DE102005033349A1

DE102005033349A1 - Optischer Sensor

Info

Publication number: DE102005033349A1
Application number: DE200510033349
Authority: DE
Inventors: Martin Argast
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2005-07-16
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2025-07-17
Also published as: DE102004038940A1; DE202005021032U1; DE102005033349B8; DE102005033349B4; DE102005033349C5

Abstract

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor (1) zur Erfassung von Objekten (12) in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen (3) emittierenden Sender (2), einem Empfangslichtstrahlen (5) empfangenden Empfänger (7), einer Auswerteeinheit (4) zur Generierung eines binären Schaltsignals, dessen Schaltzustände angeben, ob sich ein Objekt (12) im Überwachungsbereich befindet oder nicht, und mit einem den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor (13). Dem Sender (2) und dem Empfänger (7) ist ein zweiter Sender (2') oder Empfänger (8) so zugeordnet, dass vom ersten Sender (2) emittierte Sendelichtstrahlen (3) bei freiem Strahlengang am Reflektor (13) reflektiert und von dort als Empfangslichtstrahlen (5) entlang eines ersten Empfangskanals vorwiegende zum ersten, in einer sendernahen Zone liegenden ersten Empfänger (7) geführt sind und dass der zweite Sender (2') oder Empfänger (8) zum ersten Empfänger (7) oder Sender (2) zur Ausbildung eines auf einer senderfernen Zone führenden zweiten Empfangskanals zugeordnet ist. Bei einem Objektbegriff im Überwachungsbereich verlaufen die am Objekt (12) reflektierten Empfangslichtstrahlen (5) vorwiegend entlang dieses zweiten Empfangskanals. In der Auswerteeinheit (4) wird zur Generierung des Schaltsignals das Verhältnis der Lichtmengen der in die beiden Empfangskanäle verlaufenden Empfangslichtstrahlen (5) ausgewertet.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige optische Sensoren arbeiten nach dem Reflexionslichtschrankenprinzip und weisen einen den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor auf. Bei freiem Strahlengang werden die vom Sender des optischen Sensors emittierten Sendelichtstrahlen auf den Reflektor geführt und von dort als Empfangslichtstrahlen zurück zum Empfänger des optischen Sensors geführt. Bei einem Objekteingriff im Überwachungsbereich gelangen die Sendelichtstrahlen nicht mehr oder nicht mehr vollständig zum Reflektor, sondern werden zumindest teilweise direkt vom Objekt zum Empfänger reflektiert. Zur Generierung eines binären Schaltsignals werden die Empfangssignale typischerweise mit einem Schwellwert bewertet. Dabei liegt bei freiem Strahlengang das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts, so dass das Schaltsignal den Schaltzustand „freier Überwachungsbereich" einnimmt. Bei einem Objekteingriff liegt das Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts, so dass das Schaltsignal den Schaltzustand „Objekt erkannt" einnimmt.

Mit derartigen optischen Sensoren können insbesondere Objekte mit diffus reflektierenden Oberflächen sicher erkannt werden. Bei der Detektion von spiegelnden Objekten tritt das Problem auf, dass von diesen je nach Lage der Objektoberfläche die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen direkt und gerichtet in den Empfänger zurückreflektiert werden können, so dass das Empfangssignal oberhalb des Schwellwerts liegt, was fälschlicherweise zu einem Schaltsignal mit dem Schaltzustand „freier Überwachungsbereich" führen würde.

Um derartige Fehldetelction zu vermeiden, werden dem Sender und dem Empfänger zugeordnete Polarisationsfilter eingesetzt, so dass die Sendelichtstrahlen in einer vorgegebenen Richtung polarisiert sind und der dem Empfänger zugeordnete Polarisationsfilter vorzugsweise nur für senkrecht hierzu polarisiertes Licht durchlässig ist.

Da spiegelnde Objekte auftreffendes polarisiertes Sendelicht nicht depolarisieren, können derartige Objekte mit derartigen optischen Sensoren sicher erkannt werden.

Nachteilig bei derartigen mit polarisiertem Licht arbeitenden optischen Sensoren ist jedoch, dass Sende- und Empfangsoptiken, die zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen beziehungsweise Fokussierung der Empfangslichtstrahlen eingesetzt werden, das durchgehende Licht nicht depolarisieren dürfen. Aus diesem Grund können derartige Optikelemente nicht aus kostengünstigen Kunststoffteilen bestehen, sondern müssen aus Glas gefertigt werden, was die Herstellkosten des optischen Sensors erhöht.

Weiterhin werden zunehmend besonders im Bereich der Lager- und Fördertechnik transparente Folienverpackungen eingesetzt, die stark depolarisierende Wirkung auf einfallendes Licht aufweisen. Daher können derartige Folien oder mit derartigen Folien verpackte Objekte mit optischen Sensoren, die mit polarisiertem Licht arbeiten, nicht sicher erkannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor der eingangs genannten Art mit geringem konstruktivem Aufwand so auszubilden, dass Objekte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit sicher erfassbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, einer Auswerteeinheit zur Generierung eines binären Schaltsignals, dessen Schaltzustände angeben, ob sich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet oder nicht, und mit einem den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor. Dem Sender und dem Empfänger ist ein zweiter Sender oder Empfänger so zugeordnet, dass vom ersten Sender emittierte Sendelichtstrahlen bei freiem Strahlengang am Reflektor reflektiert und von dort als Empfangslichtstrahlen entlang eines ersten Empfangskanals vorwiegend zum ersten, in einer sendernahen Zone liegenden ersten Empfänger geführt sind und dass der zweite Sender oder Empfänger zum ersten Empfänger oder Sender zur Ausbildung eines auf einer senderfernen Zone führenden zweiten Empfangskanals zugeordnet. Bei einem Objekteingriff im Überwachungsbereich verlaufen die am Objekt reflektierten Empfangslichtstrahlen vorwiegend entlang dieses zweiten Empfangskanals. In der Auswerteeinheit zur Generierung des Schaltsignals wird das Verhältnis der Lichtmengen der in die beiden Empfangskanäle verlaufenden Empfangslichtstrahlen ausgewertet.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, durch eine geeignete geometrische Strahlführung der Sendelichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen in Form einer Aufteilung in unterschiedliche Empfangskanäle eine Unterscheidung von Objekteingriffen von einer Reflektordetektion bei freiem Strahlengang durchzuführen. Mit dem so ausgebildeten optischen Sensor können Objekte unterschiedlicher Materialbeschaffenheit, insbesondere auch spiegelnde Objekte oder Objekte mit depolarisierenden Eigenschaften, sicher erkannt werden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen optischen Sensors besteht darin, dass eine sichere Unterscheidung eines Objektes von einem den Überwa chungsbereich begrenzenden Reflektor ohne Einsatz von polarisiertem Licht möglich wird.

