DE19852412B4

DE19852412B4 - Lichttaster

Info

Publication number: DE19852412B4
Application number: DE19852412A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Loser; Gerald Dr. Quapil; Alexander Dipl.-Ing. Knapp; Bernhard Dr. Müller; Konrad Langbein; Roland Dipl.-Ing. Allgaier; Jürgen Dipl.-Ing. Schönhaar (FH); Günther Schwartz
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: DE19852412A1

Abstract

Lichttaster mit mehreren Sendern, welche Sendelichtimpulse mit unterschiedlichen, im sichtbaren Bereich liegenden Wellenlängen emittieren, wenigstens einem Empfänger, auf welchen die von einem Objekt, das sich in einer Tastebene befindet, reflektierten Sendelichtimpulse auftreffen, und einer Auswerteeinheit, an welche die Sender und der Empfänger angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (3a, 3b, 3c) in einer zur Tastebene parallel verlaufenden Ebene in mindestens zwei in vorgegebenem Winkel zueinander verlaufenden Senderzeilen, die über die Auswerteeinheit (11) separat in Betrieb genommen werden können, angeordnet sind, dass jede der zwei Senderzeilen für jede der Wellenlängen mindestens zwei gleichzeitig betätigbare, je eine Gruppe bildende Sender (3a, 3b, 3c) aufweist, und dass die Gruppen separat aktivierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lichttaster gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Lichttaster ist aus der EP 0 735 501 A2 bekannt. Dieser Lichttaster weist jeweils einen im roten, grünen und blauen Wellenlängenbereich arbeitenden Sender auf und wird zum Lesen farbiger Markierungen eingesetzt. Die Sender werden im Pulsbetrieb betrieben und periodisch nacheinander aktiviert. Zur Farberkennung werden die durch die Sendelichtimpulse der einzelnen Sender generierten analogen Empfangssignale mit zuvor eingelernten Sollwerten verglichen.

Aus der EP 0 834 726 A2 ist ein nach dem Lichtschrankenprinzip arbeitender Sensor bekannt. Der Sensor weist drei Sender auf, welche Sendelichtimpulse in unterschiedlichen Farben emittieren. Vorzugsweise emittiert ein Sender rotes Licht, ein Sender grünes Licht und ein Sender blaues Licht. Die Sendelichtimpulse werden über eine Sammellinse in einen Lichtleiter eingekoppelt, an dessen Ende ein erster Meßkopf angeordnet ist. Diesem ersten Meßkopf ist ein zweiter Meßkopf in Abstand gegenüberliegend angeordnet, welcher mittels eines weiteren Lichtleiters an einen Empfänger angeschlossen ist. Die zu detektierenden Objekte sind zwischen den beiden Meßköpfen angeordnet. Bei freiem Strahlengang treffen die aus dem ersten Meßkopf austretenden Sendelichtimpulse ungehindert auf den zweiten Meßkopf während bei einem im Strahlengang angeordneten Objekt eine Strahlabschwächung der Sendelichtimpulse erfolgt. Der Sensor wird zur analogen Farberkenung eingesetzt.

Hierzu wird jeder Sender des Sensors vor Inbetriebnahme kalibriert. Die Kalibrierung erfolgt automatisch, indem die Lichtleistung jedes Senders mittels eines steuerbaren Reglers geregelt wird. Der Regler vergleicht die mittels eines Referenzobjekts ermittelten analogen Referenz-Empfangssignale jeweils mit einem eingegebenen Sollwert. Bei Abweichungen der Referenz-Empfangssignale von dem jeweiligen Sollwen wird die Sendeleistung des betreffenden Senders nachgeführt. Während des Betriebs des Sensors im Anschluß an den Kalibriervorgang wird die Sendeleistung jedes Senders auf einen konstanten Wert geregelt.

Aus der DE 39 34 933 C2 ist eine Anordnung zum Detektieren einer eine Relativbewegung gegenüber einem Erfassungsort ausführenden Werkstückkante bekannt. Die Anordnung weist einen Lichtsender und zwei Lichtempfänger auf, wobei der erste Lichtempfänger und der Lichtsender auf einer Zeile relativ zum Werkstück und der zweite Lichtsender auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind.

