CH706625A2

CH706625A2 - Optical sensor e.g. stationary code reader for detecting bar code, has window that is provided in portion of surface camera whose pixel is selectively read within the window and used for detecting code in the evaluation unit

Info

Publication number: CH706625A2
Application number: CH00971/13A
Authority: CH
Inventors: Joerg Woerner
Original assignee: Leuze Electronic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2013-12-13
Also published as: DE102012105100A1; CH706625B1; DE102012105100B4

Abstract

The optical sensor (1) has surface camera (9) with pixels (9a) arranged along upstream of optical element, by which re-reflected light beams (4) of code on surface camera are imaged. An evaluation unit (12) is arranged in which output signals of pixels of surface camera are evaluated. The distance measuring unit is arranged to determine detected code distance value dependence on calculated distance value. The window is provided in portion of surface camera. The pixel is selectively read within the window, and used for detecting code in the evaluation unit.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor. The invention relates to an optical sensor.

[0002] Optische Sensoren der in Rede stehenden Art werden zur Erfassung von Codes, insbesondere Barcodes eingesetzt. Derartige Barcodelesegeräte bildende optische Sensoren werden in unterschiedlichsten industriellen Applikationen, wie zum Beispiel der Fördertechnik oder auch der Medizintechnik, insbesondere im Bereich der Blutanalysetechnik, eingesetzt. Optical sensors of the type in question are used for the detection of codes, in particular barcodes. Optical sensors of this type forming bar code readers are used in a wide variety of industrial applications, such as, for example, conveyor technology or medical technology, in particular in the field of blood analysis technology.

[0003] Bekannte optische Sensoren bilden scannende Systeme, bei welchen ein von einer Laserdiode emittierter Laserstrahl über eine Ablenkeinheit in Form eines motorisch getriebenen Polygonspiegelrads innerhalb eines Abtastbereichs periodisch abgelenkt wird. In diesem Abtastbereich können dann Barcodes erfasst werden, indem der Laserstrahl über das Strichmuster des Barcodes geführt wird. Nachteilig bei derartigen optischen Sensoren ist, dass der Laserstrahl exakt zu den Strichmustern des Barcodes ausgerichtet sein muss, um den Barcode erfassen zu können. In vielen Applikationen ist eine derartige definierte Ausrichtung jedoch nicht gegeben. Weiterhin ist der hohe optomechanische Aufwand derartiger optischer Sensoren nachteilig. Insbesondere die für die Ablenkung und Ausrichtung des Laserstrahls benötigten Teile sind konstruktiv aufwändig. Schliesslich führen die bewegten Teile, die für die Ablenkung des Laserstrahls sorgen, zu einer geringen Lebensdauer des optischen Sensors und auch zu einer geringen Zuverlässigkeit bei der Barcodedetektion. Known optical sensors form scanning systems in which a laser beam emitted by a laser diode is deflected periodically via a deflection unit in the form of a motor-driven polygon mirror within a scanning range. Barcodes can then be detected in this scanning area by guiding the laser beam over the bar pattern of the barcode. A disadvantage of such optical sensors is that the laser beam must be aligned exactly with the line patterns of the barcode in order to be able to detect the barcode. In many applications, however, such a defined orientation is not given. Furthermore, the high optomechanical complexity of such optical sensors is disadvantageous. In particular, the parts required for the deflection and alignment of the laser beam are structurally complex. Finally, the moving parts, which provide for the deflection of the laser beam, lead to a low life of the optical sensor and also to a low reliability in the barcode detection.

[0004] Weiterhin sind optische Sensoren zur Erfassung von Codes, insbesondere Barcodes bekannt, die als Lichtempfangselement eine Flächenkamera einsetzen. Vorteilhaft hierbei ist, dass in diesem Fall eine stationäre Beleuchtungseinheit ausreicht und auf einen Scanner mit bewegten Teilen zur Lichtablenkung verzichtet werden kann. Furthermore, optical sensors for detecting codes, in particular barcodes are known which use a surface camera as a light receiving element. The advantage here is that in this case a stationary lighting unit is sufficient and can be dispensed with a scanner with moving parts for light deflection.

[0005] Probleme treten jedoch bei derartigen optischen Sensoren dann auf, wenn mit diesen in relativ kurzen Zeitabständen Barcodes gelesen werden müssen, die als Strichcodes mit hohen Dichten, das heisst einer hohen Anzahl von einzelnen Strichelementen, das heisst Modulen mit geringen Modulbreiten ausgebildet sind. Zur Erfassung derartiger Barcodes müssen Flächenkameras mit hohen Auflösungen, das heisst einer grossen Anzahl von Pixeln eingesetzt werden. Jedoch weisen derartige Flächenkameras im Vergleich zu deren Auflösung relativ geringe Pixelleseraten auf. Damit ergeben sich für diese hoch auflösenden Flächenkameras entsprechend kleine Bildaufnahmeraten, die durch den Quotient der Pixelleserate und der Anzahl der Pixel definiert sind. Werden nun die zu detektierenden Barcodes mit grösseren Geschwindigkeiten relativ zum optischen Sensor bewegt, ist die Bildaufnahmerate des optischen Sensors kleiner als die erforderliche Barcodeleserate, das heisst es können nicht alle der am optischen Sensor vorbei bewegten Barcodes erfasst werden. Problems occur, however, in such optical sensors when barcodes must be read with these in relatively short time intervals, which are formed as bar codes with high densities, that is, a high number of individual bar elements, that is, modules with small module widths. To capture such barcodes, surface cameras with high resolutions, ie a large number of pixels, must be used. However, such areal cameras have relatively low pixel readings as compared to their resolution. This results in correspondingly small image acquisition rates for these high-resolution area cameras, which are defined by the quotient of the pixel read rate and the number of pixels. If now the barcodes to be detected are moved at relatively high speeds relative to the optical sensor, the image acquisition rate of the optical sensor is smaller than the required barcode reading rate, which means that not all of the barcodes moving past the optical sensor can be detected.

[0006] Ein weiteres Problem derartiger optischen Sensoren besteht darin, dass durch die Abbildungseigenschaften einer der Flächenkamera vorgeordneten Linse oder sonstigen Optik Codes, insbesondere Barcodes nur in einem eng begrenzten Distanzbereich, dem sogenannten Schärfentiefebereich erfasst werden, da der Code nur dann mit der Linse hinreichend scharf auf die Flächenkamera abgebildet wird, wenn er zumindest näherungsweise im Bereich der Bildweite der Linse liegt. Another problem of such optical sensors is that detected by the imaging properties of the surface camera upstream lens or other optics codes, especially bar codes only in a narrow distance range, the so-called depth of field, since the code only with the lens sufficient is imaged sharply on the area camera, if it is at least approximately in the range of the image width of the lens.

