CH686201A5

CH686201A5 - Optical contactless edge detection of paper

Info

Publication number: CH686201A5
Application number: CH98693A
Authority: CH
Inventors: Peter Urs Halter
Original assignee: Baumer Electric Ag
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1996-01-31

Abstract

A primary light beam is directed towards a main operating plane (H) contg. objects. Two or more detectors (D1,D2) are used to evaluate the light scattered forwards and rearwards by an illuminated surface. The angle between the rearward scattered light detected by one detector and the main operating plane is equal to or smaller than the angle between the plane and the main emitted light axis. The rearward and forward scattered light detection signals are processed to form signals which can be correlated with the edges of the objects.

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen Erkennen und Auswerten von Kanten an einem Gegenstand oder Kanten von einer Vielzahl von Gegenständen. The invention relates to a method and a device for contactless detection and evaluation of edges on an object or edges of a plurality of objects.

Es ist bekannt, dass bei der Lichtstreuung an einer matten Oberfläche, beispielsweise an weissem Papier, die Intensität des gestreuten Lichtes vom Einfallswinkel des Lichtes und von der Beobachtungsrichtung des gestreuten Lichtes abhängig ist. Aus dieser Indikatrix kann abgeleitet werden, dass bei weissem Papier mit zwei Detektoren, die Streulicht von einem Lichtfleck auf dem Papier unter verschiedenen Winkeln empfangen, eine klare Entscheidung getroffen werden kann, ob das Papier eben auf der Unterlage liegt oder stark geneigt ist (Reflexionsspektroskopie, G. Kortüm 1969, Springer-Verlag, Berlin). Bei geeignet gewählten Winkeln ist dieses Phänomen im Falle einer leicht bis recht stark glänzenden Oberfläche ähnlich. Die Streulichtintensität in Reflexionsrichtung steigt stark an, während in den übrigen Richtungen die Intensität global abnimmt. Wird die Streulichtintensität in Funktion des Beobachtungswinkels aufgezeichnet, ergibt dies annähernd die Form eines Kreises mit einer Keule in Reflexionsrichtung. Das heisst mit anderen Worten, dass bei schief auf die Oberfläche treffendem Licht die Streulichtintensität in einem Richtungsbereich nahe der Reflexionsrichtung (Vorwärtsstreuung) grösser ist als die Streulichtintensität in einem Richtungsbereich nahe der Richtung des einfallenden Lichtes (Rückwärtsstreuung). Der Unterschied im Verhältnis der Lichtintensitäten der Rückwärts-und der Vorwärtsstreuung verstärkt sich dabei mit abnehmendem Winkel zwischen Oberfläche und einfallendem Licht. Für gewisse Beschaffenheiten der Oberfläche wird je nach dem eine Verschlechterung der Detektion im Vergleich zu weissem Papier eintreten, doch ist diese normalerweise klein. Nur in seltenen Fällen gibt es Oberflächen, die davon abweichen und zusätzlich zum Vorwärtsglanz in Reflexionsrichtung noch einen Rückwärtsglanz in Richtung Lichtstrahl aufweisen. Bei rohem oder bedrucktem Papier wird ein (störender) Rückwärtsglanz nicht auftreten. It is known that in the case of light scattering on a matt surface, for example on white paper, the intensity of the scattered light depends on the angle of incidence of the light and on the direction of observation of the scattered light. From this indicatrix it can be deduced that with white paper with two detectors that receive scattered light from a light spot on the paper at different angles, a clear decision can be made as to whether the paper is lying on the surface or is strongly inclined (reflection spectroscopy, G. Kortüm 1969, Springer-Verlag, Berlin). At suitably chosen angles, this phenomenon is similar in the case of a slightly to very glossy surface. The scattered light intensity increases sharply in the direction of reflection, while the intensity decreases globally in the other directions. If the scattered light intensity is recorded as a function of the observation angle, this gives approximately the shape of a circle with a lobe in the direction of reflection. In other words, if the light strikes the surface at an angle, the scattered light intensity in a directional area near the direction of reflection (forward scatter) is greater than the scattered light intensity in a directional area near the direction of the incident light (backward scattering). The difference in the ratio of the light intensities of the backward and forward scatter increases with a decreasing angle between the surface and the incident light. Depending on the condition of the surface, the detection will deteriorate compared to white paper, but this is usually small. Only in rare cases are there surfaces that deviate from this and, in addition to the forward gloss in the direction of reflection, also have a backward gloss in the direction of the light beam. A (disturbing) backward gloss will not occur with raw or printed paper.

Aus der EP 0 041 489 sind bspw. ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung dieser Art Reflexion mit einer Lichtquelle und mehreren Detektoren, mindestens drei, bekannt (eine Vorrichtung mit 2 Lichtquellen und 2 bis 3 Streulichtdetektoren, ist ausserdem in der WO-85/05206 beschrieben). Beide Geräte werden als Schuppenstromdetektoren zum berührungslosen Zählen von Druckprodukten eingesetzt und sind dementsprechend ausgestaltet. Als Lichtquelle bzw. zur Beleuchtung der Druckprodukte wird im ersteren exakt paralleles Laserlicht vorgeschlagen, mit welchem die zu messenden Objekte schräg beleuchtet werden, und eine Mehrzahl von lichtempfindlichen Detektoren, vorzugsweise drei Detektoren, zur möglichst umfassenden Messung des Streulichtes aus mehreren Richtungen zum möglichst fehlerfreien Zählen der Druckprodukte in einem Schuppenstrom. In der Regel wird ein recht hoher Aufwand betrieben, um die nötige Zuverlässigkeit der Messung zu gewährleisten. From EP 0 041 489, for example, a method and a device for measuring this type of reflection with a light source and a plurality of detectors, at least three, are known (a device with 2 light sources and 2 to 3 scattered light detectors is also described in WO-85 / 05206). Both devices are used as shingle flow detectors for contactless counting of printed products and are designed accordingly. As a light source or for illuminating the printed products, the former proposes exactly parallel laser light, with which the objects to be measured are illuminated at an angle, and a plurality of light-sensitive detectors, preferably three detectors, for the most comprehensive measurement of the scattered light from several directions for the most accurate counting of the printed products in a stream of shingles. As a rule, a great deal of effort is expended to ensure the necessary reliability of the measurement.

Sich überlappende Objekte werden gemäss dem obigen Stande der Technik als Schuppenstrom mit den Kanten (Bund) in Laufrichtung ausgerichtet auf einer Ebene vorbeigeführt und die Kanten der Objekte in einem spitzen Winkel zur Ebene schräg mit Laserlicht angestrahlt. Das von den Objekten gestreute Laserlicht wird mit mindestens zwei Messzellen gemessen, welche so positioniert sind, dass sie das Streulicht entlang mindestens zweier Ausbreitungsrichtungen mit verschiedenen Winkeln zur Ebene, auf der die Objekte gefördert werden, messen, wobei eine Messzelle in einem spitzen Winkel zur Ebene und von der Einstrahlrichtung des Lasers jenseits einer senkrechten Linie (durch den Lichtfleck des Lasers) auf diese Ebene angeordnet ist und die andere Messzelle zwischen der Ausbreitungsrichtung jenseits der senkrechten Linie und dem einfallenden Laserstrahl, wodurch beim Eintreten einer Objektkante in diesen Lichtstrahl im Vergleich zum rückgeworfenen Licht zur ersten Messzelle diese andere oder anderen Messzelle/n mehr Licht erhalten. Diese Anordnung ist mit ein Grund, warum mit zwei Detektoren und auch mangels einer ausreichenden guten Auflösung die nötige Mess-Sicherheit nicht erreicht werden kann, und deswegen versucht wird, zur Erhöhung der Information drei und mehr Detektoren einzusetzen. In accordance with the above prior art, overlapping objects are passed as a scale stream with the edges (collar) aligned in the running direction on a plane and the edges of the objects are illuminated at an acute angle to the plane with laser light. The laser light scattered by the objects is measured with at least two measuring cells, which are positioned such that they measure the scattered light along at least two directions of propagation with different angles to the plane on which the objects are conveyed, one measuring cell at an acute angle to the plane and from the direction of incidence of the laser is arranged beyond a vertical line (through the light spot of the laser) on this plane and the other measuring cell between the direction of propagation beyond the vertical line and the incident laser beam, as a result of which when an object edge enters this light beam compared to the reflected one Light to the first measuring cell receive this other or other measuring cell / s more light. This arrangement is one of the reasons why the necessary measurement certainty cannot be achieved with two detectors and also because there is no sufficient good resolution, and therefore attempts are made to use three or more detectors to increase the information.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum berührungslosen hochauflösenden Erkennen und Auswerten von Kanten an einem oder einer Vielzahl von Gegenständen zu liefern, wobei zwei Detektoren und eine Lichtquelle verwendet wird. It is an object of the invention to provide a method and a device for contactless, high-resolution detection and evaluation of edges on one or a plurality of objects, two detectors and one light source being used.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, wie sie in den Ansprüchen 1 und 15 definiert ist. This object is achieved by the invention as defined in claims 1 and 15.

Die Erfindung gemäss den Ansprüchen zeigt, wie man schon mit der Zwei-Detektoren-Technik mit nur einer Lichtquelle zu umfassenden Messresultaten durch Messung der Vorwärts- und Rückwärtsstreuung kommt, jedoch mit folgendem Unterschied zum obigen bekannten Stand der Technik. The invention according to the claims shows how, with the two-detector technology with only one light source, comprehensive measurement results can be achieved by measuring the forward and backward scattering, but with the following difference from the prior art known above.