Die Optikelemente zur Strahlformung und Strahlablenkung der Sendelichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen wie Sendeoptiken und Empfangsoptiken können daher aus kostengünstig herstellbaren Kunststoffspritzteilen bestehen. Besonders vorteilhaft bilden Sende- und Empfangsoptiken sowie gegebenenfalls Umlenkmittel wie Prismen zur Aufteilung und Führung der Empfangslichtstrahlen in den jeweiligen Empfangskanälen Bestandteile eines Optikelements, wodurch eine besonders rationelle Herstellung der Optikkomponenten des optischen Sensors gewährleistet ist.

Im einfachsten Fall kann der erfindungsgemäße optische Sensor einen Sender und zwei in Abstand hierzu liegende Empfänger aufweisen. Dabei liegt ein Empfänger in einer sendernahen Zone, so dass auf diesen vorwiegend die bei freiem Strahlengang vom Reflektor reflektierten Empfangslichtstrahlen geführt sind. Der zweite Empfänger liegt dann in einer senderfernen Zone, so dass auf diesen vorwiegend die von einem im Überwachungsbereich angeordneten Objekt zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen geführt sind. Je nach Ausbildung des optischen Sensors können dabei die Empfänger nebeneinander liegend in Abstand zum Sender oder in Strahlrichtung der Sendelichtstrahlen hintereinander angeordnet sein.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der optische Sensor zwei Sender aufweisen, die in unterschiedlichen Abständen zu einem Empfänger so angeordnet sind, dass der Empfänger bezüglich eines ersten Senders in einer sendernahen Zone und bezüglich des anderen, zweiten Senders in einer senderfernen Zone liegt. Die Sender werden in diesem Fall alternierend aktiviert, so dass die bei Aktivierung der einzelnen Sender registrierten Empfangssignale separat ausgewertet werden können. Da der Empfänger bezüglich des ersten Senders in einer sendernahen Zone liegt, werden bei aktiviertem ersten Sender die vom Reflektor zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen vorwie gend am Empfänger empfangen. Dagegen werden bei aktiviertem zweiten Sender am Empfänger vorwiegend die von einem Objekt im Überwachungsbereich zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen empfangen. Durch die Verhältnisbildung beider Empfangssignale können Objekte sicher von dem den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor unterschieden werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der optische Sensor jeweils zwei Sender und Empfänger auf, wobei diese bevorzugt eine Linearanordnung quer zur Strahlrichtung der Sendelichtstrahlen der Sender bilden. Die Sender werden wiederum alternierend aktiviert.

Zweckmäßigerweise bilden die Sender die zentralen Elemente der Reihenanordnung und die Empfänger die außen liegenden Elemente beziehungsweise umgekehrt.

Je nachdem welcher der Sender aktiviert ist, liegt der eine oder andere Empfänger bezüglich des aktivierten Senders in der sendernahen Zone und empfängt vorwiegend die vom Reflektor stammenden Empfangslichtstrahlen währen der jeweils andere Empfänger in der senderfernen Zone vorwiegend die von Objekten stammenden Empfangslichtstrahlen empfängt.

Mit dieser Mehrfachanordnung können insbesondere spiegelnde Objekte in unterschiedlichen Neigungen derer Oberflächen zum optischen Sensor sicher erfasst werden.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1: Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines optischen Sensors in einem Überwachungsbereich, der durch einen Reflektor begrenzt ist.
2a: Schematische Darstellung des Rückstrahlverhaltens des Reflektors bei freiem Strahlengang des optischen Sensors gemäß 1.
2b: Schematische Darstellung des Rückstrahlverhaltens eines Spiegels als Objekt im Strahlengang des optischen Sensors gemäß 1.
3a: Anordnung des optischen Sensors gemäß 1 mit leicht aufgeweitetem Sendestrahl.
3b: Signalverlauf des Empfangspegels in der Sensorebene für die Anordnung gemäß 3a.
4a: Strahlengang des optischen Sensors bei einem spiegelnden Objekt entsprechend der Anordnung nach 3a.
4b: Signalverlauf des Empfangspegels in der Sensorebene für die Anordnung gemäß 4a.
5a: Strahlengang bei einem diffus reflektierenden Objekt entsprechend der Anordnung nach 3a.
5b: Signalverlauf des Empfangspegels in der Sensorebene für die Anordnung gemäß 5a.
6: Schematische Darstellung von Komponenten eines weiteren Ausführungsbeispiels des optischen Sensors.
7a, b: Ausführungsbeispiel für die Optikanordnung eines optischen Sensors mit einem Sender und zwei seitlich angeordneten Empfangsoptiken.
8: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einer Zonenempfangslinse.
9: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einer Zonenempfangslinse und zwei Sendelinsen.
10: Darstellung von Optikkomponenten eines Ausführungsbeispiels eines optischen Sensors mit einer Empfangsoptik und zwei seitlich angeordneten Sendeoptiken.

a) Draufsicht.
b) Längsschnitt.

