DE19601597A1 - Sortiermaschine unter Verwendung von einander gegenüberliegenden Detektoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Sortiermaschinen, die unregelmä­ ßige Gegenstände von gleichartigen regelmäßigen Gegen­ ständen optisch sortieren und trennen, wenn sie eine Sichtstation passieren, in der diese Gegenstände in wenigstens zwei unterschiedlichen Frequenzspektren betrachtet werden. Die Erfindung betrifft insbesondere Sortiermaschinen unter Verwendung von Detektorelementen, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen fotoempfind­ lichen Einrichtungen bestehen.

Eine typische Sortiermaschine dieser Art nach der vor­ liegenden Erfindung kann entweder eine Sortiermaschine mit einem Kanal, durch den die Objekte durch die Schwer­ kraft geführt werden, sein, oder aber eine Förderbandma­ schine die einen Strom von zu sortierenden Gegenständen oder Produkten durch eine optische Sichtstation führt. Typischerweise besteht der Strom aus regelmäßigen, ver­ brauchbaren landwirtschaftlichen Produkten, etwa Kaffee­ bohnen, Tomaten oder dergleichen, die eine bekannte Far­ be in wenigstens zwei Bändern des Frequenzspektrums ha­ ben. Wenn ein Produkt überreif, beschädigt oder in son­ stiger Weise von regelmäßigen Produkten abweicht, wird es eine abweichende Farbe in wenigstens einen der beiden Bänder des Farbspektrums haben, in denen die Standard­ produkte eine bekannte Standardfärbung haben. Nicht dem Standard entsprechende Produkte können durch optische Einrichtungen, die einer Sichtstation gegenüberliegend angeordnet sind, erkannt und durch eine Auswurfeinrich­ tung, durch die der Produktstrom fließt, aus dem Strom entfernt oder ausgeworfen werden. Eine Sortiermaschine kann eine Mehrzahl von parallelen Kanälen oder Wegen ha­ ben, von denen jedes seine eigene optische Sichtstation hat. Weiter kann die optische Sichtstation mehr als ei­ ne optische Meßeinrichtung haben. Es ist beispielsweise erwünscht, die Produkte oder Gegenstände unter unter­ schiedlichen Winkeln zu betrachten, so daß ein Punkt, der unter einem ersten Blickwinkel gesehen versteckt ist, unter einem zweiten oder unter einem dritten Winkel nicht versteckt ist. Zum Zwecke der Vereinfachung kann der Produktstrom des Kanals oder des Weges jedoch als eine kontinuierliche Bewegung von vereinzelten Produkten betrachtet werden, die durch eine vereinfachte optische Sichtstation verlaufen.

Eine optische Sichtstation weist eine oder mehrere Lam­ pen zum Beleuchten der Produkte in dem Strom auf. Ein beleuchtetes Produkt reflektiert Licht- und andere Fre­ quenzen, die durch geeignet positionierte fotoempfindli­ che Einrichtungen gemessen werden, zum Beobachten der oben genannten vorgegebenen Standardfrequenzspektren. Wenn eine Reflexion erkannt wird, die unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts in einem der vorgegebenen Standardfrequenzspektren ist, wird eine Auswurfeinrich­ tung, etwa ein geeignet angeordneter Luftstrom oder ein mechanischer Auswurffinger freigegeben und nachfolgend aktiviert, wenn ein von dem Standard abweichendes Pro­ dukt der Auswurfeinrichtung gegenüberliegend angeordnet ist.

Alternativ zu der obigen Betriebsweise kann der Detektor eingestellt sein, um einen Ejektor zu betätigen, wenn eine Reflexion, die als oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts in einem der vorgegebenen Standardfre­ quenzspektren als vom Standard abweichend betrachtet wird. In einem solchen Fall würden Standardprodukte pas­ sieren, da ihre Reflexionen unterhalb des Schwellen­ werts wären.