Durch einen Umschalter ist jeweils einer der Lichtempfänger aktivierbar, so daß die Anordnung alternativ nach dem Prinzip einer Lichtschranke oder nach dem Prinzip eines Reflexionslichttasters arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lichttaster der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dieser bei hoher Meßgenauigkeit möglichst flexibel einsetzbar ist.

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

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Lichttasters ist darin zu sehen, dass deren Sender, welche Sendelichtimpulse mit unterschiedlichen, im sichtbaren Bereich liegenden Wellenlängen emittieren, in mindestens zwei Senderzeilen angeordnet sind, welche in vorgegebenem Winkel zueinander verlaufen und welche separat über die Auswerteeinheit des Lichttasters in Betrieb genommen werden können. Dabei weist jede Senderzeile für jede der Wellenlän gen mindestens zwei gleichzeitig betätigbare, je eine Gruppe bildende Sender auf, wobei die Gruppen separat aktivierbar sind.

Je nach Orientierung der Kontrastmarken der Objekte relativ zum Lichttaster kann die geeignete Senderzeile aktiviert werden. Somit können derartige Objekte erkannt werden, ohne daß der Lichttaster auf die einzelnen Objekte jeweils neu ausgerichtet werden muß. Der Lichttaster kann somit durch die selektive Aktivierung der Senderzeilen flexibel an sich verändernde Applikationsbedingungen angepaßt werden ohne daß Umbauarbeiten an der Sensoranordnung durchgeführt werden müssen. Durch die Einsparung von Umbauarbeiten wird die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes des Lichttaster beträchtlich erhöht.

Desweiteren ist vorteilhaft, daß durch die Verwendung von Senderzeilen die Meßgenauigkeit des erfindungsgemäßen Lichttasters gegenüber mit einem Sender arbeitenden Lichttastern erhöht ist.

Eine erhöhte Meßgenauigkeit des Lichttasters wird beispielsweise dann gefordert, wenn dieser zur Bestimmung von Schnittlinien von liniertem oder kariertem Papier eingesetzt wird. Damit der Zuschnitt des Papiers mit hoher Präzision erfolgen kann, müssen die Linienstrukturen des unter dem Lichttaster quer zu den Linienstrukturen bewegten Papiers präzise erfaßt werden. Von einer Auswerteeinheit wird die Anzahl der erfaßten Linien gezählt und jeweils nach einer bestimmten Anzahl von erfaßten Linien eine Schneidvorrichtung aktiviert, welche das Papier zuschneidet. Dabei ist die Erfassung der Linien des Papiers um so genauer, je schneller der Signalanstieg der Empfangssignale am Empfänger bei Detektieren einer Linie ist. Die Signalanstiegszeit kann gegenüber diesem mit einem Sender arbeitenden Lichttaster durch eine zeilenförmige, in Richtung der Linien ausgerichtete Senderzeile erhöht werden, da die auf den Empfänger auftreffende Lichtmenge entsprechend erhöht ist.

Schließlich ist vorteilhaft, daß der erfindungsgemäße Lichttaster in zwei unterschiedlichen Betriebsarten betrieben werden kann. Dabei erfolgt die Betriebsartumschaltung über die Auswerteeinheit des Lichttasters.

In der ersten Betriebsart wird der Lichttaster als Kontrasttaster betrieben. In diesem Fall erfolgt nur eine Aktivierung einer Gruppe oder mehrerer Gruppen von Sendern, welche Sendelichtimpulse mit gleicher Wellenlänge emittieren, wobei diese vorzugsweise im Gleichtakt betrieben werden. Zur Detektion von Objekten werden die am Aus gang des Empfängers anstehenden Empfangssignale mit wenigstens einem Schwellwert bewertet.

