DE19936440C2 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents

Optoelektronische Vorrichtung

Info

Publication number
DE19936440C2
DE19936440C2 DE1999136440 DE19936440A DE19936440C2 DE 19936440 C2 DE19936440 C2 DE 19936440C2 DE 1999136440 DE1999136440 DE 1999136440 DE 19936440 A DE19936440 A DE 19936440A DE 19936440 C2 DE19936440 C2 DE 19936440C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
optoelectronic device
receiver
filter
light beams
transmitters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1999136440
Other languages
English (en)
Other versions
DE19936440A1 (de
Inventor
Armin Claus
Joerg Droemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leuze Electronic GmbH and Co KG filed Critical Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority to DE1999136440 priority Critical patent/DE19936440C2/de
Publication of DE19936440A1 publication Critical patent/DE19936440A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19936440C2 publication Critical patent/DE19936440C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10732Light sources
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712Fixed beam scanning
    • G06K7/10722Photodetector array or CCD scanning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792Special measures in relation to the object to be scanned

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten mit wenigstens einem Sendelichtstrahlen (2) emittierenden Sender (3) und einem Empfangslichtstrahlen (4) empfangenden Empfänger (5) mit mehreren Empfangselementen, welche in vorgegebenem Abstand zueinander angeordnet sind. Im Strahlengang der Sendelichtstrahlen (2) ist ein Filter (8) mit räumlich veränderlichem Transmissionskoeffizient angeordnet, wobei die Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten an ein in einer Beleuchtungsebene angeordnetes Objekt mit homogener Oberfläche so angepaßt ist, daß mit den vom Objekt zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen (4) eine homogene Ausleuchtung der Empfangselemente erhalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung kann insbesondere als Barcodelesegerät ausgebildet sein. Zur Erfassung eines Barcodes wird mit den Sendelichtstrahlen wenigstens eines Senders eine Beleuchtungsebene in einer vorgegebenen Distanz zum Bar­ codelesegerät ausgeleuchtet. Das Kontrastmuster des Barcode in dieser Be­ leuchtungsebene wird mittels eines Empfängers erfaßt, welcher vorzugsweise von einem CCD-Zeilenelement gebildet ist. Die Sendelichtstrahlen leuchten den Barcode vollständig aus, so daß durch die am Barcode reflektierten Empfangslichtstrahlen der gesamte Barcode auf dem CCD-Zeilenelement ab­ gebildet wird. Entsprechend dem Kontrastmuster des Barcodes ergibt sich auf dem CCD-Zeilenelement eine räumliche variierende Intensitätsverteilung der Empfangslichtstrahlen. Mittels einer dem Empfänger nachgeschalteten Aus­ werteeinheit wird durch eine geeignete Auswertung der Ausgangssignale des Empfängers das Kontrastmuster des Barcodes dekodiert.
Das Kontrastmuster des Barcodes besteht vorzugsweise aus einer Folge von schwarzen und weißen Strichelementen. Entsprechend variiert die Intensitäts­ verteilung der Empfangslichtstrahlen auf dem CCD-Element.
Aus dem dadurch generierten Signalmuster der Ausgangssignale des Empfän­ gers wird mittels eines Schwellwerts eine binäre Signalfolge gewonnen, welche dem Muster der schwarzen und weißen Strichelemente entspricht.
Voraussetzung für eine fehlerfreie Dekodierung der Ausgangssignale am Emp­ fänger ist eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der Beleuchtungsebene mittels der Sendelichtstrahlen. Würde beispielsweise ein Barcode nur in der Mitte, nicht aber in den Randbereichen hinreichend ausgeleuchtet, so wäre in diesen Randbereichen das Kontrastmuster des Barcodes nicht mehr erfaßbar, da das von dort reflektierte Empfangslicht ein Ausgangssignal am Empfänger ge­ nerieren würde, welches unabhängig davon, ob ein weißes oder schwarzes Strichelement erfaßt wird, unterhalb des Schwellwert läge.
Zur Lösung dieses Problems werden bei bekannten Barcodelesegeräten eine Vielzahl von nebeneinanderliegend angeordneten Sendern vorgesehen, um da­ durch eine möglichst homogene Ausleuchtung der Beleuchtungsebene zu er­ halten. Dies bedeutet jedoch einen erheblichen Aufwand an Bauteilen, wodurch die Herstellkosten derartiger Barcodelesegeräte unerwünscht hoch sind.
