DE-102014020012-B4 - Vorrichtung zur optischen Vermessung von Fluoreszenzeigenschaften eines Objekts mit überlagerter Kompensationslichtquelle und wellenselektivem Empfangspfad

Abstract

Vorrichtung zur Vermessung zur Messung von Fluoreszenzeigenschaften des Objekts (O) a. mit einem Sender (H, 2, 3, 4) und b. mit einem Kompensationssender (K, 9) und c. mit einem Empfänger (D, 10) und d. mit einer ersten optischen Übertragungstrecke (I1) und e. mit einer zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2) und f. mit einem Empfangspfadfilter (FD), g. wobei der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) Licht mit einer Senderwellenlänge emittiert und h. wobei der Kompensationssender (K, 9) Licht mit einer Kompensationssenderwellenlänge emittiert und i. wobei der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) in die mindestens eine erste Übertragungstrecke (I1) hineinsenden kann und j. wobei ein Objekt (O) am Ende der mindestens einen ersten optischen Übertragungsstrecke (I1) Licht in die eine zweite optische Übertragungsstrecke (I2), hineinsenden kann und k. wobei die zweite optische Übertragungstrecke (I2) am Empfänger (D, 10) endet und I. wobei der Empfänger (D, 10) das Signal des Kompensationssenders (K,9) überlagernd mit dem Signal des Senders (H, 2, 3, 4) empfangen kann und m. wobei das mindestens eine optische Empfangspfadfilter (FD) sich in der zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2) befindet und n. wobei das Objekt (O) unter der Bestrahlung durch den Sender (H) mit einer Fluoreszenzwellenlänge fluoresziert und o. wobei die Fluoreszenzwellenlänge von der Senderwellenlänge abweicht und p. wobei das Empfangspfadfenster (WD) nur für die Wellenlänge dieser Fluoreszenzwellenlänge transparent ist und q. wobei der Empfänger (D) sowohl für die Kompensationswellenlänge als auch für die Fluoreszenzwellenlänge empfindlich ist.

Inventors

• Michael Hase
• Michael Domokos
• Uwe Hill

Assignees

• ELMOS SEMICONDUCTOR SE

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20140220

Priority Date

20130227

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Vermessung zur Messung von Fluoreszenzeigenschaften des Objekts (O) a. mit einem Sender (H, 2, 3, 4) und b. mit einem Kompensationssender (K, 9) und c. mit einem Empfänger (D, 10) und d. mit einer ersten optischen Übertragungstrecke (I1) und e. mit einer zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2) und f. mit einem Empfangspfadfilter (FD), g. wobei der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) Licht mit einer Senderwellenlänge emittiert und h. wobei der Kompensationssender (K, 9) Licht mit einer Kompensationssenderwellenlänge emittiert und i. wobei der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) in die mindestens eine erste Übertragungstrecke (I1) hineinsenden kann und j. wobei ein Objekt (O) am Ende der mindestens einen ersten optischen Übertragungsstrecke (I1) Licht in die eine zweite optische Übertragungsstrecke (I2), hineinsenden kann und k. wobei die zweite optische Übertragungstrecke (I2) am Empfänger (D, 10) endet und I. wobei der Empfänger (D, 10) das Signal des Kompensationssenders (K,9) überlagernd mit dem Signal des Senders (H, 2, 3, 4) empfangen kann und m. wobei das mindestens eine optische Empfangspfadfilter (FD) sich in der zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2) befindet und n. wobei das Objekt (O) unter der Bestrahlung durch den Sender (H) mit einer Fluoreszenzwellenlänge fluoresziert und o. wobei die Fluoreszenzwellenlänge von der Senderwellenlänge abweicht und p. wobei das Empfangspfadfenster (WD) nur für die Wellenlänge dieser Fluoreszenzwellenlänge transparent ist und q. wobei der Empfänger (D) sowohl für die Kompensationswellenlänge als auch für die Fluoreszenzwellenlänge empfindlich ist.

