei konstantem Abstand des Objekts 12 zum Triangulationssensor 100 führen unterschiedliche Lichtbündel 41, 42, 44, 45 zu einem Versatz beim Auftreffen auf die Empfangseinheit 30. Dieser Versatz in der Triangulationsrichtung 50 kann in Abhängigkeit des Abstands des Objekts 12 sowie des von dem Senderelement 21, 22 abhängigen Sendelichtbündels 41, 45 im Einlernvorgang bestimmt und bei weiteren Messungen durch die Steuer- und Auswerteeinheit 90 berücksichtigt werden. In 2 nicht dargestellt ist ein Sendelichtbündel und ein Empfangslichtbündel, welche durch das Aussenden von Licht durch das dritte Senderelement 23 erzeugt werden können.
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Ein Anwendungsbeispiel ist das Feststellen oder Erkennen einer farbigen Garnrolle in einem Produktionsprozess mit einem erfindungsgemäßen Sensor, wobei je nach Farbe des Garns Sendelicht einer anderen Farbe im Sensorbetrieb verwendet werden kann.