Alternativ oder zusätzlich können dem Sender oder den Sendern diverse Sen­ deoptiken nachgeordnet sein, um dadurch eine homogene Ausleuchtung der Beleuchtungsebene zu erhalten. Auch dies ist konstruktiv aufwendig und führt zu relativ hohen Herstellkosten des Barcodelesegerätes.
Die DE 198 50 270 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines nach dem Tri­ angulationsprinzip arbeitenden Distanzsensors mit wenigstens einem Sende­ lichtstrahlen emittierenden Sender und einem an eine Auswerteeinheit ange­ schlossenen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, welcher als CCD-Zeile mit mehreren linear angeordneten photoempflindlichen Elementen ausgebildet ist. Die Distanz ist durch die Lage des Flächenschwerpunkts des Lichtflecks der Empfangslichtstrahlen auf der CCD-Zeile bestimmt.
Die DE 197 58 104 A1 betrifft ein Verfahren zur Absolutbestimmung eines Drehwinkels, insbesondere zur Ermittlung des Lenkwinkels in einem Kraft­ fahrzeug mittels eines über einen Winkelbereich von 360° angebrachten Codes für die Ermittlung des Winkels, wobei der Code und eine Detektoranordnung relativ zueinander drehbar angeordnet sind. Dabei wird der Code mittels einer an einer einzigen Stelle angebrachten Fotodetektoranordnung ermittelt und zur Winkelbestimmung verwendet.
Dabei weist die Detektoranordnung zwei Leuchtdioden auf, die divergente Sendelichtstrahlenbündel in Richtung des Codes emittieren. Die Fotodetektor­ anordnung besteht aus einer CCD-Zeile und mehreren Empfangselementen.
Aus der DE 22 48 768 B2 ist eine Einrichtung zum optischen Abtasten von Gegenständen bekannt. Die Einrichtung weist eine einen Sender bildende Lichtquelle auf, wobei das von dieser Lichtquelle emittierte Licht über eine erste Reflexionsfläche eines rotierenden Prismas zum Gegenstand geführt wird. Das am Gegenstand reflektierte Licht wird über eine zweite Reflektorfläche auf einen Detektor geführt.
Da die auf den Gegenstand zulaufenden Lichtstrahlen und die am Gegenstand reflektierten Lichtstrahlen einen bestimmten Winkel einschließen und über verschiedene Reflektorflächen des Prismas geführt sind, ist die auf den Emp­ fänger auftreffende Lichtmenge abhängig vom Reflexionswinkel (1) der Licht­ strahlen und von der Rotationswinkellage ω des Prismas.
Um diese Winkelabhängigkeiten zu eliminieren, ist zwischen dem Prisma und dem Gegenstand eine eine Blende bildende Öffnung vorgesehen, wobei die Öffnung in geeigneter Form ausgebildet ist, um die genannten Winkelabhän­ gigkeiten zu vermeiden.
Schließlich ist dem Empfänger ein Interferenzfilter vorgeordnet. Mit diesem Interferenzfilter sollen Intensitätsschwankungen der auf den Empfänger auftref­ fenden Lichtmenge ausgeglichen werden, die sich durch Veränderungen des Abstands des Gegenstands zur Einrichtung ergeben.
Dabei wird ausgenutzt, dass der Übertragungsgrad des Interferenzfilters mit dem Einfallswinkel des Lichts schwankt.
Aus der DE 33 06 088 C2 ist eine Vorrichtung zum Lesen eines Balkencodes bekannt. Aus dieser Druckschrift ist bekannt, als Empfänger ein CCD-Element vorzusehen.
Aus der DE 32 04 258 C2 ist ein Reflexionssensor mit einem Sender und ei­ nem Empfänger bekannt, die durch eine als Abschirmwand wirkende Leiter­ platte getrennt sind.
