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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
optoelektronische Sensoren werden für vielfältige Anwendungen eingesetzt.
Dabei wird in Abhängigkeit
von der jeweiligen Applikation des Sensors unterschieden zwischen
einem Lichttaster oder einer Reflexions-Lichtschranke.
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Bei
einem Lichttaster wird nur dann von dem in die Überwachungsstrecke ausgesandten
Sendelichtstrahl ein Empfangslichtstrahl zur Empfangseinheit gelangen,
wenn sich auf der Überwachungsstrecke
ein Gegenstand befindet, an dem der Sendelichtstrahl zumindest teilweise
in seine Ausgangsrichtung zurück
reflektiert wird. Wenn dabei der zur Empfangseinheit gelangende
Empfangslichtstrahl eine bestimmte Größe erreicht und damit ein entsprechendes
elektrisches Empfangssignal erzeugt, wird in einer Steuer- und Auswerteeinheit
ein Schaltsignal ausgelöst.
Nach dem Stand der Technik können
derartige Lichttaster auch festlegen, in welchem Entfernungsbereich
vom Sensor ein Gegenstand erkannt, beziehungsweise in welchem Entfernungsbereich
die Erkennung unterdrückt
werden soll, mit anderen Worten, in welchem Entfernungsbereich vom
Sensor ein Gegenstand im Lichttaster ein Schaltsignal auslösen soll.
Dabei wird unterschieden zwischen einem Lichttaster mit einer Hintergrundausblendung,
der nur dann ein Schaltsignal auslöst, wenn der Gegenstand näher beim
Sensor liegt als eine vorgegebene Grenztastweite. Im Gegensatz dazu
werden Lichttaster, die nur dann ein Schaltsignal auslösen, wenn
der Gegenstand weiter als eine vorgegebene Grenztastweite entfernt
ist, als Lichttaster mit einer Vordergrundausblendung bezeichnet.
In vielen Applikationen muss die Einstellung der jeweiligen Grenztastweite
sehr genau vorgenommen werden. Eine typische Applikation, bei der
diese Grenztastweite exakt eingestellt werden muss, ist zum Beispiel
dann gegeben, wenn ein Lichttaster auf ein Förderband gerichtet ist und
dabei den vom Förderband
reflektierten Empfangsstrahl unterdrücken, gleichzeitig aber den Empfangsstrahl
von einem sehr flachen Gegenstand auf einem Förderband, sicher erkennen soll.
Mit aus diesem Grunde haben die Lichttaster eine Anzeige-LED, die
den aktuellen Schaltzustand des Lichttasters anzeigt und damit auch
die Einstellung des Schaltsignals in Abhängigkeit von der Grenztastweite ermöglicht.
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Im
Gegensatz zum Lichttaster trifft bei der Reflexions-Lichtschranke
der ausgesandte Sendelichtstrahl auf einen am Ende der Überwachungsstrecke
angebrachten Reflektor und wird dadurch als Empfangsstrahl wieder
durch die Überwachungsstrecke
hindurch zur Empfangseinheit reflektiert. Befindet sich jedoch ein
Gegenstand auf der Überwachungsstrecke,
so wird dieser Lichtweg unterbrochen, was ein Schaltsignal im Sensor
auslöst.
Bei der Inbetriebnahme einer Reflexions-Lichtschranke ist es natürlich notwendig,
dass die Reflexions-Lichtschranke
und damit der Sendelichtstrahl auf den am Ende der Überwachungsstrecke
angebrachten Reflektor ausgerichtet wird. Zu dieser Ausrichtung
wird bei den Reflexions-Lichtschranken auch die Anzeige-LED benutzt,
die den aktuellen Schaltzustand der Reflexions-Lichtschranke anzeigt
und somit die Ausrichtung des Sendelichtstrahls auf den Reflektor
unterstützt.
