DE102014105312B3 - detection device - Google Patents

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    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/12Detecting, e.g. by using light barriers using one transmitter and one receiver

Abstract

Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Verunreinigungen an einer Überwachungsfläche (11) umfassend eine Scheibe (13) mit einer Vorderfläche (19) und einer Rückfläche (21), wobei die Vorderfläche (19) oder ein Teil derselben die Überwachungsfläche (11) bildet, einen hinter der Scheibe (13) angeordneten Lichtsender (15) zum Beleuchten der Überwachungsfläche (11) von der Rückfläche (21) der Scheibe (13) aus und einen hinter der Scheibe (13) angeordneten Lichtempfänger (17) zum Empfangen von Empfangslicht und zum Ausgeben eines auf dem Empfangslicht beruhenden Verunreinigungssignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsfläche (11) eine lichtstreuende Feinstruktur (35) aufweist, aufgrund welcher der Lichtempfänger (17) bei fehlenden Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein Basissignal, bei vorhandenen trockenen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein gegenüber dem Basissignal erhöhtes Verunreinigungssignal und bei vorhandenen flüssigen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein gegenüber dem Basissignal abgesenktes Verunreinigungssignal ausgibt.Detecting device for detecting contaminants on a monitoring surface (11) comprising a disc (13) having a front surface (19) and a rear surface (21), the front surface (19) or part of which forms the monitoring surface (11), one behind Disc (13) arranged light emitter (15) for illuminating the monitoring surface (11) from the rear surface (21) of the disc (13) and a behind the disc (13) arranged light receiver (17) for receiving received light and for issuing a receiving light based contaminant signal, characterized in that the monitoring surface (11) has a light scattering fine structure (35), due to which the light receiver (17) in the absence of contaminants on the monitoring surface (11) a base signal, with existing dry impurities on the monitoring surface (11 ) an impurity signal which is increased in relation to the base signal and in the presence of liquid Contaminants on the monitoring surface (11) outputs a relation to the base signal lowered impurity signal.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Verunreinigungen an einer Überwachungsfläche umfassend eine Scheibe mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche, wobei die Vorderfläche oder ein Teil derselben die Überwachungsfläche bildet, einen hinter der Scheibe angeordneten Lichtsender zum Beleuchten der Überwachungsfläche von der Rückfläche der Scheibe aus und einen hinter der Scheibe angeordneten Lichtempfänger zum Empfangen von Empfangslicht und zum Ausgeben eines auf dem Empfangslicht beruhenden Verunreinigungssignals.The present invention relates to a detection device for detecting contaminants on a monitoring surface comprising a disk having a front surface and a back surface, the front surface or a part of which forms the monitoring surface, a light emitter disposed behind the disk for illuminating the monitoring surface from the back surface of the disk and a light receiver disposed behind the disk for receiving received light and for outputting an impurity signal based on the received light.

Eine solche Erfassungsvorrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2011 112 212 A1 offenbart. Auf verschiedenen Gebieten der Technik ist es wünschenswert, Verunreinigungen von transparenten oder teilweise transparenten Scheiben automatisch zu erkennen. Beispielsweise weisen optische Sensoren wie Taster oder Lichtschranken in der Regel eine Frontscheibe auf, durch welche das Sendelicht bzw. das Empfangslicht hindurchtreten kann. Insbesondere bei einem Einsatz in industriellem Umfeld kann es zu Verunreinigungen dieser Frontscheibe kommen, welche eine ordnungsgemäße Sensorfunktion beeinträchtigen können. Eine Überwachung des Verunreinigungsgrads der Frontscheibe ist daher wünschenswert. Auch bei Fensterscheiben, Windschutzscheiben oder Deckscheiben von Solaranlagen kann eine Überwachung des Verunreinigungsgrads der Scheibenoberfläche erstrebenswert sein. Grundsätzlich ist unter einer ”Scheibe” im Sinne der Erfindung ein beliebiges flachförmiges Bauteil zu verstehen, welches für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren, infraroten und/oder ultravioletten Spektralbereich zumindest teildurchlässig ist.Such a detection device is for example in the DE 10 2011 112 212 A1 disclosed. In various fields of technology, it is desirable to automatically detect contaminants from transparent or partially transparent panes. For example, optical sensors such as buttons or light barriers usually have a windshield through which the transmitted light or the received light can pass. In particular, when used in an industrial environment can lead to contamination of this windscreen, which may affect a proper sensor function. Monitoring the degree of contamination of the windscreen is therefore desirable. Even in the case of window panes, windshields or cover plates of solar systems, it may be desirable to monitor the impurity level of the pane surface. In principle, a "disk" in the sense of the invention means any flat-shaped component which is at least partially transparent to electromagnetic radiation in the visible, infrared and / or ultraviolet spectral range.

Auf der Vorderfläche einer Scheibe können sich je nach Anwendung Verunreinigungen unterschiedlichster Art ablagern. Speziell können neben Feststoffpartikeln wie Staub oder Spänen auch Flüssigkeiten wie Öl, Wasser oder Reinigungsmittel auf die Scheibenoberfläche gelangen. Sofern sich die Scheibe im Freien befindet, ist auch mit Verunreinigungen durch Regen, Schnee, Eis, Ruß und Pollen zu rechnen. Im Allgemeinen sind Erfassungsvorrichtungen der eingangs genannten Art derart ausgelegt, dass der Lichtempfänger das von Schmutzpartikeln auf der Scheibe erzeugte Streulicht detektiert. Dieses Messprinzip versagt jedoch weitgehend, wenn flüssige Verunreinigungen vorliegen.Depending on the application, impurities of various kinds can deposit on the front surface of a pane. In particular, in addition to solid particles such as dust or chips, liquids such as oil, water or cleaning agents can reach the surface of the pane. If the disc is outdoors, it is also likely to be contaminated by rain, snow, ice, soot and pollens. In general, detection devices of the type mentioned above are designed such that the light receiver detects the scattered light generated by dirt particles on the disc. However, this measurement principle largely fails when liquid contaminants are present.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein exakteres und zuverlässigeres Erfassen von Verunreinigungen an Scheibenoberflächen zu ermöglichen.It is an object of the invention to provide a more accurate and reliable detection of contaminants on disc surfaces.

