DE4305195C1 - Light sensor for detecting and counting presence of objects - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lichttaster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Lichttaster bzw. Foto detektor ist beispielsweise aus der DE-A-38 25 474 bekannt.The invention relates to a light scanner according to Preamble of claim 1. Such a light scanner or photo Detector is known for example from DE-A-38 25 474.
Fotodetektoren dieser Art dienen zur Erfassung der An- oder Abwesenheit von Gegenständen innerhalb des Ansprechbereichs. Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Funktion ist, daß die optischen Bauteile hinreichend sauber sind. Um zu verhindern, daß der bekannte Fotodetektor bei Verschmutzung funktionslos wird, bzw. damit eine Verschmutzung signalisiert werden kann, sind bei dem bekannten Fotodetektor ein zweiter Lichtsender und ein zweiter Lichtempfänger vorgesehen. Lagert sich auf einer lichtdurchlässigen Abdeckung Schmutz ab, so wird mit stärker werdender Verschmutzung immer mehr vom zweiten Licht sender ausgehendes Licht zum zweiten Lichtempfänger reflek tiert, so daß eine nachgeschaltete Alarmschaltung bei Errei chen eines bestimmten Verschmutzungsgrades in den Alarmzustand schalten kann.Photo detectors of this type are used to detect the arrival or Absence of objects within the response area. A prerequisite for proper functioning is that the optical components are sufficiently clean. To prevent, that the well-known photodetector has no function when dirty or so that contamination can be signaled, are a second light transmitter in the known photo detector and a second light receiver is provided. Is lying on a translucent cover dirt, so with increasing pollution more and more from the second light transmitter outgoing light to the second light receiver reflek tiert, so that a downstream alarm circuit when Errei a certain degree of pollution in the alarm state can switch.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen bei Verschmutzung ein Signal abgeben den Lichttaster zu schaffen, der ohne eine zweite Schalt strecke mit zusätzlichem Lichtsender und zusätzlichem Licht empfänger auskommt.Based on this prior art, the invention lies Task based, give a signal when dirty to create the light switch, which without a second switch stretch with additional light transmitter and additional light receiver gets along.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelost.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.
Bei dem erfindungsgemäßen Lichttaster wird mit stärker werden der Verschmutzung der Lichtaus- und -eintrittsfenster immer mehr Licht direkt zum Lichtempfänger abgelenkt, so daß der Lichttaster bei Erreichen des Schaltpunktes einschaltet und ein Dauersignal abgibt. Infolgedessen läßt sich eine Ver schmutzung erkennen und beseitigen, ohne daß es einer zweiten Lichtstrecke bedarf.In the light scanner according to the invention will be stronger the pollution of the light exit and entry windows always deflected more light directly to the light receiver so that the The light switch switches on when the switching point is reached and emits a continuous signal. As a result, a ver Detect and remove dirt without a second Light path needs.
Bei einer praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichttasters kommen als optische Elemente bzw. als optisches Element Glasscheiben bzw. ein Prisma zur Anwendung.In a practical embodiment of the invention Light buttons come as optical elements or as optical Element glass panes or a prism for use.
Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Lichtsender und der Lichtempfänger in Richtung zum Gegenstand zueinander konvergieren, ergibt sich in einem bestimmten Abstand vor dem Lichttaster ein Schnittpunkt. Dies bewirkt eine Eingrenzung des Tastbereichs, wodurch der Hintergrund ab einem bestimmten Abstand ausgeblendet wird.If, according to a preferred embodiment, the light transmitter and the light receiver towards each other converge results in a certain distance before the Light scanner an intersection. This causes a limitation of the tactile area, causing the background to go beyond a certain Distance is hidden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichttasters ist zur Kopplung von Lichtsender und Lichtempfän ger zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger ein Y- förmiger optischer Kanal vorgesehen, dessen obere Zweige dem Lichtaustritts- bzw. dem Lichteintrittsfenster zugewandt sind und dessen unterem Zweig die Stellschraube mit dem verspiegel ten Ende zugeordnet ist. Diese Ausführungsform ermöglicht bei günstiger Fertigung eine Justierung des Einflusses der Ver schmutzung. Wird die Justierschraube in Richtung zu den Aus tritten der optischen Kanäle verstellt, so wird die Empfind lichkeit erhöht und umgekehrt verringert.In a preferred embodiment of the invention Light button is for coupling light transmitter and light receiver a Y- between the light transmitter and the light receiver shaped optical channel provided, the upper branches of which Light exit or the light entry window are facing and the lower branch of the adjusting screw with the mirror th end is assigned. This embodiment enables cheaper manufacturing an adjustment of the influence of ver dirt. The adjustment screw will go towards the off If the optical channels are blocked, the sensation becomes increased and vice versa decreased.