[0007] Um eine hohe Verfügbarkeit des optischen Sensors zu erhalten, ist es jedoch erforderlich, dass mit diesem Codes innerhalb eines möglichst grossen Schärfentiefebereichs erfasst werden können. In order to obtain a high availability of the optical sensor, however, it is necessary that with this codes can be detected within the largest possible depth of field.

[0008] Um den Schärfentiefebereich bei derartigen optischen Sensoren zu erhöhen, ist es bekannt, Fokusverstelleinrichtungen vorzusehen. Eine Möglichkeit einer solchen Fokusverstelleinrichtung besteht darin, mittels einer mechanischen Stelleinheit wie einem Motor oder einem Piezo-Element, die Position der Linse zu ändern. Je nach Linsenposition kann dann in einem bestimmten Ortsbereich eine Codeerfassung erfolgen. Eine weitere Möglichkeit einer Fokusverstelleinrichtung besteht darin, als Linsen Flüssiglinsen einzusetzen. Durch eine elektrische Ansteuerung der Flüssiglinse kann direkt deren Brennweite verändert werden. In order to increase the depth of field in such optical sensors, it is known to provide Fokusverstelleinrichtungen. One possibility of such a focus adjustment device is to change the position of the lens by means of a mechanical actuating unit such as a motor or a piezo element. Depending on the lens position, a code detection can then take place in a specific local area. Another possibility of a focus adjustment device is to use liquid lenses as lenses. By an electrical control of the liquid lens can be directly changed their focal length.

[0009] Nachteilig bei den Fokusverstelleinrichtungen ist zum einen der relativ hohe konstruktive Aufwand. Zudem ist nachteilig, dass diese Fokusverstellungen relativ langsam sind, so dass eine schnelle Adaption an unterschiedliche Leseabstände nicht oder nur unzureichend gegeben ist. A disadvantage of the Fokusverstelleinrichtungen is on the one hand, the relatively high design effort. In addition, it is disadvantageous that these focus adjustments are relatively slow, so that a rapid adaptation to different reading distances is not or only insufficiently given.

[0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor der eingangs genannten Art bereitzustellen, der bei geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Funktionalität aufweist. The invention has for its object to provide an optical sensor of the type mentioned, which has high functionality with little design effort.

[0011] Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmässige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. To solve this problem, the features of claim 1 are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the subclaims.

[0012] Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Codes und umfasst eine eine matrixförmige Anordnung von Pixeln aufweisende Flächenkamera, sowie ein der Flächenkamera vorgeordnetes Optikelement, mittels dessen von einem Code zurückreflektierte Lichtstrahlen auf die Flächenkamera abgebildet werden. Die Flächenkamera und das Optikelement sind in einer Scheimpflug-Anordnung angeordnet. Mit einer Auswerteeinheit werden zur Dekodierung eines Codes Ausgangssignale der Pixel der Flächenkamera ausgewertet. Des Weiteren sind Distanzmessmittel vorgesehen, mittels derer ein für den Abstand eines zu erfassenden Codes repräsentativer Distanzwert ermittelt wird. In Abhängigkeit des ermittelten Distanzwerts wird ein Fenster als Teilbereich der Flächenkamera gebildet, wobei die Pixel innerhalb des Fensters selektiv ausgelesen und nur diese Pixel zur Codeerfassung in der Auswerteeinheit herangezogen werden. The invention relates to an optical sensor for detecting codes and comprises a matrix camera having an array of surface area camera, as well as an area camera upstream optical element by means of which a code back reflected light beams are imaged on the area camera. The area camera and the optical element are arranged in a Scheimpflug arrangement. With an evaluation unit output signals of the pixels of the area camera are evaluated for decoding a code. Furthermore, distance measuring means are provided, by means of which a distance value representative of the distance of a code to be detected is determined. Depending on the determined distance value, a window is formed as a subarea of the area camera, wherein the pixels within the window are selectively read out and only these pixels are used for code detection in the evaluation unit.

[0013] Mit dem erfindungsgemässen optischen Sensor wird ohne den Einsatz von bewegten Teilen oder Stellvorrichtungen ein grosser Schärfentiefebereich realisiert, innerhalb dessen Codes, insbesondere Barcodes, sicher und zuverlässig erfasst werden können. With the optical sensor according to the invention, a large depth of field range is realized without the use of moving parts or adjusting devices within which codes, in particular barcodes, can be detected reliably and reliably.

[0014] Damit kann der optische Sensor beispielsweise im Bereich der Analyseautomation eingesetzt werden, denn dort müssen Codes in unterschiedlichen Distanzen erfasst werden, wobei diese zudem relativ zum optischen Sensor bewegt werden, so dass auch hohe Leseraten bei der Codeerfassung erforderlich sind. Thus, the optical sensor can be used for example in the field of analysis automation, because there codes must be detected at different distances, which are also moved relative to the optical sensor, so that high read rates are required in the code detection.

[0015] Bei Anwendungen im Bereich der Analyseautomation werden mit dem optischen Sensor Codes auf Probenröhrchen und/oder auf einem Probenröhrchen aufnehmenden Probenträger, welcher in vorgegebenen Einschubpositionen in einen Analyseautomaten eingeführt wird, erfasst. For applications in the field of analysis automation codes on sample tubes and / or on a sample tube receiving sample carrier, which is introduced in predetermined insertion positions in an automatic analyzer detected with the optical sensor.

[0016] Da die Probenträger wahlweise in eine relativ grosse Anzahl von in Abstand zueinander liegenden Einschubfächer eingeführt werden können, wobei die Codes bei Einschieben in die Einschubfächer erfasst werden müssen, muss mit dem optischen Sensor ein entsprechend grosser Schärfentiefebereich abgedeckt werden, um die Codes bei Einschub in eines der Einschubfächer sicher zu erkennen. Since the sample carrier can be optionally introduced into a relatively large number of spaced slot compartments, the codes must be detected when inserted into the compartments, must be covered with the optical sensor, a correspondingly large depth of field to the codes at Detect slot in one of the slots safely.

