專利名稱：采用雙頻率光探測(cè)器的分選機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分選機(jī)，這類分選機(jī)在物品通過(guò)觀測(cè)臺(tái)時(shí)，通過(guò)在至少兩種不同的頻譜觀測(cè)這些物品而使非標(biāo)準(zhǔn)可互換物品與標(biāo)準(zhǔn)物品分選或分離開(kāi)來(lái)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及那些采用由兩個(gè)以上不同的光敏器件所組成的檢測(cè)部件的分選機(jī)。
采用本發(fā)明的那類典型的分選機(jī)可以是自重進(jìn)料通道式分選機(jī)或皮帶式分選機(jī)，分選機(jī)使待分選的物品或產(chǎn)品流通過(guò)光學(xué)觀測(cè)臺(tái)。一般說(shuō)來(lái)，產(chǎn)品流是由例如咖啡豆、西紅柿等的標(biāo)準(zhǔn)可互換農(nóng)產(chǎn)品所組成的，這些農(nóng)產(chǎn)品據(jù)知具有處于頻譜中至少兩個(gè)頻帶內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)色彩和顏色。然而，如果產(chǎn)品過(guò)熟、損傷、或具有不同于標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)，這種產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品有公知標(biāo)準(zhǔn)色彩或顏色的兩個(gè)頻帶的至少一個(gè)內(nèi)具有非標(biāo)準(zhǔn)的色彩或顏色。借助面對(duì)面地安置在產(chǎn)品流通過(guò)的觀測(cè)臺(tái)上的光學(xué)器件就能從產(chǎn)品流中檢測(cè)及除去或排出那些非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。分選機(jī)可以有多個(gè)平行的通道或通路，各自有其自己的光學(xué)觀測(cè)臺(tái)。而且各光學(xué)觀測(cè)臺(tái)可以有多于一個(gè)光學(xué)傳感器件。例如，希望從不同的角度觀測(cè)產(chǎn)品或物品，使得以第一角度觀測(cè)時(shí)無(wú)法看見(jiàn)的部位以第二或第三角度觀測(cè)時(shí)就不會(huì)看不見(jiàn)。然而，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，各通道或通路的產(chǎn)品流可以看作是由簡(jiǎn)化的光學(xué)觀測(cè)臺(tái)所傳送的單個(gè)化的(singulated)產(chǎn)品的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
光學(xué)觀測(cè)臺(tái)包括一個(gè)以上燈，用來(lái)照射產(chǎn)品流中的各產(chǎn)品。被照射的產(chǎn)品反射光及其它頻率，它們被適當(dāng)安置用以監(jiān)視上述預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)頻譜的光敏器件所檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到反射光低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)頻譜其中之一的預(yù)定閾值時(shí)，當(dāng)非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品位于排放裝置對(duì)面時(shí)，例如位于關(guān)鍵地方的噴氣口或機(jī)械排放閥(ejection finger)的排放裝置就受到激勵(lì)，然后予以啟動(dòng)。
代替上述操作，在被認(rèn)為是非標(biāo)準(zhǔn)的反射光高于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)頻譜的其中之一的預(yù)定閾值時(shí)，可以調(diào)節(jié)檢測(cè)器，以操縱排放器。在這種情況下，由于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的反射光低于閾值，所以就會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品通過(guò)。