Aus der DE 26 54 402 B2 ist ein optoelektronischer Gabelkoppler mit einem U-förmigen Gehäuse bekannt. In jeweils einem Schenkel des Gehäuses befin­ den sich ein Halbleiter-Lumineszenzelement und ein Halbleiter-Photoelement, die so angeordnet sind, dass der unterbrechbare Lichtpfad einen Luftspalt zwi­ schen den beiden Schenkeln durchläuft. Im Luftspalt ist ein Reflexionskeil an­ geordnet, der zwei den Halbleiterbauelementen gegenüberliegende, reflektie­ rende Seitenflächen aufweist, die miteinander einen spitzen Winkel einschlie­ ßen, so dass das vom Halbleiter-Lumeniszenzelement ausgehende Licht an der einen Seitenfläche nach außen und das von außen kommende Licht an der an­ deren Seitenfläche zum Halbleiter-Photoelement hin reflektiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art so auszubilden, daß mit möglichst geringem Kostenaufwand Fehl­ detektionen aufgrund einer mangelhaften Beleuchtung des Objekts vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß ist im Strahlengang der Sendelichtstrahlen ein Filter mit räumlich veränderlichem Transmissionskoeffizienten angeordnet, wobei die Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten an ein in einer Beleuchtungs­ ebene angeordnetes Objekt mit homogener Oberfläche so angepaßt ist, daß mit den vom Objekt zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen eine homogene Ausleuchtung der Empfangselemente erhalten wird.
Durch das Filter wird auch eine im wesentlichen homogene Ausleuchtung der Beleuchtungsebene realisiert.
Erfindungsgemäß ist die Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten des Filters so gewählt, daß die Ausleuchtung in der Beleuchtungsebene nicht voll­ ständig gleichförmig ist. Vielmehr wird über die Variation des Transmissions­ koeffizienten zusätzlich der Strahlengang der Empfangslichtstrahlen zum Emp­ fangselement derart berücksichtigt, daß durch ein Objekt mit homogener Ober­ fläche in der Beleuchtungsebene eine homogene Ausleuchtung der Empfangs­ elemente des Empfängers erhalten wird, wobei der Empfänger vorzugsweise von einem CCD-Element gebildet ist.
Somit wird mittels des Filters zum einen eine nahezu homogene Ausleuchtung der Beleuchtungsebene erreicht, ohne daß eine Vielzahl von Sendern vorgese­ hen werden muß und ohne daß dem Sender eine Sendeoptik nachgeordnet wer­ den muß.
Zudem werden mittels des Filters Unregelmäßigkeiten der Ausleuchtung des Empfängers infolge der Abbildungscharakteristik der Empfangslichtstrahlen kompensiert.
Schließlich ist vorteilhaft, daß das Filter beispielsweise in Form einer Graukeil- Folie kostengünstig herstellbar ist und auf einfache Weise in der Vorrichtung eingebaut werden kann.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer optoelektronische Vor­ richtung mit zwei nebeneinanderliegend angeordneten Sendern und einem diesen nachgeordneten Filter.
Fig. 2 Querschnitt durch Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem in Ab­ stand zu den Sendern angeordneten Empfänger.
Fig. 3 Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten für das Filter ge­ mäß den Fig. 1 und 2.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Ausschnitt einer optoelektronische Vor­ richtung 1 zur Erfassung von Objekten dargestellt. Die Vorrichtung kann bei­ spielsweise von einem optischen Distanzsensor, einem bildverarbeitenden Sen­ sor oder dergleichen gebildet sein. Die Vorrichtung weist wenigstens einen Sendelichtstrahlen 2 emittierenden Sender 3 sowie einen Empfangslichtstrahlen 4 empfangenden Empfänger 5 auf. Dabei weist der Empfänger 5 mehrere Emp­ fangselemente auf, welche vorzugsweise flächig in einer Ebene oder in einer Linearanordnung in vorgegebenem Abstand zum Sender 3 angeordnet sind.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die optoelektronische Vorrichtung 1 als Barcodelesegerät ausgebildet.
Dieses Barcodelesegerät weist zwei Sender 3 auf, welche beispielsweise von Leuchtdioden gebildet sind. Der Empfänger 5 ist als zeilenförmiges CCD- Element ausgebildet, so daß die einzelnen nicht dargestellten photoempfindli­ chen Empfangselemente in Längsrichtung des Empfängers S hintereinander angeordnet sind.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Empfänger S in Abstand neben den Sendern 3 angeordnet, wobei die Längsachse des CCD-Elements parallel zur Verbindungslinie der Sender 3 verläuft. Die Sender 3 und der Emp­ fänger 5 sind dabei in einer Ebene liegend auf einer Leiterplatte 6 angeordnet. Über diese Leiterplatte 6 sind die Sender 3 und der Empfänger 5 an eine nicht dargestellte Auswerteeinheit angeschlossen, welche von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist.
