DE202004020581U1

DE202004020581U1 - Optoelectronic contrast sensor for detecting color markings on a marking support has at least three light emitters for illuminating the marking, of which at least two are operated simultaneously

Info

Publication number: DE202004020581U1
Application number: DE202004020581U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2014-06-09

Abstract

Operation method for an optoelectronic contrast sensor for detecting color markings on a marking support in which at least three light emitters are operated with different spectral emissions so that they act on a read area causing light to be scattered from the marking and detected by light receivers. At least two light transmitters are operated simultaneously. An independent claim is made for an optoelectronic contrast sensor.

Description

Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Kontrastsensor zum Detektieren einer farbigen Markierung auf einem Markenträger. Der Kontrastsensor sendet Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung auf einen gemeinsamen Lesebereich. Das von der Marke bzw. dem Markenträger aus dem Lesebereich zurückgeworfene Licht wird von einem Lichtempfänger in ein elektrisches Signal transferiert und einer Auswerteschaltung zugeführt.The The invention relates to an opto-electronic contrast sensor for detecting a colored mark on a mark carrier. The contrast sensor sends Light of different spectral composition on a common Reading area. The discarded by the brand or brand carrier from the reading area Light is from a light receiver transferred into an electrical signal and an evaluation circuit fed.

Weiterhin betrifft die Erfindung einen optoelektronischen Kontrastsensor, der in einem gemeinsamen Gehäuse eine Ansteuerelektronik zum Betrieb mehrerer Lichtsender unterschiedlicher spektraler Emissionen, einen Lichtempfänger sowie eine Auswerteschaltung aufweist.Farther the invention relates to an opto-electronic contrast sensor, in a common housing a control electronics for operating a plurality of light emitter different spectral emissions, a light receiver and an evaluation circuit having.

Der Begriff "Licht" ist dabei nicht auf das sichtbare Licht beschränkt. Unter "Licht" sind allgemein elektromagnetische Strahlen, also UV-Licht, IR-Licht sowie sichtbares Licht, zu verstehen, welche üblicherweise für den Betrieb optoelektronischer Sensoren eingesetzt werden können.Of the The term "light" is not limited to the visible light. Under "light" are generally electromagnetic Rays, ie UV light, IR light and visible light, to understand which usually for the Operation of optoelectronic sensors can be used.

Derartige optoelektronische Kontrastsensoren werden zum Beispiel bei Folienschweißvorrichtungen oder in der Verpackungstechnik eingesetzt. Dazu werden auf den Folien oder dem Verpackungsmaterial farbige Markierungen aufgebracht, die der optoelektronische Kontrastsensor während der Bewegung des zu verarbeitenden Materials abtastet. Diese Marken, die zum Beispiel durch Druck auf dem Markenträger, d. h. dem Verpackungsmaterial aufgebracht wurden, werden aufgrund ihres gegenüber dem Markenträger spektral unterschiedlichen Remissionsverhaltens vom Kontrastsensor erkannt und können somit zur Steuerung und/oder Regelung von Maschinen oder Handhabungsrobotern benutzt werden.such Opto-electronic contrast sensors are used, for example, in film welding devices or used in packaging technology. These are on the slides or the packaging material applied colored markings, the the optoelectronic contrast sensor during the movement of the processed Scans material. These brands, for example, by pressure on the brand carrier, d. H. have been applied to the packaging material are due her opposite the brand carrier Spectrally different remission behavior of the contrast sensor recognized and can thus for the control and / or regulation of machines or handling robots to be used.

Der Einsatz dieser optoelektronischen Kontrastsensoren findet aber auch in vielen anderen Anwendungen statt. Hinzuweisen ist dabei insbesondere auf die Überwachung von Druck- und Beschichtungsprozessen oder auf den Bereich von Etiketten-, Banderolen- oder Zeichenerkennung.Of the However, use of these optoelectronic contrast sensors also takes place in many other applications instead. It should be noted in particular on the surveillance of printing and coating processes or on the area of label, banderol or character recognition.