Es ist in dem Stand der Technik üblich, mehrere foto- oder optische Detektoren für jedes Spektrum zu verwen­ den, einen für jeden Bildpunkt oder Lichtort in einem Gatter eines Sichtfensters. Ein derartiges System ist in dem U.S.-Patent Nr. 5 062 532 offenbart. Das RL 0526K- Feld von Fotodioden, das von EG & G Reticon in diesem Patent beschrieben worden ist, kann für die hier offen­ barte Erfindung verwendet werden. Die beispielhaften Fotodioden dieses Feldes sind lineare Einrichtungen mit einer breiten Apertur und werden bei einem monochromati­ schen Sortieren oder einem Sortieren in einem Frequenz­ spektrum verwendet. Die in diesem Patent beschriebene Erfindung ist nicht auf ein monochromatisches Sortieren begrenzt, es ergibt sich jedoch, daß dann, wenn ein bi­ chromatisches Sortieren erfolgt, erste und zweite Felder von Fotodioden, die auf die jeweiligen Frequenzspektren eingestellt sind, gegenständlich voneinander zu trennen sind, wodurch das Auslösen des Auswerfens kompliziert wird, um zu entscheiden, welches Feld bei dem Erkennen eines Produktes, das von dem Standard abweicht, betrof­ fen war. Weiter wären mehrere Lichtquellen für die Lichtstation erforderlich.

Das U.S.-Patent Nr. 5 265 732 verwendet einen Detektor, der die Erkennung von mehreren Spektren an einem einzi­ gen Ort erlaubt. Dort ist ein bekanntes Schema gezeigt, das einen Strahlspalter und zweite Filter verwendet, eines für jedes der beiden bei dem Sortieren verwendeten Frequenzspektren. Das Patent schlägt weiter die Verwen­ dung von schmalen Lichtbändern zum Beleuchten der Pro­ dukte in dem Produktstrom vor, anders also als übliche breitbandige allgemein übliche Beleuchtungslampen. In einem solchen Schema werden entweder ein Strahlspalter und geeignete Filter verwendet mit den Lichtquellen oder die Lichtquellen sind unter unterschiedlichen Winkeln gezeigt, wobei ebenfalls geeignete Filter erforderlich sind. In allen Fällen verwenden die Schemata viele unterschiedliche und komplexe optische Einrichtungen und Raumerfordernisse zur Implementation zur Verwirklichung eines solchen Schemas.

Es ist daher ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten lichtoptischen Detektor zur Verwen­ dung in einer Sortiermaschine zu schaffen, die beidsei­ tig wenigstens ein erstes und ein zweites fotoempfindli­ ches Material aufweist, das ein zusammengesetztes Mehr­ peak-Frequenzspektrum passiert mit einem einzigen Mehr­ peak-Lichtfilter (oder aber einem Satz mehrerer opti­ scher Bauelemente) vor der Anordnung zum Durchlassen von wenigstens zwei definierten Lichtfrequenzspektren, eines innerhalb der breiten Frequenzempfindlichkeit des ersten fotoempfindlichen Materials und das andere innerhalb der breiten Frequenzempfindlichkeit des zweiten foto­ empfindlichen Materials.

Es ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten lichtoptischen Detektor von der Art, wie er oben beschrieben ist, zu schaffen, bei dem das erste fotoempfindliche Material Silizium ist und das zweite fotoempfindliche Material Germanium ist.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Sortiermaschine zu schaffen, die einen Detektor mit einander gegenüberliegenden Elementen von der Art, wie sie oben beschrieben worden ist, zu schaffen, die weiter einen elektronischen Prozessor, etwa einen Mikroprozes­ sor, aufweist, um ein Signal für jede der gesonderten Einrichtung der einander gegenüberliegenden Elemente erzeugt, oder aber, alternativ, ein Signal dann erzeugt, wenn eine ausgewählte Kombination von Signalen von den gesonderten Einrichtungen vorhanden ist, so daß das Aus­ werfen eines von dem Standard abweichenden Produkts bei dem Vorhandensein eines einzigen Signals oder eines oder mehreren ausgewählten Signalkombinationen erfolgt.

Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten lichtoptischen Detektor von der Art, wie er oben allgemein beschrieben worden ist, zu schaf­ fen, unter Verwendung einer Mehrzahl von hintereinander angeordneten fotoempfindlichen Materialien zu schaffen. Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, eine Sortiermaschine zu schaffen, die einen lichtopti­ schen Fotodetektor mit einander gegenüberliegend an­ geordneten Elementen aufweist, mit mehr oder zwei Mate­ rialeinrichtungen, einem Filter mit mehr als zwei defi­ nierten spektralen Empfindlichkeiten der Lichtfrequenzen und einem elektronischen Prozessor zum Auswählen einer oder mehreren Kombinationen von Signalen von den ver­ schiedenen Einrichtungen zum Aktivieren eines Auswerfers zum Entfernen von nicht dem Standard entsprechenden Pro­ dukten aus einem zu sortierenden Produktstrom.

