EP2686957A1 - Optoelectronic rotary encoder - Google Patents

Optoelectronic rotary encoder

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EP2686957A1
EP2686957A1 EP12712066.5A EP12712066A EP2686957A1 EP 2686957 A1 EP2686957 A1 EP 2686957A1 EP 12712066 A EP12712066 A EP 12712066A EP 2686957 A1 EP2686957 A1 EP 2686957A1
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EP
European Patent Office
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light
receiver
rotary encoder
measuring arrangement
light source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12712066.5A
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Inventor
Gerd Reime
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Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01D5/26Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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    • G01D5/34Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473Circular or rotary encoders
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01D5/34707Scales; Discs, e.g. fixation, fabrication, compensation
    • G01D5/34715Scale reading or illumination devices
    • G01D5/34723Scale reading or illumination devices involving light-guides
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547Touch pads, in which fingers can move on a surface
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means

Definitions

  • the invention relates to an optoelectronic rotary encoder for setting or regulating parameters according to the preamble of claim 1.
  • Such a rotary encoder is known from EP 1 435 509 B1, wherein three light sources are operated in series as LEDs, wherein two of the three light sources emit light as transmitters in two light paths, while the third light source is connected as a receiver. If a clock is terminated in this arrangement, the receiver is used again as the transmitter in the next clock, with one of the previous transmitters becoming the receiver, and so on. At the receiver, the incoming light signals are converted into electrical signals, which are then evaluated in order to detect a rotating object moving in front of the rotary encoder with respect to its angular position.
  • a measuring system known from EP 0 706 648 B1 in which light sources emit light alternately so that a direct light signal without clock-synchronized alternating light components is applied to a receiver.
  • light sources emit light alternately so that a direct light signal without clock-synchronized alternating light components is applied to a receiver.
  • an object located above the optoelectronic elements reflects light to the receiver.
  • the circuit is designed so that extraneous light has no influence and light signals can be clearly perceived, the e.g. come from the light source and the receiver existing light paths.
  • CONFIRMATION COPY transmission from a light source to a receiver is fundamentally dependent on the position and nature of the object reflecting the light.
  • both light sources are regulated in their intensity so that the receiver sees them with the same intensity.
  • the ratio of the necessary currents corresponds to the ratio of the optical transmission of the two routes.
  • the control always controls the operating currents of the two light sources in opposite directions, so that a compensation of the received signals to zero takes place.
  • the control signal is proportional to the ratio of one of the two optical transmission factors to the total transmission.
  • a device for the optoelectronic position determination of an object in which light is emitted alternately by two transmitters in the direction of a common receiver through a medium such as a glass sheet.
  • the emitted, clocked signal is received by a common receiver and decomposed back into its components assigned to the individual light sources.
  • the receiver receives on the one hand a reflection of the light rays on the glass plate, on the other hand when approaching an object corresponding signals which are evaluated in an evaluation unit. Based on the output value of the evaluation unit and a specific angle curve of the object with respect to the radiation Lungs provoken with known spatial relationship of the radiation sources to each other, position and / or movement of the object are detected.
  • an optoelectronic device for detecting the position and / or movement of an object with a plurality of light transmitters which build up a multi-dimensional light field.
  • the movement of an object in the light field is detected.
  • the light beams can be redirected to a receiver via a bulge or click dome.
  • a clear operability of additional functions is possible in addition to the position detection.
  • an optical position sensor is known in which two optical sensors with sensor-active areas are provided.
  • the sensor-active regions of the sensors overlap, so that the position can be determined by determining an angular position within the entire sensor region as a function of the received light.
  • a preferred field of use for rotary encoders may be the entry of PIN codes e.g. at ATMs in terms of a numbered dial.
  • Security issues with entering PIN codes so far rely on the use of standard 12-key padlocks that are easy to spy on.
  • the same principle applies to an analog dial. However, if the dial could be designed so that it is not specified with digits, but an arbitrary input position is detected and from there starting from a rotary movement a counter displays the numbers zero to nine, this could realize an increased safety standard.
  • the present invention has the object to provide a simple and cheap encoder that can also be used in security-related areas.
  • an optoelectronic rotary encoder with the features of claim 1.
  • the optoelectronic rotary encoder is able to determine an angular position of an object based on at least one light beam reflected by an object.
  • a further measurement order can also recognize additional additional information, such as a confirmation of a selected value.
  • Both measuring arrangements are operated opto-electronically, that is to say by means of light source and receiver.
  • locations are provided by means of at least one shading element on an operating surface, at which a passage of the light emitted by the light sources is possible so that it can be reflected back into the respective receiver.
  • the clock of the clock control from which group of light sources a maximum value of radiant power at the receiver enters, so that the position of the object, such as a serving hand, can be recognized on the control surface. Based on this, the further position relative to a previous position can then be determined during a further movement of the object, which makes it possible to determine the direction of rotation and the relative angle of rotation.
  • compensation light sources are used in the measuring arrangements. These compensation light sources are controlled by a device for controlling the intensity of the compensation light source and / or the first light source so that the receiver both light inputs, ie that of the first light source as well perceives the light originating from the compensation light source with the same intensity.
  • the currents to be supplied to the first light source and to the compensation light source can be set in relation to obtain the desired information about the angular position or the actuation of the confirmation key.
  • FIG. 2 shows a cross section through the operating element according to FIG. 1.
  • FIG. 5 control values R during operation of the operating element according to FIG. 4, FIG.
  • FIG. 6 shows the course of the light beams when the central operating element is operated
  • FIG. 7 shows a control value when operating the central operating element
  • the figures show an optoelectronic rotary encoder for setting or regulating parameters.
  • a preferred area of use is e.g. the entry of PIN codes e.g. at ATMs.
  • Such a solution may be provided at an ATM, e.g. 1, that is, on a closed line, which in the exemplary embodiment has a circular shape, found on a control surface 1.2, a first point 1.3, which are operated by an object 1.1 as the serving hand as a dial of an analog phone can.
  • This first point 1.3 of the operating surface 1.2 surrounds a central punctiform further point 1.4 of the operating surface.
  • the hand can be guided in a circle along the first position 1.3, wherein a first measuring arrangement assigned to this first position detects the movement of the object and detects therefrom the position of the object relative to the rotary encoder and optionally the direction of rotation or rotational speed.
  • a first measuring arrangement assigned to this first position detects the movement of the object and detects therefrom the position of the object relative to the rotary encoder and optionally the direction of rotation or rotational speed.
  • the rotary encoder can also be used to determine data other than PIN codes, such as e.g. when entering coordinates or angle data on measuring instruments, machines or the like.
  • a first measuring arrangement comprises a plurality of first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, .. 3.24 arranged on an imaginary, closed line.
  • these first light sources comprise a plurality of groups of light sources which are the same, namely the first group 2.41, 2.42, 2.43 and 2.44, the second group 3.11, 3.12, 3.13 and 3.14, and the third group 3.21, 3.22, 3.23 and 3.24. It goes without saying that more or fewer groups can be provided depending on the desired resolution.
  • LEDs are provided as backlight 3.3 for this first measuring arrangement, which is actively switched, for example, when approaching an object.
  • the other light sources can preferably be designed as LEDs.
  • the first light sources emit light-clocked, time-sequentially and are driven by an IC according to FIG. 8 (for example Type 909.06 from Elmos Semiconduc tor AG), which will be discussed further below.
  • the first light sources is at least a first receiver 2.3, in the embodiment exactly one receiver for receiving one of at least one of the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 emitted and reflected by an object 1.1 Light beam in the form eg a photodiode provided.
  • the receiver 2.3 is assigned a compensation light source 2.12.
  • An evaluation device 8.1 in the form of the IC is provided for evaluating the light beams converted by the receiver 2.3 into electrical signals and for determining a position of the object relative to the rotary encoder, wherein the position in conjunction with the known location of the first light sources and the movement during the movement Time also rotation angle, direction of rotation and rotation speed can be determined.
  • a further measuring arrangement which, in the exemplary embodiment, contains the output 8.4 of the key confirmation, that is to say the confirmation of the selected digit as additional information in the case of a PIN code.
  • the further measuring arrangement has at least one further light source 2.5 and as receiver the at least one first receiver 2.3 or at least one further receiver 2.7, wherein in the exemplary embodiment exactly one further light source 2.5 and exactly one additional receiver 2.7 are provided.
  • the receiver 2.7 which is likewise formed by a photodiode, serves to receive the further light beam emitted by the further light source 2.5 and reflected by an object 1.1, as shown in FIG.
  • the further receiver 2.7 is also assigned an LED as a further compensation light source 2.13.
  • the first light sources 2.41 and 2.43 emit a light beam without an object 2.9 up through the control 1.2 from.
  • the further light source radiates toward the further point 1.4 of the control surface 1.2 a light beam 2.8.
  • an LED 2.14 can be provided to illuminate the further point 1.4. While the backlight 3.3 and the LED 2.14 emit visible light, for the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, 3.24 and the further light source 2.5 preferably light in the non-visible region such as in Infrared area used.