Vorzugsweise sind die Flächen des Gehäuses, die das Lichtaus trittsfenster und das Lichteintrittsfenster festlegen, dach förmig zueinander geneigt, wodurch die Empfindlichkeit gegen Verschmutzung verringert wird.Preferably, the surfaces of the housing that light out Define the step window and the light entry window, roof shaped inclined towards each other, reducing sensitivity to Pollution is reduced.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lichttasters werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Embodiments of the light button according to the invention explained using the drawing. Show it:
Fig. 1 den Querschnitt einer ersten Ausführungsform des Lichttasters, Fig. 1 shows the cross section of a first embodiment of the light sensor,
Fig. 2 den Querschnitt einer zweiten Ausführungsform und Fig. 2 shows the cross section of a second embodiment and
Fig. 3 den Querschnitt einer dritten, bevorzugten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Lichttasters. Fig. 3 shows the cross section of a third, preferred embodiment of the light sensor according to the invention.
In einem Gehäuse 1 befinden sich zwei zueinander konvergieren de optische Kanäle 2 und 3, in denen ein Lichtsender 4 bzw. ein Lichtempfänger 5 angeordnet sind. Die Austrittsflächen der optischen Kanäle 2 und 3 sind je durch eine Glasscheibe 6 bzw. 7 als strahlenteilendes optisches Element verschlossen.In a housing 1 there are two converging optical channels 2 and 3 , in which a light transmitter 4 and a light receiver 5 are arranged. The exit surfaces of the optical channels 2 and 3 are each closed by a glass pane 6 or 7 as a beam-splitting optical element.
Die optischen Kanäle 2 und 3 sind durch einen Y-förmigen Kop pelkanal miteinander gekoppelt, dessen obere Zweige 8 und 9 ebenso wie die optischen Kanäle 2 und 3 von den Glasscheiben 6 bzw. 7 verschlossen sind. Im unteren Zweig 10 des Koppelkanals befindet sich eine Justierschraube 11, die sich weiter in das Gehäuse 1 ein- bzw. in entgegengesetzter Richtung aus dem Gehäuse 1 herausschrauben läßt.The optical channels 2 and 3 are coupled together by a Y-shaped Kop pelkanal, the upper branches 8 and 9 as well as the optical channels 2 and 3 are closed by the glass panes 6 and 7, respectively. In the lower branch 10 of the coupling channel there is an adjusting screw 11 which can be screwed further into the housing 1 or unscrewed from the housing 1 in the opposite direction.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die optischen Kanäle 2 und 3 durch ein beide überdeckendes Prisma (als strahlenteilendes optisches Element) 14 verschlossen.In the embodiment shown in FIG. 2, the optical channels 2 and 3 are closed by a prism covering both (as a beam-dividing optical element) 14 .
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Flächen, in denen die optischen Kanäle 2 und 3 münden, dach förmig zueinander geneigt, wodurch eine geringere Schmutz empfindlichkeit als bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 erzielt wird, bei der die Mündungen der Kanäle 2 und 3 in einer gemeinsamen Fläche münden.In the example shown in Fig. 3 embodiment, the surfaces in which the optical channels 2 and 3 open, roof-shaped inclined to each other, whereby a lower dirt sensitivity as in the embodiments according to FIGS. 1 and Fig. 2 obtained in which the Mouths of channels 2 and 3 open in a common area.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Lichttasters sei anhand Fig. 3 erläutert.The function of the light button according to the invention will be explained with reference to FIG. 3.
Die Glasscheiben 6 und 7 reflektieren einen Teil des vom Lichtsender 4 ausgehenden Lichts über die Stirnfläche der Justierschraube 11 zum Lichtempfänger 5. Gelangt ein Gegen stand 12 in den Empfindlichkeitsbereich des Fotodetektors, so wird auch das aus der Glasscheibe 6 austretende Licht zum Lichtempfänger 5 reflektiert; der Fotodetektor spricht an. The glass panes 6 and 7 reflect part of the light emanating from the light transmitter 4 via the end face of the adjusting screw 11 to the light receiver 5 . If a counter stood 12 in the sensitivity range of the photodetector, the light emerging from the glass pane 6 is also reflected to the light receiver 5 ; the photo detector responds.
