JP2023529580A - 物質を検出するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型であることによって設置スペースが小さくて済む、物質を検出するための装置を提供することである。【解決手段】 本発明は、物質（１０２）を検出するための装置（１００）であって、第１及び第２の光ビームセット（１１６、１１８）を物質（１０２）がそれを通って提供される第１の検出区域（１０４）に向けて放射するように適合された光源装置（１１４）と、第１の検出区域にある物質（１０２）で反射及び／又は散乱される光（１２２）を受けて分析するように適合された分光システム（１２０）と、レーザ光のライン（１３０）を第２の検出区域（１０６）に向けて放射するように適合されたレーザ装置（１２６）、及び第２の検出区域（１０６）にある物質（１０２）で反射及び／又は散乱される光（１３２）を受けて分析するように構成されたカメラベースセンサ装置（１２８）を備えたレーザ三角測量システム（１２４）と、を備えた装置（１００）に関する。分光システム（１２０）の受光（１２２）は、カメラベースセンサ装置（１２８）の受光（１３２）及び／又はレーザ光のライン（１３０）と完全に又は部分的に交差する。【選択図】 図２

Description

本発明は、物質を検出するための装置、より具体的には分光システム及びレーザ三角測量システムを備えた装置に関する。

産業の広範囲にわたって、様々な物体の識別、検出、分類及び選別が要求され望まれることが多い。

最も単純な形では、限られた数の物体を識別、選別及び分類する場合に、人間による物体の手動識別が用いられることが有利な場合がある。このとき当人は、自身の知識に基づいて物体を識別及び分類することがある。しかしながら、この種の手動識別は単調でミスが生まれやすい。また、オペレータの経験レベルが、オペレータが行った操作の結果に大きな影響を及ぼすことになる。更に、上記の種類の手動識別は低い識別速度に悩まされる。

したがって、産業界では大量の物体の選別及び分類は、大量の物体が連続した物体の流れとして供給される場合に機械によって実行されることが多い。かかる機械は一般にオペレータより速く、より長い時間稼働することができるため、全体的なスループットを向上させる。この種の機械は、例えば果物や野菜などの農業、並びにリサイクルすべき物体及び素材を識別及び選別するためのリサイクリングに使用される。

上記の種類の機械は一般に、関心物体を識別するのに使用される何らかの形のセンサを有する。例えば収穫した果物や野菜の品質を判定するために、分光センサの形をとる光センサが用いられることがある。同様に、リサイクルすべき物体の材質を判定するために分光センサが用いられることがある。

しかしながら、物体のより多くの属性を判定するために、一般的には複数のセンサが必要とされる。２つ以上のセンサの使用によって、一般には追加的なセンサ及びこれに関連して必要とされるエンティティを取り付けることができるように、機械は大型でなければならなくなる。したがって、機械の設置面積が増大する。設置面積が増大することによって、他の目的のために使用され得る貴重な産業空間が機械を設置するのに必要とされることになる。また、追加的なセンサの使用によって、センサが互いから十分に離れて配置されていない場合に互いに干渉することがある。

ＤＥ１９６５０７０５Ａ１号は、様々な特性に対して感受性がある様々なイメージセンサが共通のビームパスに垂直に積み重ねられた、より小型で安価な多感覚カメラを実装する方法及び装置を開示している。個々の積み重ねられたイメージセンサは、各イメージセンサの対応ピクセルが見られている物体の同じ部分を見るように位置合わせされている。

ＷＯ０１／０７９５０Ａ１号は、選別すべき製品の受容性を検査する検査ユニットが設けられた選別デバイスを開示している。

ＵＳ２０１６／０２６３６２４Ａ１号は、複数の物体が検出領域に送り込まれる、物質を検出するための装置を開示している。物体は検出領域で照明され、物体を通過した光が検出される。

ＵＳ２００４／００２７５７４Ａ１号は、紫外線によりトリガされた蛍光を利用することによって紙選別システムのコンベヤ上の明るい白紙の存在を感知するための装置及び方法を開示している。