In der zweiten Betriebsart wird der Lichttaster als Farbtaster betrieben. In dieser Betriebsart werden die zu detektierenden Objekte periodisch nacheinander jeweils mit Sendelichtimpulsen nur einer Wellenlänge beaufschlagt. Zur Farberkennung der Objekte werden jeweils die Amplituden der Empfangssignale, die durch die Sendelichtimpulse einer bestimmten Wellenlänge generiert werden, jeweils mit einem eingelernten Sollwert verglichen. Eine Objektmeldung wird dann ausgegeben, wenn sämtliche Amplituden dieser Empfangssignale mit dem jeweiligen Sollwert übereinstimmen.

Durch die Umschaltung der Betriebsart des erfindungsgemäßen Lichttasters kann dieser gegenüber bekannten Lichttastern in einem erheblich breiteren Anwendungsgebiet eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen.
1: Schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lichttasters.
2: Anordnung der Sender des Lichttasters gemäß 1.
3: Empfangssignalauswertung mittels zweier Schwellwerte bei als Kontrasttaster betriebenem Lichttaster.
4: Empfangssignalverläufe von mit unterschiedlichen Wellenlängen emittierenden Sendern bei der Ermittlung von Sollwerten bei als Farbtaster betriebenem Lichttaster.
1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lichttasters 1. Der Lichttaster 1 weist eine Senderanordnung 2 mit mehreren Sendern 3a, 3b, 3c auf, welche jeweils Sendelichtimpulse mit einem vorgegebenen Puls-Pausenverhältnis emittieren. Die Sender 3a, 3b, 3c emittieren Sendelicht im sichtbaren Bereich, wobei die Sender 3a, 3b, 3c zumindest teilweise in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittieren. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei unterschiedliche als Leuchtdioden ausgebildete Sender 3a, 3b, 3c vorgesehen, wie beispielsweise aus 2 ersichtlich ist. Eine erste Art von Sendern 3a emittiert rotes Sendelicht, eines zweite Art von Sen dern 3b emittiert blaues Sendelicht und eine dritte Art von Sendern 3c emittiert grünes Sendelicht.
Der Senderanordnung 2 ist eine von einer Linse gebildete Sendeoptik 4 nachgeordnet, welche zur Strahlformung der von den Sendern 3a, 3b, 3c emittierten Sendelichtimpulse dient.
Der Sendeoptik 4 ist ein Strahlteilerspiegel 5 nachgeordnet, dessen ebene Oberfläche um 45° bezüglich der optischen Achse O_S der Sendeoptik 4 geneigt ist. Die den Strahlteilerspiegel 5 durchsetzenden Sendelichtimpulse treffen auf ein von einer Linse gebildetes Objektiv 6. Das Objektiv 6 ist in einer Seitenwand des Gehäuses 7 angeordnet und fokussiert die Sendelichtimpulse auf eine Tastebene in welcher die zu detektierenden Objekte angeordnet sind.
Die von den Objekten zurückreflektierten Sendelichtimpulse durchsetzen das Objektiv 6 und werden zum Teil am Strahlteilerspiegel 5 in Richtung einer von einer Linse gebildeten Empfangsoptik 8 reflektiert, welche die Sendelichtimpulse auf einen dahinter angeordneten Empfänger 9 fokussiert.
Der Empfänger 9 ist von einer Photodiode oder dergleichen gebildet. Die optische Achse O_e von Empfänger 9 und Empfangsoptik 8 verläuft in einem Winkel von 45° zur Oberfläche des Strahlteilerspiegels 5 und in einem Winkel von 90° zur optischen Achse O_S der Sendeoptik 4. Durch diese Anordnung wird eine koaxiale Strahlführung der aus dem Lichttaster 1 austretenden und der auf den Lichttaster 1 auftreffenden Sendelichtimpulsen erreicht.
Im Randbereich der Strahlkegel der von der Senderanordnung 2 emittierten Sendelichtimpulse ist zwischen der Senderanordnung 2 und der Sendeoptik 4 ein Referenz-Empfänger 10 angeordnet, der beispielsweise von einer Photodiode gebildet ist.
