DE10016349B4

DE10016349B4 - Verfahren und Anordnung zum Detektieren und/oder Erkennen eines Objektes

Info

Publication number: DE10016349B4
Application number: DE10016349A
Authority: DE
Inventors: Manfred Kemmler; Thomas Meinert; Dirk Trüper
Original assignee: Sensopart Industriesensorik GmbH
Current assignee: Sensopart Industriesensorik GmbH
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2020-04-04
Also published as: ITTO20010319A0; US6744514B2; US20020018208A1; DE10016349A1; ITTO20010319A1

Abstract

Verfahren zum Detektieren und/oder Erkennen eines Objektes durch den Vergleich der detektierten Farbe des Objektes mit einer vorgegebenen Sollfarbe, wobei von einer Strahlungsquelle auf das Objekt Strahlung emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem Farberkennungssensor erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass reflektierte Strahlung mittels eines sich in Richtung des Farberkennungssensors verjüngenden lichtleitenden Elements einer Geometrie eines Pyramidenstumpfes auf den Farberkennungssensor geleitet wird, wobei das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart ausgebildet wird, dass die in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≤ 2 reflektiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Detektieren und/oder Erkennen eines Objektes durch Vergleich detektierter Farbe des Objektes mit einer vorgegebenen Sollfarbe, wobei von einer Strahlungsquelle auf das Objekt Strahlung emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem Farberkennungssensor erfasst wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung umfassend eine auf das Objekt Strahlung emittierende Strahlungsquelle wie LED sowie zumindest einen von dem Objekt reflektierte Strahlung erfassenden Farberkennungssensor.
Um Objekte zu erkennen oder zu positionieren bzw. deren Ausrichtung und/oder Lage zu erfassen, können Farberkennungssensoren oder Farbidentifikationssensoren benutzt werden, die wie herkömmliche Positionssensoren einsetzbar sind. Unterscheidungsmerkmal hierbei ist die Farbe des Objektes. Dabei werden die Farben des Objektes mit vorgegebenen Soll-Farben verglichen, so dass z.B. dann, wenn die detektierte Farbe mit der Soll-Farbe innerhalb eines Toleranzbereiches übereinstimmt, ein Signal gesetzt wird. Aber auch zur Qualitätssicherung von Produkten können entsprechende Sensoren zum Einsatz gelangen.
Um die Farbe bzw. Farben sensorisch zu erfassen, kann als Strahlenquelle eine weiße Lichtquelle benutzt werden. Von dem zu erfassenden Objekt reflektierte Strahlung kann sodann über Spiegel und Farbfilter in ihre spektralen Anteile rot, grün und blau unterteilt werden, um aus der sich hieraus ergebenden Farbzusammensetzung der jeweiligen Teillichtströme die Farbe selbst bestimmen zu können. Die Verwendung von weißem Licht hat dabei den Vorteil, dass alle Farben erkannt werden können, gleichwenn z.B. bei der Verwendung einer Halogenlampe als Weißlichtquelle hohe Verlustwärme auftritt. Nachteilig ist des Weiteren die optische Bearbeitung des reflektierten Lichtes.
Auch ist es bekannt, Objekte mittels Halbleiterbeleuchtung anzustrahlen. Hierzu werden die Strahlungen einer roten, grünen und blauen LED über wellenlängenabhängig reflektierende Spiegel und Linsen zu einem Lichtstrahl gebündelt, so dass unter idealen Bedingungen ein nahezu weißer Lichtpunkt entsteht. Die LEDs werden sequentiell angesteuert und leuchten daher für wenige Mikrosekunden nach. Das Objekt reflektiert in Abhängigkeit von der Oberfläche von jeder Farbe einen entsprechenden Anteil, so dass wiederum der Empfänger den spektralen Lichtanteil in ein entsprechendes Signal wandelt.
Unabhängig von der Art der Lichtquelle und des Aufbaus des Empfängers wird das reflektierte Licht über eine Abbildungsoptik auf dem Sensor abgebildet. Dabei kann die Optik als Zwei-Pupillen-Prinzip mit einer Sendepupille und einer getrennten Empfangspupille oder als Autokollimationsprinzip, bei dem Sende- und Empfangspupille identisch sind, ausgeführt sein. Werden als Strahlungsquelle mehrere LEDs benutzt, ist der Empfänger farblich breitbandig empfindlich, wohingegen bei der Verwendung einer weißen LED der Empfänger für die drei Farbanteile selektiv empfindlich ist.
Nachteilig sind die bekannten Anordnungen dann, wenn sich der Abstand zwischen dem Objekt zum Sensor ändert. So bewegt sich beim Zwei-Pupillen-Prinzip der Lichtfleck auf dem Sensor, so dass insbesondere bei einem geringen Abstand zwischen Objekt und Sensor der Lichtfleck die fotoempfindliche Fläche verlassen kann. Dies wiederum bedeutet, dass eine starke Änderung der empfangenen spektralen Anteile und somit der sensierten Empfangsenergie gegeben ist mit der Folge, dass erhebliche Messfehler entstehen.
Durch das Autokollimationsprinzip wird zwar der Effekt einer seitlichen Bewegung des abgebildeten Lichtflecks auf der fotoempfindlichen Fläche verhindert, gleichwenn das Messsignal durch die Änderung der Bildgröße auf dem Sensor verfälscht werden kann, insbesondere bei geringen Abständen.