  • At least one shading element 2.2, 2.10, 2.11 is provided which, in the case of an imaginary circular closed line on which the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 are arranged, preferably substantially rotationally symmetrical, which then regularly leads to a circular first point 1.3 of FIG.
  • the shading elements are suitable in the first measuring arrangement according to FIG. 4 via the passage openings arranged above the light sources for the passage of the light beams 2.9 of e.g. allow the first light source 2.41 to the first position 1.3 of the control surface 1.2.
  • the shading elements permit a passage of the light beam 2.8 coming from the further light source 2.5 up to the further location 1.4 of the operating surface. From there, in the presence of the object 1.1, light reflected by the object as light beam 6.1 passes in the direction of the receiver 2.7 through the shading elements.
  • the passage openings are arranged by the shading elements so that a reflection of the emitted light takes place in the region of the existing object 1.1.
  • Fig. 3 illustrates that the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 are arranged in the individual groups at the same angular distance from each other.
  • These groups of light sources are clocked, time-sequentially operated, as shown for example in FIG. 8.
  • the IC 8.1 to on the top left side three outputs 8.6, 8.7 and 8.8, over which the groups first Light sources are controlled clocked. With this clock, the further light source 2.5 in Fig. 8 on the left bottom is controlled via a fourth output 8.10 of the IC 8.1.
  • the compensation light sources 2.12 and 2.13 assigned to the receivers 2.3 and 2.7 are also actuated in a clocked manner via the compensation output 8.9.
  • the first receiver 2.3 and possibly the second receiver 2.7 are connected, which can be selected via an internal switch 8.11.
  • the first and / or the further measuring arrangement have at least one compensation light source 2.12 or 2.13 assigned to the first receiver 2.3 or the further receiver 2.7, which emits light to the first or further receiver.
  • IC 8.1 a device known per se from EP 0 706 648 B1 for regulating the intensity of the emitted light emitted by the at least one first light source 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, .. 3.24, provided at the first receiver 2.3 incoming light and of the first compensation light source 2.12 emitted, the first receiver 2.3 incoming light by means of a control value.
  • the intensity of the light is controlled so that the receiver 2.3 perceives the at least one first light source and the first compensation light source 2.12 with the same intensity.
  • the evaluation device uses this control value 5.11 5.32, which results in perception with the same intensity, simultaneously to detect the position and / or direction of rotation of the object 1.1 relative to the rotary encoder during operation of the light sources operated in turn. Since the lighting conditions change with each movement of the object 1.1, a constant readjustment takes place so that the position of the object can also be determined over time. Due to the changing position, the direction of rotation and the relative angular position and in conjunction with the time the rotational speed along the circular first point 1.3 of the control panel 1.2 can be calculated. Likewise, the confirmation of the further location 1.4 is thus recognized when approaching the object 1.1 and during the subsequent removal of the object.
  • the reflection of the light beams supporting depressions or elevations according to FIG. 2 are provided.
  • this control value 5.11 decreases again, but first the control value 5.21 for the adjacent first light source 3.11 increases and then the control value 5.31 for the further light source 5.21 and the control value 5.12 successively continue the movement for the first light source 2.42, while the previous ones fall off again.
  • the position of the first light sources is known, it is thus also possible to deduce the position of the object in relation to the rotary encoder or relative to the position at the maximum value at the first light source 2.41.
  • the first impact of the object can then be defined as a zero-angle position, so that the further movement then successively releases in the control, in a PIN-code entry, digits which are selected by the operator at a suitable location, e.g. within 1.3.
  • Offsetting position and time can then be used on output channels of the IC 8.1 to provide information such as e.g. on the output channel 8.2 the direction of rotation, on the output channel 8.3 the turning steps are tapped.
  • the further measuring arrangement according to FIGS. 6 and 7 is designed analogously to the first measuring arrangement.
  • a compensation takes place via a device for controlling the intensity to the effect that the light emitted by the further light source 2.5 and reflected at the object 1.1, that of the other receiver 2.7 - or in an embodiment not shown in the drawing Also received by the first receiver 2.3 - and converted into electrical signals is perceived there with the same intensity as the radiated from the other compensation light source 2.13 in the receiver light. From this, a control value is likewise determined which, when the object 1.1 approaches the time T, plots approximately the course shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 shows the timing during signal processing during operation of the control panel. For simplicity, only a few clock pulses are shown in the figures. In practice, e.g. each used about 40 clock changes. In this case, one cycle in each case comprises an activation of the first light sources or of the further light source as well as an associated compensation cycle in which the compensation light sources are effectively switched.
  • the compensation light sources are always controlled in accordance with the timing for the compensation output 8.9 gap to the effective switching of the light sources.

Abstract

An optoelectronic rotary encoder for setting or regulating parameters comprises a first measuring arrangement having a plurality of first light sources (2.41, 2.43), which are arranged on an imaginary closed line and emit light beams in a clocked manner, time-sequentially, and a first receiver (2.3) for receiving a first light beam emitted by at least one of the first light sources and reflected by an object. An evaluation device evaluates the light received by the receiver (2.3) and converted into electrical signals and determines therefrom a position of the object relative to the rotary encoder. A further measuring arrangement is provided for the identification of additional information likewise by means of the evaluation device. The further measuring arrangement has a further light source (2.5) and a further receiver (2.7) for receiving a further light beam emitted by the further light source (2.5) and reflected at the object. A shading element (2.2, 2.10, 2.11) permits the passage of the first light beams of the first measuring arrangement to and from a first location (1.3) - assigned to the imaginary closed line - of an operating surface (1.2) and passage of the further light beams of the further measuring arrangement to and from a further location (1.4) of the operating surface (1.2) in each case with reflection of the light beams into the receivers (2.3, 2.7). A simple and expedient rotary encoder is thus provided which can also be used in safety-relevant areas.

Description

Optoelektronischer Drehgeber  Optoelectronic encoder
Bezug zu verwandten Anmeldungen Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2011 014 374.2, hinterlegt am 17.03.2011 , deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. RELATED APPLICATIONS The present application claims priority of German Patent Application 10 2011 014 374.2, filed on Mar. 17, 2011, the disclosure of which is hereby expressly made the subject of the present application.
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Drehgeber zur Einstellung oder Regelung von Parametern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. The invention relates to an optoelectronic rotary encoder for setting or regulating parameters according to the preamble of claim 1.
Stand der Technik State of the art
Ein derartiger Drehgeber ist aus der EP 1 435 509 B1 bekannt, wobei drei Lichtquellen als LEDs reihum betrieben werden, wobei zwei der drei Lichtquellen als Sender Licht in zwei Lichtstrecken einstrahlen, während die dritte Lichtquelle als Empfänger beschaltet ist. Ist ein Takt in dieser Anordnung beendet, wird im nächsten Takt der Empfänger wieder als Sender benutzt, wobei einer der bisherigen Sender zum Empfänger wird, und so weiter. Am Empfänger werden die eingehenden Lichtsignale in elektrische Signale umgesetzt, die dann ausgewertet werden, um ein vor dem Drehgeber sich bewegendes kreisendes Objekt hinsichtlich seiner Winkelposition zu erkennen. Such a rotary encoder is known from EP 1 435 509 B1, wherein three light sources are operated in series as LEDs, wherein two of the three light sources emit light as transmitters in two light paths, while the third light source is connected as a receiver. If a clock is terminated in this arrangement, the receiver is used again as the transmitter in the next clock, with one of the previous transmitters becoming the receiver, and so on. At the receiver, the incoming light signals are converted into electrical signals, which are then evaluated in order to detect a rotating object moving in front of the rotary encoder with respect to its angular position.