Damit mit einem optoelektronischen Kontrastsensor die Remissionsunterschiede aufgrund der unterschiedlichen Farbgebung von Marke und Markenträger erkannt werden kann, müssen diese Kontrastsensoren über eine Farbauflösung verfügen. Dafür sind grundsätzlich zwei Lösungsansätze bekannt. Die erste Lösung sieht vor, mit einem spektral breitbandigen Lichtsender, zweckmäßigerweise einer weißen Lichtquelle, den Lesebereich auszuleuchten und anschließend das an der Marke bzw. dem Markenträger remittierte Licht mit mehreren Lichtempfängern unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeit aufzunehmen. Zu diesem Zweck sind beispielsweise zwei oder mehrere Lichtempfänger vorhanden, die durch eine optische Befilterung oder Beschichtung nur Licht einer bestimmten Wellenlänge empfangen können und deshalb in Abhängigkeit von der Farbe der Marke/des Markenträgers unterschiedliche Signale liefern. Es ist auch bekannt, das im Lesebereich remittierte Licht zum Beispiel in einem Monochromator in seine spektralen Einzelteile zu zerlegen und dann einer Vielzahl einzelner Lichtempfänger zuzuführen.In order to with an opto-electronic contrast sensor the remission differences recognized due to the different colors of brand and brand owners can, must these contrast sensors over a color resolution feature. There are basically two Solution approaches known. The first solution provides, with a spectrally broadband light transmitter, conveniently a white one Light source to illuminate the reading area and then the at the brand or brand carrier remitted light with multiple light receivers of different spectral Sensitivity record. For this purpose, for example two or more light receivers present by optical filtering or coating can only receive light of a certain wavelength and therefore in dependence different signals from the color of the brand / brand carrier deliver. It is also known that the light reflected in the reading area for example in a monochromator in its spectral parts to disassemble and then supply a plurality of individual light receiver.

Der zweite bekannte Lösungsweg besteht darin, den Lesebereich zeitlich versetzt mit mehreren unterschiedlichen spektral schmalbandigen Lichtsendern nacheinander zu beleuchten und das jeweils remittierte Licht somit, ebenfalls zeitlich versetzt, einem gemeinsamen spektral breitbandigen Lichtempfänger zuzuführen.Of the second known solution It consists of staggering the reading area with several different ones spectrally narrow-band light emitters successively to illuminate and the respective remitted light thus, also offset in time, to supply a common spectrally broadband light receiver.

In beiden Fällen ist es somit möglich, eine Information über die spektrale Eigenschaft von Marke und Markenträgern zu gewinnen.In both cases is it thus possible an information about to gain the spectral property of brand and brand carriers.

An den bekannten optoelektronischen Kontrastsensoren mit einer weißen Lichtquelle und mehreren spektral unterschiedlichen Empfängern ist als sehr nachteilig zu sehen, dass diese weißes Licht abstrahlende Lichtquelle eine relativ große Verlustwärme erzeugt, vergleichsweise schnell altert, eine hohe Empfindlichkeit auf Schock- und Vibrationsbelastung aufweist und der Kontrastsensor mit dieser Gleichlichtquelle eine hohe Fremdlichtempfindlichkeit besitzt. Des Weiteren sind durch die Mehrzahl der hier erforderlichen spektral unterschiedlichen Lichtempfänger, gegebenenfalls inklusive ihrer jeweiligen Vorverstärker zur Signalaufarbeitung, die Herstellkosten für Sensoren dieser Art relativ hoch.At the known optoelectronic contrast sensors with a white light source and several spectrally different receivers is very disadvantageous to see that this white Light emitting light source generates a relatively large heat loss, comparatively rapidly aging, has a high sensitivity to shock and vibration load and the contrast sensor with this constant light source high external light sensitivity has. Furthermore, by the majority of those required here Spectrally different light receiver, if necessary inclusive their respective preamplifier for signal processing, the manufacturing cost of sensors of this kind relative high.