在先有技術(shù)中，通常對(duì)各頻譜采用多個(gè)光或光學(xué)檢測(cè)器，觀測(cè)窗口的格柵的每個(gè)象素或光點(diǎn)有一個(gè)。例如這樣的一種系統(tǒng)公開(kāi)于1991年11月5日以George A.Zivley名義頒發(fā)的美國(guó)專利No.5,062,532，這項(xiàng)專利通常已轉(zhuǎn)讓。5,062,532專利中建議用由EG&G Reticon公司制造的光電二極管的RL 0256K陣列實(shí)施例其中公開(kāi)的發(fā)明。然而，所舉例的這種陣列的光電二極管是用于單色或一種頻譜分選的寬孔線性器件。5,062,532專利中所述的發(fā)明不限于單色分選，但是，顯然如果涉及雙色分選，帶有調(diào)到相應(yīng)頻譜的光電二極管的第一和第二陣列物理上必須彼此分開(kāi)，從而為鑒別非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)中涉及那個(gè)陣列而使排放起動(dòng)變得復(fù)雜。而且，觀測(cè)臺(tái)的光源必定更多。
1993年11月30日以William C.Long名義頒發(fā)的美國(guó)專利No.5,265,732通常也已轉(zhuǎn)讓，這項(xiàng)專利采用了允許在單個(gè)位置上檢測(cè)多個(gè)頻譜。其中介紹了這樣一種先有技術(shù)方案采用一個(gè)分束器和兩個(gè)濾波器，用于分選的兩個(gè)頻譜各有一個(gè)濾光器。這項(xiàng)專利還揭示了為了照射產(chǎn)品流中的產(chǎn)品而采用窄帶燈，而不是普通的寬帶通用照明燈泡。在這個(gè)方案中，分束器及適當(dāng)?shù)臑V光器與光源配用，或者光源以不同的角度陣列，但仍然需要適當(dāng)?shù)臑V光器。在所有情況下，這些方案都采用了許多不同而復(fù)雜的光學(xué)器件，為實(shí)施這種方案的空間要求是主要的考慮事項(xiàng)。
亦為共同轉(zhuǎn)讓的于1995年1月24日以Calvin G.Gray和JefferyStanley Pawley申請(qǐng)的美國(guó)專利08/377,451描述了用于多色分選的光學(xué)檢測(cè)器(photo-optial detector)。該檢測(cè)器采用與諸如由EG&G Judson制造的硅/鍺J16si系列的半導(dǎo)體材料的夾層件型光二極管器件一起使用的多峰光學(xué)干涉濾光器。該裝置以小型的較少元件組成的單一檢測(cè)器提供多色分選。但是，由于可用的多峰濾光器的數(shù)目和頻譜范圍受限，這種裝置的分選應(yīng)用范圍也相應(yīng)地受到限制。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)過(guò)改良的用于分選機(jī)的光檢測(cè)器(photo-optical detector)，這種檢測(cè)器響應(yīng)于復(fù)合多峰頻譜并具有單個(gè)多峰濾光器或一組多個(gè)光學(xué)濾光器件用以通過(guò)至少兩個(gè)確定光的頻譜，一個(gè)在第一光敏材料的寬頻靈敏度內(nèi)，另一個(gè)在第二光敏材料的寬頻靈敏度內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述型式經(jīng)過(guò)改良的光學(xué)檢測(cè)器，其中第一光敏材料是硅，第二光敏材料是鍺或是銦-鎵-砷化物。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種采用總體上如上述型式的夾層檢測(cè)器的分選機(jī)，這種分選機(jī)還包括例如微處理器的電子處理器裝置，用以為夾層檢測(cè)器的每個(gè)分立的器件發(fā)出信號(hào)，或者當(dāng)出現(xiàn)來(lái)自分立器件的選定的信號(hào)組合時(shí)發(fā)出信號(hào)，因此在出現(xiàn)單個(gè)器件信號(hào)或一個(gè)以上選定的信號(hào)組合時(shí)能排出非標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種總體上具有上述型式的經(jīng)過(guò)改良的光學(xué)檢測(cè)器，這種檢測(cè)器采用了多于兩種光敏材料的夾層。
