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
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DE4412044A
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Norbert Aldiek
Gernot Mast
Martin Argast
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Leuze Electronic GmbH and Co KG
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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 An saying 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 39 32 844 bekannt. 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. 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. Die Ablenkvorrichtung, deren Drehachse ebenfalls senkrecht zur Ebene an­ geordnet ist, ist von einem Polygonspiegelrad gebildet.A device of this type is known from DE-PS 39 32 844. At this The device is based on a triangulation principle the distance sensor with which obstacles entering a plane are detected that can. The transmitter, which can be formed by a light-emitting diode, and the Receiver, suitably from a one-dimensional photodiode ray is formed are arranged along a straight line perpendicular to the plane net. The deflection device, whose axis of rotation is also perpendicular to the plane is arranged, is formed by a polygon 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. Die Größe des Winkels be­ grenzt das Auflösungsvermögen der Vorrichtung im Fernbereich. Zudem können bei einer derartigen Vorrichtung Sendelichtstrahlen innerhalb der Vorrichtung auf den Empfänger zurückgestreut werden. Diese Rückstreuungen überlagern sich mit den von den Hindernissen empfangenen Empfangslichtstrahlen und können so zu Meßwertverfälschungen führen.With such an arrangement of the transmitter, the receiver and the deflection device close the transmitted light beam and the received light beam at Scanning the plane a certain angle. The size of the angle be limits the resolving power of the device in the long range. You can also in such a device, transmitted light beams within the device be scattered back to the recipient. Superimpose this backscatter with the received light beams received by the obstacles and can lead to falsified measurements.

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 invention has for its object a device of the beginning ge named type so that objects in the entire surveillance area can be recognized richly and without errors.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildun­ gen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-13 beschrieben. To solve this problem are the characterizing features of the claim 1 provided. Advantageous embodiments and useful training gene 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. Dabei ist die Vorrichtung zweck­ mäßigerweise als Distanzsensor ausgebildet, wobei die Entfernungsmessung nach dem Phasenmeßprinzip erfolgt.Due to the coaxial arrangement of the transmitter, the receiver and the deflection device, in particular, objects can also be reliably detected Distances to the device are very small. The device is intended moderately designed as a distance sensor, the distance measurement according to the phase measurement principle.

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 backscatter the transmitted light rays in the measurement values exclude within the device in the receiver, the Vorrich tion on a shielding device that the transmitted light beams from the Emp light beam separates.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zei­ gen:The invention is explained below with reference to the drawings. It shows gene:

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. Die Vorrichtung 1 weist einen Sender 2, einen Empfänger 3 und eine Ablenkvorrichtung 4 auf, die in einem Gehäuse 5 integriert sind.In the drawings, an optoelectronic device 1 for detecting objects in a monitoring area is shown. The device 1 has a transmitter 2 , a receiver 3 and a deflection device 4 , which are integrated in a housing 5 .

Das Gehäuse 5 weist zweckmäßigerweise die Form eines Zylinders auf. Die Vorrichtung 1 ist als Distanzsensor ausgebildet, wobei die Bestimmung der Di­ stanzen der Gegenstände zur Vorrichtung 1 nach dem Phasenmeßprinzip erfolgt. Der Sender 2 ist von einer Laserdiode gebildet. Die vom Sender 2 emittierten Sendelichtstrahlen 6 werden mit einer vorgegebenen Modulationsfrequenz am­ plitudenmoduliert und mittels einer Sendeoptik 7 fokussiert. Die fokussierten Sendelichtstrahlen 6 werden an der Ablenkvorrichtung 4 abgelenkt und durch ein in der Gehäusewand integriertes Austrittsfenster 8 geführt. 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 housing 5 expediently has the shape of a cylinder. The device 1 is designed as a distance sensor, with the determination of the punching of the objects to the device 1 taking place according to the phase measurement principle. The transmitter 2 is formed by a laser diode. The transmission light beams 6 emitted by the transmitter 2 are amplitude-modulated at a predetermined modulation frequency and focused by means of a transmission optics 7 . The focused transmitted light beams 6 are deflected at the deflection device 4 and guided through an exit window 8 integrated in the housing wall. The received light rays 9 diffusely reflected by an object arranged in the monitored area reach the device 1 via the exit window 8 , are deflected by the deflecting device 4 and focused on the receiver 3 by means of a receiving optic 10 .