Diese und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Er­ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert sind. Es ist jedoch zu beachten, daß die Zeichnungen lediglich typische bevor­ zugte Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen und daher den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränkt. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektro-optischen Sortiermaschine, die einander gegenüberlie­ gend angeordnete Detektoren und elektrische Verarbeitungsmittel in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufweist.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigt elektro-optische Sortiermaschine,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines der einander gegenüberliegend angeordneten Detektoren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer verein­ fachten Ausführungsform des Sortierers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 5 eine typische Darstellung des Ansprechens des in Fig. 3 gezeigten Detektors,

Fig. 6 eine Darstellung der Transmission für die Mehrpeak-Lichtfilter, die bei der vorliegen­ den Erfindung verwendet werden, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Mehrzahl von einander gegenüberliegenden Detektoren und der Mehrpeak-Lichtfilter nach der vor­ liegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Hochgeschwindigkeitssortierer zum Abtrennen von nicht einem Standard entsprechenden Pro­ dukten oder Gegenständen aus einem Strom derartiger Pro­ dukte gezeigt. Die Maschine 10 weist einen oder mehrere Kanäle oder Führungen 12 auf, die unter einem steilen Winkel, gewöhnlich mehr als 45° und vorzugsweise nahezu vertikal in der Größenordnung von 80° auf. Die Kanäle werden durch einen Rahmen 14 an Ort und Stelle gehalten und die zu sortierenden Produkte werden über einen Trichter 16, der an dem Rahmen angeordnet ist, einge­ bracht und durch ihre Schwerkraft durch die Maschine ge­ führt. Der Produktstrom fließt von dem Trichter 16 durch einen die Produkte aufteilende Vibrationsspeiser 18 zu den Kanälen 12. Die käuflich erhältlichen Maschinen ha­ ben üblicherweise zwei oder mehr Kanäle 12, die gleich­ zeitig bezüglich der Produkte, die durch diese strömen, arbeiten, zur Erleichterung der Beschreibung weist die hier beschriebene Maschine 10 lediglich einen einzigen Kanal 12 auf.

Weiter kann ein Bandsortierer mit einem oder mehreren Sägen für das Produkt unter Verwendung der Erfindung ge­ nutzt werden, falls gewünscht. Eine solche Maschine hat ein sich horizontal bewegendes Band, auf dem die zu sor­ tierenden Produkte aufliegen, wobei sich das Band durch eine optische Sichtstation im wesentlichen in derselben Weise wie bei einem Kanalsortierer bewegt.

Die von der Maschine 10 zu trennenden oder zu sortieren­ den Produkte 10 sind kleine, fließfähige Gegenstände, etwa Kaffeebohnen. Kaffeebohnen sind, wie sich versteht, einzeln anhand ihrer Farbe in einer oder mehreren Spek­ tralbändern identifizierbar. Die Zuführung von dem Trichter über ein Vibrationsspeiser und hinab in den Ka­ nal erfolgt durch die Wirkung der Schwerkraft. Der Strom der Produkte wird lediglich durch die Reibung, die durch die Krümmungen und die Flächen des Weges verursacht wer­ den, verlangsamt. Die Produkte bewegen sich jedoch mit einer hohen Geschwindigkeit in einer großen Menge, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.

Ein optisches Sichtgerät oder ein Sensor 20, der unten näher beschrieben wird, ist an dem unteren Teil des Ka­ nals angeordnet. Wenn der Strom der Produkte den Sensor passiert, werden von dem Standard abweichende oder aber den Standard nicht erreichende Produkte gemessen oder erkannt. Es versteht sich, daß ein solches Messen und Erkennen von Produkten, die dem Standard nicht entspre­ chen, sowohl von den dem Standard entsprechenden Produk­ ten als auch von dem Hintergrund zu unterscheiden sind. Typischerweise ist ein dem Standard nicht entsprechender Körper, etwa eine Kaffeebohne auf der Grundlage, daß er dunkler oder heller oder von einer unterschiedlichen Farbe sich von einem akzeptierbaren Bereich der Dunkel­ heit, der Helligkeit oder der Farbe, die für dem Stan­ dard entsprechende oder akzeptable Körper vorgegeben ist, unterscheidbar. Dieses Messen kann sowohl in einem einzigen Spektralbereich für eine monochromatische Er­ kennung, in zwei gesonderten Spektralbereichen für eine bichromatische Erkennung oder in einer Mehrzahl von Spektralbereichen für eine mehrfarbige Erkennung erfol­ gen. Es versteht sich, daß ein "Spektralbereich" voll­ ständig oder teilweise in dem visuellen Spektrum liegen kann, oder aber vollständig oder teilweise in dem nicht-sichtbaren Spektrum. Das Messen in dem infraroten Bereich erfolgt in üblicher Weise. Wenn ein dem Standard nicht entsprechendes Produkt oder Körper gemessen wird, wird ein elektrisches Signal erzeugt, das zu einem Aus­ wurf das dem Standard nicht entsprechenden Körper durch die Betätigung eines Auswurfmechanismus führt.