Zur Auswertung wird dort ein aus der EP 0 706 648 B1 bekanntes Messsystem verwendet, bei dem Lichtquellen Licht wechselseitig so aussenden, dass an einem Empfänger ein Gleichlichtsignal ohne taktsynchrone Wechsellichtanteile anliegt. Sind z.B. zwei Lichtquellen und ein Empfänger vorgesehen, so reflektiert ein über den optoelektronischen Elementen befindlicher Gegenstand Licht zum Empfänger. Die Schaltung ist dabei so aufgebaut, dass Fremdlicht keinen Einfluss hat und Lichtsignale deutlich wahrgenommen werden können, die z.B. aus den zwischen Lichtquelle und dem Empfänger bestehenden Lichtstrecken stammen. Eine optische Übertra- For evaluation purposes, a measuring system known from EP 0 706 648 B1 is used there, in which light sources emit light alternately so that a direct light signal without clock-synchronized alternating light components is applied to a receiver. Are e.g. provided two light sources and a receiver, an object located above the optoelectronic elements reflects light to the receiver. The circuit is designed so that extraneous light has no influence and light signals can be clearly perceived, the e.g. come from the light source and the receiver existing light paths. An optical transmission
BESTÄTIGUNGSKOPIE gung von einer Lichtquelle zu einem Empfänger ist grundsätzlich von der Position und Beschaffenheit des das Licht rückstrahlenden Gegenstands abhängig. Bei dem aus der EP 0 706 648 B1 bekannten Prinzip werden jedoch beide Lichtquellen in ihrer Intensität so geregelt, dass der Empfänger sie mit gleicher Intensität sieht. Das Verhältnis der hierzu notwendigen Ströme entspricht dem Verhältnis der optischen Übertragung der beiden Strecken. Die Regelung steuert die Betriebsströme der beiden Lichtquellen stets gegensinnig, sodass eine Ausregelung der Empfangssignale zu Null erfolgt. Damit ist das Regelsignal proportional zum Verhältnis eines der beiden optischen Übertragungsfaktoren zur Gesamtübertragung. Somit ist es ohne Kenntnis der Übertragungsfaktoren möglich, deren Gleichheit zu erkennen und damit die Mittelposition des Gegenstands. Dies bedeutet, dass unabhängig von der Art des Gegenstands eine Position, die gleiche Abstände von den Lichtquellen aufweist, sicher erkannt werden kann. Aus der US 5,103,085 A ist bei einem optischen Annährungsdetektor ein Aufbau bekannt, bei dem Licht kanalisiert über ein Abschattungselement durch eine Glasschicht nach außen abgestrahlt wird. Befindet sich dort ein Objekt, wie ein Finger wird Licht in die Messvorrichtung rückreflektiert und die Annäherung ausgewertet. Aus der DE 103 00 223 B3 ist ein optischer Drehgeber bekannt, bei dem mehrere auf einer gedachten Kreislinie angeordnete Lichtquellen wechselweise als Empfänger und Lichtsender betrieben werden. Parallel findet eine Fremdlichtkompensation über eine unabhängige, dem Empfänger zugeordnete Lichtquelle statt, die in ihrer Lichtintensität in Amplitude und Vorzeichen regelbar ist. Eine Abschattung ist nicht vorgesehen. CONFIRMATION COPY transmission from a light source to a receiver is fundamentally dependent on the position and nature of the object reflecting the light. In the principle known from EP 0 706 648 B1, however, both light sources are regulated in their intensity so that the receiver sees them with the same intensity. The ratio of the necessary currents corresponds to the ratio of the optical transmission of the two routes. The control always controls the operating currents of the two light sources in opposite directions, so that a compensation of the received signals to zero takes place. Thus, the control signal is proportional to the ratio of one of the two optical transmission factors to the total transmission. Thus, without knowledge of the transfer factors, it is possible to recognize their equality and thus the middle position of the object. This means that, regardless of the type of object, a position having equal distances from the light sources can be surely detected. From US Pat. No. 5,103,085 A, an arrangement is known in the case of an optical proximity detector, in which light is channeled outward via a shading element through a glass layer. If there is an object, such as a finger, light is reflected back into the measuring device and the approach is evaluated. From DE 103 00 223 B3, an optical rotary encoder is known in which a plurality of arranged on an imaginary circular line light sources are operated alternately as a receiver and light emitter. In parallel, external light compensation takes place via an independent light source assigned to the receiver, which light source is adjustable in amplitude and sign. Shading is not provided.
Aus der DE 100 24 156 A1 ist eine Vorrichtung zur optoelektronischen Positionsbestimmung eines Gegenstands bekannt, bei der Licht durch ein Medium wie eine Glasscheibe wechselweise von zwei Sendern in Richtung auf einen gemeinsamen Empfänger abgestrahlt wird. Das ausgesandte, getaktete Signal wird von einem gemeinsamen Empfän- ger empfangen und wieder in seine den einzelnen Lichtquellen zugeordneten Bestandteile zerlegt. Der Empfänger empfängt einerseits eine Reflektion der Lichtstrahlen an der Glasplatte, anderseits bei Annäherung eines Gegenstandes entsprechende Signale, die in einer Auswerteeinheit ausgewertet werden. Anhand des Ausgangswerts der Auswerteeinheit sowie einer bestimmten Winkelkurve des Gegenstandes gegenüber den Strah- lungsquellen bei bekanntem räumlichem Verhältnis der Strahlungsquellen zueinander, werden Position und/oder Bewegung des Objekts erfasst. From DE 100 24 156 A1 a device for the optoelectronic position determination of an object is known in which light is emitted alternately by two transmitters in the direction of a common receiver through a medium such as a glass sheet. The emitted, clocked signal is received by a common receiver and decomposed back into its components assigned to the individual light sources. The receiver receives on the one hand a reflection of the light rays on the glass plate, on the other hand when approaching an object corresponding signals which are evaluated in an evaluation unit. Based on the output value of the evaluation unit and a specific angle curve of the object with respect to the radiation Lungsquellen with known spatial relationship of the radiation sources to each other, position and / or movement of the object are detected.
Aus der DE 10 2006 020 570 A1 ist eine optoelektronische Vorrichtung zur Positions- und/oder Bewegungserfassung eines Objekts mit mehreren Lichtsendern bekannt, die ein mehrdimensionales Lichtfeld aufbauen. Die Bewegung eines Objekts im Lichtfeld wird erfasst. Zudem können die Lichtstrahlen über eine Auswölbung oder einen Click- dom auf einen Empfänger umgelenkt werden. Dadurch ist neben der Positionserkennung eine eindeutige Bedienbarkeit von Zusatzfunktionen möglich. From DE 10 2006 020 570 A1 an optoelectronic device for detecting the position and / or movement of an object with a plurality of light transmitters is known, which build up a multi-dimensional light field. The movement of an object in the light field is detected. In addition, the light beams can be redirected to a receiver via a bulge or click dome. As a result, a clear operability of additional functions is possible in addition to the position detection.
Aus der EP 0 809 120 A2 ist ein optischer Positionssensor bekannt, bei dem zwei optische Sensoren mit sensoraktiven Bereichen vorgesehen sind. Die sensoraktiven Bereiche der Sensoren überlappen sich, sodass durch Bestimmung einer Winkelposition innerhalb des gesamten Sensorbereichs in Abhängigkeit von dem empfangenen Licht die Position bestimmt werden kann. From EP 0 809 120 A2 an optical position sensor is known in which two optical sensors with sensor-active areas are provided. The sensor-active regions of the sensors overlap, so that the position can be determined by determining an angular position within the entire sensor region as a function of the received light.
Ein bevorzugter Einsatzbereich für Drehgeber kann die Eingabe von PIN-Codes z.B. an Bankautomaten im Sinne einer mit Ziffern versehenen Wählscheibe sein. Sicherheitsprobleme bei der bisherigen Eingabe von PIN-Codes beruhen darauf, dass übliche 12er Block-Tastaturen verwendet werden, die leicht auszuspähen sind. Dasselbe gilt grundsätzlich für eine analoge Wählscheibe. Könnte jedoch die Wählscheibe so ausgebildet werden, dass sie nicht mit Ziffern vorgegeben ist, sondern eine beliebige Eingangsposition erkannt wird und von dort ausgehend bei einer Drehbewegung ein Zählwerk die Ziffern Null bis Neun anzeigt, ließe sich dadurch ein erhöhter Sicherheitsstandard verwirkli- chen. A preferred field of use for rotary encoders may be the entry of PIN codes e.g. at ATMs in terms of a numbered dial. Security issues with entering PIN codes so far rely on the use of standard 12-key padlocks that are easy to spy on. The same principle applies to an analog dial. However, if the dial could be designed so that it is not specified with digits, but an arbitrary input position is detected and from there starting from a rotary movement a counter displays the numbers zero to nine, this could realize an increased safety standard.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und günstigen Drehgeber zu schaffen, der auch in sicherheitsrelevanten Bereichen einsetzbar ist. Based on this prior art, the present invention has the object to provide a simple and cheap encoder that can also be used in security-related areas.
Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Drehgeber mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Der optoelektronische Drehgeber ist einerseits in der Lage, eine Winkelposition eines Objekts aufgrund wenigstens eines von einem Objekt reflektierten Lichtstrahls zu bestimmen. Zudem kann eine weitere Messordnung auch eine weitere Zusatzinformation wie z.B. eine Bestätigung eines ausgewählten Wertes erkennen. Beide Messanordnun- gen werden optoelektronisch, das heißt mittels Lichtquelle und Empfänger betrieben. Um eine eindeutige Zuordnung zu erhalten, werden mittels wenigstens eines Abschat- tungselements auf einer Bedienfläche Stellen vorgesehen, an denen ein Durchtritt des von den Lichtquellen ausgesandten Lichts so möglich ist, dass es in die jeweiligen Empfänger reflektiert rückgestrahlt werden kann. Dadurch kann zuverlässig nur ein ganz bestimmtes Signal ausgewertet werden, das die Erkennung eines Maximalwerts der Reflexion auch von reihum nacheinander betriebenen Lichtquellen ermöglicht. Bei Bewegung des Objekts wird so auch eine Verlagerung des Maximalwerts und dessen Zurodung zu den hinsichtlich ihrer Lage bekannten Lichtquellen erkannt, so dass die Drehrichtung des Objekts und auch ein relativer Drehwinkel be- stimmbar werden. Daraus lassen sich Informationen ermitteln, die z.B. der Auswahl einer bestimmten Ziffer eines PIN-Codes entsprechen. Gleichzeitig kann durch eine weitere Messanordnung als Zusatzinformation z.B. eine Bestätigung der ausgewählten Zahlen erkannt werden. Vorzugsweise sind mehrere Gruppen von gleichgeschalteten und im gleichen Winkelabstand zueinander angeordneten Lichtquellen, vorzugsweise LEDs, vorgesehen, die von einer Taktsteuerung getaktet betrieben werden. Bei einer reihum erfolgenden Auswertung ist durch den Takt der Taktsteuerung zuordenbar, von welcher Gruppe an Lichtquellen gerade ein Maximalwert an Strahlungsleistung am Empfänger ein- geht, sodass die Position des Objekts, wie z.B. einer bedienenden Hand auf der Bedienfläche erkannt werden kann. Hiervon ausgehend kann dann bei einer weiteren Bewegung des Objekts die weitere Position relativ zu einer vorherigen Position bestimmt werden, was eine Bestimmung von Drehrichtung und relativem Drehwinkel ermöglicht. This object is achieved by an optoelectronic rotary encoder with the features of claim 1. On the one hand, the optoelectronic rotary encoder is able to determine an angular position of an object based on at least one light beam reflected by an object. In addition, a further measurement order can also recognize additional additional information, such as a confirmation of a selected value. Both measuring arrangements are operated opto-electronically, that is to say by means of light source and receiver. In order to obtain an unambiguous assignment, locations are provided by means of at least one shading element on an operating surface, at which a passage of the light emitted by the light sources is possible so that it can be reflected back into the respective receiver. As a result, only a very specific signal can be reliably evaluated which makes it possible to detect a maximum value of the reflection even of light sources operated in succession. Upon movement of the object, a shift of the maximum value and its addition to the light sources known with regard to their position is thus detected so that the direction of rotation of the object and also a relative angle of rotation can be determined. From this it is possible to determine information which, for example, corresponds to the selection of a specific number of a PIN code. At the same time, for example, confirmation of the selected numbers can be recognized by additional measuring arrangement as additional information. Preferably, a plurality of groups of synchronized and at the same angular distance from each other arranged light sources, preferably LEDs, are provided, which are operated clocked by a clock control. In the case of a sequential evaluation, it can be assigned by the clock of the clock control, from which group of light sources a maximum value of radiant power at the receiver enters, so that the position of the object, such as a serving hand, can be recognized on the control surface. Based on this, the further position relative to a previous position can then be determined during a further movement of the object, which makes it possible to determine the direction of rotation and the relative angle of rotation.
Vorzugsweise werden in den Messanordnungen Kompensationslichtquellen verwendet. Diese Kompensationslichtquellen sind durch eine Vorrichtung zur Regelung der Intensität der Kompensationslichtquelle und/oder der ersten Lichtquelle so geregelt, dass der Empfänger beide Lichteinträge, d.h. das von der ersten Lichtquelle als auch das von der Kompensationslichtquelle stammende Licht mit derselben Intensität wahrnimmt. Die hierfür der ersten Lichtquelle sowie der Kompensationslichtquelle zuzuführenden Ströme können ins Verhältnis gesetzt werden, um daraus die gewünschte Information über die Winkelstellung oder die Betätigung der Bestätigungs- taste zu erhalten. Preferably compensation light sources are used in the measuring arrangements. These compensation light sources are controlled by a device for controlling the intensity of the compensation light source and / or the first light source so that the receiver both light inputs, ie that of the first light source as well perceives the light originating from the compensation light source with the same intensity. The currents to be supplied to the first light source and to the compensation light source can be set in relation to obtain the desired information about the angular position or the actuation of the confirmation key.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Kurzbeschreibung der Figuren Further advantages emerge from the dependent claims and the following description of an embodiment. Brief description of the figures
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Bedienelements, 1 is a perspective view of an operating element,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Bedienelement gemäß Fig. 1. 2 shows a cross section through the operating element according to FIG. 1.
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Bedienelement, 3 is a plan view of the operating element,
Fig. 4 einen Verlauf der Lichtstrahlen bei Bedienung des ringförmigen Bedienelements,  4 shows a course of the light beams when operating the annular control element,
Fig. 5 Regelwerte R bei Bedienung des Bedienelements gemäß Fig. 4,  FIG. 5 control values R during operation of the operating element according to FIG. 4, FIG.
Fig. 6 den Verlauf der Lichtstrahlen bei Bedienung des zentralen Bedienelements, Fig. 7 einen Regelwert bei Bedienung des zentralen Bedienelements, 6 shows the course of the light beams when the central operating element is operated, FIG. 7 shows a control value when operating the central operating element, FIG.
Fig. 8 eine Blockschaltung zum Betrieb des Bedienelements, 8 shows a block circuit for operating the operating element,
Fig. 9 ein Timing bei der Signalverarbeitung. 9 shows a timing in the signal processing.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Detailed description of preferred embodiments
Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen. Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht. The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments are only examples that are not intended to limit the inventive concept to a particular arrangement. Before the invention is described in detail, it should be noted that it is not limited to the respective components of the device and the respective method steps, since these components and methods vary can. The terms used herein are intended only to describe particular embodiments and are not intended to be limiting. In addition, if singular or indefinite articles are used in the specification or claims, this also applies to the majority of these elements unless the overall context clearly makes otherwise clear.
Die Figuren zeigen einen optoelektronischen Drehgeber zur Einstellung oder Regelung von Parametern. Ein bevorzugter Einsatzbereich ist z.B. die Eingabe von PIN- Codes z.B. an Bankautomaten. Eine derartige Lösung kann an einem Bankautomat z.B. gemäß Fig. 1 aufgebaut sein, das heißt auf einer geschlossenen Linie, die im Ausführungsbeispiel eine Kreisform hat, findet sich auf einer Bedienfläche 1.2 eine erste Stelle 1.3, die sinngemäß von einem Objekt 1.1 wie der bedienenden Hand wie eine Wählscheibe eines analogen Telefons bedient werden kann. Diese erste Stelle 1.3 der Bedienfläche 1.2 umgibt eine mittige punktförmige weitere Stelle 1.4 der Be- dienfläche. Bei Bedienung kann die Hand entlang der ersten Stelle 1.3 im Kreis geführt werden, wobei eine dieser ersten Stelle zugeordnete erste Messanordnung die Bewegung des Objekts erfasst und daraus die Position des Objekts relativ zum Drehgeber und gegebenenfalls die Drehrichtung oder Drehgeschwindigkeit erfasst. Unabhängig vom Aufsetzen des Objekts auf der ersten Stelle 1.3 der Bedienfläche 1.2, was einem erkannten Maximum an Reflexion entspricht, kann dort z.B. ein Zähler für die Ziffern Null bis Neun starten. Wird bei der Drehbewegung, die intuitiv wie eine analoge Wählscheibe zu bedienen ist, dann eine bestimmte Zahl vom Benutzer erreicht, kann er diese an der weiteren Stelle 1.4 der Bedienfläche 1.1 durch eine entsprechende Betätigung bestätigen. Es versteht sich jedoch von selbst, dass der Drehgeber auch zur Bestimmung anderer Daten als PIN-Codes eingesetzt werden kann, wie z.B. bei der Eingabe von Koordinaten oder Winkeldaten an Messgeräten, Maschinen oder dergleichen. The figures show an optoelectronic rotary encoder for setting or regulating parameters. A preferred area of use is e.g. the entry of PIN codes e.g. at ATMs. Such a solution may be provided at an ATM, e.g. 1, that is, on a closed line, which in the exemplary embodiment has a circular shape, found on a control surface 1.2, a first point 1.3, which are operated by an object 1.1 as the serving hand as a dial of an analog phone can. This first point 1.3 of the operating surface 1.2 surrounds a central punctiform further point 1.4 of the operating surface. During operation, the hand can be guided in a circle along the first position 1.3, wherein a first measuring arrangement assigned to this first position detects the movement of the object and detects therefrom the position of the object relative to the rotary encoder and optionally the direction of rotation or rotational speed. Regardless of the placement of the object on the first location 1.3 of the operating surface 1.2, which corresponds to a detected maximum of reflection, there may e.g. start a counter for the numbers zero to nine. If, during the rotary movement, which is intuitive to operate like an analog dial, then a certain number is reached by the user, he can confirm this at the further point 1.4 of the control surface 1.1 by a corresponding operation. It goes without saying, however, that the rotary encoder can also be used to determine data other than PIN codes, such as e.g. when entering coordinates or angle data on measuring instruments, machines or the like.