[0017] Ein derartiger grosser Schärfentiefebereich wird allein durch die erfindungsgemässe Scheimpflug-Anordnung der Flächenkamera und des der Flächenkamera zugeordneten Optikelements erzielt. Such a large depth of field is achieved solely by the Scheimpflug arrangement according to the invention of the area camera and of the optics element associated with the area camera.

[0018] Besonders vorteilhaft ist die Scheimpflug-Anordnung dadurch gegeben, dass sich die Ebenen der Flächenkamera und des Optikelements sowie die eine Scheimpflugebene bildende Abbildungsebene der Flächenkamera in einem Punkt schneiden. Ein zu erfassender Code ist geneigt zur Scheimpflugebene angeordnet und schneidet diese. Particularly advantageously, the Scheimpflug arrangement is given by the fact that the planes of the surface camera and the optical element and the Scheimpflugebene forming image plane of the area camera intersect at a point. A code to be detected is disposed inclined to Scheimpflugebene and cuts them.

[0019] Mit dieser Scheimpflug-Anordnung wird ein besonders grosser Schärfentiefebereich erhalten, da ein Code immer dann am optischen Sensor erfasst werden kann, wenn dieser die Scheimpflugebene schneidet. Dabei kann der Code entlang seiner Schnittlinie mit der Scheimpflugebene sicher gelesen werden, da dort eine entsprechend scharfe Abbildung des Codes auf der Flächenkamera erhalten wird. Damit eignet sich der erfindungsgemässe optische Sensor besonders gut zur Erfassung eindimensionaler Codes oder sehr schmaler, langgestreckter zweidimensionaler Codes. With this Scheimpflug arrangement, a particularly large depth of field is obtained because a code can always be detected on the optical sensor when it intersects the Scheimpflugebene. The code can be safely read along its intersection with the Scheimpflugebene, since there a correspondingly sharp image of the code on the surface camera is obtained. Thus, the inventive optical sensor is particularly well suited for detecting one-dimensional codes or very narrow, elongated two-dimensional codes.

[0020] Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen optischen Sensors besteht darin, dass auch bei hohen Barcoderaten, das heisst bei einer grossen Anzahl von per Zeiteinheit in den Erfassungsbereich der Flächenkamera eintretenden Codes, insbesondere Barcodes, alle Barcodes sicher und zuverlässig detektiert werden können, und zwar auch dann, wenn diese Barcodes in unterschiedlichen Distanzen relativ zum optischen Sensor angeordnet sind. Another significant advantage of the optical sensor according to the invention is that even with high barcode rates, ie with a large number of per unit time in the coverage area of the area camera entering codes, especially barcodes, all barcodes can be detected safely and reliably, and although even if these barcodes are arranged at different distances relative to the optical sensor.

[0021] Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mittels der Auswerteeinheit eine dynamische Fensterung der Flächenkamera durchgeführt wird. Dabei erfolgt die Fensterung in Abhängigkeit von Distanzwerten, die mit Distanzmessmittel erfasst werden, wobei diese Distanzwerte ein Mass für den Abstand eines aktuell zu erfassenden Codes zum optischen Sensor bilden. Je nach Abstand eines Codes zum optischen Sensor wird dieser verschieden gross auf der Flächenkamera abgebildet. Abhängig von den ermittelten Distanzwerten wird daher in der Auswerteeinheit für jeden zu erfassenden Code ein an dessen Grösse angepasstes Fenster als Teilbereich der lichtempfindlichen Fläche der Flächenkamera so definiert, dass der Code vollständig innerhalb dieses Fensters liegt. This is inventively achieved in that by means of the evaluation unit dynamic windowing of the area camera is performed. In this case, the windowing is carried out as a function of distance values which are detected by distance measuring means, these distance values forming a measure of the distance of a code currently to be detected from the optical sensor. Depending on the distance of a code to the optical sensor, it will be imaged differently on the area camera. Depending on the determined distance values, a window adapted to its size is therefore defined in the evaluation unit for each code to be detected as a subarea of the photosensitive area of the area camera such that the code lies completely within this window.

[0022] Mit dieser Fensterung werden immer nur die Pixel in dem jeweiligen Fenster ausgelesen und für die Bildauswertung in der Auswerteeinheit verwendet, nicht jedoch die ausserhalb des jeweiligen Fensters liegenden Pixel. Damit kann die Bildausleserate des optischen Sensors gegenüber dem herkömmlichen Betrieb des optischen Sensors, bei welchem alle Pixel der Flächenkamera ausgelesen werden müssen, erheblich gesteigert werden. Dadurch wird erreicht, dass die Bildausleserate des optischen Sensors erheblich grösser ist als die Barcoderate, wodurch gewährleistet ist, dass sämtliche der am optischen Sensor vorbei bewegten Barcodes sicher detektiert werden können. With this fenestration, only the pixels in the respective window are read out and used for the image evaluation in the evaluation unit, but not the pixels located outside the respective window. Thus, the image readout rate of the optical sensor compared to the conventional operation of the optical sensor, in which all pixels of the area camera must be read out, be significantly increased. This ensures that the image readout rate of the optical sensor is considerably greater than the barcode rate, which ensures that all of the barcodes moving past the optical sensor can be reliably detected.

[0023] Gemäss einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Distanzmessung nach dem Triangulationsprinzip, wobei hierzu als Distanzmessmittel ein Sendelichtstrahlen emittierender Sender sowie ein Teilbereich der Flächenkamera als ortsauflösender Empfänger vorgesehen ist. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the distance measurement is carried out according to the principle of triangulation, being provided for this purpose as distance measuring means a transmitting light beam emitting transmitter and a portion of the area camera as a spatially resolving receiver.

[0024] Vorteilhaft hierbei ist, dass die Flächenkamera nicht nur zur Codeerfassung sondern auch zur Distanzmessung verwendet wird. Damit kann auf einen separaten Empfänger für die Distanzmessung verzichtet werden. The advantage here is that the area camera is not only used for code detection but also for distance measurement. This can be dispensed with a separate receiver for the distance measurement.

[0025] Alternativ erfolgt die Distanzmessung nach dem Pulslaufzeitprinzip oder dem Phasenmessprinzip, wobei als Distanzmessmittel ein Sendelichtstrahlen emittierender Sender sowie ein von der Flächenkamera unabhängiger Empfänger vorgesehen sind. Alternatively, the distance measurement takes place according to the pulse transit time principle or the phase measurement principle, being provided as a distance measuring means a transmitting light beam emitting transmitter and a receiver independent of the area camera.