Ein Messprinzip, bei dem: A measuring principle in which:

1. die Intensität des Streulichtes gemessen wird, einerseits unter einem Winkel zwischen Hauptarbeitsebene (Ebene, auf der die Gegenstände liegen) und detektiertem Streulicht der gleich (entlang dem vom Gerät ausgesandten Lichtstrahl) oder kleiner ist als der Winkel zwischen dem ausgesandten Licht und der Haupt-Arbeitsebene (bspw. ein Förderband) und andererseits in einer Region über dem möglichst kleinen Lichtfleck (Lichtpunkt zur Erhöhung der Auflösung), den das ausgesandte Licht auf der Hauptarbeitsebene erzeugt, also in einem Richtungsbereich im Gebiet der Senkrechten durch den Lichtfleck wahlweise mit geringer Neigung von dieser Senkrechten weg jenseits oder diesseits des einfallenden Lichtstrahles und 1. The intensity of the scattered light is measured, on the one hand at an angle between the main working plane (plane on which the objects lie) and the detected scattered light which is the same (along the light beam emitted by the device) or less than the angle between the emitted light and the main -Working level (e.g. a conveyor belt) and on the other hand in a region above the smallest possible light spot (light point to increase the resolution) that the emitted light generates on the main working level, i.e. in a directional area in the area perpendicular to the light spot optionally with a slight inclination away from this perpendicular beyond or beyond the incident light beam and

2. eine optische Einrichtung derart vorgesehen ist, dass ein Detektor geeigneter Grösse (evtl. mit vorgesetzter Maske) hinter einer fokussierenden Abbildungsoptik liegt (bspw. Off-Axis-Parabolspie-gel, Linse), wodurch ein idealer Signalverlauf bei 2. An optical device is provided in such a way that a detector of a suitable size (possibly with a mask in front) is located behind a focusing imaging optics (for example off-axis parabolic mirror, lens), thereby providing an ideal signal curve

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Oberflächen (Arbeitsebene) bis zur Gehäusefront des Sensors (Anordnung von Lichtquelle, Detektoren etc. in einem Gehäuse) erreicht wird, was den Messbereich von der Auflagefläche der beobachteten Gegenstände (Haupt-Arbeitsebene) bis nahe zu den Fenstern in der Gehäusefront aufspannt, und Surfaces (working level) up to the front of the sensor (arrangement of light source, detectors etc. in one housing) is reached, which spans the measuring range from the contact surface of the observed objects (main working level) to the windows in the front of the housing, and

3. bei dem eine gemäss Erfindung vorgegebene Signalverarbeitung (bspw. Quotientensignal) durchgeführt wird, behebt die zum oben genannten Stand der Technik diskutierten Nachteile. Zu dieser Grundanordnung zusätzlich geschaltete Detektoren erweitern die Messung für spezielle Einsätze. 3. in which a signal processing (for example quotient signal) is carried out according to the invention, eliminates the disadvantages discussed in relation to the above-mentioned prior art. Detectors additionally switched to this basic arrangement extend the measurement for special applications.

Eine gemäss Erfindung ausgestaltete Vorrichtung unterscheidet sich somit durch die Verwendung einer abbildenden Optik (Abbildungsoptik) für einen idealen Signalverlauf und einer den ausgesandten Lichtstrahl (vorzugsweise Laserlicht) fokussierenden Optik (Fokussierungsoptik), um den Lichtfleck so klein wie möglich, quasi zu einem Lichtpunkt zu machen, und dadurch, dass einer "der Detektoren so plaziert ist, dass er gestreutes Messlicht entlang der Hauptachse des einfallenden Laserstrahles misst oder in einem Winkel zur Hauptarbeitsebene, der kleiner ist als der Winkel zwischen der Hauptachse des ausgesandten Lichtes und dieser Ebene. A device designed according to the invention thus differs in the use of imaging optics (imaging optics) for an ideal signal curve and optics focusing on the emitted light beam (preferably laser light) (focusing optics) in order to make the light spot as small as possible, quasi a light spot , and in that one "of the detectors is placed to measure scattered measurement light along the major axis of the incident laser beam or at an angle to the major working plane that is less than the angle between the major axis of the emitted light and that plane.

Ferner unterscheidet sich die Vorrichtung durch Mittel für eine spezielle Signalverarbeitung durch eine spezielle Synchrondetektion und Regelung durch Quotientenbildung. Die Anordnung eines Detektors mit einem Detektionswinkels (Winkel zwischen Streurichtung des detektierten Streulichtes und der Hauptarbeitsebene) gleich oder kleiner dem Einstrahlwinkel des Laserlichtes (Winkel zwischen von der Lichtquelle ausgesandtem Lichtstrahl und Hauptarbeitsebene) und die Verwendung einer abbildenden Optik sowie eines scharfen, hellen Lichtpunktes, stellen im gesamten wohl die wesentlichsten Unterschiede zum oben genannten Stand der Technik dar. Furthermore, the device differs by means of a special signal processing by a special synchronous detection and regulation by forming quotients. Arrange the arrangement of a detector with a detection angle (angle between the scattering direction of the detected scattered light and the main working plane) equal to or less than the angle of incidence of the laser light (angle between the light beam emitted by the light source and the main working plane) and the use of imaging optics and a sharp, bright point of light all in all the most significant differences from the above-mentioned prior art.

Eine Kante eines dünnen Objektes (bspw. eine Papierkante) hat makroskopisch gesehen (im Bereich von 1/100 mm) eine bis zu 90° gegenüber der Hauptarbeitsebene geneigte Oberfläche. Ist der Lichtfleck genügend klein, das heisst, vergleichbar mit der Objektdicke, so kann eine solch feine Kante als «geneigte Oberfläche» detektiert werden. Zusätzlich kann bei schief gegen die Hauptarbeitsebene gerichtetem Lichtstrahl ein flaches Objekt diesen Strahl für den einen der Detektoren abschatten, sodass das Intensitätsverhältnis in Vorwärts/Rück-wärts-Richtung erniedrigt und die Objekterkennung damit erleichtert wird. Kann man den Lichtfleck genügend klein machen, dann lassen sich einzelne Papierkanten eines Papiers von 0,1 mm Dicke, auch wenn diese dicht auf der Hauptarbeitsebene aufliegen, noch problemlos erkennen. An edge of a thin object (e.g. a paper edge) has seen macroscopically (in the range of 1/100 mm) a surface inclined up to 90 ° with respect to the main working plane. If the light spot is sufficiently small, that is, comparable to the object thickness, such a fine edge can be detected as an "inclined surface". In addition, if the light beam is directed obliquely against the main working plane, a flat object can shade this beam for one of the detectors, so that the intensity ratio in the forward / backward direction is lowered and object detection is thus made easier. If you can make the light spot sufficiently small, you can still easily recognize individual paper edges of paper with a thickness of 0.1 mm, even if they lie tightly on the main working level.

Eine weitere beispielhafte Anordnung eines Detektors ist derart, dass der Lichtstrahl mehr oder weniger senkrecht auf die Hauptarbeitsebene gerichtet ist und dass Streulicht auf beiden Seiten des ausgesandten Strahles mit gleichen oder verschiedenen Winkeln zwischen detektiertem Streulicht und ausgesandtem Lichtstrahl detektiert wird. Another exemplary arrangement of a detector is such that the light beam is directed more or less perpendicularly to the main working plane and that scattered light is detected on both sides of the emitted beam with the same or different angles between the detected scattered light and the emitted light beam.

Die Detektoranordnung gemäss Erfindung eignet sich neben der allgemeinen Erkennung von Kanten an Objekten und der Auswertung von auf solche Kanten bezogenen Signalen auch zur Positionserkennung und zur Zählung von Objekten, die eine Kante besitzen. In der gezeigten Ausführungsform sind diese Objekte weniger als beispielsweise 80 mm vom Beobachtungsfenster des Sensors entfernt und können mit einer Geschwindigkeit von mehreren m/s vorbei bewegt werden. Die Objekte können relativ zur Hauptarbeitsebene leicht schiefe Oberflächen (angeschrägte Kanten) haben, handelt es sich um flache Objekte wie Papierblätter, so können Kanten bis 0,1 mm detektiert werden. Die Objekte können ein- oder vielfarbig sein und auch in einem bestimmten Ausmass Glanz aufweisen. Ferner dürfen sie auch geschuppt übereinanderliegen (Schuppenformation, Schuppenstrom). In addition to the general detection of edges on objects and the evaluation of signals relating to such edges, the detector arrangement according to the invention is also suitable for position detection and for counting objects which have an edge. In the embodiment shown, these objects are less than, for example, 80 mm from the observation window of the sensor and can be moved past at a speed of several m / s. The objects can have slightly oblique surfaces (beveled edges) relative to the main working plane, if they are flat objects such as paper sheets, edges up to 0.1 mm can be detected. The objects can be single or multi-colored and also have a certain amount of gloss. Furthermore, they may also be shingled one above the other (scale formation, stream of shingles).

Die Detektoranordnung funktioniert auf der Basis von Licht, in der Regel mit einem Laser, wobei für bestimmte Applikationen auch eine Leuchtdiode oder eine andere Lichtquelle verwendet werden kann. The detector arrangement works on the basis of light, usually with a laser, and a light-emitting diode or another light source can also be used for certain applications.

Bei der Ausgestaltung als Schuppenstrom-Detek-tor sorgt (zusätzlich) eine schaltungstechnische Totzeitfunktion dafür, dass Doppelkanten wie bspw. der Vorfalz bei einem Faltblatt, als nur eine Kante ausgewertet werden. Ferner werden mit weiteren geeigneten Massnahmen (Quotientensignalbildung) verschiedene Störungen, welche die Mess-Sicher-heit beinflussen können, unterdrückt. When configured as a shingled flow detector, a circuit-related dead time function ensures (in addition) that double edges, such as the pre-fold in a folder, are evaluated as just one edge. In addition, other suitable measures (formation of a quotient signal) are used to suppress various interferences which can influence the measurement reliability.

