DE10016349A1 - Verfahren und Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes - Google Patents
Verfahren und Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines ObjektesInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung bzw. Helligkeitsbewertung, wobei von einer Strahlungsquelle auf das Objekt Strahlung emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem photosensitiven Element, wie Farberkennungssensor, erfaßt wird. Um bei hoher Messgenauigkeit Objekte detektieren zu können, wobei Abstandsänderungen zwischen Objekt und photoempfindlichem Element zu einer Messverfälschung im Wesentlichen nicht führen sollen, wird vorgeschlagen, dass reflektierte Strahlung mittels eines sich in Richtung des photosensitiven Elements verjüngenden lichtleitenden Elements auf das photosensitive Element geleitet wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes
mittels Farberkennung bzw. Helligkeitsbewertung, wobei von einer Strahlungsquelle auf das
Objekt Strahlung emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem photosen
sitiven Element wie Farberkennungssensor erfaßt wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf
eine Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung bzw.
Helligkeitsbewertung umfassend eine auf das Objekt Strahlung emittierende Strahlungsquelle
wie LED sowie zumindest ein von dem Objekt reflektierte Strahlung erfassendes photosen
sitives Element wie Farberkennungssensor.
Um Objekte zu erkennen oder zu positionieren bzw. deren Ausrichtung und/oder Lage zu
erfassen, können Farberkennungssensoren oder Farbidentifikationssensoren benutzt werden,
die wie herkömmliche Positionssensoren einsetzbar sind. Unterscheidungsmerkmal hierbei ist
die Farbe des Objektes. Dabei werden die Farben des Objektes mit vorgegebenen Soll-Farben
verglichen, so dass z. B. dann, wenn die detektierte Farbe mit der Soll-Farbe innerhalb eines
Toleranzbereiches übereinstimmt, ein Signal gesetzt wird. Aber auch zur Qualitätssicherung
von Produkten können entsprechende Sensoren zum Einsatz gelangen.
Um die Farbe bzw. Farben sensorisch zu erfassen, kann als Strahlenquelle eine weiße
Lichtquelle benutzt werden. Von dem zu erfassenden Objekt reflektierte Strahlung kann
sodann über Spiegel und Farbfilter in ihre spektralen Anteile rot, grün und blau unterteilt
werden, um aus der sich hieraus ergebenden Farbzusammensetzung der jeweiligen Teillicht
ströme die Farbe selbst bestimmen zu können. Die Verwendung von weißem Licht hat dabei
den Vorteil, dass alle Farben erkannt werden können, gleichwenn z. B. bei der Verwendung
einer Halogenlampe als Weißlichtquelle hohe Verlustwärme auftritt. Nachteilig ist des Weite
ren die optische Bearbeitung des reflektierten Lichtes.
Auch ist es bekannt, Objekte mittels Halbleiterbeleuchtung anzustrahlen. Hierzu werden die
Strahlungen einer roten, grünen und blauen LED über wellenlängenabhängig reflektierende
Spiegel und Linsen zu einem Lichtstrahl gebündelt, so dass unter idealen Bedingungen ein
nahezu weißer Lichtpunkt entsteht. Die LEDs werden sequentiell angesteuert und leuchten
daher für wenige Mikrosekunden nach. Das Objekt reflektiert in Abhängigkeit von der
Oberfläche von jeder Farbe einen entsprechenden Anteil, so dass wiederum der Empfänger
den spektralen Lichtanteil in ein entsprechendes Signal wandelt.
Unabhängig von der Art der Lichtquelle und des Aufbaus des Empfängers wird das reflek
tierte Licht über eine Abbildungsoptik auf den Sensor abgebildet. Dabei kann die Optik als
Zwei-Pupillen-Prinzip mit einer Sendepupille und einer getrennten Empfangspupille oder als
Autokollimationsprinzip, bei dem Sende- und Empfangspupille identisch sind, ausgeführt
sein. Werden als Strahlungsquelle mehrere LEDs benutzt, ist der Empfänger farblich breit
bandig empfindlich, wohingegen bei der Verwendung einer weißen LED der Empfänger für
die drei Farbanteile selektiv empfindlich ist.
