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1. WO2022008009 - OPTICAL DISTANCE SENSOR WITH CLOSED-LOOP EXPOSURE CONTROL AND CORRESPONDING METHOD

Publication Number WO/2022/008009
Publication Date 13.01.2022
International Application No. PCT/DE2021/200061
International Filing Date 07.05.2021
IPC
G01B 11/02 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
02for measuring length, width, or thickness
G01B 11/06 2006.1
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
11Measuring arrangements characterised by the use of optical means
02for measuring length, width, or thickness
06for measuring thickness
G03B 7/08 2021.1
GPHYSICS
03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
7Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
08Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
Applicants
  • MICRO-EPSILON OPTRONIC GMBH [DE]/[DE]
Inventors
  • PRUSSEIT, Steffen
  • TOBESCHAT, Lars
Agents
  • ULLRICH & NAUMANN
Priority Data
10 2020 208 526.907.07.2020DE
10 2020 209 065.320.07.2020DE
Publication Language German (de)
Filing Language German (DE)
Designated States
Title
(DE) OPTISCHER ABSTANDSSENSOR MIT BELICHTUNGSREGELUNG SOWIE ENTSPRECHENDES VERFAHREN
(EN) OPTICAL DISTANCE SENSOR WITH CLOSED-LOOP EXPOSURE CONTROL AND CORRESPONDING METHOD
(FR) CAPTEUR OPTIQUE DE DISTANCE À COMMANDE D'EXPOSITION EN BOUCLE FERMÉE ET PROCÉDÉ CORRESPONDANT
Abstract
(DE) Es ist ein optischer Abstandssensor mit einer Belichtungsregelung offenbart. Der Abstandssensor (2) umfasst eine Lichtquelle (3), einen Detektor (4), eine Messsteuerung (5), eine Auswerteeinheit (6) und einen Regler (7). Die Lichtquelle (3) erzeugt einen Beleuchtungslichtstrahl (8) und lenkt ihn auf ein Messobjekt (10). Der Detektor (4) erfasst einen durch Reflexion des Beleuchtungslichtstrahls (8) an dem Messobjekt (10) hervorgerufenen Messlichtstrahl (11). Die Messsteuerung (5) steuert den Detektor (4) bei einem Erfassen des Messlichtstrahls (11) und bei einem Auslesen von Messwerten. Die Auswerteeinheit (6) ist in einer Phase eines Messbetriebs (14) zum Auswerten von Messwerten des Detektors (4) zum Ermitteln eines Abstands (a) zwischen dem Abstandssensor (2) und dem Messobjekt (10) ausgebildet. Der Regler (7) steuert die Lichtquelle (3), den Detektor (4) und/oder die Messsteuerung (5) derart an, dass sich eine empfangene Lichtmenge, die während einer Belichtungsdauer von dem Detektor (4) oder von einem Teilbereich des Detektors (4) erfasst wird, in einem Sollbereich befindet oder sich diesem Sollbereich annähert. Dabei ist der Abstandssensor (2) dazu ausgebildet, sowohl in Phasen des Messbetriebs (14) als auch inzwischen den Phasen des Messbetriebs (14) ausgebildeten Messpausen einen Beleuchtungslichtstrahl (8) auszusenden und einen Messlichtstrahl (11) zu erfassen und mittels des Reglers (7) auszuwerten. Es ist ferner ein entsprechendes Verfahren zum Regeln eines optischen Abstandssensors offenbart.
(EN) An optical distance sensor with closed-loop exposure control is disclosed. The distance sensor (2) comprises a light source (3), a detector (4), a measurement controller (5), an evaluation unit (6) and a closed-loop controller (7). The light source (3) generates an illumination light beam (8) and guides the latter to a measurement object (10). The detector (4) detects a measurement light beam (11) that has been caused by reflection of the illumination light beam (8) at the measurement object (10). The measurement controller (5) controls the detector (4) during detection of the measurement light beam (11) and during a readout of measurement values. In one phase of a measurement operation (14), the evaluation unit (6) is designed to evaluate measurement values of the detector (4) for the purposes of determining a distance (a) between the distance sensor (2) and the measurement object (10). The closed-loop controller (7) drives the light source (3), the detector (4) and/or the measurement controller (5) such that a received amount of light, which is detected during an exposure duration by the detector (4) or a portion of the detector (4), is situated in a target region or approaches said target region. In the process, the distance sensor (2) is designed, both in phases of the measurement operation (14) and in measurement pauses formed between the phases of the measurement operation (14), to emit an illumination light beam (8) and to detect a measurement light beam (11) and evaluate the latter by means of the closed-loop controller (7). Further, a corresponding method of closed-loop control of an optical distance sensor is disclosed.
(FR) Est divulgué un capteur optique de distance à commande d'exposition en boucle fermée. Le capteur de distance (2) comprend une source de lumière (3), un détecteur (4), un dispositif de commande de mesure (5), une unité d'évaluation (6) et un dispositif de commande en boucle fermée (7). La source de lumière (3) génère un faisceau lumineux d'éclairage (8) et guide ce dernier vers un objet de mesure (10). Le détecteur (4) détecte un faisceau lumineux de mesure (11) provoqué par la réflexion du faisceau lumineux d'éclairage (8) au niveau de l'objet de mesure (10). Le dispositif de commande de mesure (5) commande le détecteur (4) pendant une détection du faisceau lumineux de mesure (11) et pendant une lecture de valeurs de mesure. Dans une phase d'une opération de mesure (14), l'unité d'évaluation (6) est conçue pour évaluer des valeurs de mesure du détecteur (4) afin de déterminer une distance (a) entre le capteur de distance (2) et l'objet de mesure (10). Le dispositif de commande en boucle fermée (7) excite la source de lumière (3), le détecteur (4) et/ou le dispositif de commande de mesure (5) de telle sorte qu'une quantité de lumière reçue, détectée pendant une durée d'exposition par le détecteur (4) ou une partie du détecteur (4), soit située dans une région cible ou soit proche de ladite région cible. Dans le processus, le capteur de distance (2) est conçu, à la fois pendant les phases de l'opération de mesure (14) et pendant des pauses de mesure formées entre les phases de l'opération de mesure (14), pour émettre un faisceau lumineux d'éclairage (8) et pour détecter un faisceau lumineux de mesure (11) et évaluer ce dernier au moyen du dispositif de commande en boucle fermée (7). Est également divulgué un procédé correspondant de commande en boucle fermée d'un capteur optique de distance.
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