DE4412044A1 - Opto-electronic system for detecting objects in monitoring region - Google Patents

Opto-electronic system for detecting objects in monitoring region

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DE4412044A1
DE4412044A1 DE19944412044 DE4412044A DE4412044A1 DE 4412044 A1 DE4412044 A1 DE 4412044A1 DE 19944412044 DE19944412044 DE 19944412044 DE 4412044 A DE4412044 A DE 4412044A DE 4412044 A1 DE4412044 A1 DE 4412044A1
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Norbert Aldiek
Gernot Mast
Martin Argast
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Leuze Electronic GmbH and Co
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Abstract

The receiver light beams are led to the receiver over the deflection system. The transmitter (2), the receiver (3) and the deflection system (4) are arranged coaxially. A screening system (16) is provided for separating the transmitter light beam (6) from the receiver light beams (9). The system is integrated in a casing (5) with an outlet window (8). The transmitter light beams (6) and the receiver light beams (9) penetrate the outlet window, and the screening system (16) extends from the transmitter (2) close up in the front of the outlet window (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1. The invention relates to a device according to the preamble of the on claim 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 39 32 844 bekannt. A device of this kind is known from DE-PS 39 32 844th Bei dieser Vorrichtung handelt es sich um einen nach dem Triangulationsprinzip arbeiten den Distanzsensor, mit dem in eine Ebene eindringende Hindernisse erfaßt wer den können. This device is a according to the triangulation work the distance sensor, which detects obstacles in a plane intruding who can. Der Sender, der von einer Leuchtdiode gebildet sein kann, und der Empfänger, der zweckmäßigerweise von einem eindimensionalen Fotodiodenar ray gebildet ist, sind längs einer senkrecht zur Ebene stehende Geraden angeord net. The transmitter, which may be constituted by a light emitting diode, and the receiver, which is conveniently formed from a one dimensional Fotodiodenar ray are net along a straight line perpendicular to the plane angeord. Die Ablenkvorrichtung, deren Drehachse ebenfalls senkrecht zur Ebene an geordnet ist, ist von einem Polygonspiegelrad gebildet. The deflection device whose axis of rotation is also arranged perpendicular to the plane of is formed by a polygonal mirror.

Bei einer derartigen Anordnung des Senders, des Empfängers und der Ablenk vorrichtung schließen der Sendelichtstrahl und der Empfangslichtstrahl beim Abtasten der Ebene einen bestimmten Winkel ein. With such an arrangement of the transmitter, the receiver and the deflection apparatus close to the transmission light beam and said reception light beam during scanning of a plane by a certain angle. Die Größe des Winkels be grenzt das Auflösungsvermögen der Vorrichtung im Fernbereich. The size of the angle be limited the resolution of the device in the far range. Zudem können bei einer derartigen Vorrichtung Sendelichtstrahlen innerhalb der Vorrichtung auf den Empfänger zurückgestreut werden. Also can be scattered back in such a device the transmitted light beams within the device to the receiver. Diese Rückstreuungen überlagern sich mit den von den Hindernissen empfangenen Empfangslichtstrahlen und können so zu Meßwertverfälschungen führen. This backscattering overlap with the received from the obstacles receiving light rays and can cause measured value falsifications.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ge nannten Art so auszubilden, daß Gegenstände im gesamten Überwachungsbe reich sicher und fehlerfrei erkannt werden können. The object of the invention is based is to design a device of the type mentioned ge so that objects in the entire Überwachungsbe can be recognized rich safe and error-free.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. To achieve this object, the characterizing features of claim 1 are provided. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildun gen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-13 beschrieben. Advantageous embodiments and expedient Weiterbildun of the invention are described in claims 2-13.

Durch die koaxiale Anordnung des Senders, des Empfängers und der Ablenk vorrichtung können insbesondere auch Gegenstände sicher erfaßt werden, deren Abstände zur Vorrichtung sehr gering sind. Due to the coaxial arrangement of the transmitter, the receiver and the deflection device and items can be securely detected, in particular, the distances are very small to the device. Dabei ist die Vorrichtung zweck mäßigerweise als Distanzsensor ausgebildet, wobei die Entfernungsmessung nach dem Phasenmeßprinzip erfolgt. The device advantageously is designed as a distance sensor, the distance measurement is carried out after the Phasenmeßprinzip.

Um eine die Meßwerte verfälschende Rückstreuung der Sendelichtstrahlen in nerhalb der Vorrichtung in den Empfänger auszuschließen, weist die Vorrich tung eine Abschirmvorrichtung auf, die die Sendelichtstrahlen von den Emp fangslichtstrahlen trennt. In order to exclude the measurement values ​​falsifying backscattering of the transmitted light beams in nerhalb of the device in the receiver, the Vorrich tung a shielding device, which separates catch beams, the transmitted light beams from the Emp.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. The invention is explained below in reference to the drawings. Es zei gen: Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der optoelektronischen Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of the optoelectronic device,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der optoelektronischen Vorrichtung. Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of the optoelectronic device.