本發(fā)明的再有一個(gè)目的是提供一種分選機(jī)，這種分選機(jī)采用了具有多于兩種光敏材料器件的夾層光學(xué)檢測(cè)器，具有多于兩個(gè)確定的光頻譜靈敏度的濾光器或一組濾光器組件、以及用以選擇來(lái)自各種用以啟動(dòng)排放器從分選的產(chǎn)品流中去除非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的器件的信號(hào)的一種以上組合的電子處理器裝置。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種總體上具有上述型式的改進(jìn)的光學(xué)檢測(cè)器，這種檢測(cè)器采用了多種光敏材料的夾層并且該夾層采用一種濾光器件，用于在下光敏材料的寬頻率敏感范圍內(nèi)使光確定的頻譜通過(guò)。
本發(fā)明的還再一目的是提供一種采用夾層光學(xué)檢測(cè)器的分選機(jī)，該檢測(cè)器具有至少兩種材料的器件和至少一種具有確定光頻譜的濾波器件、一個(gè)具有寬確定光頻譜的寬帶通干涉濾光器以及用于從各器件的信號(hào)中選出一種或多種組合的信號(hào)以啟動(dòng)排放器從分選的產(chǎn)品流中去除非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的電子處理器。
因此，實(shí)現(xiàn)了及能詳細(xì)理解使本發(fā)明上述及其它特征，優(yōu)點(diǎn)和目的顯得清楚的方式，參閱形成說(shuō)明書其中一部分的附圖中例示的典型的最佳實(shí)施例就能對(duì)上述簡(jiǎn)略總結(jié)的發(fā)明進(jìn)行更具體的描述。然而要提出的是，這些附圖僅例示了本發(fā)明的幾個(gè)典型的最佳實(shí)施例，由于本發(fā)明可以接納其它同樣有效的實(shí)施例，因而不要將附圖看作對(duì)本發(fā)明范圍的限制。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝有夾層檢測(cè)器和電氣處理裝置的電光分選機(jī)的側(cè)視圖。
圖2是例如圖1中所示的電光分選機(jī)的光學(xué)觀測(cè)臺(tái)的頂視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的夾層檢測(cè)器側(cè)向剖視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的分選活動(dòng)的簡(jiǎn)化模型的原理圖。
圖5是圖3中所示的夾層檢測(cè)器的典型的響應(yīng)性例圖。
圖6是本發(fā)明所采用的濾光器的透射率例圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的多峰濾光器及多個(gè)夾層檢測(cè)器的示意圖。
現(xiàn)在參照附圖，首先參照?qǐng)D1，圖中示出一種高速分選機(jī)，這種分選機(jī)用以使非標(biāo)準(zhǔn)、可互換的產(chǎn)品或物品與這類物品的傳送線或傳送流分開(kāi)。通常，分選機(jī)10包括一個(gè)以上一般成超過(guò)45°，最好為大約80°的近乎垂直的陡角的通道、斜道或滑道12。通道是借助支架14安裝就位的，利用固定在同一支架頂上的料斗16重力輸送待分選的產(chǎn)品。通過(guò)分路振動(dòng)送料器18把產(chǎn)品從料斗16輸送到通道12。雖然工業(yè)用分選機(jī)一般有兩個(gè)以上通道12，同時(shí)對(duì)分別流過(guò)通道的產(chǎn)品工作，但是為了討論的簡(jiǎn)明起見(jiàn)，下文所論述的分類機(jī)10只包含單一通道12。
此外，利用本發(fā)明需要時(shí)可以采用產(chǎn)品機(jī)械用的具有一個(gè)以上通路的皮帶式分選機(jī)。這種分選機(jī)具有水平傳動(dòng)的皮帶，產(chǎn)品就被分類及存儲(chǔ)在其上。皮帶移過(guò)光學(xué)觀測(cè)臺(tái)的方式與通道分選機(jī)非常相似。
要由分選機(jī)10分開(kāi)或分選的物品是例如咖啡豆的小而可互換的物品。將會(huì)理解的是，咖啡豆可利用一個(gè)以上光譜帶的顏色個(gè)別識(shí)別的，從料斗經(jīng)振動(dòng)送料器沿通道向下的進(jìn)料完全借助于重力作用。自由落下的產(chǎn)品流只是由彎道和通道表面所引起的摩擦才減慢。然而眾所周知，產(chǎn)品是大量快速移動(dòng)的。