Die Lösung der Erfindung erfolgt durch eine Erfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The solution of the invention is achieved by a detection device having the features of claim 1.

Erfindungsgemäß weist die Überwachungsfläche eine lichtstreuende Feinstruktur auf, aufgrund welcher der Lichtempfänger bei fehlenden Verunreinigungen an der Überwachungsfläche ein Basissignal, bei vorhandenen trockenen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche ein gegenüber dem Basissignal erhöhtes Verunreinigungssignal und bei vorhandenen flüssigen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche ein gegenüber dem Basissignal abgesenktes Verunreinigungssignal ausgibt. Durch geeignete Strukturierung der Überwachungsfläche wird also dafür gesorgt, dass auch ohne Verunreinigungen an der Vorderfläche der Scheibe Streulicht auf den Lichtempfänger trifft und somit ein von Null verschiedenes Messsignal erzeugt wird. Falls sich im Bereich der Feinstruktur trockene Verunreinigungen wie zum Beispiel Feststoffpartikel ablagern, entsteht zusätzliches Streulicht, so dass das Messsignal dementsprechend ansteigt. Wenn sich hingegen flüssige Verunreinigungen wie Wasser oder Öl im Bereich der Feinstruktur ablagern, kommt es durch Füllen ihrer Vertiefungen zu einer Glättung der Feinstruktur und somit zu einer Verringerung des durch die Feinstruktur erzeugten Streulichts. Das Messsignal sinkt somit gegenüber dem Basissignal ab, falls sich eine Flüssigkeit mit einer ähnlichen Brechzahl wie der des Scheibenmaterials im Bereich der Feinstruktur ablagert. Somit ist es aufgrund der Feinstruktur möglich, zwischen trockenen Verunreinigungen einerseits und flüssigen Verunreinigungen andererseits zu unterscheiden. Dies erweitert die Einsatzmöglichkeiten einer gattungsgemäßen Erfassungsvorrichtung und ermöglicht ein zuverlässigeres und differenzierteres Erfassen von Verunreinigungen unterschiedlicher Art.According to the invention, the monitoring surface has a light-scattering fine structure, due to which the light receiver outputs a base signal in the absence of contaminants on the monitoring surface, impurity signal increased with respect to the base signal in the presence of impurities present on the monitoring surface and impurity signal lowered in the monitoring surface with existing liquid impurities on the monitoring surface , By suitable structuring of the monitoring area, it is thus ensured that stray light strikes the light receiver even without impurities on the front surface of the pane, and thus a measuring signal different from zero is produced. If dry impurities, such as solid particles, are deposited in the area of the fine structure, additional scattered light results, so that the measuring signal increases accordingly. On the other hand, if liquid impurities such as water or oil settle in the area of the fine structure, filling their depressions smooths the fine structure and thus reduces the scattered light generated by the fine structure. The measurement signal thus decreases with respect to the base signal if a liquid with a similar refractive index as that of the disk material deposits in the region of the fine structure. Thus, due to the fine structure, it is possible to distinguish between dry impurities on the one hand and liquid impurities on the other hand. This expands the possible uses of a generic detection device and enables a more reliable and differentiated detection of contaminants of different types.

Vorzugsweise ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, ein erstes, auf trockene Verunreinigungen an der Überwachungsfläche hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen – bezogen auf das Basissignal positiven – Schwellwert übersteigt, und ein zweites, auf flüssige Verunreinigungen an der Überwachungsfläche hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen – bezogen auf das Basissignal negativen – Schwellwert unterschreitet. Die Warnsignale können zum Beispiel den Benutzer eines optischen Sensors darauf hinweisen dass eine Reinigung der Frontscheibe des Sensors erforderlich ist. Durch Festlegung eines positiven und eines negativen Schwellwerts kann bei der Auswertung des Verunreinigungssignals zwischen trockenen Verunreinigungen und flüssigen Verunreinigungen unterschieden werden. Trockene Verunreinigungen und flüssige Verunreinigungen können also unabhängig voneinander bewertet werden, um so den Verschmutzungsgrad einer Scheibe exakter zu charakterisieren.Preferably, an evaluation unit is provided, which is designed to generate a first warning signal indicative of dry impurities on the monitoring surface when the impurity signal exceeds a positive threshold value relative to the base signal and a second indicative of liquid impurities at the monitoring surface Warning signal to produce when the impurity signal below - based on the base signal negative - threshold. The warning signals may, for example, indicate to the user of an optical sensor that a cleaning of the front screen of the sensor is required. By defining a positive and a negative threshold, a distinction can be made in the evaluation of the contamination signal between dry impurities and liquid impurities. Dry contaminants and liquid contaminants can thus be evaluated independently of each other, so to characterize the degree of soiling of a disc more accurately.

