CH706778A2

CH706778A2 - Sensor arrangement for the optical detection of attached to sample tube and sample carrier codes.

Info

Publication number: CH706778A2
Application number: CH11742013A
Authority: CH
Inventors: Joerg Woerner; Will Shaffer
Original assignee: Leuze Electronic Gmbh & Co Kg
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2014-01-31
Also published as: DE202012102669U1; CH706778B1

Abstract

Die erfindungsgemässe Sensoranordnung mit einem optischen Sensor (1) umfasst eine Flächenkamera (7) mit einer matrixförmigen Anordnung von Pixeln (7a) und ein der Flächenkamera (7) vorgeordnetes Optikelement (8), mittels dessen von einem Code zurückreflektierte Lichtstrahlen (4) auf die Flächenkamera (7) abgebildet werden. Weiter weist die Sensoranordnung eine Auswerteeinheit (9) auf, in welcher zur Dekodierung eines Codes Ausgangssignale der Pixel (7a) der Flächenkamera (7) ausgewertet werden. Erste zu erfassende Codes sind von Positionscodes gebildet, welche in Form eines Bandes auf einen Probenträger aufgebracht sind. Jeder Positionscode ist im Bereich einer Aufnahme für ein Probenröhrchen angeordnet, dessen Position als Codeinformation enthält, dass als zweite zu erfassende Codes auf den Probenröhrchen aufgebrachte Barcodes (6) vorgesehen sind. Der optische Sensor (1) weist einen Tiefenschärfebereich (10) derart auf, dass mit dem optischen Sensor (1) die zu erfassenden Codes für in unterschiedliche Einschubfächer eines Analyseautomaten einzuführende Probenträger erfasst werden können. Mit dem optischen Sensor (1) wird simultan ein Barcode (6) eines Probenröhrchens und der Positionscode der zugeordneten Aufnahme (14) des Probenträgers erfasst.The inventive sensor arrangement with an optical sensor (1) comprises an area camera (7) with a matrix-like arrangement of pixels (7a) and an optical element (8) arranged upstream of the area camera (7), by means of which light beams (4) reflected back from a code onto the Area camera (7) are displayed. Furthermore, the sensor arrangement has an evaluation unit (9) in which output signals of the pixels (7a) of the area camera (7) are evaluated for the decoding of a code. First codes to be detected are formed by position codes which are applied in the form of a band to a sample carrier. Each position code is arranged in the region of a receptacle for a sample tube, the position of which contains as code information that are provided as the second codes to be detected barcodes (6) applied to the sample tube. The optical sensor (1) has a depth of focus range (10) in such a way that the codes to be detected for sample carriers to be inserted into different slots of an automatic analyzer can be detected with the optical sensor (1). A barcode (6) of a sample tube and the position code of the associated receptacle (14) of the sample carrier are detected simultaneously with the optical sensor (1).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a sensor arrangement according to the preamble of claim 1.

[0002] Derartige Sensoranordnungen werden insbesondere im Bereich der Analyseautomation eingesetzt. Dort müssen Proben, insbesondere Blut- oder Urinproben, eindeutig und fehlersicher identifiziert werden, wenn diese in einen Analyseautomaten eingeführt werden um dort mit den Proben spezifische Untersuchungen durchzuführen. Die Proben sind dabei in einzelne Probenröhrchen gefüllt. Die Probenröhrchen tragen die Proben kennzeichnende Barcodes, die als erste Codes vom optischen Sensor erfasst werden müssen. Mehrere Probenröhrchen werden auf einem Probenträger gelagert, der dann in den Analyseautomaten eingeschoben wird. Der Probenträger weist einzelne Aufnahmen auf, in welchen jeweils ein Probenröhrchen gelagert werden kann. Zur Kennzeichnung der Aufnahmen sind an den die Aufnahmen seitlich begrenzenden Wandelementen des Probenträgers weitere, zweite Codes angebracht. Auch diese Codes müssen vom optischen Sensor erfasst werden, um die räumliche Anordnung des Probenröhrchens zu identifizieren. Such sensor arrangements are used in particular in the field of analysis automation. There, samples, in particular blood or urine samples, must be unambiguously and fail-safe identified if they are introduced into an automated analyzer in order to carry out specific investigations there with the samples. The samples are filled into individual sample tubes. The sample tubes carry the barcodes identifying the samples, which must be detected as first codes by the optical sensor. Several sample tubes are stored on a sample rack, which is then inserted into the automated analyzer. The sample carrier has individual recordings, in each of which a sample tube can be stored. For the identification of the recordings, further, second codes are attached to the side wall limiting wall elements of the sample carrier. These codes must also be detected by the optical sensor to identify the spatial arrangement of the sample tube.

[0003] Bei bekannten Systemen der Analyseautomation müssen die zweiten Codes einzeln an den jeweils vorgesehenen Positionen am Probenträger fixiert, vorzugsweise aufgeklebt werden. Bereits diese Arbeitsvorgänge bergen erhebliche Fehlerrisiken, da es leicht zu Verwechslungen von einzelnen Codes und damit zu einer fehlerhaften Anordnung des zweiten Codes am Probenträger kommen kann. Dadurch entstehen fehlerhafte Zuordnungen dieser Codes zu den auf den Probenröhrchen aufgebrachten Barcodes. In known systems of analysis automation, the second codes must be individually fixed to the respectively provided positions on the sample carrier, preferably glued. Already these operations entail considerable error risks, since it can easily lead to confusion of individual codes and thus to a faulty arrangement of the second code on the sample carrier. This results in erroneous assignments of these codes to the barcodes applied to the sample tubes.

[0004] Eine weitere erhebliche Fehlerquelle besteht darin, dass die Codes an dem Probenträger und die Barcodes auf den Probenröhrchen alle einzeln nacheinander gelesen werden. Aus der zeitlichen Folge der einzeln gelesenen Codes und Barcodes muss dann jeweils der Barcode eines Probenröhrchens zu dem zugehörigen Code am Probenträger zugeordnet werden. Eine weitere Fehlerquelle ist bei Einschieben eines Probenträgers in einen Analyseautomaten gegeben. Insbesondere dann, wenn mit dem Probenträger mehrfach eine Aus- und Einführbewegung durchgeführt wird, kann es zu Verwechslungen von Codes kommen. Another significant source of error is that the codes on the sample carrier and the barcodes on the sample tubes are all read one at a time. From the time sequence of the individually read codes and barcodes, the barcode of a sample tube must then be assigned to the corresponding code on the sample carrier. Another source of error is given when inserting a sample carrier in an automatic analyzer. In particular, when a removal and insertion movement is carried out several times with the sample carrier, it can lead to confusion of codes.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels derer eine schnelle und zuverlässige Codeerfassung ermöglicht wird. The invention has for its object to provide a sensor arrangement of the type mentioned, by means of which a fast and reliable code detection is possible.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele 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.