上記に鑑み、本発明の目的は、小型であることによって設置スペースが小さくて済む、物質を検出するための装置を提供することである。

別の目的は、分光システム及びレーザ三角測量システムを使用することによって物質の効率的な検出を可能にする装置を提供することである。

別の目的は、物質の強化された検出を可能にする装置を提供することである。

上記の目的の少なくとも１つ、及び以下の説明から明らかになる他の目的を達成するために、請求項１に定義された特徴を有する装置が本発明に従って提供される。装置の好ましい変形例は従属請求項から明らかになる。

より具体的には、本発明によれば、物質を検出するための装置であって、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットを、物質がそれを通って提供される第１の検出区域に向けて放射するように適合された光源装置と、第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように適合されたスペクトロメータを含む分光システムであって、分光システムの受光が第１及び第２の光ビームセットから生じる分光システムと、レーザ光のラインを物質がそれを通って提供される第２の検出区域に向けて放射するように適合されたレーザ装置、及び第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように構成されたカメラベースセンサ装置であって、カメラベースセンサ装置の受光がレーザ光のラインから生じる、カメラベースセンサ装置を含むレーザ三角測量システムとを備え、分光システムの受光が、カメラベースセンサ装置の受光及び／又はレーザ光のラインと完全に又は部分的に交差する装置が提供される。

装置は、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットを物質がそれを通って提供される第１の検出区域に向けて放射するように適合されている光源装置を備える。したがって、光源装置は、２つの異なる別々の光ビームセットを放射するように適合されている。光源装置により放射された第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットはいずれも第１の検出区域に向けて放射される。

この出願の文脈において光ビームセットという用語が、無限小数ビーム又は光線以外の広がりを有する、可視又はＮＩＲ、ＩＲもしくはＵＶなどの非可視の任意の種類の光であり得ることに留意すべきである。換言すれば、光ビームセットは、その伝搬方向に直角な空間における物理的広がりを有する任意の光束又は光ビームを意味することがある。したがって、光ビームセットは、いくつかの非制限的な例を挙げれば、例えば平行光ビーム、発散光ビームや集束光ビームのような非平行光ビーム、又は光の帯を形成することがある。

したがって、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットは、物質がそれを通って提供される第１の検出区域に到達することになる。物質は、物質が第１の検出区域を通って移送又は搬送されるという意味で第１の検出区域を通って提供される。物質は第１の検出区域を通って連続的又は断続的に提供されることがある。物質は第１の検出区域を通って逐次的に又は並行して提供されることがある。したがって、単一の物質又は複数の物質が同時に第１の検出区域にある場合がある。好ましくは複数の物質が同時に第１の検出区域に存在している。

装置は、第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように適合された分光システムを備える。分光システムの受光は、第１及び第２の光ビームセットから生じている又は主として生じている。したがって、限られた量の周囲光が分光システムに到達することがある。したがって、分光システムは、第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するために第１の検出区域を見るように適合されている。第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光のビームパスを変更するように、分光システムの入射ウィンドウと第１の検出区域との間に光学素子が設けられることがある。

装置はレーザ三角測量システムを備える。レーザ三角測量システムは、レーザ光のラインを物質がそれを通って提供される第２の検出区域に向けて放射するように適合されたレーザ装置を備える。レーザ装置は通常、１つ以上のレーザ光源と、任意選択的に放射されたレーザ光をレーザ光のラインに形成するための光学素子とを備える。

この出願の文脈において、レーザ光のラインという用語が、光が表面に当たるときにライン又はライン状のプロファイルを形成するように細長い広がりを有する、可視又は非可視の任意の種類のレーザ光であり得ることに留意すべきである。

物質は、第１の検出区域に関連して以上で説明したものに対応して、第２の検出区域を通って提供される。物質は、後で又は並列的に第２の検出区域を通って提供されることがある。

レーザ三角測量システムは、第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように構成されたカメラベースセンサ装置を備える。カメラベースセンサ装置の受光は、レーザ光のラインから生じている又は主として生じている。したがって、やはり限られた量の周囲光がカメラベースセンサ装置に到達することがある。したがって、カメラベースセンサ装置は、第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するために第２の検出区域を見るように適合されている。任意のレーザ三角測量システムと同様に、レーザ光のラインの反射光は、第２の検出区域にある物質の高さ変動に応じてカメラベースセンサ装置のセンサ素子上で動くことになる。カメラベースセンサ装置のセンサ素子は通常、感光性センサピクセルアレイを含む結像センサ素子である。