Nachteilig sind die bekannten Anordnungen dann, wenn sich der Abstand zwischen dem
Objekt zum Sensor ändert. So bewegt sich beim Zwei-Pupillen-Prinzip der Lichtfleck auf
dem Sensor, so dass insbesondere bei einem geringen Abstand zwischen Objekt und Sensor
der Lichtfleck die fotoempfindliche Fläche verlassen kann. Dies wiederum bedeutet, dass eine
starke Änderung der empfangenen spektralen Anteile und somit der sensierten Empfangs
energie gegeben ist mit der Folge, dass erhebliche Messfehler entstehen.
Durch das Autokollimationsprinzip wird zwar der Effekt einer seitlichen Bewegung des
abgebildeten Lichtflecks auf der fotoempfindlichen Fläche verhindert, gleichwenn das
Messsignal durch die Änderung der Bildgröße auf dem Sensor verfälscht werden kann,
insbesondere bei geringen Abständen.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei hoher Messgenauigkeit Objekte
detektiert werden können, wobei Abstandsänderungen zwischen Objekt und photoempfindlichem
Element zu einer Messverfälschung im Wesentlichen nicht führen sollen. Auch sollen
die spektralen Lichtanteile mit erforderlicher Intensität erfassbar sein.
Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen durch ein Verfahren dadurch gelöst,
dass reflektiere Strahlung mittels eines sich in Richtung des photosensitiven Elements
verjüngenden lichtleitenden Elements auf das phosensitive Element geleitet wird. Dabei wird
das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart ausgebildet, dass in das
lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≧ 1, insbesondere n = 2
reflektiert, insbesondere totalreflektiert wird.
Durch die erfindungsgemäße Lehre kann die Empfangspupille stark vergrößert werden; ohne
dass eine Abbildung über optische Linsen erfolgt. Dies wiederum bedeutet, dass eine Ver
änderung von Bildort und Bildgröße in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Objekt und
Farberkennungssensor nicht erfolgt. Mit anderen Worten wird ohne ansonsten durch Linsen
hervorgerufene Abbildungsfehler, also quasi optisch abbildungsfrei bzw. abbildungsfehlerfrei
die Strahlung auf das photosensitive Element gebündelt.
Da ferner das reflektierte Licht vorzugsweise zweimal innerhalb des optischen Leiters reflek
tiert wird, kann in einem großen Abstandsbereich kein Abschattungseffekt durch die räumlich
getrennte Anordnung von Strahlungsquelle wie LED und Lichtleiter auftreten. Durch die
erfindungsgemäße Lehre ergibt sich eine deutlich verbesserte Tiefenschärfe.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die reflektierte Strahlung über das lichtleitende
Element auf (2 × n + 1)2 - 1 virtuelle photosensitive Elemente sowie auf das eine reale
photosensitive Element geleitet wird, wobei n die Anzahl der Reflexionen der reflektierten
Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.
Eine Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung der
eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Objekt und dem
zumindest einen photosensitiven Element ein sich in Richtung des photosensitiven Elementes
verjüngendes lichtleitendes Element angeordnet ist und dass von dem Objekt reflektierte
Strahlung über das lichtleitende Element zu dem photosensitiven Element leitbar ist. Dabei
weist das lichtleitende Element - kurz Lichtleiter genannt - eine Geometrie von vorzugsweise
einem Kegelstumpf oder einem Pyramidenstumpf auf und besteht aus durchsichtigem bzw.
durchscheinendem wie transparentem oder translucentem Vollmaterial.
Der Lichtleiter sowie (virtuelle) Emfpangsapertur für die reflektierte Strahlung sind dabei
derart dimensioniert, dass in dem Lichtleiter einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≧ 1,
insbesondere n = 2 reflektierbar, insbesondere totalreflektierbar ist.
Als Strahlungsquelle wird vorzugsweise eine weißes Licht emittierende LED benutzt. Auch
kann die Strahlungsquelle ein weißes Licht emittierender Laser sein. Der Farberkennungs
sensor selbst weist eine rot-, blau- und grünempfindliche Fläche auf.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die sensorseitige Austrittsfläche des Lichtleiters gleich
strahlungsempfindlicher Gesamtfläche des tatsächlich messenden, also realen Sensors ist.