In einer ersten Ausführungsform tastet ein fokus-sierter Laserstrahl unter einem Winkel (typisch 40°) die Oberflächen (Arbeitsebene) von auf der Hauptarbeitsebene liegenden Gegenständen ab. Zwei Detektoren fangen das von der Arbeitsebene gestreute Licht auf. Einer der Detektoren ist optisch hinter einer fokussierenden Abbildungsoptik (bspw. ein ablenkender Off-Axis Parabolspiegel) plaziert, die koaxial, also rings um den ausgesandten Laserstrahl, oder sehr nahe beim ausgesandten Laserstrahl angeordnet ist. Der andere Detektor ist ungefähr über dem vom ausgesandten Licht auf der Hauptarbeitsebene gebildeten Lichtpunkt angeordnet. In a first embodiment, a focused laser beam scans the surfaces (working plane) of objects lying on the main working plane at an angle (typically 40 °). Two detectors collect the light scattered from the working level. One of the detectors is placed optically behind a focusing imaging optics (for example a deflecting off-axis parabolic mirror), which is arranged coaxially, that is to say around the emitted laser beam, or very close to the emitted laser beam. The other detector is arranged approximately above the light point formed by the emitted light on the main working plane.

In einer anderen Ausführungsform ist ein Detektor in der Nähe des Brennpunktes einer Abbildungsoptik (bspw. eine Linse) derart angeordnet, dass er Streulicht misst, das in einem flacheren Winkel zur Arbeitsebene abgestrahlt wird, als das von der Lichtquelle ausgesandte Licht, während der andere Detektor im wesentlichen senkrecht über dem Lichtfleck angeordnet ist. In another embodiment, a detector is arranged in the vicinity of the focal point of an imaging optical system (for example a lens) in such a way that it measures scattered light which is emitted at a flatter angle to the working plane than the light emitted by the light source, while the other detector is arranged substantially perpendicularly above the light spot.

Physikalische Betrachtungen zeigen, dass eine statische Signalauswertung möglich ist, das heisst, eine Auswertung, die unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit der Objekte ist. Sie zeigen ferner, dass das Verhältnis der von den beiden Detektoren gemessenen Lichtintensitäten, also der Quotient, die ausschlaggebende Grösse ist, nicht die Intensitätsdifferenz, wie sie im oben genannten Stand der Technik verwendet wird. Die Signalauswertung kann digital wie auch analog erfolgen. Der Quotient der von den beiden Detektoren gemessenen Intensitäten kann durch Division der beiden Messwerte direkt erhalten werden. Der Quotient kann auch gebildet werden dadurch, dass die Licht- Physical considerations show that a static signal evaluation is possible, that is, an evaluation that is independent of the speed of movement of the objects. They also show that the ratio of the light intensities measured by the two detectors, ie the quotient, is the decisive variable, not the intensity difference as used in the prior art mentioned above. The signal can be evaluated digitally as well as analog. The quotient of the intensities measured by the two detectors can be obtained directly by dividing the two measured values. The quotient can also be formed by the fact that the light

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leistung der Lichtquelle derart geregelt wird, dass der eine der Detektoren, vorteilhafterweise der die Rückwärtsstreuung detektierende Detektor eine konstante Intensität misst. Dadurch liefert der andere Detektor direkt ein Quotientensignal. Da die Regelung der Lichtquelle starke Intensitätsunterschiede unter Umständen nicht schnell genug ausgleichen kann, ist es trotzdem vorteilhaft auch bei quasi konstantem Signal des einen Detektors die Division der Messsignale zur Erzeugung des Quoti-entensignales durchzuführen. power of the light source is controlled in such a way that one of the detectors, advantageously the detector that detects the backscatter, measures a constant intensity. As a result, the other detector delivers a quotient signal directly. Since the regulation of the light source may not be able to compensate for strong differences in intensity quickly enough, it is nevertheless advantageous to carry out the division of the measurement signals to generate the quotient signal even with a quasi-constant signal from one detector.

Damit die Auswertung des analogen Signals unabhängig von der Distanz zwischen der Detektoranordnung und den Gegenständen (Arbeitsebene), also unabhängig von der Objektdicke wird, ist es nötig, die Optik anzupassen. Für ein ebenes Objekt (nicht dessen Kante) in beliebiger Höhe (weniger als bspw. 80 mm unter einem Fenster im Gehäuse der Detektoranordnung darf das Intensitätsverhältnis RA/ (rückwärts zu vorwärts gestreutes Licht) der beiden Detektoren nie grösser werden, als bei einem ebenen Objekt in der Hauptarbeitsebene (bspw. 80 mm unter dem Fenster im Gehäuse der Detektoranordnung. Zu diesem Zweck wird einer der Detektorköpfe vorzugsweise leicht geneigt und in das Gehäuse zurückverlegt und die vorgeschaltete Optik sowie der andere Detektorkopf entsprechend optimiert. In order for the evaluation of the analog signal to be independent of the distance between the detector arrangement and the objects (working level), that is to say independent of the object thickness, it is necessary to adapt the optics. For a flat object (not its edge) at any height (less than, for example, 80 mm under a window in the housing of the detector arrangement, the intensity ratio RA / (backward to forward scattered light) of the two detectors must never be greater than with a flat object in the main working plane (for example 80 mm below the window in the housing of the detector arrangement. For this purpose, one of the detector heads is preferably inclined slightly and moved back into the housing and the upstream optics and the other detector head are optimized accordingly.

Für die Verwendung als Schuppenstromdetektor werden zusätzliche Massnahmen getroffen. Mit einer Totzeitfunktion, bspw. mit einem Pulszähler für Drehgeberpulse des Förderbandes, auf dem die abzutastenden Objekte gefördert werden, können Doppelkanten (z.B. der Vorfalz bei einem Faltblatt) signaltechnisch als nur eine Kante verarbeitet werden. Alle Pulse innerhalb einer gewissen Zeit, oder innerhalb einer gewissen Distanz von einem ersten Puls werden unterdrückt. Additional measures are taken for use as a shingled flow detector. With a dead time function, e.g. with a pulse counter for encoder pulses on the conveyor belt, on which the objects to be scanned are conveyed, double edges (e.g. the pre-fold on a folder) can be processed as just one edge in terms of signaling. All pulses within a certain time or within a certain distance from a first pulse are suppressed.

Mit einem geeigneten Hintergrundsobjekt (weisses Papier, Alublech, Reflektorfolie) können weitere Störungen eliminiert werden. Bei Faltblättern, die mit dem Falz oder Rücken vorne dem Laserstrahl entgegengeführt werden, können die Blattenden aufgerauht oder aufgebogen sein, auch wenn sie nicht von Folgeprodukten abgedeckt sind. Am Anfang und am Ende des Blattes wird dann eine Kante detektiert. Wird nun als Hintergrund eine Reflexionsfolie eingesetzt, werden die Signalpegel so gekehrt, dass der Endpuls unterdrückt wird. Diese Umkehrung geschieht dadurch, dass die Folie viel mehr Licht in Rückwärtsrichtung streut, als normales Papier dies tut. Ein solches Signal wurde einer Papierkante entsprechen. Da dieses Signal konstant bleibt bis zur nächsten Papierkante, kann es mit digitaler Signalaufbereitung unterdrückt werden. With a suitable background object (white paper, aluminum sheet, reflector foil) further interference can be eliminated. In the case of leaflets which are directed towards the laser beam with the fold or back, the ends of the sheets can be roughened or bent, even if they are not covered by secondary products. An edge is then detected at the beginning and end of the sheet. If a reflective tape is now used as the background, the signal levels are reversed so that the end pulse is suppressed. This reversal happens because the film scatters a lot more light in the reverse direction than normal paper does. Such a signal would correspond to a paper edge. Since this signal remains constant up to the next paper edge, it can be suppressed with digital signal processing.

Eine andere Möglichkeit zur Unterdrückung der unerwünschten Detektion von Endkanten besteht darin, dass in der Vorrichtung ein dritter Detektor D3 (hier nicht gezeigt) angeordnet wird, der mit einem in oder unter der Hauptarbeitsebene liegenden, leicht geneigten Spiegel koordiniert ist. Liegt ein Produkt auf der Hauptarbeitsebene, ist der Spiegel bedeckt und trifft kein oder wenig Licht in den dritten Detektor. Liegt kein Produkt auf der Hauptarbeitsebene, reflektiert der Spiegel den ausgesandten Lichtstrahl in den dritten Detektor. Erhält der dritte Detektor unmittelbar nachdem eine Kante detektiert wurde, Licht, muss es sich um eine Hinterkante gehandelt haben, deren Zählung unterdrückt werden muss. Anstelle des Spiegels kann auch eine unter einer entsprechenden Öffnung in der Hauptarbeitsebene und von dieser beabstandet angeordnete Fläche verwendet werden, auf der der Lichtfleck liegt, wenn kein Gegenstand auf der Hauptarbeitsebene liegt. Der dritte Detektor ist dann derart angeordnet und mit einer abbildenden Optik versehen, dass er den Lichtfleck auf dieser Fläche «sieht». Another possibility for suppressing the undesired detection of end edges is that a third detector D3 (not shown here) is arranged in the device, which is coordinated with a slightly inclined mirror located in or below the main working plane. If a product is on the main working level, the mirror is covered and little or no light hits the third detector. If there is no product on the main working level, the mirror reflects the emitted light beam into the third detector. If the third detector receives light immediately after an edge has been detected, it must have been a trailing edge, the counting of which must be suppressed. Instead of the mirror, it is also possible to use a surface which is arranged under a corresponding opening in the main working plane and at a distance therefrom and on which the light spot lies when there is no object on the main working plane. The third detector is then arranged and provided with imaging optics in such a way that it “sees” the light spot on this surface.

Anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren wird das oben diskutierte Prinzip insbesondere am Beispiel für die Anwendung als Schuppenstromdetektor diskutiert. Using the figures listed below, the principle discussed above is discussed, in particular using the example for use as a scale current detector.

Fig. 1 zeigt einen typischen Signalverlauf eines gemäss Erfindung verarbeiteten analogen Signales. Die Höhe Null entspricht der Höhe des Beobachtungsfensters im Gehäuse der Detektoranordnung die schraffierten Bereiche stellen Zonen dar, in denen kein Mess-Signal liegen sollte, 1 shows a typical signal curve of an analog signal processed according to the invention. The zero height corresponds to the height of the observation window in the housing of the detector arrangement; the hatched areas represent zones in which there should be no measurement signal,

Fig. 2 zeigt eine erste Anordnung von Lichtquelle und Detektoren über einer Arbeitsebene, bei welcher einer der Detektoren Rückwärtsstreulicht misst, das in einem Winkel rückstrahlt, der kleiner ist als der Winkel des auf die Arbeitsebene gerichteten Lichtstrahls und Fig. 2 shows a first arrangement of light source and detectors over a working plane, in which one of the detectors measures backscattered light which reflects back at an angle which is smaller than the angle of the light beam directed onto the working plane and

Fig. 3 zeigt eine zweite Anordnung, bei der einer der Detektoren zum Lichtstrahl koaxial rückgestrahltes Licht misst, 3 shows a second arrangement in which one of the detectors measures light coaxially reflected back to the light beam,

Fig. 4 zeigt eine beispielsweise Schaltungsanordnung zur Auswertung der Signale aus den beiden Detektoren D1 und D2. 4 shows an example of a circuit arrangement for evaluating the signals from the two detectors D1 and D2.

Fig. 5 zeigt eine beispielsweise Schaltung zur Ansteuerung der Lichtquelle, im vorliegenden Beispiel eine Laserdiode. 5 shows an example circuit for controlling the light source, in the present example a laser diode.

Fig. 6 zeigt einen Signalverlauf im Zusammenhang mit der Synchrondetektion der gepulsten Eingangsspannung. 6 shows a signal curve in connection with the synchronous detection of the pulsed input voltage.

Fig. 7 zeigt ein Detail aus der Signalverarbeitung im Zusammenhang mit der Synchrondetektion. 7 shows a detail from the signal processing in connection with the synchronous detection.

Fig. 8 zeigt eine beispielsweise Schaltung für die Divisionsstufe, wie sie in der Schaltung gemäss Fig. 4 verwendet wird. FIG. 8 shows an example circuit for the division stage as used in the circuit according to FIG. 4.

Methodisch betrachtet, kann von einer Grundanordnung wie folgt ausgegangen werden: From a methodological point of view, a basic arrangement can be assumed as follows:

A) Ein Lichtstrahl einer Strahlungsquelle wird gut fokussiert auf die Hauptarbeitsebene gerichtet und trifft unter einem beliebigen Winkel schräg auf dieser Ebene auf (allenfalls auch senkrecht), einen Lichtfleck oder Lichtpunkt erzeugend. Mindestens zwei Detektoren beobachten den auf der Hauptarbeitsebene oder einem darauf stehenden Objekt erzeugten Lichtfleck unter verschiedenen Winkeln, wobei folgende Bedingungen vorgegeben sind: A) A light beam from a radiation source is well focused on the main working plane and strikes it at any angle at an angle (if necessary also vertically), producing a light spot or light spot. At least two detectors observe the light spot generated on the main working level or an object standing on it at different angles, the following conditions being specified:

A1. der eine Detektor D1 ist (optisch) hinter einer Abbildungsoptik 0 (beispielsweise Linse oder Parabolspiegel) angeordnet, die den Lichtfleck auf der Arbeitsebene auf diesen Detektor abbildet. Detektor und Abbildungsoptik sind relativ zur Lichtquelle der- A1. one detector D1 is (optically) arranged behind an imaging optical system 0 (for example a lens or parabolic mirror), which images the light spot on the working plane onto this detector. Detector and imaging optics are relative to the light source.

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art angeordnet, dass der Winkel zwischen dem von der Lichtquelle auf die Hauptarbeitsebene auftreffenden Licht und dem von der Hauptarbeitsebene (Lichtfleck) auf den Detektor treffende Licht möglichst klein ist (Fig. 2). Dieser Winkel verschwindet, wenn Strahlungsquelle und Abbildungsoptik (bzw. Detektor) koaxial angeordnet sind und der Strahl durch eine Öffnung in der Optik, bspw. im Parabolspiegel, geführt wird (Fig. 3). Art arranged that the angle between the light incident on the main working plane from the light source and the light incident on the detector from the main working plane (light spot) is as small as possible (Fig. 2). This angle disappears when the radiation source and imaging optics (or detector) are arranged coaxially and the beam is guided through an opening in the optics, for example in the parabolic mirror (FIG. 3).

A2. der andere Detektor D2 ist so angeordnet, dass der Zwischenwinkel zwischen dem von der Hauptarbeitsebene (Lichtfleck) auf den Detektor D1 bzw. auf den Detektor D2 treffenden Licht möglichst gross wird. A2. the other detector D2 is arranged such that the intermediate angle between the light striking the main working plane (light spot) and the detector D1 or the detector D2 is as large as possible.

Bemerkung zu A. Die Lichtquelle kann somit unter einem mehr oder weniger flachen Winkel oder auch senkrecht auf die Hauptarbeitsebene strahlen. Ausgewertet wird das Quotientensignal (D2/D1) der beteiligten Detektoren, allenfalls der Kehrwert (D1 / D2) davon. Comment on A. The light source can therefore shine at a more or less flat angle or perpendicular to the main working plane. The quotient signal (D2 / D1) of the detectors involved is evaluated, if necessary the reciprocal (D1 / D2) thereof.

B) Für die Erkennung feinster Papierkanten werden zur oben dargestellten Grundanordnung die folgenden zusätzlichen Bedingungen erfüllt: B) For the detection of the finest paper edges, the following additional conditions are met in addition to the basic arrangement shown above:

B1. Der Lichtfleck, den die Lichtquelle auf der Hauptarbeitsebene erzeugt, soll möglichst klein sein, das heisst, er soll Abmessungen haben, die der Höhe der kleinsten, noch zu detektierenden Kanten in etwa entsprechen. Dazu muss die Fokus-sierung der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen optimiert werden. B1. The light spot that the light source generates on the main working level should be as small as possible, that is, it should have dimensions that correspond approximately to the height of the smallest edges that are still to be detected. To do this, the focus of the light rays emitted by the light source must be optimized.

B2. Die Lichtquelle strahlt mit Vorteil unter möglichst flachem Winkel auf die Hauptarbeitsebene (bspw. 40°), damit feine Objektkanten möglichst gut angestrahlt werden und nicht übersehen werden. Bei senkrechtem Lichteinfall und einer schön geschnittenen Papierkante kann dagegen nur die Abschattung des Lichtes ausgenützt werden und nicht auch noch die (variable) Abstrahlcharakteristik des Papiers in Funktion des Beleuchtungswinkels. B2. The light source advantageously shines on the main working plane (for example 40 °) at a flat angle so that fine object edges are illuminated as well as possible and are not overlooked. With vertical incidence of light and a beautifully cut paper edge, however, only the shadowing of the light can be used and not also the (variable) radiation characteristics of the paper as a function of the lighting angle.

B3. Der zweite Detektor D2 misst das Streulicht vom Lichtpunkt unter möglichst grossem Winkel zum ersten Detektor D1, der nahe an der Lichtquelle (bzw. nahe am von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl) angeordnet ist. Der zweite Detektor D2 wird in etwa senkrecht über dem Lichtfleck auf der Hauptarbeitsebene plaziert oder noch weiter weg von der Lichtquelle, so dass er den Lichtfleck unter einem Winkel von 90° zur Hauptarbeitsebene beobachtet bzw. unter einem spitzen Winkel entgegengesetzt zur Lichtquelle beobachtet. B3. The second detector D2 measures the scattered light from the light point at the largest possible angle to the first detector D1, which is arranged close to the light source (or close to the light beam emitted by the light source). The second detector D2 is placed approximately vertically above the light spot on the main working plane or further away from the light source, so that it observes the light spot at an angle of 90 ° to the main working plane or at an acute angle opposite to the light source.

C) Für einen grossen Messbereich bei sehr kompakter Bauform des Sensors sind die folgenden zusätzlichen Massnahmen nötig: C) The following additional measures are necessary for a large measuring range with a very compact design of the sensor:

C1. Erzeugung eines nicht allzu grossen Winkels zwischen dem vom Lichtfleck auf den ersten Detektor D1 treffenden Licht und dem vom Lichtfleck auf den zweiten Detektor D2 treffenden Licht, dadurch dass C2. entweder die Lichtquelle nicht allzu flach, unter Umständen in etwa senkrecht auf die Hauptarbeitsebene strahlt oder, bei ziemlich flachem Lichteinfall, der zweite Detektor D2 mehr oder weniger direkt über dem Lichtpunkt auf der Hauptarbeitsebene angeordnet ist. C1. Generation of a not too large angle between the light striking the first detector D1 from the light spot and the light striking the second detector D2 from the light spot, in that C2. either the light source is not too flat, possibly radiates approximately perpendicular to the main working plane or, in the case of fairly flat light, the second detector D2 is arranged more or less directly above the light point on the main working plane.

