DE10201746A1

DE10201746A1 - Optoelectronic device for detecting objects in monitored region, has screen for optically separating transmitted and received beams

Info

Publication number: DE10201746A1
Application number: DE2002101746
Authority: DE
Inventors: Martin Argast
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2002-08-01

Abstract

A housing (6) comprises transparent segments for beam shaping of transmitted light beams (2) and focussing received light beams (4). A transmitter (3) and receiver (5) are arranged on each side of a screen (13) for optically separating the transmitted beams and the received beams.

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.The invention relates to an optoelectronic device according to the Ober Concept of claim 1.

Derartige optoelektronische Vorrichtungen sind insbesondere als Lichttaster oder Reflexionslichttaster ausgebildet. Der Sender und der Empfänger der op toelektronischen Vorrichtung liegen in Abstand nebeneinander in einem Ge häuse, wobei die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen und die auf den Empfänger auftreffenden Empfangslichtstrahlen durch ein Austrittsfenster in der Frontwand des Gehäuses geführt sind. Zur optischen Trennung der Sende lichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen sind der Sender sowie eine diesem zugeordnete Sendeoptik zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen einerseits und der Empfänger sowie eine diesem zugeordnete Empfangsoptik zur Fokus sierung der Empfangslichtstrahlen auf den Empfänger andererseits jeweils in einem lichtundurchlässigen Tubus angeordnet. Die Tuben sind hinter dem Austrittsfenster nebeneinander liegend angeordnet. Die elektrischen Kompo nenten der optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere die Auswerteeinheit zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anstehenden Empfangssig nale, sind auf wenigstens einer Leiterplatte angeordnet, die an der Rückseite der Tuben montiert wird. Aufgrund der Vielzahl der einzelnen Komponenten ist der Kostenaufwand und insbesondere der Montageaufwand zur Herstellung derartiger optoelektronischer Vorrichtungen unerwünscht hoch.Such optoelectronic devices are in particular as light sensors or reflection light scanner. The sender and the receiver of the op toelectronic device are spaced side by side in a ge housing, the transmitted light beams emitted by the transmitter and those on the Receiving light rays incident on the receiver through an exit window in the front wall of the housing are guided. For optical separation of the transmission Light rays and received light rays are the transmitter and one of these assigned transmission optics for beam shaping of the transmission light beams on the one hand and the receiver as well as an associated receiving optics for focus on the other hand in each case an opaque tube arranged. The tubes are behind that Exit window arranged side by side. The electrical compo The optoelectronic device, in particular the evaluation unit to evaluate the reception signal pending at the output of the receiver nale, are arranged on at least one circuit board, the rear the tubes are assembled. Due to the large number of individual components is the cost and in particular the assembly effort for the production such optoelectronic devices undesirably high.

Aus der EP 0 875 770 A1 ist eine optoelektronische Vorrichtung bekannt, bei der ein Sendelichtimpulse emittierender Sender und ein Empfangslichtimpulse empfangender Empfänger auf gegenüberliegenden Seiten einer Leiterplatte angeordnet sind und das Sendelicht über einen parabolförmigen Spiegel kolli miert und auf einen gegenüberliegenden Reflektor gerichtet wird. Das reflek tierte Licht wird durch einen gleichartigen Spiegel auf den Empfänger fokus siert. Die optischen Elemente werden durch eine transparente Masse umspritzt, die die optische Lichtein- und Austrittsfläche bildet, während alle anderen Teile durch eine nicht transparente Masse umspritzt werden, wodurch das Gehäuse gebildet wird.An optoelectronic device is known from EP 0 875 770 A1, at the transmitter emitting a transmission light pulse and a reception light pulse receiving receiver on opposite sides of a circuit board are arranged and the transmitted light via a parabolic mirror colli Miert and is directed to an opposite reflector. The reflec A similar mirror focuses light on the receiver Siert. The optical elements are encapsulated by a transparent mass, which forms the optical light entry and exit surface, while all other parts be encapsulated by a non-transparent mass, causing the housing is formed.