Die am Ausgang des Empfängers 3 anstehenden Empfangssignale werden in einer nicht dargestellten Auswerteeinheit ausgewertet. 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. Diese Phasendifferenz wird bei vor­ gegebener Modulationsfrequenz in die Distanz des Gegenstands zur Vorrichtung 1 umgerechnet.The received signals at the output of the receiver 3 are evaluated in an evaluation unit, not shown. To determine the Di stance 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. At a given modulation frequency, this phase difference is converted into the distance of the object from 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. 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. Durch diese Strahlführung können auch Gegenstände, die unmittelbar vor der Vorrichtung 1 angeordnet sind, erfaßt werden.The deflection device 4 is rotatably mounted in the housing 5 with respect to the axis of rotation D, the transmitter 2 and the receiver 3 being arranged axially along the axis of rotation D. The transmitted light beams 6 and the received light beams 9 are deflected at the deflection device 4 transversely to the axis of rotation D and penetrate the exit window 8 as a parallel beam. Objects that are arranged directly in front of the device 1 can also be detected by this beam guidance.

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. Diese Ebene, die seitlich von der Ausdehnung des Austrittsfensters 8 begrenzt wird, bildet den Überwachungsbe­ reich.The deflection device 4 is driven by a motor 11 and rotates at a predetermined speed about the axis of rotation D. By rotating the deflection device 4 , the transmitted light beams 6 are periodically deflected perpendicular to the axis of rotation D within a plane. This level, which is limited laterally by the extent of the exit window 8 , forms the Rich 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 current angular position of the deflection device 4 and thus the angular position of the transmitted light beam 6 in the monitoring area is detected with an incremental encoder (not shown ) arranged on the deflection device 4 .

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 together with the distance values for determining the absolute location of the objects in excess area used.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist die Ablenkvor­ richtung 4 einen elliptischen Drehspiegel 12 mit einer ebenen Oberfläche auf. Der Drehspiegel 12 sitzt auf einem Aufsatz 13 auf, der mit dem Motor 11 ange­ trieben wird. Die Oberfläche des Drehspiegels 12 ist bezüglich der auftreffenden Sende- 6 und Empfangslichtstrahlen 9 um einen Winkel von 450 geneigt. 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. 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. Dasselbe gilt für die als parallele Strahlenbündel auf den Drehspiegel 12 auftreffenden Empfangslichtstrahlen 9.In the first embodiment shown in Fig. 1, the Ablenkvor direction 4 has an elliptical rotating mirror 12 with a flat surface. The rotating mirror 12 sits on an attachment 13 which is driven by the motor 11 . The surface of the rotating mirror 12 is inclined at an angle of 450 with respect to the incident transmission 6 and reception light beams 9 . The lengths of the semiaxes of the ellipse of the rotating mirror 12 are selected in a ratio of 1: √, so that the projection of the ellipse onto the planes of incidence of the transmitted 6 and received light beams 9 results in a circular disk. 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. The same applies to the received light beams 9 which strike the rotating mirror 12 as parallel beams.

Der Sender 2 und der Empfänger 3 sind bezüglich des Drehspiegels 12 auf der­ selben Seite angeordnet. 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. 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.The transmitter 2 and the receiver 3 are arranged on the same side with respect to the rotating mirror 12 . The diameter of the receiving optics 10 is considerably larger than the diameter of the transmitting optics 7 , which is arranged between the rotating mirror 12 and the receiving optics 10 . As a result, the transmitted light rays 6 hit the center of the rotating mirror 12 , while the receiving light rays 9 , which are guided in the edge regions 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. Die Sendelichtstrahlen 6 treffen auf den inneren Drehspiegel 14, der bezüglich der Einfallsrichtung der Sendelichtstrahlen 6 um 450 geneigt ist.In the embodiment shown in FIG. 2, the deflection device 4 has two elliptical, concentrically arranged rotating mirrors 14 , 15 which are inclined at an angle of 900 to one another. The transmitted light beams 6 strike the inner rotating mirror 14 , which is inclined by 450 with respect to the direction of incidence of the transmitted light beams 6 .