Die US 4,175,231 bezieht sich auf eine Anordnung um festzustellen, ob sich in einer Rotationsdruckmaschine, in einem Kopierer oder in einer Rotationstrommelkamera ein Gegenstand wie ein Original in eine Position bewegt, in der eine Ablichtung von ersterem erfolgen kann. Hierzu ist im festen Abstand zu dem sich bewegenden Objekt ein lichtempfindlicher Sensor wie Phototransistor angeordnet, auf dem von dem Objekt reflektiertes Licht detektierbar ist. Dem Sensor ist dabei ein Lichtleiter vorgeordnet, der eine Halbkreis- oder Keilform aufweist.

Der DE 34 16 275 C2 ist ein lichtelektrischer Impulsgeber mit einem transparenten Lichtsammler zu entnehmen.

Zur Überprüfung physikalischer Messwerte wird nach der DE 24 23 056 A1 über einen Lichtleiter Licht einem Detektor zugeführt. Eine faseroptische Lichtleiteranordnung nach der DE-OS 2 205 996 setzt sich aus einer Vielzahl von Einzelfasern zusammen.

Um gegeneinander bewegte Teile zu messen, werden nach der DE-AS 1 930 111 zeilenförmig linear angeordnete Lichtleitfasern verwendet, über die sowohl Licht auf die sich bewegenden Teile emittiert als auch auf einen Fotodetektor zurückgeleitet werden.

Bei der sich auf eine gattungsgemäße Anordnung beziehenden Farbsensoranordnung zum Lesen farbiger Markierungen nach der EP 0 735 501 A2 wird die von einem Objekt reflektierte Strahlung über eine einen Strahlenteiler und ein Objektiv umfassende Optik auf ein Fotoelement abgebildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei hoher Messgenauigkeit Objekte detektiert werden können, wobei Abstandsänderungen zwischen Objekt und Farberkennungssensor zu einer Messverfälschung im Wesentlichen nicht führen sollen. Auch sollen die spektralen Lichtanteile mit erforderlicher Intensität erfassbar sein. Ferner sollen Farbverfälschungen ausgeschlossen werden.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch ein Verfahren dadurch gelöst, dass reflektierte Strahlung mittels eines sich in Richtung des Farberkennungssensors verjüngenden lichtleitenden Elements einer Geometrie eines Pyramidenstumpfes auf den Farberkennungssensor geleitet wird, wobei das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart ausgebildet wird, dass die in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≤ 2 reflektiert wird.