Bei den Lösungen mit mehreren unterschiedlichen spektral schmalbandigen Lichtsendern, die jeweils zeitlich versetzt einzeln aktiviert werden, ist bei einer Anzahl von zwei bzw. drei Lichtsendern oft die Farbauflösung beeinträchtigt, weil meist nicht das gesamte Farbspektrum abgedeckt werden kann. Besonders dann, wenn der Schwerpunkt des Remissionsspektrums der Marke oder des Markenträgers nicht mit der Emissionswellenlänge eines Lichtsenders zusammenfällt, ist die Detektionsfähigkeit negativ beeinträchtigt. Dies liegt unter anderem daran, dass wegen mangelnder spektraler Überdeckung des Remissionsspektrums der Marke mit dem Emissionsspektrum des Lichtsenders relativ wenig Licht auf den Lichtempfänger auftrifft. Der Signal-/Rauschabstand bei dieser Kontrastmessung ist dann gering, bzw. nicht mehr auswertbar.at the solutions with several different spectrally narrowband light emitters, the each time staggered individually activated, is at a Number of two or three light transmitters often affects color resolution, because usually not the entire color spectrum can be covered. Especially then, if the focus of the remission spectrum of the brand or of the brand carrier not with the emission wavelength a light transmitter collapses, is the detection ability negatively affected. This is partly because of the lack of spectral coverage of the Reflectance spectrum of the mark with the emission spectrum of the light emitter relatively little light hits the light receiver. The signal-to-noise ratio in this contrast measurement is then low, or no longer evaluable.

Eine eingeschränkte Farbauflösung, d. h. die Erkennbarkeit einer Mischfarbe bei der Marke/dem Markenträger, ist gegebenenfalls nicht möglich.A limited color resolution, ie the recognizability of a mixed color at the mark / the Markers, may not be possible.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen optoelektronischen Kontrastsensor der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der über eine hohe Farbauflösung verfügt, gleichzeitig aber robust und betriebssicher arbeitet und unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten herstellbar ist.Of the The invention is therefore based on the object, an optoelectronic Contrast sensor of the aforementioned To create a way of having one high color resolution features, at the same time robust and reliable and works under economic Aspects can be produced.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass wechselseitig mehrere spektral unterschiedliche Lichtsender, vorzugsweise eine rote, eine grüne und eine blaue Lumineszenzdiode, den Lesebereich und damit die Marke bzw. den Markenträger ausleuchten. Das aus dem Lesebereich zurückgeworfene Licht wird von einem Lichtempfänger aufgenommen und einer Auswerteschaltung zugeführt. Erfindungsgemäß werden dabei zur Beleuchtung des Markenträgers und oder der Marke wenigstens zwei Lichtsender gleichzeitig aktiviert.to solution this task, the invention provides that mutually several Spectrally different light emitter, preferably a red, a green and a blue light emitting diode, the reading range and thus the brand or illuminate the mark carrier. The thrown back from the reading area Light is from a light receiver recorded and fed to an evaluation circuit. According to the invention doing so to illuminate the mark carrier and or the brand at least two light transmitters activated simultaneously.

Die im optoelektronischen Kontrastsensor eingebauten Lichtsender auch in wechselnder Kombination paarweise ansteuern zu können, ist insbesondere beim Detektieren jener Farbkontraste von Vorteil, bei denen der beste Kontrast zwischen Marke und Markenträger nicht allein durch eine Farbe erreicht wird, sondern Marke und Markenträger zwei oder mehr Farbanteile aufweisen, die in der Marke bzw. dem Markenträger nicht oder nur weniger vertreten sind.The in the optoelectronic contrast sensor built-in light transmitter also to be able to control in pairs in alternating combination is especially in detecting those color contrasts of advantage in which is not the best contrast between brand and brand carrier alone is achieved by one color, but brand and brand carrier two or Have more color components, not in the brand or the mark carrier or less represented.