[0007] Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung mit einem optischen Sensor und umfasst eine Flächenkamera mit einer matrixförmigen Anordnung von Pixeln, sowie ein der Flächenkamera vorgeordnetes Optikelement, mittels dessen von einem Code zurückreflektierte Lichtstrahlen auf die Flächenkamera abgebildet werden. In einer Auswerteeinheit werden zur Dekodierung eines Codes Ausgangssignale der Pixel der Flächenkamera ausgewertet. Die ersten zu erfassenden Codes sind von Positionscodes gebildet, welche in Form eines Bandes auf einen Probenträger aufgebracht sind, wobei jeder Positionscode im Bereich einer Aufnahme für ein Probenröhrchen angeordnet ist und dessen Position als Codeinformation enthält. Die zweiten zu erfassenden Codes sind als auf den Probenröhrchen aufgebrachte Barcodes vorgesehen. Der optische Sensor weist einen Tiefenschärfebereich derart auf, dass mit dem optischen Sensor die zu erfassenden Codes für in unterschiedliche Einschubfächer eines Analyseautomaten einzuführende Probenträger erfasst werden können. Mit dem optischen Sensor wird simultan ein Barcode eines Probenröhrchens und der Positionscode der zugeordneten Aufnahme des Probenträgers erfasst. The invention relates to a sensor arrangement with an optical sensor and comprises a surface camera with a matrix-like arrangement of pixels, as well as an area camera upstream optical element by means of which a code back reflected light beams are imaged on the surface camera. In an evaluation unit output signals of the pixels of the area camera are evaluated for the decoding of a code. The first codes to be detected are formed by position codes which are applied in the form of a band to a sample carrier, wherein each position code is arranged in the region of a receptacle for a sample tube and contains its position as code information. The second codes to be detected are provided as barcodes applied to the sample tube. The optical sensor has a depth of focus range in such a way that the codes to be detected for sample carriers to be inserted into different slots of an automatic analyzer can be detected with the optical sensor. With the optical sensor, a barcode of a sample tube and the position code of the associated receptacle of the sample carrier are detected simultaneously.

[0008] Mit der erfindungsgemässen Sensoranordnung wird eine fehlersichere und zuverlässige Codeerfassung für Anwendungen im Bereich der Analyseautomation ermöglicht. Insbesondere wird eine fehlersichere Identifizierung und Verfolgung von Proben, insbesondere Blut- oder Urinproben, bei deren Zuführung zu einem Analyseautomaten gewährleistet. With the inventive sensor arrangement, a fail-safe and reliable code detection for applications in the field of analysis automation is possible. In particular, a fail-safe identification and tracking of samples, in particular blood or urine samples, is ensured in their supply to an automatic analyzer.

[0009] Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Sensoranordnung besteht darin, auf Probenträgern, sogenannten Racks, in deren Aufnahmen mit Barcodes gekennzeichnete Proben enthaltende Probenröhrchen gelagert sind und welche Analyseautomaten zugeführt werden, in Form eines Bandes alle Positionscodes, welche die Positionen der einzelnen Aufnahmen kodieren, aufgebracht werden. Damit entfällt eine wesentliche Fehlerquelle, die zu Fehlzuordnung von Proben führen kann, da eine Einzelanbringung von Positionscodes an einem Rack vermieden werden kann. Vielmehr sind alle Positionscodes für ein Rack auf einem Band in vorgegebenen Sollpositionen zueinander angeordnet. Das Band kann dann in einem Arbeitsvorgang am Rack fixiert werden, wodurch alle Aufnahmen des Racks korrekt mit den richtigen Positionscodes gekennzeichnet sind. Der Begriff Band umfasst dabei generell Folien, Kunststoffbänder, metallische Bänder und dergleichen. Die Positionscodes selbst bestehen vorteilhaft aus zweidimensionalen Codes, die beispielsweise auf das Band aufgedruckt sind. A significant advantage of the inventive sensor arrangement is stored on sample carriers, so-called racks, in their recordings with barcodes labeled samples containing sample tubes and which automatic analyzers are supplied in the form of a band all position codes, which encode the positions of the individual recordings, be applied. This eliminates a significant source of error that can lead to sample misallocation by eliminating the need to attach location codes to a rack. Rather, all position codes for a rack on a belt in predetermined target positions are arranged to each other. The tape can then be fixed to the rack in one operation so that all the rack's images are correctly marked with the correct location codes. The term band generally encompasses films, plastic strips, metallic strips and the like. The position codes themselves advantageously consist of two-dimensional codes which are printed, for example, on the tape.

[0010] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit dem optischen Sensor in einem Lesevorgang zugleich der Barcode eines Probenröhrchens und der Positionscode der Aufnahme, in welcher das Probenröhrchen im Rack gelagert ist, erfasst werden kann. Abgesehen davon, dass die Detektionszeiten mit dem optischen Sensor dadurch erheblich verkürzt werden, besteht ein weiterer wesentlicher Vorteil darin, dass durch das simultane Lesen des Barcodes des Probenröhrchens und des Positionscodes der zugeordneten Aufnahme am Rack Fehlzuordnungen von Barcodes zu Positionscodes systematisch ausgeschlossen sind. Another essential advantage of the invention is that the barcode of a sample tube and the position code of the receptacle, in which the sample tube is mounted in the rack, can be detected with the optical sensor in a read operation at the same time. Apart from the fact that the detection times are significantly shortened by the optical sensor, there is a further significant advantage is that the simultaneous reading of the bar code of the sample tube and the position codes of the assigned receptacle on the rack system misregistration of bar codes are systematically excluded.