Die optoelektronische Vorrichtung hat den Nachteil, dass die empfindlichen Elektronikbauteile während des Spritzvorgangs hohen Temperaturen und ei nem hohen Druck ausgesetzt sind. Außerdem sind zwei Spritzvorgänge zur Umspritzung der optischen Elemente erforderlich, wodurch die Anzahl von Fertigungsschritten zur Herstellung der optoelektronischen Vorrichtung erhöht wird, was zu einer Erhöhung der Herstellkosten führt.The optoelectronic device has the disadvantage that the sensitive Electronic components during the spraying process high temperatures and egg exposed to high pressure. There are also two spray processes Overmolding of the optical elements required, reducing the number of Manufacturing steps to manufacture the optoelectronic device increased becomes, which leads to an increase in manufacturing costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine optoelektronische Vorrichtung zu schaffen, welche mit einem möglichst geringen Kosten- und Montageauf wand herstellbar ist.The invention has for its object an optoelectronic device to create, which with the lowest possible cost and assembly on wall is producible.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The features of claim 1 are provided to achieve this object. Advantageous embodiments and useful further developments of the Erfin tion are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Ob jekten in einem Überwachungsbereich weist einen Sendelichtstrahlen emittie renden Sender, einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger und eine Auswerteeinheit zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anste henden Empfangssignale auf, welche in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind. Das Gehäuse weist transparente Segmente zur Strahlformung der Sende lichtstrahlen und Fokussierung der Empfangslichtstrahlen auf. Der Sender und der Empfänger sind beidseits eines Abschirmelements zur optischen Trennung der Sendelichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen angeordnet. The optoelectronic device according to the invention for detecting Ob objects in a surveillance area has a transmitted light beam emittie emitting transmitter, a receiving light beam receiving receiver and an evaluation unit for evaluating the signal at the output of the receiver receiving signals, which are integrated in a common housing are. The housing has transparent segments for beam shaping of the transmission light beams and focusing of the received light beams. The transmitter and the receivers are on both sides of a shielding element for optical separation of the transmitted light beams and received light beams.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrich tung besteht darin, dass das transparente Segment des Gehäuses die Funktion einer Sendeoptik zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen und einer Emp fangsoptik zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen übernimmt. Damit brauchen im Innern des Gehäuses hierfür keine separaten optischen Kompo nenten vorgesehen werden, wodurch die Herstellkosten zur Fertigung der op toelektronischen Vorrichtung äußerst gering gehalten werden können.A major advantage of the optoelectronic device according to the invention tion is that the transparent segment of the housing does the function a transmission optics for beam shaping of the transmission light beams and an emp capture optics for focusing the received light beams. In order to do not need a separate optical compo for this inside the housing Nents are provided, whereby the manufacturing costs for the manufacture of the op toelectronic device can be kept extremely low.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Abschirmelement zur optischen Trennung der Sendelichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen im Innern des Gehäuses ein fach und kostengünstig herstellbar ist und auf einfache Weise in der optoe lektronischen Vorrichtung montierbar ist, wodurch die Herstellkosten für die optoelektronische Vorrichtung weiter gesenkt werden können.It is also advantageous that the shielding element for optical separation of the transmitted light beams and received light beams inside the housing is easy and inexpensive to manufacture and simple in the optoe electronic device is mountable, thereby reducing the manufacturing costs for optoelectronic device can be further reduced.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ab schirmelement von einer Leiterplatte gebildet, auf welcher die elektronischen Komponenten der optoelektronischen Vorrichtung, insbesondere die Auswerte einheit zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anstehenden Emp fangssignale integriert sind. Dadurch wird die Anzahl der Einzelkomponenten der optoelektronischen Vorrichtung weiter reduziert, wodurch eine weitere Re duzierung des Montageaufwand und damit der Herstellkosten der optoelektro nischen Vorrichtung erreicht wird.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the Ab shield element formed by a circuit board on which the electronic Components of the optoelectronic device, in particular the evaluations Unit for evaluating the Emp Catch signals are integrated. This will reduce the number of individual components the optoelectronic device is further reduced, thereby further re reduction of the assembly effort and thus the manufacturing costs of optoelektro African device is achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform bildet die Leiterplatte die Be grenzung der offenen Unterseite des Gehäuses der optoelektronischen Vor richtung und dient damit zugleich als Auflagefläche an einer Halterung für die optoelektronische Vorrichtung. Auch diese Variante der optoelektronischen Vorrichtung ist äußerst kostengünstig herstellbar.In a further advantageous embodiment, the circuit board forms the loading limit the open bottom of the housing of the optoelectronic pre direction and thus also serves as a support surface on a bracket for the optoelectronic device. This variant of the optoelectronic Device is extremely inexpensive to manufacture.

Besonders vorteilhaft besteht das Gehäuse aus Kunststoffspritzteilen, die bei flexibel gestaltbarer Form kostengünstig herstellbar sind. Das transparente Segment des Gehäuse wird dabei von einem Kunststoffspritzteil aus transpa rentem Kunststoff gebildet. Weiterhin ist wenigstens ein Gehäuseteil von ei nem Kunststoffspritzteil aus nicht transparentem Kunststoff gebildet. Die ein zelnen Kunststoffspritzteile können durch Verrasten einfach und schnell anein ander fixiert werden.Particularly advantageously, the housing consists of injection molded plastic parts that flexibly designed form are inexpensive to produce. The transparent Segment of the housing is made of a plastic injection-molded part made of transpa Rentem plastic formed. Furthermore, at least one housing part is from egg Nem molded plastic part made of non-transparent plastic. The one Individual plastic injection molded parts can be easily and quickly attached to one another by locking other be fixed.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is explained below with reference to the drawings. It demonstrate

Fig. 1 Erstes Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrichtung
Fig. 1 first embodiment of the optoelectronic device

a) Querschnitt durch die optoelektronische Vorrichtung.a) Cross section through the optoelectronic device.
b) Längsschnitt durch die optoelektronische Vorrichtung.b) longitudinal section through the optoelectronic device.

Fig. 2 Blockschaltbild der optoelektronischen Vorrichtung gemäß Fig. 1. FIG. 2 block diagram of the optoelectronic device according to FIG. 1.

Fig. 3a-c Darstellung der Montageschritte zur Herstellung der optoe lektronischen Vorrichtung gemäß Fig. 1. Fig. 3a-c showing the assembly steps for manufacturing the optoe lektronischen device of FIG. 1.

Fig. 4a-c Einbau der optoelektronischen Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Befestigungsvorrichtung. Fig. 4a-c installation of the optoelectronic device of FIG. 1 in a fixture.