Der optoelektronische Drehgeber ist hinsichtlich seiner Anordnung aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich. Eine erste Messanordnung umfasst mehrere auf einer gedachten, geschlossenen Linie angeordnete erste Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24. Diese ersten Lichtquellen umfassen im Ausführungsbeispiel mehrere Gruppen von gleichgeschalteten Lichtquellen, nämlich die erste Gruppe 2.41 , 2.42, 2.43 und 2.44, die zweite Gruppe 3.11 , 3.12, 3.13 und 3.14, sowie die dritte Gruppe 3.21 , 3.22, 3.23 und 3.24. Es versteht sich von selbst, dass auch mehr oder weniger Gruppen je nach gewünschter Auflösung vorgesehen werden können. Als Hintergrundbeleuchtung 3.3 für diese erste Messanordnung, die z.B. bei Annähe- rung eines Objekts aktiv geschalten wird, sind LEDs vorgesehen. Auch die weiteren Lichtquellen können vorzugsweise als LEDs ausgeführt werden. The optoelectronic rotary encoder can be seen with regard to its arrangement from FIGS. 2 and 3. A first measuring arrangement comprises a plurality of first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, .. 3.24 arranged on an imaginary, closed line. In the exemplary embodiment, these first light sources comprise a plurality of groups of light sources which are the same, namely the first group 2.41, 2.42, 2.43 and 2.44, the second group 3.11, 3.12, 3.13 and 3.14, and the third group 3.21, 3.22, 3.23 and 3.24. It goes without saying that more or fewer groups can be provided depending on the desired resolution. As backlight 3.3 for this first measuring arrangement, which is actively switched, for example, when approaching an object, LEDs are provided. The other light sources can preferably be designed as LEDs.
Diese ersten Lichtquellen senden Licht getaktet, zeitsequentiell aus und werden dazu von einem IC gemäß Fig. 8 angesteuert (z.B. Typ 909.06 der Elmos Semiconduc- tors AG), worauf weiter unten noch eingegangen wird. Den ersten Lichtquellen ist wenigstens ein erster Empfänger 2.3, im Ausführungsbeispiel genau ein Empfänger zum Empfang eines von wenigstens einer der ersten Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24 ausgesandten und von einem Objekt 1.1 reflektierten Lichtstrahls in Form z.B. einer Fotodiode vorgesehen. Dem Empfänger 2.3 ist eine Kompensationslichtquelle 2.12 zugeordnet. Eine Auswertevorrichtung 8.1 in Form des IC ist zur Auswertung der vom Empfänger 2.3 in elektrische Signale umgesetzten Lichtstrahlen und zur Bestimmung einer Position des Objekts relativ zum Drehgeber vorgesehen, wobei aus der Position in Verbindung mit dem bekannten Ort der ersten Lichtquellen und der bei der Bewegung verstrichenen Zeit auch Drehwinkel, Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit bestimmt werden können. These first light sources emit light-clocked, time-sequentially and are driven by an IC according to FIG. 8 (for example Type 909.06 from Elmos Semiconduc tor AG), which will be discussed further below. The first light sources is at least a first receiver 2.3, in the embodiment exactly one receiver for receiving one of at least one of the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 emitted and reflected by an object 1.1 Light beam in the form eg a photodiode provided. The receiver 2.3 is assigned a compensation light source 2.12. An evaluation device 8.1 in the form of the IC is provided for evaluating the light beams converted by the receiver 2.3 into electrical signals and for determining a position of the object relative to the rotary encoder, wherein the position in conjunction with the known location of the first light sources and the movement during the movement Time also rotation angle, direction of rotation and rotation speed can be determined.
Zur Erkennung von Zusatzinformationen ist eine weitere Messanordnung vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel die Ausgabe 8.4 der Tastenbestätigung, also bei einem PIN-Code die Bestätigung der ausgewählten Ziffer als Zusatzinformation be- inhaltet. Die weitere Messanordnung weist wenigstens eine weitere Lichtquelle 2.5 und als Empfänger den wenigstens einen ersten Empfänger 2.3 oder wenigstens einen weiteren Empfänger 2.7 auf, wobei im Ausführungsbeispiel jeweils genau eine weitere Lichtquelle 2.5 und genau ein weiterer Empfänger 2.7 vorgesehen sind. Der Empfänger 2.7, der ebenfalls durch eine Fotodiode gebildet ist, dient dem Empfang des von der weiteren Lichtquelle 2.5 ausgesandten und von einem Objekt 1.1 reflektierten weiteren Lichtstrahls, wie in Fig. 6 dargestellt. Dem weiteren Empfänger 2.7 ist ebenfalls eine LED als weitere Kompensationslichtquelle 2.13 zugeordnet. Ohne Objekt strahlen gemäß Fig.2 die ersten Lichtquellen 2.41 bzw. 2.43 einen Lichtstrahl 2.9 nach oben durch das Bedienelement 1.2 ab. Ebenso strahlt die weitere Lichtquelle in Richtung auf die weitere Stelle 1.4 der Bedienfläche 1.2 einen Lichtstrahl 2.8 ab. Zur Beleuchtung der weiteren Stelle 1.4 kann eine LED 2.14 vorgesehen sein. Während die Hintergrundbeleuchtung 3.3 und die LED 2.14 sichtbares Licht aussenden, wird für die ersten Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24 und die weitere Lichtquelle 2.5 vorzugsweise Licht im nicht sichtbaren Bereich wie z.B. im Infrarotbereich eingesetzt. For detecting additional information, a further measuring arrangement is provided which, in the exemplary embodiment, contains the output 8.4 of the key confirmation, that is to say the confirmation of the selected digit as additional information in the case of a PIN code. The further measuring arrangement has at least one further light source 2.5 and as receiver the at least one first receiver 2.3 or at least one further receiver 2.7, wherein in the exemplary embodiment exactly one further light source 2.5 and exactly one additional receiver 2.7 are provided. The receiver 2.7, which is likewise formed by a photodiode, serves to receive the further light beam emitted by the further light source 2.5 and reflected by an object 1.1, as shown in FIG. The further receiver 2.7 is also assigned an LED as a further compensation light source 2.13. 2, the first light sources 2.41 and 2.43 emit a light beam without an object 2.9 up through the control 1.2 from. Likewise, the further light source radiates toward the further point 1.4 of the control surface 1.2 a light beam 2.8. To illuminate the further point 1.4, an LED 2.14 can be provided. While the backlight 3.3 and the LED 2.14 emit visible light, for the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, 3.24 and the further light source 2.5 preferably light in the non-visible region such as in Infrared area used.
Um eine Reflexionszunahme bzw. -abnähme des ausgesandten Lichts beim Vor- handensein eines Objekts 1.1 zu erkennen, ist wenigstens ein Abschattungselement 2.2, 2.10, 2.11 vorgesehen, das bei einer gedachten kreisförmig geschlossenen Linie, auf der die ersten Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 ,..3.14, 3.21 ,..3.24 angeordnet sind, vorzugsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist, was dann regelmäßig auch zu einer kreisförmigen ersten Stelle 1.3 gemäß Fig. 1 führt. Die Abschattungselemente sind dazu geeignet, bei der ersten Messanordnung gemäß Fig. 4 über die über den Lichtquellen angeordneten Durchtrittsöffnungen den Durchtritt der Lichtstrahlen 2.9 von z.B. der ersten Lichtquelle 2.41 bis zur ersten Stelle 1.3 der Bedienfläche 1.2 zuzulassen. Von dort gelangt bei Vorhandensein eines Objekts 1.1 der am Objekt reflektierte Lichtstrahl 4.1 über die entsprechende Durchtrittsöffnung bis zum ersten Empfänger 2.3. Die Abschattungselemente lassen andererseits für die weitere Messanordnung gemäß Fig. 6 einen Durchtritt des von der weiteren Lichtquelle 2.5 kommenden Lichtstrahl 2.8 bis zur weiteren Stelle 1.4 der Bedienfläche zu. Von dort gelangt bei Vorhandensein des Objekts 1.1 vom Objekt reflektiertes Licht als Lichtstrahl 6.1 in Richtung auf den Empfänger 2.7 wiede- rum durch die Abschattungselemente hindurch. Die Durchtrittsöffnungen sind durch die Abschattungselemente so angeordnet, dass eine Reflexion des ausgesandten Lichts im Bereich des vorhandenen Objekts 1.1 erfolgt. In order to detect a reflection increase or decrease of the emitted light in the presence of an object 1.1, at least one shading element 2.2, 2.10, 2.11 is provided which, in the case of an imaginary circular closed line on which the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 are arranged, preferably substantially rotationally symmetrical, which then regularly leads to a circular first point 1.3 of FIG. The shading elements are suitable in the first measuring arrangement according to FIG. 4 via the passage openings arranged above the light sources for the passage of the light beams 2.9 of e.g. allow the first light source 2.41 to the first position 1.3 of the control surface 1.2. From there, in the presence of an object 1.1, the light beam 4.1 reflected by the object reaches the first receiver 2.3 via the corresponding passage opening. On the other hand, for the further measuring arrangement according to FIG. 6, the shading elements permit a passage of the light beam 2.8 coming from the further light source 2.5 up to the further location 1.4 of the operating surface. From there, in the presence of the object 1.1, light reflected by the object as light beam 6.1 passes in the direction of the receiver 2.7 through the shading elements. The passage openings are arranged by the shading elements so that a reflection of the emitted light takes place in the region of the existing object 1.1.