11: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit zwei Sendern und zwei Empfängern.
12: Optikkomponenten des optischen Sensors gemäß 11.

a) Draufsicht.
b) Längsschnitt.

13a, b: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlenganges des optischen Sensors gemäß 11 und 12 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen Retroreflektor geführten Sendelichtstrahlen.
14a, b: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlganges des optischen Sensors gemäß 11 und 12 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen lotrecht stehenden Spiegel geführten Sendelichtstrahlen.
15a, b: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlenganges des optischen Sensors gemäß 11 und 12 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen geneigten Spiegel geführten Sendelichtstrahlen.
16: Weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit zwei Sendern und zwei Empfängern.
17: Optikanordnung des optischen Sensors gemäß 16.
18: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlenganges des optischen Sensors gemäß 16 und 17 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen Retroreflektor geführten Sendelichtstrahlen.
19a, b: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlenganges des optischen Sensors gemäß 16 und 17 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen lotrecht stehenden Spiegel geführten Sendelichtstrahlen.
20a, b: Prinzipdarstellung des Sende- und Empfangsstrahlenganges des optischen Sensors gemäß 16 und 17 bei alternierend geschalteten Sendern und gegen einen geneigten Spiegel geführten Sendelichtstrahlen.
21: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einem Sender und zwei zu diesem koaxial angeordneten Empfängern.
21a: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einem Sender und zwei zu diesem koaxial angeordneten Empfängern bei freiem Strahlengang.
21b: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einem Sender und zwei zu diesem koaxial angeordneten Empfängern bei einem Objekteingriff.
22: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors in einer Koaxialanordnung mit einem Mehrfachempfangselement und Strahlengang gegen einen Retroreflektor.
23: Strahlengang des optischen Sensors gemäß 22 bei Detektion eines diffus reflektierenden Objekts.
24: Strahlverlauf des optischen Sensors gemäß 22 bei Detektion eines spiegelnden Objekts.
25: Signalverläufe der Empfangssignale der Empfangssegmente der Empfängerseite des optischen Sensors gemäß 22 bis 24.
26: Signalverteilung über einem Array als Empfänger für den optischen Sensor gemäß 22.
27: Ausführungsbeispiel für eine Sendelichteinkopplung mit Prisma für einen optischen Sensor.
28: Weiteres Ausführungsbeispiel für eine Sendelichteinkopplung mit zwei Prismen für einen optischen Sensor.
29: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors mit einer Mikrolinsenanordnung.
1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1 mit einem Sender 2, welcher Sendelichtstrahlen 3 emittiert und welcher an eine Auswerteeinheit 4 angeschlossen ist und von dieser angesteuert wird. Weiterhin sind zwei in Abstand zum Sender 2 angeordnete, Empfangslichtstrahlen 5, 6 empfangende Empfänger 7, 8 vorgesehen. Die an den Ausgängen der Empfänger 7, 8 anstehenden Empfangssignale U_E1, U_E2 werden in die Auswerteeinheit 4 zur Generierung eines binären Schaltsignals eingelesen. Das binäre Schaltsignal wird über einen Schaltausgang 9 ausgegeben. Zur Eingabe von Parameterwerten ist eine Schnittstelle 10 vorgesehen. Der Sender 2 besteht im vorliegenden Fall aus einer Leuchtdiode, die Empfänger 7, 8 aus zwei Photodioden. Die Komponenten des optischen Sensors 1 sind in einem Gehäuse 11 integriert.
Der optische Sensor 1 dient zur Erfassung von Objekten 12 in einem Überwachungsbereich. An einem Rand des Überwachungsbereichs ist das Gehäuse 11 des optischen Sensors 1 angeordnet. Der gegenüberliegende Rand des Überwachungsbereichs wird durch einen als Retroreflektor ausgebildeten Reflektor 13 begrenzt. Bei freiem Strahlengang treffen die Sendelichtstrahlen 3 des Senders 2 ungehindert auf den Reflektor 13 und werden von dort als Empfangslichtstrahlen 5, 6 zurückreflektiert. Bei einem Objekteingriff werden die Sendelichtstrahlen 3 wie in 1 dargestellt vom Objekt 12 zumindest teilweise als Empfangslichtstrahlen 5, 6 zurückreflektiert.
Der erste Empfänger 7 liegt dicht neben dem Sender 2 in einer sendernahen Zone. Dieser Empfänger 7 definiert einen ersten Empfangskanal. Der zweite Empfänger 8 liegt weiter entfernt zum Sender 2 in einer senderfernen Zone. Dieser Empfänger 8 definiert einen zweiten Empfangskanal.