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Die
bekannten optoelektronischen Sensoren, d. h. die Reflexions-Lichtschranken
und Lichttaster weisen den Nachteil auf, dass die den aktuellen Schaltzustand
darstellende Anzeige-LED in der Regel nur am Sensor selbst angebracht
ist. Eine mit der Montage/Justage des Sensors beauftragte Person muss
jedoch bei einem Einstellprozess die Auftreffposition des Sendelichtstrahls
auf einen Gegenstand beziehungsweise auf den Reflektor und die Anzeige-LED
gleichzeitig im Auge behalten. Selbst bei guter Positionierung und
Gestaltung der Anzeige-LED am Sensor ist es jedoch aufgrund baulicher
Vorgaben nicht immer möglich,
dass ein visueller Kontakt mit der Anzeige-LED gewährleistet
ist. Weiterhin ist es von Nachteil, dass oft die Anzeige-LED und
die Auftreffposition des Sendelichtstrahls räumlich weit voneinander entfernt
sind. Dies macht eine häufige und
schnelle Änderung
der Blickrichtung sowie eine laufende Akkommodation des Auges notwendig. Deshalb
ist es oft schwierig, die Montage/Justage des Sensors exakt und
fehlerfrei durchzuführen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Schwierigkeiten
zu vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch einen optoelektronischen Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Zweckmäßige Ausgestaltungen
und vorteilhafte Weiterbildungen sind aus den nachgeordneten Unteransprüchen ersichtlich.
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Der
erfindungsgemäße optoelektronische Sensor
weist eine Sendeeinheit zum Aussenden von einem Sendelichtstrahl
in eine Überwachungsstrecke,
eine Empfangseinheit zum Empfang eines Empfangslichtstrahles, der
durch eine Reflexion des Sendelichtstrahles an einen Gegenstand
innerhalb der Überwachungsstrecke
oder durch einen am Ende der Überwachungsstrecke
angebrachten Reflektor in einer Objektebene erzeugt wird und einer
Steuer- und Auswerteeinheit auf. Die Empfangseinheit erzeugt in
Abhängigkeit
vom einfallenden Empfangsstrahl ein elektrisches Signal, das zur
Festlegung eines Schaltzustandes der Steuer- und Auswerteeinheit
zugeführt
wird. Erfindungsgemäß verfügt die Sendeeinheit über Mittel,
um Informationen über
den Schaltzustand des Sensors in der Objektebene visuell erfassbar
darzustellen.
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Der
wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der aktuelle
Schallzustand des optoelektronischen Sensors in der Objektebene,
also an oder im Bereich der Auftrittposition des Sendelichtstrahles
auf einen Gegenstand, bzw. in einer Ebene in der sich der Reflektor
befindet, visuell dargestellt werden kann, womit der Einstellprozess
wesentlich vereinfacht ist.
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Mit
besonderem Vorteil und ohne zusätzliche Hardware
ist vorteilhafterweise das Mittel zur visuellen Darstellung derart
ausgebildet, dass es eine visuelle Eigenschaft des ausgesandten
Sendelichtstrahles verändern
kann in Abhängigkeit
des Schaltzustandes des Sensors. So kann ein Beobachter beim Blick
auf lediglich den Sendelichtstrahl bzw. auf eine Reflektion dessen
eine Information über
den aktuellen Schaltzustand des Sensors gewinnen.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, dass die in der Sendeeinheit eingebaute
Sendelichtquelle von der Steuer- und Auswerteeinheit in Abhängigkeit
vom ermittelten Schaltzustand des Sensors alternativ so ansteuerbar
ist, dass die Wellenlänge,
d. h. die Farbe des von der Sendelichtquelle ausgesandten Sendelichtstrahles
veränderbar
ist. So hat beispielsweise der ausgesandte Sendelichtstrahl einer
Lichtschranke eine rote Farbe, wenn er nicht auf einen Reflektor
trifft. Gleichermaßen
hat der Sendelichtstrahl eines Lichttasters eine rote Farbe, wenn
er nicht auf einen Gegenstand auftrifft, der sich innerhalb des
eingestellten Erfassungsbereiches befindet. Sobald der Sendelichtstrahl
der Lichtschranke jedoch auf einen Reflektor, beziehungsweise der Sendelichtstrahl
des Lichttasters auf einen Gegenstand innerhalb eines eingestellten
Erfassungsbereiches auftrifft und dies in der Steuer- und Auswerteeinheit
zu einer Veränderung
des Schaltzustandes führt,
wird die Farbe des ausgesandten Sendelichtstrahles beispielsweise
von rot in grün
geändert.