Ein Auswurfmechanismus 36, der unterhalb und benachbart dem optischen Sensormittel 20 angeordnet ist, wird durch ein elektrisches Betätigungssignal, das gerade erwähnt worden ist, betätigt, um einen Luftstrom zu erzeugen, um das unerwünschte, dem Standard nicht entsprechende Pro­ dukt aus dem Strom von Produkten in dem Produktstrom zu entfernen. Der Auswurfmechanismus kann, falls gewünscht, ein mechanischer Auswerfer sein. Wenn das Betätigungs­ signal auftritt, wird typischerweise ein Solenoid-Ventil betätigt, um einen Luftstoß freizugeben oder auf den Produktstrom zu richten, um den dem Standard nicht ent­ sprechenden Körper zeitrichtig zu entfernen. Die Verzö­ gerung bei der Betätigung nach dem Zeitpunkt des Messens ist sehr kurz, die Zeitvorgabe ist derart, um das ge­ wünschte Auswerfen des erkannten, dem Standard nicht entsprechenden Körper auszuwerfen und wird wie in dem Stand der Technik bekannt ausgeführt. Die so in dem Vor­ gang entfernten Körper fallen in einen Ausschuß-Sammler 28 für die nachfolgende Entfernung. Die Körper, die nicht entfernt worden sind, fallen weiter durch die Er­ streckung 30 des Kanals, um aufgenommen und verpackt zu werden als Qualitätsprodukte, die dem vorgegebenen Stan­ dard entsprechen und werden also nicht entfernt. Die Steuerung des Stroms und die Empfindlichkeit der Senso­ ren wird durch voreingestellte Steuerungen bestimmt, die in dem Stand der Technik bekannt sind.

Es wird jetzt auf Fig. 2 Bezug genommen. Der Sicht- oder optische Sensor und die zugehörigen Komponenten der Maschinen sind in einer Draufsicht dargestellt. Der Sen­ sor 20 ist im wesentlichen von einem geringförmigen Aufbau mit einer zentralen Öffnung 32, wobei der Storm der zu trennenden oder zu sortierenden Produkte durch die Öffnung an einem Fenster-Ort oder -Ebene hindurch­ strömt. Dies ist die elektro-optische Sichtstation der Maschine. Der optische- oder Sicht-Mechanismus ist all­ gemein bekannt und weist im wesentlichen drei gleiche, über den Umfang verteilte einzelne Sensoren 37 auf, die eine Fotozelle, eine Fotodiode oder einen anderen licht­ optischen Detektor aufweisen. Wenigstens drei Lampen 38 sind in der Ebene angeordnet, eine für jeden einzelnen Sensor. Jede Lampe 38 sendet einen Strahl gegen eine gesonderte Hintergrundplatte 40 aus, wobei die Reflexion von dieser und von etwaigen Produkten, die zwischen der Hintergrundplatte und dem Fotozellen-Sensor von dem Sensor erkannt wird. Der Grund für die Verwendung von drei Sensoren ist die Sicherstellung der Erkennung eines dem Standard nicht entsprechenden Körpers, der nur aus einer Richtung erkennbar ist, nicht aber notwendigerwei­ se aus einer anderen Richtung. Lediglich eine Lampe 38 ist für jede Sichtkombination bestehend aus einem Fotozellen-Sensor 37 und einer Hintergrundplatte 40 ge­ zeigt. Tatsächlich aber werden normalerweise mehrere Lampen 38 zum gleichmäßigen Beleuchten des Produktstroms und dieselbe oder zusätzliche mehrere Lampen werden zur gleichmäßigen Beleuchtung der Hintergrundplatte verwen­ det.