[0026] Prinzipiell können zur Distanzmessung auch andere Sensorsysteme wie Ultraschallsensoren eingesetzt werden. In principle, other sensor systems such as ultrasonic sensors can be used for distance measurement.

[0027] Besonders vorteilhaft erfolgt die Distanzmessung gegen eine Zielmarke, die in einer vorgegebenen Sollposition relativ zu dem zu erfassenden Code angeordnet ist. Particularly advantageous is the distance measurement against a target, which is arranged in a predetermined target position relative to the code to be detected.

[0028] Mit dieser Zielmarke erfolgt eine exakte Referenzierung der Distanzmessung, wodurch deren Zuverlässigkeit und Genauigkeit erheblich erhöht wird. Für den Fall, dass mit den Distanzmessmitteln eine optische Distanzmessung durchgeführt wird, weist die Zielmarke eine Oberfläche mit einer hohen Reflektivität auf, so dass eine für die Distanzmessung ausreichende Lichtmenge von dieser zurückreflektiert wird. With this target, an exact referencing of the distance measurement, whereby their reliability and accuracy is significantly increased. In the event that an optical distance measurement is performed with the distance measuring means, the target mark has a surface with a high reflectivity, so that a sufficient amount of light for the distance measurement is reflected back from this.

[0029] Bei einem Einsatz des optischen Sensors im Bereich der Analyseautomation ist die Zielmarke vorteilhaft auf dem oder jedem Probenträger angeordnet, der zur Aufnahme von Probenröhrchen dient. Da die Probenröhrchen in definierten Aufnahmen des Probenträgers gelagert sind, besteht somit ein fester räumlicher Bezug der Anordnung der Zielmarke zu den Positionen der Probenröhrchen im Probenträger. When using the optical sensor in the field of analysis automation, the target is advantageously arranged on the or each sample carrier, which serves to receive sample tubes. Since the sample tubes are stored in defined images of the sample carrier, there is thus a fixed spatial reference of the arrangement of the target to the positions of the sample tubes in the sample carrier.

[0030] In diesem Fall wird vor oder bei Einschieben des jeweiligen Probenträgers in eine vorgegebene Einschubposition des Analyseautomaten zunächst mit den Distanzmessmitteln die Distanz der Zielmarke zum optischen Sensor bestimmt. Damit sind auch die Distanzen der Codes der Probenröhrchen des Probenträgers relativ zum optischen Sensor bekannt. Anhand dieser Distanzinformation werden dann zum Lesen der Codes der einzelnen Probenröhrchen auf dem Probenträger in der Auswerteeinheit nacheinander Fenster definiert, in welchen die einzelnen Codes liegen. Anhand dieser dynamischen Fensterung wird eine hohe Barcoderate erzielt, mit der es ermöglicht wird, die einzelnen Codes auf den Probenröhrchen während des Einschiebens des Probenträgers in den Analyseautomaten sicher zu detektieren. In this case, the distance of the target to the optical sensor is determined before or at the insertion of the respective sample carrier in a predetermined insertion position of the automatic analyzer first with the distance measuring means. Thus, the distances of the codes of the sample tube of the sample carrier are known relative to the optical sensor. On the basis of this distance information, windows are then successively defined for reading the codes of the individual sample tubes on the sample carrier in the evaluation unit, in which the individual codes are located. This dynamic windowing achieves a high bar code rate, which makes it possible to reliably detect the individual codes on the sample tubes during the insertion of the sample holder into the automatic analyzer.

[0031] Der erfindungsgemässe optische Sensor ist besonders vorteilhaft als stationäres Codelesegerät ausgebildet. The inventive optical sensor is particularly advantageously designed as a stationary code reader.

[0032] Die Flächenkamera ist besonders vorteilhaft von einem CCD-oder CMOS-Array gebildet. Mit derartigen Flächenkameras können die erforderlichen hohen Auflösungen zur Detektion von Barcodes hoher Dichte erzielt werden. The area camera is particularly advantageously formed by a CCD or CMOS array. With such area cameras, the required high resolutions can be achieved for the detection of high density barcodes.

[0033] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der erfindungsgemässe optische Sensor eine eigene Beleuchtungseinheit in Form einer Anordnung von Leuchtdioden auf. In a further advantageous embodiment, the inventive optical sensor has its own lighting unit in the form of an array of LEDs.

[0034] Die Belichtungszeiten der Pixel werden besonders vorteilhaft elektronisch gesteuert. The exposure times of the pixels are particularly advantageously controlled electronically.

[0035] Gemäss einer ersten Variante kann hierzu ein sogenannter Rolling Shutter vorgesehen sein. Mit diesem Rolling Shutter werden die einzelnen Pixel-Zeilen der Flächenkamera rollierend einzeln nacheinander belichtet. Um Fehldetektionen zu vermeiden, muss hierbei mittels der Beleuchtungseinheit das zu detektierende Objekt für die komplette Bildaufnahmezeit, das heisst für die Zeitspanne über welche alle Pixel-Zeilen der Flächenkamera belichtet werden, beleuchtet werden. According to a first variant, a so-called rolling shutter can be provided for this purpose. With this Rolling Shutter, the individual pixel lines of the area camera are exposed one after the other, rolling one by one. In order to avoid misdetections, the object to be detected has to be illuminated by the illumination unit for the complete image acquisition time, ie for the time span over which all pixel lines of the area camera are exposed.

[0036] Gemäss einer zweiten Variante kann ein sogenannter Global Shutter vorgesehen sein. Bei diesem Global Shutter werden alle Pixel der Flächenkamera zeitgleich belichtet, was die Bildaufnahmezeit erheblich verkürzt. According to a second variant, a so-called global shutter can be provided. With this global shutter all pixels of the area camera are exposed at the same time, which considerably reduces the image acquisition time.