2a zeigt das Prinzip des Rückstrahlverhaltens eines Retroreflektors gemäß 1. Der Sender 2 des optischen Sensors 1 strahlt bei freiem Strahlengang Sendelichtstrahlen 3 zu dem gegenüberliegenden Reflektor 13, der die Empfangslichtstrahlen 5 vorwiegend zum Sender 2 zurückreflektiert. Dabei gelangt Streustrahlung des Empfangslichtes auch in den dem Sender 2 benachbarten Bereich, in dem der Empfänger 7 angeordnet ist. Zum Empfänger 8, der weiter vom Sender 2 entfernt ist, gelangt nur ein geringfügiger Anteil des Empfangslichtes. Diese Rückstrahlcharakteristik ist typisch für einen Retroreflektor.
Diese Rückstrahlcharakteristik des Reflektors 13 unterscheidet sich insbesondere von der Rückstrahlcharakteristik eines spiegelnden Objekts 12, welche in 2b dargestellt ist. Bereits bei kleinen Neigungen der Objektoberfläche werden die Sendelichtstrahlen 3 an dieser nicht mehr zum Sender 2 zurück reflektiert. Die Anteile der auf die Empfänger 7, 8 treffenden Empfangslichtstrahlen 5, 6 unterscheiden sich somit deutlich von der Charakteristik gemäß 2a.
Generell werden bei freiem Strahlengang die vom Reflektor 13 zurück reflektierten Sendelichtstrahlen 3 vorwiegend als Empfangslichtstrahlen 5 entlang des ersten Empfangskanals auf den Empfänger 7 in der sendernahen Zone geführt, wogegen bei einem Objekteingriff im Überwachungsbereich die Sendelichtstrahlen 3 vom Objekt 12 vorwiegend als Empfangslichtstrahlen 6 entlang des zweiten Empfangskanals auf den Empfänger 8 in der senderfernen Zone 21 geführt sind.
Zur Objekterfassung werden dementsprechend in der Auswerteeinheit 4 generell die Verhältnisse der mit jeweils einem Verstärkungsfaktor verstärkten Empfangssignale U_E1, U_E2, das heißt die für die beiden Empfangskanäle erhaltenen Signale ausgewertet um das Schaltsignal zu generieren. Die für die Emp fangssignale U_E1, U_E2 gewählten Verstärkungsfaktoren sind unterschiedlich so gewählt, dass das Empfangssignal U_E2 mit einem höheren Verstärkungsfaktor verstärkt wird als U_E1. Die Verstärkungsfaktoren sind dabei so gewählt, dass bei der Reflektordetektion mit Sicherheit die Bedingung U_E1 < U_E2 erfüllt ist und für die Detektion von Objekten mit unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten die Bedingung U_E1 > U_E2 erfüllt ist.
Das Schaltsignal nimmt somit dabei den Schaltzustand „Objekt erkannt" ein, wenn folgende Bedingungen in einer ODER-Verknüpfung erfüllt sind UE1 > UE2 UE1 + UE2 < Umin wobei U_min ein vorgegebener Schwellwert ist.
Falls keine dieser Bedingungen erfüllt ist, nimmt das Schaltsignal den Schaltzustand „freier Überwachungsbereich" ein. Die erste Bedingung trägt dem Umstand Rechnung, dass bei freiem Strahlengang die vom Reflektor 13 reflektierten Sendelichtstrahlen 3 als Empfangslichtstrahlen 5 vorwiegend entlang des ersten Empfangskanals zum Empfänger 7 geführt sind, wogegen bei einem Objekteingriff die von einem Objekt 12 reflektierten Sendelichtstrahlen 3 als Empfangslichtstrahlen 6 vorwiegend zum Empfänger 8 geführt sind. Die zweite Bedingung trägt dem Umstand Rechnung, dass durch einen Objekteingriff der Strahlengang der Sendelichtstrahlen 3 zum Reflektor 13 unterbrochen wird, wodurch im Allgemeinen eine reduzierte Lichtmenge auf die Empfänger 7, 8 auftrifft.
Mit dieser Auswertung können Objekte 12 unterschiedlicher Materialbeschaffenheit sicher erkannt werden, wie die Beispiele in den 3a, b, 4a, b und 5a, b zeigen.
3a zeigt den Strahlengang des optischen Sensors 1 bei freiem Strahlengang mit den Sendelichtstrahlen 3, die vom Reflektor 13 als Empfangslichtstrahlen 5 vorwiegend in den Bereich 1 reflektiert werden.
Das Diagramm von 3b zeigt die räumliche Verteilung des Empfangspegels U in der Empfängerebene. Der überwiegende Teil des reflektierten Lichtes fällt in den Sender 2 zurück, in den Bereich 1 fällt ein wesentlich kleinerer Teil, der die Empfangslichtstrahlen 5 bildet, die auf dem Empfänger 7 geführt sind. Im Bereich 2 ist der Empfangspegel sehr gering, welcher den Anteil der Empfangslichtstrahlen 6 bildet, die auf dem Empfänger 8 geführt sind.
4a zeigt den Strahlengang bei leicht aufgeweiteten Sendelichtstrahlen 3, die auf ein spiegelndes Objekt 12 gerichtet sind, der entsprechend dem Einfallswinkel der Sendelichtstrahlen 3 die Empfangslichtstrahlen 6 reflektiert, die vorwiegend in den Bereich 2 fallen, was sich im Diagramm in 4b als entsprechend große Fläche im Bereich 2 ausdrückt. Durch das deutlich unterschiedliche Verhältnis der Empfangspegelanteile von Bereich 1 zu Bereich 2 kann der Reflektor 13 (3b) von dem spiegelnden Objekt 12 (4b) unterschieden werden.
5a zeigt den Strahlengang bei einem diffus reflektierenden Objekt 12. Bedingt durch die breite Rückstrahlung an der Objektoberfläche sind die Empfangspegel in der Empfängerebene sehr klein und, wie in 5b dargestellt, der Signalverlauf der Empfangssignale niedrig und sehr flach.
6 zeigt Komponenten eines optischen Sensors 1 mit einem Sender 2, einer diesem zugeordneten Sendeoptik 14, zwei Paaren von Empfängern 7, 8 mit jeweils einer zugeordneten Empfangsoptik 15. Zur Aufteilung in die Bereiche 1 und 2, das heißt in die unterschiedlichen Empfangskanäle, sind als Umlenkmittel Prismen 16 vorgesehen. Dabei definieren die Empfänger 7 die ersten Empfangskanäle, das heißt deren Empfangssignale bilden die Signale U_E1. Entspre chend definieren die Empfänger 8 die zweiten Empfangskanäle, das heißt durch Empfangssignale bilden die Signale U_E2.
