专利名称：用于探测目标物的光学传感器和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于探测监测区域内的目标物的光学传感器。该光学传感器具有 发光单元，用于将光照射在监测区域内。此外，光学传感器配有检测单元，该检测单元具有 用于探测由近程区域(Nahbereich)内的目标物反射和/或散射的光的近程元件和用于探 测由背景面反射和/或散射的光的远程元件。为了控制发光单元并且为了评估检测单元的 探测信号，光学传感器还具有控制和评估单元。另一方面，本发明涉及一种根据权利要求17的前序部分的、用于探测目标物的方法。在此，利用发光单元将光照射在监测区域内，利用检测单元的近程元件来探测由 近程区域内的目标物反射和/或散射的光，利用检测单元的远程元件来探测由背景面反 射和/或散射的光，并且利用控制和评估单元来控制发光单元并且评估检测单元的探测信号。
背景技术：
参照图1详尽阐述以光学传感器为基础的测量方法。图1示出了借助检测单元6 的近程元件7来侦测近程区域中的目标物2。检测单元6除了近程元件7还具有位置上与 之错开地布置的远程元件10。远程元件10可以接收由远程区域内的背景面12反射和/或 散射的光。为此，在光学传感器1中布置了发光单元4的光源14。发光单元的光5可以从 监测区域3中的目标物2作为反射和/或散射的光8以夹角a被检测单元6中的近程元 件7侦测到。如果在光源14的光线5中不存在物体或者目标物2，那么用虚线表示的光线5在 背景面12上以夹角0作为反射或者散射的光11被远程元件10接收，该远程元件与检测 单元6中的近程元件7在位置上错开地布置。控制和评估单元9布置在光学传感器1中， 用于控制发光单元4和用于评估检测单元6的探测信号，并且，一旦目标物2 (如图1所示) 布置在近程区域中，就可以输出开关信号23。图2示出这种光学传感器的原理线路，具有发光二极管或者激光器作为单独的光 源14，该光源由控制和评估单元9通过馈电线24例如利用电流脉冲控制和供电，从而该光 源发射光线5。检波二极管作为检测单元6中的近程元件7和远程元件10通过测量电线 25和26将其探测信号发送到差分放大器27上。当目标物布置在监测区域中时，差分放大 器形成正的差分信号。当差分放大器形成负的信号时，在监测区域内没有布置目标物。两 个检测元件的放大的差分信号通过馈电线28输送给控制和评估单元9。例如，如果通过近 程元件7检测到目标物，控制和评估单元9就在其输出端29上发出开关信号23。图3示出这种三角测量法的缺点和界限。如图3所示，当目标物2具有缺口时，就 可能出现错误测量。这种缺口经常在线路板中发现，其中设置了缝隙和空隙，例如用于线路 板中的稍后装配。当发光单元4的光线5穿过线路板20的这种缝隙30投下时，就存在错 误显示，该错误显示可能导致错误判断或者错误信息，并且相应地可能触发错误的反应。
发明内容
可以看作本发明的任务的是，实现一种光学传感器，其避免了错误判断并且提供 一种对监测区域内的目标物的可靠的探测。此外，应该指出一种用于探测监测区域中的目 标物的方法，在该方法中，能够可靠地避免错误判断并且可以可靠地探测监测区域中的目 标物。该任务在第一个方面上利用独立权利要求1的主题得以解决。具有优点的改进方 案由从属权利要求和以下说明书中得出。在依据方法的方面，上述任务通过具有权利要求 17所述特征的方法得以解决。依据本发明，实现了一种用于探测监测区域内的目标物的光学传感器。该光学传 感器具有发光单元，用于将光照射在监测区域内。检测单元布置在光学传感器中，该检测单 元具有用于探测近程区域内的目标物反射和/或散射的光的近程元件和用于探测背景面 反射和/或散射的光的远程元件。利用控制和评估单元可以控制发光单元，并且对检测单 元的探测信号进行评估。