In den Zeichnungen ist eine optoelektronische Vorrichtung 1 zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich dargestellt. In the drawings, an opto-electronic device 1 is shown for detecting objects in a monitoring area. Die Vorrichtung 1 weist einen Sender 2 , einen Empfänger 3 und eine Ablenkvorrichtung 4 auf, die in einem Gehäuse 5 integriert sind. The device 1 comprises a transmitter 2, a receiver 3 and a deflector 4 which are integrated in a housing. 5

Das Gehäuse 5 weist zweckmäßigerweise die Form eines Zylinders auf. The housing 5 expediently has the shape of a cylinder. Die Vorrichtung 1 ist als Distanzsensor ausgebildet, wobei die Bestimmung der Di stanzen der Gegenstände zur Vorrichtung 1 nach dem Phasenmeßprinzip erfolgt. The device 1 is designed as a distance sensor, wherein the determination of Di punching of the items to the apparatus 1 after the Phasenmeßprinzip occurs. Der Sender 2 ist von einer Laserdiode gebildet. The transmitter 2 is formed by a laser diode. Die vom Sender 2 emittierten Sendelichtstrahlen 6 werden mit einer vorgegebenen Modulationsfrequenz am plitudenmoduliert und mittels einer Sendeoptik 7 fokussiert. The light emitted from the transmitter 2 transmit light beams 6 are plitudenmoduliert with a predetermined modulation frequency at and focused by means of a transmitting optics. 7 Die fokussierten Sendelichtstrahlen 6 werden an der Ablenkvorrichtung 4 abgelenkt und durch ein in der Gehäusewand integriertes Austrittsfenster 8 geführt. The focused transmitted light beams 6 are deflected by the deflector 4 and passed through a integrated in the housing wall exit window. 8 Die von einem im Überwachungsbereich angeordneten Gegenstand diffus reflektierten Emp fangslichtstrahlen 9 gelangen über das Austrittsfenster 8 in die Vorrichtung 1 , werden über die Ablenkvorrichtung 4 abgelenkt und mittels einer Empfangsop tik 10 auf den Empfänger 3 fokussiert. The diffusely reflected from an object located in the monitoring area Emp fang light rays 9 pass via the exit window 8 in the device 1, are deflected by the deflector 4 and by means of a policy Empfangsop focused on the receiver 3 10th

Die am Ausgang des Empfängers 3 anstehenden Empfangssignale werden in einer nicht dargestellten Auswerteeinheit ausgewertet. The present at the output of the receiver 3 reception signals are evaluated in a non-illustrated control unit. Zur Ermittlung der Di stanz des Gegenstands zur Vorrichtung 1 wird die Phasendifferenz zwischen dem amplitudenmodulierten Sendelichtstrahl 6 und dem ebenfalls amplituden modulierten Empfangslichtstrahl 9 ermittelt. To determine the Di substance of the object to the device 1, the phase difference between the amplitude modulated transmitted light beam 6 and the likewise amplitude-modulated received light beam 9 is determined. Diese Phasendifferenz wird bei vor gegebener Modulationsfrequenz in die Distanz des Gegenstands zur Vorrichtung 1 umgerechnet. This phase difference is converted in front of a given modulation frequency in the distance of the object to the device. 1

Die Ablenkvorrichtung 4 , ist im Gehäuse 5 bezüglich der Drehachse D drehbar gelagert, wobei der Sender 2 und der Empfänger 3 entlang der Drehachse D ko axial angeordnet sind. The deflector 4 is mounted in the housing 5 with respect to the axis of rotation D to rotate, wherein the transmitter 2 and the receiver 3 along the rotational axis D ko axially arranged. Die Sendelichtstrahlen 6 und die Empfangslichtstrahlen 9 werden an der Ablenkvorrichtung 4 quer zur Drehachse D abgelenkt und durchdringen das Austrittsfenster 8 als parallel verlaufende Strahlenbündel. The transmitted light beams 6 and the received light beams 9 are deflected transversely of the deflector 4 to the axis of rotation D and penetrate through the exit window 8 as a parallel beam. Durch diese Strahlführung können auch Gegenstände, die unmittelbar vor der Vorrichtung 1 angeordnet sind, erfaßt werden. Through this beam guide also objects which are arranged directly in front of the device 1 can be detected.

Die Ablenkvorrichtung 4 wird mit einem Motor 11 angetrieben und rotiert mit einer vorgegebenen Drehzahl um die Drehachse D. Durch die Rotation der Ab lenkvorrichtung 4 werden die Sendelichtstrahlen 6 innerhalb einer Ebene senk recht zur Drehachse D periodisch abgelenkt. The deflector 4 is driven by a motor 11 and rotates at a predetermined speed about the rotary axis D. Due to the rotation of the steering device 4 from the transmitted light beams 6 are within a plane perpendicular to the rotation axis rather periodically deflected D. Diese Ebene, die seitlich von der Ausdehnung des Austrittsfensters 8 begrenzt wird, bildet den Überwachungsbe reich. This layer, which is laterally delimited by the extension of the exit window 8, forms the Überwachungsbe rich.