[0011] Zur Durchführung von Analysen im Analyseautomaten werden Racks mit einzelnen Proben in unterschiedliche Einschubfächer des Analyseautomaten eingeschoben, wobei dadurch die einzelnen Racks in unterschiedlichen Distanzen zum optischen Sensor angeordnet sind. Damit alle Codes auf allen Racks erkannt werden können, ist der optische Sensor so ausgebildet, dass dieser einen entsprechend grossen Tiefenschärfebereich aufweist. To carry out analyzes in automatic analyzers racks are inserted with individual samples in different slots of the automatic analyzer, whereby the individual racks are arranged at different distances from the optical sensor. So that all codes can be recognized on all racks, the optical sensor is designed so that it has a correspondingly large depth of field.

[0012] Gemäss einer ersten Variante wird der Tiefenschärfebereich des optischen Sensors durch eine Sensoranordnung der Flächenkamera und des Optikelements in einer Scheimpflug-Anordnung erhalten. According to a first variant, the depth of focus range of the optical sensor is obtained by a sensor arrangement of the area camera and the optical element in a Scheimpflug arrangement.

[0013] Der Vorteil hierbei besteht darin, dass ohne bewegte Teile ein grosser Tiefenschärfebereich für den optischen Sensor erzielt wird. The advantage here is that without moving parts, a large depth of focus range is achieved for the optical sensor.

[0014] Gemäss einer zweiten Variante wird der Tiefenschärfebereich des optischen Sensors dadurch erhalten, dass das Optikelement als Flüssiglinse mit verstellbarer Brennweite ausgebildet ist. According to a second variant of the depth of focus range of the optical sensor is obtained by the fact that the optical element is designed as a liquid lens with adjustable focal length.

[0015] Der Vorteil hierbei besteht darin, dass für eine Erfassung eines Codes in einer bestimmten Distanz zum optischen Sensor die Brennweite der Flüssiglinse hierzu exakt angepasst werden kann. The advantage here is that for a detection of a code at a certain distance to the optical sensor, the focal length of the liquid lens can be exactly adjusted for this purpose.

[0016] Vorteilhaft ist hierzu eine stationär angeordnete Referenzmarke vorgesehen, welche vom optischen Sensor vor dem Einschieben eines Racks in den Analyseautomaten erfasst wird. Advantageously, a stationary reference mark is provided for this purpose, which is detected by the optical sensor before inserting a rack in the automatic analyzer.

[0017] Durch die Erfassung der stationären Referenzmarke erfolgt mittels des optischen Sensors eine Regelung der Brennweiteneinstellung der Flüssiglinse und mittels dieser Regelung eine Driftkompensation der Flüssiglinse. By detecting the stationary reference mark by means of the optical sensor, a control of the focal length adjustment of the liquid lens and by means of this control, a drift compensation of the liquid lens.

[0018] Wesentlich ist, dass diese Driftkompensation auch während anschliessender Fokusverstellungen der Flüssiglinse erhalten bleibt. It is essential that this drift compensation is maintained during subsequent focus adjustments of the liquid lens.

[0019] Die Referenzmarke weist dabei eine Folge von definierten Kontrastübergängen zwischen hellen und dunklen Flächen auf. Die Regelung im optischen Sensor erfolgt dann derart, dass die Brennweite der Flüssiglinse so eingeregelt wird, dass die oder einige Kontrastübergänge der Referenzmarke mit einer maximalen Schärfe auf der Flächenkamera abgebildet werden. The reference mark has a sequence of defined contrast transitions between light and dark areas. The control in the optical sensor then takes place such that the focal length of the liquid lens is adjusted so that the or some contrast transitions of the reference mark are imaged with a maximum sharpness on the surface camera.

[0020] Durch diese Regelung wird eine wesentliche Fehlerquelle eliminiert, denn bei derartigen Flüssiglinsen ist generell problematisch, dass eine vorgenommene Brennweiteneinstellung aufgrund von Driften infolge von Temperaturschwankungen und Alterungen von Bauelementen ungenau ist. By this regulation, a significant source of error is eliminated, because in such liquid lenses is generally problematic that a focal length adjustment made due to drifts due to temperature fluctuations and aging of components is inaccurate.

[0021] In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird ein Rack in eine Einschubposition des Analyseautomaten eingeschoben. Bei diesem Einschubvorgang wird eine auf dem Rack angeordnete Referenzmarke erfasst. Besonders vorteilhaft ist die Ebene der Referenzmarke geneigt zur Nachweisebene des optischen Sensors. In a subsequent method step, a rack is inserted into an insertion position of the automatic analyzer. This insertion process detects a reference mark on the rack. Particularly advantageously, the plane of the reference mark is inclined to the detection plane of the optical sensor.

[0022] Mit einer derartigen Referenzmarke kann bei deren Abbildung auf der Flächenkamera im optischen Sensor auch die Richtung einer Defokussierung erkannt werden. With such a reference mark, the direction of a defocusing can be detected in the image on the area camera in the optical sensor.

[0023] Durch die Erfassung dieser auf dem Rack angeordneten Referenzmarke erfolgt dann die Generierung eines Steuerbefehls, mittels derer die Flüssiglinse angesteuert wird und deren Fokuslage gesteuert aber ungeregelt auf den Abstand des Racks eingestellt wird. By detecting this arranged on the rack reference mark then the generation of a control command, by means of which the liquid lens is controlled and the focus position controlled but unregulated adjusted to the distance of the rack.

[0024] Ein wesentlicher Vorteil hierbei besteht darin, dass die Fokusverstellung der Flüssiglinse durch eine Steuerung, nicht durch eine Regelung erfolgt. Damit kann die Brennweite der Flüssiglinse sehr schnell an die in unterschiedlichen Distanzen angeordneten Codes angepasst werden, das heisst es wird eine hohe Lesegeschwindigkeit ermöglicht. A significant advantage here is that the focus adjustment of the liquid lens by a controller, not done by a scheme. Thus, the focal length of the liquid lens can be adapted very quickly to the arranged at different distances codes, that is, it is a high reading speed allows.

[0025] Mit dieser Fokuseinstellung können nun alle auf dem Rack angebrachten Positionscodes und Codes erfasst werden. With this focus adjustment, all position codes and codes mounted on the rack can now be detected.