为了排除错误判断，依据本发明，发光单元具有数个光源。使光源如此地定位和取 向，即，以便在要探测的目标物上在不同位置上产生光斑。此外，不同光源的辐照分别具有 不同的物理特性，这些不同的物理特性能够使返回到相应光源上的反射和/或散射的光区 分开。配置控制和评估单元，用于在对返回到各个光源上的探测信号进行逻辑运算的基础 上输出开关信号。这种具有多个产生光斑的、发光单元中的光源的光学传感器具有如下优点通过 合适的逻辑运算或者通过合适的逻辑运算元件如“或”门电路(ODER-Gatter)，多个光源之 一的光必定到达要探测的目标物的区域，以便在控制和评估线路中触发相应的开关信号， 用于标明在监测区域内存在目标物。这意味着，所述数个光源中的其余光源的光线仅仅显 示出远程元件的反应，但是这通过逻辑“或”运算不会导致错误判断。依据本发明，上述类型的方法通过如下方式加以改进，S卩，为了排除错误判断使用 数个光源，使光源定位和取向，以便在要探测的目标物上在不同位置上产生光斑，不同光源 的辐照分别具有不同的物理特性，这些不同的物理特性使返回到相应光源上的反射和/或 散射的光区分开，并且控制和评估单元在对返回到各个光源上的探测信号进行逻辑运算的 基础上输出开关信号。在本发明的优选的实施方式中，检测单元可以利用近程元件来探测目标物上的光 斑，并且可以利用远程元件来探测背景面上的光斑，其中，发光单元具有至少两个光源，这 些光源以如下方式取向，即，使至少两个进行反射和/或散射的光斑并排地布置。光斑的这 种并排布置具有如下优点目标物中的单个开口或者缝隙不会导致错误判断，因为第一光 源的光斑与第二光源的光斑相比照亮另一片区域。可靠性可以进一步提高，方法是在光学 传感器中设置其它光源。为了确保上述提到的“或”运算，光学传感器的优选的实施方式具有带有逻辑组件 的控制和评估单元，用于探测监测区域中存在的目标物。于是，利用逻辑组件通过“或”运 算来评估传感元件的探测信号。优选地，光学传感器针对发光单元、检测单元和控制和评估单元具有共同的壳体。这个特征有着实际的意义并且简化了光学传感器在生产线中的安装或者安置。优选地，作 为发光单元的光源，优选使用发光二极管或者激光二极管。这些发光二极管或者激光二 极管具有下述优点，即，它们节约了能源并且为了光成束可以配备廉价的菲涅耳薄膜透镜 (Fresnel-Folienlinse)，以便能够成本低廉地照亮近程区域或者远程区域。光源的上述不同物理特性可以通过时间上错开地(zeitversetzt)控制光源来实 现。在此，光源的并排的光斑时间上错开地发亮，从而由于时差可以通过检测单元实现位置 分配(Positionszuordnung)。此外，光源通过电流脉冲来控制，这些电流脉冲在其那方面相 应地以时间上错开的方式由控制和评估单元供给各个光源。利用光源的不同物理特性来侦测光斑的不同位置的另一种可能性在于，为光源配 有不同的光波长，从而使并排地布置的光源出现颜色上的区别。由此，可以实现的是，能够 基于颜色区别通过检测单元安排光斑的位置。对光源的这种识别方式具有下述优点，即，光 源可以在持续运行中工作并且可以不用产生脉冲。此外，这种解决方案具有下述优点，即， 错误判断被进一步减小，尤其是因为没有设置缺口即脉冲间歇。为此，前提是，检测单元至 少在部分区域内特定于波长地(wellenlangenspezifisch)探测到达的光。另一种优选的可能性在于，作为光源的不同物理特性，在产生并排地布置的光斑 时使用不同的调制频率。在此，由于调制频率方面的区别可以通过检测单元实现位置分配。为了满足对光学传感器的上列要求，控制和评估单元具有微控制器，该微控制器 向光源提供时间上错开的脉冲或者已调制的脉冲，并且由至少两个传感器元件的放大的差 分信号提供用于探测监测区域中的目标物的探测信号。