Immer dann, wenn das Remmissionsspektrum der Marke und des Markenträgers sich so unterscheiden, dass bei den Emissionswellenlängen von mehr als einem Sender gleichgerichtete Kontraste entstehen, erhöht sich durch die gleichzeitige Ansteuerung der betroffenen Sender der Unterschied der remittierten Lichtleistungen von der Marke und dem Markenträger. Der Unterschied der Ausgangssignale bei der Marke und dem Markenträger am Lichtempfänger, welche dem optischen Lichtleistungsunterschied proportional sind, wird demzufolge ebenfalls erhöht, so dass sich der Signal-Rauschabstand auch deutlich verbessert. Der günstigere Signal-Rauschabstand kann zur Verbesserung verschiedener Betriebsparameter eingesetzt werden. So kann zum Beispiel neben der bereits erwähnten Farbauflösung auch der maximale Leseabstand erhöht, oder die Schaltgeschwindigkeit bzw. die Ortsreproduzierbarkeit gesteigert werden.always then, when the remission spectrum of the brand and the brand carrier themselves so different that at the emission wavelengths of more than one transmitter rectified contrasts arise, increased by the simultaneous Triggering the affected transmitter the difference of the remitted Light output from the brand and the brand carrier. The difference of the output signals at the brand and brand carrier at the light receiver, which are proportional to the optical power difference, is therefore also increased, so that the signal-to-noise ratio also improves significantly. The cheaper Signal-to-noise ratio can be used to improve various operating parameters be used. So, for example, in addition to the already mentioned color resolution as well the maximum reading distance increases, or the switching speed or the local reproducibility increased become.

Beim Betrieb des optoelektronischen Kontrastsensors ist dabei von Vorteil, wenn die jeweiligen Spektralbereiche der einzelnen Lichtsender so gewählt sind, dass der gesamte Wellenlängenbereich möglichst gleichmäßig überdeckt wird. In diesem Fall sind die Bereiche im gesamten Spektralbereich, die nicht durch die Emissionswellenlänge eines der vorhandenen Lichtsender abgedeckt sind, am kleinsten. Damit steigt die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein in der Regel breiteres Remissionsspektrum einer Marke/eines Markenträgers zumindest teilweise mit der Emissionswellenlänge eines Lichtsenders überschneidet.At the Operation of the optoelectronic contrast sensor is advantageous here, if the respective spectral ranges of the individual light emitter so chosen are that the entire wavelength range as possible evenly covered becomes. In this case, the areas in the entire spectral range, not due to the emission wavelength of one of the existing light emitters are covered, the smallest. This increases the probability that a generally broader remission spectrum of a brand / a brand carrier at least partially overlapping the emission wavelength of a light emitter.