[0026] Gemäss einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung können auf den einzelnen Racks Distanzmarken angeordnet sein, die mittels eines Distanzsensors erfasst werden. Dann kann anhand des für eine Distanzmarke ermittelten Distanzwerts ein Steuerbefehl zur Fokusverstellung der Flüssiglinse generiert werden. According to an alternative embodiment of the invention, distance marks can be arranged on the individual racks, which are detected by means of a distance sensor. Then, based on the distance value determined for a distance mark, a control command for adjusting the focus of the liquid lens can be generated.

[0027] Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mittels eines Sensorelements die Endlagen der in den Analyseautomaten eingeschobenen Probenträger erfasst. Das Sensorelement ist eine Lichtschranke oder eine Reflexionslichtschranke. According to an advantageous embodiment of the invention, the end positions of the inserted into the automatic analyzer sample carrier are detected by means of a sensor element. The sensor element is a light barrier or a reflection light barrier.

[0028] Damit kann auf einfache Weise die korrekte Zufuhr der Probenträger zum Analyseautomaten kontrolliert werden. This can be controlled in a simple manner, the correct supply of sample carriers for automated analyzers.

[0029] Der optische Sensor der erfindungsgemässen Sensoranordnung ist besonders vorteilhaft als stationäres Codelesegerät ausgebildet. The optical sensor of the inventive sensor arrangement is particularly advantageously designed as a stationary code reader.

[0030] Die Flächenkamera ist besonders vorteilhaft von einem CCD-oder CMOS-Array gebildet. Mit derartigen Flächenkameras können die erforderlichen hohen Auflösungen zur Detektion von Codes hoher Dichte erzielt werden. The area camera is particularly advantageously formed by a CCD or CMOS array. With such area cameras, the high resolutions required to detect high density codes can be achieved.

[0031] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der optische Sensor eine eigene Beleuchtungseinheit in Form einer Anordnung von Leuchtdioden auf. In a further advantageous embodiment, the optical sensor has its own lighting unit in the form of an array of LEDs.

[0032] Die Belichtungszeiten der Pixel werden besonders vorteilhaft elektronisch gesteuert. The exposure times of the pixels are particularly advantageously controlled electronically.

[0033] 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.

[0034] 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.

[0035] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1 :<SEP>Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors der erfindungsgemässen Sensoranordnung. <tb>Fig. 2 :<SEP>Darstellung einer Sensoranordnung der Flächenkamera und des Optikelements des optischen Sensors gemäss Fig. 1 . <tb>Fig. 3 :<SEP>Sensoranordnung mit dem optischen Sensor gemäss Fig. 1 an einem Analyseautomaten mit zugeordneten Probenträgern. <tb>Fig. 4 :<SEP>Seitenansicht eines Probenträgers gemäss Fig. 2 . <tb>Fig. 5 :<SEP>Draufsicht auf den Probenträger gemäss Fig. 3 . <tb>Fig. 6a , b :<SEP>Einzeldarstellungen einer Referenzmarke für die Sensoranordnung gemäss Fig. 3 .The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it: <Tb> FIG. 1: <SEP> Embodiment of an optical sensor of the sensor arrangement according to the invention. <Tb> FIG. 2: <SEP> Representation of a sensor arrangement of the area camera and of the optical element of the optical sensor according to FIG. 1. <Tb> FIG. 3: <SEP> Sensor arrangement with the optical sensor according to FIG. 1 on an automatic analyzer with assigned sample carriers. <Tb> FIG. 4: <SEP> Side view of a sample carrier according to FIG. 2. <Tb> FIG. 5: <SEP> Top view of the sample carrier according to FIG. 3. <Tb> FIG. 6a, b: <SEP> Individual representations of a reference mark for the sensor arrangement according to FIG. 3.

[0036] Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines 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 umfasst. Die von der Beleuchtungseinheit 3 emittierten Lichtstrahlen 4 werden durch ein Austrittsfenster 5 in der Frontwand geführt und dienen zur Ausleuchtung eines Erfassungsbereiches 27, 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. Fig. 1 shows schematically the structure of an 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. The light beams 4 emitted by the lighting unit 3 are guided through an exit window 5 in the front wall and serve to illuminate a detection area 27, in which codes can be detected. The codes may generally be formed as one-dimensional or two-dimensional codes. 1 shows an exemplary embodiment of a one-dimensional code in the form of a barcode 6.

[0037] Auf den Barcode 6 auftreffende Lichtstrahlen 4 werden von diesem zurückreflektiert und gelangen durch das Austrittsfenster 5 des Gehäuses 2 auf eine Empfängereinheit des optischen Sensors 1. Die Empfängereinheit umfasst eine Flächenkamera 7 mit einer matrixförmigen Anordnung von Pixeln 7a, das heisst lichtempfindlichen Empfangselementen. Bevorzugt ist die Flächenkamera 7 in Form eines CMOS-Arrays oder CCD-Arrays gebildet. On the bar code 6 incident light beams 4 are reflected back from this and pass through the exit window 5 of the housing 2 on a receiver unit of the optical sensor 1. The receiver unit comprises a surface camera 7 with a matrix-like arrangement of pixels 7a, that is, photosensitive receiving elements. Preferably, the area camera 7 is formed in the form of a CMOS array or CCD array.

[0038] Der Flächenkamera 7 ist ein Optikelement 8 vorgeordnet. Mit diesem Optikelement 8 erfolgt eine Abbildung der Lichtstrahlen 4 auf die Flächenkamera 7. The area camera 7 is preceded by an optical element 8. With this optical element 8, an image of the light beams 4 on the area camera 7 takes place.

[0039] Die Beleuchtungseinheit 3 und die Flächenkamera 7 sind an eine Auswerteeinheit 9 angeschlossen, die von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. Damit dient die Auswerteeinheit 9 einerseits zur Steuerung der Beleuchtungseinheit 3. Andererseits dient die Auswerteeinheit 9 zur Auswertung der Ausgangssignale der einzelnen Pixel 7a der Flächenkamera 7, das heisst zur Auswertung der mit der Flächenkamera 7 erfassten Bildinformation eines Codes. The illumination unit 3 and the area camera 7 are connected to an evaluation unit 9, which is formed by a microprocessor or the like. On the other hand, the evaluation unit 9 is used to evaluate the output signals of the individual pixels 7a of the area camera 7, that is, to evaluate the image information of a code captured by the area camera 7.