Mit dieser Farbveränderung
des Sendelichtstrahles wird natürlich
auch dann, wenn der Sendelichtstrahl an einer beliebigen Stelle
einen Lichtfleck erzeugt, die Lichtfleckfarbe verändert. Im
Falle eines Lichttasters kann ein Beobachter somit aus der Farbe
des auf dem Gegenstand erzeugten Lichtfleckes erkennen, ob sich
der Gegenstand innerhalb oder außerhalb des eingestellten Erfassungsbereiches
befindet. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe des Farbwechsels
vom Sendelichtstrahl den Einstellprozess des Sensors, d. h. die
Einstellung der Grenztastweite bei einem Lichttaster oder die Ausrichtung
einer Lichtschranke auf einen Reflektor, durchzuführen.
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In
einer Ausführungsvariante
dazu ist es vorgesehen, dass wenigstens eine der von der Sendelichtquelle
ausgesandten alternativen Wellenlängen für einen Beobachter im unsichtbaren
Wellenlängenbereich
liegt. Diese Kombination hat den Vorteil, dass zum Beispiel der
Sendelichtstrahl von einer Reflexions-Lichtschranke gut sichtbar
ist, solange dieser nicht korrekt auf den Reflektor ausgerichtet
ist, beziehungsweise solange gegebenenfalls ein Gegenstand, der
sich in der Überwachungsstrecke befindet, das
Auftreffen des Sendelichtstrahles auf den Reflektor verhindert.
Wenn dagegen die Reflexions-Lichtschranke richtig auf den Reflektor
ausgerichtet ist und sich kein Gegenstand in der Überwachungsstrecke
befindet, ist für
den Beobachter kein Lichtstrahl/Lichtfleck erkennbar. Damit wird
die Informationswirkung für
den Beobachter erhöht,
da er mit der Entstehung eines Lichtfleckes auf einem Gegenstand
erkennt, dass der Gegenstand richtig erkannt wurde. Fällt dagegen
der Lichtfleck bei der Reflexions-Lichtschranke nicht auf den Reflektor,
sondern zum Beispiel auf eine den Reflektor umschließende Wand,
so wird sofort ersichtlich, dass die Zuordnung von der Reflexions-Lichtschranke
zu dem Reflektor fehlerhaft ist. Gleiches gilt für die Lichttaster, wenn sich
die vom Sendelichtstrahl getroffenen Gegenstände außerhalb des eingestellten Erfassungsbereiches
befinden. In beiden Fällen,
d. h. bei der Reflexions-Lichtschranke und dem Lichttaster wird
damit die Montage/Justage wesentlich erleichtert.
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Die
in der Sendeeinheit eingebaute Sendelichtquelle, die ihre Emissionswellenlänge in Abhängigkeit
vom ermittelten Schaltzustand des Sensors alternativ verändert, kann
erfindungsgemäß auch aus
zwei Halbleiterdioden bestehen. Dabei können die beiden Halbleiterdioden
in einem gemeinsamen Sendelichtquellengehäuse angeordnet sein. Es ist aber
auch möglich
zwei oder mehrere, in jeweils einem eigenen Sendelichtquellengehäuse angeordnete
Halbleiterdioden zum Beispiel mit Hilfe eines oder mehrerer dichroitischer
Spiegel oder mit Prismen oder mit diffraktiven optischen Elementen
(sogenannte DOE) optisch so zu führen,
dass die jeweils ausgesandten Sendelichtstrahlen auf einer gemeinsamen
optischen Achse liegen und die Strahlen unterschiedlicher Farbe
keinen örtlichen
Versatz aufweisen, wenn sie in die Überwachungsstrecke treten. Auf
diese Art und Weise können
verschiedenartige Halbleiterdioden miteinander kombiniert werden,
so dass für
den jeweiligen Anwendungsfall des Sensors eine optimale Kombination
von Sendelichtquellen zur Verfügung
steht.
