Die Erfindung betrifft einen Optosensor umfassend eine Licht
quelle, die einen Halbleiterchip mit einer auf einer Front
seite angeordneten Elektrode als Leuchtdiode und eine dem
Halbleiterchip zugeordnete Abbildungsoptik zur Erzeugung
eines detektierenden Lichtstrahls aufweist, ein Detektor zum
Erfassen der Intensität des detektierenden Lichtstrahls und
eine mit dem Detektor verbundene Auswerteschaltung zum
Erzeugen eines elektrischen Sensorsignals.
Optosensoren im Sinne dieser Anmeldung sind Lichtschranken
und Lichttaster sowie Sonderbauformen derselben, wie bei
spielsweise Reflexionstaster in allen Geometrien.
Unter Leuchtdiode im Sinne dieser Anmeldung sind licht
emittierende Halbleiterdioden (LED) zu verstehen, die nicht
kohärente Strahlung emittieren, das heißt keine Halbleiter
laser sind, jedoch Superstrahler und Hyperstrahler sein
können.
Derartige Optosensoren sind aus dem Stand der Technik
bekannt. Bei diesen Optosensoren ist die auf der Frontseite
angeordnete Elektrode mittig auf der Frontseite angeordnet
und das von der Leuchtdiode erzeugte Licht tritt aus einem um
die Elektrode herum verlaufenden Bereich der Frontseite aus
dem Halbleiterchip aus.
Eine derartige Anordnung der Elektrode auf der Frontseite des
Halbleiterchips hat jedoch den Nachteil, daß auch bei einer
Abbildungsoptik mit einem großen Durchmesser die Detektions
empfindlichkeit und/oder Auflösung des Optosensors für viele
Anwendungen nicht ausreichend ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen mög
lichst empfindlichen Optosensor zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Optosensor der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Elektrode auf der Frontseite des Halbleiterchips radial
außerhalb eines zusammenhängenden Lichtaustrittsflecks der
Frontseite des Halbleiterchips angeordnet ist und daß die
Abbildungsoptik so auf den Lichtaustrittsfleck abgestimmt
ist, daß aus dem aus diesem austretenden Licht ein kolli
mierter Lichtstrahl mit einem Öffnungswinkel von weniger als
3° entsteht.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen,
daß durch die Anordnung der Elektrode auf der Frontseite des
Halbleiterchips radial außerhalb des Lichtaustrittsflecks die
Möglichkeit eröffnet wurde, einen Lichtaustrittsfleck zu
erhalten, welcher möglichst nahe der optischen Achse liegt
und somit günstig kollimierbar ist. Damit läßt sich mit der
Abbildungsoptik in einfacher Weise ein kollimierter Licht
strahl mit einem Öffnungswinkel von weniger als 3° erzeugen,
selbst wenn die Abbildungsoptik einen geringen Durchmesser
aufweist.
Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Lösung dabei für
Optosensoren mit sogenannten Miniaturoptiken, welche vorzugs
weise einen Durchmesser von weniger als 5 mm aufweisen und
somit sich selbst in begrenzten räumlichen Verhältnissen
optimal anordnen lassen.
Darüber hinaus schafft der sehr kleine erreichbare Öffnungs
winkel des detektierenden Lichtstrahls die Möglichkeit, mit
dem Optosensor trotz geringer optischer Leistung über relativ
große Distanzen zu detektieren, wobei einerseits die räum
liche Detektionsempfindlichkeit hoch bleibt und andererseits
auch ausreichend Licht für den Detektor zur Verfügung steht,
damit der erfindungsgemäße Optosensor optimal arbeitet.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß der Öffnungs
winkel des Lichtstrahls kleiner als 2° ist. Noch besser ist
es, wenn der Öffnungswinkel des Lichtstrahls kleiner als 1,5°
ist.
Hinsichtlich der Anordnung und Form der Elektroden auf der
Frontseite wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläute
rung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben
gemacht. So ist es beispielsweise denkbar, die Elektroden als
punktförmige Elektroden außerhalb des Lichtaustrittsflecks
anzuordnen.
Eine besonders günstige Lösung sieht jedoch vor, daß die
Elektrode auf der Frontseite des Halbleiterchips den Licht
austrittsfleck umschließt und somit als flächige, den Licht
austrittsfleck umgebende Elektrode ausgebildet ist.