[0040] 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 7 ein dem Barcode 6 entsprechendes Kontrastbild liefern, vorausgesetzt der Barcode 6 befindet sich innerhalb eines bestimmten Tiefenschärfebereichs 10, innerhalb dessen das Kontrastmuster des Barcodes 6 hinreichend scharf auf der Flächenkamera 7 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 7 a the barcode Provide 6 corresponding contrast image, provided that the barcode 6 is located within a certain depth of field range 10, within which the contrast pattern of the barcode 6 is sufficiently sharp imaged on the area camera 7.

[0041] In der Auswerteeinheit 9 ist in Form von Softwaremodulen eine Dekodiereinheit implementiert, mittels derer anhand der mit der Flächenkamera 7 erfassten Bildinformationen der Barcode 6 detektiert wird, das heisst die im Strichmuster des Barcodes 6 enthaltenen Informationen erfasst werden können. In the evaluation unit 9, 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 7, that is, the information contained in the bar pattern of the barcode 6 can be detected.

[0042] Gemäss einer ersten Variante besteht das Optikelement 8 des optischen Sensors 1 gemäss Fig. 1 aus einer Linse. According to a first variant, the optical element 8 of the optical sensor 1 according to FIG. 1 consists of a lens.

[0043] Zur Erzielung eines grossen Tiefenschärfebereichs 10 sind die Flächenkamera 7 und das Optikelement 8, das heisst die Linse, in einer Sensoranordnung angeordnet, welche in Fig. 2 veranschaulicht ist. To achieve a large depth of focus range 10, the area camera 7 and the optical element 8, that is to say the lens, are arranged in a sensor arrangement which is illustrated in FIG. 2.

[0044] Bei dieser Scheimpflug-Anordnung sind die Ebene A, in der die Linse, das heisst das Optikelement 8 des optischen Sensors 1 liegt, und die Ebene B, in welcher die Flächenkamera 7 angeordnet ist, um einen Winkel geneigt angeordnet. Mit der Linse wird in einer dritten Ebene C, welche eine Scheimpflug-Ebene bildet, ein Abbild der Flächenkamera 7 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 7 in der Scheimpflug-Ebene bestimmt die Grösse des Tiefenschärfebereichs 10. Bei einer Änderung der Distanz innerhalb des Tiefenschärfebereichs 10 wandert der Barcode 6 entlang der Abbildung der Flächenkamera 7 in der Scheimpflug-Ebene. Solange eine Schnittlinie des Barcodes 6 mit der Abbildung der Flächenkamera 7 in der Scheimpflug-Ebene erhalten wird, wird der entlang dieser Schnittlinie verlaufende Bereich des Barcodes 6 scharf auf die Flächenkamera 7 abgebildet, so dass anhand dessen der Barcode 6 in der Auswerteeinheit 9 dekodiert werden kann. In this Scheimpflug arrangement are the plane A, in which the lens, that is, the optical element 8 of the optical sensor 1 is located, and the plane B, in which the area camera 7 is arranged, arranged inclined by an angle. With the lens, an image of the area camera 7 is generated in a third plane C, which forms a Scheimpflug plane. 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 7 in the Scheimpflug plane determines the size of the depth of field 10. When the distance within the depth of focus range 10 changes, the barcode 6 travels along the image of the area camera 7 in the Scheimpflug plane. As long as a section line of the barcode 6 is obtained with the image of the area camera 7 in the Scheimpflug plane, the area of the barcode 6 running along this section line is sharply imaged onto the area camera 7, so that the barcode 6 in the evaluation unit 9 is decoded on the basis of this can.

[0045] Gemäss einer zweiten Variante ist zur Erzielung eines grossen Tiefenschärfebereichs 10 das Optikelement 8 des optischen Sensors 1 in Form einer Flüssiglinse ausgebildet. Diese Variante soll im Folgenden ausschliesslich betrachtet werden. According to a second variant, the optical element 8 of the optical sensor 1 is designed in the form of a liquid lens to achieve a large depth of focus range 10. This variant will be considered exclusively in the following.

[0046] Zur Verstellung der Brennweite der Flüssiglinse steuert die Auswerteeinheit 9 ein nicht dargestelltes Stellelement an, welches elektrische Signale generiert, mittels derer die Brennweite der Flüssiglinse verändert wird. To adjust the focal length of the liquid lens, the evaluation unit 9 controls an unillustrated actuator, which generates electrical signals by means of which the focal length of the liquid lens is changed.

[0047] Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Sensoranordnung mit dem optischen Sensor 1 gemäss Fig. 1 im Bereich der Analyseautomation. Wie in Fig. 3 dargestellt, werden einem Analyseautomaten 11 Proben wie Blut- oder Urinproben zugeführt. Dabei werden in vorgegebene Einschubfächer 12 des Analyseautomaten 11 Racks 13, das heisst Probenträger in vorgegebene Sollpositionen eingeschoben. Die Racks 13 weisen, wie insbesondere aus den Fig. 4 und 5 , welche ein Rack 13 in einer Einzeldarstellung zeigen, Aufnahmen 14 auf, in welche Probenröhrchen 15, die Proben enthalten, eingesetzt sind. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the sensor arrangement according to the invention with the optical sensor 1 according to FIG. 1 in the area of analysis automation. As shown in FIG. 3, 11 samples such as blood or urine samples are supplied to an automatic analyzer. In this case, 11 racks 13, that is, sample carriers are inserted into predetermined desired positions in predetermined slots 12 of the automatic analyzer. The racks 13, as shown in particular in FIGS. 4 and 5, which show a rack 13 in a single representation, have receptacles 14 into which sample tubes 15 containing samples are inserted.