这种微控制器工作迅速并且可靠， 并且负责避免错误判断。光学传感器不仅可以用于在背景面前方、在监测区域中的上面提到的印刷电路板 并且优选用于线路板，而且利用该检测器还可以调查待检查的包装的装填完整性。在此，例 如对带有小型物件如药片、药丸和/或胶囊的透明气泡包装在背景面前方、在监测区域内 进行检查。如果缺失一个这种小型物件，那么光就不是从近程区域实现反射或者散射，而 是针对缺失小型物件的位置从远程区域实现反射或者散射，尤其是因为包装是透明的。原 则上，依据本发明的光学传感器也可以如此精准地被调节，即，使气泡表面的信号作为前景 信号(Vordergrimdsignal)，并且气泡的中间区域的信号，或者任何情况下与该中间区域处 于同一高度的区域的信号，作为背景信号被探测。如果因此气泡部分(Blisterabteil)未 被填充并且相应地没有超过中间区域突出或者伸出，那么这可以识别为并且探测为背景信 号。在这个意义上，利用依据本发明的光学传感器也可以检查不透明的气泡包装的填充情 况。当在控制和评估单元中设置了用于对传感器元件的至少两个探测信号进行逻辑 “与”运算的逻辑组件时，这就可以引起相应的反应。除了监测在监测区域中存在或不存在 物体，或者在近程区域内的相应的透明包装中存在或不存在小型物件，该光学传感器还可 以用于对目标物进行计数，方法是在控制和评估单元中设置了计数装置。在该方法的另一种变型方案中，在光学传感器中作为发光单元使用了大量相邻地 布置的光源，尤其是二维发光二极管阵列，其中，各个光源可以彼此独立地受控制并且因此 可以适应于待调查的物体几何结构。在优选的实施方案中，将发光二极管制成为可表面安 装的构件(Surface-Mounted Devices, SMDs)。
另一种依据本发明的应用方案是探测彩色的目标物，尤其是印刷技术中的打印出 的彩色纸张(Bijgen)，该应用方案能够通过使用不同波长的至少两个光源来实现。如果 在所说到的目标物中，在被光斑照射的位置上，对所使用的光波长之一的反射不够强烈时 (例如绿光在红色打印的纸张上)，可以通过具有另一波长的第二光源来检测彩色的目标 物。最后，也有可能的是，为光学传感器设置计时器(Zeitaufnehmer)，当物体经过由 至少两个光斑监测的监测区域时，该计时器能够实现对监测区域内的目标物的速度进行探 测。因此，得出依据针对本发明的光学传感器的大量具有优点的应用方案，这些应用方案的 基础在于，多个光源以如下方式取向，即，在监测区域中产生在位置上相互分开的光斑。
现在借助附图对本发明进行详尽阐述。图1在三角测量法的基础上示出光学传感器的原理图；图2示出依据图1的装置的示意线路图；图3示出依据图1的光学传感器的可能的错误判断的原理图；图4示出在将目标物引入到监测区域中之前依据本发明实施方式的光学传感器 的原理图；图5示出在将目标物引入到监测区域中之后依据图4的光学传感器的原理图；图6示出依据图4的装置的示意线路图；图7示出依据本发明实施方式的光学传感器的控制和监测单元的评估表格；图8示出依据本发明第二实施方式的光学传感器的原理图；图9示出依据本发明第三实施方式的光学传感器的原理图；图10示出依据本发明第四实施方式的光学传感器的原理图；图11示出依据图10的光学传感器的随时间变化的探测信号的示意曲线图；图12示出依据第五实施方式的根据本发明的光学传感器的原理图。