Fig. 3 verdeutlicht, dass die ersten Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24 auch in den einzelnen Gruppen in gleichem Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Diese Gruppen von Lichtquellen werden getaktet, zeitsequentiell betrieben sind, wie sich dies z.B. aus Fig. 8 ergibt. In Fig. 8 weist der IC 8.1 dazu auf der Seite links oben drei Ausgänge 8.6, 8.7 und 8.8 aus, über die die Gruppen erster Lichtquellen getaktet angesteuert werden. Mit diesem Takt wird über einen vierten Ausgang 8.10 des IC 8.1 auch die weitere Lichtquelle 2.5 in Fig. 8 links unten angesteuert. Getaktet angesteuert werden auch die den Empfängern 2.3 und 2.7 zugeordneten Kompensationslichtquellen 2.12 und 2.13 über den Kompensationsaus- gang 8.9. An die Eingangskanäle 8.12 des IC 8.1 sind der erste Empfänger 2.3 und ggf. der zweite Empfänger 2.7 angeschlossen, die über einen internen Umschalter 8.11 ausgewählt werden können. Fig. 3 illustrates that the first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, .. 3.14, 3.21, .. 3.24 are arranged in the individual groups at the same angular distance from each other. These groups of light sources are clocked, time-sequentially operated, as shown for example in FIG. 8. In Fig. 8, the IC 8.1 to on the top left side three outputs 8.6, 8.7 and 8.8, over which the groups first Light sources are controlled clocked. With this clock, the further light source 2.5 in Fig. 8 on the left bottom is controlled via a fourth output 8.10 of the IC 8.1. The compensation light sources 2.12 and 2.13 assigned to the receivers 2.3 and 2.7 are also actuated in a clocked manner via the compensation output 8.9. To the input channels 8.12 of the IC 8.1, the first receiver 2.3 and possibly the second receiver 2.7 are connected, which can be selected via an internal switch 8.11.
Die erste und/oder die weitere Messanordnung weisen wenigstens eine dem ersten Empfänger 2.3 bzw. dem weiteren Empfänger 2.7 zugeordnete Kompensationslichtquelle 2.12 bzw. 2.13 auf, die Licht an den ersten bzw. weiteren Empfänger aussendet. The first and / or the further measuring arrangement have at least one compensation light source 2.12 or 2.13 assigned to the first receiver 2.3 or the further receiver 2.7, which emits light to the first or further receiver.
Im IC 8.1 ist eine aus der EP 0 706 648 B1 an sich bekannte Vorrichtung zur Rege- lung der Intensität des von der wenigstens einen ersten Lichtquelle 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24 ausgesandten, am ersten Empfänger 2.3 ankommenden Lichts und des von der ersten Kompensationslichtquelle 2.12 ausgesandten, am ersten Empfänger 2.3 ankommenden Lichts mittels eines Regelwerts vorgesehen. Die Intensität des Lichts wird so geregelt, dass der Empfänger 2.3 die we- nigstens eine erste Lichtquelle und die erste Kompensationslichtquelle 2.12 mit gleicher Intensität wahrnimmt. Die Auswertevorrichtung nutzt dann diesen sich zur Wahrnehmung mit gleicher Intensität ergebenden Regelwert 5.11 5.32 beim Betrieb der reihum betriebenen Lichtquellen gleichzeitig zur Erkennung der Position und/oder Drehrichtung des Objekts 1.1 relativ zum Drehgeber aus. Da bei jeder Be- wegung des Objekts 1.1 sich die Lichtverhältnisse ändern, findet eine konstante Nachregelung statt, sodass auch zeitabhängig die Position des Objekts bestimmt werden kann. Durch die sich ändernde Position kann die Drehrichtung sowie die relative Winkelposition und in Verbindung mit der Zeit die Drehgeschwindigkeit entlang der kreisförmigen ersten Stelle 1.3 des Bedienfelds 1.2 berechnet werden. Ebenso wird damit die Bestätigung über die weitere Stelle 1.4 bei Annäherung des Objekts 1.1 und beim anschließenden Entfernen des Objekts erkannt. Zur Verstärkung der Reflexion können, müssen aber nicht auf der über dem wenigstens einen Abschattungselement 2.2, 2.10, 2.11 angeordneten Bedienfläche 1.2 an der ersten Stelle 1.3 bzw. an der weiteren Stelle 1. 4 die Reflexion der Lichtstrahlen unterstützende Vertiefungen bzw. Erhebungen gemäß Fig. 2 vorgesehen werden. In IC 8.1, a device known per se from EP 0 706 648 B1 for regulating the intensity of the emitted light emitted by the at least one first light source 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, .. 3.24, provided at the first receiver 2.3 incoming light and of the first compensation light source 2.12 emitted, the first receiver 2.3 incoming light by means of a control value. The intensity of the light is controlled so that the receiver 2.3 perceives the at least one first light source and the first compensation light source 2.12 with the same intensity. The evaluation device then uses this control value 5.11 5.32, which results in perception with the same intensity, simultaneously to detect the position and / or direction of rotation of the object 1.1 relative to the rotary encoder during operation of the light sources operated in turn. Since the lighting conditions change with each movement of the object 1.1, a constant readjustment takes place so that the position of the object can also be determined over time. Due to the changing position, the direction of rotation and the relative angular position and in conjunction with the time the rotational speed along the circular first point 1.3 of the control panel 1.2 can be calculated. Likewise, the confirmation of the further location 1.4 is thus recognized when approaching the object 1.1 and during the subsequent removal of the object. To reinforce the reflection can, but not on the above the at least one shading element 2.2, 2.10, 2.11 arranged control surface 1.2 at the first position 1.3 and at the other point 1. 4, the reflection of the light beams supporting depressions or elevations according to FIG. 2 are provided.
Bei einer Bewegung des Objekts z.B. entlang der ersten Stelle 1.3 des Bedienfelds 1.2 beginnend über der ersten Lichtquelle 2.4.1 in Fig. 3 links auf der 9 Uhr Position im Uhrzeigersinn über die ersten Lichtquellen 3.11 , 3.21 , 2.42, 3.12, 3.22 usw. hinweg ergibt sich ein Bild gemäß Fig. 5. In Fig. 5 ist auf der Abszisse die Winkelpositi- on W und auf der Ordinate der Regelwert R angegeben. Nähert sich das Objekt 1.1 von links unten der ersten Lichtquelle, steigt der zu dieser ersten Lichtquelle 2.41 gehörende Regelwert 5.11 allmählich bis zu seinem Maximalwert an, der im Ausführungsbeispiel gleich der Winkelposition von 0 Grad gesetzt ist. Wird das Objekt über die weiteren Lichtquellen weitergeführt, so sinkt dieser Regelwert 5.11 wieder ab, jedoch steigt dann zunächst der Regelwert 5.21 für die benachbarte erste Lichtquelle 3.11 an und bei Fortsetzung der Bewegung dann nacheinander der Regelwert 5.31 für die weitere Lichtquelle 5.21 und der Regelwert 5.12 für die erste Lichtquelle 2.42 an, während die vorherigen wieder abfallen. Da die Position der ersten Lichtquellen jedoch bekannt ist, kann damit auch auf die Position des Objekts im Verhältnis zum Drehgeber bzw. relativ zur Position beim Maximalwert an der ersten Lichtquelle 2.41 geschlossen werden. Über Software kann dann das erste Auftreffen des Objekts als eine Nullwinkelposition definiert werden, sodass die weitere Bewegung dann nacheinander in der Steuerung bei einer PIN-Code-Eingabe Ziffern frei gibt, die vom Be- diener an geeigneter Stelle, z.B. innerhalb der Stelle 1.3 abzulesen sind. Aus einer Verrechnung von Position und Zeit können dann an Ausgabekanälen des IC 8.1 Informationen wie z.B. am Ausgabekanal 8.2 die Drehrichtung, am Ausgabekanal 8.3 die Drehschritte abgegriffen werden. In a movement of the object e.g. along the first position 1.3 of the control panel 1.2 beginning above the first light source 2.4.1 in Fig. 3 left on the 9 o'clock position clockwise over the first light sources 3.11, 3.21, 2.42, 3.12, 3.22, etc. results in an image shown in FIG 5. In Fig. 5, the abscissa represents the angular position W and the ordinate represents the control value R. When the object 1.1 approaches from the bottom left of the first light source, the control value 5.11 belonging to this first light source 2.41 gradually rises to its maximum value, which in the exemplary embodiment is set equal to the angular position of 0 degrees. If the object is continued via the further light sources, then this control value 5.11 decreases again, but first the control value 5.21 for the adjacent first light source 3.11 increases and then the control value 5.31 for the further light source 5.21 and the control value 5.12 successively continue the movement for the first light source 2.42, while the previous ones fall off again. However, since the position of the first light sources is known, it is thus also possible to deduce the position of the object in relation to the rotary encoder or relative to the position at the maximum value at the first light source 2.41. Through software, the first impact of the object can then be defined as a zero-angle position, so that the further movement then successively releases in the control, in a PIN-code entry, digits which are selected by the operator at a suitable location, e.g. within 1.3. Offsetting position and time can then be used on output channels of the IC 8.1 to provide information such as e.g. on the output channel 8.2 the direction of rotation, on the output channel 8.3 the turning steps are tapped.