Wenn vor dem eigentlichen Funktionsbetrieb des optoelektronischen Kontrastsensors die spektrale Verteilung des Remissionsspektrums der Marke und des Markenträgers bekannt ist, können in einer vorteilhaften Ausführungsform in einem Testbetrieb die Lichtsender sequenziell einzeln und/oder in wechselnder Kombination paarweise angesteuert werden und die dabei ermittelten optimalen Lichtsender bzw. Lichtsenderkombination gespeichert werden. In diesen Fällen müssen dann in dem nachfolgenden Funktionsbetrieb nur diese gespeicherten Lichtsenderkombinationen verwendet werden. Die dadurch mögliche kürzere Lesezeit kann zum Beispiel zur Steigerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Markenträgers und damit zu kürzeren Taktzeiten der gesamten Anlage genutzt werden.If before the actual functional operation of the optoelectronic contrast sensor the spectral distribution of the remission spectrum of the brand and the brand carrier is known, can in an advantageous embodiment in a test mode, the light emitter sequentially individually and / or be controlled in alternating combination in pairs and the thereby determined optimal light transmitter or light transmitter combination get saved. In these cases have to then in the subsequent functional operation only these stored light transmitter combinations be used. The thereby possible shorter For example, reading time can be used to increase the movement speed of the brand carrier and thus to shorter ones Cycle times of the entire system can be used.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus den Empfangssignalen bei der Ansteuerung der Lichtsender im Einzelbetrieb in der Auswerteschaltung rechnerisch ermittelt wird, mit welchem Lichtsenderansteuerungsmodus der beste Kontrast zwischen Marke und Markenträger geliefert wird.A advantageous development of the invention provides that from the Receive signals when controlling the light emitter in single operation in the evaluation circuit is determined by calculation, with which Light emitter driving mode the best contrast between brand and brand carrier is delivered.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The The invention will be described below by way of example with reference to FIGS Drawing described.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Ansicht eines optoelektronischen Kontrastsensors. 1 a schematic view of an optoelectronic contrast sensor.

2 die Draufsicht auf einen beispielhaften Markenträger mit rechteckigen Marken. 2 the top view of an exemplary mark carrier with rectangular marks.

3 eine beispielhafte Darstellung mehrerer Emissionsspektren der Lichtsender sowie dem Remissionsspektrum einer Marke und eines Markenträgers. 3 an exemplary representation of multiple emission spectra of the light emitter and the remission spectrum of a brand and a brand carrier.

Ein in 1 gezeigtes optisches Schema eines optoelektronischen Kontrastsensors weist in einem Gehäuse 1 drei Lichtsender 2, 3, 4 für die Farben rot, grün und blau auf. Die Lichtsender 2, 3 und 4, vorzugsweise LED-Halbleiter, sind an eine Ansteuerelektronik 5 angeschlossen, die ihrerseits mit einer Auswerteschaltung 6 verbunden ist. Das von den Lichtsendern 2, 3 und 4 ausgestrahlte Licht wird über die beiden halbdurchlässigen Strahlteilerspiegel 7, 8 zusammengeführt. Die Strahlteilerspiegel 7, 8 sind dabei vorzugsweise als dichroitische Spiegel unter einem Winkel von 45° zu einer optischen Achse 9 angeordnet. Das von den einzelnen Lichtsendern 2, 3, 4 in Richtung der optischen Achse 9 ausgestrahlte Licht wird an einem Strahlteiler 10, der zum Beispiel als farbneutraler halbdurchlässiger Spiegel oder als geometrischer Teilerspiegel ausgeführt ist, um 90° umgelenkt und trifft sodann auf eine Objektivlinse 11. Diese Objektivlinse 11 kann, in Abhängigkeit von der Aufgabe des optoelektronischen Kontrastsensors, sowohl als Einzellinse oder als ein mehrstufiges Abbildungsobjektiv, gegebenenfalls auch als ein Vario-Objektiv ausgeführt sein. Ebenfalls ist es möglich, dass zwischen den Lichtsendern 2, 3, 4 und den beiden halbdurchlässigen Strahlteilerspiegeln 7, 8 noch je eine zusätzliche, hier nicht dargestellte, Kollimatorlinse angeordnet ist. Die Objektivlinse 11 konzentriert das Licht der einzelnen Lichtsender 2, 3, 4 in einem Lesebereich 12, der sich in einem Leseabstand A außerhalb des Gehäuses 1 befindet. In diesem Leseabstand A wird ein Markenträger H am optoelektronischen Kontrastsensor vorbeigeführt.An in 1 shown optical scheme of an optoelectronic contrast sensor has in a housing 1 three light transmitters 2 . 3 . 4 for the colors red, green and blue. The light emitter 2 . 3 and 4 , preferably LED semiconductors, are connected to a control electronics 5 connected, which in turn with an evaluation circuit 6 connected is. That from the light transmitters 2 . 3 and 4 emitted light is transmitted through the two semi-transparent beam splitter mirror 7 . 8th merged. The beam splitter mirror 7 . 8th are preferably as dichroic mirror at an angle of 45 ° to an optical axis 9 arranged. That of the individual light transmitters 2 . 3 . 4 in the direction of the optical axis 9 emitted light is at a beam splitter 10 , which is embodied for example as a color-neutral semitransparent mirror or as a geometric splitter mirror, deflected by 90 ° and then impinges on an objective lens 11 , This objective lens 11 can, depending on the task of the optoelectronic contrast sensor, both as single lens or as a multi-stage imaging lens, possibly also designed as a zoom lens. It is also possible that between the light transmitters 2 . 3 . 4 and the two semi-transmissive beam splitter mirrors 7 . 8th ever an additional, not shown here, collimator lens is arranged. The objective lens 11 concentrates the light of each light transmitter 2 . 3 . 4 in a reading area 12 located at a reading distance A outside the case 1 located. In this reading distance A, a mark carrier H is guided past the optoelectronic contrast sensor.