分光システムの受光は、カメラベースセンサ装置の受光及び／又はレーザ光のラインと完全に又は部分的に交差する。特に分光システムをカメラベースセンサ装置及び／又はレーザ装置と関連付けて提供することは、かなり小さいスペースしか必要としない小型のシステムを可能にする。

実際、分光システムの受光、すなわち第１及び第２の光ビームセットから生じ、第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱された光は、カメラベースセンサ装置の受光、すなわちレーザ光のラインから生じ、第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱された光と完全に又は部分的に交差する又は交わることになる。

代替的に、分光システムの受光は、レーザ光のラインと完全に又は部分的に交差する又は交わることになる。したがって、分光システム（及び光源装置）並びにレーザ三角測量システムはいずれも装置の同じエリアに設けられることがあり、つまり、これらのシステムはいずれも単一のシステムに通常必要とされるスペースに設けられることがある。これは、検出能力が強化された小型の装置が本発明によって提供されることを意味する。

更に、物質は通常、第１の検出区域を通って提供されることの後に又はこれと並行して、第２の検出区域を通って提供されることがある。これは、第１の検出区域に提供された特定の物質が、第２の検出区域を通って提供された場合と同じ物質にその後又は並行して関連付けられ得ることを可能にする。これは、実際には同じ物質が通常は分光システムとレーザ三角測量システムの両方によって、順次又は並行に分析されることになることを意味する。したがって、検出能力が強化された小型の装置が本発明によって提供される。

装置は、集束装置を更に備えることがあり、集束装置は、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合されており、スキャン素子は第１及び第２の光ビームセットを第１の検出区域に向け直すことによって、第１及び第２の光ビームセットが第１の検出区域に集束するように適合されている。この装置は、第１の検出区域が異なる角度で第１の検出区域に入射する異なる光ビームセットによって照明され得るという利点をもたらす。したがって、第１の検出区域を通って提供される物質は、第１の検出区域に集束する第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットによって効率的に照明されることがある。

スキャン素子は、第１の検出区域で第１及び第２の光ビームセットをスキャンすることがある。

スキャン素子は、回転ポリゴンミラー及び傾斜ミラーの１つである場合がある。

光源装置は、第１の光ビームセットを放射するように適合された第１の光源と、第２の光ビームセットを放射するように適合された第２の光源とを含むことがある。この装置によって、より強い照明が第１の検出区域に提供されることがある。更に、第１の検出区域の照明は、第１及び第２の光源と異なる特性を有する異なるタイプの光源を使用することによって容易に調整されることがある。更に、より頑丈な装置が得られることがある。装置は、第１及び第２の光源の１つが故障した場合に動作が停止される必要がない場合があり、結果として光源の１つの交換中も動作されることがある。

集束装置は、第１の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第１の集束素子と、第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第２の集束素子とを含むことがあり、これは第１及び第２の光ビームセットが個々にスキャン素子に向け集束され得る点で有利である。集束素子は、第１及び／又は第２の光ビームセットを集束及び指向させることができる任意の光学素子である場合がある。集束素子は、一緒に動作する複数の光学素子の組み合わせである場合がある。集束素子は、第１及び／又は第２の光ビームセットを第１及び／又は第２の光ビームセットの入光の方向に沿って指向させることがある。第１の集束素子はレンズ又はミラーである場合がある。第１の集束素子はレンズ及びミラーの組み合わせである場合がある。第２の集束素子はレンズ又はミラーである場合がある。第２の集束素子はレンズ及びミラーの組み合わせである場合がある。

光源装置は、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットを放射するように適合された単一光源を含む場合があり、これは光源装置がよりエネルギー効率がよくなり得る点で有利である。更に、光源装置は、スペースが単一光源に割り当てられさえすればよいためより小型になる場合がある。