Es ist bevorzugt, dass sich die Überwachungsfläche lediglich über einen Teilbereich der Vorderfläche der Scheibe erstreckt, wobei dem Lichtsender eine Sendeoptik zugeordnet ist, um die Beleuchtung der Vorderfläche der Scheibe durch das Sendelicht zumindest im Wesentlichen auf die Überwachungsfläche zu beschränken. Im Allgemeinen reicht es aus, einen vergleichsweise kleinen Teilbereich der Scheibe zu überwachen, da in der Regel von einer annähernd gleichmäßigen Verunreinigung einer Scheibenoberfläche auszugehen ist. Insbesondere bei Fensterscheiben oder Windschutzscheiben ist es wünschenswert, die Überwachungsfläche mit der lichtstreuenden Feinstruktur auf einen unauffälligen kleinen Teilbereich zu beschränken. Um das auf die Scheibe auftreffende Sendelichtbündel in geeigneter Weise zu beschränken, kann die Sendeoptik eine oder mehrere Linsen, Blenden und dergleichen umfassen. Vorzugsweise ist die Sendeoptik dazu ausgebildet, ein zumindest annähernd kollimiertes Sendelichtbündel zu erzeugen. Bei Bedarf kann auch dem Lichtempfänger eine Optik zugeordnet sein, damit der Lichtempfänger vorzugsweise von der Überwachungsfläche ausgehendes Licht empfängt. Bei einem optischen Sensor kann der nicht zur Überwachungsfläche gehörende Bereich der Frontscheibe für einen Durchtritt von Sensorlicht, also für den regulären Sensorbetrieb, genutzt werden.It is preferred that the monitoring surface extends only over a portion of the front surface of the disc, wherein the light emitter is associated with a transmitting optics to limit the illumination of the front surface of the disc by the transmitted light at least substantially on the monitoring surface. In general, it is sufficient to monitor a comparatively small portion of the disk, as is generally assumed that an approximately uniform contamination of a disk surface. Particularly in the case of window panes or windshields, it is desirable to limit the monitoring area with the light-scattering fine structure to an inconspicuous small subarea. In order to suitably limit the transmitted light beam impinging on the disc, the transmitting optics may comprise one or more lenses, apertures and the like. Preferably, the transmitting optics is designed to generate an at least approximately collimated transmitted light bundle. If necessary, optics can also be assigned to the light receiver, so that the light receiver preferably receives light emitted by the monitoring surface. In the case of an optical sensor, the region of the windshield which is not part of the monitoring surface can be used for a passage of sensor light, ie for the regular sensor operation.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich die lichtstreuende Feinstruktur über die gesamte Überwachungsfläche erstreckt. Dem Lichtsender kann bei dieser Ausgestaltung eine Sendeoptik zugeordnet sein, welche das Sendelichtbündel zumindest im Wesentlichen auf die lichtstreuende Feinstruktur beschränkt. Die Verschiebung des Basissignals in Bezug auf ein Nullsignal ist bei dieser Ausgestaltung maximal.An embodiment of the invention provides that the light-scattering fine structure extends over the entire monitoring surface. In this embodiment, the light emitter can be assigned a transmitting optics which limits the transmitted light bundle at least essentially to the light-scattering fine structure. The shift of the base signal with respect to a zero signal is maximum in this embodiment.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich die Überwachungsfläche aus einem strukturierten Bereich, über welchen sich die lichtstreuende Feinstruktur erstreckt, und einem unstrukturierten Bereich zusammensetzt, wobei der Lichtempfänger zwei separate Empfangskanäle zum Empfangen von Empfangslicht von dem strukturierten Bereich einerseits und von dem unstrukturierten Bereich andererseits aufweist. Eine solche zweikanalige Ausführung ermöglicht die vollkommen unabhängige Erfassung von trockenen Verunreinigungen einerseits und flüssigen Verunreinigungen andererseits. Auf diese Weise können zum Beispiel auch Suspensionen wie trübes Schmutzwasser sicher erfasst werden. Zum Bereitstellen zweier separater Empfangskanäle muss der Lichtempfänger nicht zwingend mit zwei einzelnen Empfängerbauteilen versehen sein. Vielmehr ist es bei Bedarf möglich, zum Bereitstellen der beiden getrennten Empfangskanäle beispielsweise eine einzelne Doppelempfangsdiode mit zwei getrennten Segmenten vorzusehen.Alternatively, it can be provided that the monitoring area comprises a structured area over which the light-scattering fine structure extends and an unstructured area, the light receiver having two separate receiving channels for receiving received light from the structured area on the one hand and from the unstructured area on the other hand , Such a two-channel design allows completely independent detection of dry impurities on the one hand and liquid impurities on the other hand. In this way, for example, suspensions such as turbid waste water can be reliably detected. To provide two separate receiving channels, the light receiver does not necessarily have to be provided with two individual receiver components. Rather, it is possible, if necessary, to provide for the provision of the two separate receiving channels, for example, a single double receiving diode with two separate segments.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht hierbei vor, dass der Lichtsender eine erste Lichtquelle zum Beleuchten ausschließlich des strukturierten Bereichs und eine hierzu separate zweite Lichtquelle zum Beleuchten ausschließlich des unstrukturierten Bereichs umfasst. Die separaten Lichtquellen können bei Bedarf unterschiedliche spektrale Emissionscharakteristiken aufweisen und/oder alternierend angesteuert werden, um so eine schärfere Kanaltrennung zu ermöglichen.An embodiment of the invention provides here that the light emitter comprises a first light source for illuminating only the structured area and a separate second light source for illuminating exclusively the unstructured area for this purpose. If required, the separate light sources can have different spectral emission characteristics and / or be controlled alternately so as to enable a sharper channel separation.

Alternativ kann der Lichtsender eine einzelne Lichtquelle aufweisen, welche sowohl den strukturierten Bereich als auch den unstrukturierten Bereich beleuchtet. Eine geeignete Sendeoptik kann dafür sorgen, dass beide Bereiche gleichermaßen beleuchtet werden. Da lediglich eine einzige Lichtquelle benötigt wird, können so Herstellungskosten gespart werden.Alternatively, the light emitter may comprise a single light source which illuminates both the structured area and the unstructured area. A suitable transmission optics can ensure that both areas are illuminated equally. Since only a single light source is needed, so manufacturing costs can be saved.

Die lichtstreuende Feinstruktur kann durch Nachbearbeiten einer unstrukturierten Vorderfläche der Scheibe erzeugt sein, beispielsweise durch Sandstrahlen, Ätzen, Prägen oder Bürsten. Derartige Nachbehandlungsschritte sind relativ leicht und kostengünstig durchführbar.The light-scattering fine structure can be produced by reworking an unstructured front surface of the pane, for example by sandblasting, etching, embossing or brushing. Such post-treatment steps are relatively easy and inexpensive to carry out.

Die lichtstreuende Feinstruktur kann auch direkt an einen, insbesondere als Spritzgussteil ausgeführten, Grundkörper der Scheibe angeformt sein. Es sind dann keine Nachbehandlungsschritte erforderlich, um die lichtstreuende Feinstruktur zu erzeugen.The light-scattering fine structure can also be formed directly on a, executed in particular as an injection molded part, basic body of the disc. There is then no post-treatment steps required to produce the light-scattering fine structure.

Die Scheibe kann auch einen Grundkörper und ein auf diesen aufgebrachtes, insbesondere aufgeklebtes, Strukturelement umfassen, wobei die lichtstreuende Feinstruktur an einer Vorderfläche des Strukturelements vorgesehen ist. Beispielsweise könnte eine strukturierte Folie auf die Vorderfläche der Scheibe aufgeklebt sein.The pane can also comprise a main body and a structural element applied thereto, in particular adhered thereto, wherein the light-scattering fine structure is provided on a front surface of the structural element. For example, a textured film could be adhered to the front surface of the disk.