Auf dem Markenträger H sind eine oder mehrere Marken M, M' aufgebracht, die mit der Bewegung des Markenträgers H durch den Lesebereich 12 bewegt werden. Das Licht der Lichtsender 2, 3, 4 beleuchtet somit sowohl den Markenträger H als auch die Marken M, M'. Das an dem Markenträger H bzw. an den darauf befindlichen Marken remittierte Licht wird zumindest teilweise von der Objektivlinse 11 aufgenommen und durch den Strahlteiler 10 hindurch einem Lichtempfänger 13 zugeführt. Im Lichtempfänger 13 wird das auftreffende Licht in eine der Lichtmenge proportionale elektrische Größe umgewandelt und gegebenenfalls über einen Vorverstärker 14 an die Auswerteschaltung 6 weitergeleitet. Die Ansteuerelektronik 5 aktiviert die Lichtsender 2, 3, 4, d. h. rot, grün sowie blau einzeln nacheinander und/oder in wechselnder Kombination paarweise die Lichtsender rot und grün bzw. rot und blau sowie grün und gelb. Befindet sich eine Marke oder ein Markenträger im Lesebereich 12 des Kontrastsensors, so können am Lichtempfänger 13 nacheinander bis zu 6 verschiedene, aus der Leseebene 12 remittierte, Lichtpegel auftreten. Da neben dem Lichtempfänger 13 auch die Ansteuerelektronik 5 mit der Auswerteschaltung 6 in einem Datenaustausch steht, ist es jederzeit möglich, einen Zusammenhang zwischen dem Empfangssignal und der entsprechenden Beleuchtungswellenlänge herzustellen.On the mark carrier H, one or more marks M, M 'are applied, which coincide with the movement of the mark carrier H through the reading area 12 to be moved. The light of the light emitter 2 . 3 . 4 thus illuminates both the mark carrier H and the marks M, M '. The light remitted to the mark carrier H or to the marks located thereon is at least partially reflected by the objective lens 11 taken and through the beam splitter 10 through a light receiver 13 fed. In the light receiver 13 the incident light is converted into an electrical quantity proportional to the amount of light and optionally via a preamplifier 14 to the evaluation circuit 6 forwarded. The control electronics 5 activates the light transmitter 2 . 3 . 4 , ie red, green and blue one by one and / or in alternating combination in pairs the light emitters red and green or red and blue as well as green and yellow. Is a brand or brand carrier in the reading area? 12 of the contrast sensor, so can at the light receiver 13 successively up to 6 different, from the reading level 12 remitted, light levels occur. Because next to the light receiver 13 also the control electronics 5 with the evaluation circuit 6 is in a data exchange, it is always possible to establish a relationship between the received signal and the corresponding illumination wavelength.