Die Sender 3a, 3b, 3c, der Empfänger 9 und der Referenz-Empfänger 10 sind an eine gemeinsam Auswerteeinheit 11 angeschlossen, welche beispielsweise von einem Microcontroller gebildet ist. Über die Auswerteeinheit 11 erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Sender 3a, 3b, 3c. Zudem werden in der Auswerteeinheit 11 die am Ausgang des Empfängers 9 anstehenden Empfangssignale und die am Ausgang des Referenz-Empfängers 10 anstehenden Referenz-Empfangssignale ausgewertet. An die Auswerteeinheit 11 ist ein binärer Schaltausgang 12 angeschlossen, über welchen die in der Auswerteeinheit 11 generierten Objektmeldungen ausgegeben werden.
Die Sender 3a, 3b, 3c sind in mindestens zwei in vorgegebenem Winkel zueinander verlaufenden Senderzeilen angeordnet. Erfindungsgemäß kann über die Auswerteeinheit 11 jeweils eine der Senderzeilen wahlweise separat aktiviert werden.
Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Senderzeilen ein in einer Ebene liegendes rechtwinkliges Kreuz, wobei die Flächennormale dieser Ebene mit der optischen Achse O_S der Sendeoptik 4 zusammenfällt.
Jede Senderzeile besteht aus acht Sendern 3a, 3b, 3c, welche jeweils spiegelsymmetrisch zum Kreuzungspunkt der Senderzeilen angeordnet sind. Die Senderanordnung 2 ist so gewählt, daß in jeder Senderzeile zwei im roten Wellenlängenbereich emittierende, daran anschließend zwei im blauen Wellenlängenbereich emittierende Sender 3a, 3b, und daran anschließend vier im grünen Wellenlängenbereich emittierende Sender 3c hintereinander angeordnet sind.
In jeder Senderzeile werden die jeweils mit derselben Wellenlänge emittierenden Sender 3a, 3b oder 3c gleichzeitig über die Auswerteeinheit 11 aktiviert. Somit werden periodisch nacheinander zuerst die im roten, dann die im blauen und schließlich die im grünen Wellenlängenbereich emittierenden Sender 3a, 3b, 3c aktiviert.
Bei dieser Anordnung der Sender 3a, 3b, 3c sind jeweils mindestens zwei Sender 3a, 3b oder 3c welche bei gleicher Wellenlänge emittieren, nebeneinander liegend angeordnet. Diese Sender 3a, 3b oder 3c werden jeweils gleichzeitig aktiviert. Dadurch ist gewährleistet, daß bei jeder Wellenlänge ein zeilenförmiger zusammenhängender Sendelichtfleck generiert wird, welcher zum einen eine zeilenförmige Abtastung der Objekte ermöglicht. Zum andern ist die Sendelichtleistung gegenüber der Objektdetektion mittels einzelner Sender erhöht, was zu einer erhöhten Meßgenauigkeit führt. Da die Sendeleistungen von im grünen Wellenlängenbereich emittierenden Leuchtdioden typischerweise erheblich geringer als die Sendeleistungen von im roten und blauen Wellenlängenbereich emittierenden Leuchtdioden sind, sind in jeder Senderzeile doppelt so viele im grünen Wellenlängenbereich emittierende Leuchtdioden wie im roten oder blauen Wellenlängenbereich emittierende Leuchtdioden vorgesehen.
Erfindungsgemäß kann der Lichttaster 1 in zwei unterschiedlichen Betriebsarten, nämlich zum einen als Kontrasttaster und zum anderen als Farbtaster, betrieben werden, wobei die Betriebsart über die Auswerteeinheit 11 umschaltbar ist.
Dabei ist bei jeder Betriebsart entsprechend der Ausrichtung der zu detektierenden Objekte relativ zum Lichttaster 1 entweder die erste oder die zweite Senderzeile aktiviert.
In der ersten Betriebsart wird der Lichttaster 1 als Kontrasttaster betrieben. Bei dieser Betriebsart wird vor Betriebsbeginn ein Abgleichvorgang durchgeführt. Dabei werden periodisch nacheinander die im roten, blauen und schließlich die im grünen Wellenlängenbereich emittierenden Sender 3a, 3b, 3c aktiviert. Für die jeweils aktivierten, bei einer bestimmten Wellenlänge emittierenden Sender 3a, 3b, 3c werden zunächst die bei freiem Strahlengang registrierten Empfangssignale und dann die bei auf ein Referenzobjekt gerichteten Sendelichtimpulsen registrierten Empfangssignale in der Auswerteeinheit 11 abgespeichert. Dann wird die Differenz dieser Empfangssignale gebildet.