Description

Gegenstand der beanspruchten Erfindung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Fluoreszenzeigenschaften des Objekts (O). mit einem Sender (H, 2, 3, 4), einem Kompensationssender (K, 9), einem Empfänger (D, 10), einer ersten optischen Übertragungstrecke (I1), einer zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2) und einem Empfangspfadfilter (FD), Der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) emittiert Licht mit einer Senderwellenlänge. Der Kompensationssender (K, 9) emittiert Licht mit einer Kompensationssenderwellenlänge. Der mindestens eine Sender (H, 2, 3, 4) kann in die mindestens eine erste Übertragungstrecke (I1) hineinsenden. Ein Objekt (O) am Ende der mindestens einen ersten optischen Übertragungsstrecke (I1) kann Licht in die eine zweite optische Übertragungsstrecke (I2), hineinsenden. Die zweite optische Übertragungstrecke (I2) endet am Empfänger (D, 10). Der Empfänger (D, 10) kann das Signal des Kompensations-senders (K,9) überlagernd mit dem Signal des Senders (H, 2, 3, 4) empfangen. Das mindestens eine optische Empfangspfadfilter (FD) befindet sich in der zweiten optischen Übertragungsstrecke (I2). Das Objekt (O) fluoresziert unter der Bestrahlung durch den Sender (H) mit einer Fluoreszenzwellenlänge. Die Fluoreszenzwellenlänge weicht von der Senderwellenlänge ab. Das Empfangspfadfenster (WD) ist nur für die Wellenlänge dieser Fluoreszenzwellenlänge transparent. Der Empfänger (D) ist sowohl für die Kompensationswellenlänge als auch für die Fluoreszenzwellenlänge empfindlich. Die 1, 2 und 3 beziehen sich auf die technische der Erfindung. Im Folgenden wird auch das Umfeld der Erfindung weiter erläutert. Die 4 bis 15 dienen diesem Zweck. Einleitung und Stand der Technik Für die Erkennung dreidimensionaler Gesten wie beispielsweise Wisch- und Annäherungsgesten werden Sensoren benötigt, die in der Lage sind die Position, Bewegung und Orientierung von Händen zu erfassen. Neben der Verwendung von Kameras ist die Verwendung einfacher LED und Fotodioden basierender Konzepte aufgrund der damit verbundenen Kosten von besonderem Interesse. Ein wesentliches Problem, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist dabei der zur Verfügung stehende Bauraum. Für die Steigerung der Robustheit solcher optischer Systeme gegen Fremdlicht und andere Störungen wurden verschiedene Methoden entwickelt. Aus dem Stand der Technik sind dabei Systeme bekannt, bei denen ein Generator (G) ein Sendesignal (S5) erzeugt, mit dem ein Sender (H) gespeist wird. Hinsichtlich der Bezugszeichen verweisen wir hier auf die Figuren. Dieser Sender (H) strahlt in einen Empfänger (D) nach Durchgang durch die zu vermessende Übertragungsstrecke bestehend mindestens aus einer ersten Teilübertragungsstrecke (I1) und einer zweiten Teilübertragungsstrecke (I2) ein. Das Empfängerausgangssignal (S0) des Empfängers (D) wird durch einen Regler (CT) zu einem Kompensationssignal (S3) verarbeitet, mit dem ein Kompensationssender (K) gespeist wird, der wieder typischerweise linear überlagernd über die Übertragungsstrecke (I3) ebenfalls in den Empfänger (D) einstahlt. Das Kompensationssignal (S3) wird dabei in der Art durch den Regler (CT) aus dem Empfängerausgangssignal (S0) und dem Sendesignal (S5) erzeugt, dass das Sendeausgangssignal (S0) bis auf einen Regelfehler und das Systemrauschen keine Komponenten des Sendesignals (S5) mehr enthält. Solche Systeme, im Folgenden HALIOS-Systeme genannt, sind besonders robust gegenüber Störquellen, wie beispielsweise Sonnenlicht bei gleichzeitiger Robustheit gegenüber Verschmutzungen und einer Drift des Empfängers (D). Ein solches HALIOS-System ist beispielsweise aus der DE 10 2010 014 462 A1 oder der EP 2 418 512 A1 bekannt. Insgesamt sind aus dem Stand der Technik zwei verschiedene Grund-System-Varianten von Halios-Systemen bekannt, die auch beispielsweise durch Umschalten oder gewichtetes Umregeln der Regeleigenschaften gemischt werden können. Da der erste Anspruch sich auf diese Halios-Systeme im allgemeinen bezieht, wird im Folgenden eine Definition solcher aus dem Stand der Technik bekannten Halios-Systeme gegeben, um die Ansprüche kompakt gestalten zu können. Ein Halios-System im Sinne dieser Offenbarung ist gekennzeichnet dadurch, dass i. entweder in der ersten Variantea. es über mindestens einen Signalgenerator (G) verfügt, der mindestens ein Sendesignal (S5) erzeugen kann, das mindestens einen Sender (H) steuert, der in mindestens einen Empfänger (D) einstrahlt, undb. es über mindestens einen Regler (CT) verfügt, der mindestens ein Kompensationssendesignal (S3) ausgibt, mit dem mindestens ein Kompensationssender (K) gesteuert wird, der ebenfalls überlagernd zumindest in einen der besagten Empfänger (D) einstrahlt, undc. dass der besagte Regler (CT) aus mindestens einem Empfängerausgangssignal (S0) des besagten Empfängers (D) und mindestens einem der besagten Sendesignale (S5) mindestens eines der besagten Kompensationssendesignal (S3) bildet undd. und dass der Regler (CT) mindestens einen der besagte