[0037] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1a:<sep>Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen optischen Sensors. <tb>Fig. 1b:<sep>Seitenansicht der optoelektronischen Komponenten des optischen Sensors gemäss Fig. 1a. <tb>Fig. 2:<sep>Darstellung eines Analyseautomaten mit einem zugeordneten Probenträger. <tb>Fig. 3:<sep>Darstellung der Scheimpflug-Anordnung der Flächenkamera und des Optikelements des optischen Sensors gemäss Fig. 1a. <tb>Fig. 4:<sep>Beispiel einer Fensterung der Flächenkamera für den optischen Sensor gemäss Fig. 1a. <tb>Fig. 5:<sep>Seitenansicht der optoelektronischen Komponenten eines zweiten Ausführungsbeispiels des optischen Sensors gemäss Fig. 1a. <tb>Fig. 6:<sep>Beispiel einer Fensterung der Flächenkamera für den optischen Sensor gemäss Fig. 5.The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it: <Tb> FIG. 1a: <sep> Top view of a first exemplary embodiment of the optical sensor according to the invention. <Tb> FIG. 1b: <sep> Side view of the optoelectronic components of the optical sensor according to FIG. 1a. <Tb> FIG. 2: <sep> Display of an automatic analyzer with an assigned sample carrier. <Tb> FIG. 3: <sep> Representation of the Scheimpflug arrangement of the surface camera and the optical element of the optical sensor according to FIG. 1a. <Tb> FIG. 4: <sep> Example of a windowing of the area camera for the optical sensor according to FIG. 1a. <Tb> FIG. 5: <sep> side view of the optoelectronic components of a second exemplary embodiment of the optical sensor according to FIG. 1a. <Tb> FIG. 6: <sep> Example of a windowing of the area camera for the optical sensor according to FIG. 5.

[0038] Die Fig. 1a und 1b zeigen schematisch den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemässen optischen Sensors 1. Die Komponenten des optischen Sensors 1 sind in einem Gehäuse 2 integriert. Der optische Sensor 1 ist ein stationäres Codelesegerät, das heisst das Gehäuse 2 des optischen Sensors 1 wird an einer Aufnahme ortsfest gelagert um in dieser Position Codes erfassen zu können. Der optische Sensor 1 umfasst eine Beleuchtungseinheit 3, die bevorzugt eine Anordnung von Leuchtdioden 3a umfasst. Die von der Beleuchtungseinheit 3 emittierten Lichtstrahlen 4 werden durch ein Austrittsfenster 5a in der Frontwand des Gehäuses 2 geführt und dienen zur Ausleuchtung eines Erfassungsbereiches, in welchem Codes erfasst werden können. Die Codes können allgemein als eindimensionale oder zweidimensionale Codes ausgebildet sein. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines eindimensionalen Codes in Form eines Barcodes 6. An die Leuchtdioden 3a der Beleuchtungseinheit 3 schliesst ein Sender 7 in Form einer kollimierten Laserdiode an. Die vom Sender 7 emittierten Sendelichtstrahlen 8 werden ebenfalls durch das Austrittfenster 5a geführt. Der Sender 7 bildet eine Komponente von Distanzmessmitteln. 1a and 1b schematically show the structure of a first embodiment of the inventive optical sensor 1. The components of the optical sensor 1 are integrated in a housing 2. The optical sensor 1 is a stationary code reader, that is, the housing 2 of the optical sensor 1 is fixedly mounted on a receptacle to be able to detect codes in this position. The optical sensor 1 comprises a lighting unit 3, which preferably comprises an arrangement of light-emitting diodes 3 a. The light beams 4 emitted by the lighting unit 3 are guided through an exit window 5a in the front wall of the housing 2 and serve to illuminate a detection area in which codes can be detected. The codes may generally be formed as one-dimensional or two-dimensional codes. Fig. 1 shows an embodiment of a one-dimensional code in the form of a bar code 6. To the LEDs 3a of the illumination unit 3, a transmitter 7 connects in the form of a collimated laser diode. The emitted light beams 8 emitted by the transmitter 7 are also guided through the exit window 5a. The transmitter 7 forms a component of distance measuring means.

[0039] Auf den Barcode 6 auftreffende Lichtstrahlen 4 werden von diesem zurückreflektiert und gelangen durch ein Eintrittsfenster 5b in der Frontwand des Gehäuses 2 auf eine Empfängereinheit des optischen Sensors 1. Die Empfängereinheit umfasst eine Flächenkamera 9 mit einer matrixförmigen Anordnung von Pixeln 9a, das heisst lichtempfindlichen Empfangselementen. Bevorzugt ist die Flächenkamera 9 in Form eines CMOS-Arrays oder CCD-Arrays gebildet. Die Flächenkamera 9 ist auf einer Leiterplatte 10 angeordnet. On the barcode 6 incident light beams 4 are reflected back from this and pass through an entrance window 5b in the front wall of the housing 2 on a receiver unit of the optical sensor 1. The receiver unit comprises a surface camera 9 with a matrix-shaped arrangement of pixels 9a, that is photosensitive receiving elements. Preferably, the area camera 9 is formed in the form of a CMOS array or CCD array. The area camera 9 is arranged on a printed circuit board 10.

[0040] Der Flächenkamera 9 ist als Optikelement eine Linse 11 vorgeordnet. Mit diesem Optikelement erfolgt eine Abbildung der Lichtstrahlen 4 auf die Flächenkamera 9. The area camera 9 is preceded by a lens 11 as an optical element. This optical element is used to image the light beams 4 onto the area camera 9.

[0041] Die Beleuchtungseinheit 3 und die Flächenkamera 9 sind an eine Auswerteeinheit 12 angeschlossen, die von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. Damit dient die Auswerteeinheit 12 einerseits zur Steuerung der Beleuchtungseinheit 3. Andererseits dient die Auswerteeinheit 12 zur Auswertung der Ausgangssignale der einzelnen Pixel 9a der Flächenkamera 9, das heisst zur Auswertung der mit der Flächenkamera 9 erfassten Bildinformation eines Codes. The illumination unit 3 and the area camera 9 are connected to an evaluation unit 12, which is formed by a microprocessor or the like. On the other hand, the evaluation unit 12 is used to evaluate the output signals of the individual pixels 9a of the area camera 9, that is, to evaluate the image information of a code captured by the area camera 9.

[0042] Durch die Kontraststruktur des Codes, die im vorliegenden Fall von hellen und dunklen Strichelementen des Barcodes 6 gebildet ist, wird den auf den Barcode 6 auftreffenden Lichtstrahlen 4 eine entsprechende Modulation aufgeprägt, so dass die Lichtstrahlen 4 auf der Flächenkamera 9 ein dem Barcode 6 entsprechendes Kontrastbild liefern, vorausgesetzt der Barcode 6 befindet sich innerhalb eines bestimmten Schärfentiefebereichs 13, innerhalb dessen das Kontrastmuster des Barcodes 6 hinreichend scharf auf der Flächenkamera 9 abgebildet wird. Due to the contrast structure of the code, which is formed in the present case of light and dark bar elements of the barcode 6, the light beams 4 impinging on the barcode 6 is impressed with a corresponding modulation, so that the light beams 4 on the area camera 9 a the barcode 6 provide a corresponding contrast image, provided that the barcode 6 is located within a specific depth of field 13, within which the contrast pattern of the barcode 6 is sufficiently sharply imaged on the area camera 9.