Fig. 5 Zweites Ausführungsbeispiel der optoelektronischen Vorrich tung
Fig. 5 Second embodiment of the optoelectronic Vorrich device

Fig. 6 Erstes Applikationsbeispiel für die optoelektronische Vorrichtung gemäß Fig. 5. Fig. 6 First application example of the optoelectronic device of FIG. 5.

Fig. 7a, b Zweites Applikationsbeispiel für die optoelektronische Vor richtung gemäß Fig. 5. Fig. 7a, b Second application example for the Before optoelectronic device according to Fig. 5.

Die Fig. 1a und 1b zeigen den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung 1. Die optoelektroni sche Vorrichtung 1 ist als Reflexionslichtschranke ausgebildet und weist einen Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 sowie einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf, welche in einem gemeinsamen Gehäuse 6 integriert sind. Der Sender 3 besteht aus einer Leuchtdiode, der Empfänger 5 ist von einer Fotodiode gebildet. Mit der optoelektronischen Vorrichtung 1 werden Objekte innerhalb eines Überwachungsbereichs erfasst, wobei der Überwa chungsbereich von einem Reflektor 7 begrenzt ist. Bei freiem Strahlengang werden die Sendelichtstrahlen 2 am Reflektor 7 reflektiert und als Empfangs lichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 geführt. Ein Objekteingriff in den Überwa chungsbereich führt zu einer Unterbrechung des Strahlengangs der Sendelicht strahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4. FIGS. 1a and 1b show the construction of a first embodiment of the optoelectronic apparatus 1 according to the invention. The optoelectronic device 1 is designed as a reflection light barrier and has a transmitter 3 emitting light rays 2 and a receiver 5 receiving light rays 4 , which are integrated in a common housing 6 . The transmitter 3 consists of a light emitting diode, the receiver 5 is formed by a photodiode. The optoelectronic device 1 detects objects within a monitoring area, the monitoring area being delimited by a reflector 7 . When the beam path is clear, the transmitted light beams 2 are reflected on the reflector 7 and guided as light beams 4 onto the receiver 5 . An object intervention in the monitoring area leads to an interruption of the beam path of the transmitted light beams 2 and 4 received light beams.

Zur Vermeidung von Fehldetektionen ist dem Sender 3 ein erstes Polarisations filter 8 nachgeordnet und dem Empfänger 5 ein zweites Polarisationsfilter 9 vorgeordnet. Die Polarisationsrichtungen der Polarisationsfilter 8, 9 sind um 90° gegeneinander gedreht.To avoid false detections, the transmitter 3 is followed by a first polarization filter 8 and the receiver 5 is preceded by a second polarization filter 9 . The directions of polarization of the polarization filters 8 , 9 are rotated 90 ° relative to one another.

Wie aus den Fig. 1a und 1b ersichtlich ist das Gehäuse 6 kugelförmig aus gebildet. Das Gehäuse 6 besteht aus zwei Kunststoffspritzteilen. Das erste Kunststoffspritzteil besteht aus nicht transparentem Kunststoff und bildet die Rückseite des Gehäuses 6.As can be seen from FIGS. 1a and 1b, the housing 6 is formed spherically. The housing 6 consists of two injection molded plastic parts. The first plastic injection molded part consists of non-transparent plastic and forms the back of the housing 6 .

Dieser rückseitige Teil des Gehäuses 6 bildet eine Steckerhalbschale 10 und weist eine Aufnahme für einen Stecker 11 auf, der zum elektrischen Anschluss der optoelektronischen Vorrichtung 1 dient. Das zweite Kunststoffspritzteil bildet als Optikhalbschale 12 ein transparentes Segment des Gehäuses 6 und besteht dementsprechend aus transparentem Kunststoff. Die beiden Kunststoff spritzteile weisen jeweils die Form von Kugelhalbschalen auf. Die beiden Ku gelhalbschalen sind miteinander verrastet und bilden so das kugelförmige Ge häuse 6. This rear part of the housing 6 forms a connector half-shell 10 and has a receptacle for a connector 11 , which is used for the electrical connection of the optoelectronic device 1 . The second plastic injection molded part, as an optical half shell 12, forms a transparent segment of the housing 6 and accordingly consists of transparent plastic. The two molded plastic parts each have the shape of spherical half-shells. The two Ku half shells are locked together and thus form the spherical housing Ge 6th

Das die Frontseite des Gehäuses 6 bildende transparente Segment bildet die Optikkomponenten der optoelektronischen Vorrichtung 1, mittels derer eine Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2 sowie eine Fokussierung der Emp fangslichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 erfolgt.The transparent segment forming the front of the housing 6 forms the optical components of the optoelectronic device 1 , by means of which the beam light beams 2 are shaped and the received light beams 4 are focused on the receiver 5 .

Zur optischen Trennung der Sendelichtstrahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4 innerhalb des Gehäuses 6 ist ein Abschirmelement 13 vorgesehen. Das Ab schirmelement 13 ist im Innern des Gehäuses 6 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Querschnittsfläche des Gehäuseinnenraumes.A shielding element 13 is provided for the optical separation of the transmitted light beams 2 and received light beams 4 within the housing 6 . From the shield element 13 is arranged in the interior of the housing 6 and extends over the entire cross-sectional area of the housing interior.