下文會(huì)更詳細(xì)描述的光學(xué)觀測(cè)器或傳感器20是朝著通道的底部安裝的。當(dāng)產(chǎn)品流流過(guò)傳感器時(shí)，非標(biāo)準(zhǔn)或次標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品就受到傳感或檢測(cè)。將會(huì)理解的是，這種傳感和檢測(cè)需要把次標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品和背景區(qū)別開(kāi)來(lái)。一般說(shuō)來(lái)，例如咖啡豆的次標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可以根據(jù)其顏色深或淺、或根據(jù)與為標(biāo)準(zhǔn)的或可接受的物品所預(yù)定的深、淺或顏色的可接受范圍不同的顏色或色彩而予以檢測(cè)的。這種傳感可以處于單色檢測(cè)的單一光譜范圍內(nèi)、雙色檢測(cè)的兩個(gè)分立的光譜范圍內(nèi)、或者多色檢測(cè)的多個(gè)光譜范圍內(nèi)。要理解的是“光譜范圍”可以全部或局部處于可見(jiàn)光譜內(nèi)，或者全部或局部地處于非可見(jiàn)光譜內(nèi)。例如，通常進(jìn)行紅外范圍內(nèi)的傳感。當(dāng)傳感到次標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或物品時(shí)，就產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)啟動(dòng)排料器機(jī)構(gòu)而使次標(biāo)準(zhǔn)物品排出。
毗鄰光學(xué)傳感器20且設(shè)置在其下方的排料器36的是由剛剛提到的啟動(dòng)電信號(hào)所啟動(dòng)的，以產(chǎn)生氣流，把不想要的次標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品從產(chǎn)品線的產(chǎn)品流中除去。需要的話，排料器可以是機(jī)械式排料器，一般當(dāng)啟動(dòng)信號(hào)發(fā)生時(shí)，使電磁閥工作，在產(chǎn)品線放出或射出氣流，及時(shí)移走次標(biāo)準(zhǔn)物品。在傳感時(shí)間之后的啟動(dòng)延時(shí)是很短暫的，定時(shí)成需要排出檢測(cè)到的次標(biāo)準(zhǔn)物品。而且以本領(lǐng)域中眾所周知的方式完成。在這個(gè)過(guò)程中這樣除去的物品落入排放蓄料器28中，供后續(xù)處理。未除去的物品繼續(xù)沿通道延伸部分30向下，以便收集和包裝，作為通過(guò)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)而無(wú)需除去的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。流量的控制和傳感器的靈敏度是用本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的預(yù)置控制進(jìn)行控制的。
現(xiàn)在參閱圖2，如從圖中所見(jiàn)到的，示出了分選機(jī)的觀測(cè)或光學(xué)傳感器及相關(guān)組件。傳感器20通常是帶有中心孔32的環(huán)形結(jié)構(gòu)，如上所述待分開(kāi)或分選的產(chǎn)品流通過(guò)處可“窗口”位置或平面的中心孔，這就是分選機(jī)的電光觀測(cè)臺(tái)。光學(xué)或觀測(cè)機(jī)構(gòu)是眾所周知的，通常包括三個(gè)沿周邊均勻間隔的單獨(dú)的傳感器37，這些傳感器包括光電池、光電二極管或其它光學(xué)檢測(cè)器(photo-optical detector)。在這個(gè)平面上至少包含三個(gè)燈，每個(gè)單獨(dú)的傳感器一個(gè)燈。每個(gè)燈38朝分立的背景板40投影光束，來(lái)自背景板以及來(lái)自背景板和光電傳感器之間流動(dòng)的任何產(chǎn)品的反射光為傳感器所檢測(cè)。之所以采用三個(gè)傳感器，其原因是要保證傳感到只沿一個(gè)方向可檢測(cè)到而沿另一個(gè)未必能檢測(cè)到的次標(biāo)準(zhǔn)物品。對(duì)于光電傳感器37和背景板40的每個(gè)觀測(cè)組合，只示出了一個(gè)燈。在現(xiàn)行的實(shí)踐中，通常有多個(gè)燈38用以均勻地照射產(chǎn)品線，這些燈或者附加的多個(gè)燈用以均勻地照射背景板。