具体实施例方式图1在依据现有技术的三角测量法的基础上示出光学传感器100的原理图。这种 光学传感器100的缺点在开头就已经有所描述。此外，图2示出依据图1的装置的示意线 路图，并且图3表明现有技术中的光学传感器100的可能的错误判断的情况。为了避免重 复，不再重新描述图1至3。图4示出依据本发明实施方式的光学传感器50的原理图，其中，要探测的目标物 2处于将目标物2引入到光学传感器50的监测区域3中之前的位置上。在本发明的这个 实施方式中，要监测的目标物2是具有两个缝隙30的线路板20，当线路板20沿箭头方向A 从图4中所示的位置被运送到监测区域3中的某一位置时，穿过这两个缝隙可以看到用于 光学传感器的背景面。通常，这种光学传感器50用在生产线的监测站中，从而箭头方向A表示生产线的 运送方向。在本发明的这个实施方式中，光学传感器50通过如下方式区别于图1，S卩，该光 学传感器不具有用于探测监测区域3中的目标物2的单独的光斑17。更合适的是，在本发明的这个实施方式中并排地布置了三个光斑17、18和19，其由光学传感器50的三个光源 14、15和16产生。光斑17、18、和19具有间距a并且不超出要探测的电路板20的平面。图5示出在将目标物2引入到监测区域3中之后依据图4的光学传感器50的原 理图，在线路板20沿箭头方向A被运送之后。通过并排地布置三个光源14、15和16用来 在远程区域和/或近程区域中产生光斑17、18和19确保了 例如光斑18，该光斑18在这 里照射缝隙30并由此照射线路板20的背景，不会导致错误判断，尤其是因为光学传感器50 具有逻辑元件，该逻辑元件能够实现逻辑“或”运算，并且因此在任何情况下，光学传感器50 的监测区域3中的线路板由三道光线之一探测到。图6示出依据图4的装置的示意线路图，其中，具有与现有技术的图2中同样功能 的部件用同样的附图标记来表示并且不重新进行探讨。本发明与图2中所述的线路图的区 别在于，由控制和评估单元9利用其微控制器31时间上错开地产生的电流脉冲通过馈电线 24,35和46输送给发光二极管或者激光二极管形式的光源14、15和16。通过由光源14、15和16产生的光斑时间上错开地闪烁，对测量信号的时间上错 开的检测由检测器6侦测并且通过差分放大器27输送给控制和评估单元9或者微控制器 31，该微控制器把放大的测量信号分配给测量点并且如下地对测量进行评估，S卩，在三个光 源14、15或者16之一的光路中是否存在目标物。此外，微控制器31具有逻辑组件，其对通 过馈电线28接收的放大的测量信号进行“或”运算。图7示出依据本发明实施方式的光学传感器的控制和监测单元的评估表格。此 外，在表格中示出了六个测量周期，其中，就第一个测量周期来说，要探测的目标物还没有 处于光学传感器的侦测区域内，并且因此所有三个测量信号都得出负的结果，并且因此如 图6中所示，在输出端29上显示“关”信号。在第二个周期中，光源16照射例如目标物或者电路板中的间隙，而光源14和15 发送正的测量信号，因为在那里没有出现朝向背景的开口，从而总体上输出端切换到“开”。 如果在中间的光源15的位置上发现了缝隙，那么虽然存在负的测量信号，但是由于光源14 和16的正的测量信号，输出端上维持“开”。如果将缝隙(穿过该缝隙可以看到背景面)移向第一光源14，但是在微控制器的 输出端29上还是维持开关信号“开”。在第五个周期中，所有三个光源照在背景上，例如因 为在要探测的目标物中存在一个特别大或者特别宽的开口。但是在第五个周期中，在光源 16接通不久之后，微控制器的输出端29上还是维持“开”开关信号。只有当电路板完全离 开了侦测区域，在微控制器31的输出端29上才显示“关”信号。图8示出依据本发明第二实施方式的光学传感器60的原理图。该光学传感器60 按照与第一实施例的光学传感器50 —样的原理工作。但是这里设置了两个光源14和15， 这两个光源以如下方式取向，即，它们的光斑17或者18照射透明薄膜之间包封在气泡包装 22中的小型物件21的各个位置。如图8所示，当光源14和15的光线5以如下方式取向， 即，它们照射出气泡包装22中小型物件的相邻位置时，可以利用光学传感器60检查带有小 型物件21的气泡包装22的包装完整性。