Bemerkung zu C: unter einem Gerät (Sensor) mit kompakter Bauform wird ein solches verstanden, dessen Gehäusegrösse im Verhältnis zum Messbereich nicht gross ist. Comment on C: a device (sensor) with a compact design is understood to mean one whose housing size is not large in relation to the measuring range.

D) Zur Vermeidung bzw. Reduktion eines Blindbereichs wird folgende Massnahme getroffen: D) To avoid or reduce a blind area, the following measures are taken:

D1 Die Lichtquelle wird zwischen den beiden Detektoren plaziert. D1 The light source is placed between the two detectors.

Bemerkung zu D: der Lichtfleck auf grossen Objekten, die bis knapp unter das Gehäuse des Sensors reichen, wird in dieser Anordnung vom zweiten Detektor D2 noch am besten erkannt. Dies ist wichtig, da der Sensor ein Signal abgibt, das einer Kante entsprechen würde, sobald der Detektor D2 nur noch wenig Licht erhält im Vergleich zu Detektor D1. Comment on D: the light spot on large objects that reach just below the housing of the sensor is best recognized in this arrangement by the second detector D2. This is important because the sensor emits a signal that would correspond to an edge as soon as detector D2 receives little light compared to detector D1.

Fig. 1 zeigt nun einen Signalverlauf S eines analogen Divisionssignals (Signal des Detektors D2 dividiert durch Signal des Detektors D1, kurz D2/D1) für ein Objekt mit einer horizontalen Oberfläche von weissem Papier in Funktion der Höhe (A' in mm) dieser Oberfläche unter dem Sensor, wie er idealerweise aussehen sollte. Ausgegangen wird dabei von einem Wert des Signals für eine Objektoberfläche in Hauptarbeitsebene H, deren Höhe unter dem Sensor mit H' angegeben ist und welche in diesem Beispiel 80 mm beträgt. Man erkennt den asymptotischen Verlauf ausserhalb des optimierten Abstan-des der Arbeitsfläche. Die schraffierten Flächen stellen Gebiete dar, die das Divisionssignal nicht berühren oder schneiden sollte, wobei auch diese Flächen nur typisch gezeichnet sind, sie sind Grenzgebiete. Dazwischen ist das Arbeitsgebiet. Bei einem umgekehrten Divisionssignal (D2/D1)-1 muss für jeden Signalwert in Fig. 1 dessen Kehrwert 1/x genommen werden. 1 now shows a signal curve S of an analog division signal (signal from detector D2 divided by signal from detector D1, D2 / D1 for short) for an object with a horizontal surface of white paper as a function of the height (A 'in mm) of this surface under the sensor, how it should ideally look. The starting point here is a value of the signal for an object surface in the main working plane H, the height of which is indicated by H 'below the sensor and which in this example is 80 mm. You can see the asymptotic course outside the optimized distance of the work surface. The hatched areas represent areas that the division signal should not touch or intersect, although these areas are also only typically drawn, they are border areas. In between is the work area. In the case of an inverted division signal (D2 / D1) -1, the reciprocal 1 / x must be taken for each signal value in FIG. 1.

Die Vorteile eines solchen idealen Signalverlaufes sind folgende: The advantages of such an ideal signal curve are as follows:

1) Abnahme der Kanten- und damit auch der Störempfindlichkeit gegenüber kleinen Unebenheiten der Objektoberflächen mit zunehmender Höhe über der Arbeitsfläche und 1) Decrease in the edge and thus also the sensitivity to small unevenness of the object surfaces with increasing height above the work surface and

2) kein Blindbereich, das heisst, keine vermeintliche Kantenerkennung wenn ein Objekt nahe an den Sensor herankommt. Es könnte zu einer Mehrfachzählung des Objektes kommen, falls nach Ablauf der Totzeit das Objekt immer noch sehr nahe unter dem Sensor ist. 2) No blind area, that is, no supposed edge detection when an object comes close to the sensor. The object could be counted several times if the object is still very close below the sensor after the dead time.

Weisses, horizontal angeordnetes Papier als Objektoberfläche gibt für alle Höhen ein typisches Signal. Für andere Oberflächen weicht das Signal nur unwesentlich nach unten ab (dies wäre z.B. eine Signalreduktion in der Grössenordnung von 30%). Bei glänzenden, horizontal angeordneten Oberflächen, kann das Signal massiv nach oben abweichen, was jedoch nicht stört. Aus diesen Gründen macht es Sinn, einen standardisierten Signalverlauf für weisses Papier vorzugeben. White, horizontally arranged paper as object surface gives a typical signal for all heights. For other surfaces, the signal only deviates slightly downwards (this would be a signal reduction in the order of 30%, for example). With glossy, horizontally arranged surfaces, the signal can deviate massively upwards, but this is not a problem. For these reasons, it makes sense to specify a standardized signal curve for white paper.

Erreicht wird der Signalverlauf in Funktion der Höhe A' [mm] unter dem Sensor durch die geeignete Wahl der Abbildungs-Optik. Es spielen dabei The signal curve is achieved as a function of the height A '[mm] under the sensor by the appropriate choice of the imaging optics. Play it

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eine Anzahl interdependenter Faktoren eine Rolle, wie: a number of interdependent factors, such as:

- die Brennweite der Abbildungsoptik vor dem Detektor D1 - The focal length of the imaging optics in front of the detector D1

- die Distanz des Detektors D1 hinter der Abbildungsoptik - The distance of the detector D1 behind the imaging optics

- die seitliche Positionierung des Detektors D1 hinter der Optik - The lateral positioning of the detector D1 behind the optics

- die Grösse und Form des Detektors D1 (das ist die Photodiodengrösse, falls nötig, die Grösse und Form einer vorgeschalteten Maske, die auch vor eine zusätzliche Linse geschaltet werden kann, um das Licht zur Photodiode nochmals zu bündeln) - The size and shape of the detector D1 (this is the size of the photodiode, if necessary, the size and shape of an upstream mask, which can also be placed in front of an additional lens to focus the light to the photodiode again)

- der Winkel zwischen dem vom Detektor D1 de-tektierten Streulicht und dem von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahl - The angle between the scattered light detected by detector D1 and the light beam emitted by the light source

- die Plazierung des Detektors D2 (Tiefe hinter dem Sensorfenster) - the placement of the detector D2 (depth behind the sensor window)

- seitliche Verwinkelung (Kippen) des Detektors D2 gegenüber der Sensorfront - Side tilting (tilting) of the detector D2 in relation to the sensor front

- Beobachtungswinkel der beiden Detektoren in Bezug auf die Hauptarbeitsebene bzw. die Oberflächen der beobachteten Objekte. - Viewing angle of the two detectors in relation to the main working plane or the surfaces of the observed objects.

Alle diese Faktoren müssen so aufeinander abgestimmt werden, dass der vorgegebene ideale Signalverlauf erreicht wird. Dabei bleibt einiges an konstruktiver Freiheit, wie dies gemacht wird. Dementsprechend wird hier nur ein rezeptartiges beispielsweises Vorgehen angegeben, nach dem eine Vorrichtung gemäss Erfindung berechnet und gebaut werden kann. Um einen optimalen Signalverlauf zu erhalten, müssen die obengenannten Faktoren durch Ausprobieren aufeinander abgestimmt werden (ausprobieren deswegen, weil beim Verstellen der Grösse eines Parameters sich die Werte der anderen Parameter ebenfalls ändern). All of these factors must be coordinated with one another in such a way that the predetermined ideal signal curve is achieved. There remains some constructive freedom in how this is done. Accordingly, only a recipe-like example procedure is specified here, according to which a device according to the invention can be calculated and built. In order to obtain an optimal signal curve, the above-mentioned factors have to be coordinated by trying them out (trying them out because changing the size of one parameter also changes the values of the other parameters).

Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Detektoranordnung (Sensor) gemäss Erfindung in einem Gehäuse G. Sie zeigt einen Laserkopf L mit Laserdiode und Linsen zur Fokussierung des Strahles. Der Laser strahlt unter einem Winkel (typisch 45°) auf die Hauptarbeitsebene H. Ein minimaler Strahldurchmesser wird durch Fokussieren des ausgesendeten Strahles auf die Hauptarbeitsebene H erreicht, die sich beim Abstand H' (bspw. 80 mm) unter dem Sensorfenster im Gehäuse G, das hier mit einem rechteckigen Rahmen angedeutet ist, befindet. Der Detektorkopf 1 ist hinter der Abbildungsoptik O (hier als einfache Linse dargestellt) angeordnet. Strahlungsquelle L und Detektor D1 sind sehr nahe beieinander angeordnet und zwar so, dass der Beobachtungswinkel des Detektors D1 relativ zur Hauptarbeitsebene H kleiner ist, als der entsprechende Winkel des ausgesandten Laserstrahls. Die Optik ist in Richtung des Laserstrahles gerichtet, der Detektorkopf D1 liegt ein wenig hinter der Brennebene der Optik. Dieser Detektorkopf D1 besteht bspw. aus einer Maske (horizontaler Schlitz mit seitlicher Begrenzung, das heisst, eine Rechtecköffnung), einer Linse zur Fokussierung des Lichtes, das durch die Maske fällt, und einer Photodiode geeigneter Grösse. Nimmt man Einschränkungen in Kauf, kann er auch nur aus einer Photodiode bestehen. Der 2 shows an example of a detector arrangement (sensor) according to the invention in a housing G. It shows a laser head L with a laser diode and lenses for focusing the beam. The laser radiates at an angle (typically 45 °) onto the main working plane H. A minimum beam diameter is achieved by focusing the emitted beam on the main working plane H, which is at a distance H '(e.g. 80 mm) under the sensor window in the housing G, which is indicated here with a rectangular frame. The detector head 1 is arranged behind the imaging optics O (shown here as a simple lens). Radiation source L and detector D1 are arranged very close to one another in such a way that the observation angle of detector D1 relative to the main working plane H is smaller than the corresponding angle of the emitted laser beam. The optics are directed towards the laser beam, the detector head D1 is a little behind the focal plane of the optics. This detector head D1 consists, for example, of a mask (horizontal slot with a lateral boundary, that is to say a rectangular opening), a lens for focusing the light that passes through the mask, and a photodiode of a suitable size. If you accept restrictions, it can only consist of one photodiode. Of the

