AT508833B1 - Optischer distanz-detektor /optische totpunkts-bestimmung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur optischen Detektion von zumindest einer vordefinierten Lage eines Messobjekts (6) in einem Bewegungsvorgang, umfassend einen Lichtsender (1), der ein Sender-Licht (3) über einen Lichtleiter zu einem Messobjekt (6) leitet, und einen Lichtempfänger (2), über den die Menge des von einem Messobjekt (6) in den Lichtempfänger (2) reflektierten Lichts gemessen wird. Erfindungsgemäss sind der Lichtsender (1) zum Aussenden eines gebündelten Sender-Lichts (3) und der Lichtempfänger (2) zum Empfangen eines gebündelten Empfänger-Lichts (4) derart eingerichtet, dass sich das gebündelte Sender-Licht (3) und das gebündelte Empfänger-Licht (4) kreuzen und am Messobjekt (3) in der vordefinierten Lage des Messobjekts (8) maximal überdecken. Alternativ dazu kann der Lichtsender (1) zum Senden von in einem Brennpunkt fokussiertem Sender-Licht (3) und der Lichtempfänger (2) zum Empfangen von aus einem Brennpunkt ausgehendem Empfänger-Licht (4) eingerichtet sein, wobei ein gemeinsamer Brennpunkt von Lichtsender (1) und Lichtempfänger (2) vorgesehen ist, der an der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) liegt. In beiden Fällen ist in der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) vom Lichtempfänger (2) jeweils ein Lichtmaximum wahrnehmbar, sodass durch die Bestimmung des Lichtmaximums die vordefinierte Objektlage detektierbar ist.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur optischen Detektion einer vordefinierten Lage eines Messobjekts (6) in einem Bewegungsvorgang unter Verwendung eines solchen erfindungsgemässen Sensors.

Description

österreichisches Patentamt AT508 833 B1 2013-03-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft einen Sensor zur optischen Detektion von zumindest einer vordefinierten Lage eines Messobjekts in einem Bewegungsvorgang, insbesondere zur Ermittlung einer Extremlage des Messobjekts, vorzugsweise eines Totpunkts eines Kurbeltriebs, mit einem Lichtsender, der ein Sender-Licht über einen Lichtleiter zu dem Messobjekt leitet, und einem Lichtempfänger, über den die Menge des von einem Messobjekt in den Lichtempfänger reflektierten Lichts gemessen wird. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur optischen Detektion von zumindest einer vordefinierten Lage eines Messobjekts in einem Bewegungsvorgang, insbesondere zur Ermittlung einer Extremlage des Messobjekts, vorzugsweise eines Totpunkts eines Kurbeltriebs, wobei mittels eines Lichtsenders ein Sender-Licht ausgesandt wird, das über einen Lichtleiter zu dem Messobjekt geleitet wird, wobei in einem Lichtempfänger die Menge eines vom Messobjekt reflektierten Empfänger-Lichts gemessen wird.

[0002] Sensoren die einen vordefinierten Abstand zu einem bewegten Teil detektieren, können Verwendung finden um das Durchlaufen eines vordefinierten Sicherheitsabstands zu detektieren, können die richtige Bewegung eines Teiles anhand dieses vordefinierten Prüfabstands kontrollieren oder eine Verbindung mit geeigneten Auswerteverfahren, den Totpunkte einer von einem Kurbeltrieb erzeugten Kolbenbewegung (OT-Bestimmung) bestimmen, beispielsweise durch Bestimmung der Mitte zwischen den beiden Kurbelwinkeln, an denen der Kolben die zu detektierende Distanz durchläuft.

[0003] Zurzeit wird die optische Detektion vordefinierter Abstände durch Messsysteme erreicht die über den Messweg kontinuierlich in eine Richtung veränderliche Lichtmenge ergeben, und die durch Störlicht oder Schmutz in der Mess-Strecke sehr leicht störbar sind. Eine andere Lösung sind Lichtschranken. Das Problem von Lichtschranken ist, dass an zwei Seiten des Messobjektes optischer Zugang möglich sein muss oder das Objekt einen Spiegel tragen muss, der den Lichtstrahl exakt in den Empfänger reflektiert.

[0004] Für die Bestimmung der Totpunktslage am Kolben eines Kurbeltriebes wurden beide Messsysteme vorgeschlagen, mit den beschriebenen Nachteilen der verwendeten Abstands-Messsysteme.

