DE20023480U1 - Optical scanning device has light transmitter, receiver close to each other with deflection devices, transmission and reception channels optically separate near light transmitter and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine optische Abtastvorrichtung mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger, die in räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind und jeweils eine Ablenkeinrichtung umfassen, mit denen ein von einer Sendeeinheit ausgesandter Abtastlichtstrahl entlang eines Sendekanals auf ein abzutastendes Objekt und nach Reflexion an dem Objekt entlang eines Empfangskanals auf eine Empfangseinheit lenkbar ist.The invention relates to an optical Scanning device with a light transmitter and a light receiver, the in spatial Closeness to each other are arranged and each comprise a deflection device with which a scanning light beam emitted by a transmission unit along a transmission channel to an object to be scanned and to Reflection on the object along a receiving channel on a receiving unit is steerable.
Derartige Abtastvorrichtungen dienen beispielsweise als nach dem Lichtlaufzeitprinzip arbeitende Entfernungsmeßgeräte, bei denen die Sendeeinheit eine Lasereinrichtung umfaßt.Such scanning devices are used for example, as a distance measuring device based on the time-of-flight principle which the transmitter unit comprises a laser device.
Diese Systeme zeichnen sich durch eine hohe Empfindlichkeit des Lichtempfangers aus, die im Bereich von einigen nW liegen kann, so daß ein sicherer Nachweis auch von Objekten mit geringen Remissionsgraden gewährleistet ist. Die Sendeleistung des Lichtsenders dagegen ist um mehrere Größenordnungen höher und liegt beispielsweise im Bereich von einigen mW bis zu einigen W.These systems are characterized by a high sensitivity of the light receiver in the range of a few nW, so that reliable detection is also possible of objects with low degrees of remission is guaranteed. The transmission power of the Light transmitter, on the other hand, is several orders of magnitude higher and is, for example, in the range from a few mW to a few W.
Problematisch bei derartigen Systemen ist, daß insbesondere aufgrund der im Vergleich zur Sendeleistung hohen Empfindlichkeit des Lichtempfängers Maßnahmen erforderlich sind, um eine Eigenblendung des Systems zu vermeiden, d.h. um zu verhindern, daß vom Lichtsender ausgesandtes Licht, das nicht vom abzutastenden Objekt, sondern von anderen Gegenständen reflektiert wird, von der Empfangseinheit nachgewiesen wird. Als Quellen eines derartigen störenden Streulichts sind z.B. die für den Lichtdurchtritt vorgesehenen Frontscheiben bekannt, die insbesondere in einem verschmutzten Zustand zu einer nachteiligen Aufstreuung des Sendelichts führen. Problematisch ist insbesondere, daß Eigenblendungen des Systems zu Sättigungseffekten der Empfangselektronik führen können, die eine Messung der Lichtlaufzeit mit hoher zeitlicher Auflösung unmöglich machen.Problems with such systems is that in particular due to the high sensitivity compared to the transmission power of the light receiver activities are necessary to avoid self-glare of the system, i.e. to prevent that from Light transmitter emitted light that is not from the object to be scanned, but from other objects is reflected, is detected by the receiving unit. As Sources of such an annoying Scattered light is e.g. the for the windshield provided for known light, in particular in a dirty state to an adverse scatter of the transmitted light. It is particularly problematic that the system is self-dazzling to saturation effects of the receiving electronics can, which make it impossible to measure the time of light with high temporal resolution.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine optische Abtastvorrichtung der eingangs genannten An zu schaffen, bei der eine Eigenblendung sicher vermieden wird und die gleichzeitig einen möglichst einfachen Aufbau aufweist.The object of the invention is a to provide optical scanning device of the type mentioned at the outset, in which self-glare is reliably avoided and at the same time one if possible has a simple structure.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt ausgehend von einer optischen Abtastvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Sendekanal und der Empfangskanal im Bereich des Lichtsenders und Lichtempfängers optisch voneinander getrennt sind.This task is solved starting from an optical scanning device of the type mentioned Kind according to the invention by that the Send channel and the receive channel in the area of the light transmitter and light receiver are optically separated from each other.