Gemäß einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung sind eine Hauptsenderichtung des Lichtsenders und eine Hauptempfangsrichtung des Lichtempfängers in Bezug auf eine Flächennormale der Rückfläche der Scheibe symmetrisch angeordnet. Speziell ist es bevorzugt, dass der Einfallswinkel der Sendelichtstrahlen gleich dem Ausfallswinkel der Empfangslichtstrahlen ist. Bei dieser symmetrischen Anordnung ergibt sich die maximale Streulichtsensitivität.According to a specific embodiment of the invention, a main transmitter direction of the light transmitter and a main receiver direction of the light receiver are arranged symmetrically with respect to a surface normal of the back surface of the disc. Specifically, it is preferable that the incident angle of the transmitted light beams is equal to the angle of reflection of the received light beams. In this symmetrical arrangement results in the maximum Streulichtsensitivität.

Um Beeinflussungen des Messsignals aufgrund von Oberflächenreflexen zu verringern, sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass Mittel zum Polarisieren des Sendelichts vorgesehen sind und der Einfallswinkel des auf die Rückfläche der Scheibe treffenden Sendelichts zumindest annähernd dem Brewsterwinkel entspricht. Ein unerwünschtes Übersteuern der Streulichtmessung durch Oberflächenreflexe kann auf diese Weise vermieden werden.In order to reduce influences of the measurement signal due to surface reflections, an embodiment of the invention provides that means for polarizing the transmitted light are provided and the angle of incidence of the on the back surface the disc meeting transmitted light at least approximately corresponds to the Brewster angle. An undesirable overdriving the scattered light measurement by surface reflections can be avoided in this way.

Der Lichtsender kann eine auf eine Platine aufgebrachte Halbleiterlichtquelle und einen dieser zugeordneten Sende-Lichtwellenleiter umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtempfänger einen auf eine Platine aufgebrachten Halbleiterlichtdetektor und einen diesem zugeordneten Empfangs-Lichtwellenleiter umfassen. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders kostengünstige Fertigung und beansprucht zudem nur wenig Bauraum. Die Lichtwellenleiter können zur Strahlbündelformung sowie zur Festlegung der Hauptsenderichtung und der Hauptempfangsrichtung dienen, so dass auf aufwändige zusätzliche Optiken verzichtet werden kann. Vorzugsweise sind der Lichtsender und der Lichtempfänger auf einer gemeinsamen Platine untergebracht. Anstelle von Lichtwellenleitern können dem Lichtsender und/oder dem Lichtempfänger auch Umlenkspiegel, Umlenkprismen, Molded Interconnect Devices (MID), winklige LEDs (Sidelooker) oder dergleichen zugeordnet sein.The light transmitter may comprise a semiconductor light source applied to a printed circuit board and a transmitting optical waveguide associated therewith. Alternatively or additionally, the light receiver may comprise a semiconductor light detector mounted on a circuit board and a receiving optical waveguide associated therewith. This embodiment allows a particularly cost-effective production and also requires little space. The optical waveguides can be used for beam shaping and for defining the main transmission direction and the main reception direction, so that complex additional optics can be dispensed with. Preferably, the light emitter and the light receiver are housed on a common board. Instead of optical waveguides, deflecting mirrors, deflecting prisms, molded interconnect devices (MID), angled LEDs (sidelooker) or the like can also be assigned to the light emitter and / or the light receiver.

Die Erfindung betrifft auch einen optischen Sensor umfassend ein Sensorgehäuse mit einer Frontscheibe, die für einen Durchtritt von Sendelicht und/oder Empfangslicht vorgesehen ist.The invention also relates to an optical sensor comprising a sensor housing with a front screen, which is provided for a passage of transmitted light and / or received light.

Optische Sensoren werden in vielfältiger Weise zum berührungslosen Detektieren von im Sichtbereich des Sensors vorhandenen Objekten eingesetzt. Beispielsweise dienen Lichttaster dazu, den Abstand einer Objektoberfläche von einer Bezugsebene des Sensors zu ermitteln. Mittels Lichtschranken oder Lichtgittern können zum Beispiel in einen abgesicherten Bereich eindringende Personen erkannt oder Gefahrenbereiche einer Maschine, z. B. einer Presse, überwacht werden. Ein weiteres Einsatzgebiet von optischen Sensoren ist die Ermittlung bestimmter Eigenschaften von Objekten, beispielsweise in Form einer Farberkennung oder des Identifizierens von objektseitigen Markierungen oder Kennzeichen.Optical sensors are used in a variety of ways for the contactless detection of objects present in the field of vision of the sensor. For example, light scanners are used to determine the distance of an object surface from a reference plane of the sensor. By means of light barriers or light grids, for example, persons who penetrate into a secured area can be recognized or danger areas of a machine, eg a machine, can be detected. As a press, are monitored. Another field of application of optical sensors is the determination of certain properties of objects, for example in the form of a color detection or the identification of object-side markings or marks.

Für einen zuverlässigen Sensorbetrieb ist es erforderlich, dass die Frontscheibe möglichst frei von Verunreinigungen ist. Mit dem Begriff ”Frontscheibe” soll nicht nur eine an der Vorderseite des Sensorgehäuses angeordnete Scheibe gemeint sein, sondern allgemein das den Lichtdurchtritt ermöglichende transparente Bauteil eines Sensors, welches zum Beispiel auch seitlich an einem länglichen Gehäuse angeordnet sein kann. Die Frontscheibe eines optischen Sensors ist während des Sensorbetriebs häufig verschiedenen Verunreinigungen wie Staub, Spänen, Wasser oder Öl ausgesetzt.For a reliable sensor operation, it is necessary that the windscreen is as free of contamination as possible. The term "windshield" is intended to mean not only a disc arranged on the front side of the sensor housing, but generally the transparent component of a sensor permitting the passage of light, which, for example, can also be arranged laterally on an elongated housing. The front panel of an optical sensor is often exposed to various contaminants such as dust, chips, water or oil during sensor operation.