Die 7a, b zeigen ein Ausführungsbeispiel für eine Optikanordnung des optischen Sensors 1 mit einem Sender 2 und zugehöriger Sendeoptik 14. Eine erste Empfangsoptik 15 ist direkt neben der Sendeoptik 14 angeordnet und fokussiert die Empfangslichtstrahlen 5 im sendernahen Bereich (erster Empfangskanal) auf den Empfänger 7. Daneben und in größerem Abstand zur Sendeoptik 14 ist eine zweite Empfangsoptik 15a angeordnet.
Wie aus 7a ersichtlich, ist die Fläche der Empfangsoptik 15a deutlich größer als die Fläche der Empfangsoptik 15, wodurch Empfangslichtstrahlen 6 in großen Winkelbereichen insbesondere im senderfernen Bereich (zweiter Empfangskanal) von spiegelnden Objekten 12 vorwiegend zum Empfänger 8 und weniger zum Empfänger 7 geführt werden, wodurch das Schaltsignal den Schaltzustand „Objekt erkannt" einnimmt.
In 7b ist der Strahlengang der Sendelichtstrahlen 3 und der Empfangslichtstrahlen 5, 6 dargestellt. Der Sender 2 und die Empfänger 7, 8 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 17 untergebracht. Ein Trennsteg 18 verhindert das optische Übersprechen vom Sender 2 zum Empfänger 7.
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel von Optikkomponenten eines optischen Sensors 1 mit einer Zonenempfangsoptik 19, deren an die Sendeoptik 14 angrenzende sendernahe Optikzone 20 die Empfangslichtstrahlen 5 auf den sendernahen Empfänger 7 fokussiert. Im Bereich der senderfernen Optikzonen 21, 21' ist die Zonenempfangsoptik 19 prismenartig angeschrägt, wodurch die Empfangslichtstrahlen 5 zum Empfänger 7 und die Empfangslichtstrahlen 6 im senderfernen Bereich zu zwei Empfängern 8, 8' umgelenkt und fokussiert werden.
9 zeigt eine Erweiterung des Ausführungsbeispiels gemäß 8. Der optische Sensor 1 umfasst wiederum eine Zonenempfangsoptik 19 mit einer an eine erste Sendeoptik 14 angrenzenden sendernahen Optikzone 20 für einen ersten Sender 2. Weiterhin ist eine zusätzliche Sendeoptik 14' vorgesehen, welche an eine weitere sendernahe Optikzone 20' für einen zweiten Sender 2' angrenzt. Entsprechend zur Ausführungsform gemäß 8 sind wiederum senderferne Optikzonen 21, 21' in der Zonenempfangsoptik 19 vorgesehen. Die beiden Sender 2, 2' werden alternierend aktiviert, wodurch von den Sendern 2, 2' emittierte Sendelichtstrahlen 3, 3' von unterschiedlichen Stellen des spiegelnden Objektes 12 reflektiert werden, wodurch derartige Objekte 12 sicher vom Reflektor 13 unterschieden werden können.
Die 10a, b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist der optische Sensor 1 gemäß 10 zwei Sender 2, 2' und einen Empfänger 7 auf, wobei die Sender 2, 2' alternierend aktiviert werden. Der Sender 2 liegt dichter am Empfänger 7 als der Sender 2'. Somit bilden diese Elemente den ersten Empfangskanal, das heißt der Empfänger 7 ist bezüglich dieses Senders 2 sendernah angeordnet, so dass auf diesen bei freiem Strahlengang vorwiegend die vom Reflektor 13 als Empfangslichtstrahlen 5 rückreflektierten Sendelichtstrahlen 3 auftreffen. Entsprechend bilden der Sender 2' und der Empfänger 7 den zweiten Empfangskanal, das heißt der Empfänger 7 ist bezüglich dieses Senders 2' senderfern angeordnet, so dass auf diesen von einem Objekt 12 als Empfangslichtstrahlen 6 rückreflektierte Sendelichtstrahlen 3' vorwiegend auftreffen. Wie aus den 10a, b ersichtlich umfasst der optische Sensor 1 eine Empfangsoptik 15 für den Empfänger 7, eine Sendeoptik 14 für den Sender 2 und eine zusätzliche Sendeoptik 14' für den Sender 2'. Die Sendeoptik 14 ist dreieckförmig ausgebildet und mit der Spitze bis zum Trennsteg 18 geführt, wodurch noch geringe Anteile des Sendelichts vom Reflektor 13 zurück in die Empfangsoptik 15 geführt werden.
11 zeigt einen optischen Sensor 1 der gegenüber der Anordnung nach 10 um einen Empfänger 8 mit vorgeordneter Empfangsoptik 15a erweitert ist. Die Sender 2, 2' und Empfänger 7, 8 bilden eine Reihenanordnung längs einer Geraden die senkrecht zu den Strahlachsen der Sendelichtstrahlen 3, 3' verläuft. Die alternierend aktivierten Sender 2, 2' liegen im Zentrum der Reihenanordnung. Der Empfänger (7) liegt relativ zum ersten Sender 2 in einer sendernahen Zone und bildet somit bei aktiviertem Sender 2 den ersten Empfangskanal, wogegen der Empfänger 8 den zweiten Empfangskanal bildet. Bei aktiviertem zweiten Sender 2' sind die Verhältnisse umgekehrt, das heißt hier bildet der Empfänger 8 den ersten Empfangskanal und der Empfänger 7 den zweiten Empfangskanal.
Zur Generierung des Schaltsignals werden in der Auswerteeinheit 4 wiederum folgende einen Objekteingriff definierende Auswerteregeln eingesetzt: UE1 > UE2 oder UE1 + UE2 < Umin