Durch die optische Trennung zwischen Sendekanal und Empfangskanal im Bereich des Lichtsenders und Lichtempfängers ist ausgeschlossen, daß Streulicht aus dem Sendekanal in den Empfängskanal gelangen und zu einer Blendung der Empfangseinheit führen kann. Ein Übersprechen zwischen Sendekanal und Empfangskanal kann erfindungsgemäß somit vollständig vermieden werden.Due to the optical separation between Send channel and receive channel in the area of the light transmitter and light receiver is excluded that stray light from the send channel to the receive channel can reach and lead to glare of the receiving unit. Crosstalk between The transmission channel and reception channel can thus be completely avoided according to the invention become.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Lichtsender und der Lichtempfänger in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, wo bei der Sendekanal und der Empfangskanal innerhalb des Gehäuses optisch voneinander getrennt sind. Bevorzugt erfolgt die Trennung dadurch, daß der Lichtsender und der Lichtempfänger jeweils in einer Kammer des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Sendekammer und die Empfangskammer durch eine Trennwand lichtdicht voneinander getrennt sind.In a preferred embodiment of the invention are the light transmitter and the light receiver in a common housing arranged where at the transmit channel and the receive channel within of the housing are optically separated from each other. The separation preferably takes place in that the Light transmitter and the light receiver each in a chamber of the housing are arranged, the sending chamber and the receiving chamber by a Partition are separated from each other in a light-tight manner.
Die optische Trennung zwischen Sendekanal und Empfangskanal erfolgt hierdurch mit denkbar einfachen konstruktiven Mitteln. Die erfindungsgemäße Abtastvorrichtung kann dadurch besonders kostengünstig hergestellt werden.The optical separation between the transmission channel and reception channel is thereby done with the simplest possible constructive Means. The scanning device according to the invention can be particularly inexpensive getting produced.
Die Sendekammer und die Empfangskammer können durch ein Lichtdurchtrittsfenster verschlossen sein. Die Sendeeinheit und die Empfangseinheit können so vor äußeren Einflüssen geschützt werden, wobei durch die lichtdichte Trennung zwischen der Sendekammer und der Empfangskammer Streueffekte an den Lichtdurchtrittsfenstern unproblematisch sind.The sending chamber and the receiving chamber can be closed by a light passage window. The sending unit and the receiving unit can are protected from external influences with the light-tight separation between the transmission chamber and the reception chamber scattering effects on the light passage windows are unproblematic.
In einer bevorzugten praktischen Ausführung der Erfindung ist sowohl der Sendeeinheit als auch der Empfangseinheit eine Ablenkeinrichtung in Form eines zu einer Drehbewegung antreibbaren Spiegelrades zugeordnet. Senderseitig können mit einem derartigen, auch als Polygon bezeichneten Spiegelrad eine periodische Abtastbewegung ausführende Abtastlichtstrahlen erzeugt werden. Insbesondere bei derartigen Scannersystemen, bei denen bisher eine hohe potentielle Eigenblendungsgefahr bestand, wird durch die erfindungsgemäße optische Trennung zwischen Sendekanal und Empfangskanal störendes Streulicht wirksam vermieden.In a preferred practical Execution of the The invention is both the transmitter unit and the receiver unit a deflection device in the form of a drivable to a rotary movement Mirror wheel assigned. On the transmitter side, such a also called a polygon, a periodic scanning movement executing scanning light beams be generated. In particular with such scanner systems, at who previously had a high risk of self-glare, is due to the optical separation according to the invention interfering scattered light between transmission channel and reception channel is effectively avoided.