Detektorkopf D2 besteht aus einer grossflächigen Photodiode oder mehreren kleinen aneinandergereihten Photodioden und ist vom Lot durch den Lichtfleck leicht nach aussen, das heisst von der Lichtquelle weg geneigt. Für ein Objekt in der Hauptarbeitsebene H ist D2 dann ungefähr über dem Lichtpunkt angeordnet (im Moment ca. 10° gegenüber der Vertikalen geneigt und zwar entgegengesetzt zum Laserstrahl) und zwar in einem gewissen Abstand hinter dem Eintrittsfenster des Gehäuses G. Diese Anordnung ist nicht zwingend, gibt aber optimale Resultate bei einer massigen Sensor-grösse, was sich letztendlich auf den Preis auswirkt. Detector head D2 consists of a large-area photodiode or several small photodiodes strung together and is slightly outwards from the solder through the light spot, that is, tilted away from the light source. For an object in the main working plane H, D2 is then arranged approximately above the point of light (at the moment approximately 10 ° inclined to the vertical and opposite to the laser beam) and at a certain distance behind the entrance window of the housing G. This arrangement is not mandatory , but gives optimal results with a massive sensor size, which ultimately affects the price.

Fig. 3 zeigt eine andere Anordnung, bei welcher der eine der beiden Detektoren D1 das rückgestreute Licht koaxial zum ausgesandten Licht misst. Ein Laserkopf L mit Laserdiode und mit Linsen zur Fokussierung des Strahles (hier nicht abgebildet), strahlt unter einem Winkel von ca. 40° Licht auf die Hauptarbeitsebene H. Die Fokussierung ist so eingestellt, dass der minimale Strahldurchmesser ungefähr 80 mm unter dem Sensorgehäuse G erreicht wird, wo sich die Hauptarbeitsebene H befindet (siehe auch Fig. 1). Der das koaxiale Streulicht messende Detektorkopf D1 ist hinter einer Abbildungsoptik O, hier ein Off-Axis Parabolspiegel plaziert, welcher koaxial rings um den ausgesandten Laserstrahl oder allenfalls sehr nahe dabei angeordnet ist. Die Abbildungsoptik «schaut» in Richtung des Laserstrahles. Die Front des Detektorkopfes D1 liegt vorzugsweise in der Brennebene der Abbildungsoptik. Der Detektor hat eine Maske vorgeschaltet, die aus einem horizontalen Schlitz mit seitlicher Begrenzung, also eine Rechtecköffnung aufweist. Ferner ist noch eine Linse zur Fokussierung des Lichtes, das durch die Maske fällt, nachgeschaltet. Im Detektorkopf D1 ist eine Photodiode von einer geeigneten Grösse angeordnet. Der Detektorkopf D2 weist eine einfache Photodiode auf, die mehr oder weniger grossflächig, typischerweise 5x5 mm, und, gleich wie in Fig. 2, leicht geneigt ist. Für ein Objekt in der Hauptarbeitsebene H ist sie ungefähr senkrecht über dem Lichtfleck angeordnet, und zwar in einem bestimmten Abstand hinter dem Eintrittsfenster. Die hier vorgeschlagene Anordnung gibt bei einer mässig grossen Sensor-grösse, was auch hier die Kostenfrage tangiert, optimale Resultate. 3 shows another arrangement in which one of the two detectors D1 measures the backscattered light coaxially with the emitted light. A laser head L with a laser diode and with lenses for focusing the beam (not shown here) emits light at an angle of approximately 40 ° onto the main working plane H. The focusing is set so that the minimum beam diameter is approximately 80 mm below the sensor housing G is reached where the main working level H is located (see also Fig. 1). The detector head D1, which measures the coaxial scattered light, is placed behind an imaging optics O, here an off-axis parabolic mirror, which is arranged coaxially around the emitted laser beam or at most very close to it. The imaging optics "look" in the direction of the laser beam. The front of the detector head D1 is preferably in the focal plane of the imaging optics. The detector is preceded by a mask, which has a horizontal slit with a lateral boundary, ie a rectangular opening. Furthermore, a lens for focusing the light that falls through the mask is connected downstream. A photodiode of a suitable size is arranged in the detector head D1. The detector head D2 has a simple photodiode, which is more or less extensive, typically 5 × 5 mm, and, as in FIG. 2, is slightly inclined. For an object in the main working plane H, it is arranged approximately perpendicularly above the light spot and at a certain distance behind the entrance window. The arrangement proposed here gives optimal results with a moderately large sensor size, which also affects the cost issue here.

Für die hier gezeigten optischen Messanordnungen sind noch weitere optimierende Massnahmen vorteilhaft: Additional optimizing measures are advantageous for the optical measuring arrangements shown here:

- Die Lichtquelle, hier eine Laserdiode, wird so geregelt, dass Detektor D1 immer gleich viel Licht erhält. - The light source, here a laser diode, is regulated so that detector D1 always receives the same amount of light.

- Anstelle der im Blockschaltbild (Fig. 4) verwendeten Divisionsstufe, können logarithmische Verstärker eingesetzt werden, sodass nach einer Subtraktion der beiden Kanäle ein Signal entsteht, das dem Logarithmus des Quotienten entspricht. - Instead of the division stage used in the block diagram (Fig. 4), logarithmic amplifiers can be used, so that after a subtraction of the two channels, a signal is generated which corresponds to the logarithm of the quotient.

- Für anwenderspezifische Ausführungen kann ein Mikroprozessor eingesetzt werden zur digitalen Signalauswertung, bspw. Doppelpulsunterdrückung bei Vorfalz, etc., womit das Gerät bei neu auftretenden Problemen flexibler ist und leichter darauf eingestellt werden kann. - For user-specific versions, a microprocessor can be used for digital signal evaluation, e.g. double pulse suppression in the case of pre-folding, etc., which makes the device more flexible in the event of new problems and easier to adjust to it.

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- Beim Einsatz als Schuppenstromdetektor werden Totzeitfunktionen zusätzlich um eine dynamische Totzeit ergänzt. Dabei wird laufend der mittlere zeitliche Kantenabstand ermittelt, zum Beispiel gemittelt über 5 bis 10 Kanten, und ca. 20% davon als Totzeit eingesetzt. - When used as a shingled flow detector, dead time functions are supplemented by a dynamic dead time. The mean temporal edge distance is continuously determined, for example averaged over 5 to 10 edges, and approx. 20% of it is used as dead time.

Fig. 4 zeigt nun eine beispielsweise Schaltung zur Auswertung der Signale aus den Detektoren D1 und D2. Die Signale aus den beiden Detektoren werden auf je einen Synchron-Verstärker SV mit Sample & Hold zur Unterdrückung von Fremdlicht geführt. Die beiden Verstärkerkanäle werden mit Hilfe eines Oszillators OS synchronisiert. Derselbe Oszillator taktet auch die Leistungsstufe LS, durch welche die Laserdiode L, das ist die Lichtquelle, gespiesen wird. Über einen Regler RG steuert der Detektor D1, das ist der die Rückwärtsstreuung messende Detektor, die Intensität der Lichtquelle L. Ausserdem werden die Signale der beiden Detektorkanäle in einer Divisionsstufe DS zu einem Quotientensignal umgesetzt, welches in einem Schmitt-Trigger ST aufbereitet ein Zählsignal darstellt. Im Falle der Zählung eines am Gerät vorbeilaufenden Schuppenstromes (aber auch anderer geförderter Gegenstände mit Kanten), wird eine Totzeitfunktion TZ eingebaut. Diese funktioniert so, dass während einer einstellbaren Totzeit weitere von ST kommende Pulse, die wegen Doppel- oder Mehrfachkanten an einem Objekt entstehen, unterdrückt werden. Steht ein Drehgeber am Förderband zur Verfügung, so kann dieses Drehgebersignal TT verwendet werden, um die Totzeit mit der Fördergeschwindigkeit zu verknüpfen (synchronisieren). In diesem Fall wird an der Stelle einer einstellbaren Totzeit eine einstellbare Anzahl Drehgeberpulse abgezählt, während welcher Zeit weitere Pulse von ST her unterdrückt werden. Diese Funktion kann auch sehr günstig und flexibel mit einem Mikroprozessor gelöst werden. Das so konditionierte Signal wird schliesslich in einem weiteren Pulslangenfor-mer PF aufbereitet und einer Ausgangsstufe AS zur weiteren Verwendung zugeführt. 4 now shows an example of a circuit for evaluating the signals from the detectors D1 and D2. The signals from the two detectors are each routed to a synchronous amplifier SV with sample & hold to suppress extraneous light. The two amplifier channels are synchronized with the help of an oscillator OS. The same oscillator also clocks the power stage LS, through which the laser diode L, that is the light source, is fed. The intensity of the light source L is controlled by the detector D1, that is the detector measuring the backscatter, via a regulator RG. In addition, the signals of the two detector channels are converted in a division stage DS to a quotient signal, which is processed in a Schmitt trigger ST and represents a count signal . In the case of counting a shingled stream running past the device (but also other conveyed objects with edges), a dead time function TZ is installed. This works in such a way that, during an adjustable dead time, further pulses coming from ST, which occur due to double or multiple edges on an object, are suppressed. If a rotary encoder is available on the conveyor belt, this rotary encoder signal TT can be used to link (synchronize) the dead time with the conveyor speed. In this case, an adjustable number of encoder pulses is counted at the location of an adjustable dead time, during which time further pulses from ST are suppressed. This function can also be solved very cheaply and flexibly with a microprocessor. The signal conditioned in this way is finally processed in a further pulse length former PF and fed to an output stage AS for further use.