Auch hier bilden U_E1, U_E2 die mit unterschiedlichen Verstärkungsfaktoren verstärkten Empfangssignale der einzelnen Empfangskanäle. Die Verstärkungsfaktoren sind wiederum so gewählt, dass die Aufteilung der Empfangssignale in den einzelnen Empfangskanälen so ausgebildet ist, dass nur bei einer Reflektordetektion die Bedingung U_E1 > U_E2 erfüllt ist, nicht aber bei einer Objektdetektion.
Dabei stammen bei aktiviertem Sender 2 die Empfangssignale U_E2 vom Empfänger 8 und die Empfangssignale U_E1 vom Empfänger 7. Bei aktiviertem Sender 2' sind die Verhältnisse umgekehrt.
Die 12a, b zeigen die Optikkomponenten des optischen Sensors 1 gemäß 11. Die Sender 2, 2' und die Empfänger 7, 8 sind auf einer Leiterplatte 17 angeordnet. Jedem Sender 2, 2' ist eine Sendeoptik 14, 14' mit drei eckigem Querschnitt zugeordnet. Jedem Empfänger 7, 8 ist eine Empfangsoptik 15a mit rechteckigem Querschnitt zugeordnet. Die Sendeoptiken 14, 14' sind von den Empfangsoptiken 15, 15a durch Trennstege 18 getrennt.
Durch den Einsatz der beiden Sender 2, 2' können Objektoberflächen in unterschiedlichen Auftreffpunkten und Auftreffwinkeln abgetastet werden, wodurch die Nachweissicherheit des optischen Sensors 1 erheblich erhöht wird, wie die nachfolgenden 13a, b, 14a, b, 15a, b zeigen.
In den 13–15 werden verschiedene Objektarten und Objektneigungen dargestellt, in den Figuren a) jeweils für die Aktivierungsphase des Senders 2, in den Figuren b) jeweils für die Aktivierungsphase des Senders 2'. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, unterscheiden sich die für den Reflektor 13 typischen Empfangspegelschwerpunkte (13) von den Empfangsschwerpunkten bei der Detektion von spiegelnden Objekten 12 (14, 15) bei jeder Neigung mindestens in einer Aktivierungsphase des Senders 2, 2' deutlich, so dass eine sichere Objektdetektion gewährleistet ist.
16 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1 mit zwei Sendern 2, 2' und zwei Empfängern 7, 8 in einer Reihenanordnung. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 11 bilden in diesem Fall die Empfänger 7, 8 die zentralen Elemente und die Sender 2, 2' die außen liegenden Elemente. Die Sender 2, 2' werden wieder alternierend aktiviert. Die Auswertung der Empfangssignale der Empfänger 7, 8 erfolgt analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 11.
17 zeigt die Optikkomponenten des optischen Sensors 1, wobei die zu 12 entsprechenden Elemente mit denselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind.
17 zeigt den optischen Sensor 1 bei aktiviertem Sender 2'. Bei spiegelnden Objekten 12 im Nahbereich sollen die Empfangslichtstrahlen 6 möglichst ausschließlich zum bezüglich des aktivierten Senders 2' senderfernen Empfänger 7 gelangen. Dazu ist bei der Empfangsoptik 15 eine Zone ausgebildet, die schräg einfallende Empfangslichtstrahlen 6 sicher auf den Empfänger 7 fokussiert. Bei einem spiegelnden Objekt 12 im extremen Nahbereich (in 17 gestrichelt dargestellt) gelangen die Empfangslichtstrahlen 6 nur noch auf die Empfangsoptik 15' und durch den schrägen Einfall nicht auf den sendernahen Empfänger 8, wodurch über die Bedingung U_E1 + U_E2 < U_min das Objekt 12 sicher erkannt wird.
In den 18–20 werden die Detektionen von verschiedenen Objekten 12 mit dem optischen Sensor 1 gemäß den 16, 17 dargestellt, in den Figuren a) jeweils für die Aktivierungsphase des Senders 2, in den Figuren b) jeweils für die Aktivierungsphase des Senders 2'. Die für den Reflektor 13 typischen Empfangspegelschwerpunkte unterscheiden sich von den Empfangspegelschwerpunkten bei Detektion von spiegelnden Objekten 12 bei jeder Neigung mindestens in einer Aktivierungsphase des Senders 2, 2' deutlich, so dass eine sichere Objektdetektion gewährleistet ist.
Die 21a, b zeigen ein Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1 mit einem Sender 2 und zwei Empfängern 7, 8 die koaxial zum Sender 2 angeordnet sind. Der Empfänger 7 ist in einer sendernahen Zone zum Sender 2 angeordnet und definiert den ersten Empfangskanal. Der Empfänger 8 ist in einer senderfernen Zone zum Sender 2 angeordnet und definiert den zweiten Empfangskanal.
Der optische Sensor 1 umfasst eine koaxiale Zonenlinse 22 mit einer sendernahen Optikzone 22a, welche die Empfangslichtstrahlen 5 aufnimmt und auf den Empfänger 7 fokussiert. Die senderferne Optikzone 22b fokussiert Empfangs lichtstrahlen 6 auf den Empfänger 8. Zudem bildet ein Segment der Zonenempfangslinse die Sendeoptik 14.
21a zeigt den Strahlverlauf der Sendelichtstrahlen 3 bei freiem Strahlengang. Dort werden die Sendelichtstrahlen 3 am Reflektor 13 reflektiert und zum sendernahen Empfänger 7 geführt.
21b veranschaulicht den Strahlengang bei Detektion eines spiegelnden Objekts 12. In diesem Fall werden die als Empfangslichtstrahlen 6 vom Objekt 12 zurückreflektierten Sendelichtstrahlen 3 vorwiegend zum senderfernen Empfänger 8 geführt. Zur Generierung des Schaltsignals werden wiederum die Verhältnisse der Empfangssignale U_E1 des sendernahen Empfängers 7 und die Empfangssignale U_E2 des senderfernen Empfängers 8 ausgewertet.