圖3例示了由美國(guó)賓夕法尼亞州Montgomeryville的EG&E Judson公司制造的J16Si系列的硅/鍺“夾層”檢測(cè)器51。當(dāng)然也可以采用具有與這種器件相類似的響應(yīng)的半導(dǎo)體材料的任何其它兩種以上元素的器件。這種二色檢測(cè)器包括以“夾層結(jié)構(gòu)”裝在鍺光電二極管器件52上的高性能硅光電二極管器件50，且在這些器件之間裝有濾光器件53。濾光器53是一層具有所需的限制其頻譜在下光電二極管器件52的響應(yīng)區(qū)域中的光通過(guò)的濾光特性的材料，并且最好附在上光二極管器件50下面。將會(huì)看到射入窗口54的輻射引起硅器件50中800nm的標(biāo)稱響應(yīng)。輻射中的較長(zhǎng)波長(zhǎng)會(huì)穿過(guò)硅材料和濾光器件53，引起鍺器件52中1300nm的標(biāo)稱響應(yīng)。實(shí)際上圖5中更精確地畫出了兩種器件的響應(yīng)性，每種器件(響應(yīng)性)在頻譜上都稍微呈寬帶。
J16Si系列檢測(cè)器已用于光纖功率測(cè)量以及二色溫檢測(cè)的用途。制造商說(shuō)明了在實(shí)用時(shí)分別與端子56和58相連接的各硅器件或元件及鍺器件或元件需要前置放大器。
圖4中示出了本發(fā)明的主要部分的非常簡(jiǎn)化的原理圖。產(chǎn)品59通過(guò)光學(xué)觀測(cè)臺(tái)，受到一個(gè)以上光源61的照射。一般說(shuō)來(lái)，光源是寬帶白熾燈或熒光燈。來(lái)自產(chǎn)品的輻射的反射光穿過(guò)觀測(cè)窗口63，為放置在夾層檢測(cè)器51前方的雙峰濾光器(未示出)所接收。但是據(jù)發(fā)現(xiàn)，要用光學(xué)分選的產(chǎn)品種類很多，而且有相應(yīng)透射特性的多峰干涉濾光器還未投入使用或尚未知曉。一種改變方案是采用組合的干涉濾光器以在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)色譜內(nèi)獲得透射特性。傳統(tǒng)的濾光器65具有圖6所示的透射性，其透射率的百分率是由波長(zhǎng)范圍內(nèi)的峰69描繪的。濾光器65所能通過(guò)的光的所需頻譜足以寬過(guò)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)顏色的較窄頻譜，并且進(jìn)而在那些較窄頻譜上提供最大的透射響應(yīng)。第二濾光器53，附在上光二極管50的下面或置于光二極管50和52之間并且有如圖6所示峰71的透射響應(yīng)。濾光器71通過(guò)的光的所需光譜較窄，近于下光二極管52的最大響應(yīng)區(qū)域。濾光器65和53的透射響應(yīng)通常不同，盡管它們可以相同。
參閱圖4，器件50與前置放大器/放大器60相連接，器件52與前置放大器/放大器62相連接，以產(chǎn)生輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)則分別在閾值檢測(cè)器64和66中經(jīng)受閾值檢測(cè)，由于透射響應(yīng)峰值未必相同，所以如圖6中所示，可以以不同的電平設(shè)定閾值檢測(cè)電平。亦即是，可以以標(biāo)稱值80為峰值高于第二峰值的第一峰值設(shè)置電平，而可以標(biāo)稱值60為第二峰值設(shè)置閾值電平。
在工作時(shí)，當(dāng)分類解釋裝置判定檢測(cè)器64的輸入信號(hào)已經(jīng)超過(guò)閾值電平時(shí)，就從檢測(cè)器64中產(chǎn)生有效信號(hào)68，當(dāng)分類解釋裝置判定檢測(cè)器66的輸入信號(hào)已經(jīng)超過(guò)閾值電平時(shí)，就從檢測(cè)器66中產(chǎn)生有效值號(hào)70。實(shí)際上，分離解釋裝置一般位于后續(xù)的微處理器內(nèi)，但是從剛才描述的有關(guān)圖4的功能操作就能清楚地了解閾值電平的發(fā)出及信號(hào)產(chǎn)生的方案。
在適當(dāng)?shù)碾娮犹幚硌b置，一般是微處理器中利用信號(hào)68和70形成上述的最終排放啟動(dòng)信號(hào)，這是本領(lǐng)域中眾所周知的。也許，這種處理裝置的最簡(jiǎn)便的邏輯運(yùn)算是要在產(chǎn)生信號(hào)68或70時(shí)引發(fā)排放啟動(dòng)信號(hào)。然而也可以建立只在兩種信號(hào)都出現(xiàn)時(shí)才引發(fā)排放啟動(dòng)信號(hào)的邏輯。
如上所述，通常如圖7中所簡(jiǎn)略示出的，從多個(gè)角度觀測(cè)產(chǎn)品流。在這幅圖中，當(dāng)從頂上觀看時(shí)，三個(gè)夾層檢測(cè)器51是以相對(duì)于產(chǎn)品流120°的位置安放的。例如有關(guān)圖4所論述的，各檢測(cè)器51a、51b及51c與有關(guān)組件相聯(lián)系，雖然并非所有的組件都示于圖7中。在任何情況下，六種輸入信號(hào)都加到微處理器80，即來(lái)自檢測(cè)器51a的輸入信號(hào)68a和70a，來(lái)自檢測(cè)器51b的輸入信號(hào)68b和70b，以及來(lái)自檢測(cè)器51c的輸入信號(hào)68c和70c。微處理可以進(jìn)行編程，以便在這六種輸入信號(hào)的其中任何一種出現(xiàn)時(shí)，或者這六種輸入信號(hào)的任何組合出現(xiàn)時(shí)產(chǎn)生排放信號(hào)。