Entfernt sich der Gegenstand 12 aus dem Empfindlichkeitsbe reich des Fotodetektors, so wird weniger Licht zum Lichtemp fänger 5 reflektiert und der Fotodetektor schaltet wieder ab.The object 12 is removed from the sensitivity range of the photodetector, so less light is reflected to the light sensor 5 and the photodetector switches off again.
Sammelt sich nun Schmutz auf den Glasscheiben 6 und 7, so wird mehr vom Lichtsender 4 ausgehendes Licht zum Lichtempfänger 5 reflektiert, so daß der Lichttaster schließlich anspricht und der verschmutzte Zustand des Lichttasters signalisiert wird.If dirt now collects on the glass panes 6 and 7 , more light emanating from the light transmitter 4 is reflected to the light receiver 5 , so that the light switch finally responds and the dirty state of the light switch is signaled.
Schraubt man die Justierschraube 11 weiter in das Gehäuse hinein, so gelangt mehr über den Y-förmigen Koppelkanal direkt übergeleitetes Licht auf den Lichtempfänger 5. Der Lichttaster spricht daher früher an, als wenn die Justierschraube 11 weiter aus dem Gehäuse herausgeschraubt und damit der Koppel kanal verlängert wird und mehr Licht auf diesem Weg verloren geht.If the adjusting screw 11 is screwed further into the housing, more light transmitted directly via the Y-shaped coupling channel reaches the light receiver 5 . The light sensor therefore responds earlier than when the adjusting screw 11 is screwed further out of the housing and thus the coupling channel is extended and more light is lost in this way.
Claims (6)
einem im Gehäuse (1) neben einem Lichtsender (4) angeord neten Lichtempfänger (5), einem dem Lichtsender (4) optisch nachgeordneten Lichtaustrittsfenster, über das der Lichtsender (4) mit einem ersten Strahlenbündel einen nachzuweisenden Gegenstand (12) beleuchten kann,
einem dem Lichtempfänger (5) optisch vorgeordneten Licht eintrittsfenster, durch das vom Gegenstand (12) ausgehen des Licht auf den Lichtempfänger (5) lenkbar ist, minde stens einem das Lichtaustrittsfenster und das Lichtein trittsfenster verkörpernden, am Gehäuse angebrachten, strahlenteilenden optischen Element und mit einer Ein richtung zum Signalisieren der Verschmutzung des minde stens einen strahlenteilenden optischen Elements unter Anwendung eines zweiten Strahlenbündels, das im Innern des Gehäuses über das strahlenteilende optische Element wieder in das Innere des Gehäuses führt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Strahlenbündel vom Lichtsender (4) über das strahlenteilende optische Ele ment (6; 14) gelenkt ist, dort reflektiert wird und über eine Stellschraube (11), die in Richtung auf den nachzu weisenden Gegenstand verläuft und an ihrem dem Gegenstand zugewandten Ende verspiegelt ist, abermals auf das strah lenteilende optische Element (6; 14) gelenkt ist und von dort aus zum Lichtempfänger (5) reflektiert wird.1. light sensor with a housing ( 1 ),
a light receiver ( 5 ) arranged in the housing ( 1 ) next to a light transmitter ( 4 ), a light exit window optically arranged downstream of the light transmitter ( 4 ), via which the light transmitter ( 4 ) can illuminate an object ( 12 ) to be detected with a first beam;
an optically upstream of the light receiver ( 5 ) light entry window, through which the object ( 12 ) can direct the light onto the light receiver ( 5 ), at least one of the light exit window and the light entry window embodying, attached to the housing, beam-dividing optical element and with a device for signaling the contamination of at least one beam-splitting optical element using a second beam which leads inside the housing via the beam-splitting optical element back into the interior of the housing, characterized in that the second beam from the light transmitter ( 4 ) is directed over the beam-splitting optical element ( 6 ; 14 ), is reflected there and via an adjusting screw ( 11 ), which runs in the direction of the object to be detected and is mirrored at its end facing the object, again on the beam-splitting optical Element ( 6 ; 14 ) is directed and is reflected from there to the light receiver ( 5 ).
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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