Hinsichtlich der Form des Lichtaustrittsflecks selbst wurden
im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen
Ausführungsbeispiele ebenfalls keine näheren Angaben gemacht.
So ist es zur möglichst günstigen Abbildung des aus dem
Lichtaustrittsfleck austretenden Lichts von Vorteil, wenn der
Lichtaustrittsfleck einen zu der optischen Achse des Licht
strahls symmetrische Form aufweist.
Noch besser ist es, wenn der Lichtaustrittsfleck eine zu der
optischen Achse rotationssymmetrische Form aufweist.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß der Licht
austrittsfleck ein im wesentlichen kreisrunder Fleck ist.
Hinsichtlich der Ausbildung der Abbildungsoptik wurden im
Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen
Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben gemacht. So wäre
es beispielsweise denkbar, die Abbildungsoptik aus einem vor
gefertigten Linsensystem herzustellen, das in geeignetem
Abstand vom Halbleiterchip angeordnet ist.
Eine besonders günstige Lösung sieht vor, daß die Abbildungs
optik aus einer formbaren Masse gebildet ist und somit sich
in einfacher Weise eine Abstimmung der Abbildungsoptik auf
die Verhältnisse des Halbleiterchips erreichen läßt.
Eine mechanisch besonders stabile Lösung sieht dabei vor, daß
die Abbildungsoptik den Halbleiterchip zumindest teilweise
einbettet.
Besonders günstige optische Verhältnisse lassen sich dann
erreichen, wenn die die Abbildungsoptik bildende Masse sich
unmittelbar an den Lichtaustrittsfleck anschließt.
Ferner läßt sich eine mechanisch besonders robuste Konstruk
tion erreichen, wenn die die Abbildungsoptik bildende Masse
die Elektrode auf der Frontseite des Halbleiterblocks ein
bettet.
Im einfachsten Fall ist dabei die Abbildungsoptik aus einer
Epoxydharzmasse gebildet, so daß sich die Abbildungsoptik den
Halbleiterchip unmittelbar einbettend gießen und formen läßt.
Hinsichtlich der optischen Eigenschaften der Abbildungsoptik,
insbesondere wenn diese aus einer formbaren Masse ist, sieht
eine vorteilhafte Lösung vor, daß die Abbildungsoptik eine
koaxial zur optischen Achse angeordnete Linsenoberfläche auf
weist.
Zu der Ausbildung der Abbildungsoptik selbst wurden im
Zusammenhang mit den bisherigen Ausführungsbeispielen keine
näheren Angaben gemacht. So sieht eine besonders günstige
Lösung vor, daß die Abbildungsoptik einen Durchmesser von
kleiner als 5 mm aufweist, so daß sogenannte Miniaturoptiken
verwendet werden können.
Besonders günstig ist es dabei, wenn der von dem detektieren
den Lichtstrahl durchsetzte Bereich der Abbildungsoptik einen
Durchmesser von weniger als 3 mm aufweist.
Noch besser ist es, wenn der von dem detektierenden Licht
strahl durchsetzte Bereich der Abbildungsoptik einen Durch
messer von weniger als 2 mm aufweist, da damit in vorteil
hafter Weise Optosensoren in Miniaturbauweise herstellbar
sind.
Auch hinsichtlich des Lichtaustrittsflecks hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, wenn dieser nicht all zu groß ausge
bildet ist. So hat es sich als besonders günstig erwiesen,
wenn der Lichtaustrittsfleck eine Ausdehnung in alle Rich
tungen von weniger als 200 µm aufweist. Noch besser ist es,
wenn der Lichtaustrittsfleck eine Ausdehnung in alle Rich
tungen von weniger als 100 µm aufweist.
In allen vorstehend genannten Fällen lassen sich mit Minia
turoptiken hervorragend gering divergente detektierende
Lichtstrahlen bilden.
Vorteilhaft ist eine Lösung, bei welcher der detektierende
Lichtstrahl im Querschnitt keine Intensitätseinbrüche auf
weist, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn die Inten
sitätsverteilung näherungsweise homogen ist.
Hinsichtlich des Verhältnisses des Durchmessers der Ab
bildungsoptik zu der Ausdehnung des Lichtaustrittsflecks in
alle Richtungen wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So ist es für die erfindungsgemäßen Verhältnisse besonders
günstig, wenn der Durchmesser der Abbildungsoptik kleiner als
das 30-fache der Ausdehnung des Lichtaustrittsflecks in alle
Richtungen ist.