Die 22 bis 24 zeigen eine Abwandlung des optischen Sensors 1 gemäß den 21a, b. Der optische Sensor 1 weist wiederum eine Zonenlinse 22 mit einer sendernahen Optikzone 22a, einer senderfernen Optikzone 22b und einem eine Sendeoptik 14 bildenden Segment auf. Auch ist der Sender 2 wiederum koaxial zu den Empfängern 7, 8 angeordnet. Im vorliegenden Fall sind jedoch die Empfänger 7, 8 von Elementen einer Empfängerzeile gebildet, deren zentrales Element den sendernahen Empfänger 7 und deren äußere Elemente die Empfänger 8 bilden. Die Auswertung der Empfangssignale U_E1 des Empfängers 7 und der Empfangssignale U_E2 der Empfänger 8 erfolgt analog zur Ausführungsform gemäß 21.
22 zeigt den Strahlengang des optischen Sensors 1 bei freiem Überwachungsbereich. Die Sendelichtstrahlen 3 treffen auf den Reflektor 13. Die am Reflektor 13 als Empfangslichtstrahlen 5 reflektierten Sendelichtstrahlen 3 schneiden sich vor dem Fokus der Zonenlinse 22, in welchem die Empfängerzeile liegt. Dadurch gelangen die Empfangslichtstrahlen 5 vorwiegend auf das mittlere Segment der Empfängerzeile, das heißt den sendernahen Empfänger 7.
23 zeigt den Strahlengang des optischen Sensors 1 gemäß 22 bei Detektion eines diffus reflektierenden Objekts 12, wobei die Empfangslichtstrahlen 6 gleichmäßig auf die Empfängerzeile verteilt sind.
24 zeigt den Strahlengang des optischen Sensors 1 gemäß 22 bei Detektion eines leicht geneigten spiegelnden Objekts 12. Die Empfangslichtstrahlen 6 werden vorwiegend auf die Randsegmente des Mehrfachempfangselements fokussiert, das heißt vorwiegend auf die senderfernen Empfänger 8.
25 zeigt den Pegelverlauf der Empfangssignale der Empfangselemente der Empfängerzeile des optischen Sensors 1 gemäß den 22 bis 24, wobei U₁ den Verlauf bei Detektion des Reflektors 13 (22), U₂ den Verlauf bei Detektion des spiegelnden Objekts 12 (24) und U₃ den Verlauf bei Detektion des diffus reflektierenden Objekts 12 (23) darstellt.
Prinzipiell kann der optische Sensor 1 gemäß den 22 bis 24 dahingehend weitergebildet sein, dass anstelle einer Empfängerzeile ein flächiges Array eingesetzt wird. 26 zeigt die Lage der Empfangslichtflecke auf ein Array an Stelle der Empfängerzeile, wobei F₁ den Empfangslichtfleck bei Detektion des Reflektors 13, F₂ den Empfangslichtfleck bei Detektion des spiegelnden Objekts 12 und F₃ den Empfangslichtfleck bei Detektion eines diffus reflektierenden Objekts 12 darstellt.
Die 27 und 28 zeigen eine Weiterbildung des optischen Sensors 1 gemäß 22. Die Ausbildung des Senders 2 und der Empfänger 7, 8 in Form einer Empfängerzeile entspricht der Ausführungsform gemäß 22, ebenso wie die koaxiale Strahlführung der Sendelichtstrahlen 3 und Empfangslichtstrahlen 5, 6 im Überwachungsbereich. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 22 ist bei der Ausführungsform gemäß den 27 und 28 die Zonenlinse 22 durch eine Sende- und Empfangsoptik 23 mit integrierten Strahlumlenkmitteln für die Sendelichtstrahlen 3 ersetzt. Durch die Strahlumlenkmittel wird der Sender 2, 2' aus der Strahlachse der Empfangslichtstrahlen 5, 6 und der optischen Achse der Empfängerzeile heraus verlagert.
27 zeigt ein Beispiel, für eine seitliche Sendelichteinkopplung mit einem Umlenkprisma 24 in als Bestandteil der Sende- und Empfangsoptik 23.
28 zeigt ein weiteres Beispiel, welches in Bezug auf das Beispiel gemäß 27 um ein zweites Umlenkprisma 25 erweitert ist, welches durch einen Lichtleiter mit dem ersten Umlenkprisma 24 verbunden ist. Die Eintrittsfläche zum zweiten Umlenkprisma 25 ist als Linse 26 ausgebildet und fokussiert die Sendelichtstrahlen 3 im Bereich des Umlenkprismas 25, so dass die Brennweite der Sende- und Empfangsoptik 23 für die Sendelichtstrahlen 3 und die Empfangslichtstrahlen 5, 6 gleichermaßen geeignet ist. Dadurch können Sender 2 und Empfängerzeile auf einer gemeinsamen Leiterplatte 17 angeordnet werden.
29 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors 1 mit einer Mikrolinsenplatte 27. Die Sendelichtstrahlen 3 werden vom Sender 2 über eine Linse 28 und ein Umlenkprisma 29 in die Mikrolinsenplatte 27 eingekoppelt und durch ein zweites Umlenkprisma 30 in den Überwachungsbereich ausgekoppelt. Die Mikrolinsen 31 der Mikrolinsenplatte 27, die unmittelbar an das Umlenkprisma 30 anschließen, fokussieren Empfangslichtstrahlen 5 auf das unter der Mikrolinsenplatte 27 liegende Empfängerarray 32 und definieren die sendernahen Bereiche. Die anderen Bereiche des Empfängerarrays 32 werden über Mikrolinsen 31' beleuchtet und bilden die senderfernen Bereiche. Diese Anordnung ist für sehr flache Sensoren und kürzere Reichweiten gedacht, wobei die Detektionssicherheit gegen spiegelnde Objekte 12 durch eine Mehrfachanordnung von Umlenkprismen 29, 30 sichergestellt wird.