通过在为此具有“与”门电路的微控制器内部对 测量信号进行逻辑“与”运算，可以准确地检查包装的完整性。图9示出依据本发明第三实施方式的光学传感器70的原理图。在这里也设置了 两个光源14和15，其中，光斑17和18以间距Ax布置，并且其中，例如电路板20作为要测量的目标物2沿箭头方向A依次由光源14和15的光线在可测量的时间间隔At中被侦测 到。借助于间距AX和对时间间隔At的时间侦测，可以确定线路板20例如在生产线上沿 箭头方向A的运送速度v= Ax/At。图10示出依据本发明第四实施方式的光学传感器80的原理图。在传感器的这种 布置方案中，可以在线路板20内就已经探测沿箭头方向A的运送速度，方法是通过检测单 元6接收光斑17中特征性的反射图案(Reflexionsmuster)，并且确定直至第二光源15的 光斑18中出现同样的图案时的时间差At。这样就可以由商AX/At确定生产流程中线路 板20的速度v= Ax/At。在此，检测单元6中整合有近程元件和远程元件。图11示出依据图10的光学传感器80的随时间变化的探测信号的示意曲线图。为 此，例如可以采用用于光斑17的传感器电流IS，以及把传感器电流IS记录在位置18上，并 且，在电流测量最高峰值相同时，由于要测量的目标物上进行反射的结构特别好，图案出现 在测量点17和出现在测量点18之间的时间间隔At可以得以确定，或者作为时间差得到 确定，如图10中所示。如果让光斑17和18的间距AX与所测出的时间At呈比例关系， 那么就得出速度v，图10中的线路板20以该速度经过光源14和15的光斑17和18。图12示出依据本发明第五实施方式的根据本发明的光学传感器101的原理图，其 中，发光单元4是二维发光二极管阵列。该发光二极管阵列的各个发光二极管可以彼此独 立地受控制。示例性地示出了接通的发光二极管98和断开的发光二极管99。在该示例中， 将阵列中发光二极管的数目选为18，但是不必局限于此。激活的发光二极管98的光照到线路板20上，其中，适合于相应的应用方案的发光 二极管刚好被激活。在所示的情况中，发光二极管98以如下方式选择，即，在任何情况下， 所有三个相互以间距dl和d2布置的缝隙30都不会同时被照到。相应地，总是有至少一个 光斑落在线路板20上，并且因此线路板20可以可靠地被探测到。
权利要求
用于探测监测区域(3)内的目标物(2)的光学传感器，尤其用于实施按照权利要求16至24之一所述的方法，具有用于将光(5)照射到所述监测区域(3)内的发光单元(4)，具有检测单元(6)，所述检测单元具有用于探测由近程区域内的目标物(2)反射和/或散射的光(8)的近程元件(7)和用于探测由背景面(12)反射和/或散射的光(11)的远程元件(10)，并且，具有控制和评估单元(9)，用于控制所述发光单元(4)和用于评估所述检测单元(6)的探测信号，其特征在于，所述发光单元(4)为了排除错误判断而具有数个光源(14、15、16)，使所述光源(14)定位和取向，以便在要探测的所述目标物(2)上在不同位置上产生光斑(17、18、19)，不同的所述光源(14、15、16)的辐照分别具有不同的物理特性，其能够使返回到各自的所述光源(14、15、16)上的反射和/或散射的光(5)区分开，以及，所述控制和评估单元(9)被配置，用于在对返回到各个所述光源(14、15、16)上的所述探测信号进行逻辑运算的基础上输出开关信号(23)。
2.按照权利要求1所述的光学传感器， 其特征在于，为了提供不同的物理特性，所述光源(14、15、16)能够以时间上错开的方式来控制。
3.按照权利要求1或者2所述的光学传感器， 其特征在于，为了提供不同的物理特性，所述光源(14、15、16)能够有区别地来调制。