[0005] In der DE 10242374 A1 ist ein Sensor zur optischen Abstandsmessung bekannt, um die Oberfläche eines elektronischen Bauteils abzutasten und daraus ein Abstandsprofil zu erstellen, das allerdings nicht geeignet ist zur Bestimmung einer Lage eines Messobjekts in einem Bewegungsvorgang.

[0006] In der US 4661695 wird ein Abstandsmesser der eingangs genannten Art beschrieben. Er sieht eine Sender/Detektor-Einheit vor, bei welchen Licht auf einen Kolben gesandt und dort reflektiert wird, um über die empfangene Lichtmenge den Abstand zur Oberfläche des Kolbens zu bestimmen. Leider ist diese Methode sehr störanfällig, weil durch eine Verschmutzung der Messstrecke oder durch Störlicht das Messsignal derart reduziert wird, dass eine Ermittlung der Extremlagen nur ungenau bestimmt werden kann.

[0007] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das bekannte Verfahren derart zu verbessern, dass die genannten Störeffekte verringert werden. Gelöst wird die Aufgabe durch einen Sensor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patenanspruchs 7.

[0008] Durch die Erfindung wird die Messaufgabe d.h. die Detektion vorbestimmter Abstände bzw. an Kurbeltrieben die Bestimmung von Totpunktslagen mit einfachen Mitteln also nur einem optischen Zugang ohne Spiegel und auch bei gestörter Messstrecke zuverlässig ermöglicht, also wenn Störlicht in die Messstrecke gelangt oder sich die Lichtdurchlässigkeit der Messstrecke ändert. Das sind Phänomene, die beispielsweise bei der Kolbenwegmessung in Verbrennungs-Motoren immer auftreten, weshalb die zurzeit gängigen optischen Systeme im gefeuerten Betrieb auch nicht funktionieren bzw. zu stark gestört werden.

[0009] Gemäß der Erfindung wird gebündeltes oder auf einen Brennpunkt fokussiertes Licht 1 /13 österreichisches Patentamt AT508 833B1 2013-03-15 eines Lichtsenders auf eine diffus reflektierende Stelle des Messobjekts gerichtet und die Empfangsoptik des Sensors kann nur in einem engen Bereich gebündeltes oder von einem Brennpunkt ausgehendes Licht empfangen. Im Fall des fokussierten Lichts muss dieser Brennpunkt der Empfangsoptik am selben Ort liegen wie der Brennpunkt des Lichtsenders. Wenn das Messobjekt auf seinem Weg zum oder vom Sensor sich in der Entfernung des gemeinsamen Brennpunktes befindet, wird die in die Empfangsoptik reflektierte Lichtmenge ein Maximum erreichen. Im Fall der schmalen Lichtbündel ist die Ausrichtung von Sendelicht und gebündeltem Empfangs-Lichtpfad so, dass sich beide am Messobjekt in der gewünschten Entfernung treffen, sodass in dieser Entfernung ein Maximum an reflektiertem Licht empfangen werden kann.

[0010] Die Beschränkung der Abstandsmessung auf einen interessierenden Abstand ermöglicht einerseits, die Wahl und die Beschränkung der Lage des Messvorgangs auf eine möglichst ungestörte Phase der zu detektierenden Bewegung und zusätzlich eine geometrische Mess-licht-Führung durch möglichst ungestörte Bereiche.

[0011] Je nach Bündelung des gesendeten und des empfangenen Lichts werden um den vorgewählten Abstand schmale bis extrem schmale Lichtintensitätspulse am Empfänger detektiert werden, mit Maxima die hinsichtlich ihrer Lage das Maß für den zu detektierenden Abstand sind. Die Lage dieser Maxima ist kaum störbar. Vor allem bei stark gebündelten Messtrahlen, im extremsten Fall scharf fokussiert, ändert sowohl Störlicht, das die Signalhöhe um den Messpuls anhebt, als auch eine Verschmutzung der Messstrecke, die den Messpuls kleiner macht, die Lage des Pulsmaximums kaum.

[0012] Die Lösung des Problems der OT-Bestimmung erfolgt also dadurch, dass statt der Erzeugung und Messung eines im gesamten OT-Bereich abstandsabhängigen Messgrößen-Verlaufs, der leicht gestört werden kann, nur sehr nah am zu detektierenden Abstand wesentliche Messgrößen erzeugt werden, die dort ausgeprägten Signal-Pulse sind auch bei starken Störungen hinsichtlich ihrer Winkellage noch gut erkennbar. Die Mitte zwischen den zu einem Abstand gehörenden Pulsen ergibt den OT.