Wie aus den Fig. 1a und 1b ersichtlich verläuft die Ebene des plattenförmi gen Abschirmelements 13 in vertikaler Richtung und unterteilt den Innenraum des Gehäuses 6 in zwei identische Teilräume. Der Sender 3 und der Empfänger 5 sind beidseits des Abschirmelements 13 angeordnet, so dass die Sendelicht strahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4 durch das Abschirmelement 13 getrennt in verschiedenen Teilräumen des Gehäuses 6 verlaufen.As can be seen from FIGS. 1a and 1b, the plane of the plate-shaped shielding element 13 extends in the vertical direction and divides the interior of the housing 6 into two identical subspaces. The transmitter 3 and the receiver 5 are arranged on both sides of the shielding element 13 , so that the transmitted light rays 2 and received light rays 4 run separately through the shielding element 13 in different subspaces of the housing 6 .

Im vorliegenden Fall besteht das Abschirmelement 13 aus einer Leiterplatte 14, auf der die elektronischen Komponenten der optoelektronischen Vorrichtung 1 integriert sind. Die Leiterplatten 14 mit den darauf angeordneten elektronischen Komponenten bildet eine Elektronikbaugruppe.In the present case, the shielding element 13 consists of a printed circuit board 14 on which the electronic components of the optoelectronic device 1 are integrated. The printed circuit boards 14 with the electronic components arranged thereon form an electronic assembly.

Auf der Leiterplatte 14 sind zudem Anzeige-Leuchtdioden 15 angeordnet, die durch die Optikhalbschale 12 von der Außenseite des Gehäuses 6 sichtbar sind. Die Anzeige-Leuchtdioden 15 dienen zur Anzeige des Betriebszustandes der optoelektronischen Vorrichtung 1.On the circuit board 14 , display LEDs 15 are also arranged, which are visible through the optics half-shell 12 from the outside of the housing 6 . The display LEDs 15 serve to display the operating state of the optoelectronic device 1 .

Die Leiterplatte 14 ist in Führungsnuten 16, 16' an der Innenseite des Gehäuses 6 fixierbar. Eine dieser Führungsnuten 16 ist von einer Ausnehmung in der Optikhalbschale 12 gebildet. Die beidseits der Ausnehmung angrenzenden Ab schnitte der Optikhalbschale 12 bilden Linsen, wobei eine Linse zur Strahlfor mung der Sendelichtstrahlen 2 und eine Linse zur Fokussierung der Empfangs lichtstrahlen 4 dient. Die die Linsen bildenden Abschnitte der Optikhalbschale 12 sind identisch ausgebildet. Die Innenwand der Optikhalbschale 12 ist abge schrägt, so dass sich die Wanddicke der Optikhalbschale 12 zur Ausnehmung, in welcher die Leiterplatte 14 gelagert ist, kontinuierlich verbreitert, wodurch die Linsenwirkung der Optikhalbschale 12 erhalten wird. Der Sender 3 und der Empfänger 5 sind so positioniert, dass diese in den Brennpunkten dieser Linsen liegen.The circuit board 14 can be fixed in guide grooves 16 , 16 'on the inside of the housing 6 . One of these guide grooves 16 is formed by a recess in the optical half-shell 12 . From both sides of the recess adjoining sections of the optical half-shell 12 form lenses, a lens for beam formation of the transmitted light beams 2 and a lens for focusing the received light beams 4 . The sections of the optical half-shell 12 forming the lenses are of identical design. The inner wall of the optical half-shell 12 is beveled so that the wall thickness of the optical half-shell 12 for the recess in which the circuit board 14 is mounted is continuously widened, whereby the lens effect of the optical half-shell 12 is obtained. The transmitter 3 and the receiver 5 are positioned so that they are in the focal points of these lenses.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der optoelektronischen Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1a und 1b. Der Sender 3 ist direkt an eine Auswerteeinheit 17 an geschlossen und wird von dieser angesteuert. Der Empfänger 5 ist über einen Verstärker 18 an die Auswerteeinheit 17 angeschlossen. Die am Ausgang des Empfängers 5 anstehenden Empfangssignale werden im Verstärker 18 verstärkt und in die Auswerteeinheit 17 eingelesen. In der Auswerteeinheit 17 wird durch die Auswertung der Empfangssignale ein binäres Schaltsignal generiert, welches über einen Schaltausgang 19 ausgegeben wird. Bei freiem Strahlen gang treffen die Sendelichtstrahlen 2 auf den Reflektor 7 und werden von dort wie in Fig. 2 dargestellt als Empfangslichtstrahlen 4 auf den Empfänger 5 geführt. Dementsprechend nimmt das Schaltsignal einen diesem freien Strah lengang entsprechenden Schaltzustand "aus" ein. Bei einem Objekteingriff wird der Strahlengang der Sendelichtstrahlen 2 unterbrochen. Entsprechend nimmt dann der Schaltzustand einen einer Objektdetektion entsprechenden Schaltzustand "ein" ein. Die Auswerteeinheit 17 ist vorzugsweise von einem Mikrocontroller oder einem ASIC gebildet und bildet ebenso wie der Verstär ker 18 eine elektronische Komponente der Elektronikbaugruppe. FIG. 2 shows a block diagram of the optoelectronic device 1 according to FIGS. 1a and 1b. The transmitter 3 is directly connected to an evaluation unit 17 and is controlled by it. The receiver 5 is connected to the evaluation unit 17 via an amplifier 18 . The received signals at the output of the receiver 5 are amplified in the amplifier 18 and read into the evaluation unit 17 . A binary switching signal is generated in the evaluation unit 17 by the evaluation of the received signals and is output via a switching output 19 . When the beam is free, the transmitted light beams 2 hit the reflector 7 and are guided from there as the reception light beams 4 to the receiver 5 , as shown in FIG. 2. Accordingly, the switching signal assumes a switching state corresponding to this free beam path "off". In the event of an object intervention, the beam path of the transmitted light beams 2 is interrupted. The switching state then correspondingly assumes a switching state corresponding to an object detection "on". The evaluation unit 17 is preferably formed by a microcontroller or an ASIC and, like the amplifier 18, forms an electronic component of the electronics module.