[0043] In der Auswerteeinheit 12 ist in Form von Softwaremodulen eine Dekodiereinheit implementiert, mittels derer anhand der mit der Flächenkamera 9 erfassten Bildinformationen der Barcode 6 detektiert wird, das heisst die im Strichmuster des Barcodes 6 enthaltenen Informationen erfasst werden können. In the evaluation unit 12, a decoding unit is implemented in the form of software modules, by means of which the barcode 6 is detected on the basis of the image information acquired with the area camera 9, that is, the information contained in the barcode 6 barcode pattern can be detected.

[0044] An die Auswerteeinheit 12 ist weiterhin der Sender 7 als Komponente der Distanzmessmittel angeschlossen. Die Flächenkamera 9 bildet eine weitere Komponente der Distanzmessmittel, das heisst die Flächenkamera 9 wird nicht nur der Codeerfassung sondern auch zur Distanzmessung eingesetzt. Der Sender 7 und die Flächenkamera 9 bilden einen auch dem Triangulationsprinzip arbeitenden Distanzsensor. To the evaluation unit 12, the transmitter 7 is further connected as a component of the distance measuring means. The area camera 9 forms another component of the distance measuring means, that is, the area camera 9 is used not only the code detection but also for distance measurement. The transmitter 7 and the area camera 9 form a distance sensor which also works according to the triangulation principle.

[0045] Der optische Sensor 1 gemäss Fig. 1 wird im vorliegenden Fall im Bereich der Analyseautomation eingesetzt. Wie Fig. 2 zeigt, werden dort auf einem Probenträger, einen sogenannten Rack 14, Probenröhrchen 15 enthaltend Blut- oder Urinproben gelagert. Zur Kennzeichnung der Proben sind auf den Probenröhrchen 15 Barcodes 6 aufgebracht. Als Referenz die mit den Distanzmessmitteln des optischen Sensors durchzuführenden Distanzmessung ist auf dem Rack 14 eine Zielmarke 16 angebracht, die eine Oberfläche mit hoher Reflektivität aufweist. Die Proben werden in einem Analyseautomaten 17 untersucht. Hierzu werden einzelne Racks 14 in unterschiedliche Einschubfächer 18 des Analyseautomaten 17 eingeschoben. Während des Einschiebens eines Racks 14 in ein Einschubfach 18 werden die Barcodes 6 der Proben auf diesem Rack 14 vom optischen Sensor 1 gelesen. Da das Einschubfach 18, in welches ein Rack 14 eingeschoben wird, in unterschiedlicher Distanz zum stationär angeordneten optischen Sensor 1 liegt, muss der optische Sensor 1 in der Lage sein, die Barcodes 6 innerhalb eines grossen Schärfentiefebereichs 13, das heisst Distanzbereich, zu lesen. The optical sensor 1 according to FIG. 1 is used in the present case in the field of analysis automation. As FIG. 2 shows, sample tubes 15 containing blood or urine samples are stored there on a sample carrier, a so-called rack 14. To identify the samples 15 barcodes 6 are applied to the sample tube. As a reference to be performed with the distance measuring means of the optical sensor distance measurement is mounted on the rack 14, a target 16 having a surface with high reflectivity. The samples are examined in an automatic analyzer 17. For this purpose, individual racks 14 are inserted into different slots 18 of the automatic analyzer 17. During the insertion of a rack 14 into a slot 18, the barcodes 6 of the samples on this rack 14 are read by the optical sensor 1. Since the insertion compartment 18, into which a rack 14 is inserted, is located at a different distance from the stationarily arranged optical sensor 1, the optical sensor 1 must be able to read the barcodes 6 within a large depth of field 13, ie distance range.

[0046] Ein derartig grosser Schärfentiefebereich 13 wird mit der in Fig. 3 dargestellten Scheimpflug-Anordnung von Komponenten des optischen Sensors 1 gemäss Fig. 1 erhalten. Bei dieser Scheimpflug-Anordnung sind die Ebene A, in der die Linse 11 des optischen Sensors 1 liegt, und die Ebene B, in welcher die Flächenkamera 9 angeordnet ist, um einen Winkel geneigt angeordnet. Mit der Linse 11 wird in einer dritten Ebene C, welcher eine Scheimpflugebene bildet, ein Abbild der Flächenkamera 9 erzeugt. Die Ebenen A, B, C schneiden sich in einer Linie. Ein zu detektierender Barcode 6 schneidet die Ebene C und ist in einem Neigungswinkel zu dieser angeordnet. Die Länge L der Abbildung der Flächenkamera 9 in der Scheimpflugebene bestimmt die Grösse des Schärfentiefebereichs 13. Bei einer Änderung der Distanz innerhalb des Schärfentiefebereichs 13 wandert der Barcode 6 entlang der Abbildung der Flächenkamera 9 in der Scheimpflugebene. Solange eine Schnittlinie des Barcodes 6 mit der Abbildung der Flächenkamera 9 in der Scheimpflugebene erhalten wird, wird der entlang dieser Schnittlinie verlaufende Bereich des Barcodes 6 scharf auf die Flächenkamera 9 abgebildet, so dass anhand dessen der Barcode 6 in der Auswerteeinheit 12 dekodiert werden kann. Such a large depth of field area 13 is obtained with the Scheimpflug arrangement shown in FIG. 3 of components of the optical sensor 1 according to FIG. 1. In this Scheimpflug arrangement, the plane A, in which the lens 11 of the optical sensor 1 is located, and the plane B, in which the area camera 9 is arranged, are inclined at an angle. With the lens 11, an image of the area camera 9 is generated in a third plane C, which forms a Scheimpflugebene. The planes A, B, C intersect in a line. A bar code 6 to be detected intersects the plane C and is disposed at an inclination angle to it. The length L of the image of the area camera 9 in the Scheimpflugebene determines the size of the depth of field range 13. When changing the distance within the depth of field 13, the barcode 6 moves along the image of the area camera 9 in the Scheimpflugebene. As long as a section line of the barcode 6 is obtained with the image of the area camera 9 in the Scheimpflugebene, extending along this section line area of the barcode 6 is sharply displayed on the area camera 9, so that on the basis of which the barcode 6 in the evaluation unit 12 can be decoded.