Der Abgleichvorgang erfolgt für die Sender 3a, 3b, 3c mit unterschiedlichen Wellenlängen jeweils in gleicher Weise und insbesondere mit demselben Refe renzobjekt, welches exakt in der Tastebene des Lichttasters 1 angeordnet ist. Das Referenzobjekt besteht vorzugsweise aus einer Marke oder dergleichen, welche mit den während des Betriebs zu detektierenden Objekten übereinstimmt.
In der Auswerteeinheit 11 werden die verschiedenen Differenzen der Empfangssignale miteinander verglichen. Dann werden über die Auswerteeinheit 11 für den Betrieb des Lichttasters 1 die Sender 3a, 3b oder 3c aktiviert, für welche die größte Differenz der Empfangssignale registriert wurde. Somit wird im Anschluß an den Abgleichvorgang der Lichttaster 1 mit Sendern 3a, 3b oder 3c gleicher Wellenlänge betrieben; für welche der größte Signalhub bei einem Objekteingriff registriert wurde.
Dadurch ist gewährleistet, daß die Detektion der Objekte mit der größtmöglichen Empfindlichkeit durchgeführt wird.
Während des an den Abgleichvorgang anschließenden Betriebs des Lichttasters 1 werden die Empfangssignale wie in 3 dargestellt mit zwei Schwellwerten S1 und S2 bewertet, welche vorzugsweise in der Auswerteeinheit 11 generiert werden. Zunächst sind bei freiem Strahlengang die Sendelichtimpulse auf einen hellen, stark reflektierenden Hintergrund gerichtet, so daß die vom Hintergrund auf den Empfänger 9 zurückreflektierten Sendelichtimpulse ein Empfangssignal generieren, welches oberhalb der Schwellwerte S1 und S2 liegt. Dann wird eine zu detektierenden Marke kurzzeitig in die Tastebene des Lichttasters 1 einführt. Durch diesen Objekteingriff sinkt das Empfangssignal zwischen den Zeiten t₁ und t₂ soweit ab, daß es zwischen den Schwellwerten S1 und S2 liegt. Dies führt zu einer Objektmeldung, welche über den binären Schaltausgang 12 ausgegeben wird.
Dabei erfolgt eine Objektmeldung nur dann, wenn durch den Objekteingriff das Empfangssignal auf einen Wert absinkt, welcher zwischen den Schwellwerten S1 und S2 liegt. Erfolgt ein Objekteingriff derart, daß das Empfangssignal auf Werte absinkt, welche noch oberhalb von S2 oder unterhalb von S1 liegen, so erfolgt keine Objektmeldung.
Hierzu wird vorzugsweise der Extremwert der bei einem Objekteingriff auftretenden Empfangssignale ermittelt. Eine Objektmeldung erfolgt nur dann, wenn dieser Extremwert zwischen den Schwellwerten S1 und S2 liegt.
Zweckmäßigerweise ist die Höhe der Schwellwerte S1, S2 an die Pegel der Empfangssignale bei einem vorliegenden Objekteingriff angepaßt. Besonders vorteilhaft kann die Lage der Schwellwerte S1, S2 während des Abgleichvorgangs bestimmt werden, da dort ein Abgleich anhand von Referenzobjekten erfolgt, welche mit den zu detektierenden Objekten übereinstimmen.
In der zweiten Betriebsart wird der Lichttaster 1 als Farbtaster betrieben. In dieser Betriebsart werden Objekten, die insbesondere als Farbmarken ausgebildet sein können, anhand ihrer Farbe detektiert. Hierzu wird der Lichttaster 1 derart betrieben, daß er periodisch nacheinander Sendelichtimpulse unterschiedlicher Wellenlängen emittiert. Dies erfolgt dadurch, daß über die Auswerteeinheit 11 zyklisch nacheinander die im roten, im blauen und die im grünen Wellenlängenbereich emittierenden Leuchtdioden aktiviert werden.
Die während des Betriebs zu detektierenden Objekte werden während eines Abgleichvorgangs vor Beginn des Betriebs als Referenzobjekte zur Bestimmung von Sollwerten SW1, SW2, SW3 verwendet.