Hinsichtlich der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Opto
sensoren wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Beschrei
bung der einzelnen Ausführungsbeispiele keine näheren Angaben
gemacht.
So sieht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Optosensors vor, daß der detektierende Licht
strahl eine Lichtschranke bildet. Diese Lösung ist im Rahmen
mit der erfindungsgemäßen Lösung besonders vorteilhaft, da
der gering divergente oder nahezu nicht divergente kolli
mierte detektierende Lichtstrahl die Möglichkeit eröffnet,
eine sich über große Strecken erstreckende Lichtschranke zu
bilden, wobei die Unterbrechung der Lichtschranke durch das
Objekt im wesentlichen unabhängig von der Position des
Objekts in Längsrichtung der Lichtschranke ist.
Eine derartige Lichtschranke kann in Durchstrahlrichtung
arbeiten oder als Reflexionslichtschranke mit einem einen
Teil des Optosensors bildenden Reflektor.
Eine andere Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Optosensors
sieht vor, daß der detektierende Lichtstrahl zwei in einem
Winkel zueinander verlaufende Äste aufweist, nämlich einen
ersten, auf das Objekt auftreffenden Ast und einen zweiten
Ast, welcher durch Reflexion des ersten Astes am Objekt
gebildet wird.
Ein derartiger Optosensor arbeitet vorzugsweise so, daß die
beiden Äste in einem Winkel zueinander verlaufen und sich in
einem Detektionsbereich schneiden, das heißt, daß dann, wenn
das Objekt in den Detektionsbereich eindringt, der zweite Ast
durch Reflexion des ersten Astes am Objekt entsteht und somit
das reflektierte Licht durch den Detektor nachgewiesen werden
kann.
Besonders vorteilhaft ist diese Lösung eines erfindungs
gemäßen Optosensors, wenn dieser dabei außerhalb des Detek
tionsbereichs liegende Bereiche ausblendet, wobei eine der
artige Ausblendung, beispielsweise eine Vordergrunds-
und/oder Hintergrundsausblendung einfach durch geeignete
Justierung der Abbildungsoptik und des Halbleiterchips zuein
ander sowie der Abbildungsoptik und des Detektors zueinander
realisierbar ist.
Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines Opto
sensors mit zwei in einem Winkel zueinander verlaufenden
Ästen des detektierenden Lichtstrahls sieht vor, daß der
Detektor als ein die Position des reflektierten Astes
erfassender Detektor ausgebildet ist und somit der reflek
tierte Ast nicht ein exakt, beispielsweise durch die
Geometrie festgelegter Ast ist, sondern unterschiedliche
reflektierte Äste auf den Detektor auftreffen und von diesem
detektiert werden können, wobei der Detektor nicht nur die
Intensität detektiert, sondern auch die Lage des Intensitäts
schwerpunktes detektieren und somit die reflektierten Äste je
nach ihrer Lage unterscheiden kann.
Ein derartiger Detektor ist entweder als positionsempfind
liche Fotodiode ausgebildet oder als Mehrfachdiode, bei
spielsweise Doppeldiode.
Mit einem derartigen Detektor läßt sich entweder eine aktive
Ausblendung des außerhalb eines erwünschten Detektions
bereichs liegenden Bereichs durch geeignete elektronische
Signalverarbeitung erreichen oder es ist möglich, mit einem
derartigen Detektor den Optosensor als Näherungsschalter zu
betreiben und die unterschiedliche Lage der Intensitäts
schwerpunkte auf dem Detektor in ein Signal umzuwandeln,
welches ein Maß für den Abstand des Objekts von dem Halb
leiterchip oder dem Detektor darstellt.
Vorzugsweise emittiert der Halbleiterchip im sichtbaren Spek
tralbereich, beispielsweise im roten Spektralbereich.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Dar
stellung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Aus
führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Opto
sensors;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Halbleiter
chips des erfindungsgemäßen Optosensors durch
vergrößerte Darstellung des Ausschnitts A in Fig.