Durch die erfindungsgemäße Lehre kann die Empfangspupille stark vergrößert werden, ohne dass eine Abbildung über optische Linsen erfolgt. Dies wiederum bedeutet, dass eine Veränderung von Bildort und Bildgröße in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Objekt und Farberkennungssensor nicht erfolgt. Mit anderen Worten wird ohne ansonsten durch Linsen hervorgerufene Abbildungsfehler, also quasi optisch abbildungsfrei bzw. abbildungsfehlerfrei die Strahlung auf den Farberkennungssensor gebündelt.

Da ferner das reflektierte Licht vorzugsweise zweimal innerhalb des optischen Leiters reflektiert wird, kann in einem großen Abstandsbereich kein Abschattungseffekt durch die räumlich getrennte Anordnung von Strahlungsquelle wie LED und Lichtleiter auftreten. Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich eine deutlich verbesserte Tiefenschärfe.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die reflektierte Strahlung über das lichtleitende Element auf (2 × n + 1)² – 1 virtuelle Farberkennungssensoren sowie auf den einen realen Farberkennungssensor geleitet wird, wobei n die Anzahl der Reflexionen der reflektierten Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.

Eine Anordnung zum Detektieren bzw. Erkennen eines Objektes mittels Farberkennung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Objekt und dem zumindest einen Farberkennungssensor ein sich in Richtung des Farberkennungssensors verjüngendes lichtleitendes Element einer Pyramidenstumpfgeometrie aus lichtdurchlässigem Vollmaterial angeordnet ist und dass das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart dimensioniert ist, dass von dem Objekt reflektierte und in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n = 2 reflektierbar ist.

Als Strahlungsquelle wird vorzugsweise eine weißes Licht emittierende LED benutzt. Auch kann die Strahlungsquelle ein weißes Licht emittierender Laser sein. Der Farberkennungssensor selbst weist eine rot-, blau- und grünempfindliche Fläche auf.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass die sensorseitige Austrittsfläche des Lichtleiters gleich strahlungsempfindlicher Gesamtfläche des tatsächlich messenden, also realen Sensors ist.

Bei maximal zweifacher Reflexion, insbesondere Totalreflexion, von in den Lichtleiter einfallender reflektierter Strahlung sollte der Lichtleiter mit seiner objektseitigen Eintrittsfläche eine flächige Erstreckung aufweisen, die zumindest 25-fachem, vorzugsweise mehr als 25-fachem von strahlungsempfindlicher Gesamtfläche des Farberkennungssensors entspricht.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der zumindest eine Farberkennungssensor, auf den von dem Objekt reflektierte und das lichtleitende Element durchsetzende Strahlung fällt, eine Strahlungsenergie sensiert, die von dem einen Farberkennungssensor entsprechenden (2 × n + 1)² – 1 virtuellen Farberkennungssensor zuzüglich des einen (realen) Farberkennungssensors empfangener unmittelbar von dem Objekt reflektierter Strahlung entspricht, wobei n die maximale Anzahl der Reflexion der Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.

Ferner durchsetzt die von dem Objekt in das lichtleitende Element reflektierte Strahlung eine scheinbare Aperturblende, die durch zwischen Reflexionsort am Objekt und Gesamtumfangsrand der virtuellen Farberkennungssensoren aufgespannten Öffnungskegel vorgegeben ist.