Die Fig. 3a-c zeigen die erforderlichen Montageschritte bei der Herstellung der optoelektronischen Vorrichtung 1. Im ersten Montageschritt wird, wie in Fig. 3a dargestellt, die Elektronikbaugruppe in die Steckerhalbschale 10 ge steckt, wobei nach innen gerichtete Federkontakte des Steckers 11 die Verbin dung zur Leiterplatte 14 herstellen. Im zweiten Montageschritt wird, wie in Fig. 3b veranschaulicht, die Optikhalbschale 12 aufgesteckt, wobei ein einge spritzter Dichtring 20 und Rasthaken 21 eine dauerhafte und dichte Verbindung der Steckerhalbschalen 10 herstellen. FIGS. 3a-c show the necessary assembly steps in the manufacture of the opto-electronic device 1. In the first assembly step, as shown in Fig. 3a, the electronics module in the plug half-shell 10 is inserted ge, with inward spring contacts of the plug 11 making the connec tion to the circuit board 14 . In the second assembly step, as illustrated in FIG. 3b, the optical half-shell 12 is plugged on, an injection-molded sealing ring 20 and latching hook 21 producing a permanent and tight connection of the connector half-shells 10 .

Fig. 3c zeigt die zusammengebaute optoelektronische Vorrichtung 1 im Schnitt. Die Leiterplatte 14 wird durch Führungsnuten 16, 16' und den Stecker 11 fixiert. Eine Führungsnut 16 ist von der Ausnehmung in der Optikhalb schale 12 gebildet. Eine weitere Führungsnut 16' steht von der Innenseite der Steckerhalbschale 10 hervor. Fig. 3c shows the assembled optoelectronic apparatus 1 in section. The circuit board 14 is fixed by guide grooves 16 , 16 'and the connector 11 . A guide groove 16 is formed by the recess in the optical half shell 12 . Another guide groove 16 'protrudes from the inside of the connector shell 10 .

Die Fig. 4a-c zeigen eine Befestigungsvorrichtung 22 zur Befestigung und Justage der optoelektronischen Vorrichtung 1. Das kugelförmige Gehäuse 6 der optoelektronischen Vorrichtung 1 wird in zwei Befestigungsteile 22a, b der Befestigungsvorrichtung 22 gelegt und mit zwei Schrauben 23 in einer Monta gefläche 24 verankert. Die Befestigungsteile 22a, b weisen seitliche Öffnungen auf, durch die die Sendelichtstrahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4 geführt werden können. Zudem ist eine Öffnung vorgesehen, die an der Unterseite der Befestigungsvorrichtung 22 ausmündet und durch welche der Stecker 11 ragt. Vor dem endgültigen Fixieren der Schrauben 23 kann die optoelektronische Vorrichtung 1 zur Justage der Sendelichtstrahlen 2 in alle Richtungen um ca. 10° geneigt werden. Die optoelektronische Vorrichtung 1 kann in den Befesti gungsteilen 22a, b so eingelegt werden, dass die Sendelichtstrahlen 2 wahlwei se senkrecht oder als Sendelichtstrahlen 2' parallel zur Montagefläche 24 ver laufen. FIGS. 4a-c show a fastening device 22 for fastening and alignment of the opto-electronic device 1. The spherical housing 6 of the optoelectronic device 1 is placed in two fastening parts 22 a, b of the fastening device 22 and anchored with two screws 23 in a mounting surface 24 . The fastening parts 22 a, b have lateral openings through which the transmitted light beams 2 and received light beams 4 can be guided. In addition, an opening is provided which opens out on the underside of the fastening device 22 and through which the plug 11 protrudes. Before the screws 23 are finally fixed, the optoelectronic device 1 for adjusting the transmitted light beams 2 can be inclined in all directions by approximately 10 °. The optoelectronic device 1 can be inserted into the fastening parts 22 a, b in such a way that the transmitted light beams 2 optionally run vertically or as transmitted light beams 2 'parallel to the mounting surface 24 ver.

Die Fig. 5a und 5b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der optoelektro nischen Vorrichtung 1. Die optoelektronische Vorrichtung 1 ist wiederum als Reflexionslichtschranke ausgebildet. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1a und 1b weist die optoelektronische Vorrichtung 1 ein einseitig gewölbtes Gehäuse 6 mit einer ebenen Unterseite auf. Die Unterseite kann prinzipiell von einer Gehäusewand gebildet sein. Im vorliegenden Aus führungsbeispiel ist die Unterseite des Gehäuses 6 offen. In die offene Unter seite des Gehäuses 6 wird die Leiterplatte 14 mit der Elektronikbaugruppe ein gesetzt und vorzugsweise dort mittels nicht separat dargestellten Rastmitteln fixiert. Alternativ kann die Leiterplatte 14 im Gehäuse 6 eingeklebt werden. Damit übernimmt die Leiterplatte 14 in diesem Fall zusätzlich die Funktion eines Gehäusebodens. FIGS. 5a and 5b show a second embodiment of the opto-electro African device 1. The optoelectronic device 1 is in turn designed as a reflection light barrier. In contrast to the exemplary embodiment according to FIGS. 1a and 1b, the optoelectronic device 1 has a housing 6 which is curved on one side and has a flat underside. In principle, the underside can be formed by a housing wall. In the present exemplary embodiment, the underside of the housing 6 is open. In the open underside of the housing 6 , the circuit board 14 is set with the electronics module and preferably fixed there by means of not shown separately. Alternatively, the circuit board 14 can be glued into the housing 6 . In this case, the printed circuit board 14 additionally takes on the function of a housing base.