Bei maximal zweifacher Reflexion von in den Lichtleiter einfallender reflektierter Strahlung
sollte der Lichtleiter mit seiner objektseitigen Eintrittsfläche eine flächige Erstreckung
aufweisen, die zumindest 25-fachem, vorzugsweise mehr als 25-fachem von strahlungs
empfindlicher Gesamtfläche des lichtempfindlichen Elements, also des Sensors entspricht.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das zumindest eine sensitive wie farbsensitive Element, auf
das von dem Objekt reflektierte und das lichtleitende Element durchsetzende Strahlung fällt,
eine Strahlungsenergie sensiert, die von dem einen photosensitiven Element entsprechenden
(2 × n + 1)2 - 1 virtuellen photosensitiven Elementen zuzüglich des einen (realen) photosensi
tiven Element empfangener unmittelbar von dem Objekt reflektierter Strahlung entspricht,
wobei n die maximale Anzahl der Reflexion der Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.
Ferner durchsetzt die von dem Objekt in das lichtleitende Element reflektierte Strahlung eine
scheinbare Aperturblende, die durch zwischen Reflexionsort am Objekt und Gesamtumfangs
rand der virtuellen photosensitiven Elemente aufgespannten Öffnungskegel vorgegeben ist.
Schließlich sollte die Strahlung auf das Objekt in einem nutzbaren Empfangsraum auftreten,
der durch eine Umhüllende begrenzt ist, die durch Gesamtumfangsrand der virtuellen
photosensitiven Elemente sowie Umfangsrand der Eintrittsfläche des lichtleitenden Elementes
aufgespannt ist.
Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich eine kostengünstige Anordnung zum genauen
Erkennen und Positionieren von Objekten mittels Farberkennungssensor bzw. Farbidentifi
kationssensor. Eine brechende Optik wie Linse für die reflektierte Strahlung wird vermieden,
so dass die nach dem Stand der Technik gegebenen Nachteile in Bezug auf das Wandern des
Lichtflecks auf dem fotoempfindlichen Sensor bzw. die unterschiedliche Abbildungsgröße des
Lichtfleckes in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Objekt und Sensor ausgeschlossen
wird. Der Empfangsbereich für zu detektierende Objekte ist relativ groß, wobei eine Ver
fälschung der Messergebnisse durch Abstandsänderungen ausgeschlossen ist.
Weiteren Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den
Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -,
sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden
bevorzugten Ausführungsbeispiels:
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung zum Erkennen von Objekten und
Fig. 2 mit der Anordnung nach Fig. 1 abdeckbare Detektionsbereich.
In Fig. 1 ist rein prinzipiell eine Anordnung zum Erkennen bzw. Positionieren von Objekten
mittels eines als Farberkennungssensor bzw. Farbidentifikationssensor zu bezeichnende
photoempflindichen Elements dargestellt, ohne dass hierdurch die Erfindung eingeschränkt
wird. Vielmehr ist die erfindungsgemäße Lehre auch für Helligkeitsbewertungen von
Objekten bestimmt.
Um ein Objekt 10 erkennen bzw. detektieren zu können, das heißt dessen Farbe mit einer
vorgegebenen Soll-Farbe vergleichen zu können, um bei Übereinstimmung innerhalb eines
Toleranzbereiches oder bei unzulässiger Abweichung entsprechende Signale auszulösen, die
Aussagen über die Qualität des Objektes, dessen Position bzw. Ausrichtung (z. B. Vorder-
Rückseite) oder dessen Kontur ermöglichen, wird dieser im Ausführungsbeispiel von einer als
LED 12 ausgebildeten Lichtquelle punktförmig bestrahlt. Hierzu kann die von der vorzugs
weise weißes Licht emittierenden LED 12 ausgehende Strahlung über eine Linse 14 auf einen
Punkt 16 des Gegenstandes 10 abgebildet werden. Die Strahlung wird von dem Gegenstand
10, das heißt von dem Punkt 16 reflektiert und gelangt über einen trichterförmigen aus
transparentem Vollmaterial wie Acrylglas oder Glas bestehenden Lichtleiter 18 auf einen
Farberkennungssensor 20, der drei farbempfindliche Flächen, das heißt rot-, blau- und
grünempindliche Flächen aufweist.