[0013] Die vorgeschlagenen Sensoren können auch bei starken Störungen durch Streulicht oder Lichtabsorption noch zuverlässig die benötigte Abstandsbestimmung liefern. Werden mehrere vordefinierte Abstände detektiert, z.B. durch mehrere Sensoren, kann damit auch Weg gemessen werden.

[0014] Figur 1 zeigt einen optischen Abstands-Sensor üblicher Bauart.

[0015] Die Figuren 2 bis 5 zeigen optische Abstands-Sensoren für eine, zwei, vier oder eine

Vielzahl vorbestimmte Entfernungen unter Verwendung von eng gebündelten Lichtstrahlen und engen Empfangs-Pfaden.

[0016] Die Figuren 6 bis 8 zeigen optische Abstands-Sensoren für eine oder zwei vorbestimmte Entfernungen unter Verwendung von fokussierten Lichtstrahlen und von fokussierten Empfangs-Pfaden.

[0017] Figur 9 zeigt einen optischen Abstands-Sensor für zwei vorbestimmte Ent fernungen unter Verwendung eines extrem gebündelten Lichtstrahls und zweier fokussierter Empfangs-Pfade.

[0018] Figur 10a-c zeigt einen durch Störlicht überlagerten Messvorgang [0019] In Figur 1 ist der Stand der Technik dargestellt.

[0020] Figur 1a zeigt das Messprinzip. Das Messlicht wird in einem weit geöffneten Sender-Lichtstrahl 3 auf das Messobjekt geführt und vom gesamten diffus reflektierten Licht 5 wird der Teil, der in einem -hier ebenfalls großen -Empfänger-Lichtstrahl 4 liegt, zum optischen Detektorelement geführt. Beide Lichtkegel sind idealerweise von gleicher Größe. Der Lichtsender 1 und Lichtempfänger 2 benutzen hier im vordersten Bereich dasselbe Element, beispielsweise einen Lichtleiter der Licht auf das Messobjekt 6 leitet und reflektiertes Licht vom Messobjekt zurückleitet. Der Lichtsender ist in diesem Fall hinter einem halbdurchlässigen Spiegel angeordnet, der 2/13 österreichisches Patentamt AT508 833B1 2013-03-15 vom Messobjekt zurückreflektiertes Licht teilweise in das optische Detektorelement reflektiert. Je näher das Messobjekt an Lichtsender und Lichtempfänger kommt, desto mehr vom diffus reflektierten Licht wird in den Empfänger gelangen, bei Null-Abstand 100%.

[0021] Für einen von einem Kurbeltrieb bewegten Kolben sind der Kolbenweg 7 und die Menge des im Lichtempfänger erfassten Lichts 8 beispielhaft dargestellt. Durch die Bestimmung des leicht messbaren Lichtmaximums kommt man also zur Bestimmung des maximalen Kolbenhubs, dem oberen Totpunkt.

[0022] Diese Messmethode funktioniert gut wenn weder Störlicht oder Schmutz in der Mess-Strecke das Lichtsignal beeinflussen.

[0023] In Figur 2 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführung des optischen Distanzdetektors dargestellt. Ein Lichtsender 1 sendet einen eng gebündelten Sende-Lichtstrahl 3 zum Messobjekt. Der Lichtempfänger 2 detektiert Licht nur aus einem ebenfalls eng gebündelten Empfänger-Lichtstrahl 4. Nur von der Fläche des Messobjektes 6 die der Empfänger-Lichtstrahl auch sehen kann/ die im Empfänger-Lichtstrahl liegt, kann auch Licht in den Empfänger fallen. Je nach Position des Messobjektes 6a bis 6d sieht der Empfänger-Lichtstrahl mehr oder weniger der vom Sender-Lichtstrahl beleuchteten Fläche. Bei einer Bewegung des Messobjektes nach oben sieht der Empfänger bis zur Position 6a die beleuchtete Fläche innerhalb des Sender-Lichtstrahls gar nicht, bei 6b teilweise, bei 6c voll und bei 6d wieder gar nicht. Es wird also, wie in Figur 2b anhand der Bewegung eines von einem Kurbeltrieb bewegten Kolben 8 dargestellt, schon vor der obersten Kolbenstellung zu einem Maximum des Lichtsignals kommen, dessen Lage durch die vorgewählte Lage des Überschneidungsbereiches von Sender-Lichtstrahl und Empfänger-Lichtstrahl wählbar ist. Beim nach-unten-gehen des Kolbens wird der Überschneidungsbereich nochmals durchlaufen und es entsteht ein zweites Maximum des Lichtsignals. Aus der Lage dieser Maxima ist der obere Totpunkt leicht zu ermitteln. Im Bereich zwischen diesen Maxima auftretende Störungen führen zu keiner Beeinträchtigung der Bestimmung des OT der genau mittig zwischen diesen Maxima liegt.

