DE19727459A1

DE19727459A1 - Optoelectronic sensor device for monitoring surveillance zone

Info

Publication number: DE19727459A1
Application number: DE1997127459
Authority: DE
Inventors: Juergen Buerger; Gerhard Alt; Guenther Geisler; Winfried Sekat
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-07

Abstract

The sensor device has a light source providing a number of successive light pulses directed into a surveillance zone and a photodetector for receiving light pulses reflected from an object in the surveillance zone. The photodetector has at least 2 photosensitive elements (1), each having an associated circuit for background light suppression, with a regulated current source (2) which is disconnected during the light pulse transmission intervals.

Description

Die Erfindung betrifft eine opto-elektronische Sensoranord nung mit einem Lichtsender zur Aussendung von aufeinanderfol genden Nutzlichtimpulsen in einen Überwachungsbereich und ei ner Lichtempfängereinheit zum Empfang von von einem im Über wachungsbereich befindlichen Objekt reflektierten Nutzlicht impulsen.The invention relates to an opto-electronic sensor arrangement with a light transmitter for emitting successive useful light pulses in a monitoring area and egg ner light receiver unit for receiving from one in the over object located in the security area reflected useful light impulse.

Bei derartigen Sensoranordnungen können die Lichtempfänger einheiten beispielsweise mehrere photoempfindliche Elemente umfassen, so daß nach einer geeigneten Auswertung der von den photoempfindlichen Elementen gelieferten Signale auf die Po sition des reflektierenden Objektes im Überwachungsbereich geschlossen werden kann.With such sensor arrangements, the light receivers units, for example, several photosensitive elements include, so that after a suitable evaluation of the Photosensitive elements delivered signals to the buttocks sition of the reflecting object in the surveillance area can be closed.

Diese Sensoranordnungen sind aus dem Stand der Technik als PSDs (positionssensitive Detektoren) oder als beispielsweise in Videokameras verwendete CCDs bekannt und besitzen den ih nen gemeinsamen Nachteil, daß lediglich eine unzureichende Fremdlicht-, insbesondere Gleichlichtfilterung möglich ist. PSDs erlauben aufgrund einer bereits früh eintretenden Sätti gung lediglich eine beschränkte Fremdlichtfilterung, CCDs er möglichen lediglich die Beseitigung von Fremdlicht, insbeson dere Gleichlicht durch eine nach dem eigentlichen Lichtemp fang stattfindenden Subtraktion eines Fremdlichtwerts, wel cher über alle photoempfindlichen Elemente gemittelt ist. Zu dem ist es bei PSDs von Nachteil, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur ein einziges Objekt erkannt werden kann.These sensor arrangements are known from the prior art PSDs (position sensitive detectors) or as for example CCDs used in video cameras are known and have the ih NEN disadvantage that only an insufficient Extraneous light, in particular constant light filtering is possible. PSDs allow due to an early onset of satiety only limited extraneous light filtering, CCDs only the elimination of extraneous light, in particular the same light by an after the actual Lichtemp beginning subtraction of an extraneous light value, wel averaged over all photosensitive elements. To it is disadvantageous with PSDs that to a certain Only one object can be recognized at a time.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Nachteile eignen sich aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren nur sehr be schränkt für den Industrieeinsatz, bei dem beispielsweise ei ne wirksame und zuverlässige Unterdrückung von Fremdlicht, welches in Industrieanwendungen mit einer erheblichen Si gnaldynamik auftritt, zwingend erforderlich ist.Because of the disadvantages described above are suitable sensors known from the prior art are only very useful limits for industrial use, for example, when ne effective and reliable suppression of extraneous light, which in industrial applications with a considerable Si dynamic dynamics occurs, is absolutely necessary.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine opto elektronischen Sensoranordnung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine verbesserte Fremdlicht-, ins besondere Gleichlichtunterdrückung ermöglicht wird.An object of the invention is an opto electronic sensor arrangement of the type mentioned to further develop such that an improved extraneous light, ins special constant light suppression is made possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer opto-elektronischen Sensoranordnung der genannten Art, bei der die Lichtempfängereinheit zumindest zwei photoemp findliche Elemente umfaßt, jedem photoempfindlichen Element jeweils eine Schaltung zur Fremdlichtunterdrückung zugeordnet wird. Erfindungsgemäß ist somit jedes photoempfindliche Ele ment mit einer eigenen, separaten Fremdlichtunterdrückungs-Schaltung ausgerüstet.According to the invention this object is achieved in that an opto-electronic sensor arrangement of the type mentioned, in which the light receiver unit at least two photoemp includes sensitive elements, each photosensitive element each assigned a circuit for suppression of extraneous light becomes. According to the invention, each photosensitive element ment with its own separate Extraneous light suppression circuit equipped.

Das erfindungsgemäße Prinzip ermöglicht eine besonders zuver lässige und effektive Fremdlichtunterdrückung, die beispiels weise auch dann eine sichere Nutzlichtsignalerkennung ermög licht, wenn der Dynamikbereich des Nutzlichtsignals deutlich kleiner als der Dynamikbereich des Fremdlichts ist. Insbeson dere ist es erfindungsgemäß beispielsweise möglich, bei einem Fremdlicht-Dynamikbereich von 10⁷ Nutzlichtsignale mit einem vergleichsweise geringem Dynamikbereich von beispielsweise bis zu 10³ zuverlässig zu erkennen. Dies ist auch dann mög lich, wenn das Fremdlicht Amplituden aufweist, die mehrere Zehner-Dekaden über den Amplituden des Nutzlichts liegen.The principle according to the invention enables a particularly reliable and effective suppression of extraneous light which, for example, also enables reliable detection of useful light signal if the dynamic range of the useful light signal is significantly smaller than the dynamic range of the extraneous light. In particular, it is possible according to the invention, for example, to reliably detect useful light signals with a comparatively small dynamic range of up to 10 ^3, for example, with an external light dynamic range of 10 ⁷ . This is also possible if the extraneous light has amplitudes that are several tens of decades above the amplitudes of the useful light.

Weiterhin ist es bei der erfindungsgemäßen opto-elektroni schen Sensoranordnung vorteilhaft, daß aufgrund der in jeder Zelle einer Zeile oder eines Arrays bzw. bezüglich jeden pho toempfindlichen Elements getrennt stattfindenden Fremdlicht unterdrückung unterschiedlich beleuchtete Hintergrundflächen keinerlei negative Auswirkungen auf die Nutzlichtsignalaus wertung haben. Das empfangene Nutzlicht gibt erfindungsgemäß immer korrekt Aufschluß über die Reflektivität von Objekten oder Hintergrundelementen im Überwachungsbereich, unabhängig davon, in welcher Weise diese Objekte bzw. Hintergrundelemen te durch Fremdlicht beleuchtet werden. Wenn also beispiels weise ein Objekt im Überwachungsbereich vorhanden ist und das von der erfindungsgemäßen opto-elektronischen Sensoranordnung ausgesandte Licht von einer Hintergrundfläche mit gleichmäßi ger, homogener Reflektivität reflektiert wird, liefert die Hintergrundfläche auch dann ein konstantes, ihre homogene Re flektivität repräsentierendes Empfangssignal, wenn bestimmte Bereiche der Hintergrundfläche stärker durch Fremdlicht be strahlt werden als andere Bereiche. Inhomogene Beleuchtungen der Hintergrundfläche werden somit erfindungsgemäß neutrali siert.Furthermore, it is with the opto-electronics according to the invention cal sensor arrangement advantageous that due to the in each Cell of a row or an array or with respect to each pho sensitive element separately occurring ambient light suppression of differently illuminated background areas no negative effects on the useful light signal have a rating. The received useful light gives according to the invention always correct information about the reflectivity of objects or background elements in the surveillance area, independently of how these objects or background elements te are illuminated by extraneous light. So if for example an object exists in the surveillance area and that from the opto-electronic sensor arrangement according to the invention emitted light from a background surface with uniformi ger, homogeneous reflectivity is reflected Background area even then a constant, their homogeneous re received signal representing flexibility, if certain Areas of the background area are more exposed to extraneous light shine out than other areas. Inhomogeneous lighting the background area are thus neutralized according to the invention siert.

Die Fremdlichtunterdrückung bei einem erfindungsgemäßen opto elektronischen Sensor läßt sich zusätzlich dadurch verbes sern, daß nur relativ kurze Nutzlichtimpulse, insbesondere solche mit hoher Energie, ausgesandt werden. Die Dauer der Nutzlichtimpulse kann dabei beispielsweise im ns-Bereich lie gen.The suppression of extraneous light in an opto according to the invention electronic sensor can also be improved learn that only relatively short useful light pulses, in particular those with high energy. The duration of the Useful light pulses can lie, for example, in the ns range gene.

Die Pulsdauer des Nutzlichtsignals kann vorzugsweise zwischen 1 µs und 20 µs betragen. Von Vorteil ist es, wenn der Kehrwert der Pulsdauer des Nutzlichts ungefähr um zwei Größenordnungen über der höchsten vorkommenden Störlichtfrequenz liegt, da dann eine besonders zuverlässige Stör- bzw. Fremdlichtunter drückung möglich wird.The pulse duration of the useful light signal can preferably be between 1 µs and 20 µs. It is advantageous if the reciprocal the pulse duration of the useful light by approximately two orders of magnitude lies above the highest occurring stray light frequency, because then a particularly reliable interference or ambient light sub pressure is possible.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Fremdlichtunterdrückung wird es möglich, anstelle eines aus dem Stand der Technik bekann ten logarithmischen Übertragungsverhaltens des Sensors ein lineares Übertragungsverhalten vorzusehen, d. h., der von den erfindungsgemäßen photoempfindlichen Elementen gelieferte Nutzlicht-Empfangsstrom kann einen zum Reflexions- oder Re missionsgrad der im Überwachungsbereich befindlichen Objekte und Elemente proportionalen Verlauf aufweisen.Due to the extraneous light suppression according to the invention it is possible instead of one known from the prior art logarithmic transmission behavior of the sensor provide for linear transmission behavior, d. i.e. the one of the supplied photosensitive elements according to the invention Useful light reception current can be a reflection or re Degree of mission of the objects in the surveillance area and elements have a proportional course.