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In
einer anderen Ausführungsform
des erfindungsgemäßen optoelektronischen
Sensors ist es vorgesehen, dass die in der Sendeeinheit eingebaute Sendelichtquelle
von der Steuer- und Auswerteeinheit in Abhängigkeit vom ermittelten Schaltzustand des
Sensors alternativ so ansteuerbar ist, dass der ausgesandte Sendelichtstrahl
wenigstens zwei für
einen Beobachter erkennbar unterschiedliche Helligkeitsstufen aufweist.
So hat beispielsweise der vom Sensor ausgesandte Sendelichtstrahl
eine geringe Helligkeit wenn er, im Falle einer Lichtschranke, nicht auf
einen Reflektor trifft, oder im Falle eines Lichttasters auf keinen
Gegenstand trifft, der sich innerhalb des eingestellten Erfassungsbereiches
befindet. Sobald der Sendelichtstrahl jedoch auf einen Reflektor, beziehungsweise
auf einen Gegenstand innerhalb des eingestellten Erfassungsbereich
auftrifft und dies in der Steuer- und Auswerteeinheit zu einer Veränderung
des Schaltzustandes führt,
wird gleichzeitig die Helligkeit des ausgesandten Sendelichtstrahles
deutlich sichtbar erhöht.
Auch damit kann ein Beobachter beim Blick auf den Sendelichtstrahl/Lichtfleck
eine Information über
den aktuellen Schaltzustand des Sensors erkennen.
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Eine
Variante von diesem Erfindungsgedanken sieht vor, dass die Sendelichtquelle
in der Sendeeinheit von der Steuer- und Auswerteeinheit in Abhängigkeit
vom ermittelten Schaltzustand des Sensors alternativ so ansteuerbar
ist, dass der ausgesandte Sendelichtstrahl von einen Beobachter
als ein intensitätsmodulierter
oder gleichmäßiger Dauerlichtstrahl
erkennbar ist. Dabei ist es durchaus möglich, dass ein Sendelichtstrahl,
der für
den Beobachter als gleichmäßiger Dauerlichtstrahl
erscheint, ebenfalls ein Pulsmuster aufweist, das jedoch nur aufgrund
der Trägheit
des menschlichen Auges als Dauerlicht wahrgenommen wird. Die Erfindungsvarianten,
bei denen der Sendelichtstrahl in Abhängigkeit vom ermittelten Schaltzustand
des Sensors alternativ in ihrem Helligkeitszustand oder in ihrem
Pulsmuster verändert
werden, haben den zusätzlichen
Vorteil, dass es damit relativ leicht möglich ist, auch mehr als zwei Schaltzustände des
Sensors mit Hilfe des Sendelichtstrahles darzustellen. Dies ist
beispielsweise dann der Fall, wenn der optoelektronische Sensor
zusätzlich
noch einen Schaltausgang bezüglich
einer Verschmutzungsmeldung ausgibt und dieser Zustand ebenfalls
aus dem Sendelichtstrahl herausgelesen werden soll.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn in der Sendeeinheit eine zusätzliche
Informationslichtquelle vorhanden ist, die von der Steuer- und Auswerteeinheit
in Abhängigkeit
vom Schaltzustand des Sensors angesteuert, einen zusätzlichen
Informationslichtstrahl in die Überwachungsstrecke
aussendet. Dabei ist es nicht zwingend notwendig, dass der zusätzliche Informationslichtstrahl
exakt auf der Achse des Sendelichtstrahles liegen muss. Durch die
Trennung des Sendelichtstrahles und des Informationslichtstrahles ist
es in vorteilhafter Weise möglich,
den geometrischen Querschnitt des Informationslichtstrahles und damit
die Form eines vom Informationsstrahl erzeugten Lichtfleck mit Hilfe
von refraktiven und/oder diffraktiven optischen Elementen zu beeinflussen.
Dies hat den großen
Vorteil, dass damit neben der Information über den aktuellen Schaltzustand
des Sensors weitere Informationen an den Ort übertragen werden können, an
dem der Informationslichtstrahl auf eine entsprechend reflektierende
Grenzfläche auftritt.