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. Die Empfangslichtstrahlen 9 treffen in einem Winkel von 45° auf den äußeren Drehspiegel.The received light rays 9 meet the outer rotating mirror 15 , which has an elliptical recess in its center, in which the inner rotating mirror 14 is arranged. The received light beams 9 strike the outer rotating mirror at an angle of 45 °.

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. Der Sender 2 und der Empfänger 3 sind bezüglich der Drehspiegel 14, 15 auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet. 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.The lengths of the semiaxes of the elliptical rotating mirrors 14 , 15 are again selected in a ratio of 1: √, so that the projection of the ellipses onto the one plane of the transmitting 6 and receiving light beams results in 9 circular disks. The transmitter 2 and the receiver 3 are arranged on opposite sides with respect to the rotating mirrors 14 , 15 . As a result, in contrast to the first exemplary embodiment, the transmitted 6 and received light beams 9 run only parallel between the exit window 8 and the deflection device 4 .

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. Insbesondere können der­ artige Rückstreuungen durch Reflexion der Sendelichtstrahlen 6 am Austrittsfen­ ster 8 auftreten.When the transmitted light beams 6 pass through the device 1 , backscattering of the transmitted light into the receiver 3 can occur, which can significantly falsify the result of the distance measurement. In particular, the like backscattering can occur by reflection of the transmitted light beams 6 at the exit window 8 .

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

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. 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. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Gegenstand das Sendelicht nur schwach reflektiert und die Inten­ sität des Nutzsignals dementsprechend gering ist.With a the intensity ratios of the useful and interference signals correspond to the weighting, a directed mean value of the distance value for the object and the distance for the exit window 8 is determined in the calculation of the distance of the object to the device 1 in the evaluation unit, where by the measured value for the Distance of the object to the device 1 is falsified. Even a backscatter of 10 -4 of the transmitted light intensity at the exit window 8 can lead to considerable errors in determining the distance of the objects from the device 1 . This is particularly the case when the object reflects the transmitted light only weakly and the intensity of the useful signal is correspondingly 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.In order to avoid such measurement falsifications, a shielding device 16 is provided on the deflection device 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. 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. Die Empfangslichtstrahlen 9 sind außerhalb des Tubus geführt. 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.The shielding device 16 is formed by an opaque tube, in the interior of which the transmitted light beam 6 is guided. Conveniently, the tube consists of a black plastic injection-molded part, the inside diameter of which is slightly larger than the beam diameter of the transmitted light beam 6 . The tube is fastened to the deflection device 4 and rotates with it, so that the transmitted light beam 6 is guided in the center of the tube at all times. The received light beams 9 are guided outside the tube. Since the cross section of the tube is adapted to the diameter of the transmitted light beam 6 , the remaining cross section for the received light reaching the device 1 is correspondingly large, whereby the detection sensitivity of the device 1 is optimized.

Die Abschirmvorrichtung 16 erstreckt sich vom Sender 2 bis dicht vor das Aus­ trittsfenster 8. Der Abstand zwischen dem Austrittsfenster 8 und dem Rand des Tubus beträgt zweckmäßigerweise ca. 0,3 mm. Dadurch können Rückstreuungen des Sendelichts vom Austrittsfenster 8 in den Empfänger 3 weitgehend ausge­ schlossen werden. 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.The shielding device 16 extends from the transmitter 2 to just before the exit window 8 . The distance between the exit window 8 and the edge of the tube is advantageously approximately 0.3 mm. Backscattering of the transmitted light from the exit window 8 into the receiver 3 can thus largely be excluded. Only transmission light rays 6 , which after multiple reflection on the surfaces of the exit window 8 are scattered back into the interior of the device 1 , cannot be completely suppressed 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. 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.In order to also hide this portion of the backscattered transmission light, an opaque ring 17 is arranged on the outer wall of the tube on the edge of the tube facing the exit window 8 . The resulting cross-sectional enlargement of the tube must on the one hand be chosen large enough to prevent the backscattering 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. 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.On the other hand, the cross-sectional enlargement can not be chosen arbitrarily large, since otherwise the incoming light received from the tube is too blended out. 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 optics 10 is approximately 8-10 cm, the thickness of the ring 17 is expediently chosen 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). Auf diese Weise wird verhindert, daß sich das Sendelicht durch Mehrfachre­ flexionen im Austrittsfenster 8 ausbreitet und anschließend in die Vorrichtung 1 zurückgestreut wird.Alternatively, or as an additive to the arranged on the tube ring 17 opaque webs 18 may be arranged, at the exit window 8, in order of the exit window circumferential direction extend 8 and at the upper and lower edge of the tube adjacent to the outlet window 8, opposite each other (Fig . 1). In this way it is prevented that the transmitted light spreads through multiple reflections in the 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 transmitted 6 and received light beams 9 are deflected by the deflection device 4 transversely to the axis of rotation D of the deflection device 4 , the tube has two legs 19 , 20 running at right angles.