Das Gehäuse 6 weist im vorliegenden Fall die Form einer Halbkugel auf. Ana log zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1a und 1b besteht das Ge häuse 6 der optoelektronischen Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 5a und 5b aus einer transparenten Optikhalbschale 12 und einer nicht transparenten Stecker halbschale 10, die jeweils aus Kunststoffspritzteilen bestehen und welche mit einander verrastbar sind. Zur Verminderung von Fremdlichteinflüssen ist im Innern des Gehäuses 6 eine nicht transparente Abdeckung 25 vorgesehen. Die Abdeckung 25 kann als Beschichtung oder Folie ausgebildet sein.The housing 6 has the shape of a hemisphere in the present case. Ana log FIGS according to the embodiment. 1a and 1b, there is a Ge housing 6 of the opto-electronic device 1 according to FIGS. 5a and 5b of a transparent optical half-shell 12 and a half-shell of a non-transparent plug 10, each consisting of injection molded plastic parts and which together can be locked. To reduce the influence of extraneous light, a non-transparent cover 25 is provided in the interior of the housing 6 . The cover 25 can be designed as a coating or film.

Das Abschirmelement 13 ist innerhalb des Gehäuses 6 analog zu dem Ausfüh rungsbeispiel gemäß den Fig. 1a und 1b ausgebildet und entsprechend an geordnet; so dass der Sender 3 und der Empfänger 5 beidseits des Abschirm elements 13 liegen. Das Abschirmelement 13 besteht im vorliegenden Fall aus einem Trennsteg. Der Trennsteg besteht vorzugsweise aus einem weiteren, nicht transparenten Kunststoffspritzteil. Er dient zur optischen Trennung der Sendelichtstrahlen 2 und Empfangslichtstrahlen 4 und sorgt zugleich für eine Stabilisierung des Gehäuses 6.The shielding element 13 is formed within the housing 6 analogously to the exemplary embodiment according to FIGS . 1a and 1b and is arranged accordingly; so that the transmitter 3 and the receiver 5 are on both sides of the shielding elements 13 . In the present case, the shielding element 13 consists of a separating web. The separating web preferably consists of a further, non-transparent injection molded plastic part. It serves to optically separate the transmitted light beams 2 and received light beams 4 and at the same time ensures that the housing 6 is stabilized.

Die Frontpartien der Optikhalbschale 12 bilden wiederum Linsen zur Strahl formung der Sendelichtstrahlen 2 und zur Fokussierung der Empfangslicht strahlen 4. Dabei ist die Ausbildung der Frontwand der Optikhalbschale 12 sowie die Anordnung des Abschirmelements 13 relativ zu dieser analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1a und 1b gewählt.The front parts of the optical half-shell 12 in turn form lenses for beam shaping of the transmitted light beams 2 and for focusing the received light beams 4 . The design of the front wall of the optical half-shell 12 and the arrangement of the shielding element 13 relative to this is chosen analogously to the exemplary embodiment according to FIGS. 1a and 1b.

Wie aus den Fig. 5a und 5b ersichtlich ist der Reflektor 7 der optoelektroni schen Vorrichtung 1 in einem weiteren Gehäuse 6' angeordnet, welches den selben Aufbau wie das Gehäuse 6 zur Aufnahme des Senders 3 und des Emp fängers 5 der optoelektronischen Vorrichtung 1 aufweist. Im Unterschied zum Gehäuse 6 mit dem Sender 3 und Empfänger 5 besteht der Boden des Gehäuses 6' aus einer Kunststoffplatte 26. Die optoelektronische Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 5a und 5b weist ebenso wie die optoelektronische Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 1a und 1b eine geringe Anzahl von Einzelkomponenten auf und kann mit einer geringen Anzahl von Montageschritten zusammengebaut werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Leiterplatte 14 an der offenen Unter seite des Gehäuses 6 mit einem einzigen Montageschritt fixiert werden kann.As can be seen from FIGS . 5a and 5b, the reflector 7 of the optoelectronic device 1 is arranged in a further housing 6 ', which has the same structure as the housing 6 for receiving the transmitter 3 and the receiver 5 of the optoelectronic device 1 . In contrast to the housing 6 with the transmitter 3 and receiver 5 , the bottom of the housing 6 'consists of a plastic plate 26 . The optoelectronic device 1 according to FIGS. 5a and 5b, like the optoelectronic device 1 according to FIGS. 1a and 1b, has a small number of individual components and can be assembled with a small number of assembly steps. It is particularly advantageous that the circuit board 14 can be fixed to the open underside of the housing 6 with a single assembly step.