Schließlich sollte die Strahlung auf das Objekt in einem nutzbaren Empfangsraum auftreten, der durch eine Umhüllende begrenzt ist, die durch Gesamtumfangsrand der virtuellen Farberkennungssensors sowie Umfangsrand der Eintrittsfläche des lichtleitenden Elementes aufgespannt ist.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ergibt sich eine kostengünstige Anordnung zum genauen Erkennen und Positionieren von Objekten mittels Farberkennungssensor bzw. Farbidentifikationssensor. Eine brechende Optik wie Linse für die reflektierte Strahlung wird vermieden, so dass die nach dem Stand der Technik gegebenen Nachteile in Bezug auf das Wandern des Lichtflecks auf dem fotoempfindlichen Sensor bzw. die unterschiedliche Abbildungsgröße des Lichtfleckes in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Objekt und Sensor ausgeschlossen wird. Der Empfangsbereich für zu detektierende Objekte ist relativ groß, wobei eine Verfälschung der Messergebnisse durch Abstandsänderungen ausgeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführüngsbeispiels näher erläutert:
Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung zum Erkennen von Objekten und
2 mit der Anordnung nach 1 abdeckbaren Detektionsbereich.
In 1 ist rein prinzipiell eine Anordnung zum Erkennen bzw. Positionieren von Objekten mittels eines Farberkennungssensors dargestellt.
Um ein Objekt 10 erkennen bzw. detektieren zu können, das heißt dessen Farbe mit einer vorgegebenen Soll-Farbe vergleichen zu können, um bei Übereinstimmung innerhalb eines Toleranzbereiches oder bei unzulässiger Abweichung entsprechende Signale auszulösen, die Aussagen über die Qualität des Objektes, dessen Position bzw. Ausrichtung (z.B. Vorder-Rückseite) oder dessen Kontur ermöglichen, wird dieser im Ausführungsbeispiel von einer als LED 12 ausgebildeten Lichtquelle punktförmig bestrahlt. Hierzu kann die von der vorzugsweise weißes Licht emittierenden LED 12 ausgehende Strahlung über eine Linse 14 auf einen Punkt 16 des Gegenstandes 10 abgebildet werden. Die Strahlung wird von dem Gegenstand 10, das heißt von dem Punkt 16 reflektiert und gelangt über einen eine Geometrie eines Pyramidenstumpfes aufweisenden aus transparentem Vollmaterial wie Acrylglas oder Glas bestehenden Lichtleiter 18 auf einen Farberkennungssensor 20, der drei farbempfindliche Flächen, das heißt rot-, blau- und grünempfindliche Flächen aufweist.
Die von dem Sender 12 emittierte Strahlung wird von dem Objekt 10 reflektiert, wobei sich die auftreffenden rot (R), grün (G) und blau (B) Anteile der Strahlung in Abhängigkeit von dem Objekt 10 bzw. dessen Oberflächenstruktur in reflektierte Anteile R' G' und B' ändern. Die detektierten Farbanteile R' G' B' werden dann mit Sollvorgaben verglichen.
Der Lichtleiter 18 verjüngt sich in Richtung des Sensors 20, wobei die Austrittsfläche des Lichtleiters 18 gleich lichtempfindlicher Gesamtfläche des Sensors 20 ist.
Die Geometrie des Lichtleiters 18 in Form des Pyramidenstumpfes ist derart gewählt, dass in den Trichter 18 einfallende Strahlung maximal zweimal reflektiert wird. Hierzu beschreibt der Außenmantel zur Längsachse des Lichtleiters 18 einen Winkel α von in etwa 6°.