Besonders vorteilhaft ist der Einsatz einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung dann, wenn eine Vielzahl von photoempfindli chen Elementen nebeneinander in Zeilenanordnung oder Ma trixanordnung vorgesehen werden. Insbesondere bei einer Ma trixanordnung wird es erfindungsgemäß möglich, nicht nur das Vorhandensein eines Objektes im Überwachungsraum sondern auch dessen Position zu ermitteln.The use of a device according to the invention is particularly advantageous Sensor arrangement when a variety of photosensitive Chen elements next to each other in a row or dimension trix arrangement can be provided. Especially with a Ma It is possible according to the invention, not only that Presence of an object in the surveillance room but also to determine its position.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jede der Schaltungen zur Fremdlichtunterdrückung eine mit dem je weiligen photoempfindlichen Element verbundene geregelte Energiequelle, insbesondere eine Stromquelle auf. Diese Ener giequelle liefert dabei den durch das photoempfindliche Ele ment fließenden Strom, welcher in den Pausen zwischen den Nutzlichtimpulsaussendungen dem vorhandenen Fremdlicht ent spricht. Der von der genannten Energiequelle gelieferte Strom wird dann erfindungsgemäß auch während der Nutzlichtsignal aussendung auf demjenigen Wert gehalten, der dem zuletzt er mittelten oder dem in den Zeitbereich einer Nutzlichtsignal aussendung extrapolierten Fremdlichtverlauf entspricht.In a preferred embodiment of the invention, each the circuits for extraneous light suppression one with each related regulated photosensitive element Energy source, especially a power source. This Ener giequelle provides the through the photosensitive Ele current flowing in the breaks between the Useful light pulse emissions ent the existing ambient light speaks. The electricity supplied by the named energy source is then according to the invention also during the useful light signal transmission is kept at the value that last it averaged or in the time domain of a useful light signal emission corresponds to extrapolated extraneous light curve.

Der beim Empfang von Nutzlicht zusätzlich durch das photoemp findliche Element fließende Strom wird aus einer anderen Energiequelle, insbesondere einem Kondensator bezogen, wobei der meßbare Wert dieses zusätzlichen Stroms dann letztlich dem empfangenen Nutzlicht entspricht.The additional by the photoemp when receiving useful light Sensitive element flowing electricity is from another Energy source, in particular related to a capacitor, wherein the measurable value of this additional current ultimately corresponds to the received useful light.

Um das genannte Prinzip der Nutzsignalermittlung zu realisie ren, kann die Regelung der Energiequelle in den Pausen zwi schen der Aussendung der Nutzlichtimpulse zuschaltbar und während der Aussendung der Nutzlichtimpulse abschaltbar sein. In order to implement the above-mentioned principle of useful signal determination ren, the regulation of the energy source in the breaks between switchable the transmission of the useful light pulses and can be switched off during the transmission of the useful light pulses.

Ebenso ist es jedoch auch möglich, die Regelung in Zeiten der Aussendung der Nutzlichtimpulse gegenüber der Regelung in den Pausen zwischen der Aussendung der Nutzlichtimpulse veränder bar auszuführen, wobei die Änderung des Regelverhaltens ins besondere durch Aktivierung und Deaktivierung zumindest eines Filters eines Regelkreises bewirkbar ist. Dabei kann in den Pausen zwischen der Aussendung der Nutzlichtimpulse ein Fil ter mit kürzerer Zeitkonstante aktivierbar sein als während der Aussendung der Nutzlichtimpulse.However, it is also possible to regulate at times of Transmission of the useful light pulses compared to the regulation in the Change pauses between the transmission of the useful light pulses bar to execute, the change in the control behavior ins especially by activating and deactivating at least one Filters of a control loop can be effected. It can in the Pauses between the transmission of the useful light impulses a fil can be activated with a shorter time constant than during the transmission of the useful light pulses.

Durch die letztgenannte Vorgehensweise kann während der Aussendung der Nutzlichtimpulse eine Extrapolation des von der Energiequelle gelieferten Stromes in Abhängigkeit von dessen Verlauf in den Pausen zwischen der Nutzlichtaussendung erreicht werden, so daß die Fremdlichtkompensation zusätzlich verbessert wird.Through the latter procedure, during the Transmission of the useful light impulses an extrapolation of the of the energy source supplied in dependence on its course in the pauses between the transmission of useful light can be achieved so that the extraneous light compensation additionally is improved.

Jede der Schaltungen zur Fremdlichtunterdrückung kann mit ei nem Speicherelement zur Speicherung des vom photoempfindli chen Element empfangenen Nutzlichtanteils versehen werden, wobei das Speicherelement insbesondere als Kondensator ausge führt wird.Each of the circuits for suppression of extraneous light can be used with ei Nem storage element for storing the photosensitive Chen element received received light portion, the storage element being in particular a capacitor leads.

Während des Nutzlichtimpuls-Empfangs kann das Speicherelement über einen Schalter mit dem photoempfindlichen Element kop pelbar sein, so daß die Amplitude des empfangenen Nutzlichts in das Speicherelement übertragen wird.The memory element can be received during the useful light pulse reception over a switch with the photosensitive element cop Be pelbar so that the amplitude of the received useful light is transferred into the storage element.

Von Vorteil ist es, wenn alle Speicherelemente gleichzeitig mit den ihnen jeweils zugeordneten photoempfindlichen Elemen ten koppelbar sind, so daß auch schnelle Bewegungen von Ob jekten im Überwachungsbereich korrekt erfaßbar sind. Die ge nannte gleichzeitige Kopplung der Speicherelemente mit den photoempfindlichen Elementen ermöglicht somit korrekte und von Fremdlicht bereinigte Momentaufnahmen des Überwachungsbe reichs. It is advantageous if all storage elements at the same time with the photosensitive elements assigned to them ten can be coupled, so that fast movements of Ob objects in the surveillance area can be recorded correctly. The ge called simultaneous coupling of the storage elements with the Photosensitive elements thus enables correct and snapshots of the surveillance empire.

Um eine ständige Überwachung des Überwachungsbereichs zu er möglichen und in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Mo mentaufnahmen des Überwachungsbereichs verfügbar zu machen, kann das Speicherelement jeder der vorgesehenen Schaltungen zur Fremdlichtunterdrückung mit einer während der Pause zwi schen der Aussendung der Nutzlichtimpulse aktivierbaren Rück setzschaltung gekoppelt sein. So können alle vorhandenen Speicherelemente nach einer erfolgten Momentaufnahme und nachdem die gespeicherten Werte einer Auswerteschaltung zur Verfügung gestellt wurden, wieder auf einen neutralen Wert zurückgesetzt und somit für die Speicherung eines neuen Nutz lichtsignalwerts bereit gemacht werden.To ensure constant surveillance of the surveillance area possible and consecutive Mon in short time intervals make available recordings of the surveillance area, can the memory element of each of the circuits provided for suppression of extraneous light during the break between return of the useful light pulses that can be activated set circuit be coupled. So all existing ones Storage elements after a snapshot and after the stored values of an evaluation circuit for Were made available again to a neutral value reset and thus for storing a new use light signal value are made ready.

Die vorgesehenen Speicherelemente können über einen insbeson dere adressierbaren Schalter mit einem oder mehreren Sample- und-Hold-Gliedern, einer Komparatorschaltung oder einem A/D-Wandler verbunden sein.The storage elements provided can in particular via a their addressable switches with one or more sample and hold elements, a comparator circuit or one A / D converter.

Bei Übertragung des in den Speicherelementen gespeicherten Werts in ein Sample-und-Hold-Glied wird auf vorteilhafte Wei se erreicht, daß die mit der Sensoranordnung ermittelten In formationen über den Überwachungsbereich zeitunkritisch aus gelesen und ausgewertet werden können. Insbesondere ist eine Weiterverarbeitung eines in einem Sample-und-Hold-Glied ge speicherten Wertes möglich, während in den Speicherelementen jeweils bereits wieder neue Werte gespeichert werden.When transferring the stored in the storage elements Values in a sample-and-hold link are advantageously used se achieved that the determined with the sensor arrangement In formations over the surveillance area non-time critical can be read and evaluated. One is in particular Further processing one in a sample and hold element stored value possible while in the storage elements new values are already saved in each case.

Bei Vorsehung von geeigneten Komparatorschaltungen oder einem A/D-Wandler, denen die Werte der Speicherelemente zugeführt werden, ist es möglich, auch eine Aussage über die Amplitude der in den Speicherelementen gespeicherten Werte und somit über Grauwerte eines Bildes zu treffen, das mit einer erfin dungsgemäßen Sensoranordnung beispielsweise mit einer Moment aufnahme der genannten Art erfaßt wurde. Die Auflösung der Grauwerte kann dabei an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden, beispielsweise ist es in bestimmten Fällen ohne wei teres möglich, die in den Speicherelementen gespeicherten, eine Vielzahl von verschiedenen Amplituden aufweisenden Werte im Rahmen einer Datenreduktion auf einige wenige, für den je weiligen Anwendungsfall prägnante Graustufen zu reduzieren.With the provision of suitable comparator circuits or a A / D converter, to which the values of the memory elements are fed be, it is also possible to make a statement about the amplitude of the values stored in the storage elements and thus about gray values of an image that was invented with a sensor arrangement according to the invention, for example, with a moment Recording of the type mentioned was recorded. The dissolution of the Gray values can be adapted to the respective requirements be, for example, in certain cases without white teres possible, the stored in the storage elements, a variety of different amplitude values as part of a data reduction to a few, for ever to reduce the use case to concise grayscale.