1: Optischer Sensor
2: Sender
2': Sender
3: Sendelichtstrahlen
3': Sendelichtstrahlen
4: Auswerteeinheit
5: Empfangslichtstrahlen
6: Empfangslichtstrahlen
7: Empfänger
8: Empfänger
9: Schaltausgang
10: Schnittstelle
11: Gehäuse
12: Objekt
13: Reflektor
14: Sendeoptik
14': Sendeoptik
15: Empfangsoptik
15a: Empfangsoptik
16: Prisma
17: Leiterplatte
18: Trennsteg
19: Zonenempfangsoptik
20: Sendernahe Optikzone
21: Senderferne Optikzone
21': Senderferne Optikzone
22: Zonenlinse
22a: Sendernahe Optikzone
22b: Senderferne Optikzone
23: Sende- und Empfangsoptik
24: Umlenkprisma
25: Umlenkprisma
26: Linse
27: Mikrolinsenplatte
28: Linse
29: Umlenkprisma
30: Umlenkprisma
31: Mikrolinse
31': Mikrolinse
32: Empfängerarray

Claims

Optischer Sensor zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, einer Auswerteeinheit zur Generierung eines binären Schaltsignals, dessen Schaltzustände angeben, ob sich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet oder nicht, und mit einem den Überwachungsbereich begrenzenden Reflektor, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sender (2) und dem Empfänger (7) ein zweiter Sender (2') oder Empfänger (8) so zugeordnet ist, dass vom ersten Sender (2) emittierte Sendelichtstrahlen (3) bei freiem Strahlengang am Reflektor (13) reflektiert und von dort als Empfangslichtstrahlen (5) entlang eines ersten Empfangskanals vorwiegend zum ersten, in einer sendernahen Zone liegenden ersten Empfänger (7) geführt sind, und dass der zweite Sender (2') oder Empfänger (8) zum ersten Empfänger (7) oder Sender (2) zur Ausbildung eines auf eine senderferne Zone führenden zweiten Empfangskanals zugeordnet ist, dass bei einem Objekteingriff im Überwachungsbereich die am Objekt (12) reflektierten Empfangslichtstrahlen (6) vorwiegend entlang dieses zweiten Empfangskanals verlaufen, und dass in der Auswerteeinheit (4) zur Generierung des Schaltsignals das Verhältnis der Lichtmengen der in den beiden Empfangskanälen verlaufenden Empfangslichtstrahlen (5, 6) ausgewertet wird.
Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltsignal den Schaltzustand „Objekt erkannt" annimmt, falls die Bedingungen UE1 > UE2 oder UE1 + UE2 < Umin erfüllt sind, wobei U_E2 das mit einem Verstärkungsfaktor verstärke Empfangssignal des Empfängers (7 oder 8) ist, der Empfangslichtstrahlen (6) aus dem zweiten Empfangskanal empfängt und U_E1 das mit einem Verstärkungsfaktor verstärkte Empfangssignal des Empfängers (7 oder 8) ist, der Empfangslichtstrahlen (5) aus dem ersten Empfangssignal empfängt, und wobei U_min ein vorgegebener Schwellwert ist, und dass ansonsten das Schaltsignal den Schaltzustand „freier Überwachungsbereich" einnimmt.
Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Sender (2) und wenigstens einen Empfänger (7) in einer sendernahen Zone und wenigstens einen Empfänger (8) in einer senderfernen Zone aufweist.
Optischer Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfänger (7, 8) in vorgegebenen Abständen neben dem Sender (2) angeordnet sind.
Optischer Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfänger (7, 8) in Strahlrichtung der Sendelichtstrahlen (3, 3') in vorgegebenen Abständen hinter dem Sender (2) angeordnet sind.
Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwei Sender (2, 2') und einen Empfänger (7) aufweist, wobei der Empfänger (7) bezüglich des ersten Senders (2) in einer sendernahen Zone und bezüglich des zweiten Senders (2') in einer senderfernen Zone angeordnet ist.
Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwei Sender (2, 2') und wenigstens zwei Empfänger (7, 8) aufweist, wobei bezüglich jedes Senders (2, 2') jeweils ein Empfänger (7 oder 8) in einer sendernahen Zone und der jeweils andere Empfänger (7 oder 8) in einer senderfernen Zone angeordnet ist.
Optischer Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (2, 2') und Empfänger (7, 8) eine längs einer Geraden verlaufende Reihenanordnung bilden, welche senkrecht zu den Strahlachsen der Sendelichtstrahlen (3, 3') verläuft.
Optischer Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (2, 2') die zentralen Elemente und die Empfänger (7, 8) die außen liegenden Elemente der Reihenanordnung bilden.
Optischer Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfänger (7, 8) die zentralen Elemente und die Sender (2, 2') die außen liegenden Elemente der Reihenanordnung bilden.
Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (2, 2') alternierend aktiviert sind.
Optischer Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Aktivierung der einzelnen Sender (2, 2') an dem oder den Empfängern (7, 8) anstehenden Empfangssignale in der Auswerteeinheit (4) einzeln ausgewertet werden.
Optischer Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Aktivierung der einzelnen Sender (2, 2') in der Auswerteeinheit (4) erhaltenen Messergebnisse logisch verknüpft werden.
Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem oder jedem Sender (2, 2') eine Sendeoptik (14, 14') und dem oder jedem Empfänger (7, 8) eine Empfangsoptik (15, 15a) zugeordnet ist.
Optischer Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der oder den Empfangsoptiken (15, 15a) Umlenkmittel zur Führung der Empfangslichtstrahlen (5, 6) in den Empfangskanälen zugeordnet sind.
Optischer Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkmittel von Prismen (16) gebildet sind.
Optischer Sensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeoptiken (14, 14') und/oder die Empfangsoptiken (15, 15a) und/oder die Umlenkmittel Bestandteile eines Optikelements sind.
Optischer Sensor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikelement aus Kunststoff besteht.