Die momentane Winkelstellung der Ablenkvorrichtung 4 und damit die Winkel stellung des Sendelichtstrahls 6 im Überwachungsbereich wird mit einem nicht dargestellten, an der Ablenkvorrichtung 4 angeordneten Inkrementalgeber erfaßt. The instantaneous angular position of the deflector 4 and thus the angular position of the transmitted light beam 6 in the monitoring area is detected with a not shown, arranged on the deflector 4 encoder.

Die Winkelwerte werden in die Auswerteeinheit eingelesen und zusammen mit den Distanzwerten zur Absolutortsbestimmung der Gegenstände im Überwa chungsbereich verwendet. The angle values ​​are read into the evaluation unit and used together with the distance values ​​for the absolute location of the objects in the surveil monitoring range.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist die Ablenkvor richtung 4 einen elliptischen Drehspiegel 12 mit einer ebenen Oberfläche auf. In the example shown in Fig. 1 first embodiment, the direction Ablenkvor has 4 to a rotary elliptical mirror 12 having a planar surface. Der Drehspiegel 12 sitzt auf einem Aufsatz 13 auf, der mit dem Motor 11 ange trieben wird. The rotating mirror 12 is seated on an attachment 13 which is driven with the motor 11 attached. Die Oberfläche des Drehspiegels 12 ist bezüglich der auftreffenden Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 um einen Winkel von 450 geneigt. The surface of the rotating mirror 12 is incident with respect to the transmitter 6 and received light beams 9 inclined at an angle of 450th Die Längen der Halbachsen der Ellipse des Drehspiegels 12 sind im Verhältnis 1:√ gewählt, so daß die Projektion der Ellipse auf die Einfallsebenen der Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 eine Kreisscheibe ergibt. The lengths of the semi-major axis of the rotary mirror 12 are in the ratio of 1: √ chosen so that the projection of ellipse on the incidence planes of the transmitter 6 and received light beams 9 results in a circular disk. Bei einem kreis förmigen Querschnitt des vom Sender 2 emittierten Sendelichtstrahls 6 bleibt somit die Strahlgeometrie des Sendelichtstrahls 6 bei der Reflexion am Dreh spiegel 12 erhalten. For a circular cross-section of the light emitted from the transmitter 2 transmit the light beam 6, the beam geometry, thus the transmitted light beam 6 when reflected on the rotating mirror 12 is maintained. Dasselbe gilt für die als parallele Strahlenbündel auf den Drehspiegel 12 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 9 . The same is true for the parallel beam onto the rotary mirror 12 incident received light beams. 9

Der Sender 2 und der Empfänger 3 sind bezüglich des Drehspiegels 12 auf der selben Seite angeordnet. The transmitter 2 and receiver 3 are arranged with respect to the rotating mirror 12 on the same side. Der Durchmesser der Empfangsoptik 10 ist erheblich größer als der Durchmesser der Sendeoptik 7 , die zwischen dem Drehspiegel 12 und der Empfangsoptik 10 angeordnet ist. The diameter of the receiving optical system 10 is considerably larger than the diameter of the transmitting optical system 7 which is disposed between the rotating mirror 12 and the optical receiving system 10th Demzufolge treffen die Sendelicht strahlen 6 auf das Zentrum des Drehspiegels 12 , während die Empfangslicht strahlen 9 , die in den Randbereichen des Drehspiegels 12 geführt sind, auf den Empfänger 3 gelangen. Accordingly, to meet the transmitted light beams 6 to the center of the rotary mirror 12, while the received light beams 9, which are guided in the peripheral areas of the rotating mirror 12, reach the receiver. 3

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ablenkvorrich tung 4 zwei elliptische, konzentrisch angeordnete Drehspiegel 14 , 15 auf, die um einen Winkel von 900 gegeneinander geneigt sind. In the illustrated in Fig. 2 embodiment 15, the two elliptical Ablenkvorrich tung 4, arranged concentrically rotating mirror 14, which are inclined at an angle of 900 to each other. Die Sendelichtstrahlen 6 treffen auf den inneren Drehspiegel 14 , der bezüglich der Einfallsrichtung der Sendelichtstrahlen 6 um 450 geneigt ist. The transmitted light beams 6 impinge on the inner rotating mirror 14 which is inclined with respect to the direction of incidence of the transmitted light beams 6 to 450th

Die Empfangslichtstrahlen 9 treffen auf den äußeren Drehspiegel 15 , der in seinem Zentrum eine elliptische Ausnehmung aufweist, in der der innere Dreh spiegel 14 angeordnet ist. The received light beams 9 strike the outer rotating mirror 15 having an elliptical recess in its center, in which the inner rotary mirror 14 is disposed. Die Empfangslichtstrahlen 9 treffen in einem Winkel von 45° auf den äußeren Drehspiegel. The received light beams 9 meet at an angle of 45 ° on the outer rotating mirror.