13;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Einheit aus Abbil
dungsoptik und Halbleiterchip des erfindungs
gemäßen Optosensors;
Fig. 4 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausfüh
rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Opto
sensors und
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines dritten Aus
führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Opto
sensors.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Opto
sensors, dargestellt in Fig. 1, umfaßt eine Lichtquelle 10,
welche durch eine Ansteuerelektronik 12 betreibbar ist und
divergente Strahlung 14 emittiert, aus welcher durch eine
Abbildungsoptik 16 ein detektierender Lichtstrahl 18 formbar
ist.
Der detektierende Lichtstrahl 18 wird entweder unmittelbar
von einem Detektor 20 detektiert oder, wie in Fig. 1 darge
stellt, durch eine Abbildungsoptik 22 auf den Detektor 20
fokussiert.
Der Detektor 20 ist vorzugsweise ebenfalls ein Halbleiter
detektor und mit einer Auswerteschaltung 24 verbunden, welche
an einem Ausgang 26 ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt,
ob, und in welchem Umfang der detektierende Lichtstrahl 18
durch ein zu detektierendes Objekt 28 unterbrochen ist.
Die bei dem erfindungsgemäßen Optosensor eingesetzte Licht
quelle 10 umfaßt, wie in Fig. 2 dargestellt, einen Halb
leiterchip 30, welcher üblicherweise in Leuchtdioden, das
heißt LEDs verwendet wird und eine Kantenlänge von weniger
als 500 µm, vorzugsweise in der Größenordnung von ungefähr
200 bis ungefähr 400 µm aufweist.
Ein derartiger Halbleiterchip 30 ist auf einer Rückseite 32
mit einer Kontaktschicht 34 versehen, mit welcher er auf
einem Träger 36 fixiert und durch diesen Träger 36 einerseits
elektrisch kontaktiert ist.
Nahe einer der Rückseite 32 gegenüberliegenden Frontseite 42
ist der Halbleiterchip 30 mit einer dotierten Schicht 40 ver
sehen, welche durch eine auf der Frontseite 42 angeordnete
Elektrode 44 kontaktiert ist.
Die Elektrode 44 erstreckt sich dabei von einem Außenrand 46
der Frontseite 42 über die Frontseite 42 bis zu einem Rand 48
eines Lichtaustrittsflecks 50, der vorzugsweise in einem
mittigen Bereich auf der Frontseite 42 angeordnet ist und
insbesondere die Form eines kreisrunden Flecks aufweist, so
daß der Rand 48 näherungsweise eine Kreislinie um einen
Mittelpunkt 52 des Lichtaustrittsflecks 50 darstellt.
Vorzugsweise ist dabei der Lichtaustrittsfleck 50 als
zusammenhängende, das heißt sich ohne Unterbrechung vom
Mittelpunkt 52 bis zum Rand 48 erstreckende Fläche ausge
bildet, wobei der Rand 48 bei bevorzugten Ausführungsformen
rotationssymmetrisch zum Mittelpunkt 52, im dargestellten
Ausführungsbeispiel als Kreislinie zum Mittelpunkt 52, ver
läuft.
Aus diesem Lichtaustrittsfleck 50 tritt dann symmetrisch zu
einer optischen Achse 54, welche durch den Mittelpunkt 52
verläuft und senkrecht auf der Frontseite 42 steht, die
divergente Strahlung 14 aus.
Um aus der divergenten Strahlung 14 den detektierenden Licht
strahl 18 zu formen, welcher vorzugsweise als kollimierter,
das heißt näherungsweise parallel zur optischen Achse 54 ver
laufender Lichtstrahl ausgebildet ist, ist die Abbildungs
optik 16 als Linse aus einem gehärtetem flüssigen Medium,
beispielsweise Epoxydharz ausgebildet, welches eine harte
Masse 58 bildet, die sich ausgehend vom Träger 36 bis zu
einer Linsenoberfläche 56 erstreckt und dabei den Halbleiter
chip 30 im Bereich seiner Seitenflächen 60 und der gesamten
Frontseite 42 einschließlich der Elektrode 44 und einer zur
Elektrode 44 geführten Anschlußleitung 62 einbettet, so daß
sich die Masse 58 auch unmittelbar an den Lichtaustrittsfleck
50 anschließt und sich die divergente Strahlung 14 in der
Masse 58 bis zur Linsenoberfläche 56 ausbreitet.