Die Eintrittsfläche 22 weist ihrerseits eine Fläche auf, die zumindest dem 25-fachen der lichtempfindlichen Fläche des Sensors 20 entspricht, sofern der Lichtleiter 18 geometrisch derart angelegt ist, dass die von dem Objekt 10 reflektierte Strahlung maximal 2 mal in dem Lichtleiter 18 reflektiert wird.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird in Abhängigkeit von der Geometrie und dem Material des Lichtleiters 18 in diesen einfallende und von dem Objekt 10 reflektierte Strahlung auf (2 × n + 1)² – 1 virtuelle Sensoren 24 und dem einen realen Sensor 20 geleitet, wobei die Gesamtstrahlung durch die Pyramidenstumpfgeometrie des Lichtleiters 18 bedingt auf den realen Sensor 20 auftreffen. n bedeutet dabei die Anzahl der maximaalen Reflexionen der von dem Objekt 10 reflektierten und in den Lichtleiter 18 einfallenden Strahlung.
Da von dem Sensor 20 eine Gesamtempfangsenergie sensiert wird, die bei unmittelbar von dem Objekt reflektierter Strahlung, ohne dass diese den Lichtleiter 18 durchtritt, der auf die virtuellen Sensoren 24 und den einen realen Sensor 20 auftreffenden Strahlung entspricht, ist eine hohe Empfangsenergie sensierbar, wodurch eine hohe Messgenauigkeit erzielbar ist.
Eine reale Eintrittspupille bedarf es für die reflektierte Strahlung nicht. Vielmehr wird eine scheinbare Eintrittspupille durch einen Öffnungskonus γ gebildet, der zwischen dem Auftreff punkt 16 der von der Lichtquelle 12 auf das Objekt 10 gelangenden Strahlung und Umfangsrand der virtuellen Sensoren 24 verläuft. Mit anderen Worte wird die Aperturblende y durch einen zwischen Auftreffpunkt 16 und Umfangswand der virtuellen Sensoren aufgespannten Kegel gebildet.
Der nutzbare Messbereich, der mit der erfindungsgemäßen Anordnung abdeckbar ist, ohne dass eine Abschattung durch die räumlich getrennte Anordnung der Sendepupille, d. h. der Linse 14 und dem Lichtleiter 18 erfolgt, wird anhand der 2 verdeutlicht. In dieser ist prinzipiell der Lichtleiter 18 eingezeichnet und dessen Lichteintrittsfläche mit A bezeichnet. Sensorseitig sind der reale, also die Strahlung tatsächlich messende Sensor 20 sowie virtuelle Sensoren mit dem Bezugszeichen 24, 30 und 32 gekennzeichnet. Der Emfpangsbereich wird nunmehr durch eine Umhüllende bestimmt, die von der Eintrittsfläche A des Lichtleiters 18 sowie Umfangsrand der Gesamtfläche der virtuellen Sensoren 24, 30, 32 aufgespannt wird. Die so aufgespannte Fläche sowie die Eintrittsfläche A des Lichtleiters 18 spannt die entsprechende den nutzbaren Empfangsbereich umschließende Umhüllende auf, die in 2 mit den Begrenzungslinien 34, 36 angegeben ist.
Bei einer Auslegung des Lichtleiters 18 auf zwei Reflexionen (n = 2) ergeben sich 24 virtuelle Sensoren, so dass sich eine kleinere Gesamtfläche ergibt, so dass die aufgespannte Umhüllende bei gleicher Eintrittsfläche 18 in den Lichtleiter 18 einen größeren Öffnungswinkel aufweist, der durch die Strahlen 26, 28 begrenzt ist, die auch in 1 eingezeichnet sind.
Beträgt die Anzahl der Reflexionen n = 1, so ergibt sich auf Grund der geringeren Gesamtfläche der virtuellen Sensoren 30 ein noch größerer Öffnungswinkel, der durch die Strahlen 38, 40 begrenzt ist.
Eine Abschattung zwischen Sendepupille und Lichtleiter 18 ergäbe sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 2 für ein Objekt, das im Bereich C mit Strahlung beaufschlagt wird dann, wenn der Lichtleiter auf n = 2 Reflexionen ausgelegt ist. Dies bedeutet, dass die außenliegenden virtuellen Sensoren 32 scheinbar mit reflektierter Strahlung nicht beaufschlagt werden mit der Folge, dass entsprechend die von dem realen Sensor 20 empfangene Strah lung verringert ist.
An Hand der 2 wird deutlich, dass in einem großen Empfangsbereich Objekte detektiert bzw. erfaßt werden können, wobei aufgrund fehlender optisch brechender Abbildungen eine hohe Tiefenschärfe gegeben ist.
Durch die Geometrie des Pyramidenstumpfes ist jedoch die Gefahr einer Verfälschung der Farbe des reflektierten Lichtes ausgeschlossen.