Die Längen der Halbachsen der elliptischen Drehspiegel 14 , 15 sind wiederum im Verhältnis 1 : √ gewählt, so daß die Projektion der Ellipsen auf die Ein fallsebenen der Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 Kreisscheiben ergeben. The lengths of the semiaxes of the elliptical rotating mirror 14, 15 in turn are in a ratio of 1: √ selected so that the projection of ellipse on the one of the transmitter 6 and received light beams fall flat circular disks 9 arise. Der Sender 2 und der Empfänger 3 sind bezüglich der Drehspiegel 14 , 15 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet. The transmitter 2 and the receiver 3 with respect to the rotating mirror 14, 15 on opposite sides. Demzufolge verlaufen die Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nur zwi schen dem Austrittsfenster 8 und der Ablenkvorrichtung 4 dicht nebeneinander parallel. Accordingly extend the transmit 6 and receive light beams 9, unlike the first embodiment, only Zvi rule the exit window 8 and the deflector 4 close to each other in parallel.

Beim Durchgang der Sendelichtstrahlen 6 durch die Vorrichtung 1 können Rückstreuungen des Sendelichts in den Empfänger 3 erfolgen, die das Ergebnis der Distanzmessung beträchtlich verfälschen können. During the passage of the transmitted light beams 6 through the device 1 back-scatter of the transmitted light can be performed in the receiver 3, which may distort the result of the distance measurement considerably. Insbesondere können der artige Rückstreuungen durch Reflexion der Sendelichtstrahlen 6 am Austrittsfen ster 8 auftreten. In particular, the type backscattering can 6 art on Austrittsfen 8 caused by reflection of the transmitted light beams.

Falls dieses Streulicht in den Empfänger 3 gelangt, wird dieses in der Auswerte einheit ausgewertet. If this scattered light reaches the receiver 3, this is evaluated in the evaluation unit. Der in der Auswerteeinheit ermittelte Distanzwert entspricht dem Abstand des Senders 2 zum Austrittsfenster 8 . The distance value determined in the evaluation unit corresponds to the distance of the transmitter 2 to the exit window. 8 Dieses Störsignal wird dem Nutzsignal nämlich dem von einem Gegenstand stammenden Empfangssignal überlagert. This interference signal is superimposed on the useful signal the namely originating from an object reception signal.

Mit einer den Intensitätsverhältnissen des Nutz- und Störsignalen entsprechen den Gewichtung wird bei der Berechnung des Abstands des Gegenstands zur Vorrichtung 1 in der Auswerteeinheit ein gerichteter Mittelwert des Distanzwer tes für den Gegenstand und der Distanz für das Austrittsfenster 8 ermittelt, wo durch der Meßwert für die Distanz des Gegenstands zur Vorrichtung 1 ver fälscht wird. With the intensity ratios of the useful and interference signals corresponding to the weighting is determined tes for the object and the distance to the exit window 8 in the calculation of the distance of the object to the device 1 in the evaluation unit a directional average of the Distanzwer where by the measured value for the is distance of the object to the device 1 ver deflected. Bereits eine Rückstreuung von 10 -4 der Sendelichtintensität am Austrittsfenster 8 kann zu beträchtlichen Fehlern bei der Ermittlung der Distanz der Gegenstände von der Vorrichtung 1 führen. Already have a backscatter of 10 -4 of the transmitted light intensity at the exit window 8 may result in considerable errors in the determination of the distance of the objects from the device. 1 Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Gegenstand das Sendelicht nur schwach reflektiert und die Inten sität des Nutzsignals dementsprechend gering ist. This is particularly the case when the object reflecting the transmitted light only weak and the intensity of the useful signal Inten accordingly is low.

Um derartige Meßwertverfälschungen zu vermeiden, ist an der Ablenkvorrich tung 4 eine Abschirmvorrichtung 16 vorgesehen, die die Sendelichtstrahlen 6 von den Empfangslichtstrahlen 9 optisch trennt. To avoid such measured value falsifications, a shielding device 16 is at the Ablenkvorrich tung 4 which optically separates the transmitted light beams 6 from the received light beams. 9