Dieses Blockschaltbild stellt eine mögliche Auswertung des Streulichtes mit Einbezug von Information TT der Zuführung der Messgegenstände und mit einer Lichtsteuerung durch einen der Detektoren dar. Dies ist eine von mehreren Möglichkeiten zur Auswertung des V/R-Streulichtes aus der optischen Anordnung gemäss Erfindung. An Stelle der verwendeten Divisionsstufe DS, kann auch, wenn logarithmische Signale vorliegen, eine Subtraktion der beiden Kanäle durchgeführt werden. This block diagram represents a possible evaluation of the scattered light with inclusion of information TT of the supply of the measurement objects and with a light control by one of the detectors. This is one of several possibilities for evaluating the V / R scattered light from the optical arrangement according to the invention. Instead of the division stage DS used, a subtraction of the two channels can also be carried out if logarithmic signals are present.

Die Fig. 5 bis 8 zeigen spezielle Ausführungsformen der Laserdiodenansteuerung der Synchrondetektion und der Divisionsstufe, wie sie beispielsweise in der Schaltung gemäss Fig. 4 realisiert sein können. Es wird noch speziell auf die Qutientenbil-dung durch eine Regelschaltung, wie sie in der Gesamtschaltung enthalten ist, eingegangen. 5 to 8 show special embodiments of the laser diode control of the synchronous detection and of the division stage, as can be implemented, for example, in the circuit according to FIG. 4. Special attention will be given to the formation of the gradient by means of a control circuit as it is contained in the overall circuit.

Fig. 5 zeigt eine von einem Regler C gelieferte Steuerspannung, welche eine erste Konstantstromquelle CS1 für h (über die gesamte Zeit) so einstellt, dass ein zur Spannung Ui proportionaler Gleichstrom durch den Widerstand R oder über den elektronischen Schalter S fliesst. Ist der elektronische Schalter geschlossen, ist die Spannung über dem Widerstand R gleich Null, ist er geöffnet, ist die Spannung proportional zum Strom h und somit auch zur Spannung Ui. Die Spannung U2 wird auf diese Weise zu einer gepulsten Rechteckspannung, deren Amplitude proportional zur Spannung Ui ist. Die Spannung U2 ihrerseits steuert eine zweite Konstantstromquelle CS2 für I2 (während der Pulszeit), welche den für die Laserdiode L benötigten (gepulsten) Gleichstrom I2 liefert. Der Schalter generiert in diesem Beispiel eine Laserpulsfrequenz von 60 KHz. Unterhalb 1 KHz werden Störungen nicht mehr ausreichend ausgeschlossen; die obere Grenze ist durch den Frequenzgang der Komponenten begrenzt (einige MHz sind heute schon denkbar). 5 shows a control voltage supplied by a regulator C, which sets a first constant current source CS1 for h (over the entire time) in such a way that a direct current proportional to the voltage Ui flows through the resistor R or via the electronic switch S. If the electronic switch is closed, the voltage across the resistor R is zero; if it is open, the voltage is proportional to the current h and thus also to the voltage Ui. In this way, the voltage U2 becomes a pulsed square-wave voltage, the amplitude of which is proportional to the voltage Ui. The voltage U2 in turn controls a second constant current source CS2 for I2 (during the pulse time), which supplies the (pulsed) direct current I2 required for the laser diode L. In this example, the switch generates a laser pulse frequency of 60 KHz. Below 1 KHz, interference is no longer sufficiently excluded; the upper limit is limited by the frequency response of the components (some MHz are already conceivable today).

Der Regler benötigt für ein schnelles Verhalten eine Rückführung, eine kontinuierliche Istgrösse, die nicht gepulst ist. Spannung und Strom U2 bzw. I2 liegen jedoch gepulst vor und müssten für diesen Zweck zuerst geglättet oder gesampelt werden, was im ersten Fall zu einer Verlangsamung des Systems oder im zweiten Fall zu erhöhtem Aufwand fahren würde. Hingegen ist der Strom h ein zum gepulsten Ausgangsstrom proportionaler Gleichstrom, der für die Rückführung, das heisst, als Istwert verwendet werden kann. The controller needs a feedback for a fast behavior, a continuous actual variable that is not pulsed. However, voltage and current U2 and I2 are present in pulsed form and would have to be smoothed or sampled first, which would slow down the system in the first case or increase the effort in the second case. In contrast, the current h is a direct current which is proportional to the pulsed output current and which can be used as feedback for the feedback, that is to say, as the actual value.

Um zu jedem Zeitpunkt eine möglichst genaue Messung der gepulsten Eingangsspannung sicherzustellen, wird mittels einer Sample & Hold-Schal-tung (S&H) in einem definierten Zeitfenster Messwerte gespeichert und anschliessend verglichen. Um hochfrequente Störungen weitgehend auszuschalten, wird das Sampling über einen Filter geführt. Während der einen Messperiode werden die positiven, während der anderen die negativen Scheitelwerte der Analogspannung gemessen. Anschliessend werden die so gemessenen Werte voneinander subtrahiert. Auf diese Weise spielt die der Analogwechselspannung überlagerten Gleichspannung keine Rolle mehr und eventuell vorhandene niederfrequente Störungen wie 100 Hz Gleichlicht werden wirkungsvoll kompensiert. In order to ensure the most accurate possible measurement of the pulsed input voltage at all times, a sample & hold circuit (S&H) saves measured values in a defined time window and then compares them. In order to largely eliminate high-frequency interference, the sampling is carried out via a filter. The positive peak values of the analog voltage are measured during one measurement period, and the negative peak values during the other. The values measured in this way are then subtracted from one another. In this way, the DC voltage superimposed on the analog AC voltage no longer plays a role and any low-frequency disturbances such as 100 Hz constant light are effectively compensated for.

Fig. 6 zeigt ein Zeitfenster für die Messung der Analogspannung. Während WA sind der Eingang und Filter A miteinander verbunden. Dieses Filter speichert die positiven (und nur diese) Scheitelwerte. Auf gleiche Weise speichert Filter B, welches während WB mit dem Filter B verbunden ist, die negativen (und nur diese) Scheitelwerte. Um einen möglichst genauen Scheitelwert zu sampeln, arbeitet die S & H-Schaltung nur über den hinteren (fol-lowing) Teil der Pulse, das heisst, im zeitlich nachfolgenden, eingeschwungenen Teil des Rechtecksignals. So werden die Einschwingvorgänge nicht in die Messung einbezogen; es wird jeweils nur der stabile, eingeschwungene Wert gemessen. Fig. 7 zeigt das in den Kanal 1 der Schaltung mit den Analogschaltern und nachfolgenden Filtern eingehende Analogsignal mit überlagertem niederfrequenten Störsignal und das durch die Schaltung «gesäuberte» Ausgangssignal. Die Auswertung speichert obere Scheitelwerte in Kanal A und untere Scheitelwerte in Kanal B. Die Differenz A-B (Doppelpfeil) entspricht dem eingehenden Analogsi- 6 shows a time window for the measurement of the analog voltage. During WA, the input and filter A are connected. This filter stores the positive (and only these) peak values. In the same way, filter B, which is connected to filter B during WB, stores the negative (and only these) peak values. In order to sample a peak value that is as accurate as possible, the S&H circuit only works via the rear (fol-lowing) part of the pulses, that is, in the temporally following, settled part of the square-wave signal. So the transient processes are not included in the measurement; only the stable, steady-state value is measured. 7 shows the analog signal entering channel 1 of the circuit with the analog switches and subsequent filters with a superimposed low-frequency interference signal and the output signal “cleaned” by the circuit. The evaluation saves upper peak values in channel A and lower peak values in channel B. The difference A-B (double arrow) corresponds to the incoming analog signal

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gnal und enthält jetzt aber kein niederfrequentes Störsignal mehr. Kanal 2 umfasst eine gleiche Schaltung wie Kanal 1 und bildet die Differenz C-D eines eingehenden Analogsignals. signal and no longer contains a low-frequency interference signal. Channel 2 has the same circuit as channel 1 and forms the difference C-D of an incoming analog signal.

Fig. 8 zeigt eine beispielsweise Divisionsstufe zur Bildung des Quotientensignals. Bei dem hier diskutierten System soll das Intensitätsverhältnis und nicht die Intensitätsdifferenz der beiden Kanäle ausgewertet werden. Das heisst, dass in der Schaltung gemäss Fig. 4 eine Divisionsstufe bzw. Divisionsschaltung nötig ist. Diese kann bspw. mittels eines Mikroprozessors digital, jedoch ebensogut auf analoge Weise ausgeführt werden. Die in Fig. 8 dargestellte Schaltung basiert auf der mit analogen Schaltmitteln bewirkten Multiplikation mittels Loga-rithmierung, dann nachfolgender Addition bzw. Subtraktion und dann anschliessender Entlogarithmie-rung. Die resultierende Ausgangsspannung Ua ist wie folgt: 8 shows an example of a division stage for forming the quotient signal. In the system discussed here, the intensity ratio and not the intensity difference of the two channels is to be evaluated. This means that a division stage or division circuit is required in the circuit according to FIG. 4. This can be carried out digitally, for example by means of a microprocessor, but just as well in an analog manner. The circuit shown in FIG. 8 is based on the multiplication effected with analog switching means by means of logarithmization, then subsequent addition or subtraction and then subsequent logging off. The resulting output voltage Ua is as follows:

Ua* Ua *

Ux'Uy Uz wobei alle Spannungen auf Urei bezogen sind. Ux'Uy Uz where all voltages are related to Urei.