Auch während des Abgleichvorgangs emittiert der Lichttaster 1 zyklisch nacheinander rotes, blaues und grünes Sendelicht. In 4 sind die Empfangssignale dargestellt, welche für eine Emission im roten Bereich (E1), im blauen Bereich (E2) und im grünen Bereich (E3) erhalten werden. Diese nach den einzelnen Sendewellenlängen separierten Empfangssignalverläufe E1, E2, E3 werden in der Auswerteeinheit 11 aus den am Empfänger 9 anstehenden Empfangssignalen und dem Takt der Senderansteuerung gewonnen.
Zu Beginn des Abgleichvorgangs ist kein Referenzobjekt im Strahlengang angeordnet, so daß die Sendelichtimpulse auf einen in großer Entfernung angeordneten schwach reflektierenden Hintergrund treffen. Entsprechend gering sind die Amplituden der Empfangssignale E₀₁, E₀₂, E₀₃, wobei E₀₁ die Empfangssignalamplitude darstellt, die erhalten wird, falls die im roten Wellenlängenbereich emittierenden Sender 3a aktiviert sind. Entsprechend sind E₀₂ und E₀₃ die Empfangssiganlamplituden für im blauen bzw. im grünen Wellenlängenbereich emittierende aktive Sender 3b, 3c.
Im Zeitintervall t₂ – t₁ ist ein Referenzobjekt in der Tastebene angeordnet, welches von einer Farbmarke beliebiger Farbe gebildet sein kann.
Entsprechend dieser Farbe ergeben sich für die Empfangssignale E1, E2 und E3 unterschiedliche Signalanstiege und unterschiedliche Maxima.
Diese Maxima werden vorzugsweise in der Auswerteeinheit 11 ermittelt und als Sollwerte SW1, SW2 und SW3 abgespeichert. Vorteilhafterweise sind nicht die Absolutwerte dieser Empfangssignale als Sollwerte SW1, SW2, SW3 abgespeichert sondern die Differenzen zu den Signalwerten bei freiem Strahlengang. Zu jedem der Sollwerte SW1, SW2, SW3 wird eine obere und untere Toleranzgrenze abgespeichert. Die durch diese Toleranzgrenzen definierten Toleranzintervalle Δ₁, Δ₂, Δ₃ sind in der 4 dargestellt. Die Toleranzintervalle Δ₁, Δ₂, Δ₃ können zum einen durch die Meßwertstreuung bei der Ermittlung der Sollwerte SW1, SW2, SW3 ermittelt werden, falls beim Abgleichvorgang eine Mehrfacherkennung des Referenzobjekts erfolgt. Zum anderen können die Werte Δ₁, Δ₂, Δ₃ als empirische Parameterwerte vorgegeben werden.
Für den Fall, daß während des Betriebs des Lichttasters 1 verschiedene Objekte detektiert werden sollen, wird während des Abgleichvorgangs jedes dieser Objekte als Referenzobjekt verwendet. Dadurch wird für jedes Objekt ein separater Satz von Sollwerten SW1_i SW2_i, und SW3_i erhalten und in der Auswerteeinheit abgespeichert.
Während des Betriebs des Lichttasters 1 im Anschluß an den Abgleichvorgang werden die zu detektierenden Objekte periodisch nacheinander jeweils mit Sendelichtimpulsen einer der drei Wellenlängen beaufschlagt. Die Amplituden der Empfangssignale, die für eine bestimmte Wellenlänge erhalten werden, werden jeweils mit den Sollwerten SW1_i, SW2_i oder SW3_i für die entsprechende Wellenlänge erhalten.
Ein Objekt n gilt dann als erkannt, wenn die Empfangssignalamplitude bei im roten Wellenlängenbereich emittierenden aktiven Sendern 3a innerhalb von Δ_1n mit dem Sollwert SW1_n übereinstimmt und die Empfangssignalamplitude bei den im blauen Wellenlängenbereich emittierenden aktiven Sendern 3b innerhalb von Δ_2n mit dem Sollwert SW2_n übereinstimmt und die Empfangssignalamplitude bei den im grünen Wellenlängenbereich emittierenden aktiven Sendern 3c innerhalb von Δ_3n mit dem Sollwert SW3_n übereinstimmt.
Sobald eines der Objekte erkannt wurde, erfolgt über die Auswerteeinheit 11 eine Objektmeldung, welche über den Schaltausgang 12 ausgegeben wird.
Damit eine fehlerfreie Funktion des Lichttasters 1 in dieser Betriebsart gewährleistet ist, wird die Sendeleistung der Sender 3a, 3b, 3c auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt, wobei vorzugsweise die Regelung separat jeweils für die im roten, grünen und im blauen Wellenlängenbereich erfolgt. Als Istwerte für die Regelung werden die am Ausgang des Referenz-Empfängers 10 anstehenden Referenz-Empfangssignale verwendet.