集束装置は、第１の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第１の集束素子と、第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第２の集束素子とを含むことがあり、これは第１及び第２の光ビームセットが個々にスキャン素子に向け集束され得る点で有利である。集束素子は、第１及び／又は第２の光ビームセットを集束及び指向させることができる任意の光学素子である場合がある。集束素子は、一緒に動作する複数の光学素子の組み合わせである場合がある。集束素子は、第１及び／又は第２の光ビームセットを第１及び／又は第２の光ビームセットの入光の方向に沿って指向させることがある。第１の集束素子はレンズ又はミラーである場合がある。第１の集束素子は放物面ミラーである場合がある。第１の集束素子は、楕円ミラー、又は光を第１の検出区域に集束させるのに最適化された形状を有するミラーである場合がある。第１の集束素子はオフアクシス放物面ミラーである場合がある。第１の集束素子はレンズ及びミラーの組み合わせである場合がある。第１の集束素子はレンズ及び平面ミラーの組み合わせである場合がある。第２の集束素子はレンズ又はミラーである場合がある。第２の集束素子は放物面ミラーである場合がある。第２の集束素子は、楕円ミラー、又は光を第１の検出区域に集束させるのに最適化された形状を有するミラーである場合がある。第２の集束素子はオフアクシス放物面ミラーである場合がある。第２の集束素子はレンズ及びミラーの組み合わせである場合がある。第２の集束素子はレンズ及び平面ミラーの組み合わせである場合がある。

分光システムは、第１の波長間隔の光を分析するように適合された第１のスペクトロメータシステムと、第２の波長間隔の光を分析するように適合された第２のスペクトロメータシステムとを含むことがあり、これは特定の波長間隔の分析に適合されたスペクトロメータシステムが使用され得るという点で有利である。この構成によって、より感度が高く正確な分析が実行されることがある。第１の波長間隔及び第２の波長間隔は、重複する又は部分的に重複することがある。第１の波長間隔及び第２の波長間隔は別々の間隔である場合がある。

分光システムは、第１の波長間隔の光を分析するように適合された第１のスペクトロメータシステム、第２の波長間隔の光を分析するように適合された第２のスペクトロメータシステム、及び第３の波長間隔の光を分析するように適合された第３のスペクトロメータシステムを含むことがある。

分光システムは、複数の波長間隔の光を分析するように適合された複数のスペクトロメータシステムを含むことがある。

分光システムはスキャン分光システムである場合があり、これは波長間隔に及ぶ正確な分析が第１の検出区域にある物質に対して実行され得る点で有利である。また、スキャン分光システムが受けた光の分析からの情報を含む、第１の検出区域にある物質の像が取得されることがある。

第１の検出区域及び第２の検出区域は重複することがあり、これは第１の検出区域にある物質を第２の検出区域にある対応する物質と関連付けることがより容易になり得る点で有利である。換言すれば、第１の検出区域を通過した特定の物質が第２の検出区域をいつ通過するかを決定することがより容易になることがある。この設定は、一般に物質が第１の検出区域及び／又は第２の検出区域を自由落下したりスライドしたりする場合のように、物質が第１の検出区域及び／又は第２の検出区域を通ってランダムに移動している場合に有利である。

第１の検出区域及び第２の検出区域は部分的に重複することがある。第１の検出区域及び第２の検出区域は完全に重複することがある。したがって、第１の検出区域及び第２の検出区域は同じ物理的な位置に位置することがある。

装置は、光源装置と第１の検出区域との間に配置された第１の光学フィルタを更に備えることがあり、第１の光学フィルタは第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットから生じる光がカメラベースセンサ装置に到達するのを妨げる。第１の光学フィルタのこの構成は、そうしなければカメラベースセンサシステムを妨害するリスクとなる望ましくない光がカメラベースセンサシステムに到達するのを妨げることがある。第１の光学フィルタを設けることは特に重要であり、したがって、第１の検出区域及び第２の検出区域が重複する場合に有利である。