Bei Einsatz einer Komparatorschaltung ist es von Vorteil, wenn diese einen verstellbaren Schwellwert aufweist, da auf diese Weise erreicht werden kann, daß der Schwellwert, wel cher letztlich dafür maßgeblich ist, ab welcher empfangenen Lichtmenge tatsächlich ein Lichtempfang signalisiert wird, an die jeweils gegebenen Verhältnisse angepaßt werden kann. Ins besondere ist es in diesem Fall möglich, im Rahmen eines vor der eigentlichen Messung stattfindenden Teachvorganges den Schwellwert des Komparators an die jeweils gegebenen Kon trastverhältnisse anzupassen. Durch die Vorsehung des ver stellbaren Schwellwerts und die Einschaltung eines Teachvor ganges kann auf vorteilhafte Weise der Einsatz eines A/D-Wandlers eingespart werden, was überdies zu einer maximalen Datenreduktion auflediglich zwei Werte (Lichtempfang ja/Lichtempfang nein) führt.When using a comparator circuit, it is advantageous if this has an adjustable threshold, because on in this way it can be achieved that the threshold value, wel Ultimately it is decisive from which received Amount of light is actually signaled to receive light the given conditions can be adjusted. Ins In this case, it is possible to make a special the actual measurement of the teaching process Threshold value of the comparator to the given con to adjust the contrast ratios. By the providence of ver adjustable threshold and the activation of a Teachvor ganges can advantageously use a A / D converter can be saved, which also leads to a maximum Data reduction to just two values (light reception yes / light reception no) leads.

Ein besonders wirtschaftlicher Einsatz einer erfindungsgemä ßen Sensoranordnung wird möglich, wenn alle photoempfindli chen Elemente der Lichtempfängereinheit auf einem einzigen Chip angeordnet werden. Ebenso können alle Schaltungen zur Fremdlichtunterdrückung ebenfalls auf dem genannten Chip an geordnet werden, so daß die gesamte erfindungsgemäße Sen soranordnung auf einen einzigen Chip integrierbar ist.A particularly economical use of an inventive ß sensor arrangement is possible if all photosensitive Chen elements of the light receiver unit on a single Chip are arranged. Likewise, all circuits for Extraneous light suppression also on the chip mentioned be ordered so that the entire Sen according to the invention sensor arrangement can be integrated on a single chip.

Die photoempfindlichen Elemente der Lichtempfängereinheit können äquidistant voneinander beabstandet oder direkt anein ander angrenzend angeordnet werden. Es können somit geometri sche Verhältnisse erreicht werden, die denen von CCD-Arrays entsprechen, wobei sowohl große als auch kleine Empfängergrö ßen, d. h. photoempfindliche Elemente mit großen und kleinen Empfangsflächen realisierbar sind. Insbesondere ist es mög lich, die photoempfindlichen Elemente so dicht beieinander anzuordnen, daß sich eine photoempfindliche Fläche mit nahezu 100% Füllgrad ergibt.The photosensitive elements of the light receiver unit can be equidistantly spaced from one another or directly adjacent to one another be arranged adjacent to each other. It can thus geometri ratios can be achieved that of CCD arrays correspond, with both large and small receiver size eat, d. H. photosensitive elements with large and small Reception areas are realizable. In particular, it is possible Lich, the photosensitive elements so close together to arrange that a photosensitive surface with almost 100% fill level results.

Die photoempfindlichen Flächen der vorgesehen Elemente können unterschiedliche geometrische Formen aufweisen, wobei die Form an die jeweils gegebenen Anforderungen anpaßbar ist.The photosensitive surfaces of the elements provided can have different geometric shapes, the Form is adaptable to the given requirements.

Schließlich ist es auch möglich, den photoempfindlichen Ele menten jeweils Farbfilter, insbesondere in ihrer Durchlaßfre quenz verstellbare Farbfilter vorzuschalten. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Sensoranordnung auch als mehrdimen sionales Farberkennungssystem genutzt werden.Finally, it is also possible to use the photosensitive ele ment color filters, especially in their pass-through frequency upstream adjustable color filters. In this way the sensor arrangement according to the invention can also be multi-dim national color detection system can be used.

Um eine zuverlässige Farberkennung zu ermöglichen, können beispielsweise immer drei aneinander angrenzende photoemp findliche Elemente mit unterschiedlichen Farbfiltern versehen werden, so daß immer jeweils eine Einheit von drei photoemp findlichen Elementen zur Erkennung eines Farbpixels geeignet ist.To enable reliable color recognition, you can for example always three adjacent photoemp provide sensitive elements with different color filters be, so that always a unit of three photoemp sensitive elements for detecting a color pixel is.

Alternativ ist es auch möglich, allen photoempfindlichen Ele menten jeweils einen verstellbaren Farbfilter vorzuschalten, wo daß in kurz aufeinanderfolgenden Zeitabständen beispiels weise drei Momentaufnahmen des Überwachungsbereichs mit je weils unterschiedlich eingestellten Farbfiltern aufgenommen werden, wobei diese drei Momentaufnahmen dann zu einem Farb bild zusammensetzbar sind.Alternatively, it is also possible to use all photosensitive elements elements of an adjustable color filter, where that in short successive intervals, for example wise three snapshots of the surveillance area with each because differently adjusted color filters were added and these three snapshots then become one color image can be put together.

Die Erfindung umfaßt auch eine solche Ausführungsform, bei der die Lichtempfängereinheit lediglich ein photoempfindli ches Element umfaßt, dem eine Schaltung zur Fremdlichtunter drückung zugeordnet ist, die konkret entsprechend den vorste hend beschriebenen Merkmalen ausgebildet ist oder die der im Rahmen der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläuterten Schaltung entspricht.The invention also includes such an embodiment which the light receiver unit is only a photosensitive Ches element, which a circuit for extraneous light sub pressure is assigned, which corresponds specifically to the previous one hend described features is formed or the in Explained within the scope of the following description of the figures Circuit corresponds.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zum Betrieb einer opto elektronischen Sensoranordnung der beschriebenen Art wird mittels einer Auswerteschaltung beispielsweise die Position, die Bewegung, das Höhenprofil einschließlich eventueller schräger Flanken und/oder der Kontrast eines im Überwachungs bereich befindlichen Objekts ermittelt. Eine Auswerteschal tung, die dazu in der Lage ist, eine oder mehrere der vorste hend genannten Funktionen zu verwirklichen, ermöglicht viel fältige Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Sensoran ordnung. Von Vorteil ist es, wenn die Auswerteschaltung meh rere Funktionen realisieren kann, zwischen denen der Benutzer der Sensoranordnung umschalten kann, ohne daß hierfür eine Neuprogrammierung der Sensoranordnung erforderlich wäre. Die se Umschaltfunktion kann insbesondere durch einen Wahl-Schalter realisiert werden.In an advantageous method for operating an opto electronic sensor arrangement of the type described by means of an evaluation circuit, for example, the position, the movement, the height profile including any sloping flanks and / or the contrast of one in surveillance area located object. An evaluation scarf tion that is able to do one or more of the foregoing Realizing the mentioned functions enables a lot versatile uses of the sensor according to the invention order. It is advantageous if the evaluation circuit has more can realize other functions between which the user the sensor arrangement can switch without this Reprogramming the sensor arrangement would be necessary. The se switching function can in particular by a Selector switches can be realized.

Bei Ermittlung der Position, der Bewegung, des Höhenprofils oder des Kontrastes eines Objektes mittels der erfindungsge mäßen Sensoranordnung ist es von Vorteil, wenn das jeweilige Objekt aktiv, insbesondere mit definierter Lichtstärke be leuchtet wird, da auf diese Weise eine sichere Erkennung und fehlerfreie Auswertung sichergestellt werden kann.When determining the position, the movement, the height profile or the contrast of an object by means of the fiction According sensor arrangement, it is advantageous if the respective Object active, especially with a defined light intensity is lit, because in this way a reliable detection and error-free evaluation can be ensured.

In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die Sen soranordnung prinzipiell auch ohne aktiven Lichtsender be trieben werden kann, wobei in diesem Fall Fremd- bzw. Umge bungslicht vom im Überwachungsbereich befindlichen Objekt zur Lichtempfängereinheit reflektiert wird oder das Objekt selbst als Lichtquelle ausgebildet ist. Fremd- bzw. Umgebungslicht sollten in diesem Fall jedoch die erforderliche Zeitsynchro nisation besitzen. Die Lichtempfängereinheit umfaßt auch bei dieser Anwendungsmöglichkeit zumindest zwei photoempfindliche Elemente, wobei jedem photoempfindlichen Element jeweils eine Schaltung zur Fremdlichtunterdrückung zugeordnet ist.In this context it is pointed out that the Sen In principle, the sensor arrangement can also be used without an active light transmitter can be driven, in which case foreign or reverse exercise light from the object in the surveillance area to Light receiving unit is reflected or the object itself is designed as a light source. External or ambient light in this case, however, the required time synchro own organization. The light receiver unit also includes this application, at least two photosensitive Elements, each having a photosensitive element Circuit for extraneous light suppression is assigned.

Es sind zwei mögliche Einsatzfälle einer mit aktivem Licht sender betriebenen erfindungsgemäßen Sensoranordnung zu un terscheiden.There are two possible applications, one with active light transmitter operated sensor arrangement according to the invention to un differentiate.

Bei einem ersten Einsatzfall wird am der Sensoranordnung ge genüberliegenden Ende des Überwachungsbereichs ein den Über wachungsbereich begrenzender Reflektor vorgesehen, welcher dazu dient, vom Lichtsender der Sensoranordnung ausgesandtes Licht zurück zum Empfänger zu reflektieren. Dies ist bei spielsweise bei großen Entfernungen sinnvoll, bei denen si chergestellt werden muß, daß ausreichend Licht zurück zum Empfänger reflektiert wird.In a first application, the sensor arrangement is used opposite end of the surveillance area guard area provided reflector, which serves to emit from the light transmitter of the sensor arrangement To reflect light back to the receiver. This is at useful for long distances, for example, where si It must be ensured that sufficient light returns to the Receiver is reflected.

Bei einem zweiten Einsatzfall wird am der Sensoranordnung ge genüberliegenden Ende des Überwachungsbereichs kein den Über wachungsbereich begrenzender Reflektor vorgesehen, was bei spielsweise bei kurzen Entfernungen oder dann, wenn ein zu erkennendes Objekt ausreichende Reflexionseigenschaften auf weist, sinnvoll ist.In a second application, the sensor arrangement is used opposite end of the surveillance area no over Guard area limiting reflector provided, which at for example at short distances or when one is too object has sufficient reflective properties points, makes sense.