Eine derartige Abbildungsoptik 16 ist dabei vorzugsweise so
hergestellt wie in der europäischen Patentanmeldung 0 827 214
beschrieben, auf welche vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Der Lichtaustrittsfleck 50 weist vorzugsweise einen Durch
messer D auf, welcher kleiner als 200 µm, beispielsweise
150 µm, oder noch besser kleiner als 100 µm, beispielsweise
50 µm, ist. Mit einem derart kleinen begrenzten, und homogen
ausgeleuchteten Lichtaustrittsfleck 50 läßt sich mittels der
Abbildungsoptik 16 ein detektierender Lichtstrahl 18 mit
einem Divergenzwinkel W, bezüglich der optischen Achse 54
erreichen, welcher kleiner als 3°, noch besser kleiner als
1,5° bei einem Lichtaustrittsfleck von 150 µm und kleiner als
1° bei einem Lichtaustrittsfleck von 50 µm ist.
Dabei hat der detektierende Lichtstrahl 18 und somit der ent
sprechende Teil der von diesem durchsetzten Abbildungsoptik
16 einen Durchmesser DL von beispielsweise ungefähr 2 mm oder
weniger.
Der erfindungsgemäße Optosensor erlaubt somit eine sehr
empfindliche Detektion der Position des zu detektierenden
Objekts 28 dadurch, daß der detektierende Lichtstrahl 18
einen geringen Durchmesser aufweist und außerdem eine geringe
Divergenz, so daß eine Meßstrecke MS, über welche die posi
tionsgenaue Erfassung des Objekts 28 erfolgen kann, sehr groß
gewählt werden kann, da aufgrund der geringen Divergenz des
detektierenden Lichtstrahls 18 die positionsgenaue Erfassung
des Objekts 28 über eine große Meßstrecke MS möglich ist und
andererseits noch ausreichend Licht am Detektor 20 für eine
zuverlässige Messung und somit eine zuverlässige Funktion des
Optosensors zur Verfügung steht.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Optosensors, dargestellt in Fig. 4, sind diejenigen Teile,
die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind,
mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß hinsichtlich
deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausfüh
rungsbeispiel verwiesen werden kann.
Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Lichtquelle 10
vorgesehen, deren divergente Strahlung 14 von der Abbildungs
optik 16 zu einem detektierenden Lichtstrahl 18 kollimiert
wird, welcher sich in Richtung der optischen Achse 54 aus
breitet.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel arbeitet der
Optosensor gemäß Fig. 4 in einer sogenannten V-Anordnung, bei
welcher der detektierende Lichtstrahl 18 einen ersten Ast 18a
aufweist, der sich längs eines ersten Astes 54a der optischen
Achse 54 von der Abbildungsoptik 16 bis zu einem Detektions
bereich 70 erstreckt, in welchem das sich in den Detektions
bereich 70 bewegende Objekt 28 erkennbar ist.
Von dem Detektionsbereich 70 erstreckt sich ein zweiter Ast
18b des detektierenden Lichtstrahls 18 längs eines zweiten
Astes 54b der optischen Achse 54 in Richtung des Detektors 20
und wird auf diesen durch die Abbildungsoptik 22 fokussiert.
Die beiden Äste 18a und 18b des detektierenden Lichtstrahls
18 verlaufen dabei in einem V-Winkel VW relativ zueinander,
der größer als 0° und kleiner als 180° ist, vorzugsweise im
Bereich von ungefähr 10° bis ungefähr 50° liegt.
Der Detektionsbereich 70 ist dabei definiert durch den
Bereich, in welchem sich die Äste 18a und 18b des detek
tierenden Lichtstrahls 18 überlappen, wobei in dem Ast 18b
des detektierenden Lichtstrahls so lange keine Intensität
vorhanden ist, so lange nicht das Objekt 28 den Detektions
bereich 70 erreicht und somit Licht aus dem ersten Ast 18a
des detektierenden Lichtstrahls 18 in den zweiten Ast 18b
reflektiert wird.
Der Vorteil des Optosensors gemäß dem zweiten Ausführungs
beispiel ist darin zu sehen, daß dieser nur in einem sehr
kleinen räumlichen Bereich, nämlich dem Detektionsbereich 70
empfindlich ist und somit nicht auf Objekte reagiert, die
sich außerhalb des Detektionsbereichs 70 bewegen. Damit
erfolgt eine sehr effektive Vordergrund- und Hintergrundaus
blendung.