Die von dem Sender 12 emittierte Strahlung wird von dem Objekt 10 reflektiert, wobei sich
die auftreffenden rot (R), grün (G) und blau (B) Anteile der Strahlung in Abhängigkeit von
dem Objekt 10 bzw. dessen Oberflächenstruktur in reflektierte Anteile R' G' und B' ändern.
Die detektierten Farbanteile R' G' B' werden dann mit Sollvorgaben verglichen.
Der Lichtleiter 18 verjüngt sich in Richtung des Sensors 20, wobei die Austrittsfläche des
Lichtleiters 18 gleich lichtempfindlicher Gesamtfläche des Sensors 20 ist.
Die Geometrie des Trichters 18, der vorzugsweise die Form eines Pyramidenstumpfes zeigt,
ist nun derart gewählt, dass in den Trichter 18 einfallende Strahlung maximal zweimal re
flektiert wird. Hierzu beschreibt der Außenmantel zur Längsachse des Lichtleiters 18 einen
Winkel α von in etwa 6°.
Die Eintrittsfläche 22 weist ihrerseits eine Fläche auf, die zumindest dem 25-fachen der licht
empfindlichen Fläche des Sensors 20 entspricht, sofern der Lichtleiter 18 geometrisch derart
angelegt ist, dass die von dem Objekt 10 reflektierte Strahlung maximal 2 mal in dem
Lichtleiter 18 reflektiert wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird in Abhängigkeit von der Geometrie und dem
Material des Lichtleiters 18 in diesen einfallende und von dem Objekt 10 reflektierte
Strahlung auf (2 × n + 1)2 - 1 virtuelle Sensoren 24 und dem einen realen Sensor 20 geleitet,
wobei die Gesamtstrahlung durch Trichterform des Leiters 18 bedingt auf den realen Sensor
20 auftreffen. n bedeutet dabei die Anzahl der maximaalen Reflexionen der von dem Objekt
10 reflektierten und in den Lichtleiter 18 einfallenden Strahlung.
Da von dem Sensor 20 eine Gesamtempfangsenergie sensiert wird, die bei unmittelbar von
dem Objekt reflektierter Strahlung, ohne dass diese den Lichtleiter 18 durchtritt, der auf die
virtuellen Sensoren 24 und den einen realen Sensor 20 auftreffenden Strahlung entspricht, ist
eine hohe Empfangsenergie sensierbar, wodurch eine hohe Messgenauigkeit erzielbar ist.
Eine reale Eintrittspupille bedarf es für die reflektierte Strahlung nicht. Vielmehr wird eine
scheinbare Eintrittspupille durch einen Öffnungskonus γ gebildet, der zwischen dem Auftreff
punkt 16 der von der Lichtquelle 12 auf das Objekt 10 gelangenden Strahlung und Umfangs
rand der virtuellen Sensoren 24 verläuft. Mit anderen Worte wird die Aperturblende γ durch
einen zwischen Auftreffpunkt 16 und Umfangswand der virtuellen Sensoren aufgespannten
Kegel gebildet.