4.按照权利要求1至3之一所述的光学传感器， 其特征在于，所述发光单元(4)具有发光二极管和/或激光二极管，作为光源(14、15、16)。
5.按照权利要求1至4之一所述的光学传感器， 其特征在于，所述检测单元(6)利用所述近程元件(7)来探测所述目标物(2)上的光斑(17)，并且 利用所述远程元件(10)来探测所述背景面(12)上的光斑(17)，以及，所述发光单元(4)具有至少两个光源(14、15)，所述至少两个光源以如下方式取向， 即，使至少两个光斑(17、18、19)并排地布置。
6.按照权利要求5所述的光学传感器， 其特征在于，所述发光单元(4)具有至少三个光源(14、15)，所述至少三个光源以如下方式取向， 即，使至少三个光斑(17、18、19)并排地布置。
7.按照权利要求1至6之一所述的光学传感器， 其特征在于，为了探测所述监测区域内存在的目标物(2)，所述控制和评估单元(9)具有用于对返 回到不同的所述光源(14、15)上的所述探测信号进行逻辑“或”运算的逻辑组件。
8.按照权利要求1至7之一所述的光学传感器， 其特征在于，针对所述发光单元(4)、所述检测单元(6)和所述控制和评估单元(9)存在共同的壳体 (13)。
9.按照权利要求1至8之一所述的光学传感器， 其特征在于，所述控制和评估单元(9)具有微控制器，所述微控制器以时间上错开的脉冲或者以调 制的脉冲供给所述光源(14、15、16)，并且由至少两个传感器元件(7、10)的放大的差分信 号中提供出用于探测所述监测区域⑶中的目标物⑵的探测信号。
10.按照权利要求1至9之一所述的光学传感器， 其特征在于，作为要探测的目标物(2)，线路板(20)在所述背景面(12)前方在所述监测区域(3)中 暂时地布置。
11.按照权利要求1至10之一所述的光学传感器， 其特征在于，作为要探测的目标物(2)，待检查装填完整性的透明的包装在所述背景面(12)前方在 所述监测区域(3)中布置，所述包装优选是带有小型物件(21)，优选带有药片、药丸和/或 胶囊的气泡包装(22)。
12.按照权利要求1至11之一所述的光学传感器， 其特征在于，为了探测所述监测区域(3)内缺失的小型物件(21)，所述控制和评估单元(9)具有用 于对传感器元件(7、10)的至少两个探测信号进行逻辑“与”运算的逻辑组件。
13.按照权利要求1至12之一所述的光学传感器， 其特征在于，所述光学传感器(60)与计数装置共同作用。
14.按照权利要求1至13之一所述的光学传感器， 其特征在于，为了确定所述监测区域(3)中的所述目标物(2)的速度，所述光学传感器(70、80)具 有计时器。
15.按照权利要求1至14之一所述的光学传感器， 其特征在于，所述光源(14、15、16)具有不同的光波长，作为不同的物理特性，用于产生颜色不同的 光斑(17)，以及，所述近程元件(7)和所述远程元件(10)被配置，至少部分地用于特定于波长地探测从 所述近程区域中和/或由所述背景面(12)反射和/或散射的光。
16.按照权利要求1至15之一所述的光学传感器， 其特征在于，存在具有大量发光二极管(98、99)的二维发光二极管阵列，所述发光二极管能够彼此 独立地受控制。
17.用于探测监测区域(3)中的目标物(2)的方法，尤其是在使用按照权利要求1至 16之一所述的光学传感器的情况下，在所述方法中，利用发光单元(4)将光(5)照射到所述监测区域(3)中， 在所述方法中，利用检测单元(6)的近程元件(7)来探测由近程区域内的目标物(2) 反射和/或散射的光(8)，在所述方法中，利用所述检测单元(6)的远程元件(10)来探测由背景面(12)反射和 /或散射的光(11)，并且，在所述方法中，利用控制和评估单元(9)来控制所述发光单元(4)并且评估所述检测 单元(6)的探测信号， 其特征在于，为了排除错误判断而使用数个光源(14、15、16)，使所述光源(14)定位和取向，以便在要探测的所述目标物(2)上在不同位置上产生光 斑(17、18、19)，不同的所述光源(14、15、16)的辐照分别具有不同的物理特性，其能够使返回到各自 的所述光源(14、15、16)上的反射和/或散射的光(5)区别开，以及，所述控制和评估单元(9)在对返回到各个所述光源(14、15、16)上的所述探测信号进 行逻辑运算的基础上输出开关信号(23)。