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. Zweckmäßigerweise ist der Tubus an der Ablenkvorrichtung 4 mit nicht dargestellten Befestigungs­ elementen befestigt. Der Drehspiegel 12 weist in diesem Bereich zweckmäßiger­ weise nicht dargestellte Aufnahmen für die Befestigungselemente auf. Vor­ teilhafterweise sind der Tubus und der Drehspiegel 12 am Aufsatz 13 ange­ schraubt. In the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, the tube has a recess 21 in the region in which the legs 19 , 20 of the tube adjoin one another, on which the rotating mirror 12 is seated. The tube is expediently fastened to the deflection device 4 with fastening elements (not shown). The rotating mirror 12 has expediently not shown receptacles for the fasteners in this area. Before geous, the tube and the rotating mirror 12 are screwed onto the attachment 13 .

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. 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. 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. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß vom Sen­ der 2 kein Sendelicht direkt in den Empfänger 3 eingestreut werden kann.The tube sits on the rotating mirror 12 so that the legs 19 , 20 of the tube are arranged symmetrically to the median solder on the mirror surface of the rotating mirror 12 . The transmitted light rays 6 extending in the first leg 19 of the tube are reflected in the region of the recess 21 of the tube on the rotating mirror 12 and deflected in the direction of the second leg 20 of the tube. The transmitter 2 and the transmission optics 7 are expediently arranged in a light-permeable sleeve 22 , which is inserted with its open end into the tube in a form-fitting manner. In this way it is ensured that no transmitter light can be sprinkled directly into the receiver 3 by the sensor 2 .

Der Sender 2 ist im Zentrum des ersten Schenkels 19 des Tubus ortsfest ange­ ordnet und nimmt an der Rotation des Tubus nicht teil. Dies erleichtert den An­ schluß des Senders 2 an die Auswerteeinheit.The transmitter 2 is fixedly arranged in the center of the first leg 19 of the tube and does not take part in the rotation of the tube. This makes it easier to connect 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. Auf dem Sockel 23 ist der Motor 11 angeordnet, der als Hohlwellenmotor ausgebildet ist.In the embodiment shown in FIG. 2, the deflection device 4 is seated on a non-rotatable base 23 , in which the sleeve 22 with the sensor 2 and the transmitter optics 7 are arranged in a stationary manner. The motor 11 , which is designed as a hollow shaft motor, is arranged on the base 23 .