Um Fehlmessungen aufgrund einer Verunreinigung der Frontscheibe – welche unter Umständen schwerwiegende Folgen haben können – zu verhindern, ist erfindungsgemäß eine Erfassungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben in das Sensorgehäuse integriert, wobei die Scheibe der Erfassungsvorrichtung die Frontscheibe des Sensorgehäuses bildet. Der optische Sensor kann somit durch Auswertung des Verunreinigungssignals fortlaufend hinsichtlich einer Verunreinigung der Frontscheibe überwacht werden. Bei fortschreitender Verunreinigung kann ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben werden. Dies ermöglicht es einem Benutzer, eine bedarfsgerechte Reinigung der Frontscheibe vorzunehmen. Insbesondere kann im Rahmen einer Zustandsüberwachung (condition monitoring) die Sicherheit und die Effizienz einer mit optischen Sensoren versehenen Gesamtanlage verbessert werden.In order to prevent incorrect measurements due to contamination of the windshield - which may have serious consequences - a detection device according to the invention as described above is integrated into the sensor housing, wherein the disc of the detection device forms the front window of the sensor housing. The optical sensor can thus be continuously monitored for contaminating the windscreen by evaluating the contamination signal. As contamination progresses, a corresponding warning signal can be output. This allows a user to make a needs-based cleaning of the windscreen. In particular, the safety and the efficiency of a complete system provided with optical sensors can be improved in the context of condition monitoring.

Weiterbildungen der Erfindung sind auch in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.Further developments of the invention are set forth in the dependent claims, the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention will now be described by way of example with reference to the drawings.

1 ist eine vereinfachte Darstellung einer Erfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 is a simplified representation of a detection device according to a first embodiment of the invention.

2 ist eine vereinfachte Darstellung einer Erfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2 is a simplified illustration of a detection device according to a second embodiment of the invention.

Die in 1 gezeigte Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Verunreinigungen an einer Überwachungsfläche 11 umfasst eine z. B. aus Glas oder Kunststoff gefertigte Scheibe 13, einen Lichtsender 15 sowie einen Lichtempfänger 17. Die zumindest teilweise transparente Scheibe 13 weist eine Vorderfläche 19 sowie eine Rückfläche 21 auf und trennt dementsprechend einen vorderen Raum 23 von einem hinteren Raum 25. Beispielsweise kann es sich bei der Scheibe 13 um die Frontscheibe eines optischen Sensors handeln, wobei in diesem Fall der vordere Raum 23 der Außenraum und der hintere Raum 25 der Innenraum eines Sensorgehäuses ist. Ein Teil der Vorderfläche 19 der Scheibe 13 wird durch Sendelicht von dem Lichtsender 15 beleuchtet. Dieser Teil der Vorderfläche 19 der Scheibe 13 bildet die Überwachungsfläche 11.In the 1 Detection device shown for detecting contaminants on a monitoring surface 11 includes a z. B. made of glass or plastic disc 13 , a light transmitter 15 as well as a light receiver 17 , The at least partially transparent pane 13 has a front surface 19 and a back surface 21 and separates accordingly a front room 23 from a back room 25 , For example, it may be at the disc 13 to act around the windshield of an optical sensor, in which case the front space 23 the outside space and the rear room 25 the interior of a sensor housing is. Part of the front surface 19 the disc 13 is transmitted by transmitted light from the light transmitter 15 illuminated. This part of the front surface 19 the disc 13 forms the surveillance area 11 ,

Der Lichtsender 15 umfasst eine Lichtquelle 27, beispielsweise eine Halbleiterlichtquelle wie eine Leuchtdiode oder einen Halbleiter-Laser, sowie eine Sendeoptik 29 zur Strahlformung. Die Sendeoptik 29 ist hier beispielhaft als Einzellinse dargestellt, sie kann jedoch bei Bedarf mehrere Linsen sowie gegebenenfalls Spiegel, Prismen und Blenden umfassen. Die Sendeoptik 29 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass ein kollimiertes Sendestrahlenbündel 30 erzeugt wird. Das Sendestrahlenbündel 30 könnte auch geringfügig divergent sein. Ein Polarisator 31 sorgt dafür, dass das Licht des Sendestrahlenbündels 30 in der Einfallsebene polarisiert ist. Weiterhin ist der Lichtsender 15 derart angeordnet, dass der Einfallswinkel W1 des auf die Rückfläche 21 der Scheibe 13 treffenden Sendestrahlenbündels 30 zumindest annähernd dem für diese Grenzfläche maßgeblichen Brewsterwinkel entspricht. Somit wird an der Rückfläche 21 der Scheibe 13 kein Sendelicht reflektiert. Das Sendestrahlenbündel 30 durchquert die Scheibe 13 und trifft unter dem Auftreffwinkel W2, welcher ebenfalls dem zugehörigen Brewsterwinkel entspricht, auf die Vorderfläche 19 auf.The light transmitter 15 includes a light source 27 , For example, a semiconductor light source such as a light emitting diode or a semiconductor laser, as well as a transmission optics 29 for beam shaping. The transmission optics 29 is exemplified here as a single lens, but it may, if necessary, comprise a plurality of lenses and optionally mirrors, prisms and diaphragms. The transmission optics 29 is at the in 1 illustrated embodiment designed such that a collimated transmission beam 30 is produced. The transmission beam 30 could also be slightly divergent. A polarizer 31 ensures that the light of the transmitted beam 30 polarized in the plane of incidence. Furthermore, the light transmitter 15 arranged such that the angle of incidence W1 of the rear surface 21 the disc 13 meeting broadcast beam 30 at least approximately corresponds to the relevant Brewster angle for this interface. Thus, on the back surface 21 the disc 13 no transmitted light reflected. The transmission beam 30 crosses the window 13 and impinges on the front surface at impingement angle W2, which also corresponds to the associated Brewster angle 19 on.