Bei Einsatz des vorstehend erwähnten Reflektors ist es sinn voll, vor Inbetriebnahme der Sensoranordnung den Reflektor bei objektfreiem Überwachungsbereich derart zu verschwenken und/oder verschieben, bis alle photoempfindlichen Elemente der Lichtempfängereinheit einen Lichtempfang signalisieren. Durch diese Ausrichtung des Reflektors wird erreicht, daß im mer dann, wenn bei Betrieb der Sensoranordnung alle photoemp findlichen Objekte einen Lichtempfang signalisieren, davon ausgegangen werden kann, daß sich kein Objekt im Überwa chungsbereich befindet. Wenn ein Objekt in den Überwachungs bereich eingebracht wird, verhindert dieses, daß ein Teil der vom Lichtsender ausgesandten Strahlung zum Reflektor gelangt und somit auch nicht zurück zur Lichtempfängereinheit reflek tiert werden kann. Ebenso können in den Überwachungsbereich eingebrachte durchscheinende oder transparente Objekte eine Strahlungsdämpfung bewirken. Die entsprechenden photoempfind lichen Elemente der Lichtempfängereinheit werden dann keinen oder einen geringeren Lichtempfang signalisieren, wodurch auf das Vorhandensein eines Objektes im Überwachungsbereich und insbesondere auch auf dessen Position geschlossen werden kann.It makes sense to use the above-mentioned reflector full, the reflector before commissioning the sensor arrangement to swivel in such a way with an object-free surveillance area and / or move until all photosensitive elements signal light reception to the light receiver unit. This alignment of the reflector ensures that mer when all photoemp signal sensitive objects to receive light, of which it can be assumed that there is no object in excess area. If an object in the surveillance is introduced, this prevents that part of the radiation emitted by the light transmitter reaches the reflector and therefore not back to the light receiver unit reflek can be tiert. Likewise, in the surveillance area introduced translucent or transparent objects Cause radiation attenuation. The corresponding photosensitive Lichen elements of the light receiver unit are then none or signal less light reception, causing on the presence of an object in the surveillance area and in particular also be closed on its position can.

Das erfindungsgemäße Prinzip kann beispielsweise in einem Sensor nach dem Lichtschnittverfahren eingesetzt werden, um das Vorhandensein, die Position, die Höhe oder das Gesamtpro fil eines Objektes zu bestimmen. Dabei wird der Lichtsender der Sensoranordnung derart betrieben, daß er beispielsweise ein im wesentlichen in einer Ebene liegendes V-förmiges Lichtbündel aussendet, welches eine reflektierende Linie auf der Oberfläche eines im Überwachungsbereich vorhandenen Ob jektes, den sogenannten Lichtschnitt, erzeugt.The principle of the invention can, for example, in one Sensor can be used according to the light section method the presence, position, height or overall pro to determine the fil of an object. The light transmitter the sensor arrangement operated such that it, for example a substantially V-shaped plane Beam of light that emits a reflective line the surface of an ob in the surveillance area jectes, the so-called light section.

Weiterhin ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Prinzip eine Durchhangregelung eines flexiblen Objektes, beispiels weise eines Fadens oder eines Bandes zu regeln, indem der durchhängende Bereich des flexiblen Objektes in den Überwa chungsbereich der Sensoranordnung eingebracht wird.Furthermore, it is possible with the principle according to the invention sag control of a flexible object, for example to regulate a thread or a ribbon by the sagging area of the flexible object in the monitor area of the sensor arrangement is introduced.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Prinzip dazu verwendet werden, Kanten von Objekten, Linien, den Abstand bzw. Lücken zwischen zwei Objekten oder die Breite, die Länge oder die Größe eines Objektes zu ermitteln. Die Objekte können sich dabei insbesondere auf einem sie transportierenden Fördermit tel befinden. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Prinzips führt dabei auf vorteilhafte Weise zu einer schnellen Auswer temöglichkeit, zur Möglichkeit der wählbaren Einstellung von Erkennungs- und Toleranzbereichen, zur Möglichkeit der Detek tion geringer Kontrastunterschiede, insbesondere mittels Teach-in-Verfahren, sowie zur Möglichkeit der Erkennung klei ner Objekte, Linien oder Lücken.Furthermore, the principle according to the invention can be used for this edges of objects, lines, the distance or gaps between two objects or the width, the length or the To determine the size of an object. The objects can in particular on a conveyor that transports them tel. The use of the principle according to the invention advantageously leads to a quick evaluation possibility to select the setting of Detection and tolerance ranges, for the possibility of detection tion of low contrast differences, especially by means of Teach-in procedure, as well as the possibility of small recognition objects, lines or gaps.

Zudem ist es möglich, das erfindungsgemäße Prinzip einzuset zen, um einen stationären Zustand, insbesondere die Position von einem oder mehreren Objekten zu überwachen, wobei ein Warnsignal immer dann abgeben wird, wenn die Position eines Objektes außerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches liegt.It is also possible to use the principle according to the invention zen to a steady state, especially the position to monitor one or more objects, one Warning signal is always given when the position of a Object outside a predetermined tolerance range lies.

Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Prinzip zur Erken nung von einem oder mehreren Objekten oder Objektmerkmalen anhand ihrer Reflektivität, Ihrer Form, Ihrer Abmessungen und/oder Ihrer Kontur zu verwenden.It is also possible to recognize the principle according to the invention of one or more objects or object features based on their reflectivity, their shape, their dimensions and / or to use your contour.

Auch transparentes Material kann gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip insbesondere mit Licht überwacht werden. Wenn bei spielsweise im Rahmen einer Durchhangregelung transparentes Material überwacht wird, bedingt die untere Kante des durch hängenden Materials in Lichtausbreitungsrichtung eine gewisse Wegstrecke, die sowohl vom ausgesandten als auch vom reflek tierten Licht durchlaufen werden muß. Somit ist in diesem Be reich der unteren Kante eine größere Absorption bzw. Reflexi on gegeben als beim restlichen durchhängenden Material bzw. bei dem unterhalb des durchhängenden Materials befindlichen Bereich. Folglich wird im Bereich der genannten Kante weniger Licht zum Lichtempfänger reflektiert als in den übrigen Be reichen, wodurch die untere Kante des durchhängenden Materi als mittels des erfindungsgemäßen Prinzips detektiert werden kann.Transparent material can also be used according to the invention Principle can be monitored especially with light. If at for example as part of a slack regulation Material is monitored, due to the lower edge of the through hanging material in the direction of light propagation a certain Path that is emitted by both the reflector and the reflector light must be passed through. So in this case rich absorption or reflexi the lower edge on than with the remaining sagging material or the one below the sagging material Area. As a result, less becomes in the area of said edge Light reflected to the light receiver than in the other Be range, causing the lower edge of the sagging matter than can be detected by means of the principle according to the invention can.

Analog kann vorgegangen werden, wenn beispielsweise transpa rente Flaschen erfaßt werden sollen. Auch hier wird das Licht beim im wesentlichen radialen Durchtreten durch die Flaschen wände an der Außenseite der Flaschen sowohl beim Aussenden als auch beim Reflektieren des Lichts eine relativ lange Weg strecke im transparenten Material zurücklegen, so daß auch hier eine größere Absorption bzw. Reflexion des Lichtes stattfindet als in den restlichen Flaschenbereichen bzw. den jenigen Bereichen, in denen keinerlei Flaschen vorhanden sind. Erfindungsgemäß sind also die Außenseiten bzw. die "Kanten" der Flaschen detektierbar.A similar procedure can be used if, for example, transpa pension bottles should be recorded. Here too the light when passing essentially radially through the bottles walls on the outside of the bottles both when sending out as well as reflecting the light a relatively long way stretch in the transparent material so that also here a greater absorption or reflection of the light takes place as in the remaining bottle areas or those areas where there are no bottles are. According to the invention, the outer sides or Detectable "edges" of the bottles.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Lichtsender mit unterschiedlichen Wellenlängen bzw. unterschiedlichen Farben arbeiten kann, so daß beispielsweise im Rahmen eines Teach-In-Verfahrens die optimale Wellenlänge für eine Kontrasterkennung, eine Kan tenerkennung, eine Objekterkennung oder sonstige Detektions vorgänge einlernbar ist.The application of the principle according to the invention is in particular then advantageous if the light transmitter with different Wavelengths or different colors can work, so that, for example, as part of a teach-in process optimal wavelength for contrast detection, one channel ten detection, object detection or other detection processes can be learned.

Schließlich kann das erfindungsgemäße Prinzip auch zur Erken nung eines ein- oder zweidimensionalen Codes, insbesondere eines Barcodes oder einer Schrift verwendet werden.Finally, the principle according to the invention can also be used for detection a one or two-dimensional code, in particular a barcode or a font.

Ebenso sind beliebig viele weitere Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Prinzips realisierbar.There are also many other possible uses of the principle of the invention realizable.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further preferred embodiments of the invention are in specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben; diese zei gen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments len described with reference to the figures; this time gene:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Zelle einer erfindungs gemäßen Sensoranordnung, von der in einer erfin dungsgemäßen Sensoranordnung zumindest zwei Stück enthalten sind, Fig. 1 is a schematic diagram of a cell of a modern fiction, sensor arrangement, at least two pieces contained by the to the invention in an OF INVENTION sensor arrangement,

Fig. 2 ein Prinzipschaubild einer zur Ermittlung eines Lichtschnitts eingesetzten erfindungsgemäßen Sen soranordnung, Fig. 2 is a schematic diagram of a Sen invention used for detecting a light section soranordnung,

Fig. 3 ein Prinzipschaubild einer zur Regelung eines Durchhangs eingesetzten erfindungsgemäßen Sensoran ordnung, Fig. 3 is a schematic diagram of a regulatory Sensoran invention used for regulating a sag,

Fig. 4 ein Prinzipschaubild einer zur Objekterkennung ein gesetzten erfindungsgemäßen Sensoranordnung, Fig. 4 is a schematic diagram of an object recognition set a sensor assembly according to the invention,

Fig. 5a die Umrisse eines mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 4 zu erkennenden, unterschiedliche Hellig keitsbereiche aufweisenden Objektes in der Drauf sicht, und Fig. 5a shows the outline of a to be detected with a device according to Fig. 4, different Hellig keitsbereiche having object view in plan, and

Fig. 5b-d von einem erfindungsgemäßen Sensor hinsichtlich des Objektes gemäß Fig. 5a gelieferte Bilder bei unter schiedlicher Einstellung zu erkennender Kontrast stufen. Fig. 5b-d of a sensor according to the invention with respect to the object according to Fig. 5a delivered images with different settings to be recognized contrast.