[0047] Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die lichtempfindliche Fläche der Flächenkamera 9. Dabei zeigt Fig. 4eine Fensterung der Flächenkamera 9, die zur Codeerfassung von der Auswerteeinheit 12 vorgegeben wird. FIG. 4 shows a plan view of the photosensitive surface of the area camera 9. FIG. 4 shows a windowing of the area camera 9, which is predetermined by the evaluation unit 12 for code detection.

[0048] In einem ersten Schritt wird in der Auswerteeinheit 12 ein Distanzmessfenster Fd als Teilbereich der Flächenkamera 9 definiert. Nur die innerhalb des Distanzmessfensters Fd liegenden Pixel 9a der Flächenkamera 9 werden für den Sender 7 als ortsauflösender Empfänger verwendet, um nach dem Triangulationsprinzip eine Distanz-Messung gegen die an einem Rack 14 angeordnete Zielmarke 16 durchzuführen, bevor das Rack 14 in das ausgewählte Einschubfach 18 des Analyseautomaten 17 eingeschoben wird. Durch diese Distanzmessung sind die Abstände der Barcodes 6 auf den Probenröhrchen 15 dieses Racks 14 bekannt. Abhängig von der ermittelten Distanz werden dann in der Auswerteeinheit 12 unterschiedliche Fenster F1, F2, F3 als weitere Teilbereiche der Flächenkamera 9 so definiert, dass die jeweils zu erfassenden Barcodes 6 gerade in diese Fenster F1, F2, F3 fallen. Die Ausführungsform der Fig. 4zeigt drei Fenster F1, F2, F3. Generell können verschiedene Anzahlen von Fenstern F1, F2, F3, Fn vorgesehen sein, wobei n auch grösser oder kleiner als 3 sein kann. Durch die Fensterung müssen nicht alle Pixel 9a der Flächenkamera 9 ausgelesen und in der Auswerteeinheit 12 zur Codeerfassung ausgewertet werden, sondern lediglich die in die jeweiligen Fenster F1, F2, F3fallenden Pixel 9a. Damit kann die Zeit für eine Codeerfassung erheblich gesenkt werden. Dies wiederum ermöglicht hohe Leseraten bei der Codeerfassung. In a first step, a distance measuring window Fd is defined as part of the area camera 9 in the evaluation unit 12. Only lying within the distance measuring window Fd pixels 9a of the area camera 9 are used for the transmitter 7 as a spatially resolving receiver to perform the triangulation principle a distance measurement against the arranged on a rack 14 target 16 before the rack 14 in the selected slot 18 of the automatic analyzer 17 is inserted. By this distance measurement, the distances between the barcodes 6 on the sample tube 15 of this rack 14 are known. Depending on the determined distance, different windows F1, F2, F3 are then defined in the evaluation unit 12 as further subregions of the area camera 9 such that the respectively to be detected barcodes 6 fall straight into these windows F1, F2, F3. The embodiment of Fig. 4 shows three windows F1, F2, F3. In general, different numbers of windows F1, F2, F3, Fn may be provided, where n may also be greater or less than 3. Due to the fenestration, not all pixels 9a of the area camera 9 have to be read out and evaluated in the evaluation unit 12 for code acquisition, but only the pixels 9a falling into the respective windows F1, F2, F3. This can significantly reduce the time required for code entry. This in turn allows high read rates in code acquisition.

[0049] Werden mit den Distanzmessmittel des optischen Sensors 1 verschiedene Zielmarken 16 auf in unterschiedlichen Distanzen angeordnete Racks 14 durchgeführt, werden Distanzmesswerte erhalten, die wie in Fig. 4dargestellt auf einer Trajektorie T liegen. Diese Trajektorie T hat einen nichtlinearen Verlauf, da der Sender 7 seitlich an die LED der Beleuchtungseinheit 3 anschliesst und daher nicht nur in einer sondern zwei Raumrichtungen verletzt zur Flächenkamera 9 angeordnet ist. If different target marks 16 are carried out on racks 14 arranged at different distances with the distance measuring means of the optical sensor 1, distance measuring values are obtained which lie on a trajectory T as shown in FIG. 4. This trajectory T has a non-linear course, since the transmitter 7 laterally adjoins the LED of the illumination unit 3 and is therefore not only in one but two spatial directions injured to the surface camera 9 is arranged.

[0050] Wie in Fig. 4 veranschaulicht wird für den Fall, dass mit den Distanzmessmittel ein erster Distanzwert D1 erhalten wird, ein Fenster F1 aktiviert, innerhalb dessen nach Durchführen dieser Distanzmessung der jeweilige Barcode detektiert und dann in der Auswerteeinheit 12 dekodiert wird. Wird mit einer Distanzmessung der grössere Distanzwert D2 erhalten, wird zur Barcodeerfassung ein entsprechendes, kleineres Fenster F2 definiert. Wird mit einer Distanzmessung ein Distanzwert D3 erhalten, der noch grösser ist als D2, wird ein noch kleineres Fenster F3in der Auswerteeinheit 12 aktiviert. As illustrated in FIG. 4, in the event that a first distance value D1 is obtained with the distance-measuring means, a window F1 is activated within which, after carrying out this distance measurement, the respective barcode is detected and then decoded in the evaluation unit 12. If the larger distance value D2 is obtained with a distance measurement, a corresponding, smaller window F2 is defined for bar code detection. If a distance measurement D3 is obtained with a distance measurement which is even greater than D2, an even smaller window F3in the evaluation unit 12 is activated.

[0051] Eine Erfassung von mehreren Barcodes 6 in unterschiedlichen Entfernungen erfolgt somit derart, dass zuerst mit einer Distanzmessung die Distanz wenigstens eines Barcodes 6 erfasst wird und passend hierzu nachfolgend ein geeignetes Fenster F1, F2, F3 definiert wird um den Barcode 6 zu erfassen. Dieses Vorgehen wird so lange wiederholt, bis sämtliche Codes erfasst wurden. A detection of a plurality of barcodes 6 at different distances thus takes place in such a way that the distance of at least one barcode 6 is first detected with a distance measurement and a suitable window F1, F2, F3 is subsequently defined for capturing the barcode 6. This procedure is repeated until all codes have been recorded.