In die Bohrung 24 im Zentrum des Hohlwellenmotors greift der erste Schenkel 19 des Tubus und durchsetzt den Hohlwellenmotor in axialer Richtung. Dabei ist der Tubus drehbar im Hohlwellenmotor gelagert und grenzt an seinem unte­ ren Rand an die Hülse 22. Dabei ragt die Sendeoptik 7 über den Rand der Hül­ se 22 mit geringem Spiel in den Tubus.The first leg 19 of the tube engages in the bore 24 in the center of the hollow shaft motor and passes through the hollow shaft motor in the axial direction. The tube is rotatably mounted in the hollow shaft motor and borders on the sleeve 22 at its lower edge. The transmission optics 7 protrudes over the edge of the sleeve 22 with little play in 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 leg 19 of the Tu bus is very small, preferably in the range of a few millimeters, so that no light can escape 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. Zweckmäßigerweise sind die Schenkel 19, 20 des Tubus als zwei separate Teile ausgebildet, die miteinander verschraubt wer­ den. Zur Montage der Ablenkvorrichtung 4 wird zuerst der innere Drehspiegel 14 an dem Aufsatz 25 in dem ersten Schenkel 19 des Tubus befestigt. Danach wird der äußere Drehspiegel 15 auf den Rand des ersten Schenkels 19 des Tu­ bus aufgesetzt. Anschließend wird der zweite Schenkel 20 auf den ersten Schen­ kel 19 des Tubus aufgesetzt und mit diesem verschraubt. Dabei wird der äußere Drehspiegel 15 zwischen den Schenkeln 19, 20 des Tubus eingeklemmt und so gegen Verschiebungen gesichert.The first leg 19 of the tube is mounted in an attachment 25 on which the rotating mirrors 14 , 15 are attached. The legs 19 , 20 of the tube are expediently formed as two separate parts which are screwed together to who. To assemble the deflection device 4 , the inner rotating mirror 14 is first attached to the attachment 25 in the first leg 19 of the tube. Then the outer rotating mirror 15 is placed on the edge of the first leg 19 of the Tu bus. Then the second leg 20 is placed on the first leg 19 of the tube and screwed to it. The outer rotating 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 rotating mirror 15 is expediently adapted to the diameter of the tube, so that the rotating mirror 15 does not protrude 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. 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.The rotating mirror 14 arranged in the interior of the tube deflects the transmitted light rays 6 in the direction of the exit window 8 . The rotary mirror gel 14 extends over the entire inner diameter of the legs 19 , 20 of the tube, so that upon reflection of the transmitted light beam 6 on the rotating mirror 14, the entire transmitted light is guided from the first leg 19 via the second leg 20 of the tube to the exit window 8 .

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 directly adjoins the outer wall of the tube, so that no reception light is lost when reflected 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.1. Optoelectronic device for detecting objects in a surveillance area with a transmitter light emitting transmitter, a deflection device that guides the transmitted light beam periodically within the surveillance area, and a receiver onto which received light beams reflected by the objects meet, the received light beams via the Deflection device are guided to the receiver, characterized in that the transmitter ( 2 ), the receiver ( 3 ) and the deflection device ( 4 ) are arranged coaxially, and in that a shielding device ( 16 ) for separating the transmitted light beams ( 6 ) from 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. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is integrated in a housing ( 5 ) with an exit window ( 8 ), the transmitting ( 6 ) and receiving light beams ( 9 ) penetrating the exit window ( 8 ), and wherein the Shielding device ( 16 ) extends from the transmitter ( 2 ) to just 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. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the shielding device ( 16 ) of a on the deflecting device ( 4 ) BEFE Stigt opaque tube is formed, the transmitted light beam ( 6 ) inside the tube and the receiving light beam ( 9 ) outside 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. The device 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 from the edge of the tube to the exit window ( 8 ) is in the range of 0.1-1 mm Be. 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 an opaque, the cross-section of the tube enlarging ring ( 17 ) is applied to the edge of the tube facing the exit window ( 8 ). 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 on the outlet window ( 8 ) opaque webs ( 18 ) are provided, which extend in the circumferential direction of the outlet window ( 8 ) and the upper and lower edge of the tube, which is close to the exit window ( 8 ) adjoins, face. 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 deflection device ( 4 ) has at least one rotating rotating mirror ( 12 , 14 , 15 ), in the axis of rotation (D) of the transmitter ( 2 ) and the receiver ( 3 ) are arranged, the transmission ( 6 ) and reception light rays ( 9 ) being deflected transversely to the axis of rotation (D) on the rotating mirror ( 12 , 14 , 15 ), and that the shielding device ( 16 ) in the center of the deflection device ( 4 ) sits on the rotating 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 deflecting device ( 4 ) has a rotating mirror ( 12 ), in the center of which the transmitted light beam ( 6 ) is guided and in the edge region of the receiving light beam ( 9 ) is guided. 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. The device according to claim 9, characterized in that with respect to the rotating 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. The device according to claim 8, characterized in that the deflecting device ( 4 ) has two mutually perpendicular, concentrically arranged rotating mirrors ( 14 , 15 ), the inner rotating mirror ( 14 ) being 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 ) of the transmitter ( 2 ) and the receiver ( 3 ) are arranged 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 one of claims 1-11, characterized in that that this is designed as a distance sensor, the distance measurement according to the phase measurement principle.
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