[0048] Zur Identifikation jeder Probe ist auf dem jeweiligen Probenröhrchen 15 ein Barcode 6 aufgebracht. Für eine eindeutige Zuordnung und Verfolgung der Probe ist es zudem erforderlich, dass die Position des Probenröhrchens 15 sicher erfasst werden kann. Hierzu ist jeder Aufnahme 14 des Racks 13 ein Positionscode 16 zugeordnet, der unterhalb dieser Aufnahme 14 angeordnet ist und der die Position der Aufnahme 14 eindeutig identifiziert. Die Positionscodes 16 sind als zweidimensionale Codes ausgebildet. Erfindungsgemäss sind alle Positionscodes 16 für einen Rack 13 in vorgegebenen Sollpositionen auf einem Band 17 angeordnet, das im vorliegenden Fall von einer Folie gebildet ist. Das Band 17 wird in einem Arbeitsschritt auf dem Rack 13 in einer Sollposition aufgeklebt. Dadurch sind automatisch die Positionscodes 16 des Bands 17 korrekt den jeweiligen Aufnahmen 14 zugeordnet. For identification of each sample, a barcode 6 is applied to the respective sample tube 15. For a clear assignment and tracking of the sample, it is also necessary that the position of the sample tube 15 can be detected securely. For this purpose, each receptacle 14 of the rack 13 is associated with a position code 16 which is arranged below this receptacle 14 and which uniquely identifies the position of the receptacle 14. The position codes 16 are formed as two-dimensional codes. According to the invention, all position codes 16 for a rack 13 are arranged in predetermined desired positions on a belt 17, which in the present case is formed by a film. The tape 17 is glued in one step on the rack 13 in a desired position. As a result, the position codes 16 of the band 17 are automatically assigned to the respective recordings 14 correctly.

[0049] Am vorderen Ende jedes Racks 13 befindet sich eine Distanzmarke 18, die von einer Marke mit einer hoch reflektierenden Fläche gebildet ist. Gegen diese Distanzmarke 18 werden mit einem Distanzsensor 19 (Fig. 3 ) Distanzmessungen durchgeführt, wenn das jeweilige Rack 13 in Richtung des Analyseautomaten 11 bewegt wird. Der Distanzsensor 19 bildet im vorliegenden Fall eine vom optischen Sensor 1 unabhängige Einheit und ist als Triangulationssensor ausgebildet. Der Distanzsensor 19 umfasst einen Messlichtstrahlen 20 emittierenden Sender 21 und einen Messlichtstrahlen 20 empfangenden ortsauflösenden Empfänger 22. Prinzipiell kann der Distanzsensor 19 auch im optischen Sensor 1 integriert sein. At the front end of each rack 13 is a spacer mark 18 formed by a mark having a highly reflective surface. Distance measurements are carried out against this distance mark 18 with a distance sensor 19 (FIG. 3) when the respective rack 13 is moved in the direction of the automatic analyzer 11. In the present case, the distance sensor 19 forms a unit independent of the optical sensor 1 and is designed as a triangulation sensor. The distance sensor 19 comprises a transmitter 21 emitting measuring light beams 20 and a spatially resolving receiver 22 receiving measuring light beams 20. In principle, the distance sensor 19 can also be integrated in the optical sensor 1.

[0050] Weiterhin ist anschliessend an die Distanzmarke 18 an einer Schrägfläche jedes Racks 13 eine Referenzmarke 23 angeordnet, die in Form einer sogenannten MTF-(modulation transfer function) Marke ausgebildet ist. Beispiele einer Referenzmarke 23 sind in den Fig. 6a und 6b in Einzeldarstellungen dargestellt. Die Referenzmarke 23 weist ein vorgegebenes Muster alternierend angeordneter heller und dunkler Flächen auf. Die Grenzlinien zwischen diesen Flächen bilden definierte Kontrastübergänge. Eine weitere stationär angeordnete Referenzmarke 23a befindet sich, wie Fig. 3 zeigt, an einem Rand des Analyseautomaten 11, dem optische Sensor 1 gegenüberliegend angeordnet. Die Referenzmarken 23, 23a werden mittels des optischen Sensors 1 erfasst und ausgewertet. Schliesslich ist als weitere Sensoreinheit, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Reflexionslichtschranke 24 mit einem zugeordneten Reflektor 25 vorgesehen. Die Reflexionslichtschranken 24 sind im Eingangsbereich des Analyseautomaten 11 an gegenüberliegenden Seiten so angeordnet, dass bei freiem Strahlengang von der Reflexionslichtschranke 24 emittierte Sendelichtstrahlen 26 vom Reflektor 25 zurück zur Reflexionslichtschranke 24 reflektiert werden. Mit dieser Reflexionslichtschranke 24 werden die korrekten Endlagen der Racks 13 im Analyseautomaten 11 erfasst. Nur wenn die Racks 13 vollständig in den Analyseautomaten 11 eingeschoben werden, wird ein freier Strahlengang der Reflexionslichtschranke 24 erhalten. Vorzugsweise wird der Betrieb des Analyseautomaten 11 erst dann freigegeben, wenn alle Racks 13 korrekt in den Analyseautomaten 11 eingeführt wurden. Furthermore, subsequently to the distance mark 18 on a sloping surface of each rack 13, a reference mark 23 is arranged, which is designed in the form of a so-called MTF (modulation transfer function) brand. Examples of a reference mark 23 are shown in FIGS. 6a and 6b in individual representations. The reference mark 23 has a predetermined pattern of alternately arranged light and dark areas. The boundary lines between these surfaces form defined contrast transitions. A further stationarily arranged reference mark 23a is located, as shown in FIG. 3, on an edge of the automatic analyzer 11, opposite the optical sensor 1. The reference marks 23, 23a are detected and evaluated by means of the optical sensor 1. Finally, as a further sensor unit, as shown in FIG. 3, a reflection light barrier 24 with an associated reflector 25 is provided. The reflection light barriers 24 are arranged at opposite sides in the entrance area of the automatic analyzer 11 so that, when the beam path is clear, transmitted light beams 26 emitted by the reflection light barrier 24 are reflected by the reflector 25 back to the reflection light barrier 24. With this reflection light barrier 24, the correct end positions of the racks 13 are detected in the automatic analyzer 11. Only when the racks 13 are fully inserted into the automatic analyzer 11, a free beam path of the reflective light barrier 24 is obtained. Preferably, the operation of the automatic analyzer 11 is only released when all racks 13 have been correctly inserted into the automatic analyzer 11.