通過(guò)使用兩個(gè)或多個(gè)濾波器并將一個(gè)或多個(gè)這種器件用于光二極管的夾層件中，本發(fā)明可以分選多種類型的產(chǎn)品而不會(huì)增加整個(gè)裝置的尺寸或光學(xué)復(fù)雜性。事實(shí)上，本發(fā)明的掃描能力僅受限于光二極管材料的可用性及其響應(yīng)。一旦獲知產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)色彩和對(duì)應(yīng)頻譜，就可以通過(guò)適當(dāng)組合光二極管和濾光器來(lái)設(shè)計(jì)光檢測(cè)器。
采用具有總體的響應(yīng)頻譜范圍彼此不同的多于兩種半導(dǎo)體材料的檢測(cè)器51以及采用二個(gè)或多個(gè)濾光器的方案可以選做另一優(yōu)選實(shí)施例。然而，即使所獲得的組合更為復(fù)雜，上述總的工作原理仍然適用。因此，盡管討論了若干個(gè)實(shí)施例及總體地描述了另一些實(shí)施例，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，因?yàn)楸绢I(lǐng)域的技術(shù)人員顯然可以作出許多改型。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)檢測(cè)器，包括響應(yīng)于寬帶光輻射信號(hào)中的第一顏色頻譜的第一光敏器件，所述第一光敏器件允許至少部分通過(guò)在所述第一光敏器件基本無(wú)響應(yīng)的波長(zhǎng)的寬帶光輻射信號(hào)；第二光敏器件，夾在所述第一光敏器件后面且與之光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，所述第二光敏器件響應(yīng)于第二顏色頻譜；在所述第一光敏器件前面的第一濾光器，用于使在所述第一顏色頻譜中的第一確定的光頻譜通過(guò)，并使所述第二顏色頻譜通過(guò)；介于第一和第二光敏器件之間的第二濾光器，用于使在所述第二顏色頻譜中的第二確定的光頻譜通過(guò)；所述第一光敏器件產(chǎn)生與第一確定光頻譜中的光輻射成比例的輸出信號(hào)，所述第二光敏器件產(chǎn)生與第二確定光頻譜中的光輻射成比例的輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1的光學(xué)檢測(cè)器，其特征在于所述第二濾光器是附在所述第一光敏器件上的濾光材料的薄膜。
3.一種光學(xué)分選機(jī)，具有光學(xué)觀測(cè)臺(tái)，受觀測(cè)的產(chǎn)品流通過(guò)該光學(xué)觀測(cè)臺(tái)，利用多個(gè)確定光頻譜加以分選，所述光學(xué)分選機(jī)包括照射裝置，用以在寬帶光譜范圍內(nèi)明亮地照射在所述光學(xué)觀測(cè)臺(tái)上的產(chǎn)品流；多個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，安裝成用以接收來(lái)自所述受觀測(cè)產(chǎn)品的反射光，根據(jù)受觀測(cè)產(chǎn)品各自的顏色，反射率分別在寬帶光譜范圍內(nèi)變化，所述多個(gè)光學(xué)檢測(cè)器各自包括響應(yīng)于寬帶光頻譜中的第一顏色頻譜的第一光敏器件，所述第一光敏器件允許至少部分通過(guò)在所述第一光敏器件基本無(wú)響應(yīng)的波長(zhǎng)的寬帶光頻譜；第二光敏器件，夾在所述第一光敏器件后面且與之光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，所述第二光敏器件響應(yīng)于第二顏色頻譜；在所述第一光敏器件前面的第一濾光器，用于使在所述第一顏色頻譜中的第一確定的光頻譜通過(guò)，并使所述第二顏色頻譜通過(guò)；介于第一和第二光敏器件之間的第二濾光器，用于使在所述第二顏色頻譜中的第二確定的光頻譜通過(guò)；所述第一光敏器件產(chǎn)生與第一確定光頻譜中的光輻射成比例的輸出信號(hào)，所述第二光敏器件產(chǎn)生與第二確定光頻譜中的光輻射成比例的輸出信號(hào)；以及電子處理裝置，與所述光學(xué)檢測(cè)器相連接，用以按出現(xiàn)的第一和第二光敏器件的輸出信號(hào)的至少一種組合所定產(chǎn)生排放信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的光學(xué)分選機(jī)，其特征在于，所述第一和第二確定光的頻譜對(duì)各光學(xué)檢測(cè)器是相同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的光學(xué)分選機(jī)，其特征在于，所述第一和第二確定光的頻譜對(duì)各光學(xué)檢測(cè)器是不相同的。