Erfindungsgemäß können eine Vielzahl von in Fig. 1 darge stellten Zellen in einer Zeile oder in einem Array angeordnet werden.According to the invention, a plurality of cells shown in FIG. 1 can be arranged in a row or in an array.

Die in Fig. 1 dargestellte Zelle weist ein als Photodiode 1 ausgebildetes photoempfindliches Element auf, das einerseits mit dem Erdpotential und andererseits mit einer Stromquelle 2 verbunden ist.The cell shown in FIG. 1 has a photosensitive element designed as a photodiode 1 , which is connected on the one hand to the earth potential and on the other hand to a current source 2 .

Der der Photodiode 1 und der Stromquelle 2 gemeinsame Poten tialpunkt P ist mit dem Eingang eines Reglers 3 gekoppelt, dessen Ausgang über zwei parallel geschaltete, insbesondere jeweils als Tiefpaß ausgebildete Filter 4, 5 auf den Steuer eingang der Stromquelle 2 geschaltet ist, so daß der Regler 3 letztlich bewirkt, daß der Potentialpunkt P zwischen Strom quelle 2 und Photodiode 1 auf dem Potential V_ref gehalten wird, welches an den zweiten Eingang des Reglers 2 angelegt ist.The Pot tialpunkt P common to the photodiode 1 and the current source 2 is coupled to the input of a controller 3 , the output of which is connected to the control input of the current source 2 via two filters 4 , 5 connected in parallel, in particular each designed as a low-pass filter, so that the Controller 3 ultimately causes the potential point P between the current source 2 and photodiode 1 to be kept at the potential V _ref , which is applied to the second input of the controller 2 .

Das erste Filter 4 weist eine Zeitkonstante von 1 kHz auf und ist direkt zwischen den Ausgang des Reglers 3 und den Rege leingang der Stromquelle 2 geschaltet. Das zweite Filter 5 weist eine Zeitkonstante von 50 kHz auf und ist ebenfalls zwi schen den Ausgang des Reglers 3 und den Regeleingang der Stromquelle 2 geschaltet, wobei allerdings zwischen dem Aus gang des Reglers 3 und dem Eingang des Filters 5 ein steuer barer Schalter 6 vorgesehen ist.The first filter 4 has a time constant of 1 kHz and is connected directly between the output of the controller 3 and the control input of the current source 2 . The second filter 5 has a time constant of 50 kHz and is also connected between the output of the controller 3 and the control input of the current source 2 , although a controllable switch 6 is provided between the output of the controller 3 and the input of the filter 5 is.

Das gemeinsame Potential P der Photodiode 1 und der Strom quelle 2 ist über einen ebenfalls steuerbaren Schalter 7 mit einem Pol eines Kondensators 8 verbunden, dessen anderer Pol auf dem Potential V_ref liegt.The common potential P of the photodiode 1 and the current source 2 is connected via a likewise controllable switch 7 to a pole of a capacitor 8 , the other pole of which is at the potential V _ref .

Parallel zum Kondensator 8 ist ein steuerbarer Rücksetzschal ter 9 vorgesehen.In parallel with the capacitor 8 , a controllable reset switch 9 is provided.

Der dem Kondensator 8 zugewandte Pol des Schalters 7 ist über einen weiteren Schalter 10 mit dem Eingang eines Verstärkers 11 gekoppelt, dessen Ausgang dem Eingang eines Sample- und Hold-Glieds 12 zugeführt ist.The pole of the switch 7 facing the capacitor 8 is coupled via a further switch 10 to the input of an amplifier 11 , the output of which is fed to the input of a sample and hold element 12 .

Die Schalter 6 und 7 sind von einem gemeinsamen Steuereingang SE beaufschlagt, d. h., daß beide Schalter durch das Steuersi gnal SE gleichzeitig betätigbar sind, wobei der Schalter 7 immer dann geöffnet ist, wenn der Schalter 6 geschlossen ist und umgekehrt. The switches 6 and 7 are acted upon by a common control input SE, that is to say that both switches can be actuated simultaneously by the control signal SE, the switch 7 always being open when the switch 6 is closed and vice versa.

Mit dem Eingang des Verstärkers 11 sind mehrere Schalter 10, 10', etc. gekoppelt, von denen jeder jeweils einer in Fig. 1 dargestellten Zelle zugeordnet ist. Wenn somit die Schalter 10, 10', etc. sequentiell nacheinander betätigt werden, kön nen sequentiell nacheinander die in den Kondensatoren 8, 8', etc. gespeicherten Werte in dem dargestellten Sample-und- Hold-Glied 12 gespeichert werden.A plurality of switches 10 , 10 ', etc. are coupled to the input of the amplifier 11 , each of which is assigned to a cell shown in FIG. 1. Thus, if the switches 10 , 10 ', etc. are operated sequentially one after the other, the values stored in the capacitors 8 , 8 ', etc. can be stored sequentially one after the other in the sample and hold element 12 shown.

Für die sequentiell nacheinander erfolgende Betätigung der Schalter 10, 10', etc. ist eine Adress- und Taktleitung Ad & Cl vorgesehen, über die jeweils einer der Schalter 10, 10', etc. adressier- und betätigbar ist.For the sequential successive actuation of the switches 10 , 10 ', etc., an address and clock line Ad & Cl is provided, via which one of the switches 10 , 10 ', etc. can be addressed and actuated.

Der Taktbestandteil des Signals Ad & Cl ist als Signal Cl an den Takteingang des Sample-und-Hold-Glieds 12 angelegt, um dieses entsprechend zu takten und für ein zeitrichtiges Ein lesen der in den Kondensatoren 8, 8', etc. gespeicherten Wer te zu sorgen.The clock component of the signal Ad & Cl is applied as a signal Cl to the clock input of the sample-and-hold element 12 in order to clock it accordingly and for a timely reading in of the values stored in the capacitors 8 , 8 ', etc. to care.

Schließlich ist eine Rücksetzleitung R vorgesehen, mittels welcher zum einen der Schalter 9 betätig- bzw. schließbar und zum anderen das Sample-und-Hold-Glied 12 rücksetzbar ist.Finally, a reset line R is provided, by means of which on the one hand the switch 9 can be actuated or closed and on the other hand the sample-and-hold element 12 can be reset.

Beim Betrieb der beschriebenen Schaltung befinden sich die Schalter 6, 7, 9, 10 und 10' während der Pausen zwischen der Aussendung der Nutzlichtimpulse in der dargestellten Stel lung.During operation of the circuit described, the switches 6 , 7 , 9 , 10 and 10 'are during the pauses between the transmission of the useful light pulses in the position shown.

Die Funktionsweise der vorstehend erläuterten Schaltung ist wie folgt:
In den Pausen zwischen der Aussendung der Nutzlichtimpulse ist der aus den Elementen 2-6 bestehende Regelkreis aktiv, wobei hier das Filter 5 mit der Zeitkonstante 50 kHz maßgeb lich ist. Dies bedeutet, daß der Regelkreis schnellen Ände rungen am Potentialpunkt P folgt, die über die Photodiode 1 durch Umgebungslicht verursacht werden. In den genannten Pau sen zwischen der Aussendung der Nutzlichtimpulse sorgt der erläuterte Regelkreis folglich mit einer Zeitkonstanten von 50 kHz dafür, daß der Potentialpunkt P unabhängig von Amplitu de und Frequenz des Umgebungslichts auf dem Potential V_ref ge halten wird. Der Kondensator 8 wird bei den in der Zeichnung dargestellten Schalterstellungen auf das Potential V_ref aufge laden, d. h., im Kondensator 8 ist Ladung gespeichert.The operation of the circuit explained above is as follows:
In the pauses between the transmission of the useful light pulses, the control loop consisting of the elements 2-6 is active, the filter 5 with the time constant 50 kHz being decisive here. This means that the control loop follows rapid changes at the potential point P, which are caused by the photodiode 1 by ambient light. In the above-mentioned breaks between the transmission of the useful light pulses, the explained control circuit consequently ensures with a time constant of 50 kHz that the potential point P is kept at the potential V _ref regardless of the amplitude and frequency of the ambient light. The capacitor 8 is charged to the potential V _ref in the switch positions shown in the drawing, ie, charge is stored in the capacitor 8 .

Wenn ein Nutzsignalempfang stattfinden soll, beaufschlagt das Signal SE die beiden Schalter 6 und 7 derart, daß der Schal ter 6 geöffnet und der Schalter 7 geschlossen wird.If a useful signal reception is to take place, the signal SE acts on the two switches 6 and 7 in such a way that the switch 6 is opened and the switch 7 is closed.

Durch das Öffnen des Schalters 6 wird das Filter 5 außer Kraft gesetzt, was bedeutet, daß lediglich noch das Filter 4 mit einer Zeitkonstanten von 1 kHz aktiv ist. Der beschriebene Regelkreis folgt somit nur noch langsamen Signaländerungen und bewirkt am Potentialpunkt P, daß die vor dem Öffnen des Schalters 6 aktive Regelung nur noch für Störsignale mit ent sprechend geringer Frequenz fortgesetzt wird.By opening the switch 6 , the filter 5 is deactivated, which means that only the filter 4 is still active with a time constant of 1 kHz. The control loop described thus follows only slow signal changes and causes at the potential point P that the active control before opening the switch 6 is only continued for interference signals with a correspondingly low frequency.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann auch ohne Filter 4 gearbeitet werden, was bedeutet, daß die Regel funktion des beschriebenen Regelkreises während des Nutzsi gnalempfangs vollkommen aussetzt. In diesem Fall findet keine Extrapolation des Umgebungslichts in den Zeitbereich des Nutzsignalempfangs statt, und es wird lediglich derjenige Wert des Umgebungslichts kompensiert, welcher vor dem Nutz signalempfang aktuell war.In an alternative embodiment of the invention, it is also possible to work without a filter 4 , which means that the control function of the described control circuit completely fails to receive the signal. In this case, there is no extrapolation of the ambient light into the time range of the useful signal reception, and only the value of the ambient light that was current before the useful signal reception is compensated.