Grundsätzlich ist die weitere Messanordnung gemäß den Figuren 6 und 7 analog zur ersten Messanordnung ausgebildet. Auch hier erfolgt eine Kompensation über eine Vorrichtung zur Regelung der Intensität dahingehend, dass das von der weiteren Lichtquelle 2.5 ausgesandte und am Objekt 1.1 reflektierte Licht, das vom weiteren Empfänger 2.7 - oder in einer zeichnerisch nicht dargestellten Ausführungsform auch vom ersten Empfänger 2.3 - empfangen und in elektrische Signale umgesetzt wird dort mit gleicher Intensität wahrgenommen wird, wie das von der weiteren Kompensationslichtquelle 2.13 in den Empfänger eingestrahlte Licht. Hieraus wird ebenfalls ein Regelwert ermittelt, der über die Zeit T aufgetragen bei der Annäherung des Objekts 1.1 ungefähr den in Fig. 7 dargestellten Verlauf zeigt. Ohne aufgelegten Finger ergibt sich der Regelwert 7.2, wird jedoch der Finger aufgelegt, ergibt sich der Regelwert 7.1 , sodass eine Annäherung und eine Betätigung der weiteren Stelle 1.4 zuverlässig erkannt werden kann. Aus diesem Verlauf wird am IC 8.1 am Ausgabekanal 8.4 die Tastenbetätigung und am Ausgabekanal 8.5 die Annäherung des Ob- jekts 1.1 ausgegeben. In principle, the further measuring arrangement according to FIGS. 6 and 7 is designed analogously to the first measuring arrangement. Here, too, a compensation takes place via a device for controlling the intensity to the effect that the light emitted by the further light source 2.5 and reflected at the object 1.1, that of the other receiver 2.7 - or in an embodiment not shown in the drawing Also received by the first receiver 2.3 - and converted into electrical signals is perceived there with the same intensity as the radiated from the other compensation light source 2.13 in the receiver light. From this, a control value is likewise determined which, when the object 1.1 approaches the time T, plots approximately the course shown in FIG. 7. Without applied finger results in the control value 7.2, but if the finger is placed, the result is the control value 7.1, so that an approach and an actuation of the other point 1.4 can be reliably detected. From this process, the keystroke is output on the IC 8.1 on the output channel 8.4 and the approach of the object 1.1 on the output channel 8.5.
Figur 9 zeigt das Timing bei der Signalverarbeitung bei Betrieb des Bedienfelds. Zur Vereinfachung sind in den Figuren lediglich wenige Taktpulse dargestellt. In der Praxis werden z.B. jeweils etwa 40 Taktwechsel eingesetzt. Ein Takt umfasst dabei je- weils ein Wirksamschalten der ersten Lichtquellen oder der weiteren Lichtquelle sowie einen zugehörigen Kompensationstakt, in dem die Kompensationslichtquellen wirksam geschaltet werden. Die Kompensationslichtquellen werden gemäß dem Timing für den Kompensationsausgang 8.9 stets auf Lücke zu dem wirksam Schalten der Lichtquellen gesteuert. Gemäß Fig. 9 gibt es zwei Zeitbereiche 9.1 und 9.2. Im Zeitbereich 9.1 werden nacheinander über die Ausgänge 8.6, 8.7 und 8.8 die drei Gruppen von ersten Lichtquellen 2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , .. 3.14, 3.21 , .. 3.24 wirksam geschalten, während in diesem Zeitbereich die weitere Messanordnung inaktiv ist, wie sich durch die Ansteuerung für den internen Umschalter 8.11 ergibt. Wird der Umschalter 8.11 betätigt, startet der weitere Zeitbereich 9.2, über den nun der Ausgang 8.10 für die weitere Lichtquelle 2.5 wirksam geschaltet wird, sodass in dieser Zeitperiode die weitere Stelle 1.4 des Bedienfelds 1.2 aktiv geschaltet ist. Im Zeitbereich 9.1 kann damit die relative Winkelposition sowie die Drehbewegung erkannt werden, im Zeitbereich 9.2 die Betätigung der weiteren Stelle 1.4 in der Mitte des Betätigungsfelds. FIG. 9 shows the timing during signal processing during operation of the control panel. For simplicity, only a few clock pulses are shown in the figures. In practice, e.g. each used about 40 clock changes. In this case, one cycle in each case comprises an activation of the first light sources or of the further light source as well as an associated compensation cycle in which the compensation light sources are effectively switched. The compensation light sources are always controlled in accordance with the timing for the compensation output 8.9 gap to the effective switching of the light sources. According to FIG. 9, there are two time ranges 9.1 and 9.2. In the time domain 9.1, the three groups of first light sources 2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, 3.14, 3.21, .. 3.24 are activated in succession via the outputs 8.6, 8.7 and 8.8, while in this time range the further measuring arrangement is inactive , as shown by the control for the internal switch 8.11. If the changeover switch 8.11 is actuated, the further time range 9.2, via which the output 8.10 for the further light source 2.5 is now activated, starts, so that in this time period the further point 1.4 of the control panel 1.2 is activated. In the time range 9.1 so that the relative angular position and the rotational movement can be detected, in the time range 9.2 the operation of the other point 1.4 in the middle of the field of operation.
Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Änderungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen. Bezugszeichenliste It will be understood that this description is susceptible of various modifications, changes and adaptations, ranging from equivalents to the appended claims. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1.1 Objekt  1.1 object
1.2 Bedienfläche  1.2 Control surface
1.3 Erste ringförmige Bedienfläche  1.3 First annular control surface
1.4 Weitere mittige Bedienfläche  1.4 Additional central control surface
2.1 Platine  2.1 board
2.2 zweites ringförmiges Abschattungselement  2.2 second annular shading element
2.3 erster Empfänger / zentrale Photodiode  2.3 first receiver / central photodiode
2.5 weitere Lichtquelle / LED für 1.4  2.5 additional light source / LED for 1.4
2.6 Beleuchtung / LED für sichtbares Licht  2.6 Lighting / LED for visible light
2.7 weiterer Empfänger / Photodiode für 1.4  2.7 further receiver / photodiode for 1.4
2.8 Lichtstrahl von 2.5  2.8 Beam of 2.5
2.9 Lichtstrahl von 2.41 bzw. 2.43  2.9 Beam of 2.41 and 2.43 respectively
2.10 erstes Abschattungselement  2.10 first shading element
2.11 drittes Abschattungselement  2.11 third shading element
2.12 erste Kompensations-Lichtquelle/LED  2.12 first compensation light source / LED
2.13 weitere Kompensations-Lichtquelle/LED  2.13 further compensation light source / LED
2.14 sichtbares Licht von 2.6  2.14 visible light from 2.6
2.41 , ... 2.44 erste Lichtquellen / erste Gruppe von vier gleichgeschalteten LEDs 3.11 , .., 3.14 erste Lichtquellen / zweite Gruppe von vier gleichgeschalteten LEDs 3.21 , .., 3.24 erste Lichtquellen / dritte Gruppe von vier gleichgeschalteten LEDs 2.41, ... 2.44 first light sources / first group of four LEDs in parallel 3.11, .., 3.14 first light sources / second group of four LEDs in parallel 3.21, .., 3.24 first light sources / third group of four LEDs connected in the same way
3.3 LED für Hintergrundbeleuchtung3.3 LED for backlight
.1 Am Finger 1.1 reflektierter Lichtstrahl  .1 Light beam reflected at finger 1.1
5.11 Regelwert bei Überstreichen der LED 2.41  5.11 Control value when sweeping the LED 2.41
5.12 Regelwert bei Überstreichen der LED 2.42  5.12 Control value when sweeping the LED 2.42
5.13 Regelwert bei Überstreichen der LED 2.43  5.13 Control value when passing the LED 2.43
5.14 Regelwert bei Überstreichen der LED 2.44  5.14 Control value when sweeping LED 2.44
5.21 Regelwert bei Überstreichen der LED 3.11  5.21 Control value when sweeping the LED 3.11
5.22 Regelwert bei Überstreichen der LED 3.12  5.22 Control value when sweeping the LED 3.12
5.31 Regelwert bei Überstreichen der LED 3.21  5.31 Control value when sweeping the LED 3.21
5.32 Regelwert bei Überstreichen der LED 3.22 5.32 Control value when sweeping the LED 3.22
.1 am Finger reflektierter Lichtstrahl von 2.5  .1 reflected light beam of 2.5 at the finger
7.1 Regelwert bei aufgelegtem Finger  7.1 Control value with finger applied
7.2 Regelwert ohne aufgelegten Finger 7.2 Control value without applied fingers
.1 Auswertevorrichtung / IC .1 evaluation device / IC
.2 Ausgabe der Drehrichtung .2 Output of the direction of rotation
.3 Ausgabe der Drehschritte .3 Output of the turning steps
.4 Ausgabe der Betätigung von 1.3 .4 Output of the operation of 1.3
.5 Ausgabe der Annäherung an 1.3 .5 Output of approach to 1.3
.6 Erster Ausgang des IC .6 First output of the IC
.7 Zweiter Ausgang des IC .7 Second output of the IC
.8 Dritter Ausgang des IC .8 Third output of the IC
.9 Kompensationsausgang des IC .9 Compensation output of the IC
.10 Vierter Ausgang des IC .10 Fourth output of the IC
.11 Interner Umschalter für Eingangskanalwahl .11 Internal switch for input channel selection
.12 Eingangskanäle des IC .12 input channels of the IC
.1 Zeitbereich .1 time range
.2 Zeitbereich  .2 time range

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Optoelektronischer Drehgeber zur Einstellung oder Regelung von Parametern mit 1. Optoelectronic rotary encoder for setting or controlling parameters