An der Vorderfläche 19 ist eine lichtstreuende Feinstruktur 35 vorgesehen, welche beispielsweise durch Sandstrahlen, Ätzen, Prägen oder Bürsten erzeugt sein kann. Die Feinstruktur 35 könnte jedoch prinzipiell auch bereits bei der Herstellung der Scheibe 13 direkt in diese eingeformt werden. Weiterhin könnte die Feinstruktur 35 auch in ein separates Element eingebracht sein, welches auf die Scheibe 13 aufgeklebt ist. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die lichtstreuende Feinstruktur 35 über die gesamte Überwachungsfläche 11 hinweg. Das an der Überwachungsfläche 11 entstehende Streulicht 37 wird durch eine Empfangsoptik 39 des Lichtempfängers 17 auf einen Lichtdetektor 40 wie zum Beispiel eine Fotodiode gebündelt. Ein der Empfangsoptik 39 vorgeschalteter Polarisator 41 ist zur Erhöhung der Messempfindlichkeit vorgesehen. Wie dargestellt sind der Lichtsender 15 und der Lichtempfänger 17 in Reflexionsanordnung ausgerichtet, das heißt eine Hauptsenderichtung S des Lichtsenders und eine Hauptempfangsrichtung E des Lichtempfängers sind in Bezug auf eine Flächennormale N der Rückfläche 21 der Scheibe 13 symmetrisch angeordnet und befinden sich in der Einfallsebene. Auf diese Weise wird hinsichtlich einer Detektion des Streulichts 37 eine besonders hohe Empfindlichkeit erreicht.At the front surface 19 is a light-scattering fine structure 35 provided, which may be produced for example by sandblasting, etching, embossing or brushing. The fine structure 35 but could in principle already in the production of the disc 13 be molded directly into this. Furthermore, the fine structure could 35 also be incorporated in a separate element which on the disc 13 is glued on. At the in 1 illustrated embodiment, the light-scattering fine structure extends 35 over the entire surveillance area 11 time. That at the surveillance area 11 resulting stray light 37 is through a receiving optics 39 of the light receiver 17 on a light detector 40 such as a photodiode bundled. One of the receiving optics 39 upstream polarizer 41 is intended to increase the measuring sensitivity. As shown, the light emitter 15 and the light receiver 17 aligned in reflection arrangement, that is, a main transmitting direction S of the light emitter and a main receiving direction E of the light receiver are with respect to a surface normal N of the rear surface 21 the disc 13 symmetrically arranged and located in the plane of incidence. In this way, with respect to a detection of the scattered light 37 achieved a particularly high sensitivity.

Derjenige Bereich vor der Vorderfläche 19 der Scheibe 13, in welchem sich das Sendestrahlenbündel 30 mit dem Empfangsstrahlenbündel 32 überschneidet, definiert einen Unsicherheitsbereich 50, in welchem zum Beispiel von einem optischen Sensor zu erkennende Objekte als Verunreinigungen missinterpretiert werden können. Im Allgemeinen sind für die optische Anordnung große Einfalls- und Ausfallswinkel zu bevorzugen, damit der Unsicherheitsbereich 50 möglichst klein ist und die beleuchtete Überwachungsfläche 11 möglichst groß ist. In der Praxis hat sich ein Einfallswinkel zwischen 45° und 65° bei symmetrischem Ausfallswinkel als besonders günstig erwiesen.The area in front of the front surface 19 the disc 13 in which the transmission beam is 30 with the receiving beam 32 intersects, defines an uncertainty area 50 in which, for example, objects to be detected by an optical sensor can be misinterpreted as impurities. In general, large incidence and angle of reflection are preferable for the optical arrangement, hence the range of uncertainty 50 as small as possible and the illuminated surveillance area 11 as big as possible. In practice, an angle of incidence between 45 ° and 65 ° at symmetrical angle of emergence has proven to be particularly favorable.

In Abwesenheit von jeglichen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche 11 erzeugt der Lichtempfänger 17 ein Basissignal, welches von Null verschieden ist und sich aus dem Empfang des an den Strukturelementen der Feinstruktur 35 erzeugten Streulichts 37 ergibt. Sofern sich an der Feinstruktur 35 der Überwachungsfläche 11 trockene Verunreinigungen ablagern, wird durch diese zusätzliches Streulicht erzeugt, so dass das von dem Lichtempfänger 17 ausgegebene Verunreinigungssignal gegenüber dem Basissignal ansteigt. Wenn sich demgegenüber flüssige Verunreinigungen wie Wasser oder Öl an der Feinstruktur 35 der Überwachungsfläche 11 ablagern, füllen sich die Vertiefungen der Feinstruktur 35 mit Flüssigkeit, welche im Allgemeinen einen ähnlichen Brechungsindex wie das Glas oder der Kunststoff der Scheibe 13 aufweist. Die Feinstruktur 35 wird demzufolge geglättet, so dass das durch sie erzeugte Streulicht 37 abnimmt und somit auch das von dem Lichtempfänger 17 ausgegebene Verunreinigungssignal gegenüber dem Basissignal absinkt.In the absence of any contaminants on the surveillance area 11 generates the light receiver 17 a base signal, which is different from zero and from the reception of the at the structural elements of the fine structure 35 generated stray light 37 results. As far as the fine structure 35 the surveillance area 11 depositing dry impurities, is generated by this additional stray light, so that of the light receiver 17 output impurity signal from the base signal increases. In contrast, when liquid impurities such as water or oil on the fine structure 35 the surveillance area 11 deposit, the pits of the fine structure fill 35 with liquid, which generally has a similar index of refraction as the glass or plastic of the disk 13 having. The fine structure 35 is therefore smoothed so that the stray light generated by them 37 decreases and thus that of the light receiver 17 output impurity signal from the base signal decreases.

Einer dem Lichtempfänger 17 nachgeordneten Auswerteeinheit (nicht dargestellt) ist es somit möglich, anhand des Pegels des Verunreinigungssignals im Vergleich zu dem bekannten Pegel des Basissignals zwischen trockenen Verunreinigungen und flüssigen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche 11 zu unterscheiden. Speziell kann eine derartige Auswerteeinheit dazu ausgebildet sein, ein erstes, auf trockene Verunreinigungen an der Überwachungsfläche 11 hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen bezogen auf das Basissignal positiven Schwellwert übersteigt, und ein zweites, auf flüssige Verunreinigungen an der Überwachungsfläche 11 hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen bezogen auf das Basissignal negativen Schwellwert unterschreitet. Die Auswerteeinheit kann die Warnsignale über einen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationsanschluss an eine geeignete Steuereinrichtung übermitteln.One to the light receiver 17 downstream evaluation unit (not shown), it is thus possible, based on the level of the contaminant signal compared to the known level of the base signal between dry contaminants and liquid contaminants on the monitoring surface 11 to distinguish. Specifically, such an evaluation unit can be designed to provide a first, for dry contaminants on the monitoring surface 11 indicative warning signal when the contaminant signal exceeds a positive threshold based on the base signal, and a second, liquid contaminant at the monitored surface 11 indicative warning signal when the contaminant signal falls below a negative threshold relative to the base signal. The evaluation unit can transmit the warning signals via a wired or wireless communication connection to a suitable control device.