[0024] Die Figuren 3 bis 5 zeigen optische Abstands-Sensoren, die wie der in Figur 2 dargestellte Sensor Lichtsignal-Maxima aus dem Überschneidungsbereich je eines Sender- und eines Empfangs-Lichtstrahls detektieren. Je nach Anzahl der gebildeten Überschneidungsbereiche, 2 in Figur 3, 4 in Figur 5 und 16 in Figur 4 können entsprechend viele Positionen des Messobjektes detektiert werden, was für eine entsprechend aufgelöste Messung des Objekt-Weges nutzbar ist.

[0025] Ein anderer Nutzen von mehreren sehr schmalen Sender-Lichtstrahlen und mehreren ebenso schmalen Empfänger-Lichtstrahlen kann darin liegen, dass man mehrere der auf Grund der schmalen Lichtstrahlen auch sehr kleinen/kurzen Überschneidungsbereiche in dieselbe Messobjektposition legt und so einen entsprechend kurzen, aber kräftigen Lichtsignalpuls erhält.

[0026] Figur 5b zeigt, wieder am Beispiel eines von einem Kurbeltrieb bewegten Kolben, wie die Lichtsignale aus den Überschneidungsbereichen des in Figur 5a dargestellten Sensors mit einem Sender- und 4 Empfänger-Lichtstrahlen aussehen. Daraus lässt sich eine Kolbenwegmessung an 2 mal 4 Punkten oder eine relativ sichere Bestimmung des oberen Totpunkts ableiten, die selbst dann noch einen Wert liefert, wenn an 3 der 4 vordefinierten Messpositionen starke Störungen durch Störlicht oder Verschmutzung auftreten.

[0027] Figur 6 zeigt einen optischen Abstands-Sensor an dem sowohl der Sender- als auch der Empfangs-Lichtstrahl fokussiert sind. Bringt man beide Brennpunkte zur Deckung, dann entsteht beim Durchgang des Messobjektes 6 durch die Position dieses Brennpunktes in 6f ein sehr schmaler und hoher Lichtsignalpuls, der eine sehr genaue Positionsbestimmung des Messobjektes ermöglicht.

[0028] Der in Figur 7 dargestellte Sensor verwendet wie der Sensor in Figur 6 fokussierte Sender- und Empfangs-Lichtstrahlen. Der Lichtsender 1 und Lichtempfänger 2 benutzen hier im vordersten Bereich dasselbe Element d.h. gesendetes Licht und reflektiertes Licht verwenden 3/13 österreichisches Patentamt AT508 833 B1 2013-03-15 dieselben optischen Elemente, die in diesem Fall einen punktförmigen Lichtaustritt und einen ebenso punkförmigen Eintritt bilden, beispielsweise durch Fokussierung oder eine sehr dünne Lichtleitfaser. Die Lichtquelle ist in diesem Fall hinter einem halbdurchlässigen Spiegel angeordnet, der vom Messobjekt zurückreflektiertes Licht teilweise in das optische Detektorelement reflektiert. Dieser Sensor hat den großen Vorteil, dass nicht zwei unabhängige Elemente für das Senden und das Empfangen von Licht genau zueinander positioniert werden müssen.

[0029] Verwendet man als Messlicht ein aus zwei Komponenten mit unterschiedlicher Wellenlänge bestehendes Licht, dann entsteht für jede dieser Wellenlängen ein eigener Fokus sodass zwei vordefinierte Messpositionen gebildet werden.

[0030] In Figur 8 findet man denselben Sensor wie in Figur 7, erweitert um ein zusätzliches Sende- und Empfangs-Element in etwas anderer Entfernung zum gemeinsamen Fokussierelement sodass sich eine zusätzliche Messposition ergibt.

[0031] In Figur 9 wird ein sehr stark gebündelter Sender-Lichtstrahl zum Messobjekt geführt und 2 fokussierende Empfangs-Lichtstrahlen kreuzen an vordefinierten Positionen diesen Sender-Lichtstrahl. Beim Durchgang des Messobjektes durch diese vordefinierten Positionen entstehen wieder sehr schmale und hohe Lichtsignalpulse. Durch die Anordnung vieler Empfängerelemente kann bei dieser Bauart relativ einfach ein gut auflösender Wegsensor realisiert werden.