- einer ersten Messanordnung umfassend - comprising a first measuring arrangement
- mehrere auf einer gedachten geschlossenen Linie angeordnete, erste Lichtquellen (2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 ,..3.14, 3.21 ,..3.24), die Lichtstrahlen getaktet, zeitsequenziell aussenden, - several first light sources (2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11,..3.14, 3.21,..3.24) arranged on an imaginary closed line, which emit light beams in a clocked, time-sequenced manner,
- wenigstens einem ersten Empfänger (2.3) zum Empfang eines von wenigstens einer der ersten Lichtquellen ausgesandten und von einem Objekt (1.1 ) reflektierten ersten Lichtstrahls (4.1 ), - at least one first receiver (2.3) for receiving a first light beam (4.1) emitted by at least one of the first light sources and reflected by an object (1.1),
- wobei eine Auswertevorrichtung (8.1 ) vorgesehen ist zur Auswertung eines vom Empfänger (2.3) empfangenen, in elektrische Signale umgesetzten Lichts und zur Bestimmung einer Position des Objekts (1.1 ) relativ zum Drehgeber, - wherein an evaluation device (8.1) is provided for evaluating a light received by the receiver (2.3) and converted into electrical signals and for determining a position of the object (1.1) relative to the rotary encoder,
- sowie mit einer weiteren Messanordnung zur Erkennung einer Zusatzinformation (8.4) ebenfalls mittels der Auswertevorrichtung (8.1 ), - and with a further measuring arrangement for detecting additional information (8.4), also by means of the evaluation device (8.1),
dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messanordnung wenigstens eine weitere Lichtquelle (2.5) und den wenigstens einen Empfänger (2.3) oder wenigstens einen weiteren Empfänger (2.7) jeweils zum Empfang eines von der weiteren Lichtquelle (2.5) ausgesandten und an einem Objekt (1.1 ) reflektierten weiteren Lichtstrahls (6.1 ) aufweist, und characterized in that the further measuring arrangement has at least one further light source (2.5) and the at least one receiver (2.3) or at least one further receiver (2.7), each for receiving a light emitted by the further light source (2.5) and reflected on an object (1.1). further light beam (6.1), and
dass wenigstens ein Abschattungselement (2.2, 2.10, 2.11 ) vorgesehen ist, das geeignet ist, einen Durchtritt von ersten Lichtstrahlen (4.1 ) der ersten Messanordnung zu und von einer der gedachten geschlossenen Linien zugeordneten ersten Stelle (1.3) einer Bedienfläche (1.2) unter Reflexion der ausgesandten ersten Lichtstrahlen (4.1 ) in den ersten Empfänger (2.3) zuzulassen und einen Durchtritt von weiteren Lichtstrahlen (6.1 ) der weiteren Messanordnung zu und von einer weiteren Stelle (1.4) der Bedienfläche (1.2) unter Reflexion der ausgesandten weiteren Lichtstrahlen (6.1 ) in den ersten Empfänger (2.3) oder in den weiteren Empfänger (2.7) zuzulassen. in that at least one shading element (2.2, 2.10, 2.11) is provided, which is suitable for allowing first light rays (4.1) of the first measuring arrangement to pass through to and from a first point (1.3) of a control surface (1.2) assigned to the imaginary closed lines, with reflection of the emitted first light rays (4.1) into the first receiver (2.3) and a passage of further light rays (6.1) of the further measuring arrangement to and from a further point (1.4) of the control surface (1.2) with reflection of the emitted further light rays (6.1) in the first receiver (2.3) or in the further receiver (2.7).
2. Drehgeber nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stelle2. Rotary encoder according to claim 1, characterized in that the first digit
(1.3) der Bedienfläche (1.2) ringförmig die mittige punktförmige weitere Stelle(1.3) of the control surface (1.2) is the central point-shaped additional point in a ring
(1.4) . der Bedienfläche (1.2) umgibt. (1.4) . the control surface (1.2).
3. Drehgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Lichtquellen (2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , ..3.14, 3.21 , ..3.24) mehrere Gruppen von gleichgeschalteten, reihum auf einer die geschlossene Linie bildenden Kreislinie angeordneten Lichtquellen umfassen, wobei die Lichtquellen innerhalb einer Gruppe im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind und wobei die Gruppen von Lichtquellen getaktet, zeitsequentiell betrieben sind. 3. Rotary encoder according to claim 1 or 2, characterized in that the first light sources (2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, ..3.14, 3.21, ..3.24) several groups of synchronized, in turn on a circular line forming the closed line arranged light sources, the light sources within a group being arranged at the same angular distance from one another and the groups of light sources being operated in a clocked, time-sequenced manner.
4. Drehgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den ersten Lichtquellen (2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , ..3.14, 4. Rotary encoder according to one of the preceding claims, characterized in that the first light sources (2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, ..3.14,
3.21 , ..3.24) genau ein Empfänger (2.3) zugeordnet ist. 3.21, ..3.24) exactly one receiver (2.3) is assigned.
5. Drehgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messanordnung und/oder die weitere Messanordnung wenigstens eine dem ersten Empfänger (2.3) bzw. dem weiteren Empfänger (2.7) zugeordnete Kompensationslichtquelle (2.12, 2.13) aufweist zur Aussendung von Licht an den ersten bzw. den weiteren Empfänger. 5. Rotary encoder according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring arrangement and / or the further measuring arrangement has at least one compensation light source (2.12, 2.13) assigned to the first receiver (2.3) or the further receiver (2.7) for emitting light to the first or subsequent recipient.
6. Drehgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Regelung der Lichtintensität des von der wenigstens einen ersten Lichtquelle (2.41 , 2.42, 2.43, 2.44, 3.11 , ..3.14, 3.21 ,..3.24) ausgesandten, am ersten Empfänger (2.3) ankommenden Lichts und/oder des von der ersten Kompensationslichtquelle (2.12) ausgesandten, am ersten Empfänger (2.3) ankommenden Lichts unter Bildung eines Regelwerts so vorgesehen ist, dass der erste Empfänger (2.3) die wenigstens eine erste Lichtquelle und die erste Kompensationslichtquelle mit gleicher Intensität wahrnimmt, wobei die Auswertevorrichtung (8.1 ) den sich zur Wahrnehmung mit gleicher Intensität ergebenden Regelwert (5.11 5.32) beim Betrieb der reihum betriebenen ersten Lichtquellen zur Erkennung der Winkelposition und/oder Drehrichtung des Objekts (1.1 ) relativ zum Drehgeber auswertet. 6. Rotary encoder according to claim 5, characterized in that a device for regulating the light intensity of the at least one first light source (2.41, 2.42, 2.43, 2.44, 3.11, ..3.14, 3.21, ..3.24) emitted at the first receiver (2.3) incoming light and / or the light emitted by the first compensation light source (2.12) and arriving at the first receiver (2.3) to form a control value is provided in such a way that the first receiver (2.3) has the at least one first light source and the first compensation light source with the same intensity, the evaluation device (8.1) evaluating the control value (5.11 5.32) resulting from the perception with the same intensity when the first light sources, which are operated in turn, are operated to detect the angular position and / or direction of rotation of the object (1.1) relative to the rotary encoder.
7. Drehgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über dem wenigstens einen Abschattungselement (2.2, 2.10, 2.11 ) angeordnete Bedienfläche (1.2) an der ersten Stelle (1.3) bzw. an der weiteren Stelle (1.4) die Totalreflexion der Lichtstrahlen unterstützende Vertiefungen bzw. Erhebungen aufweist. 7. Rotary encoder according to one of the preceding claims, characterized in that the control surface (1.2) arranged above the at least one shading element (2.2, 2.10, 2.11) at the first point (1.3) or at the further point (1.4) the total reflection of the Has depressions or elevations that support light rays.
8. Drehgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rechenmittel vorgesehen sind, die bei Annäherung eines Objekts (1.1 ) ein Maximum an Reflexion der ersten Lichtstrahlen (4.1 ) als Ausgangspunkt wahrnehmen und davon ausgehend bei einer Bewegung des Objekt und damit des Maximums an Reflexion entlang der gedachten Linie eine relative Winkelposition zum Ausgangspunkt bestimmen. 8. Rotary encoder according to one of the preceding claims, characterized in that computing means are provided which, when an object (1.1) approaches, perceive a maximum reflection of the first light rays (4.1) as the starting point and, based on this, when the object moves and thus the maximum determine a relative angular position to the starting point by reflection along the imaginary line.
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