Mit den von den Sendern 3 emittierten Sendelichtstrahlen 2 wird eine Be­ leuchtungsebene B in vorgegebenem Abstand zum Barcodelesegerät ausge­ leuchtet. An einem in der Beleuchtungsebene angeordneten Barcode 7 werden die Sendelichtstrahlen 2 reflektiert und als Empfangslichtstrahlen 4 auf das CCD-Element geführt.
Der Barcode 7 weist entlang seiner Längsachse als Kontrastmuster eine Anzahl von nicht dargestellten alternierend angeordneten, weißen und schwarzen Stri­ chelementen auf. Der Barcode 7 ist so in der Beleuchtungsebene B angeordnet, daß dessen Kontrastmuster vollständig von den Sendelichtstrahlen 2 erfaßt wird. Die auf den Empfänger 5 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 4 weisen somit eine räumliche Modulation der Strahlamplituden auf, welche dem Kon­ trastmuster des Barcodes 7 entspricht. Dementsprechend variieren auch die Ausgangssignale an den Empfangselementen. Im vorliegenden Ausführungs­ beispiel sind die Ausgangssignale am CCD-Element von unterschiedlichen Grauwerten gebildet.
In der Auswerteeinheit wird anhand dieser Grauwertverteilung das Kontrast­ muster des Barcodes 7 erfaßt. Insbesondere wird die Grauwertverteilung mit einem geeignet gewählten Schwellwert bewertet, so daß aus der Grauwertver­ teilung eine binäre Signalfolge gewonnen wird, welche die Struktur der Stri­ chelemente des Barcodes 7 wiedergibt.
Um eine möglichst sichere und fehlerfreie Dekodierung der Barcodes 7 zu er­ reichen, ist es notwendig, daß mit den Sendelichtstrahlen 2 die Beleuchtungse­ bene B und mit den Empfangslichtstrahlen 4 der Empfänger 5 möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
Erfindungsgemäß ist hierzu den beiden Sendern 3 ein Filter 8 nachgeordnet, welches von den Sendelichtstrahlen 2 durchsetzt wird. Die das Filter 8 durch­ dringenden Sendelichtstrahlen 2 werden dann von dem Barcode 7 in der Be­ leuchtungsebene B reflektiert, durchsetzen als Empfangslichtstrahlen 4 eine Empfangsoptik 9 und werden über diese zum Empfänger 5 geführt.
Zur Trennung der Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 4 innerhalb des Bar­ codelesegerätes ist eine Abschirmung 10 vorgesehen, welche beispielsweise von einem lichtundurchlässigen Kunststoffteil gebildet ist. Diese Abschirmung 10 erstreckt sich über die gesamte Länge des Empfängers 5. Dabei mündet die Abschirmung 10 an der Oberseite der Leiterplatte 6 aus und verläuft geringfü­ gig geneigt zur Vertikalen zwischen den Sendern 3 und den Empfängern S. Am oberen Rand der Abschirmung 10 ist an einer ersten Halterung 11 die Emp­ fangsoptik 9 befestigt. An einer zweiten Halterung 12 am oberen Rand der Ab­ schirmung 10 ist das Filter 8 befestigt.
Das Filter 8 besteht im wesentlichen aus einer rechteckförmigen dünnen Folie aus Kunststoff, der für die Sendelichtstrahlen 2 nur teilweise durchlässig ist. Die Fläche des Filters 8 ist an den Strahlquerschnitt der von den Sendern 3 emittierten Sendelichtstrahlen 2 angepaßt. Die Folie ist in der Halterung 12 horizontal gelagert, so daß die Sendelichtstrahlen 2 auf diesen in einem Winkel von nahezu 90° auftreffen.
Die Empfangsoptik 9 ist ebenfalls horizontal ausgerichtet und besteht aus einer Linse. Die Abmessungen der Linse sind an den Strahldurchmesser der Emp­ fangslichtstrahlen 4 angepaßt.
Der Transmissionskoeffizient des Filters 8 variiert in Richtung der Verbin­ dungslinie der beiden Sender 3. Dagegen ist der Transmissionskoeffizient in der senkrecht hierzu verlaufenden Richtung konstant. Das Filter 8 besteht vor­ zugsweise aus einer Graukeil-Folie, wobei Segmente mit starker Schwärzung zu einer starken Abschwächung der Sendelichtstrahlen 2 führen und nahezu transparente Segmente von den Sendelichtstrahlen 2 nahezu ohne Abschwä­ chung durchsetzt werden.