Die Abschirmvorrichtung 16 ist von einem lichtundurchlässigen Tubus gebildet, in dessen Innenraum der Sendelichtstrahl 6 geführt ist Zweckmäßigerweise be steht der Tubus aus einem schwarzen Kunststoffspritzteil, dessen Innendurch messer geringfügig größer als der Strahldurchmesser des Sendelichtstrahls 6 ist. The shielding device 16 is formed of an opaque tube, guided in the interior of the transmitted light beam 6 is expediently be stands of the tube made of a black plastic injection molded part, the inside is diameter slightly larger than the beam diameter of the transmitted light beam. 6 Der Tubus ist an der Ablenkvorrichtung 4 befestigt und rotiert mit dieser mit, so daß für jeden Zeitpunkt der Sendelichtstrahl 6 im Zentrum des Tubus geführt ist. The tube is attached to the deflector 4 and rotates therewith with so that it is performed for each time point of the transmitted light beam 6 in the center of the tube. Die Empfangslichtstrahlen 9 sind außerhalb des Tubus geführt. The receiving light rays 9 are performed outside of the tube. Da der Quer schnitt des Tubus an den Durchmesser des Sendelichtstrahls 6 angepaßt ist, ist der verbleibende Wirkungsquerschnitt für das auf die Vorrichtung 1 gelangende Empfangslicht entsprechend groß, wodurch die Nachweisempfindlichkeit der Vorrichtung 1 optimiert wird. Since the cross section of the tube to the diameter of the transmitted light beam 6 is adapted, the remaining cross-section for the reaching of the device 1 in accordance with received light is large, whereby the detection sensitivity of the device is optimized. 1

Die Abschirmvorrichtung 16 erstreckt sich vom Sender 2 bis dicht vor das Aus trittsfenster 8 . The shielding device 16 extends from the transmitter 2 to close before the off exit window. 8 Der Abstand zwischen dem Austrittsfenster 8 und dem Rand des Tubus beträgt zweckmäßigerweise ca. 0,3 mm. The distance between the exit window 8 and the edge of the tube is preferably about 0.3 mm. Dadurch können Rückstreuungen des Sendelichts vom Austrittsfenster 8 in den Empfänger 3 weitgehend ausge schlossen werden. This backscattering of the transmitted light can be closed largely in the receiver 3 from the exit window. 8 Lediglich Sendelichtstrahlen 6 , die nach Mehrfachreflexion an den Oberflächen des Austrittsfensters 8 in das Innere der Vorrichtung 1 zu rückgestreut werden, können mit dieser Anordnung nicht vollständig ausgeblen det werden. Only the transmitted light beams 6 that are to be back-scattered by multiple reflection on the surfaces of the exit window 8 in the interior of the device 1, can not be completely ausgeblen det with this arrangement.

Um auch diesen Anteil des rückgestreuten Sendelichts auszublenden, ist an dem dem Austrittsfenster 8 zugewandten Rand des Tubus ein lichtundurchlässiger Ring 17 an der Außenwand des Tubus angeordnet. To hide also this portion of the backscattered light transmission is 17 arranged on the exit window of the tube 8 facing the edge of an opaque ring on the outer wall of the tube. Die dadurch bewirkte Quer schnittsvergrößerung des Tubus muß einerseits groß genug gewählt werden, um die Rückstreuung der Sendelichtstrahlen 6 in die Vorrichtung 1 zu verhindern. The thus caused increase in cross section of the tube must be chosen on the one hand large enough to prevent back-scatter of the transmitted light beams 6 in the device. 1

Andererseits kann die Querschnittsvergrößerung nicht beliebig groß gewählt werden, da sonst das einfallende Empfangslicht durch den Tubus zu stark ausge blendet wird. On the other hand, the cross-sectional enlargement can not be chosen arbitrarily large, otherwise the incident received light is displayed too strongly through the tube. Für den Fall, daß der Strahldurchmesser des Sendelichtstrahls 6 in der Größenordnung von 1-3 cm liegt, und der Durchmesser der Empfangsoptik 10 etwa 8-10 cm beträgt, wird die Dicke des Rings 17 zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 0,5 cm gewählt. In the event that the beam diameter of the transmitted light beam 6 is in the order of 1-3 cm, and the diameter of the receiving optical system 10 is about 8-10 cm, the thickness of the ring 17 is conveniently selected in the order of 0.5 cm.

Alternativ oder als Zusatz zu dem am Tubus angeordneten Ring 17 können am Austrittsfenster 8 lichtundurchlässige Stege 18 angeordnet sein, die sich in Um fangsrichtung des Austrittsfensters 8 erstrecken und an dem oberen und unteren Rand des Tubus, die an das Austrittsfenster 8 angrenzen, gegenüberliegen ( Fig. 1). Alternatively, or as an additive to the arranged on the tube ring 17 8 opaque webs 18 may be arranged at the exit window extending in order circumferential direction of the exit window 8 and at the upper and lower edge of the tube adjacent to the outlet window 8, opposite each other (Fig ).. 1 Auf diese Weise wird verhindert, daß sich das Sendelicht durch Mehrfachre flexionen im Austrittsfenster 8 ausbreitet und anschließend in die Vorrichtung 1 zurückgestreut wird. In this way it is prevented that the emitted light propagates in the flex ion-Mehrfachre exit window 8 and is then scattered back into the device. 1