[0032] In den Figuren 10a bis 10c ist dargestellt, wie trotz Störlicht durch entsprechendes Messen und Auswerten ein vom Störlicht freies Messsignal erzielt werden kann. Dies ist beispielhaft an Hand eines konventionellen optischen Abstand-Sensors 10a gezeigt.

[0033] Figur 10b zeigt dazu den Hub des von einem Kurbeltrieb bewegten Kolbens und ein von Störlicht unbeeinflusstes Lichtsignal. Daraus kann sehr gut der Totpunkt der Kolbenbewegung bestimmt werden.

[0034] Figur 10c zeigt Störlicht wie es beispielsweise an Verbrennungsmotoren durch das Leuchten während der Verbrennung entsteht.

[0035] In Figur 10d ist das Gesamtsignal gezeigt, das ein Lichtdetektor bei Vorhandensein beider Lichtkomponenten sehen würde. Dieses Signal ist für die Bestimmung des Totpunktes der Kolbenbewegung völlig ungeeignet.

[0036] Das Gesamtsignal muss erst von der Störkomponente durch Verbrennungsleuchten gereinigt werden. Ein bekannter Ansatz dafür ist, als Messlicht ein Licht mit möglichst nur einer Wellenlänge zu verwenden, und auch nur diese Wellenlänge zu messen. Als Störlicht wird dann nur noch der Teil des Verbrennungslichtes gemessen der in den Wellenlängenbereich des Empfängers fällt.

[0037] Diesen, teilweise noch beträchtlichen Störanteil kann man aber, erfindungsgemäß, ebenfalls noch beseitigen wenn man an Maschinen misst, die die zu messende Bewegung zyklisch wiederholen. Dann kann man das Lichtsignal im interessierenden Bereich der Bewegung einmal ohne Messlicht aufnehmen, misst also nur das Störlicht 9 in Figur 10c und einmal mit Messlicht misst also das in Figur 10d gezeigte Gesamtlicht 10. Um Fehler durch zyklische Schwankungen zu minimieren bildet man bei beiden Messvorgängen, mit und ohne Messlicht, gemittelte Zyklen. Um auch Veränderungen der Verbrennung über die für die Mittelung notwendigen langen Messzeiten auszuschalten, kann man über die Messzeit das Messlicht regelmäßig bei einzelnen Zyklen zuschalten, beispielsweise bei jedem zweiten oder dritten Zyklus, um im Anschluss die Mittelungen aus Zyklen mit und solchen ohne Messlicht zu bilden. Auch Messsignale von anderen Sensoren können auf diese Art vom Störlicht befreit werden. 4/13

Claims (10)