Erfindungsgemäß ist die Ortsabhängigkeit der Schwärzung der Folie so ge­ wählt, daß bei einem in der Beleuchtungsebene B angeordneten Objekt mit homogener, insbesondere einfarbiger und ebener Oberfläche durch die von die­ sem Objekt auf den Empfänger 5 zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen 4 eine homogene Ausleuchtung der Empfangselemente des Empfänger 5 erhalten wird.
Die entsprechende Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten des Filters 8 läßt sich aus den optischen Parametern des Barcodelesegerätes, insbesondere der Abstrahlcharakteristik der Sender 3 und den Strahlverläufen der Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 4, berechnen.
Für den vorliegenden Fall ergibt sich die Ausleuchtung PE(x) des Empfängers 5 gemäß folgender Beziehung:
PE(x) = (IS1(x).T(x).fS1(x) + IS2(x).T(x).fS2(x)).P(x)
wobei mit x die Richtung in Längsrichtung des Empfängers 5 bezeichnet ist.
IS1(x) und IS2(x) stellen die Abstrahlcharakteristiken der Sender 3 dar, wobei diese typischerweise eine näherungsweise gaußförmige Strahlcharakteristik aufweisen.
T(x) ist der ortsabhängige Transmissionskoeffizient des Filters 8.
Die Funktionen fS1(x) und fS2(x) geben die geometrischen Verläufe der von den Sendern 3 in Richtung des Objekts emittierten Sendelichtstrahlen 2 an. Insbe­ sondere sind in den Funktionen fS1(x) und fS2(x) der Abstand zwischen den Sendern 3, die Abstände des Filters 8 zu den Sendern 3 sowie der Abstand des Filters 8 zu der Beleuchtungsebene B als Parameter enthalten.
Die Funktion P(x) berücksichtigt den Strahlverlauf der vom in der Beleuch­ tungsebene B angeordneten Objekt zum Empfänger 5 zurückreflektierten Emp­ fangslichtstrahlen 4 und damit auch die Abbildungseigenschaften der Emp­ fangsoptik 9.
Da der Transmissionskoeffizient T(x) so zu wählen ist, daß auf dem Empfänger 5 eine homogene Ausleuchtung erhalten wird, ist in der oben genannten Bezie­ hung PE(x) als Konstante anzusetzen:
PE(x) = PE.
Damit ist der Transmissionskoeffizient T(x) eindeutig festgelegt. Für das vor­ liegende Ausführungsbeispiel wird als Ergebnis für T(x) der in Fig. 3 darge­ stellte Verlauf erhalten.
Die Mitte des Filters 8 liegt dabei bei x = 0, während die längsseitigen äußeren Ränder bei xo und -xo liegen.
Durch die symmetrische Anordnung der Sender 3 und des Empfängers 5 relativ zum Mittelpunkt des Filters 8 ist auch der Verlauf von T(x) symmetrisch zum Mittelpunkt bei x = o. In den Randbereichen bei xo und -xo ist der Transmissi­ onskoeffizient sehr hoch und liegt bei Werten von etwa 0,7. Zur Mitte hin nimmt die Schwärzung des als Graukeil-Folie ausgebildeten Filters 8 kontinu­ ierlich zu, so daß bei x = o die maximale Abschwächung der Sendelichtstrahlen 2 erfolgt. Der Wert T(x=o) beträgt etwa 0,2.
Durch diese Wahl der Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffizienten T(x) wird eine homogene Ausleuchtung der Empfangselemente des Empfänger 5 erhalten. Durch den Abbildungsfaktor P(x) entstehen nur geringfügige Korrek­ turen beim Transmissionskoeffizienten, da durch die direkte Strahlführung der Empfangslichtstrahlen 4 zum Empfänger 5 die Funktion P(x) nur eine schwa­ che Ortsabhängigkeit aufweist. Demzufolge wird mittels der erfindungsgemä­ ßen Wahl der Ortsabhängigkeit des Filters 8 auch eine nahezu homogene Aus­ leuchtung eines Barcodes 7 in der Beleuchtungsebene B erhalten.