Das unmittelbar vor dem Nutzsignalempfang stattfindende Schließen des Schalters 7 bewirkt, daß derjenige, durch die Photodiode 1 fließende zusätzliche Strom, der durch das Nutz licht verursacht wird, aus dem Kondensator 8 bzw. aus der in diesem Kondensator 8 gespeicherten Ladung bezogen wird.The immediately before the useful signal reception closing of the switch 7 causes that which flows through the photodiode 1 additional current, which is caused by the useful light, is obtained from the capacitor 8 or from the charge stored in this capacitor 8 .

Während des Nutzsignalempfangs fließt somit durch die Photo diode 1 zum einen Strom, welcher von der Stromquelle 2 gelie fert wird, und zum anderen Strom, welcher vom Kondensator 8 geliefert wird. Dabei entspricht der von der Stromquelle 2 gelieferte Strom dem Umgebungslicht und der vom Kondensator 8 gelieferte Strom dem Nutzlicht.During the useful signal reception thus flows through the photo diode 1 on the one hand, which is gelie manufactured by the current source 2 , and on the other hand, which is supplied by the capacitor 8 . The current supplied by the current source 2 corresponds to the ambient light and the current supplied by the capacitor 8 corresponds to the useful light.

Nach dem Nutzsignalempfang wird über das Signal SE der Schal ter 7 wieder geöffnet und der Schalter 6 geschlossen.After the useful signal reception, the switch 7 is opened again via the signal SE and the switch 6 is closed.

Durch das Öffnen des Schalters 7 wird sichergestellt, daß vom Kondensator 8 keine weitere Ladung abgezogen wird, so daß diejenige Ladung, die während des Nutzsignalempfangs vom Kon densator 8 abgezogen wurde, letztlich dem Nutzlichtanteil entspricht. Die Ladungsdifferenz des Kondensators 8 zwischen dem Zeitpunkt des Schließens des Schalters 7 und dem Zeit punkt des Öffnen des Schalters 7 ist somit ein Maß für das empfangene Nutzlicht.By opening of the switch 7 that no further charge is withdrawn from the condenser 8, so that that of charge that was taken off during the Nutzsignalempfangs from Kon capacitor 8, ultimately corresponds to the useful light is ensured. The charge difference of the capacitor 8 between the time the switch 7 closes and the time the switch 7 opens is thus a measure of the useful light received.

Durch Adressierung und Beaufschlagung des Schalters 10 über das Signal Ad & Cl wird die genannte Ladungsdifferenz des Kondensators 8 über den Verstärker 11 dem Sample-und-Hold- Glied 12 zugeführt, wo eine Speicherung dieses Differenzsi gnals erfolgt. Der im Sample-und-Hold-Glied 12 gespeicherte Wert kann dann auf beliebige Weise weiterverarbeitet werden.By addressing and applying the switch 10 via the signal Ad & Cl said charge difference of the capacitor 8 is fed via the amplifier 11 to the sample-and-hold element 12 , where this difference signal is stored. The value stored in the sample-and-hold element 12 can then be further processed in any way.

Nach Auslesen des gespeicherten Werts aus dem Sample-und- Hold-Glied 12 wird dieses mittels des Signals R zurückge setzt, wobei gleichzeitig ein Schließen des Schalters 9 er folgt, wodurch der Kondensator 8 wieder auf das Potential V_ref gebracht wird, so daß - nach anschließendem Öffnen des Schal ters 9 - der Kondensator 8 für einen neuerlichen Nutzsigna lempfang bereit ist. Das Rücksetzen des Sample-und-Hold- Glieds 12 und das Schließen des Schalters 9 kann alternativ auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen.After reading out the stored value from the sample-and-hold element 12 , this is reset by means of the signal R, and at the same time the switch 9 is closed, whereby the capacitor 8 is brought back to the potential V _ref , so that - after opening the switch ters 9 - the capacitor 8 is ready for a new Nutzsigna lempfang. The resetting of the sample-and-hold element 12 and the closing of the switch 9 can alternatively also take place at different times.

Erfindungsgemäß kommen mehrere der in der Zeichnung darge stellten Zellen zum Einsatz, wobei es bevorzugt ist, wenn diese Zellen gleichzeitig mit dem Signal SE beaufschlagt wer den, so daß der Nutzlichtempfang in allen Zellen gleichzeitig stattfindet. Das Auslesen der in den jeweiligen Kondensatoren 8, 8' etc. gespeicherten Differenzladungen kann dann zeitlich nacheinander durch entsprechende Adressierung und Betätigung der Schalter 10, 10', etc. erfolgen.According to the invention, several of the cells shown in the drawing are used, it being preferred if these cells are simultaneously subjected to the signal SE, so that the reception of useful light takes place in all cells simultaneously. The differential charges stored in the respective capacitors 8 , 8 'etc. can then be read out one after the other by appropriate addressing and actuation of the switches 10 , 10 ', etc.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße opto-elektronische Sen soranordnung 13, die in einem quaderförmigen Gehäuse unterge bracht ist und auf einer ihrer langen Schmalseiten eine Sen deoptik 14 sowie eine neben dieser angeordnete Empfangsoptik 15 aufweist. Fig. 2 shows an inventive opto-electronic sensor arrangement 13 , which is housed in a cuboid housing and has on one of its long narrow sides a Sen deoptik 14 and a receiving optics 15 arranged next to this.

Im Gehäuse hinter der Sendeoptik 14 ist ein Lichtsender vor gesehen. Ebenso befindet sich hinter der Empfangsoptik 15 ei ne Lichtempfängereinheit mit einer Vielzahl von in einer Ma trix angeordneten photoempfindlichen Elementen.A light transmitter is seen in the housing behind the transmission optics 14 . Likewise, behind the receiving optics 15 is a light receiver unit with a multiplicity of photosensitive elements arranged in a matrix.

Lichtsender und Sendeoptik 14 sind derart ausgebildet, daß sie in einer Ebene 16 ein V-förmiges Lichtstrahlbündel aus senden, welches sich durch den Überwachungsbereich in Rich tung einer Ebene 17 erstreckt, die den Überwachungsbereich auf der der Sensoranordnung 13 abgewandten Seite begrenzt.Light transmitter and transmission optics 14 are designed such that they send out a V-shaped beam of light in a plane 16 , which extends through the monitoring area in the direction of a plane 17 , which limits the monitoring area on the side facing away from the sensor arrangement 13 .

Die Ebene 17 muß nicht zwangsläufig ein stationäres, am Ende des Überwachungsbereichs angeordnetes Element sein, sondern kann beispielsweise auch als Fördermittel ausgebildet werden, auf dem Objekte durch den Überwachungsbereich transportiert werden. Level 17 does not necessarily have to be a stationary element arranged at the end of the monitoring area, but can also be designed, for example, as a means of conveyance on which objects are transported through the monitoring area.

Auf der beispielsweise als Fördermittel ausgebildeten Ebene 17 befindet sich ein Objekt 18, welches aus zwei nebeneinan der angeordneten, unterschiedlich großen Quadern besteht.On the plane 17 , which is designed as a means of funding, for example, there is an object 18 which consists of two cuboids of different sizes arranged next to one another.

Der vom Lichtsender ausgesandte Lichtstrahl ist im gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgerichtet, daß er schräg auf das Objekt 18 auftrifft. Wesentlich ist, daß die Ebene 16 des Sendelichtstrahls in einem Winkel größer 0° zur optischen Achse der Empfangsoptik 15 verläuft, so daß es ebenso möglich wäre, den Sendelichtstrahl senkrecht auf das Objekt 18 auf treffen zu lassen und die optische Achse des Empfängers ent sprechend schräg auszurichten.In the exemplary embodiment shown, the light beam emitted by the light transmitter is oriented such that it strikes the object 18 at an angle. It is essential that the plane 16 of the transmitted light beam extends at an angle greater than 0 ° to the optical axis of the receiving optics 15 , so that it would also be possible to let the transmitted light beam hit the object 18 perpendicularly and the optical axis of the receiver accordingly obliquely align.

Der auf die genannte Weise das Objekt 18 bestrahlende Licht strahl erzeugt auf dem Objekt 18 eine Lichtlinie 19, den so genannten Licht schnitt.The object 18 irradiating light beam in the manner mentioned generates a light line 19 on the object 18 , the so-called light cut.

Von der Empfangsoptik 15 aus betrachtet weist diese Lichtli nie 19 den im unteren Bereich der Fig. 2 dargestellten Ver lauf 20 auf. Der Darstellung des Verlaufs 20 gemäß Fig. 2 kann entnommen werden, daß dieser Verlauf 20 letztlich dem Höhenprofil des Objektes 18 entspricht, wobei der Bereich 21 des Verlaufs 20 den kleineren Quader des Objektes 18 und der Bereich 22 des Verlaufs 20 den größeren Quader des Objekts 18 kennzeichnet.Viewed from the receiving optics 15 , this Lichtli never 19 has the run 20 shown in the lower region of FIG. 2. The illustration of the course 20 according to FIG. 2 shows that this course 20 ultimately corresponds to the height profile of the object 18 , the area 21 of the course 20 being the smaller cuboid of the object 18 and the area 22 of the course 20 being the larger cuboid of the object 18 marks.

Mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung kann folglich auf einfache Weise mittels des Lichtschnittverfahrens das Höhen profil eines Objektes bestimmt werden, wobei hier aufgrund des erfindungsgemäßen Prinzips eine hohe Störlichtsicherheit gewährleistet ist.Consequently, with the sensor arrangement according to the invention the heights in a simple way by means of the light section method profile of an object can be determined, here based on of the principle according to the invention a high level of light immunity is guaranteed.

Das in Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnte Objekt 18 kann auch beliebig anders gestaltet sein. Beispielsweise kann es sich um ein einziges Objekt handeln, welches einen bestimmten Be arbeitungszustand aufweist, welcher erfindungsgemäß erkannt werden soll. So kann gemäß dem erfindungsgemäßen Prinzip z. B. erkannt werden, ob ein Objekt mit einer Fräsnut versehen ist bzw. ob die Fräsnut die gewünschten Abmessungen aufweist.The object 18 mentioned in connection with FIG. 2 can also be designed in any other way. For example, it can be a single object that has a certain processing state that is to be recognized according to the invention. For example, according to the principle of the invention. B. can be recognized whether an object is provided with a milling groove or whether the milling groove has the desired dimensions.