In 2 ist eine Draufsicht auf einen beispielhaften Markenträger H dargestellt auf dem sich die beiden rechteckigen Marken M, M' befinden. Bei Bewegung des Markenträgers H in Pfeilrichtung werden sowohl die Marken M, M' als auch der Markenträger H durch die Leseebene 12 des optoelektronischen Kontrastsensors geführt. Die Größe und Form der Leseebene 12 ist dabei nicht, wie in 2 gezeigt, auf einen runden Querschnitt begrenzt, sondern ist zweckmäßigerweise an die Formgebung der Marken M, M' angepasst.In 2 is a plan view of an exemplary mark carrier H on which the two rectangular marks M, M 'are located. When the mark carrier H moves in the direction of the arrow, both the marks M, M 'and the mark carrier H pass through the reading plane 12 led the optoelectronic contrast sensor. The size and shape of the reading plane 12 is not, as in 2 shown limited to a circular cross-section, but is suitably adapted to the shape of the marks M, M '.

In 3 ist beispielhaft das Remissionsspektrum H_b eines blauen Markenträgers und einer grün-roten Marke M_g-r über der Wellenlänge λ dargestellt.In 3 For example, the reflectance spectrum H _{b of} a blue mark carrier and a green-red mark M _gr over the wavelength λ is shown.

Des Weiteren ist in der Zeile 2.1 das Emissionsspektrum b eines blauen Lichtsenders, in der Zeile 2.2 das Emissionsspektrum g eines grünen Lichtsenders und in der Zeile 2.3 das Emissionsspektrum r eines roten Lichtsenders symbolisch dargestellt. Während sich das Emissionsspektrum b mit dem Remissionsspektrum H_b vom Markenträger spektral überdeckt, ist keine Überdeckung mit dem Remissionsspektrum M_g-r der grün-roten Marke gegeben. Dies führt dazu, dass der optoelektronische Kontrastsensor bei Beleuchtung mit dem blauen Lichtsender den Markenträger erkennt, während von der grün-roten Marke kein Signal am Lichtempfänger registriert wird. Es ist aber auch aus 3, Zeile 2.2 ersichtlich, dass das Emissionsspektrum g und das Remissionsspektrum M_g-r nicht optimal aufeinander abgestimmt sind, so dass dabei die an der Marke remittierte Lichtmenge gering sein wird, d. h. der Lichtempfänger liefert nur ein sehr schwaches Ausgangssignal.Furthermore, in the line 2.1 the emission spectrum b of a blue light transmitter, in the line 2.2 the emission spectrum g of a green light transmitter and in the line 2.3 the emission spectrum r of a red light transmitter symbolically represented. While the emission spectrum b spectrally covers the reflectance spectrum H _{b of} the mark carrier, there is no overlap with the reflectance spectrum M _{gr of} the green-red mark. As a result, the opto-electronic contrast sensor detects the mark carrier when illuminated with the blue light transmitter, while no signal is registered at the light receiver by the green-red mark. It is also off 3 , Row 2.2 It can be seen that the emission spectrum g and the remission spectrum M _{gr are} not optimally matched to each other, so that the amount of light remitted at the mark will be small, ie the light receiver will only deliver a very weak output signal.

Etwas günstiger, aber keinesfalls Ideal, sind die Verhältnisse beim Einsatz eines roten Lichtsenders mit dem Emissionsspektrum r, wie in Zeile 2.3 dargestellt.Somewhat cheaper, but by no means ideal, are the conditions when using a red light transmitter with the emission spectrum r, as in line 2.3 shown.

In der in 3 skizzierten Aufgabe, bei der eine grün-rote Marke auf einem blauen Markenträger detektiert werden soll, ist es nach der Erfindung von Vorteil, wenn die Lichtsender auch paarweise aktiviert werden können.In the in 3 sketched task in which a green-red mark is to be detected on a blue mark carrier, it is advantageous according to the invention, if the light emitter can also be activated in pairs.