6.一種光學(xué)檢測(cè)器，包括響應(yīng)于寬帶光輻射信號(hào)中第一顏色頻譜的硅器件，所述硅器件允許至少部分通過(guò)寬帶光輻射信號(hào)，第二光敏器件，夾在所述硅器件的后面且與之光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，響應(yīng)于第二顏色頻譜；在所述硅器件前面的寬帶通濾光器，用于使在所述第一顏色頻譜中的第一確定的光頻譜通過(guò)，并使所述第二顏色頻譜通過(guò)；介于所述硅和第二光敏器件之間并附在所述硅器件上的薄膜濾光材料，用于使在所述第二顏色頻譜中的第二確定的光頻譜通過(guò)；所述硅器件產(chǎn)生與第一確定光頻譜中的光輻射成比例的輸出信號(hào)；所述第二光敏器件產(chǎn)生與第二確定光頻譜中從產(chǎn)品上反射的光成比例的輸出信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6的光學(xué)檢測(cè)器，其特征在于，第二光敏器件是由鍺或銦-鎵-砷化物制成。
8.一種光學(xué)分選機(jī)，具有光學(xué)觀測(cè)臺(tái)，受觀測(cè)的產(chǎn)品流通過(guò)該光學(xué)觀測(cè)臺(tái)，利用多個(gè)顏色頻譜加以分選，所述光學(xué)分選機(jī)包括照射裝置，用以在寬帶光譜范圍內(nèi)明亮地照射在所述光學(xué)觀測(cè)臺(tái)上的產(chǎn)品流；多個(gè)光學(xué)檢測(cè)器，安裝成用以接收來(lái)自所述受觀測(cè)產(chǎn)品的反射光，根據(jù)受觀測(cè)產(chǎn)品各自的顏色，反射率分別在寬帶光譜范圍內(nèi)變化，所述多個(gè)光學(xué)檢測(cè)器各自包括響應(yīng)于寬帶光頻譜中的第一顏色頻譜的硅器件，所述硅器件允許至少部分通過(guò)寬帶光輻射信號(hào)；第二光敏器件，夾在所述硅器件的后面且與之光學(xué)對(duì)準(zhǔn)，響應(yīng)于第二顏色頻譜；在所述硅器件前面的寬帶通濾光器，用于使在所述第一顏色頻譜中的第一確定的光頻譜通過(guò)，并使所述第二顏色頻譜通過(guò)；介于所述硅和第二光敏器件之間并附在所述硅器件上的薄膜濾光材料，用于使在所述第二顏色頻譜中的第二確定的光頻譜通過(guò)；所述硅器件產(chǎn)生與第一確定光頻譜中從產(chǎn)品上反射的光成比例的輸出信號(hào)；所述第二光敏器件產(chǎn)生與第二確定光頻譜中從產(chǎn)品上反射的光成比例的輸出信號(hào)；以及微處理器，與所述光學(xué)檢測(cè)器相連接，用以按X和Y輸出信號(hào)的至少一種預(yù)定組合的量所定產(chǎn)生排放信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的光學(xué)分選機(jī)，其特征在于，所述第一和第二確定光的頻譜對(duì)各光學(xué)檢測(cè)器是相同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的光學(xué)分選機(jī)，其特征在于，所述第一和第二確定光的頻譜對(duì)各光學(xué)檢測(cè)器是不相同的。
全文摘要
一種用于多色分選機(jī)的光學(xué)檢測(cè)器，各檢測(cè)器包括至少兩種響應(yīng)于不同光譜范圍的獨(dú)立的光電二極管材料，以及具有在材料的各自光譜范圍的頻譜中分別限定的透射響應(yīng)特性的多峰濾光器。采用這些檢測(cè)器的分選機(jī)可以利用從各檢測(cè)器所獲得的各種信號(hào)在放大和閾值檢測(cè)后予以選擇性地編程，結(jié)果使排放機(jī)構(gòu)啟動(dòng)。
文檔編號(hào)G01N21/35GK1161254SQ96119258
公開(kāi)日1997年10月8日 申請(qǐng)日期1996年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月4日
發(fā)明者C·G·格雷, J·S·包利 申請(qǐng)人:佐竹美國(guó)公司