18.按照权利要求17所述的方法， 其特征在于，为了提供不同的物理特性，所述光源(14、15、16)能够被以时间上错开的方式来控制。
19.按照权利要求17或者18所述的方法， 其特征在于，为了提供不同的物理特性，所述光源(14、15、16)被有区别地调制。
20.按照权利要求17至19之一所述的方法， 其特征在于，为了探测所述监测区域内存在的目标物(2)，所述控制和评估单元(9)对返回到不同 的所述光源(14、15)上的所述探测信号进行逻辑“或”运算。
21.按照权利要求17至20之一所述的方法， 其特征在于，将在所述背景面(12)前方在所述监测区域(3)内暂时地布置的线路板(20)作为目标 物⑵来探测。
22.按照权利要求17至21之一所述的方法， 其特征在于，要探测的所述目标物(2)是在所述背景面(12)前方在所述监测区域(3)中布置的、待 检查装填完整性的透明的包装，优选是带有小型物件(21)，优选带有药片、药丸和/或胶囊 的气泡包装(22)。
23.按照权利要求17至22之一所述的方法， 其特征在于，为了探测所述监测区域(3)内缺失的小型物件(21)，所述控制和评估单元(9)对传感4器元件(7、10)的至少两个探测信号进行逻辑“与”运算。
24.按照权利要求17至23之一所述的方法， 其特征在于，在所述监测区域(3)内的所述目标物(2)的速度被确定。
25.按照权利要求17至24之一所述的方法， 其特征在于，所述光源(14、15、16)具有不同的光波长，作为不同的物理特性，用于产生颜色不同的 光斑(17)，以及，利用所述近程元件(7)和所述远程元件(10)特定于波长地探测从所述近程区域中和 /或由所述背景面(12)反射和/或散射的光。
26.按照权利要求17至25之一所述的方法， 其特征在于，使用大量光源，尤其是二维发光二极管阵列，其中，各个所述光源能够彼此独立地受控制。
27.按照权利要求17至26之一所述的方法， 其特征在于，通过使用至少两个具有不同波长的光源来探测彩色的目标物，尤其是打印出的纸张。
全文摘要
本发明涉及一种用于探测监测区域(3)内的目标物(2)的光学传感器(50)，该光学传感器具有用于将光照射在监测区域内的发光单元，该光学传感器具有检测单元，该检测单元具有用于探测由近程区域内的目标物反射和/或散射的光的近程元件和用于探测由背景面反射和/或散射的光的远程元件，并且，该光学传感器具有用于控制发光单元和用于评估检测单元的探测信号的控制和评估单元。光学传感器的特征在于发光单元为了排除错误判断而具有数个光源(14、15、16)，使光源定位和取向，以便在要探测的目标物上在不同位置上产生光斑(17、18、19)，不同光源的辐照分别具有不同的物理特性，这些不同的物理特性能够使返回到相应光源上的反射和/或散射的光区别开，以及，配置控制和评估单元，用于在对返回到各个光源上的探测信号进行逻辑运算的基础上输出开关信号。本发明还涉及一种用于探测监测区域内的目标物的方法。
文档编号G01V8/14GK101978291SQ200980109971
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月6日 优先权日2008年3月20日
发明者周荣昌, 张尧廷, 秦建新, 马库斯·西恩 申请人:倍加福有限责任公司