Während die in der Zeile 2.4 dargestellte Kombination des blauen und des grünen Lichtsenders ebenso wenig wie die in der Zeile 2.5 dargestellte Kombination des blauen und des roten Lichtsenders, einen Vorteil in der Detektierbarkeit liefert, ist zu erkennen, dass der gleichzeitige Betrieb des grünen und des roten Lichtsenders bei dieser Marke vorteilhaft ist. Die am Lichtempfänger ankommende Lichtmenge ist deutlich höher gegenüber dem jeweiligen Einzelbetrieb dieser beiden Lichtsender. Der Signalpegel und damit der Abstand zum Signalrauschen am Lichtempfänger bzw. am Ausgang des Vorverstärkers 14 wird deutlich verbessert. In Summe kann aus 3 erkannt werden, dass im vorliegenden Fall beim Detektieren einer grün-roten Marke auf blauem Markenträger statt dem Einzelbetrieb des blauen Lichtsenders der paarweise Betrieb vom grünen und roten Lichtsender verwendet werden soll.While in the line 2.4 shown combination of the blue and green light transmitter as well as those in the line 2.5 As shown, the combination of the blue and red light emitter providing an advantage in detectability will recognize that the simultaneous operation of the green and red light emitters is advantageous in this brand. The amount of light arriving at the light receiver is significantly higher than the respective individual operation of these two light transmitters. The signal level and thus the distance to the signal noise at the light receiver or at the output of the preamplifier 14 is significantly improved. In total, can out 3 be recognized that in the present case when detecting a green-red mark on blue mark carrier instead of the single operation of the blue light emitter, the pairwise operation of the green and red light emitter should be used.

Analog der in 3 aufgezeigten Zusammenhänge zwischen den Emissionsspektren der drei Lichtsender b (blau), g (grün) und r (rot) und den Remissionsspektren des Markenträgers H_b, bzw. der Marke M_g-b, ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, den wirksamen Wellenlängenbereich mit mehr als drei spektral unterschiedlichen Lichtsendern auszuleuchten, d. h. die Emissionsspektren der Lichtsender sind beispielsweise rot, orange, gelb, grün und blau. In Abhängigkeit vom Verlauf der Remissionsspektren des Markenträgers H, bzw. der Marke M, kann beispielsweise der optimale Kontrast dadurch erreicht werden, dass die Marke bzw. der Markenträger H von einem, zwei oder drei verschiedenen Lichtsendern beleuchtet wird.Analogous to in 3 shown connections between the emission spectra of the three light emitter b (blue), g (green) and r (red) and the remission spectra of the brand carrier H _b , and the mark M _gb , it is inventively vorgese hen illuminate the effective wavelength range with more than three spectrally different light emitters, ie the emission spectra of the light emitter are, for example, red, orange, yellow, green and blue. Depending on the course of the remission spectra of the mark carrier H, or the mark M, for example, the optimum contrast can be achieved by illuminating the mark or the mark carrier H by one, two or three different light transmitters.

Claims

Optoelectronic contrast sensor for detecting colored markings on a mark carrier with a plurality of at least three, arranged in a housing light emitters with different spectral composition, with a control electronics for activating the light emitter and a light receiver, which feeds the light reflected from the reading area of an evaluation circuit, which, together with the control electronics, the received light evaluates, characterized in that the control electronics is designed so that at least two light emitters are activated simultaneously to illuminate the mark carrier and / or the brand.

Optoelectronic contrast sensor according to claim 1, characterized in that the spectral ranges of the individual Light transmitter cover the entire effective wavelength range in the form of a uniform grid.

Optoelectronic contrast sensor according to one of previous claims, characterized in that for determining the light transmitter combination, with which the best contrast values between brand or brand carrier caused be, an evaluation circuit is provided.