Fig. 3 zeigt einen J16 Si Reihen Silizium/Germanium­ "Sandwich"-Detektor 51, der von EG & E Judson, Montgome­ ryville, Pennsylvania, U.S.A. hergestellt wird. Natür­ lich kann jede andere Einrichtung mit zwei oder mehr Elementen, die ansprechende Halbleiter-Materialien, die ähnlich einer solchen Einrichtung ausgebildet sind, ver­ wendet werden. Der zweifarbige Detektor besteht aus einer Hochleistungs-Silizium-Fotodiode 50, die in einer sandwichartigen Ausgestaltung über einer Germanium- Fotodiode 52 montiert ist. Es ergibt sich, daß die Strahlung, die das Fenster 54 erreicht, um eine nominel­ le Antwort in der Siliziumeinrichtung 50 zu bewirken, bei 800 nm ist. Größere Wellenlänge der Strahlung ver­ laufen durch das Siliziummaterial und bewirken eine nominelle Antwort in der Germanium-Einrichtung 52 bei 1300 nm. Das Ansprechen der beiden Einrichtungen ist in Fig. 5 genauer dargestellt, wobei die Einrichtung gegen­ über einem Frequenzspektrum etwas breitbandig ist.

Der J16 Si Reihen-Detektor wurde bei faseroptischen Lei­ stungsmessungen und bei Zweifarb-Temperaturmeßanwendun­ gen eingesetzt. Der Hersteller betont, daß das Silizium­ element und das Germaniumelement bei Einsatz eine Vor­ verstärker benötigen, die jeweils mit Anschlüssen 56 und 58 verbunden sind.

Ein sehr vereinfachte schematische Darstellung der wesentlichen Teile der Erfindung sind in Fig. 4 ge­ zeigt. Produkte 59 laufen durch die optische Sichtstati­ on und werden durch eine oder mehrere Lichtquellen 61 beleuchtet. Typischerweise ist die Lichtquelle eine breitbandige weißglühende oder aber fluoreszierendes Licht ausstrahlende Strahlungen, die von den Produkten reflektiert werden, verlaufen durch das Sichtfenster 63, um von einem optischen Filter 65 mit zwei Peaks empfan­ gen zu werden, das vor dem Doppel-Detektor 51 angeordnet ist. Optische Filter 65 haben Transmissionseigenschaf­ ten, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, wobei der Prozent­ satz der Transmission an zwei Peaks definiert ist, näm­ lich dem Peak 69, der seine Mitte bei 0,68 µm (600 nm) und einem Peak 71, der seine Mitte bei 1,55 µm (1550 nm) hat. Der erste dieser Peaks ist in dem breiten spektra­ len Antwortbereich der Siliziumeinrichtung 50 angeord­ net, wie in Fig. 5 gezeigt, der zweite dieser Peaks ist in dem breiten Antwortbereich des Germaniumelements 52 angeordnet. Die Transmissions-Antwortpeaks haben normal­ erweise nicht denselben Wert, obwohl dies sein könnte.

Fig. 4 zeigt, daß das Element 50 mit einem Vorverstär­ ker/Verstärker 60 und das Element 52 mit einem Vorver­ stärker/Verstärker 62 verbunden ist, um Ausgangssignale zu erzeugen, die sodann einer Schwellenwerterkennung in den Schwellenwertdetektoren 64 bzw. 66 unterworfen wer­ den. Da die Transmissions-Peaks nicht notwendigerweise gleich sind, können die Schwellenerkennungswerte auf un­ terschiedliche Werte eingestellt sein, wie in Fig. 6 gezeigt. Das heißt, die Schwelle kann auf einen nomina­ len Wert von 60 für den ersten Peak, der einen gering­ eren Peak als der zweite Peak hat, während der Schwel­ lenwert für den zweiten Peak auf 80 eingestellt sein kann.

Bei dem Betrieb wird ein effektives Signal 68 von dem Detektor 64 erzeugt, wenn ein Klassifizierungsauswerter erkennt, daß der Schwellenwert durch das Eingangssignal des Detektors 64 erreicht worden ist und ein effektives Signal 70 wird von dem Detektor 66 erzeugt, wenn das Klassifizierer-Erkennungsmittel feststellt, daß ein Schwellenwert von dem Eingang zu dem Detektor 66 überschritten ist. Tatsächlich ist der Klassifizierer- Übersetzer typischerweise in einem Mikroprozessor an­ geordnet, die Herleitung des Schwellenwertpegels und das Schema der Signalerzeugung ergibt sich am besten aus dem gerade beschriebenen funktionellen Ablauf von Fig. 4.