2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung, welche im Prinzip ähnlich gestaltet ist wie die in 1 gezeigte Erfassungsvorrichtung. Demgemäß sind gleich wirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Bei der in 2 dargestellten Erfassungsvorrichtung sind die Lichtquelle 27 des Lichtsenders 15 und der Lichtdetektor 40 des Lichtempfängers 17 auf einer gemeinsamen Platine 45 aufgebracht. Weiterhin sind dem Lichtsender 15 sowie dem Lichtempfänger 17 jeweilige Lichtwellenleiter 47 zugeordnet, welche das Sendelicht und das Empfangslicht entlang eines gewünschten Pfades leiten. Somit kann auf aufwändige Strahlumlenkungselemente wie Prismen oder Spiegel verzichtet werden. Mittels Blenden 49, die bei Bedarf auch in Halteelementen der Lichtwellenleiter 47 integriert sein können, werden der Einfallswinkel und der Ausfallswinkel der Anordnung definiert. Die Blenden 49 könnten grundsätzlich auch auf die Rückfläche 21 der Scheibe 13 aufgebracht, z. B. aufgedruckt, sein. Bei der Erfassungsvorrichtung gemäß 2 ist das Sendestrahlenbündel 30' divergent und das Empfangsstrahlenbündel 32' konvergent. 2 shows an alternative embodiment of a detection device according to the invention, which is designed in principle similar to that in 1 Detection device shown. Accordingly, the same components are designated by the same reference numerals. At the in 2 The detection device shown are the light source 27 the light transmitter 15 and the light detector 40 of the light receiver 17 on a common board 45 applied. Furthermore, the light emitter 15 as well as the light receiver 17 respective optical fibers 47 associated with the transmit light and the received light along a desired path. Thus, expensive beam deflection elements such as prisms or mirrors can be dispensed with. By means of apertures 49 , which, if necessary, in retaining elements of the optical waveguide 47 can be integrated, the angle of incidence and the angle of the arrangement are defined. The irises 49 could in principle also affect the back surface 21 the disc 13 applied, z. B. printed, be. In the detection device according to 2 is the transmission beam 30 ' divergent and the receive beam 32 ' convergent.

Eine nicht dargestellte Ausführungsform sieht zwei getrennte Empfangskanäle und gegebenenfalls auch zwei getrennte Sendekanäle vor, welche der Feinstruktur 35 einerseits und einem unstrukturierten Bereich der Vorderfläche 19 der Scheibe 13 andererseits zugeordnet sind. Hierdurch ist ein vollkommen unabhängiges Erfassen von trockenen Verunreinigungen einerseits und flüssigen Verunreinigungen andererseits möglich.An embodiment, not shown, provides for two separate receiving channels and optionally also two separate transmitting channels, which are the fine structure 35 on the one hand and an unstructured area of the front surface 19 the disc 13 assigned on the other. As a result, a completely independent detection of dry impurities on the one hand and liquid contaminants on the other hand possible.

Eine Erfassungsvorrichtung wie vorstehend beschrieben kann insbesondere in das Sensorgehäuse eines optischen Sensors integriert sein, wobei die Scheibe 13 die Frontscheibe des Sensorgehäuses bildet. Auf diese Weise kann die Frontscheibe eines optischen Sensors fortlaufend überwacht werden. Bei zu starken Verunreinigungen kann ein Warnsignal ausgegeben werden, so dass ein Betreiber des Sensors eine bedarfsgerechte Reinigung veranlassen kann.A detection device as described above can be integrated in particular in the sensor housing of an optical sensor, wherein the disc 13 the windscreen of the sensor housing forms. In this way, the windscreen of an optical sensor can be continuously monitored. If the impurities are too strong, a warning signal can be output, so that an operator of the sensor can initiate an appropriate cleaning.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Überwachungsflächemonitoring area
1313
Scheibedisc
1515
Lichtsenderlight source
1717
Lichtempfängerlight receiver
1919
Vorderflächefront surface
2121
Rückflächerear surface
2323
vorderer Raumfront room
2525
hinterer Raumback room
2727
Lichtquellelight source
2929
Sendeoptiktransmission optics
30, 30'30, 30 '
SendestrahlenbündelTransmit beam
3131
Polarisatorpolarizer
32, 32'32, 32 '
EmpfangsstrahlenbündelReceive beams
3535
Feinstrukturfine structure
3737
Streulichtscattered light
3939
Empfangsoptikreceiving optics
4040
Lichtdetektorlight detector
4141
Polarisatorpolarizer
4545
Platinecircuit board
4747
Lichtwellenleiteroptical fiber
4949
Blendecover
5050
Unsicherheitsbereichuncertainty range
SS
HauptsenderichtungMain transmission direction
Ee
HauptempfangsrichtungMain receiving direction
NN
Flächennormale der RückflächeSurface normal of the back surface
W1W1
Einfallswinkelangle of incidence
W2W2
Auftreffwinkelangle of impact

Claims (13)

Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Verunreinigungen an einer Überwachungsfläche (11) umfassend eine Scheibe (13) mit einer Vorderfläche (19) und einer Rückfläche (21), wobei die Vorderfläche (19) oder ein Teil derselben die Überwachungsfläche (11) bildet, einen hinter der Scheibe (13) angeordneten Lichtsender (15) zum Beleuchten der Überwachungsfläche (11) von der Rückfläche (21) der Scheibe (13) aus und einen hinter der Scheibe (13) angeordneten Lichtempfänger (17) zum Empfangen von Empfangslicht und zum Ausgeben eines auf dem Empfangslicht beruhenden Verunreinigungssignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsfläche (11) eine lichtstreuende Feinstruktur (35) aufweist, aufgrund welcher der Lichtempfänger (17) bei fehlenden Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein Basissignal, bei vorhandenen trockenen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein gegenüber dem Basissignal erhöhtes Verunreinigungssignal und bei vorhandenen flüssigen Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) ein gegenüber dem Basissignal abgesenktes Verunreinigungssignal ausgibt.Detection device for detecting contaminants on a monitoring surface ( 11 ) comprising a disk ( 13 ) with a front surface ( 19 ) and a back surface ( 21 ), the front surface ( 19 ) or part of it the surveillance area ( 11 ), one behind the disc ( 13 ) arranged light emitter ( 15 ) for illuminating the surveillance area ( 11 ) from the back surface ( 21 ) of the disc ( 13 ) and one behind the disc ( 13 ) arranged light receiver ( 17 ) for receiving receiving light and for outputting an impurity signal based on the received light, characterized in that the monitoring area ( 11 ) a light-scattering fine structure ( 35 ), due to which the light receiver ( 17 ) in the absence of contamination on the monitoring area ( 11 ) a base signal, in the presence of dry contaminants on the monitoring surface ( 11 ) an impurity signal which is increased in relation to the base signal and in the case of existing liquid impurities at the monitoring surface ( 11 ) outputs an impurity signal lowered from the base signal. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinheit, die dazu ausgebildet ist, ein erstes, auf trockene Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen bezogen auf das Basissignal positiven Schwellwert übersteigt, und ein zweites, auf flüssige Verunreinigungen an der Überwachungsfläche (11) hinweisendes Warnsignal zu erzeugen, wenn das Verunreinigungssignal einen bezogen auf das Basissignal negativen Schwellwert unterschreitet.Detection device according to claim 1, characterized by an evaluation unit, which is adapted to a first, for dry impurities on the monitoring surface ( 11 ) warning signal when the contaminant signal exceeds a positive threshold based on the base signal, and a second, at liquid contaminants at the monitor area (FIG. 11 ) warning signal when the contaminant signal falls below a negative threshold relative to the base signal. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Überwachungsfläche (11) lediglich über einen Teilbereich der Vorderfläche (19) der Scheibe (13) erstreckt, wobei dem Lichtsender (15) eine Sendeoptik (29) zugeordnet ist, um die Beleuchtung der Vorderfläche (19) der Scheibe (13) durch das Sendelicht auf die Überwachungsfläche (11) zu beschränken.Detection device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring surface ( 11 ) only over a portion of the front surface ( 19 ) of the disc ( 13 ), wherein the light emitter ( 15 ) a transmission optics ( 29 ) is assigned to the illumination of the front surface ( 19 ) of the disc ( 13 ) by the transmitted light on the surveillance surface ( 11 ). Erfassungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die lichtstreuende Feinstruktur (35) über die gesamte Überwachungsfläche (11) erstreckt.Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that the light-scattering fine structure ( 35 ) over the entire surveillance area ( 11 ). Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Überwachungsfläche aus einem strukturierten Bereich, über welchen sich die lichtstreuende Feinstruktur erstreckt, und einem unstrukturierten Bereich zusammensetzt, wobei der Lichtempfänger zwei separate Empfangskanäle zum Empfangen von Empfangslicht von dem strukturierten Bereich einerseits und von dem unstrukturierten Bereich andererseits aufweist.Detection device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the monitoring surface is composed of a structured region over which the light-scattering fine structure extends and an unstructured region, the light receiver having two separate receiving channels for receiving Receiving light from the structured area on the one hand and from the unstructured area on the other hand. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender eine erste Lichtquelle zum Beleuchten ausschließlich des strukturierten Bereichs und eine hierzu separate zweite Lichtquelle zum Beleuchten ausschließlich des unstrukturierten Bereichs umfasst.Detection device according to claim 5, characterized in that the light emitter comprises a first light source for illuminating only the structured area and a second light source separate therefrom for illuminating only the unstructured area. Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender eine einzelne Lichtquelle aufweist, welche sowohl den strukturierten Bereich als auch den unstrukturierten Bereich beleuchtet.Detection device according to claim 5, characterized in that the light emitter comprises a single light source which illuminates both the structured area and the unstructured area. Erfassungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Feinstruktur (35) durch Nachbearbeiten einer unstrukturierten Vorderfläche der Scheibe (13) erzeugt ist.Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that the light-scattering fine structure ( 35 ) by reworking an unstructured front surface of the disc ( 13 ) is generated. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtstreuende Feinstruktur (35) direkt an einen Grundkörper der Scheibe (13) angeformt ist.Detection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the light-scattering fine structure ( 35 ) directly to a main body of the disc ( 13 ) is formed. Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe einen Grundkörper und ein auf diesen aufgebrachtes Strukturelement umfasst, wobei die lichtstreuende Feinstruktur an einer Vorderfläche des Strukturelements vorgesehen ist.Detecting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the disc comprises a base body and a structural element applied thereto, wherein the light-scattering fine structure is provided on a front surface of the structural element. Erfassungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptsenderichtung (S) des Lichtsenders (15) und eine Hauptempfangsrichtung (E) des Lichtempfängers (17) in Bezug auf eine Flächennormale (N) der Rückfläche (21) der Scheibe (13) symmetrisch angeordnet sind.Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that a main transmitter direction (S) of the light emitter ( 15 ) and a main receiving direction (E) of the light receiver ( 17 ) with respect to a surface normal (N) of the back surface ( 21 ) of the disc ( 13 ) are arranged symmetrically. Erfassungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (41) zum Polarisieren des Sendelichts vorgesehen sind und der Einfallswinkel (W1) des auf die Rückfläche (21) der Scheibe (13) treffenden Sendelichts zumindest annähernd dem Brewster-Winkel entspricht.Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that means ( 41 ) are provided for polarizing the transmitted light and the angle of incidence (W1) of the on the back surface ( 21 ) of the disc ( 13 ) meeting the transmitted light at least approximately corresponds to the Brewster angle. Erfassungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (15) eine auf eine Platine (45) aufgebrachte Halbleiterlichtquelle und einen dieser zugeordneten Sende-Lichtwellenleiter (47) umfasst und/oder dass der Lichtempfänger (17) einen auf eine Platine (45) aufgebrachten Halbleiterlichtdetektor und einen diesem zugeordneten Empfangs-Lichtwellenleiter (47) umfasst.Detection device according to one of the preceding claims, characterized in that the light emitter ( 15 ) one on a board ( 45 ) applied semiconductor light source and one of these associated transmit optical waveguide ( 47 ) and / or that the light receiver ( 17 ) one on a board ( 45 ) applied semiconductor light detector and a receiving optical waveguide associated therewith ( 47 ).
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