[0051] Anhand der Detektion der stationär angeordneten Referenzmarke 23a mittels des optischen Sensors 1 erfolgt eine Driftkompensation der brennweitenverstellbaren Flüssiglinse des optischen Sensors 1 bevor die Racks 13 in den Analyseautomaten 11 eingeschoben werden. Mittels einer in der Auswerteeinheit 9 des optischen Sensors 1 integrierten Regeleinheit wird die Brennweite der Flüssiglinse so eingeregelt, dass die Referenzmarke 23 a mit maximaler Schärfe auf die Flächenkamera 7 abgebildet wird. Die Scharfstellung der Abbildung erfolgt anhand der definierten Kontrastübergänge der Referenzmarke 23a. Durch diese Regelung werden Drifteffekte der Fokuseinstellung infolge von Temperaturschwankungen oder Alterungen von Bauteilen kompensiert. Based on the detection of the stationarily arranged reference mark 23a by means of the optical sensor 1, a drift compensation of the focal length adjustable liquid lens of the optical sensor 1 before the racks 13 are inserted into the automatic analyzer 11. By means of a control unit integrated in the evaluation unit 9 of the optical sensor 1, the focal length of the liquid lens is adjusted so that the reference mark 23 a is imaged on the area camera 7 with maximum sharpness. The focusing of the image takes place on the basis of the defined contrast transitions of the reference mark 23a. This control compensates drift effects of focus adjustment due to temperature variations or aging of components.

[0052] Bei der nachfolgenden Codeerfassung der Barcodes 6 und Positionscodes 16 auf einem Rack 13 erfolgt die zur Erzielung des geforderten Tiefenschärfebereichs 10 erforderliche Brennweitenverstellung der Flüssiglinse des optischen Sensors 1 nicht mehr in einem geregelten Betrieb sondern wird abhängig von Steuerbefehlen gesteuert. Die Steuerbefehle enthalten die mit dem Distanzsensor 19 ermittelten Distanzwerte, wenn ein Rack 13 in Richtung eines Einschubfachs 12 bewegt wird. Je nachdem, in welches Einschubfach 12 ein Rack 13 eingeschoben wird, wird mit dem Distanzsensor 19 ein entsprechender Distanzwert erhalten. Abhängig hiervon wird die Brennweite der Flüssiglinse durch den Steuerbefehl, der in den optischen Sensor 1 eingelesen wird, auf einen entsprechenden Wert eingestellt. In the subsequent code detection of the bar codes 6 and position codes 16 on a rack 13 required to achieve the required depth of focus range 10 focal length adjustment of the liquid lens of the optical sensor 1 is no longer in a controlled operation but is controlled depending on control commands. The control commands include the distance values determined by the distance sensor 19 when a rack 13 is moved in the direction of a slot 12. Depending on which slot compartment 12 a rack 13 is inserted, a distance value is obtained with the distance sensor 19. Depending on this, the focal length of the liquid lens is adjusted to a corresponding value by the control command read into the optical sensor 1.

[0053] Alternativ können anhand der Erfassung der Referenzmarken 23 auf den einzelnen Racks Steuerbefehle zur Fokusverstellung der Flüssiglinse generiert werden, so dass deren Fokuslage auf die Distanz des Racks zum optischen Sensor 1 angepasst ist. Vorzugsweise ist die Referenzmarke 23 wie in Fig. 5 dargestellt schräg auf dem Rack angeordnet. Bei Detektion der schräggestellten Referenzmarke 23 an den Racks 13 kann nicht nur der Grad der Defokussierung der Abbildung der Referenzmarke 23 sondern die Richtung der Defokussierung ermittelt werden. Anstelle einer Schrägstellung der Referenzmarke 23 selbst kann diese auch, wie Fig. 6a zeigt, schräg verlaufende Kontrastübergänge aufweisen. Mit den so gewonnen Informationen aus der Referenzmarke kann somit ein präziser Steuerbefehl für die Fokusverstellung generiert werden. Alternatively, control commands for adjusting the focus of the liquid lens can be generated based on the detection of the reference marks 23 on the individual racks, so that their focal position is adapted to the distance of the rack to the optical sensor 1. Preferably, the reference mark 23 is arranged obliquely on the rack as shown in FIG. Upon detection of the inclined reference mark 23 on the racks 13, not only the degree of defocusing of the image of the reference mark 23 but the direction of the defocusing can be determined. Instead of an inclination of the reference mark 23 itself, this can also, as shown in FIG. 6a, have oblique contrast transitions. With the information thus obtained from the reference mark thus a precise control command for the focus adjustment can be generated.

[0054] Mit der Brennweiteneinstellung der Flüssiglinse können dann auf ein bestimmtes Rack die Barcodes 6 und Positionscodes 16 auf diesem Rack 13 mit dem optischen Sensor 1 erfasst und dekodiert werden. Fig. 3 zeig den Erfassungsbereich 27 der Flächenkamera 7 des optischen Sensor 1, der bei einer solchen Codeerfassung erhalten wird. Der Erfassungsbereich 27 ist so dimensioniert, dass mit einer Bildaufnahme der Flächenkamera 7 der Barcode 6 eines Positionscodes 16 und der zum Probenröhrchen 15 gehörige Positionscode 16 auf dem Band 17 erfasst werden kann. Durch diese simultane Codeerfassung werden Fehlzuordnungen von Barcodes 6 des Probenröhrchens 15 zu falschen Aufnahmepositionen prinzipiell ausgeschlossen. With the focal length adjustment of the liquid lens, the barcodes 6 and position codes 16 can then be detected and decoded on this rack 13 with the optical sensor 1 to a specific rack. Fig. 3 shows the detection area 27 of the area camera 7 of the optical sensor 1, which is obtained in such a code detection. The detection area 27 is dimensioned so that the barcode 6 of a position code 16 and the position code 16 associated with the sample tube 15 can be detected on the belt 17 with an image acquisition of the area camera 7. Due to this simultaneous code detection, misadjustments of barcodes 6 of the sample tube 15 to false receiving positions are excluded in principle.

[0055] Durch die Steuerung der Flüssiglinse kann diese schnell an wechselnde Distanzen der zu erfassenden Codes angepasst werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die Barcodes 6 und Positionscodes 16 auf den einzelnen Racks 13 während der Einschubbewegungen der Racks 13 in den Analyseautomaten 11 sicher erfasst werden können. Durch die zuvor erfolgte Driftkompensation sind die Brennweiteneinstellungen durch die Steuerbefehle nicht durch Drifteffekte beeinträchtigt. By controlling the liquid lens, it can be quickly adapted to changing distances of the codes to be detected. This ensures that the barcodes 6 and position codes 16 on the individual racks 13 during the insertion movements of the racks 13 can be reliably detected in the automatic analyzer 11. Due to the previously performed drift compensation, the focal length settings are not affected by drift effects due to the control commands.