Signale 68 und 70 werden in einem geeigneten elektroni­ schen Verarbeitungsmittel, typischerweise einem Mikro­ prozessor verwendet, um zu einem schließlichen Auswurf- Aktivierungssignal zu führen, wie oben erläutert und wie in dem Stand der Technik bekannt. Es ist wohl der ein­ fachste logische Vorgang eines solchen Verarbeitungsmit­ tels, ein Auswurf-Aktivierungssignal zu erzeugen, wenn entweder das Signal 68 oder 70 erzeugt wird. Die Logik kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß ein Auswurf­ signal nur dann erzeugt wird, wenn beide Signal vorhan­ den sind.

Es ist, wie oben erwähnt, üblich, den Produktstrom unter verschiedenen Winkeln zu betrachten, wie dies schema­ tisch in Fig. 7 dargestellt ist. In diesem Diagramm sind drei Doppel-Detektoren 51 unter einer Winkelpositi­ on von 120° zu dem Produktstrom, gesehen von oben, an­ geordnet. Jeder Detektor 51a, 51b und 51c ist mit ent­ sprechenden ähnlichen Komponenten versehen, wie dies un­ ter Bezugnahme auf Fig. 4 diskutiert worden ist, obwohl in Fig. 7 nicht alle Komponenten dargestellt sind. In jedem Fall werden sechs Eingangssignale auf den Mikro­ prozessor 80 aufgebracht, nämlich die Eingangssignale 68a und 70a von dem Detektor 51a, die Eingangssignale 68b, 70b von dem Detektor 51b und die Eingangssignale 68c und 70c von dem Detektor 51c. Der Mikroprozessor kann programmiert sein, daß er ein Auswurfsignal 81 er­ zeugt, wenn eines der sechs Eingangssignale vorliegt, oder aber wenn eine beliebige Kombination der sechs Ein­ gangssignale vorliegt.

Eine weitere Möglichkeit für eine weitere Farbdiskrimmi­ nierung ist verfügbar, wenn eines oder mehrere der opti­ schen Filter 56a, 56b und 56c unterschiedliche Peak­ transmissionseigenschaften haben. Ein optisches Filter kann, beispielsweise, wie in Fig. 6 gezeigt, die voran­ gehend diskutierten Eigenschaften haben, nämlich mit Pe­ aks 69 und 71, während ein anderes optisches Filter ein Peak 69a, das seine Mitte bei 0,84 µm (840 nm) hat. Der Schwellenwertpegel der Betriebsweise kann für einen sol­ chen unterschiedlich sein, wie oben beschrieben. Ein Filter kann an demselben oder einem anderen Ort gegen­ über dem Peak 71 einen zweiten Peak haben, wie bei 71a, seine Transmissionsantwort kann von dem des Peaks 71 un­ terschiedlich sein, was zu einem unterschiedlichen Pegel des Schwellenwertpegels führt.

Jeder Blickwinkel kann unterschiedliche Frequenzantwort­ signale zeigen, die sich aus diesen ergeben, oder aber dieselben Frequenzantwortsignale. Wenn mehr als ein De­ tektor 51 und die zugehörigen Komponenten unter jedem Blickwinkel angeordnet sind, kann der zusätzliche Haupt­ diskriminierungsvorgang in der vorangehend diskutierten Weise gewählt werden.

Weiter zusätzliche optionale Ausgestaltungen können un­ ter Verwendung von Detektoren 51 mit mehr als zwei Halb­ leitern gewählt werden mit allgemeinen spektralen An­ sprechbereichen, die voneinander unterschiedlich sind und unter Verwendung von optischen Filtern 65 mit mehr als zwei Peaks. Die allgemeinen Grundlagen des Betriebs sind wie oben diskutiert, auch wenn die verfügbaren Kom­ binationen komplexer sind.

Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele diskutiert wor­ den sind und andere Ausführungsbeispiele allgemein erläutert worden sind, versteht es sich, daß die vorlie­ gende Erfindung nicht auf diese beschränkt ist. Es kön­ nen vielmehr verschiedene Abwandlungen, die dem Fachmann geläufig sind, vorgenommen werden.