装置は、第２の検出区域とカメラベースセンサ装置との間に配置された第２の光学フィルタを更に備えることがあり、第２の光学フィルタは、レーザ光のラインから生じる光を通過させる一方、第１の光ビームセット、第２の光ビームセット及び周囲光から生じる光の通過を妨げる。第２の光学フィルタのこの構成は、そうしなければカメラベースセンサ装置を妨害するリスクとなる望ましくない光がカメラベースセンサ装置に到達するのを妨げることがある。第２の光学フィルタを設けることは特に重要であり、したがって、第１の検出区域及び第２の検出区域が重複する場合に有利である。

レーザ装置は更に、レーザ光の別のラインを第２の検出区域に向けて放射するように適合されることがあり、カメラベースセンサ装置は更に、第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱されるレーザ光の別のラインから生じる光を受けて分析するように構成されることがある。

レーザ光の別のラインの光の波長は、レーザ光のラインの光の波長と異なる場合がある。

装置は、第２の検出区域とカメラベースセンサシステムとの間に配置された第３の光学フィルタを更に備えることがあり、第２の光学フィルタは、レーザ光の別のラインから生じる光を通過させる一方、第１の光ビームセット、第２の光ビームセット、レーザ光及び周囲光から生じる光の通過を妨げる。

レーザラインの波長と異なる波長を有するレーザ光の別のラインを第３の光学フィルタと組み合わせて提供することによって、カメラベースは、異なる波長に基づいて第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように構成されることがある。レーザ光のラインから及びレーザ光の別のラインから生じる受光は、有利にはカメラベースセンサシステムの結像センサ素子の様々なエリアに、又はカメラベースセンサシステムの様々な結像センサ素子に向けられることがある。異なる波長に基づいて第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を分析可能であることは、第２の検出区域にある物質についてのより多くの情報が得られ得ることをもたらす。

装置は、分光システム及びカメラベースセンサ装置に結合された処理ユニットを更に備えることがあり、処理ユニットは、分光システムの出力信号に基づいて第１の検出区域にある物質に関連する第１の特性セットを決定するように構成されており、処理ユニットは、カメラベースセンサ装置の出力信号に基づいて第２の検出区域にある物質に関連する第２の特性セットを決定するように構成されている。分光システム及びカメラベースセンサ装置に結合された処理ユニットを設けることは、処理ユニットが第１及び第２の検出区域のそれぞれにある物質の１つ以上の特性を決定し得ることをもたらす。したがって、処理ユニットは、分光システム及びカメラベースセンサ装置のそれぞれから信号を受信することがある。受信した信号は、分光システム及びカメラベースセンサ装置がそれぞれ受けた光の分析に基づいている場合がある。

この出願の文脈において処理ユニットという用語が、他のエンティティから１つ以上の信号又はデータを受信することができ、受信した信号又はデータを処理する任意のユニット、システム又はデバイスであり得ることに留意すべきである。処理には、例えば１つ以上の特性を受信した信号又はデータに基づいて計算すること、受信した信号又はデータを転送すること及び受信した信号又はデータを変更することが含まれることがある。処理ユニットは、単一ユニットである場合があるか、又はそれぞれが処理能力を有する複数のＰＣなどの複数のデバイスに分散されることがある。処理ユニットは、ハードウェア又はソフトウェアで実現されることがある。

この出願の文脈において特性セットという用語が、任意の種類のデータを含む任意のデータセットであり得ることに留意すべきである。特性セットは０を含む任意の数の特性を含むことがある。したがって、特性セットは、例えば物質の不存在を示し得る空集合である場合がある。

第１の特性セットは、物質のスペクトル応答、物質の材料タイプ、物質の色、物質の蛍光、物質の成熟度、物質の乾物含量、物質の含水量、物質の脂肪含量、物質の油含量、物質の発熱量、物質の骨又は魚の骨の存在、害虫の存在、物質の鉱物タイプ、物質の鉱石タイプ、物質の欠陥レベル、物質の有害生体材料の検出、物質の存在、物質の不存在、物質の多層材料の検出、物質の蛍光マーカーの検出、物質の品質等級、物質の表面の物理的構造及び物質の分子構造のうちの少なくとも１つを示す場合がある。