Diese Information können
zum Beispiel eine Zielmarke zur Justierung, ein Logo oder ein Textfeld sein,
die den Einstellprozess hilfreich unterstützen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigen:
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1a das
Prinzipschaubild einer fehlerhaft zu einem Reflektor ausgerichteten
Reflexions-Lichtschranke;
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1b das
Prinzipschaubild einer richtig zu einem Reflektor ausgerichteten
Reflexions-Lichtschranke;
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2a das
Prinzipschaubild eines Lichttasters mit einer Hindergrundausblendung
und mit einem Gegenstand außerhalb
eines Erfassungsbereiches;
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2b das
Prinzipschaubild eines Lichttasters mit einer Hindergrundausblendung
und mit einem Gegenstand in einem Erfassungsbereich.
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Ein
erfindungsgemäßer optoelektronischer Sensor 1 nimmt
bei der in 1a und 1b dargestellten
Ausführungsform
die Funktion einer Reflexions-Lichtschranke ein. Dabei ist im Sensor 1 eine Sendeeinheit 2 vorgesehen,
die einen Sendelichtstrahl 3 in eine Überwachungsstrecke 4 aussendet. Der
in 1a dargestellte Sendelichtstrahl 3 hat
beispielsweise eine Wellenlänge
im roten, sichtbaren Spektralbereich, die durch eine entsprechende Schraffur 11 zum
Ausdruck kommt. Am Ende der Überwachungsstrecke 4 trifft
der Sendelichtstrahl 3 auf eine Wandfläche 5 an der ein Reflektor 6 angebracht
ist.
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Weiterhin
ist in dem optoelektronischen Sensor 1 eine Empfangseinheit 7 und
eine Steuer- und Auswerteeinheit 9 vorgesehen. Die Steuer-
und Auswerteeinheit 9 ist für die Ansteuerung, d. h. für den Betrieb
der Sendereinheit 2 zuständig und legt in Abhängigkeit
von der zur Empfangseinheit 7 kommenden Lichtmenge einen
entsprechenden Schaltzustand fest. In der Steuer- und Auswerteeinheit 9 ist weiterhin
ein Schalter 10 eingezeichnet, der symbolisch darstellt,
in welchem Schaltzustand sich der optoelektronische Sensor 1 befindet.
Wie aus 1a zu entnehmen ist, trifft
der Sendelichtstrahl 3 aufgrund einer fehlerhaften Montage/Justage
des Sensors 1 auf die Wandfläche 5 und nicht auf
den Reflektor 6. Es ist jedoch genauso möglich, dass
aufgrund einer falschen Positionierung des Reflektors 6 an
der Wand 5, der Sendelichtstrahl 3 den Reflektor 6 nicht trifft.
Beides hat zur Folge, dass der Sendelichtstrahl 3 auf der
Wand 5 einen roten Lichtfleck 13 erzeugt und dass
keine auswertbaren Anteile vom Sendelichtstrahl 3 zu der
im Sensor 1 eingebauten Empfangseinheit 7 gelangen.
In dieser Situation ist der Sensor 1, d. h. die Reflexions-Lichtschranke,
nicht zur Durchführung
seiner eigentlichen Aufgabe, dem Erkennen eines möglichen
Gegenstandes innerhalb der Überwachungsstrecke 4,
in der Lage.
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Im
Gegensatz zur 1a ist in 1b der Sensor 1 richtig
zum Reflektor 6 ausgerichtet. Demzufolge wird eine ausreichend
große
Teilmenge des Sendelichtstrahl 3 am Reflektor 6 reflektiert
und als ein Empfangslichtstrahl 8, von dem zur besseren Übersicht
nur die Symmetrieachse dargestellt ist, zur Empfangseinheit 7 zurückgesandt.