Claims

Verfahren zum Detektieren und/oder Erkennen eines Objektes durch den Vergleich der detektierten Farbe des Objektes mit einer vorgegebenen Sollfarbe, wobei von einer Strahlungsquelle auf das Objekt Strahlung emittiert und von dem Objekt reflektierte Strahlung von einem Farberkennungssensor erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass reflektierte Strahlung mittels eines sich in Richtung des Farberkennungssensors verjüngenden lichtleitenden Elements einer Geometrie eines Pyramidenstumpfes auf den Farberkennungssensor geleitet wird, wobei das lichtleitende Element für die reflektierte Strahlung derart ausgebildet wird, dass die in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n ≤ 2 reflektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierte Strahlung linsenfrei auf den Farberkennungssensor geleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierte Strahlung über das lichtleitende Element auf (2 × n + 1)² – 1 virtuelle Farberkennungssensoren sowie auf den einen realen Farberkennungssensor geleitet wird, wobei n die Anzahl der Reflexionen der reflektierten Stahlung in dem lichtleitenden Element ist.
Anordnung zum Detektieren und/oder Erkennen eines Objektes (10) durch den Vergleich der detektierten Farbe des Objektes mit einer vorgegebenen Sollfarbe umfassend eine auf das Objekt Strahlung emittierende Strahlungsquelle (12) sowie zumindest einen von dem Objekt reflektierte Strahlung erfassenden Farberkennungssensor (20), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Objekt (10) und dem zumindest einen Farberkennungssensor (20) ein sich in Richtung des Farberkennungssensors verjüngendes lichtleitendes Element (18) einer Pyramidenstumpfgeometrie aus lichtdurchlässigem Vollmaterial angeordnet ist und dass das lichtleitende Element (18) für die reflektierte Strahlung derart dimensioniert ist, dass von dem Objekt (10) reflektierte und in das lichtleitende Element einfallende Strahlung maximal n-mal mit n = 2 reflektierbar ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtleitende Element (18) aus Acrylglas oder Glas besteht.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (12) eine weißes Licht emittierende LED ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle ein weißes Licht emittierender Laser ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (12) aus zumindest einer rot-, einer grün- und einer blauemittierenden LED besteht, deren emittierte Strahlungen zu einer Strahlung weißen Lichtes bündelbar sind.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (12) ein zumindest rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht emittierender Laser ist, dessen emittierte Strahlungen zu einer Strahlung weißen Lichts bündelbar ist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Farberkennungssensor (20) eine rot-, eine blau- und eine grünsensitive Fläche aufweist.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Austrittsfläche des lichtleitenden Elementes (18) gleich einer strahlungsempfindlichen Gesamtfläche des Farberkennungssensors (20) ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die objektseitige Eintrittsfläche (22) des lichtleitenden Elementes eine Erstreckung aufweist, die zumindest dem 25-fachen der strahlungsempfindlichen Gesamtfläche des Farberkennungssensors (20) entspricht.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Farberkennungssensor (20), auf den von dem Objekt (10) reflektierte und das lichtleitende Element (18) durchsetzende Strahlung gelangt, eine Strahlungsenergie sensiert, die der von dem einen Farberkennungssensor entsprechenden (2 × n + 1)² – 1 virtuellen Farberkennungssensor (24) zuzüglich der des einen der realen Farberkennungssensors (20) empfangenen unmittelbar von dem Objekt reflektierten Strahlung entspricht, wobei n die maximale Anzahl der Reflexionen der Strahlung in dem lichtleitenden Element ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Objekt (10) in das lichtleitende Element (18) reflektierte Strahlung eine scheinbare Aperturblende durchsetzt, die durch zwischen Reflexionsort, einen am Objekt und einem Gesamtumfangsrand des virtuellen Farberkennungssensors (24) aufgespannten Öffnungskegel vorgegeben ist.
Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (10) in einem für die auftretende Strahlung nutzbaren Empfangsraum angeordnet ist, der durch eine Umhüllende begrenzt ist, die durch den Gesamtumfangsrand der virtuellen Farberkennungssensoren (24) sowie den Umfangsrand der Eintrittsfläche (22) des lichtleitenden Elementes (18) aufgespannt ist.