検出され得る関連有害生体材料の一例としてはマイコトキシンが挙げられる。

第１の特性セットの上記の特徴は、第１の検出区域にある物質を検出するのに有用であり得る特定の組み合わせで決定されることがある。かかる組み合わせが有用な用途の例としては、いくつかの非制限的な例を挙げれば、ペットフードの選別、切り身の中の魚の骨の検出、可視及びＮＩＲ分光法を用いた紙選別、ピスタチオの異物及び殻の除去、ポリマーのリサイクリングが挙げられる。

第２の特性セットは、物質の高さ、物質の高さプロファイル、物質の３Ｄマップ、反射及び／又は散乱した光の強度プロファイル、物質の体積中心、物質の推定質量中心、物質の推定重量、物質の推定材料、物質の存在、物質の不存在、物質の等方及び非等方光散乱の検出、木材の構造及び品質、物質の表面粗さ及び性状並びに物質内の流体の存在の兆候のうちの少なくとも１つを示す場合がある。

関連流体の例としては食品中の油及び水が挙げられる。

第２の特性セットの上記の特徴は、第２の検出区域にある物質を検出するのに有用であり得る特定の組み合わせで決定されることがある。かかる組み合わせが有用な用途の例としては、いくつかの非制限的な例を挙げれば、ガラス選別や石英選別が挙げられる。

処理ユニットは更に、カメラベースセンサ装置の第２の検出区域に対する視野角を示す入力を受信し、第２の特性セットを決定する際にカメラベースセンサ装置の視野角を補償するように構成されることがあり、これは物質のより正確な後の選別又は排出が達成され得る点で有利である。実際、第２の検出区域にある物質の高さは、第２の検出区域にある物質の位置を決定する際に補償されることがある。これによって、後の選別又は排出動作が、不正な選別又は排出を妨げる位置において物質に影響を及ぼす又は与えることがある。例えば、選別器又は排出器は物質にその推定質量中心で衝突することによって、例えば物質の滑りや転倒のリスクを軽減することがある。排出器は、最適な選別収率及び選別損失を保ちながら圧縮空気消費量及びエネルギー消費量を低減する又は最小限に抑えるためのバルブ画像処理ステップを含んで構成されることがある。

処理ユニットは、レーザ装置及びカメラベースセンサ装置の第２の検出区域に対する配置を示す入力を受信するように構成されることがある。

処理ユニットは、レーザ装置及びカメラベースセンサ装置の第２の検出区域に対する配置を、第２の特性セットを決定する際に補償するように構成されることがある。

装置は、処理ユニットに結合された排出装置を更に備えることがあり、排出装置は、決定した第１の特性セット及び／又は決定した第２の特性セットに基づいて処理ユニットから信号を受信したことに応答して物質を排出し複数の部分に選別するように適合されており、排出装置は、圧縮空気の噴射、加圧水の噴射、機械フィンガ、圧縮空気の噴射バー、加圧水の噴射バー、機械フィンガバー、ロボットアーム、機械的ダイバータのうちの少なくとも１つによって上記物質を排出し選別するように適合されている。

処理ユニットに結合された排出装置を設けることによって、装置は、決定した第１の特性セット及び／又は決定した第２の特性セットに基づいて物質を排出、したがって複数の部分に選別することがある。したがって、物質は、分光システム及び／又はレーザ三角測量システムにより実行された分析に基づいて選別されることがある。

複数の部分は、決定した特性のいずれかに基づいている場合がある。部分は、例えば素材又は色に基づいている場合がある。１つの部分が、廃棄される又はスクラップにされるべき物質に対応することがある。

排出及び選別は、圧縮空気の噴射、加圧水の噴射、機械フィンガ、圧縮空気の噴射バー、加圧水の噴射バー、機械フィンガバー、ロボットアーム又は機械的ダイバータによって実行されることがある。

代替的に、排出及び選別される物質は、例えばクラウドサービスによってオンラインで分析されることがある。そしてこのように分析された物質は、例えば純度、欠陥レベル、平均色などによって分類されることがある。