1. österreichisches Patentamt AT508 833B1 2013-03-15 Patentansprüche 1. Sensor zur optischen Detektion von zumindest einer vordefinierten Lage eines Messobjekts (6) in einem Bewegungsvorgang, insbesondere zur Ermittlung einer Extremlage des Messobjekts (6), vorzugsweise eines Totpunkts eines Kurbeltriebs, mit einem Lichtsender (1) , der ein Sender-Licht (3) über einen Lichtleiter zu dem Messobjekt (6) leitet, und einem Lichtempfänger (2), über den die Menge des von einem Messobjekt (6) in den Lichtempfänger (2) reflektierten Lichts gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1) zum Aussenden eines gebündelten Sender-Lichts (3) und der Lichtempfänger (2) zum Empfangen eines gebündelten Empfänger-Lichts (4) derart eingerichtet sind, dass sich das gebündelte Sender-Licht (3) und das gebündelte Empfänger-Licht (4) kreuzen und am Messobjekt (3) in der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) maximal überdecken, oder dass der Lichtsender (1) zum Senden von in einem Brennpunkt fokussiertem Sender-Licht (3) und der Lichtempfänger (2) zum Empfangen von aus einem Brennpunkt ausgehendem Empfänger-Licht (4) eingerichtet sind, wobei ein gemeinsamer Brennpunkt von Lichtsender (1) und Lichtempfänger (2) vorgesehen ist, der an der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) liegt, wobei jeweils in der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) vom Lichtempfänger (2) ein Lichtmaximum wahrnehmbar ist, so dass durch Bestimmung des Lichtmaximums die vordefinierte Objektlage detektierbar ist.
2. 2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1) und der Lichtempfänger (2) in einer Winkellage zueinander angeordnet sind.
3. 3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtsender (1) und/oder mehrere Lichtempfänger (2) zum Senden bzw. Empfangen von mehreren einander kreuzenden und an mehreren vordefinierten Objektlagen maximale Überdeckung aufweisenden Bündeln von Sender-Licht (3) und Empfänger-Licht (4) vorgesehen sind.
4. 4. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1) und der Lichtempfänger (2) zum Senden des fokussierten Sender-Lichts (3) bzw. zum Empfangen des fokussierten Empfänger-Lichts (4) derart eingerichtet sind, dass sich das fokussierte Sender-Licht (3) und das fokussierte Empfänger-Licht (4) in einem gemeinsamen Brennpunkt kreuzen, welcher an der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) liegt.
5. 5. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1) zum Senden von fokussiertem Sender-Licht (3) mit zumindest zwei Komponenten unterschiedlicher Wellenlänge eingerichtet ist, so dass zumindest zwei Paare von genau übereinander liegendem fokussierten Sender-Licht (3) und fokussierten Empfänger-Licht (4) entstehen, die an zumindest zwei vordefinierten Objektlagen Lichtmaxima ergeben.
6. 6. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1) zumindest zwei Sender/Empfänger-Elemente in unterschiedlicher Position derart aufweist, dass zumindest zwei Paare von genau übereinander liegendem fokussierten Sender-Licht (3) und fokussierten Empfänger-Licht (4) entstehen, die an zumindest zwei vordefinierten Objektlagen Lichtmaxima ergeben.
7. 7. Verfahren zur optischen Detektion von zumindest einer vordefinierten Lage eines Messobjekts (6) in einem Bewegungsvorgang, insbesondere zur Ermittlung einer Extremlage des Messobjekts (6), vorzugsweise eines Totpunkts eines Kurbeltriebs, wobei mittels eines Lichtsenders (1) ein Sender-Licht (3) ausgesandt wird, das über einen Lichtleiter zu dem Messobjekt (6) geleitet wird, wobei in einem Lichtempfänger (2) die Menge eines vom Messobjekt (6) reflektierten Empfänger-Lichts (4) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass vom Lichtsender (1) ein gebündeltes Sender-Licht (3) und vom Lichtempfänger (2) ein gebündeltes Empfänger-Licht (4) derart ausgesandt bzw. empfangen wird, dass sich das gebündelte Sender-Licht (3) und das gebündelte Empfänger-Licht (4) kreuzen und am Messobjekt (3) in der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) maximal überdecken, oder dass vom Lichtsender (1) ein in einem Brennpunkt fokussiertes Sender- Licht (3) ausgesandt und vom Lichtempfänger (2) aus einem Brennpunkt ausgehendes Empfänger- 5/13 österreichisches Patentamt AT508 833B1 2013-03-15 Licht (4) empfangen wird, wobei ein gemeinsamer Brennpunkt von Lichtsender (1) und Lichtempfänger (2) vorgesehen ist, der an der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) liegt, wobei in der vordefinierten Lage des Messobjekts (6) jeweils vom Lichtempfänger (2) ein Lichtmaximum wahrgenommen wird, so dass durch Bestimmung des Lichtmaximums die vordefinierte Lage des Messobjekts (6) detektierbar ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Entfernung von Störlicht aus dem vom Lichtempfänger (2) empfangenen Empfänger-Licht (4) ein Messvorgang mit Sender-Licht (3) und ein weiterer Messvorgang ohne Sender-Licht (3) durchgeführt wird, wobei von dem Signal des Messvorgangs mit Sender-Licht (3) das Signal des weiteren Messvorgangs ohne Sender-Licht (3) subtrahiert wird.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messvorgang mit Sender-Licht (3) und/oder der weitere Messvorgang ohne Sender-Licht (3) mehrfach durchgeführt werden, um den Einfluss von Schwankungen in dem von Störlicht überlagerten Prozess oder beim Messvorgang durch Mittelwertbildung zu minimieren.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messvorgang mit Sender-Licht (3) und der weitere Messvorgang ohne Sender-Licht (3) mehrfach durchgeführt werden, wobei die Messreihenfolge so gewählt wird, dass abwechselnd eine bestimmte Zahl von Messungen mit und eine bestimmte Zahl von Messungen ohne Sender-Licht (3) erfolgt. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen 6/13