Ein typischer Anwendungsfall für die Erkennung mehrerer Ob jekte besteht in der Schuppenzählung eines Stroms von schin delartig aufeinanderliegenden Zeitungen oder Zeitschriften. Bei diesem Anwendungsfall wird erfindungsgemäß nur der Unter schied von Stufe zu Stufe ermittelt, wobei Schwankungen in der Höhe der abgetasteten Zeitungen bzw. Zeitschriften, die durch ein Vibrieren des die genannten Objekte transportieren den Förderbands entstehen, durch die genannte Relativmessung kompensiert werden. Unter Relativmessung wird in diesem Fall verstanden, daß lediglich die Stufen des Schuppenstroms, d. h. die Höhenunterschiede zwischen zwei aufeinanderfolgenden, schindelartig aufeinanderliegenden Zeitungen bzw. Zeitschrif ten ermittelt werden.A typical application for the detection of several ob objects consists of counting a stream of schin newspapers or magazines lying one on top of the other. In this application, only the sub determined from level to level, with fluctuations in the amount of scanned newspapers or magazines that by vibrating the objects mentioned the conveyor belt arise through the relative measurement mentioned be compensated. In this case, relative measurement is used understood that only the stages of the scale flow, i.e. H. the height differences between two successive, Newspapers or magazines lying on top of each other like shingles be determined.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Sensoranordnung 21, welche wie die Sensoranordnung 13 gemäß Fig. 2 in einem quaderförmi gen Gehäuse untergebracht ist. Fig. 3 shows a sensor arrangement 21 according to the invention, which, like the sensor arrangement 13 according to FIG. 2, is accommodated in a quaderörmi housing.

Die Sensoranordnung 21 weist eine Autokollimationsoptik 22 auf, welche sowohl für die Sende- als auch für die Empfangs strahlung maßgeblich ist.The sensor arrangement 21 has an autocollimation optics 22 , which is decisive both for the transmission and for the reception radiation.

Die Sensoranordnung 21 sendet einen V-förmigen Lichtstrahl 23 in Richtung eines Reflektors 24, welcher das ausgesandte Licht zurück zur Sensoranordnung 21 reflektiert.The sensor arrangement 21 sends a V-shaped light beam 23 in the direction of a reflector 24 , which reflects the emitted light back to the sensor arrangement 21 .

Der Überwachungsbereich ist auf einer Seite durch den Reflek tor 24 und auf der anderen Seite durch die Sensoranordnung 21 begrenzt. The monitoring area is limited on one side by the reflector 24 and on the other side by the sensor arrangement 21 .

In den Überwachungsbereich ragt ein flexibles, insbesondere in Richtung des Pfeiles A transportiertes Band 27, welches beispielsweise bei den Positionen 25 und 26 durch nicht dar gestellt Transportrollen unterstützt sein kann.A flexible belt 27 , in particular in the direction of arrow A, projects into the monitoring area and can be supported, for example, at positions 25 and 26 by transport rollers (not shown).

Dabei hängt das Band 27 zwischen den Positionen 25 und 26 derart durch, daß es in den Bereich des Lichtstrahls 23 hin einragt und auf diese Weise verhindert, daß das gesamte von der Sensoranordnung 21 ausgesandte Licht auf den Bereich 28 des Reflektors trifft. Aufgrund des durchhängenden Bandes 27 trifft nur auf den Bereich 29 des Reflektors von der Sen soranordnung 21 ausgesandtes Licht auf, so daß auch nur von diesem Bereich 29 Licht zurück zur Sensoranordnung 21 reflek tiert wird.The band 27 hangs between the positions 25 and 26 in such a way that it projects into the region of the light beam 23 and in this way prevents the entire light emitted by the sensor arrangement 21 from striking the region 28 of the reflector. Due to the sagging band 27 strikes only on the area 29 of the reflector from the sensor arrangement 21 emitted light, so that only from this area 29 light is reflected back to the sensor arrangement 21 .

Je nach Größe des Durchhangs des Bandes 27 im Überwachungsbe reich ändert sich das Verhältnis der Größen der Reflektorbe reiche 28 und 29. Von der Sensoranordnung 21 kann die Größe des Bereichs 29 ermittelt werden, welche letztlich ein Maß für den aktuellen Durchhang des Bandes 27 darstellt.Depending on the size of the sag of the band 27 in the supervising area, the ratio of the sizes of the reflector areas 28 and 29 changes . The size of the area 29 can be determined by the sensor arrangement 21 , which ultimately represents a measure of the current sag of the band 27 .

So kann mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung auf einfa che Weise eine Durchhangregelung realisiert werden, die un empfindlich gegenüber Störlicht ist. Die Unempfindlichkeit wird dabei - wie auch bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 - da durch erreicht, daß die jeweils zum Einsatz kommende Licht empfängereinheit eine Matrix oder eine Zeile mit einer Viel zahl von photoempfindlichen Elementen umfaßt, wobei jedem photoempfindlichen Element jeweils eine separate Schaltung zur Fremdlichtunterdrückung zugeordnet ist.With the sensor arrangement according to the invention, sag control can be realized in a simple manner, which is un sensitive to stray light. The insensitivity is - as in the device according to FIG. 2 - achieved by that the light receiver unit used in each case comprises a matrix or a row with a large number of photosensitive elements, each photosensitive element each having a separate circuit for Suppression of extraneous light is assigned.

Die vorstehend in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene V-förmige Beleuchtung des Bandes 27 bzw. des Reflektors 24 kann alternativ auf vorteilhafte Weise auch durch eine telezentri sche Beleuchtung ersetzt werden, welche im wesentlichen nur parallel gerichtete Lichtstrahlen umfaßt. Die Transformation der V-förmigen Beleuchtung in eine telezentrische Beleuchtung kann beispielsweise durch einen Hohlspiegel oder eine Linse erreicht werden.The V-shaped illumination of the band 27 or the reflector 24 described above in connection with FIG. 3 can alternatively be replaced in an advantageous manner by a telecentric illumination which essentially comprises only parallel light beams. The transformation of the V-shaped lighting into a telecentric lighting can be achieved, for example, by a concave mirror or a lens.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße opto-elektronische Sen soranordnung 30, welche ebenso wie die Sensoranordnung gemäß den Fig. 2 und 3 in einem quaderförmigen Gehäuse unterge bracht ist. Fig. 4 shows an opto-electronic sensor arrangement 30 according to the invention, which, like the sensor arrangement according to FIGS. 2 and 3, is housed in a rectangular housing.

Die Sensoranordnung 30 sendet ein Lichtbündel 31 in Richtung eines Reflektors 32, welcher das ausgesandte Licht zurück zur Sensoranordnung 30 reflektiert.The sensor arrangement 30 sends a light bundle 31 in the direction of a reflector 32 , which reflects the emitted light back to the sensor arrangement 30 .

Das Lichtbündel 31 ist dabei dergestalt ausgebildet, daß die gesamte Fläche des Reflektors 32 beleuchtet wird, so daß je der reflektierende Punkt auf dem Reflektor 32 zu einer Erzeu gung eines entsprechenden Signals in der Sensoranordnung 30 führen kann.The light beam 31 is designed such that the entire surface of the reflector 32 is illuminated so that each of the reflecting point on the reflector 32 can lead to a generation of a corresponding signal in the sensor arrangement 30 .

Zwischen Reflektor 32 und Sensoranordnung 30 befindet sich ein Objekt 33, dessen Schatten 34 auf den Reflektor 32 abge bildet wird. Im Bereich des Schattens 34 reflektiert der Re flektor 32 folglich kein Licht zurück zur Sensoranordnung 30, so daß in der Sensoranordnung 30 zwischen beschatteten und unbeschatteten Bereichen des Reflektors 32 unterschieden wer den kann. Mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30 ist somit der Umriß des Schattens 34 und damit der Umriß des Ob jektes 32 ermittelbar, so daß die in Fig. 4 dargestellte An ordnung zur Erkennung beliebiger Objekte geeignet ist.Between the reflector 32 and the sensor arrangement 30 there is an object 33 , the shadow 34 of which is formed on the reflector 32 . In the area of the shadow 34 , the reflector 32 does not reflect any light back to the sensor arrangement 30 , so that a distinction can be made in the sensor arrangement 30 between shaded and unshaded areas of the reflector 32 . With the sensor arrangement 30 according to the invention, the outline of the shadow 34 and thus the outline of the object 32 can be determined, so that the arrangement shown in FIG. 4 is suitable for detecting any objects.

Falls die Sensoranordnung gemäß Fig. 4 mit erfindungsgemäßen photoempfindlichen Zellen ausgerüstet ist, die zur Unter scheidung unterschiedlicher Graustufen geeignet sind, kann beispielsweise das Bild eines Objektes gemäß Fig. 5a auf ver schiedene Arten ausgewertet werden:If the sensor arrangement according to FIG. 4 is equipped with photosensitive cells according to the invention which are suitable for differentiating between different gray levels, the image of an object according to FIG. 5a can be evaluated in various ways, for example:

Das Objekt gemäß Fig. 5a weist drei unterschiedlich helle Be reiche auf, wobei der Bereich 35 am hellsten und der Bereich 37 am dunkelsten ist. Die Helligkeit des Bereichs 36 liegt zwischen den Helligkeiten der beiden Bereiche 35 und 37.The object according to FIG. 5a has three areas of different brightness, the area 35 being the brightest and the area 37 being the darkest. The brightness of the area 36 lies between the brightnesses of the two areas 35 and 37 .

Eine erfindungsgemäße Sensoranordnung kann so programmiert bzw. eingestellt werden, daß sie nur solche Objekte bzw. Ob jektbereiche erkennt, welche eine Helligkeit aufweisen, die über oder unter einem Schwellwert oder zwischen zwei Schwell werten liegen. Dies wird anhand der Fig. 5b-d veranschau licht, die alle von einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung gelieferte Bilder des Objektes gemäß Fig. 5a zeigen, wobei jeweils unterschiedliche Betriebsmodi der Sensoranordnung eingestellt sind.A sensor arrangement according to the invention can be programmed or set so that it only recognizes objects or object areas which have a brightness which are above or below a threshold value or between two threshold values. This is illustrated with reference to FIGS. 5b-d, which show all images of the object according to FIG. 5a provided by a sensor arrangement according to the invention, different operating modes of the sensor arrangement being set in each case.