Claims (8)

1. Ein licht-optischer Detektor, gekennzeichnet durch

• - ein erstes lichtempfindliches Element (50), das auf ein erstes Farbfrequenzspektrum in einem breitban­ digen Lichtstrahlungssignal anspricht, wobei das erste lichtempfindliche Element (50) wenigstens teilweise den Durchtritt des breitbandigen Licht­ strahlungssignals längerer Wellenlänge erlaubt und auf die längeren Wellenlänge im wesentlichen nicht anspricht;
• - ein zweites lichtempfindliches Element (50), das hinter dem ersten lichtempfindlichen Element (50) angeordnet und mit diesem optisch ausgerichtet ist, das auf ein zweites Farbfrequenzspektrum mit einer längeren Wellenlänge als dem ersten Frequenzspek­ trum anspricht, und
• - einem optischen Mehrpeak-Filter (65) vor den foto­ empfindlichen Elementen (50, 52) zum Durchlassen eines ersten definierten Lichtfrequenzspektrums in­ nerhalb des ersten Farbfrequenzspektrums und einem zweiten definierten Lichtfrequenzspektrum innerhalb des zweiten Farbfrequenzspektrums,
• - wobei das erste lichtempfindliche Element (50) ein Ausgangssingal erzeugt, das zu der Lichtstrahlung in dem ersten definierten Lichtfrequenzspektrum proportional ist, und
• - wobei das zweite lichtempfindliche Element (52) ein Ausgangssignal erzeugt, das zu der Lichtstrahlung in dem zweiten definierten Lichtfrequenzspektrum proportional ist.

2. Eine optische Sortiermaschine mit einer optischen Sichtstation, durch den ein Strom von gesichteten Pro­ dukten strömt, um unter Verwendung einer Mehrzahl von definierten Lichtfrequenzspektren sortiert zu werden, gekennzeichnet durch

• - Beleuchtungsmittel (38) zum hellen Beleuchten des Produktstroms in der optischen Sichtstation über ein breitbandiges Lichtspektrum;
• - eine Mehrzahl von lichtoptischen Detektoren (40), die zum Empfangen von von den betrachteten Produk­ ten reflektiertem Licht positioniert sind, wobei die Reflektivität sich jeweils über das breitbandi­ ge Lichtspektrum in Abhängigkeit von der jeweiligen Farbe der betrachteten Produkte ändert, wobei jeder aus der Mehrzahl der lichtoptischen Detektoren (40) aufweist:
  • - ein erstes lichtempfindliches Element (50), das auf ein erstes Farbfrequenzspektrum in ei­ nem breitbandigen Lichtstrahlungssignal an­ spricht, wobei das erste lichtempfindliche Element (50) wenigstens teilweise den Durch­ tritt des breitbandigen Lichtstrahlungssignals längerer Wellenlänge erlaubt und auf die län­ geren Wellenlänge im wesentlichen nicht an­ spricht;
  • - ein zweites lichtempfindliches Element (50), das hinter dem ersten lichtempfindlichen Element (50) angeordnet und mit diesem optisch ausge­ richtet ist, das auf ein zweites Farbfrequenz­ spektrum mit einer längeren Wellenlänge als dem ersten Frequenzspektrum anspricht, und
• - einem optischen Mehrpeak-Filter (65) vor den foto­ empfindlichen Elementen (50, 52) zum Durchlas­ sen eines ersten definierten Lichtfrequenz­ spektrums innerhalb des ersten Farbfrequenz­ spektrums und einem zweiten definierten Licht­ frequenzspektrum innerhalb des zweiten Farb­ frequenzspektrums,
• - wobei das erste lichtempfindliche Element (50) ein Ausgangssingal erzeugt, das zu der Lichtstrah­ lung in dem ersten definierten Lichtfrequenz­ spektrum proportional ist, und
• - wobei das zweite lichtempfindliche Element (52) ein Ausgangssignal erzeugt, das zu der Lichtstrah­ lung in dem zweiten definierten Lichtfrequenz­ spektrum proportional ist.
• - und ein elektronisches Verarbeitungsmittel (80), das mit den lichtoptischen Detektoren (40) zum Erzeugen eines Auswurfsignals verbunden ist, wie es sich durch das Vorhandensein wenigstens einer vorgegebenen Kombination der Aus­ gangssignale des ersten und des zweiten Ele­ ments (50, 52) ergibt.

3. Eine optische Sortiermaschine in Übereinstimmung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite definierte Lichtfrequenzspektrum für je­ des der lichtoptischen Elemente (50, 52) dasselbe ist.

4. Eine optische Sortiermaschine nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite de­ finierte Lichtfrequenzspektrum für jedes der lichtopti­ schen Elemente unterschiedlich ist.