Der nutzbare Messbereich, der mit der erfindungsgemäßen Anordnung abdeckbar ist, ohne
dass eine Abschattung durch die räumlich getrennte Anordnung der Sendepupille, d. h. der
Linse 14 und dem Lichtleiter 18 erfolgt, wird anhand der Fig. 2 verdeutlicht. In dieser ist
prinzipiell der trichterförmige Lichtleiter 18 eingezeichnet und dessen Lichteintrittsfläche mit
A bezeichnet. Sensorseitig sind der reale, also die Strahlung tatsächlich messende Sensor 20
sowie virtuelle Sensoren mit dem Bezugszeichen 24, 30 und 32 gekennzeichnet. Der
Emfpangsbereich wird nunmehr durch eine Umhüllende bestimmt, die von der Eintrittsfläche
A des Lichtleiters 18 sowie Umfangsrand der Gesamtfläche der virtuellen Sensoren 24, 30,
32 aufgespannt wird. Wird die reflektierte Strahlung in dem Lichtleiter 18 z. B. 3-fach (n = 3)
reflektiert, so ergeben sich insgesamt 48 virtuelle Sensoren jeweils einer Flächenerstreckung
der des realen Sensors 20. Die so aufgespannte Fläche sowie die Eintrittsfläche A des Licht
leiters 18 spannt die entsprechende den nutzbaren Emfpangsbereich umschließende Umhüllende
auf, die in Fig. 2 mit den Begrenzungslinien 34, 36 angegeben ist.
Bei einer Auslegung des Lichtleiters 18 auf zwei Reflexionen (n = 2) ergeben sich 24 virtuelle
Sensoren, so dass sich eine kleinere Gesamtfläche ergibt, so dass die aufgespannte Umhül
lende bei gleicher Eintrittsfläche 18 in den Lichtleiter 18 einen größeren Öffnungswinkel
aufweist, der durch die Strahlen 26, 28 begrenzt ist, die auch in Fig. 1 eingezeichnet sind.
Beträgt die Anzahl der Reflexionen n = 1, so ergibt sich auf Grund der geringeren Gesamt
fläche der virtuellen Sensoren 30 ein noch größerer Öffnungswinkel, der durch die Strahlen
38, 40 begrenzt ist.
Eine Abschattung zwischen Sendepupille und Lichtleiter 18 ergäbe sich in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 für ein Objekt, das im Bereich C mit Strahlung beaufschlagt
wird dann, wenn der Lichtleiter auf n = 2 Reflexionen ausgelegt ist. Dies bedeutet, dass die
außenliegenden virtuellen Sensoren 32 scheinbar mit reflektierter Strahlung nicht beaufschlagt
werden mit der Folge, dass entsprechend die von dem realen Sensor 20 empfangene Strah
lung verringert ist.
Bei einer Auslegung des Lichtleiters 18 auf n = 3 Reflexionen ergäbe sich entsprechend eine
Abschattung für den Fall, dass ein Objekt in dem Bereich C oder D detektiert werden soll.
An Hand der Fig. 2 wird deutlich, dass in einem großen Empfangsbereich Objekte detektiert
bzw. erfaßt werden können, wobei aufgrund fehlender optisch brechender Abbildungen eine
hohe Tiefenschärfe gegeben ist.
Anstelle eines Lichttrichters 18 in Form eine Pyramidenstumpfes kann auch ein Kegelstumpf
verwendet werden. In diesem Fall ist jedoch die Gefahr einer Verfälschung der Farbe des
reflektierten Lichtes gegeben, so dass eine diesbezügliche Anordnung im Wesentlichen nur
zur Selektion von Hell und Dunkel, also insbesondere zur Helligkeitsbewertung geeignet ist.
Claims (20)
1. Verfahren zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung bzw.
Helligkeitsbewertung, wobei von einer Strahlungsquelle auf das Objekt Strahlung
emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem photosensitiven
Element wie Farberkennungssensor erfaßt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass reflektierte Strahlung mittels eines sich in Richtung des photosensitiven Elements
verjüngenden lichtleitenden Elements auf das photosensitive Element geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die reflektierte Strahlung linsenfrei auf das photosensitive Element wie den
Farberkennungssensor geleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart ausgebildet wird,
dass in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≧ 1, ins
besondere n = 2 reflektiert, insbesondere totalreflektiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Strahlungsquelle eine weißes Licht emittierende Lichtquelle wie LED
und/oder als photosensitives Element ein solches mit m ≧ 1 spektral unterschiedlich
empflindlichen photosensitiven Flächen wie rot-, blau- und grünempfindlichen
Flächen verwendet werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die reflektierte Strahlung über das lichtleitende Element auf (2 × n + 1)2 - 1
virtuelle photosensitive Elemente sowie auf das eine (reale) photosensitive Element
geleitet wird, wobei n die Anzahl der Reflexionen der reflektierten Stahlung in dem
lichtleitenden Element ist.
6. Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes (10) mittels Farberken
nung bzw. Helligkeitsbewertung umfassend eine auf das Objekt Strahlung emit
tierende Strahlungsquelle (12) wie LED sowie zumindest ein von dem Objekt reflek
tierte Strahlung erfassendes photosensitives Element (20) wie Farberkennungssensor,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem Objekt (10) und dem zumindest einen photosensitiven Element
(20) ein sich in Richtung des photosensitiven Elementes verjüngendes lichtleitendes
Element (18) angeordnet ist und dass von dem Objekt reflektierte Strahlung über das
lichtleitende Element zu dem photosensitiven Element leitbar ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lichtleitende Element (18) eine Kegelstumpf- oder Pyramidenstumpfgeome
trie aus lichtdurchlässigem wie transparentem oder translucentem Vollmaterial auf
weist.
8. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lichtleitende Element (18) aus Acrylglas oder Glas besteht.
9. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lichtleitende Element (18) für die reflektierte Strahlung derart dimensioniert
ist, dass von dem Objekt (10) reflektierte und in das lichtleitende Element einfallende
Strahlung maximal n-mal mit n ≧ 1, insbesondere n = 2 reflektierbar insbesondere
totalreflektierbar ist.
10. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Strahlungsquelle (12) eine weißes Licht emittierende Lichtquelle und/oder als
photosensitives Element (20) ein solches mit m ≧ 1 spektral unterschiedlich empfind
lichen photosensitiven Flächen ist.
11. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlungsquelle (12) eine weißes Licht emittierende LED ist.
12. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlungsquelle ein weißes Licht emittierender Laser ist.
13. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlungsquelle (12) aus zumindest einer rot-, einer grün- und einer blau
emittierenden LED besteht, deren emittierte Strahlungen zu einer Strahlung weißen
Lichtes bündelbar ist.
14. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strahlungsquelle (12) ein zumindest rotes Licht, grünes Licht und blaues
Licht emittierender Laser ist, dessen emittierte Strahlungen zu einer Strahlung weißen
Lichts bündelbar ist.
15. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das photosensitive Element (20) eine rot-, eine blau- und eine grünsensitive
Fläche aufweist.
16. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Austrittsfläche des lichtleitenden Elementes (18) gleich strahlungsempfindlicher
Gesamtfläche des photosensitiven Elementes (20) ist.
17. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass objektseitige Eintrittsfläche (22) des lichtleitenden Elementes eine Erstreckung
aufweist, die zumindest 25-fachem vorzugsweise mehr als 25-fachem von strahlungs
empfindlicher Gesamtfläche des photosensitiven Elementes (20) entspricht.
18. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das zumindest eine farbsensitive Element (20), auf das von dem Objekt (10)
reflektierte und das lichtleitende Element (18) durchsetzende Strahlung gelangt, eine
Strahlungsenergie sensiert, die von dem einen photosensitiven Element entsprechen
den (2 × n + 1)2 - 1 virtuellen photosensitiven Elementen (24) zuzüglich des einen
(realen) photosensitiven Element (20) empfangener unmittelbar von dem Objekt
reflektierter Strahlung entspricht, wobei n die maximale Anzahl der Reflexionen der
Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.
19. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die von dem Objekt (10) in das lichtleitende Element (18) reflektierte Strahlung
eine scheinbare Aperturblende durchsetzt, die durch zwischen Reflexionsort am
Objekt und Gesamtumfangsrand der virtuellen photosensitiven Elemente (24) aufge
spannten Öffnungskegel vorgegeben ist.
20. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Objekt (10) in einen für auftretende Strahlung nutzbaren Empfangsraum
angeordnet ist, der durch eine Umhüllende begrenzt ist, die durch Gesamtumfangsrand
der virtuellen photosensitiven Elemente (24) sowie Umfangsrand der Eintrittsfläche
(22) des lichtleitenden Elementes (18) aufgespannt ist.
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