Bezugszeichenliste
1
Optoelektronische Vorrichtung
2
Sendelichtstrahlen
3
Sender
4
Empfangslichtstrahlen
5
Empfänger
6
Leiterplatte
7
Barcode
8
Filter
9
Empfangsoptik
10
Abschirmung
11
erste Halterung
12
zweite Halterung
B Beleuchtungsebene

Claims (11)

1. Optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten mit wenig­ stens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Emp­ fangslichtstrahlen empfangenden Empfänger mit mehreren Empfangs­ elementen, welche in vorgegebenem Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang der Sendelichtstrah­ len (2) ein Filter (8) mit räumlich veränderlichem Transmissionskoeffizi­ ent angeordnet ist, wobei die Ortsabhängigkeit des Transmissionskoeffi­ zienten an ein in einer Beleuchtungsebene angeordnetes Objekt mit ho­ mogener Oberfläche so angepaßt ist, daß mit den vom Objekt zurückre­ flektierten Empfangslichtstrahlen (4) eine homogene Ausleuchtung der Empfangselemente erhalten wird.
2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß diese von einem Barcodelesegerät gebildet ist.
3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Empfänger (5) von einem zeilenförmigen CCD-Element ge­ bildet ist.
4. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß diese zwei Sender (3) aufweist, wobei die Verbindungslinie zwi­ schen den Sendern (3) parallel zur Längsachse des den Sendern (3) ge­ genüberliegenden CCD-Elements verläuft.
5. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Trennung der Sende- (2) und Empfangslichtstrahlen (4) zwi­ schen den Sendern (3) und deren Empfänger (5) eine Abschirmung (10) vorgesehen ist.
6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Transmissionskoeffizient des Filters (8) längs einer Ge­ raden, welche parallel zur Verbindungslinie zwischen den Sendern (3) verläuft, verändert.
7. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (8) in Form einer Graukeil-Folie ausgebil­ det ist.
8. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Empfänger (5) eine Empfangsoptik (9) vorge­ ordnet ist.
9. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Empfangsoptik (9) und das Filter (8) beidseits der Abschir­ mung (10) an deren oberem Rand angeordnet sind.
10. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Filters (8) die räumliche Varia­ tion des Transmissionskoeffizienten des Filters (8) bei vorgegebener Ausleuchtung des Empfängers (5) aus der Abstrahlcharakteristik des Senders (3) oder der Sender (3) und den Strahlverläufen der Sende- (2) und Empfangslichtstrahlen (4) berechnet wird.
11. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausleuchtung des Empfängers (5) PE durch die Beziehung
PE = (IS1(x).T(x).fS1(x) + IS2(x).T(x).fS2(x) + . . .).P(x)
gegeben ist, wobei
IS1(x), IS2(x), . . . die Abstrahlcharakteristiken der einzelnen Sender (3) sind,
die fS1(x), fS2(x), . . . geometrischen Verläufe der zum Objekt geführten Sendelichtstrahlen (2),
P(x) den Strahlverlauf der vom Objekt zum Empfänger (5) geführten Empfangslichtstrahlen (4) berücksichtigt,
und wobei T(x) den ortsabhängigen Transmissionskoeffizienten des Fil­ ters (8) bildet.
DE1999136440 1999-08-03 1999-08-03 Optoelektronische Vorrichtung Expired - Fee Related DE19936440C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136440 DE19936440C2 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Optoelektronische Vorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999136440 DE19936440C2 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Optoelektronische Vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19936440A1 DE19936440A1 (de) 2001-03-15
DE19936440C2 true DE19936440C2 (de) 2003-12-24

Family

ID=7916975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999136440 Expired - Fee Related DE19936440C2 (de) 1999-08-03 1999-08-03 Optoelektronische Vorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19936440C2 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10110420A1 (de) * 2001-03-05 2002-09-12 Sick Ag Vorrichtung zur Bestimmung eines Abstandsprofils
USRE46672E1 (en) 2006-07-13 2018-01-16 Velodyne Lidar, Inc. High definition LiDAR system
US9373017B2 (en) * 2013-04-26 2016-06-21 Datalogic Automation, Inc. Scanning system
US10627490B2 (en) 2016-01-31 2020-04-21 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pulse, LIDAR based 3-D imaging
WO2017164989A1 (en) 2016-03-19 2017-09-28 Velodyne Lidar, Inc. Integrated illumination and detection for lidar based 3-d imaging