5. Ein lichtoptischer Detektor, gekennzeichnet durch

• - ein Silizium-Element (50), das auf ein erstes Farb­ frequenzspektrum in einem breitbandigen Lichtstrah­ lungssignal anspricht, wobei das Siliziumelement (52) wenigstens einen teilweisen Durchtritt des breitbandigen Lichtstrahlungssignals erlaubt;
• - ein Germaniumelement (52), das sandwichartig hinter dem Siliziumelement (50) angeordnet und mit diesem ausgerichtet ist und auf ein zweites Frequenzfarb­ spektrum anspricht, das in seiner Wellenlänge län­ ger ist als das erste Frequenzspektrum, und
• - ein optisches Zweipeak-Filter (65) vor dem Siliziu­ melement (50) zum Durchlassen eines ersten defi­ nierten Lichtfrequenzspektrums innerhalb des ersten Farbfrequenzspektrums und einem zweiten definierten Lichtfrequenzspektrum innerhalb des zweiten Farb­ frequenzspektrums, wobei
• - das Siliziumelement ein X-Ausgangssignal, das zu dem von dem Produkt in dem ersten definierten Lichtfrequenzspektrum reflektierten Licht propor­ tional ist,
• - das Germaniumelement (52) ein Y-Ausgangssignal, das dem Licht, das von dem Produkt in dem zweiten defi­ nierten Lichtfrequenzspektrum proportional ist, erzeugt.

6. Eine optische Sortiermaschine mit einer optischen Sichtstation, die ein Strom von betrachteten Produkten strömt, das unter Verwendung einer Mehrzahl von defi­ nierten Lichtfrequenzspektren zu sortieren ist, gekenn­ zeichnet durch

• - Beleuchtungsmittel (38) zum hellen Beleuchten des Produktstroms in der optischen Sichtstation über ein breitbandiges Lichtspektrum;
• - eine Mehrzahl von lichtoptischen Detektoren (40), die zum Empfangen von von den betrachteten Produk­ ten reflektierten Licht positioniert ist, wobei die Reflektivität jeweils über ein breitbandiges Licht­ spektrum in Abhängigkeit von der jeweiligen Farbe der betrachteten Produkte sich ändert, wobei jeder aus der Mehrzahl von lichtoptischen Produkten auf­ weist:
  • - ein erstes lichtempfindliches Element (50), das auf ein erstes Farbfrequenzspektrum in einem breitban­ digen Lichtstrahlungssignal anspricht, wobei das erste lichtempfindliche Element (50) wenigstens teilweise den Durchtritt des breitbandigen Licht­ strahlungssignals längerer Wellenlänge erlaubt und auf die längeren Wellenlänge im wesentlichen nicht anspricht;
  • - ein zweites lichtempfindliches Element (50), das hinter dem ersten lichtempfindlichen Element (50) angeordnet und mit diesem optisch ausgerichtet ist, das auf ein zweites Farbfrequenzspektrum mit einer längeren Wellenlänge als dem ersten Frequenzspek­ trum anspricht, und
• - ein optisches Mehrpeak-Filter (65) vor den fotoemp­ findlichen Elementen (50, 52) zum Durchlassen eines ersten definierten Lichtfrequenzspektrums innerhalb des ersten Farbfrequenzspektrums und einem zweiten definierten Lichtfrequenzspektrum innerhalb des zweiten Farbfrequenzspektrums,
• - wobei das erste lichtempfindliche Element (50) ein Ausgangssingal erzeugt, das zu der Lichtstrahlung in dem ersten definierten Lichtfrequenzspektrum proportional ist,
• - wobei das zweite lichtempfindliche Element (52) ein Ausgangssignal erzeugt, das zu der Lichtstrahlung in dem zweiten definierten Lichtfrequenzspektrum proportional ist,
• - ein elektronisches Verarbeitungsmittel (80), das mit den lichtoptischen Detektoren (40) zum Erzeugen eines Auswurfsignals verbunden ist, wie es sich durch das Vorhandensein wenigstens einer vorgegebe­ nen Kombination der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Elements (50, 52) ergibt, und
• - einen Mikroprozessor, der mit den lichtoptischen Detektoren verbunden ist, um ein Auswurfsignal zu erzeugen, wie dieses durch die Menge wenigstens ei­ ner vorgegebenen Kombination aus den X-Y-Signalen bestimmt ist.

7. Eine optische Sortiermaschine in Übereinstimmung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das er­ ste und das zweite definierte Lichtfrequenzspektrum für jeden der lichtoptischen Detektoren (40) das­ selbe ist.

8. Eine optische Sortiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zwei­ te definierte Lichtfrequenzspektrum für jeden der lichtoptischen Detektoren (40) unterschiedlich ist.