In der Steuer- und Auswerteeinheit 9 hat sich dabei der
Schaltzustand verändert,
was durch den nun geschlossenen Schalter 10 zum Ausdruck
kommt. Gleichzeitig steuert die Steuer- und Auswerteeinheit 9 durch
entsprechende Mittel die Sendereinheit 2 so an, dass der
in die Überwachungsstrecke 4 austretende
Sendelichtstrahl 3 nun eine andere Wellenlänge in einem
anderen Spektralbereich, beispielsweise im grünen, besitzt, was durch eine
entsprechende Schraffur 12 zum Ausdruck kommt.
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Eine
Person, die mit der Montage/Justage des Sensor 1 und des
Reflektors 6 beauftragt ist, kann mit einem Blick auf den
Reflektor 6 und auf die den Reflektor 6 umschließende Wandfläche 5 erkennen,
welche Farbe der Sendelichtstrahl 3 bzw. der Lichtfleck 13 hat
und ist somit informiert, welchen Schaltzustand der Sensor 1 aktuell
inne hat. Somit wird die Information über den Schaltzustand des Sensors
in der Objektebene, also auf dem Reflektor 6 bzw. der Wandfläche 5,
visuell dargestellt.
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Bei
der in 2a und 2b dargestellten Ausführungsform
nimmt der optoelektronische Sensor 11 die Funktion eines
Lichttasters mit einer Hintergrundausblendung ein. Zur Durchführung dieser Hintergrundausblendung
arbeitet der Lichttaster nach dem Funktionsprinzip einer Triangulationsmessung.
Dabei kann der Lichttaster einen Objektabstand A, d. h. die Entfernung
zwischen einem Gegenstand 120 und dem Sensor 11,
ermitteln. Auch hier ist in dem Sensor 11 eine Sendereinheit 12 eingebaut, die
einen Sendelichtstrahl 13 aussendet. Bei dem in 2a dargestellten
Ausführungsbeispiel
hat der Sendelichtstrahl 13 wie in 1a eine
Wellenlänge im
roten Spektralbereich, was wiederum durch die Schraffur 111 zum
Ausdruck kommt.
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In
dem dargestellten Sensor 11, d. h. in dem Lichttaster von 2a und 2b,
ist eine positionsempfindliche Empfangseinheit 121 eingebaut.
Diese positionsempfindliche Empfangseinheit 121 besteht beispielsweise
aus mehreren lichtempfindlichen Elementen, die in einer Zeile untereinander
angeordnet sind. Wenn der aus dem Sensor 11 austretender Sendelichtstrahl 13 auf
den Gegenstand 120 auftrifft, wird ein Teil des Sendelichtstrahl 13 als
Empfangslichtstrahl 18 von diesem Gegenstand 120 wieder zum
Sensor 11 zurück
reflektiert und trifft dann, in Abhängigkeit vom Objektabstand
A, auf ein bestimmtes lichtempfindliches Element innerhalb der positionsempfindlichen
Empfangseinheit 121, so dass aus dem Auftreffpunkt der
Empfangslichtstrahlen 18 auf der Empfangseinheit 121 der
Objektabstand A errechnet werden kann.
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Auch
bei den Darstellungen in 2a und 2b sind
zur besseren Übersicht
jeweils nur die Symmetrieachsen der Empfangslichtstrahlen 18 dargestellt.
Weil der Lichttaster bei der Erkennung eines Gegenstandes auch den
jeweiligen Objektabstand A ermitteln kann, ist es möglich festzulegen,
dass nur dann Gegenstände
detektiert werden sollen, wenn sich diese innerhalb eines eingestellten
Erfassungsbereiches befinden. Dieser Erfassungsbereich befindet
sich bei dem in 2a und 2b dargestellten Beispiel
zwischen dem Sensor 11 und einer Grenztastweite 122.