Da die Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 von der Ablenkvorrichtung 4 quer zur Drehachse D der Ablenkvorrichtung 4 abgelenkt werden, weist der Tubus zwei im rechten Winkel verlaufende Schenkel 19 , 20 auf. Since the transmitter 6 and received light beams are deflected by the deflection device 9 4 angles to the axis of rotation D of the deflector 4, the two tube extending at a right angle leg 19, 20.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist der Tubus in dem Bereich, in dem die Schenkel 19 , 20 des Tubus aneinandergrenzen, eine Ausnehmung 21 auf, auf der der Drehspiegel 12 aufsitzt. In the example shown in Fig. 1 first embodiment, the tube in the area where the legs adjacent to each other 19, 20 of the tube, a recess 21, on which the rotating mirror is seated 12th Zweckmäßigerweise ist der Tubus an der Ablenkvorrichtung 4 mit nicht dargestellten Befestigungs elementen befestigt. Conveniently, the tube of the deflector elements 4 is fixed with unillustrated fastening. Der Drehspiegel 12 weist in diesem Bereich zweckmäßiger weise nicht dargestellte Aufnahmen für die Befestigungselemente auf. The rotating mirror 12 expediently has not as receptacles for the fastening elements displayed on in this area. Vor teilhafterweise sind der Tubus und der Drehspiegel 12 am Aufsatz 13 ange schraubt. Before geous enough, the tube and the rotating mirror 12 screws 13 attached to the attachment.

Der Tubus sitzt so auf dem Drehspiegel 12 auf, daß die Schenkel 19 , 20 des Tubus symmetrisch zum Mittellot auf der Spiegelfläche des Drehspiegels 12 an geordnet sind. The tube is seated so on on the rotating mirror 12 so that the legs 19, 20 of the tube are arranged symmetrically to the bisector on the mirror surface of the rotary mirror 12 at. Die im ersten Schenkel 19 des Tubus verlaufenden Sendelicht strahlen 6 werden im Bereich der Ausnehmung 21 des Tubus am Drehspiegel 12 reflektiert und in Richtung des zweiten Schenkels 20 des Tubus abgelenkt. The extending in the first leg 19 of the tube transmitted light beams are reflected in the region of the recess 21 of the tube on the rotating mirror 12 and deflected in the direction of the tube 20 of the second leg. 6 Zweckmäßigerweise sind der Sender 2 und die Sendeoptik 7 in einer lichtun durchlässigen Hülse 22 angeordnet, die mit ihrem offenen Ende formschlüssig auf den Tubus gesteckt wird. Conveniently, the transmitter 2 and the transmission optics 7 are arranged in a lichtun permeable sleeve 22, which is inserted with its open end a form fit on the tube. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß vom Sen der 2 kein Sendelicht direkt in den Empfänger 3 eingestreut werden kann. In this way it is ensured that can be interspersed by the Sen 2, no transmitted light directly into the receiver. 3

Der Sender 2 ist im Zentrum des ersten Schenkels 19 des Tubus ortsfest ange ordnet und nimmt an der Rotation des Tubus nicht teil. The transmitter 2 is arranged fixedly in the center of the first leg 19 of the tube and does not participate in the rotation of the tube. Dies erleichtert den An schluß des Senders 2 an die Auswerteeinheit. This facilitates the con nection of the transmitter 2 to the evaluation unit.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt die Ablenkvorrichtung 4 auf einem nicht drehbaren Sockel 23 auf, in dem die Hülse 22 mit dem Sen der 2 und der Sendeoptik 7 ortsfest angeordnet sind. In the illustrated in Fig. 2 embodiment, the deflecting device 4 is seated on a non-rotatable base 23, in which the sleeve 22 with the Sen 2 and the transmitting optics 7 are arranged stationary. Auf dem Sockel 23 ist der Motor 11 angeordnet, der als Hohlwellenmotor ausgebildet ist. On the pedestal 23, the motor 11 is arranged, which is designed as a hollow shaft motor.

In die Bohrung 24 im Zentrum des Hohlwellenmotors greift der erste Schenkel 19 des Tubus und durchsetzt den Hohlwellenmotor in axialer Richtung. In the bore 24 in the center of the hollow shaft motor, the first leg engages the tube 19 and passes through the hollow shaft motor in the axial direction. Dabei ist der Tubus drehbar im Hohlwellenmotor gelagert und grenzt an seinem unte ren Rand an die Hülse 22 . In this case, the tube is rotatably mounted in the hollow shaft motor and adjacent to its edge to the sleeve unte ren 22nd Dabei ragt die Sendeoptik 7 über den Rand der Hül se 22 mit geringem Spiel in den Tubus. The transmission optics 7 projects over the edge of Sleeve Shirt se 22 with little play into the tube.