Die Empfindlichkeit einer derartigen V-Anordnung ist jedoch
wesentlich bestimmt durch eine möglichst geringe Divergenz
des Astes 18a des detektierenden Lichtstrahls 18, die dazu
führt, daß einerseits der Detektionsbereich 70 möglichst
kleine Abmessungen aufweist, andererseits aber auch ein aus
reichend großer Teil der Intensität des Astes 18a des Licht
strahls 18 in den Ast 18b dann reflektiert wird, wenn das zu
detektierende Objekt 28 den Detektionsbereich 70 erreicht hat
und in diesen eingedrungen ist.
Damit eignet sich die erfindungsgemäße Lösung, welche einen
kollimierten detektierenden Strahl mit einer sehr geringen
Divergenz erzeugt, in besonderer Weise für den Aufbau des
Optosensors mit Lichtquelle 10 und Detektor 20 sowie detek
tierendem Lichtstrahl 18 in der sogenannten V-Anordnung,
wobei die Lichtquelle 10 und der Detektor 20 entweder in dem
selben Gehäuse oder in getrennten Gehäuse angeordnet sein
können.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 5,
sind diejenigen Teile, die mit denen der voranstehenden Aus
führungsbeispiele identisch sind, mit denselben Bezugszeichen
versehen, so daß auf die Ausführungen und Erläuterungen im
Zusammenhang mit den voranstehenden Ausführungsbeispielen
vollinhaltlich Bezug genommen werden.
Im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel ist bei dem
dritten Ausführungsbeispiel der Detektor 20' als sogenannter
positionsempfindlicher Detektor ausgebildet, welcher in der
Lage ist, nicht nur den zweiten Ast 18b zu detektieren, der
durch das Objekt 28 in einer vorgesehenen, zu erfassenden
Position erzeugt wird, sondern der Detektor 20' ist auch in
der Lage, den zweiten Ast 18b' des Lichtstrahls 18 zu detek
tieren, welcher durch ein Objekt 28' erzeugt wird, das näher
bei der Lichtquelle 10 liegt.
Andererseits ist der Detektor 20' auch in der Lage, den
zweiten Ast 18b" zu detektieren, welcher von einem Objekt 28"
erzeugt wird, das noch weiter entfernt ist von der Licht
quelle 10 als das Objekt 28.
Diese Möglichkeit, unterschiedliche Äste 18b, 18b' und 18b"
des detektierenden Lichtstrahls 18 zu erfassen und aufgrund
der unterschiedlichen Lage als verschiedene reflektierte Äste
18b, 18b', 18b" getrennt zu erkennen, läßt sich in unter
schiedlichster Weise ausnutzen. Beispielsweise kann die
Auswerteschaltung 24' so ausgebildet sein, daß sie als
sogenannte elektronische Hintergrundausblendung arbeitet, das
heißt all diejenigen Signale nicht berücksichtigt, die von
zweiten reflektierten Ästen 18b', 18b" stammen, die nicht mit
dem zweiten Ast 18b identisch sind, der von dem Objekt 28' in
der als für eine Detektion gewünscht definierten Position
reflektiert wird.
Beispielsweise läßt sich durch Differenzbildung, beispiels
weise durch Subtraktion der Signale der zweiten Äste 18b' und
18b" von dem Signal 18b, noch zusätzlich ein farb- und
objektunabhängiges Signal erzeugen, das sehr spezifisch nur
auf das Objekt 28 in der gewünschten Position reagiert.
Hierzu wird vorzugsweise eine positionsempfindliche Fotodiode
oder eine Mehrfachdiode, beispielsweise eine Doppeldiode, als
Detektor 20' verwendet.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, diesen Optosensor als
Abstandssensor zu betreiben, welcher in der Lage ist, die
unterschiedliche Lage der Intensitätsschwerpunkte durch die
Auswerteschaltung 24' zu erfassen und auszuwerten und somit
zu erkennen, ob das Objekt als Objekt in der Position des
Objekts 28 oder der Position des Objekts 28' oder der
Position des Objekts 28" oder dazwischenliegenden Positionen
steht, so daß innerhalb eines Meßbereichs eine sehr genaue
Auflösung der Position möglich ist, in welcher sich das
Objekt 28 beispielsweise relativ zur Lichtquelle 10 oder
relativ zum Detektor 20' befindet.