CA3024510C (en) 2016-06-01 2022-10-04 Velodyne Lidar, Inc. Multiple pixel scanning lidar
CA3057988A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Velodyne Lidar, Inc. Integrated lidar illumination power control
WO2018208843A1 (en) 2017-05-08 2018-11-15 Velodyne Lidar, Inc. Lidar data acquisition and control
US11294041B2 (en) 2017-12-08 2022-04-05 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for improving detection of a return signal in a light ranging and detection system
US10712434B2 (en) 2018-09-18 2020-07-14 Velodyne Lidar, Inc. Multi-channel LIDAR illumination driver
US11082010B2 (en) 2018-11-06 2021-08-03 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for TIA base current detection and compensation
US11885958B2 (en) 2019-01-07 2024-01-30 Velodyne Lidar Usa, Inc. Systems and methods for a dual axis resonant scanning mirror
US11556000B1 (en) 2019-08-22 2023-01-17 Red Creamery Llc Distally-actuated scanning mirror

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2248768B2 (de) * 1971-12-13 1976-10-21 The Bendix Corp., Southfield, Mich. (V.St.A.) Einrichtung zum optischen abtasten eines gegenstandes
DE2654402B2 (de) * 1976-12-01 1979-01-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Optoelektronischer Gabelkoppler
DE3204258C2 (de) * 1982-02-08 1987-04-30 Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE3306088C2 (de) * 1982-04-21 1995-04-27 Burr Brown Corp Verfahren und Einrichtung zum Lesen eines Balkencodes
DE19850270A1 (de) * 1997-11-04 1999-05-20 Leuze Electronic Gmbh & Co Optoelektronische Vorrichtung
DE19758104A1 (de) * 1997-02-13 1999-07-01 Petri Ag Verfahren zur Absolutbestimmung eines Drehwinkels und adaptiver absoluter Winkelsensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2248768B2 (de) * 1971-12-13 1976-10-21 The Bendix Corp., Southfield, Mich. (V.St.A.) Einrichtung zum optischen abtasten eines gegenstandes
DE2654402B2 (de) * 1976-12-01 1979-01-11 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Optoelektronischer Gabelkoppler
DE3204258C2 (de) * 1982-02-08 1987-04-30 Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart, De
DE3306088C2 (de) * 1982-04-21 1995-04-27 Burr Brown Corp Verfahren und Einrichtung zum Lesen eines Balkencodes
DE19758104A1 (de) * 1997-02-13 1999-07-01 Petri Ag Verfahren zur Absolutbestimmung eines Drehwinkels und adaptiver absoluter Winkelsensor
DE19850270A1 (de) * 1997-11-04 1999-05-20 Leuze Electronic Gmbh & Co Optoelektronische Vorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE19936440A1 (de) 2001-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19936440C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE19960653B4 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Detektion oder Lagebestimmung von Kanten
DE102006057878B4 (de) Verfahren zur Erfassung von Objekten mittels einer optoelektronischen Vorrichtung
EP1355128B1 (de) Automatische Ausrichtung eines Sensors
EP0573697B1 (de) Lichtelektrische Vorrichtung zum Orten von Hindernissen
EP1146470B1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP0652432A1 (de) Vorrichtung zum Erkennen von Fremdmaterial, insbesondere von Fremdfasern, in einem längsbewegten textilen Gebilde
DE102006041307A1 (de) Opto-elektronische Sensoranordnung
DE19704793A1 (de) Optische Sende- und Empfangseinrichtung
CH702941A2 (de) Optoelektronische Vorrichtung.
DE3602008C2 (de)
DE2614377A1 (de) Optoelektrischer detektor mit einem objektiv und einer modulationsvorrichtung
EP1160718B1 (de) Laserscanner
DE10016892B4 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE102015222380B4 (de) Entfernungsmesssystem
DE202006003841U1 (de) Vorrichtung zum Nachweis von Objekten
DE2200092B2 (de) Optische Lesevorrichtung zur Abtastung von Codemarken auf Gegenständen
DE1957494C3 (de) Lichtelektrische Abtastvorrichtung
EP1148353A2 (de) Optischer Sensor
CH658138A5 (de) Geraet zur erkennung von auf gegenstaenden angebrachten optischen codemarken.
DE19845947C2 (de) Optoelektronische Vorrichtung
DE102022116100A1 (de) Sensor
DE10009942A1 (de) Optischer Sensor zur Detektion von Objekten mit reflektierenden Oberflächen
DE102004001157A1 (de) Vorrichtung zur Detektion und/oder Charakterisierung von einzelnen sich bewegenden Objekten mit sehr kleinen Abmessungen
DE2129666A1 (de) UEberwachungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130301