[0052] Fig. 5 zeigt eine Variante zu Fig. 1b betreffend die Anordnung der optoelektronischen Komponenten des optischen Sensors 1 gemäss Fig. 1a. Im Unterschied zur Anordnung gemäss Fig. 1a schliesst der Sender 7 nicht seitlich an die Leuchtdioden 3a oder der Beleuchtungseinheit 3 an, sondern ist in deren Zentrum angeordnet. Daran angepasst wird, wie in Fig. 6dargestellt, als ortauflösender Empfänger für die Distanzmessungen ein Distanzmessfenster Fd, gebildet, das im Zentrum der Flächenkamera 9 liegt. Damit werden bei den durchzuführenden Distanzmessungen Distanzwerte D1, D2, D3 erhalten, die auf einer längs einer Geraden verlaufenden Trajektorie T liegen, da nun der Sender 7 nur in einer Raumrichtung versetzt zum ortsauflösenden Empfänger ist. Die Auswertung der Distanzwerte D1, D2, D3 und die Definition von Fenstern F1, F2, F3in Abhängigkeit hiervon zur Codeerfassung erfolgt analog zur Ausführungsform gemäss Fig. 4. Fig. 5 shows a variant of Fig. 1b concerning the arrangement of the optoelectronic components of the optical sensor 1 according to Fig. 1a. In contrast to the arrangement according to FIG. 1a, the transmitter 7 does not connect laterally to the light-emitting diodes 3a or the illumination unit 3, but is arranged in its center. As shown in FIG. 6, a distance measuring window Fd, which lies in the center of the area camera 9, is adapted as the location-resolving receiver for the distance measurements. Thus distance values D1, D2, D3 are obtained in the distance measurements to be carried out, which lie on a trajectory T running along a straight line, since now the transmitter 7 is offset in only one spatial direction to the spatially resolving receiver. The evaluation of the distance values D1, D2, D3 and the definition of windows F1, F2, F3 as a function of this for code detection is analogous to the embodiment according to FIG. 4.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0053] <tb>(1)<sep>Optischer Sensor <tb>(2)<sep>Gehäuse <tb>(3)<sep>Beleuchtungseinheit <tb>(3a)<sep>Leuchtdioden <tb>(4)<sep>Lichtstrahlen <tb>(5a)<sep>Austrittsfenster <tb>(5b)<sep>Eintrittsfenster <tb>(6)<sep>Barcode <tb>(7)<sep>Sender <tb>(8)<sep>Sendelichtstrahlen <tb>(9)<sep>Flächenkamera <tb>(9a)<sep>Pixel <tb>(10)<sep>Leiterplatte <tb>(11)<sep>Linse <tb>(12)<sep>Auswerteeinheit <tb>(13)<sep>Schärfentiefebereich <tb>(14)<sep>Rack <tb>(15)<sep>Probenröhrchen <tb>(16)<sep>Zielmarke <tb>(17)<sep>Analyseautomaten <tb>(18)<sep>Einschubfach <tb>(Fd)<sep>Distanzmessfenster <tb>(F1, F2, F3)<sep>Fenster <tb>(T)<sep>Trajektorie <tb>(D1, D2, D3)<sep>Distanzwerte[0053] <tb> (1) <sep> Optical sensor <Tb> (2) <sep> Housing <Tb> (3) <sep> lighting unit <Tb> (3a) <sep> LEDs <Tb> (4) <sep> beams <Tb> (5a) <sep> exit window <Tb> (5b) <sep> entrance window <Tb> (6) <sep> Barcode <Tb> (7) <sep> Stations <Tb> (8) <sep> transmitted light beams <Tb> (9) <sep> Areascan <Tb> (9a) <sep> Pixel <Tb> (10) <sep> PCB <Tb> (11) <sep> lens <Tb> (12) <sep> evaluation <Tb> (13) <sep> depth of field <Tb> (14) <sep> Rack <Tb> (15) <sep> test tube <Tb> (16) <sep> target <Tb> (17) <sep> Analyzers <Tb> (18) <sep> push-in compartment <Tb> (Fd) <sep> Distance measurement window <tb> (F1, F2, F3) <sep> window 'Tb> (T) <sep> trajectory <tb> (D1, D2, D3) <sep> distance values

Claims

1. An optical sensor (1) for detecting codes, comprising an array camera (9) having a matrix-like arrangement of pixels (9), an optical element arranged upstream of the area camera (9), by means of which light beams (4) reflected back from a code are applied to the area camera (9), wherein the area camera (9) and the optical element are arranged in a Scheimpflug arrangement, and with an evaluation unit (12) in which output signals of the pixels (9a) of the area camera (9) are evaluated for the decoding of a code in that distance measuring means are provided by means of which a distance value representative of the distance of a code to be detected is determined, and in that a window (F1) is formed as a subregion of the area camera (9) as a function of the determined distance value, the pixels ( 9a) are selectively read out within the window (F1) and only these pixels (9a) are used for code detection in the evaluation unit (12) be withdrawn.

2. An optical sensor according to claim 1, characterized in that the size and position of a window (F1) is dimensioned so that a code to be detected completely within the window (F1).

3. An optical sensor according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the reading speed is increased by a dynamic switching between adapted to the distances of codes windows (F1, F2, F3, Fn).

4. Optical sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distance measurement is carried out according to the triangulation principle, for this purpose as a distance measuring means a transmitted light beams (8) emitting transmitter (7) and a portion of the area camera (9) is provided as a spatially resolving receiver ,

5. Optical sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the distance measurement takes place according to the principle of triangulation, the pulse transit time principle or the phase measurement principle, wherein as distance measuring means a transmitting light beams (8) emitting transmitter (7) and one of the area camera (9) independent receiver are provided.

6. Optical sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the distance measurement takes place against a target (16) which is arranged in a predetermined desired position relative to the code to be detected.

7. An optical sensor according to claim 6, characterized in that with this codes on sample tube (15) and / or on a sample tube (15) receiving sample carrier, which is inserted in predetermined insertion positions in an automatic analyzer (17) are detected, and that the target mark (16) is arranged on the sample carrier.

8. An optical sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Scheimpflug arrangement is given by the fact that the planes of the surface camera (9) and the optical element and a Scheimpflugebene forming image plane of the surface camera (9) in one point to cut.

9. An optical sensor according to claim 8, characterized in that a code to be detected is arranged inclined to the Scheimpflugebene and this intersects.

10. Optical sensor according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is a stationary code reader.