Der Abstand zwischen den Rändern der Hülse 22 und des Schenkels 19 des Tu bus ist sehr klein, vorzugsweise im Bereich einiger Millimeter, so daß kein Sen delicht aus dem Tubus entweichen und auf den Empfänger 3 gelangen kann. The distance between the edges of the sleeve 22 and the limb 19 of the bus Tu is very small, can escape preferably in the range of a few millimeters, so that no Sen delicht from the tube and reach the receiver. 3

Der erste Schenkel 19 des Tubus ist in einem Aufsatz 25 gelagert, auf dem die Drehspiegel 14 , 15 befestigt sind. The first leg 19 of the tube is mounted in an attachment 25 on which the turning mirrors 14, 15 are attached. Zweckmäßigerweise sind die Schenkel 19 , 20 des Tubus als zwei separate Teile ausgebildet, die miteinander verschraubt wer den. Conveniently, the legs 19, 20 of the tube as two separate parts are formed, which are screwed together who the. Zur Montage der Ablenkvorrichtung 4 wird zuerst der innere Drehspiegel 14 an dem Aufsatz 25 in dem ersten Schenkel 19 des Tubus befestigt. For mounting of the deflector 4 of the inner rotary mirror 14 is fixed to the attachment 25 in the first leg 19 of the tube first. Danach wird der äußere Drehspiegel 15 auf den Rand des ersten Schenkels 19 des Tu bus aufgesetzt. Thereafter, the outer rotary mirror 15 is placed on the edge of the first leg 19 of the Tu bus. Anschließend wird der zweite Schenkel 20 auf den ersten Schen kel 19 des Tubus aufgesetzt und mit diesem verschraubt. Subsequently, the second leg 20 is at first angle 19 of the tube's fitted and screwed thereto. Dabei wird der äußere Drehspiegel 15 zwischen den Schenkeln 19 , 20 des Tubus eingeklemmt und so gegen Verschiebungen gesichert. In this case, the outer rotary mirror 15 is clamped between the legs 19, 20 of the tube and thus secured against displacement.

Dabei ist die Ausnehmung im Zentrum des äußeren Drehspiegels 15 zweck mäßigerweise an den Durchmesser des Tubus angepaßt, so daß der Drehspiegel 15 nicht in das Innere des Tubus ragt. The recess in the center of the outer rotary mirror 15 is suitably adapted to the diameter of the tube so that the rotating mirror 15 does not project into the interior of the tube.

Der im Innern des Tubus angeordnete Drehspiegel 14 lenkt die Sendelichtstrah len 6 in Richtung des Austrittsfensters 8 ab. The arranged in the interior of the tube rotary mirror 14 deflects the Sendelichtstrah len 6 in the direction of the exit window 8 from. Dabei erstreckt sich der Drehspie gel 14 über die gesamten Innendurchmesser der Schenkel 19 , 20 des Tubus, so daß bei der Reflexion des Sendelichtstrahls 6 am Drehspiegel 14 das gesamte Sendelicht vom ersten Schenkel 19 über den zweiten Schenkel 20 des Tubus zum Austrittsfenster 8 geführt wird. In this case, the rotational Spie extends gel 14 over the entire inner diameter of the legs 19, 20 of the tube, so that the total transmission light is guided from the first leg 19 over the second leg 20 of the tube to the exit window 8 in the reflection of the transmitted light beam 6 on the rotating mirror fourteenth

Der äußere Drehspiegel 15 grenzt unmittelbar an die Außenwand des Tubus an, so daß bei der Reflexion am Drehspiegel 15 kein Empfangslicht verloren geht. The outer rotating mirror 15 is directly adjacent to the outer wall of the tube, so that no received light is lost upon reflection on the rotating mirror 15 °.

Claims (13)

1. Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich mit einem einen Sendelichtstrahl emittierenden Sen der, einer Ablenkvorrichtung, die den Sendelichtstrahl periodisch innerhalb des Überwachungsbereichs führt, und einem Empfänger, auf den von den Gegenständen reflektierte Empfangslichtstrahlen treffen, wobei die Emp fangslichtstrahlen über die Ablenkvorrichtung zum Empfänger geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender ( 2 ), der Empfänger ( 3 ) und die Ablenkvorrichtung ( 4 ) koaxial angeordnet sind, und daß eine Ab schirmvorrichtung ( 16 ) zur Trennung der Sendelichtstrahlen ( 6 ) von den Empfangslichtstrahlen ( 9 ) vorgesehen ist. Come 1. Optoelectronic device for detecting objects in a monitoring area with a transmitted light beam emitting Sen of, a deflecting device, which guides the transmitted light beam periodically within the surveillance area, and a receiver on the light reflected from the objects received light beams, wherein the Emp catch beams on the deflection means are guided to the receiver, characterized in that the transmitter (2), the receiver (3) and the deflector (4) are arranged coaxially, and that an Ab screen device (16) for separating the transmitted light beams (6) (of the received light beams 9) is provided.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einem Gehäuse ( 5 ) mit einem Austrittsfenster ( 8 ) integriert ist, wobei die Sende- ( 6 ) und Empfangslichtstrahlen ( 9 ) das Austrittsfenster ( 8 ) durchdringen, und wobei sich die Abschirmvorrichtung ( 16 ) vom Sender ( 2 ) bis dicht vor das Austrittsfenster ( 8 ) erstreckt. 2. Device according to claim 1, characterized in that these in a housing (5) is integrated with an exit window (8), wherein the transmitter (6) and received light beams (9) pass through the exit window (8), and wherein the screening means (16) from the transmitter (2) to close in front of the exit window (8).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmvorrichtung ( 16 ) von einem an der Ablenkvorrichtung ( 4 ) befe stigten lichtundurchlässigen Tubus gebildet ist, wobei der Sendelichtstrahl ( 6 ) im Innern des Tubus und der Empfangslichtstrahl ( 9 ) außerhalb des Tubus geführt ist. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the screening device (16) is formed BEFE from one of the deflector (4) stigten opaque tube, wherein the transmitted light beam (6) in the interior of the tube and the received light beam (9) outside of the tube is guided.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durch messer des Sendelichtstrahls ( 6 ) geringfügig kleiner als der Durchmesser des Tubus ist. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the diameter of the transmitted light beam (6) is slightly smaller than the diameter of the tube.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Randes des Tubus zum Austrittsfenster ( 8 ) im Be reich von 0,1-1 mm liegt. 5. Device according to one of claims 2-4, characterized in that the distance of the edge of the tube to the exit window (8) in the loading is rich of 0.1-1 mm.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Austrittsfenster ( 8 ) zugewandten Rand des Tubus ein lichtundurchlässiger, den Querschnitt des Tubus vergrößernder Ring ( 17 ) aufgebracht ist. 6. The device according to claim 5, characterized in that on the exit window (8) facing the edge of an opaque tube, enlarging the cross-section of the tube ring (17) is applied.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß am Austrittsfenster ( 8 ) lichtundurchlässige Stege ( 18 ) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung des Austrittsfensters ( 8 ) verlaufen und die dem oberen und unteren Rand des Tubus, der dicht an das Austrittsfenster ( 8 ) angrenzt, gegenüberstehen. 7. Device according to one of claims 2-6, characterized in that the exit window (8) opaque webs (18) are provided which extend in the circumferential direction of the exit window (8) and at the top and bottom of the tube, the densely the exit window (8) is adjacent, facing.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkvorrichtung ( 4 ) wenigstens einen rotierenden Drehspiegel ( 12 , 14 , 15 ) aufweist, in dessen Drehachse (D) der Sender ( 2 ) und der Empfänger ( 3 ) angeordnet sind, wobei die Sende- ( 6 ) und Empfangslicht strahlen ( 9 ) quer zur Drehachse (D) an dem Drehspiegel ( 12 , 14 , 15 ) ab gelenkt werden, und daß die Abschirmvorrichtung ( 16 ) im Zentrum der Ablenkvorrichtung ( 4 ) am Drehspiegel ( 12 , 14 , 15 ) aufsitzt. 8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that the deflector (4) at least one rotating turning mirror (12, 14, 15), in the axis of rotation (D) of the transmitter (2) and the receiver (3) are arranged, wherein the transmitter (6) and received light beams (9) transversely to the rotational axis (D) to the rotating mirror (12, 14, 15) from be steered, and in that the screening device (16) in the center of the deflector (4) is seated on the rotary mirror (12, 14, 15).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenk vorrichtung ( 4 ) einen Drehspiegel ( 12 ) aufweist, in dessen Zentrum der Sendelichtstrahl ( 6 ) geführt ist und in dessen Randbereich der Empfangs lichtstrahl ( 9 ) geführt ist. 9. The device according to claim 8, characterized in that the deflection device (4) includes a rotating mirror (12), in the center of the transmitted light beam (6) is conducted and guided in its edge region of the reception beam (9).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich des Drehspiegels ( 12 ) der Sender ( 2 ) und der Empfänger ( 3 ) auf derselben Seite angeordnet sind. 10. Apparatus according to claim 9, characterized in that with respect to the rotary mirror (12) of the transmitter (2) and the receiver (3) are arranged on the same side.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenk vorrichtung ( 4 ) zwei senkrecht zueinander stehende, konzentrisch angeord nete Drehspiegel ( 14 , 15 ) aufweist, wobei der innere Drehspiegel ( 14 ) im Tubus angeordnet ist. 11. Apparatus according to claim 8, characterized in that the deflection device (4) has two mutually perpendicular concentrically angeord designated rotating mirror (14, 15), wherein the inner rotary mirror (14) is arranged in the tube.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Drehspiegel ( 14 , 15 ) der Sender ( 2 ) und der Empfänger ( 3 ) auf gegen überliegenden Seiten angeordnet sind. 12. The apparatus according to claim 11, characterized in that with respect to the rotating mirror (14, 15) are arranged in the transmitter (2) and the receiver (3) on opposite sides.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Distanzsensor ausgebildet ist, wobei die Entfernungsmessung nach dem Phasenmeßprinzip erfolgt. 13. Device according to any of claims 1-11, characterized in that it is designed as a distance sensor, the distance measurement is carried out after the Phasenmeßprinzip.
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