Ein Bild gemäß Fig. 5b wird beispielsweise dann geliefert, wenn die Sensoranordnung derart eingestellt ist, daß ledig lich solche Helligkeitsstufen des Objekts zu einer Bilderken nung führen, die unterhalb eines Schwellwerts S₁ liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Helligkeitsstu fen der Objektbereiche 36 und 37 unterhalb des Schwellwerts S₁, während die Helligkeit des Objektbereichs 35 oberhalb dieses Schwellwertes liegt. Das Verhältnis der Helligkeits stufen der Bereiche 35, 36 und 37 zum Schwellwert S₁ ist durch das Treppensignal sowie den eingezeichneten Schwellwert S₁ gemäß Fig. 5b veranschaulicht. Die erste Stufe des Trep pensignals entspricht dem dunklen Objektbereich 37, die zwei te Stufe entspricht dem mittleren Objektbereich 36 und die dritte Stufe entspricht dem hellen Objektbereich 35.An image according to FIG. 5b is delivered, for example, when the sensor arrangement is set such that only such brightness levels of the object lead to image recognition that lie below a threshold value S ₁ . In the exemplary embodiment shown, the brightness levels of the object areas 36 and 37 are below the threshold value S ₁ , while the brightness of the object area 35 is above this threshold value. The ratio of the brightness levels of the areas 35 , 36 and 37 to the threshold value S ₁ is illustrated by the staircase signal and the threshold value S _{1 shown in} FIG. 5b. The first stage of the staircase signal corresponds to the dark object region 37 , the second stage corresponds to the middle object region 36 and the third stage corresponds to the bright object region 35 .

Fig. 5b zeigt, daß bei der genannten Schwellwerteinstellung lediglich die Objektbereiche 36 und 37 erkannt werden, wäh rend vom Hintergrund und vom Objektbereich 35 reflektiertes Licht nicht zur Abgabe eines entsprechenden Lichtsignals führt. Fig. 5b shows that only the object areas 36 and 37 are recognized in the aforementioned threshold value setting, while light reflected from the background and from the object area 35 does not lead to the emission of a corresponding light signal.

Somit beinhaltet das Bild gemäß Fig. 5b lediglich die Kontu ren der Objektbereiche 36 und 37.Thus, according to the image includes Fig. 5b only the Kontu ren the object regions 36 and 37.

Fig. 5c veranschaulicht eine Betriebsart des erfindungsgemä ßen Sensors, bei dem ein niedrigerer Schwellwert S₂ einge stellt ist, so daß letztlich nur der dunkelste Objektbereich 37 erkannt wird. Fig. 5c illustrates a mode of operation of the inventive sensor SEN, in which a lower threshold value S ₂ is turned, so that ultimately only the darkest object area is detected 37th

Alternativ ist auch eine Betriebsart des erfindungsgemäßen Sensors möglich, bei der nur solche Objektbereiche erkannt werden, deren Helligkeit zwischen den beiden Schwellwerten S₁ und S₂ liegt. Das bei einer solchen Betriebsart gelieferte Bild des Objektes gemäß Fig. 5a ist in Figur Fig. 5d veran schaulicht. Lediglich der Objektbereich 36 weist eine Hellig keit auf, die zwischen den beiden Schwellwerten S₁ und S₂ liegt, so daß auch nur dieser Objektbereich 36 abgebildet wird. Alternatively, an operating mode of the sensor according to the invention is also possible in which only those object areas are detected whose brightness lies between the two threshold values S ₁ and S ₂ . The image of the object according to FIG. 5a delivered in such an operating mode is illustrated in FIG. 5d. Only the object area 36 has a brightness that lies between the two threshold values S ₁ and S ₂ , so that only this object area 36 is imaged.

Reference list

11

Photodiode
Photodiode

22nd

Stromquelle
Power source

33rd

Regler
Regulator

44th

Filter
filter

55

Filter
filter

66

Schalter
counter

77

Schalter
counter

88th

Kondensator
capacitor

99

Schalter
counter

1010th

Schalter
counter

1010th

' Schalter
' Counter

1111

Verstärker
amplifier

1212th

Sample-und-Hold-Glied
Sample-and-hold link

1313

Sensoranordnung
Sensor arrangement

1414

Sendeoptik
Transmission optics

1515

Empfangsoptik
Receiving optics

1616

Ebene
level

1717th

Reflektor
reflector

1818th

Objekt
object

1919th

Lichtlinie
Light line

2020th

Lichtlinienverlauf
Light line course

2121

Sensoranordnung
Sensor arrangement

2222

Autokollimationsoptik
Autocollimation optics

2323

Lichtstrahl
Beam of light

2424th

Reflektor
reflector

2525th

Position
position

2626

Position
position

2727

Band
tape

2828

Reflektorbereich
Reflector area

2929

Reflektorbereich
Reflector area

3030th

Sensoranordnung
Sensor arrangement

3131

Lichtbündel
Beam of light

3232

Reflektor
reflector

3333

Objekt
object

3434

Schalter
counter

3535

Objektbereich
Object area

3636

Objektbereich
Object area

3737

Objektbereich
P Potentialpunkt
Object area
P potential point

Claims

1. Optoelectronic sensor arrangement with a light transmitter for emitting successive useful light pulses in a monitoring area and a light receiver unit for receiving useful light pulses reflected from an object located in the monitoring area, characterized in that the light receiver unit has at least two photo-sensitive elements ( 1 ) comprises, each photosensitive element ( 1 ) is assigned a circuit for extraneous light suppression.

2. Optoelectronic sensor arrangement according to claim 1, characterized in that a plurality of photosensitive elements ( 1 ) are arranged in a row or a matrix.

3. Optoelectronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each of the circuits for extraneous light suppression has a controlled energy source, in particular a current source ( 2 ), connected to the respective photosensitive element ( 1 ).

4. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 3, characterized in that the control of the energy source ( 2 ) can be switched on during the breaks between the transmission of the useful light pulses and can be switched on during the transmission of the useful light pulses.

5. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 3, characterized, that the regulation in times of emission of the useful light impulses compared to the regulation in the breaks between the transmission of the useful light pulses is changeable.

6. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 5, characterized in that the change in the control behavior by activating and deactivating at least one filter ( 5 ) of a re gelkreises ( 2-6 ) can be effected.

7. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 6, characterized in that a filter ( 5 ) with a shorter time constant and a filter ( 4 ) with a longer time constant can be activated in the pauses between the transmission of the useful light pulses.

8. Optoelectronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that each of the circuits for extraneous light suppression has a storage element ( 8 ) for storing the useful light portion received by the photo-sensitive element ( 1 ).

9. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 8, characterized in that the storage element is designed as a capacitor ( 8 ).

10. Opto-electronic sensor arrangement according to one of claims 8 or 9, characterized in that the storage element ( 8 ) during the useful light pulse reception via a switch ( 7 ) with the photosensitive element ( 1 ) can be coupled.

11. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 10, characterized in that all the memory elements ( 8 ) can be coupled simultaneously with the photosensitive elements ( 1 ) assigned to them.

12. Opto-electronic sensor arrangement according to one of claims 8 to 11, characterized in that the memory element ( 8 ) is coupled to a reset circuit ( 9 ) which can be activated during the pauses between the transmission of the useful light pulses.

13. Opto-electronic sensor arrangement according to one of claims 8 to 12, characterized in that the memory element ( 8 ) via a particularly addressable switch ( 10 , 10 ') with a sample-and-hold element ( 12 ), a comparator circuit or an A / D converter can be connected.

14. Opto-electronic sensor arrangement according to claim 13, characterized, that the threshold value of the comparator circuit in particular repeated in the course of a teach process in particular is adjustable.

15. Opto-electronic sensor arrangement with a light transmitter for emitting successive Nutzlichtimpul sen in a surveillance area and a Lichtempfän device unit for receiving from a reflected in the area of the object reflected Nutzlichtimpul sen, in which the light receiver unit comprises a photosensitive element 1 , which a circuit is assigned to external light suppression, characterized in that the circuit is designed according to one or more of claims 3 to 10 and 12 to 14.

16. Opto-electronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that all the photosensitive elements ( 1 ) of the light sensor catcher unit are arranged on a single chip.

17. Optoelectronic sensor arrangement according to claim 16, characterized in that all circuits for extraneous light suppression ( 2 ) to ( 12 ) are arranged on the same chip as the photosensitive elements ( 1 ) assigned to them.

18. Opto-electronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the photosensitive elements ( 1 ) of the light receiver unit are equidistantly spaced from one another or arranged adjacent to one another.

19. Opto-electronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the photosensitive elements ( 1 ) color filters, in particular in their pass frequency adjustable color filters are connected upstream.

20. A method of operating an opto-electronic sensor arrangement according to one of claims 2 to 18, characterized in that by means of an evaluation circuit, the position, the movement, the height profile including any inclined flanks and / or the contrast of an in the surveillance area ( 18th , 27 ) object is determined.

21. The method according to claim 20, characterized in that the object ( 18 , 27 ) is actively illuminated, in particular with defined light intensity and / or with light of a defined wavelength range.

22. The method according to any one of claims 20 or 21, characterized in that a reflector ( 24 ) delimiting the monitoring area emits light to the light receiver unit.

23. The method according to claim 22, characterized in that the reflector ( 24 ) delimiting the surveillance area is aligned with the sensor arrangement ( 13 , 21 ), in which the reflector ( 24 ) is pivoted and / or shifted with object-free surveillance area until all photosensitive Elements signalise light reception.

24. Use of a device or a method according to any one of claims 2 to 23, wherein the sensor is operated according to the light section method for determining the presence, position, size, height and / or total profile of an object ( 18 ).

25. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for controlling the sag of a particularly flexible object ( 27 ).

26. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for determining the distance the between two especially on a grant transported objects.

27. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for determining the width, Length or size of a particular on a conveyor tel transported object.

28. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for monitoring a sta tional state, especially the position of one or several objects.

29. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for the detection of a of several objects or object characteristics based on their re flexibility, their shape, their dimensions and / or their size contour.

30. Use of a device or a method according to one of claims 2 to 24 for the detection of a or two-dimensional codes, especially a bar codes or a font.