Die Ausführungsform der optoelektronischen Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 5a und 5b eignet sich insbesondere für Applikationen, bei welchen die op toelektronische Vorrichtung 1 mit den beiden Gehäusen 6, 6' auf einer ebenen Montagefläche 24 montiert werden sollen. Durch die ebenen Unterseiten der Gehäuse 6, 6' müssen die Sendelichtstrahlen 2 nur noch in einer Ebene auf den Reflektor 7 ausgerichtet werden.The embodiment of the optoelectronic device 1 according to FIGS. 5a and 5b is particularly suitable for applications in which the optoelectronic device 1 with the two housings 6 , 6 'are to be mounted on a flat mounting surface 24 . Due to the flat undersides of the housings 6 , 6 ', the transmitted light beams 2 only have to be aligned in one plane with the reflector 7 .

Fig. 6 zeigt eine derartige Applikation. Die optoelektronische Vorrichtung 1 wird auf dem Boden einer Halle oder dergleichen montiert, um ein Rad 27 ei nes Fahrzeuges zu detektieren. Fig. 6 shows such an application. The optoelectronic device 1 is mounted on the floor of a hall or the like to detect a wheel 27 of a vehicle.

Fig. 7 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel die Anbringung der optoelektro nischen Vorrichtung 1 gemäß den Fig. 5a und 5b auf einer geteilten Monta gefläche 24, wobei die optoelektronische Vorrichtung 1 in diesem Fall für eine Durchhangüberwachung eingesetzt wird. Die Optikhalbschalen 12 der Gehäuse 6, 6' der optoelektronischen Vorrichtung 1 sind dabei so ausgebildet, dass die Bauhöhen nur durch die erforderliche Optikflächen und die Bautiefe durch die optische Brennweiten der Sende- und Empfangsoptik bestimmt werden. Fig. 7 shows as a second embodiment, the attachment of the optoelectronic African device 1 according to FIGS . 5a and 5b on a divided mounting surface 24 , the optoelectronic device 1 being used in this case for sag monitoring. The optical half-shells 12 of the housings 6 , 6 'of the optoelectronic device 1 are designed such that the overall heights are determined only by the required optical surfaces and the overall depth by the optical focal lengths of the transmitting and receiving optics.

Die optoelektronische Vorrichtung 1 wird im vorliegenden Fall mittels Schraubbefestigungen auf dem Boden fixiert. Wie aus Fig. 7a ersichtlich weist jedes Gehäuse 6, 6' hierfür geeignete Bohrungen 28 auf. Alternativ kön nen die Gehäuse 6, 6' der optoelektronischen Vorrichtung 1 auf einer Unterlage festgeklebt werden. Wie aus Fig. 7a weiter ersichtlich weist das Gehäuse 6 zur Aufnahme des Senders 3 und des Empfängers 5 zudem Anschlussmittel für ein Kabel 29 auf, wobei diese Anschlussmittel insbesondere eine Zugentlastung 30 für das Kabel 29 umfassen. In the present case, the optoelectronic device 1 is fixed on the floor by means of screw fastenings. As can be seen from FIG. 7a, each housing 6 , 6 'has bores 28 suitable for this. Alternatively, the housings 6 , 6 'of the optoelectronic device 1 can be glued to a base. As can further be seen from FIG. 7a, the housing 6 for receiving the transmitter 3 and the receiver 5 also has connection means for a cable 29 , these connection means in particular comprising a strain relief 30 for the cable 29 .

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Optoelektronische Vorrichtung
Optoelectronic device

22

Sendelichtstrahlen
Transmitted light beams

22

' Sendelichtstrahlen
'' Beams of light

33

Sender
Channel

44

Empfangslichtstrahlen
Receiving light rays

55

Empfänger
receiver

66

Gehäuse
casing

66

' Gehäuse
' Casing

77

Reflektor
reflector

88th

Polarisationsfilter
polarizing filter

99

Polarisationsfilter
polarizing filter

1010

Steckerhalbschale
Plug half shell

1111

Stecker
plug

1212

Optikhalbschale
Optics half shell

1313

Abschirmelement
shielding

1414

Leiterplatte
circuit board

1515

Anzeige-Leuchtdiode
Display LED

1616

Führungsnut
guide

1616

' Führungsnut
'Guide groove

1717

Auswerteeinheit
evaluation

1818

Verstärker
amplifier

1919

Schaltausgang
switching output

2020

Dichtring
seal

2121

Rasthaken
latch hook

2222

Befestigungsvorrichtung
fastening device

2222

a Befestigungsteil
a fastener

2222

b Befestigungsteil
b fastener

2323

Schrauben
screw

2424

Montagefläche
mounting surface

2525

Abdeckung
cover

2626

Kunststoffplatte
Plastic plate

2727

Rad
wheel

2828

Bohrungen
drilling

2929

Kabel
electric wire

3030

Zugentlastung
Strain relief

Claims

1. Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sen der, einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers anste henden Empfangssignale, welche in einem gemeinsamen Gehäuse integ riert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) transparente Segmente zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen (2) und Fokussierung der Empfangslichtstrahlen (4) aufweist, und dass der Sender (3) und der Empfänger (5) beidseits eines Abschirmelements (13) zur optischen Trennung der Sendelichtstrahlen (2) und Empfangslichtstrahlen (4) ange ordnet sind.1.Optoelectronic device for detecting objects in a surveillance area with a transmitting light beam emitting sensor, a receiving light beam receiving receiver and an evaluation unit for evaluating the pending reception signals at the output of the receiver, which are integrated in a common housing, characterized in that Housing ( 6 ) has transparent segments for beam shaping of the transmitted light beams ( 2 ) and focusing of the received light beams ( 4 ), and that the transmitter ( 3 ) and the receiver ( 5 ) on both sides of a shielding element ( 13 ) for the optical separation of the transmitted light beams ( 2 ) and Receiving light rays ( 4 ) are arranged.