[0056] Durch die Referenzierung der Codeerfassung auf die zuvor durchgeführte Referenzmessung gegen die Positionsmarken 16 können zudem Abbildungsfehler, die durch eine Rolling-Shutter-Belichtung entstehen, kompensiert werden. By referencing the code detection on the previously performed reference measurement against the position marks 16 also aberrations that arise through a rolling shutter exposure can be compensated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0057] <tb>(1)<SEP>Optischer Sensor <tb>(2)<SEP>Gehäuse <tb>(3)<SEP>Beleuchtungseinheit <tb>(4)<SEP>Lichtstrahlen <tb>(5)<SEP>Austrittsfenster <tb>(6)<SEP>Barcode <tb>(7)<SEP>Flächenkamera <tb>(7a)<SEP>Pixel <tb>(8)<SEP>Optikelement <tb>(9)<SEP>Auswerteeinheit <tb>(10)<SEP>Tiefenschärfebereich <tb>(11)<SEP>Analyseautomat <tb>(12)<SEP>Einschubfach <tb>(13)<SEP>Rack <tb>(14)<SEP>Aufnahme <tb>(15)<SEP>Probenröhrchen <tb>(16)<SEP>Positionscode <tb>(17)<SEP>Band <tb>(18)<SEP>Distanzmarke <tb>(19)<SEP>Distanzsensor <tb>(20)<SEP>Messlichtstrahlen <tb>(21)<SEP>Sender <tb>(22)<SEP>Empfänger <tb>(23)<SEP>Referenzmarke <tb>(23a)<SEP>Referenzmarke <tb>(24)<SEP>Reflexionslichtschranke <tb>(25)<SEP>Reflektor <tb>(26)<SEP>Sendelichtstrahlen <tb>(27)<SEP>Erfassungsbereich[0057] <tb> (1) <SEP> Optical sensor <Tb> (2) <September> Housing <Tb> (3) <September> lighting unit <Tb> (4) <September> beams <Tb> (5) <September> exit window <Tb> (6) <September> Barcode <Tb> (7) <September> Areascan <Tb> (7a) <September> Pixel <Tb> (8) <September> optical element <Tb> (9) <September> evaluation <Tb> (10) <September> depth of field <Tb> (11) <September> Analysis Machine <Tb> (12) <September> insertion compartment <Tb> (13) <September> Rack <Tb> (14) <September> Recording <Tb> (15) <September> test tube <Tb> (16) <September> position code <Tb> (17) <September> Band <Tb> (18) <September> distance mark <Tb> (19) <September> Distance Sensor <Tb> (20) <September> measuring light rays <Tb> (21) <September> Stations <Tb> (22) <September> Recipient <Tb> (23) <September> reference mark <Tb> (23a) <September> reference mark <Tb> (24) <September> Retroreflective <Tb> (25) <September> Reflector <Tb> (26) <September> transmitted light beams <Tb> (27) <September> detection range

Claims

A sensor arrangement with an optical sensor (1) comprising an area camera (7) with a matrix-like arrangement of pixels (7a), an optical element (8) arranged upstream of the area camera (7), by means of which light beams (4) reflected back from a code on the Area camera (7) are imaged, and an evaluation unit (9), in which for decoding a code output signals of the pixels (7a) of the area camera (7) are evaluated, characterized in that first to be detected codes of position codes (16) are formed, which are applied in the form of a band (17) on a sample carrier, wherein each position code (16) in the region of a receptacle (14) for a sample tube (15) is arranged and its position contains as code information that as the second to be detected codes on the Provided that the optical sensor (1) has a depth of field (10) such that the optical sensor (1) the codes to be detected for sample holders to be inserted in different compartments (12) of an automatic analyzer (11) can be detected and that simultaneously with the optical sensor (1) a barcode (6) of a sample tube (15) and the position code (16) of the associated recording (14) of the sample carrier is detected.

2. Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that each position code (16) below the associated receptacle (14) is arranged.

3. Sensor arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that each position code (16) is a two-dimensional code.

4. Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depth of focus range (10) of the optical sensor (1) by a sensor arrangement of the area camera (7) and the optical element (8) is obtained in a Scheimpflug arrangement.

5. Sensor arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depth of field (10) of the optical sensor (1) is obtained in that the optical element (8) is designed as a liquid lens with adjustable focal length.

6. Sensor arrangement according to claim 5, characterized in that a stationarily arranged reference mark (23 a) is provided, wherein by detecting the reference mark (23 a) by means of the optical sensor (1), a regulation of the focal length adjustment of the liquid lens.

7. Sensor arrangement according to claim 5, characterized in that by detecting a reference mark (23) by means of the optical sensor (1), a regulation of the focal length adjustment of the liquid lens takes place.

8. Sensor arrangement according to claim 6, characterized in that by means of the control, a drift compensation of the liquid lens takes place.

9. Sensor arrangement according to one of claims 6 or 7, characterized in that the plane of the reference mark (23) inclined to the detection plane of the optical sensor (1).

10. Sensor arrangement according to one of claims 5 to 9, characterized in that the focal length of the liquid lens is adjusted by a control command adjusted value as a function of the detection of a reference mark (23).

11. Sensor arrangement according to one of claims 5 to 10, characterized in that a spacer mark (18) is provided on each sample carrier.

12. Sensor arrangement according to claim 11, characterized in that by means of a distance sensor (19), the distance of a distance mark (18) on a sample carrier relative to the optical sensor (1) is determined, depending on the determined distance in the optical sensor (1) Control command is generated, by means of which a focal length adjustment of the liquid lens takes place on this distance value.

13. Sensor arrangement according to claim 12, characterized in that the distance sensor (19) in the optical sensor (1) is integrated.

14. Sensor arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that by means of a sensor element, the end positions of the inserted into the automatic analyzers (11) sample carriers are detected.

15. Sensor arrangement according to claim 14, characterized in that the sensor element is a light barrier or a reflection light barrier (24).