Claims

Lichttaster mit mehreren Sendern, welche Sendelichtimpulse mit unterschiedlichen, im sichtbaren Bereich liegenden Wellenlängen emittieren, wenigstens einem Empfänger, auf welchen die von einem Objekt, das sich in einer Tastebene befindet, reflektierten Sendelichtimpulse auftreffen, und einer Auswerteeinheit, an welche die Sender und der Empfänger angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (3a, 3b, 3c) in einer zur Tastebene parallel verlaufenden Ebene in mindestens zwei in vorgegebenem Winkel zueinander verlaufenden Senderzeilen, die über die Auswerteeinheit (11) separat in Betrieb genommen werden können, angeordnet sind, dass jede der zwei Senderzeilen für jede der Wellenlängen mindestens zwei gleichzeitig betätigbare, je eine Gruppe bildende Sender (3a, 3b, 3c) aufweist, und dass die Gruppen separat aktivierbar sind.
Lichttaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (3a, 3b, 3c) in Form eines in der Ebene liegenden rechtwinkligen Kreuzes angeordnet sind.
Lichttaster nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender (3a, 3b, 3c) von Leuchtdioden gebildet sind, welche im roten, grünen oder blauen Wellenlängenbereich liegende Sendelichtimpulse emittieren.
Lichttaster nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Senderzeile aus acht Sendern (3a, 3b, 3c) besteht, welche jeweils spiegelsymmetrisch zum Kreuzungspunkt der Senderzeilen angeordnet sind.
Lichttaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Senderzeile zwei im roten Wellenlängenbereich emittierende Sender (3a), daran anschließend zwei im blauen Wellenlängenbereich emittierende Sender (3b) und daran anschließend vier im grünen Wellenlängenbereich emittierende Sender (3c) hintereinander angeordnet sind.
Lichttaster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Sendern (3a, 3b, 3c) eine von einer Linse gebildeten Sendeoptik (4) zur Strahlformung der von den Sendern (3a, 3b, 3c) emittierten Sendelichtimpulse nachgeordnet ist.
Lichttaster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Strahlteilerspiegel (5), welcher von den von den Sendern (3a, 3b, 3c) emittierten Sendelichtimpulsen durchsetzt wird und welcher die vom Objekt zurückreflektierten Sendelichtimpulsen in Richtung des Empfängers (9) reflektiert.
Lichttaster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich der den Sendelichtimpulsen zugeordneten Strahlkegel zwischen den Sendern (3a, 3b, 3c) und der Sendeoptik (4) ein Referenz-Empfänger (10) angeordnet ist.