2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Abschirmelement (13) von einer Leiterplatte (14) gebildet ist.2. Optoelectronic device according to claim 1, characterized in that the shielding element ( 13 ) is formed by a printed circuit board ( 14 ).

3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass deren elektrische Komponenten auf der Leiterplatte (14) ange ordnet sind.3. Optoelectronic device according to claim 2, characterized in that the electrical components on the circuit board ( 14 ) are arranged.

4. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Abschirmelement (13) über die gesamte Querschnittsfläche des Innenraumes des Gehäuses (6) erstreckt. 4. Optoelectronic device according to one of claims 1-3, characterized in that the shielding element ( 13 ) extends over the entire cross-sectional area of the interior of the housing ( 6 ).

5. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass das Abschirmelement (13) den Innenraum in zwei identische Teilräume unterteilt.5. Optoelectronic device according to claim 4, characterized in that the shielding element ( 13 ) divides the interior into two identical subspaces.

6. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Segment des Gehäuses (6) die Ge häusefrontseite bildet, und dass dieses aus einem Kunststoffspritzteil be steht.6. Optoelectronic device according to one of claims 1-5, characterized in that the transparent segment of the housing ( 6 ) forms the housing front Ge, and that this consists of a plastic injection molded part.

7. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der rückseitige Teil des Gehäuses (6) aus einem nicht transpa renten Kunststoffspritzteil besteht.7. Optoelectronic device according to claim 6, characterized in that the rear part of the housing ( 6 ) consists of a non-transparent plastic injection molded part.

8. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass das transparente und nicht transparente Kunststoffspritzteil, welche das Gehäuse (6) bilden, miteinander verrastbar sind.8. Optoelectronic device according to claim 7, characterized in that the transparent and non-transparent plastic injection molding, which form the housing ( 6 ), can be locked together.

9. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (13) in Längsrichtung des Gehäuses (6) verläuft.9. Optoelectronic device according to one of claims 4-8, characterized in that the shielding element ( 13 ) extends in the longitudinal direction of the housing ( 6 ).

10. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net; dass das Abschirmelement (13) in Führungsnuten (16, 16') des transparenten und/oder nicht transparenten Kunststoffspritzteils greift.10. Optoelectronic device according to claim 9, characterized in that; that the shielding element ( 13 ) engages in guide grooves ( 16 , 16 ') of the transparent and / or non-transparent plastic injection-molded part.

11. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, da durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) kugelförmig ausgebildet ist.11. Optoelectronic device according to one of claims 1-10, characterized in that the housing ( 6 ) is spherical.

12. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, dass das transparente Segment die vordere Kugelhalbschale des ku gelförmigen Gehäuses (6) bildet. 12. Optoelectronic device according to claim 11, characterized in that the transparent segment forms the front spherical half-shell of the ball-shaped housing ( 6 ).

13. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das kugelförmige Gehäuse (6) in einer Be festigungsvorrichtung (22) mit einer quaderförmigen Außenkontur jus tierbar angeordnet und dort fixierbar ist.13. Optoelectronic device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the spherical housing ( 6 ) in a fastening device ( 22 ) Be arranged with a cuboid outer contour jus animal and can be fixed there.

14. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, dass die Befestigungsvorrichtung (22) mehrere Öffnungen aufweist, durch welche die Sendelichtstrahlen (2) und Empfangslichtstrahlen (4) führbar sind.14. Optoelectronic device according to claim 13, characterized in that the fastening device ( 22 ) has a plurality of openings through which the transmitted light beams ( 2 ) and received light beams ( 4 ) can be guided.

15. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, da durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) eine offene Unterseite auf weist, in welche eine Leiterplatte (14) einsetzbar ist.15. Optoelectronic device according to one of claims 1-10, characterized in that the housing ( 6 ) has an open underside in which a circuit board ( 14 ) can be inserted.

16. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, da durch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (6) eine ebene Unterseite als Auflagefläche an einer Halterung aufweist.16. Optoelectronic device according to one of claims 1-10, characterized in that the housing ( 6 ) has a flat underside as a bearing surface on a holder.

17. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gehäuse (6) die Form einer Halbkugel aufweist.17. Optoelectronic device according to claim 15 or 16, characterized in that the housing ( 6 ) has the shape of a hemisphere.

18. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-17, da durch gekennzeichnet, dass das transparente Segment des Gehäuses (6) jeweils eine Linse zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen (2) und zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen (4) bildet.18. Optoelectronic device according to one of claims 6-17, characterized in that the transparent segment of the housing ( 6 ) in each case forms a lens for beam shaping of the transmitted light beams ( 2 ) and for focusing the received light beams ( 4 ).

19. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, dass der Sender (3) und der Empfänger (5) jeweils in einem Brenn punkt einer Linse liegen.19. Optoelectronic device according to claim 18, characterized in that the transmitter ( 3 ) and the receiver ( 5 ) are each in a focal point of a lens.