Die Spannung Ux erzeugt im Transistor Ti einen Strom h, der durch den Widerstand an Eingang des OP's (Operationsverstärker, Op-Amp) bestimmt ist, da die Spannung am Minus-Eingang des OP's im eingeregelten Zustand immer gleich der Referenzspannung Uref ist. Da die Basis von Transistor Ti auf Urei liegt, steht am Emitter von Transistor Ti immer eine zum Strom h in logarithmischem Verhältnis stehende Spannung zur Verfügung. Dasselbe Prinzip gilt auch für die Spannung Uy. Die Spannung Uy erzeugt im Transistor T3 einen Strom I3, die Basis von Transistor T3 liegt jedoch am Emitterpotential von Transistor T-i, was dazu führt, dass die Emitterspannung von Transistor T3 proportional zur Summe der logarithmierten Ströme Ii und Is ist. Dementsprechend liegt die logarithmierte Spannung von U2 am Emitter von Transistor T2 und ist auf die Referenzspannung Uref bezogen. The voltage Ux generates a current h in the transistor Ti, which is determined by the resistance at the input of the OP (operational amplifier, op-amp), since the voltage at the minus input of the OP is always equal to the reference voltage Uref in the regulated state. Since the base of transistor Ti is based on Urei, a voltage which is logarithmic to current h is always available at the emitter of transistor Ti. The same principle applies to the voltage Uy. The voltage Uy generates a current I3 in the transistor T3, but the base of transistor T3 lies at the emitter potential of transistor T-i, which means that the emitter voltage of transistor T3 is proportional to the sum of the logarithmic currents Ii and Is. Accordingly, the logarithmic voltage of U2 is at the emitter of transistor T2 and is based on the reference voltage Uref.

Die Entlogarithmierstufe mit Transistor T4 erhält als Eingangsspannung: The log off stage with transistor T4 receives as input voltage:

Ui = Uei + Ue3 - UE2 Ui = Uei + Ue3 - UE2

Dies entspricht: This matches with:

UXs uv u, UXs uv u,

Die Koeffizienten ki, k2, k3 sind abhängig von den Eingangskennlinien der Transistoren und sind bei idealen Transistoren gleich. In der Praxis kann durch Verwendung von gematchten Transistoren, z.B. Transistorarrays oder Doppeltransistoren, eine weitgehende Übereinstimmung der Koeffizienten erreicht werden. Die Entlogarithmierstufe mit T4 bildet The coefficients ki, k2, k3 are dependent on the input characteristics of the transistors and are the same for ideal transistors. In practice, by using matched transistors, e.g. Transistor arrays or double transistors, an extensive agreement of the coefficients can be achieved. The log off with T4 forms

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nun die Spannung Ua aus der Eingangsspannung Ui durch Wandeln der angelegten Basis-Emitter-Spannung in den so entstehenden Emitter- bzw. Kollektorstrom gemäss der Beziehung: Now the voltage Ua from the input voltage Ui by converting the applied base-emitter voltage into the resulting emitter or collector current according to the relationship:

t/r t / r

Ua=kA-cxp 7 Ua = kA-cxp 7

Bei einem solchen, wie hier diskutierten Messprinzip, steuert eine Ausgangsgrösse (hier die Laserintensität) gemeinsam zwei Eingangsgrössen (hier die Empfangskanäle 1 und 2). Der Quotient U1/U2 wird nicht von der Laserintensität beeinflusst. Durch Konstanthalten des Nenners über die Laserintensität ist der Zähler immer proportional zum gesuchten Quotienten: With such a measurement principle, as discussed here, one output variable (here the laser intensity) controls two input variables together (here the receive channels 1 and 2). The quotient U1 / U2 is not affected by the laser intensity. By keeping the denominator constant over the laser intensity, the numerator is always proportional to the desired quotient:

ÌHl Ì

' k-U2 'k-U2

U = U =

und damit: and thus:

Ut Ut

U=k-U. - -7- U = k-U. - -7-

1 y, 1 y,

Mit dem oben dargelegten Auswertesystem erhält man eine sehr gute Funktionsfähigkeit des Sensors. The evaluation system described above gives the sensor a very good functionality.

Claims

1. A method for contactless detection and evaluation of edges on objects by means of a light source (L) which emits a light beam against a main working plane (H) with objects, and at least two detectors (D1, D2), in which essentially the forward and Backward scattering of light is evaluated by an illuminated surface, characterized in that the backward scattered light is guided from the main working plane (H) or a working surface (A) through an intermediate imaging optics (O) to a first detector (D1) provided for receiving the backward scattered light and that the signals of the detection of the back scattered light, including signals from a detection of the forward scattered light, are processed by a second detector (DZ) into output signals which can be correlated with the edges.

2. The method according to claim 1, characterized in that the angle between the first detector (D1) detected backscattered light and the main working plane (H) is substantially the same or smaller than the angle between the main axis of the emitted light and the main working plane.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the second detection

8th

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gate (D2) is placed so that the angle between the forward scattered light detected by the second detector (D2) and a perpendicular through the light spot generated by the emitted light beam on the main working plane (H) is inclined away from the light source (L).

4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that in the event of oblique light incidence on the main working level (H), the second detector (D2) for detecting the forward scattered light is placed almost on a vertical line through the light spot on the main working level (H).

5. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the light source (L) is radiated almost perpendicular to the main working plane (H) and the first detector (D1) on one side of the light beam emitted by the light source, the arranges the second detector (D2) on the other side thereof.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the light for generating scattered light is fo-kissed to increase the resolution, such that objects are illuminated with a point-like light spot.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a quotient is formed with the signal values from two detectors, which is further processed as a quotient signal.

8. The method according to claim 7, characterized in that the quotient signal is generated by subtracting logarithmic signal values.

9. The method according to claim 7, characterized in that the quotient signal is generated in that the intensity of the light source is controlled so that the amount of light measured by one detector remains constant, and that the signal of the other detector is further processed as a quotient signal.

10. The method according to claim 9, characterized in that the signal of the one detector is kept constant by regulating the light source and that in addition the signals of the two detectors are combined by division to form a quotient signal.

11. The method according to any one of claims 1 to

10, characterized in that signals from the detectors are temporally coupled by synchronization.

12. The method according to any one of claims 1 to

11, characterized in that the signals from the two detectors or an output signal formed therefrom are linked by a further signal (TT) related to the movement of the objects.

13. The method according to any one of claims 1 to

12, characterized in that with a third detector the reflection of the emitted light beam on a correspondingly arranged mirror is registered in an area of the main working plane normally covered by the objects and that the measurement signal of this third detector is evaluated in order to suppress the detection of disturbing end edges.

14. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that with a third detector and a corresponding imaging optics, an area below the main working plane, which is arranged such that the light spot is on it when no object covers the area, monitors and that the measurement signal of this third detector is evaluated to suppress the detection of interfering end edges.

15. Device for the contactless detection of edges on objects with a light source (L) and at least two scattered light detectors (D1, D2) for performing the method according to claim 1, characterized by the following arrangement of light source (L) and detectors (D1, D2 ): the light source is arranged to illuminate the main working plane (H) or objects placed thereon, the first detector (D1) is placed so that it can measure backscattered light and the second detector (D2) is placed so that it scatters forward can measure, the first detector (D1) being assigned an imaging optic (O) through which it receives backscattered light.

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the first detector (D1) can measure backscattered light which reflects at the same or at a smaller angle to the main working plane than the direction of incidence of the light source.

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the backscattering first detector (D1) has an imaging optics (O) connected upstream, which, in the event that backscattered light is measured coaxially to the axis of the illuminating beam, an off-axis parabolic mirror or other cases is a lens.

18. Device according to one of claims 15 to 17, characterized in that in the event of oblique light incidence on the main working plane for measuring the forward scattered light, the second detector (D2) is placed almost perpendicularly above the light spot generated by the emitted light on the main working plane.

19. Device according to one of claims 15 or 16, characterized in that the light source (L) is arranged so that it radiates almost perpendicular to the objects and that the first detector (D1) on one side of the light beam emitted by the light source , The second detector (D2) is arranged on the other side.

20. Device according to one of claims 15 to 19, characterized in that the device comprises means with which the light for generating scattered light is fo-focused to increase the resolution, such that objects can be illuminated with a point-like light spot.

21. Device according to one of claims 15 to 20, characterized in that both signal paths of the detectors lead to a circuit (DS) in which the quotient of the two signals is formed, which is available at the output (AS) of the circuit for further processing .

22. Device according to one of claims 15 to 21, characterized in that a control

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Unit (OS, LS) is provided with which the intensity of the light source (L) is controlled with signal values from one of the two detectors (D1).

23. Device according to one of claims 15 to 22, characterized in that by including a synchronizing circuit, for example a microprocessor, signals from the detectors are temporally coupled by synchronizing.

24. Device according to one of claims 15 to 23, characterized in that a circuit (TZ) is provided with which a further signal (TT) as information about the movement of the objects with the signals of the detectors (D1, D2) or their Quotient signal (DS) is linked.

25. Device according to one of claims 15 to 24, characterized in that it has a third detector and a mirror cooperating with it in the area of the main working plane or an imaging optics cooperating with it, which images a surface arranged below the main working plane.

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