Bevorzugt ist es dabei, wenn die beiden Spiegelräder zu einer gemeinsamen Drehbewegung antreibbar sind und eine gemeinsame Antriebswelle aufweisen, die lichtdicht durch die Trennwand zwischen der Sendekammer und der Empfangskammer hindurchgeführt ist.It is preferred if the two mirror wheels can be driven to a common rotational movement and a common Have drive shaft that is light-tight through the partition between the sending chamber and the receiving chamber is passed through.
Hierbei können die beiden auf der gemeinsamen Antriebswelle angeordneten Spiegelräder als eine einzige Ablenkeinrichtung in Form eines geteilten Spiegelrades für das Gesamtsystem angesehen werden, bei der durch die Trennwand ein Sendeabschnitt und ein Empfangsabschnitt in optischer Hinsicht vollständig voneinander getrennt sind. Die Synchronisation der beiden Spiegelräder bzw. der beiden Abschnitte des gemeinsamen, geteilten Spiegelrades ist dabei durch die gemeinsame Drehbewegung gewährleistet, während das Eindringen von störendem Streulicht in den Empfangskanal vollständig ausgeschlossen ist.Here, the two can be on the common Drive shaft arranged mirror wheels as a single deflection device be viewed in the form of a split mirror wheel for the overall system, in which through the partition a transmitting section and a receiving section completely optically are separated from each other. The synchronization of the two mirror wheels or of the two sections of the shared, divided mirror wheel guaranteed by the common rotational movement while the Intrusion of disturbing Scattered light in the receiving channel is completely excluded.
Weitere bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung sind auch in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.Other preferred embodiments the invention are also in the dependent claims, the description and of the drawing.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen:The invention is described below by way of example with reference to the drawing. Show it:
Die optische Abtastvorrichtung gemäß
Zur Beschreibung des Lichtsenders
Der Lichtsender
Der Lichtempfänger
Die Gesamtheit aller Lichtausbreitungswege für von dem
Objekt
Die vom Objekt
Die Spiegelräder
Die beiden Ablenkeinrichtungen
Bei der erfindungsgemäßen optischen
Abtastvorrichtung handelt es sich nicht um ein koaxiales System,
sondern der Sendekanal und der Empfangskanal liegen nebeneinander
und verlaufen zwischen dem Objekt
Von den Spiegelrädern
Durch die Trennwand
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung
besteht darin, daß der
Empfänger
Ein anderer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der konstruktiven Einfachheit der Anordnung und der Möglichkeit, kostengünstige Komponenten zu verwenden, die insbesondere keine speziellen optischen und elektrischen Abschirmungen aufweisen müssen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Abtastvorrichtung mit einer vergleichsweise geringen Baugröße realisiert werden kann.Another major advantage The invention consists in the structural simplicity of the arrangement and the possibility inexpensive To use components that in particular have no special optical and must have electrical shielding. Another advantage is that the Scanning device realized with a comparatively small size can be.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20023480U DE20023480U1 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Optical scanning device has light transmitter, receiver close to each other with deflection devices, transmission and reception channels optically separate near light transmitter and receiver |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE20023480U DE20023480U1 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Optical scanning device has light transmitter, receiver close to each other with deflection devices, transmission and reception channels optically separate near light transmitter and receiver |
EP00127444A EP1118874A3 (en) | 2000-01-19 | 2000-12-14 | Optical scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE20023480U1 true DE20023480U1 (en) | 2004-07-08 |
Family
ID=32714916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE20023480U Expired - Lifetime DE20023480U1 (en) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | Optical scanning device has light transmitter, receiver close to each other with deflection devices, transmission and reception channels optically separate near light transmitter and receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE20023480U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010047984A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Deflection mirror arrangement for an optical measuring device and corresponding optical measuring device |
-
2000
- 2000-12-14 DE DE20023480U patent/DE20023480U1/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010047984A1 (en) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Deflection mirror arrangement for an optical measuring device and corresponding optical measuring device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20040812 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20040708 |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20070306 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20090306 |
|
R071 | Expiry of right |