Da der Gegenstand 120 einen Objektabstand A zum Sensor 11 aufweist,
der größer ist
als die eingestellte Grenztastweite 122, wird die Steuer- und
Auswerteeinheit 19 die Anwesenheit des Gegenstandes 120 unterdrücken, wie
dies auch aus der symbolischen Darstellung vom Schalter 110 in
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2a zu
entnehmen ist. Dies bedeutet, dass sich der Schaltzustand des Sensors 11 nicht verändert, unabhängig davon,
ob der Gegenstand 120 sich außerhalb des Erfassungsbereiches
befindet oder nicht. Aus diesem Grunde verändert sich auch der aus dem
Sensor 11 austretende rote Sendelichtstrahl 13 in
seiner Farbe nicht und es entsteht auf dem Gegenstand 120 ein
roter Lichtfleck 113. Ein Beobachter kann somit visuell
aus der Farbe des Lichtflecks 113 erkennen, dass sich der
Gegenstand 120 nicht im eingestellten Erfassungsbereich
des Sensors 11 befindet.
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Befindet
sich, wie in 2b gezeigt, ein Gegenstand 123 innerhalb
des Erfassungsbereiches, ist also der Objektabstand A kleiner als
die Grenztastweite 122, so fällt der Empfangslichtstrahl 18 auf
andere lichtempfindliche Element der positionsempfindlichen Empfangseinheit 121.
Dies wird von der Steuer- und Auswerteeinheit 19 ausgewertet,
der Objektabstand A bestimmt und eine Veränderung des aktuellen Schaltzustandes
herbeigeführt,
so dass der Schaltzustand ein Objekt im Erfassungsbereichs anzeigt.
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Gleichzeitig
mit der Veränderung
des aktuellen Schaltzustandes von Sensor 11 wird die Wellenlänge des
Sendelichtstrahls 13 von rot in beispielsweise grün geändert durch
entsprechende Mittel der Steuer- und Auswerteeinheit 19.
Die Folge davon ist, dass beim Auftreffen des grünen Sendelichtstrahls 13 auf
dem Gegenstand 123 ein grüner Lichtfleck 124 entsteht,
was einem Beobachter visuell signalisiert, dass sich der Gegenstand 121 innerhalb
des eingestellten Erfassungsbereiches des Sensors 11 befindet.
Auch hier wird einem Beobachter Information über den Schaltzustand des Sensors
in der Objektebene, also auf dem Gegenstand, visuell dargestellt. Ein
Beobachter ist somit in der Lage, aus der Farbe eines auf einem
Gegenstand erscheinenden Lichtfleckes erkennen zu können, ob
sich der betreffende Gegenstand innerhalb oder außerhalb
des eingestellten Erfassungsbereiches befindet.
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Anstelle
von Wellenlängen
im roten und grünen
Spektralbereich können
auch andere Wellenlängen
eingesetzt werden, beispielsweise ist es auch denkbar, eine Wellenlänge im sichtbaren
Spektralbereich und die andere Wellenlänge im unsichtbaren Spektralbereich
vorzusehen, so dass ein Lichtfleck nur dann zu sehen ist, wenn der
Schaltzustand des Sensors ein Objekt im Erfassungsbereich detektiert.
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Anstelle
von verschiedenen Wellenlängen kann
eine Unterscheidung der Schaltzustände auch dadurch erreicht werden,
dass für
den einen Schaltzustand ein Sendelichtstrahl mit hoher Intensität und für den anderen
Schaltzustand ein Sendelichtstrahl mit niedriger Intensität vorgesehen
ist. Weiter alternativ könnte
der eine Schaltzustand durch einen gepulsten Sendelichtstrahl und
der andere Schaltzustand durch einen kontinuierlichen Sendelichtstrahl angezeigt
werden.
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In
einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform wird die Information über den
Schaltzustand nicht über
den Sendelichtstrahl angezeigt, der das Schaltsignal letztendlich
bewirkt, sondern durch einen zusätzlich
vorgesehenen Informationslichtstrahl, der von der Steuer- und Auswerteeinheit
in Abhängigkeit
vom Schaltzustand des Sensors angesteuert wird und den zusätzlichen
Informationslichtstrahl in Richtung der Objektebene aussendet. Dann könnten in
der Objektebene beispielsweise zwei Lichtflecken erscheinen, nämlich einer
von dem Sendelichtstrahl und ein zweiter von dem Informationslichtstrahl.
Der Informationslichtstrahl könnte
von einer eigenen Informationslichtquelle erzeugt werden.