装置は、物質を第１の検出区域及び第２の検出区域を通って搬送するためのコンベヤ、又は第１の検出区域及び／又は第２の検出区域をスライド又は自由落下させるためのバイブレーションフィーダを任意的に含むシュートを更に備えることがある。

コンベヤを設けることによって、物質は、第１の検出区域及び第２の検出区域を通って制御された方法で搬送されることがある。第１の検出区域を通って搬送され分析された物質は、次いで第２の検出区域を通って搬送され分析されることがある。物質の第１の検出区域及び第２の検出区域を通る制御された搬送によって、物質は追跡記録されることがある。したがって、第１の検出区域にある物質が第２の検出区域にある同じ物質であると関連付けられるか又は特定されることがある。

任意にバイブレーションフィーダを含むシュートを設けることによって、物質は、第１の検出区域及び／又は第２の検出区域を通ってスライド又は自由落下が行われることがある。物質は、第１の検出区域及び第２の検出区域を通ってスライドされることがある。物質は、第１の検出区域及び第２の検出区域を通って自由落下されることがある。物質は、第１の検出区域を通ってスライドされ、第２の検出区域を通って自由落下されることがある。任意にバイブレーションフィーダを含むシュートを設けることは、様々な種類の粒子などの大量のバルク物体にとって有利である。

本発明の適用可能性の更なる範囲は、以下に与えられる詳細な説明から明らかになるであろう。しかしながら、この詳細な説明から発明概念の範囲内での様々な変更及び修正が当業者に明らかになるため、詳細な説明及び特定の例は、本発明概念の好ましい変形例を示しているが、例示として与えられているにすぎないことが理解されるべきである。

したがって、この発明概念は、説明されるデバイスの特定の構成部品に限定されるものではなく、そのようなデバイスは変化し得ることが理解されるべきである。本明細書で使用される用語は、特定の変形例を説明することを目的としているにすぎず、限定することを意図していないことも理解されるべきである。本明細書及び添付の請求項で使用される場合、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」が、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、要素の１つ以上が存在することを意味することが意図されることは留意されなければならない。したがって、例えば、「あるユニット（ａ ｕｎｉｔ）」又は「そのユニット（ｔｈｅ ｕｎｉｔ）」への言及は、いくつかのデバイスを含むことがあるといった具合である。更に、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「包含する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という単語及び同様の言い回しは、他の要素を除外するものではない。

特定の特徴及び利点を含む本発明概念の態様は、以下の詳細な説明及び添付図面から容易に理解されるであろう。図は本発明概念の一般的な構造を示すために提供されている。同様の参照番号は全体を通して同様の要素を指す。

物質を検出するための装置の模式的斜視図である。 図１の装置の模式的斜視詳細図である。 光源装置及び関連する集束装置の第１の変形例の模式図である。 光源装置及び関連する集束装置の第２の変形例の模式図である。 図１の装置で使用され得る異なる設定の模式的斜視詳細図である。 第１及び第２の検出区域が重複する異なる設定の模式的斜視詳細図である。

本発明の概念は、これより本発明の概念の現在のところ好ましい変形例が示されている添付図面を参照して以下でより完全に述べられる。しかしながら、この発明の概念は、多くの様々な形態で具現化されることがあり、本明細書で述べる変形例に限定されるものと解釈されるべきでない；むしろ、これらの変形例は、徹底さ及び完全さのために、また本発明の概念を当業者に完全に伝えるために提供される。

図１は、物質を検出するための装置１００を模式的に示している。物質１０２は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って提供される。

図１の示された装置１００では、物質１０２は第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通ってコンベヤ１０８によって搬送される。ただし、物質１０２は、適切な手段によって又は技術手段を用いずに手動で第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って提供されることがある。更に、物質１０２は、スライド又は自由落下によって第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って提供されることがある。したがって、図１のコンベヤは任意である。

図１の示された装置１００は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６より上に配置されたハウジング１１０を更に備える。換言すれば、ハウジング１１０はコンベヤ１０８より上に配置されている。

これよりハウジング１１０内に配置されたコンポーネントの選択を模式的に開示する図２も参照する。

ハウジング１１０の内部には、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８を第１の検出区域１０４に向けて放射するように適合された光源装置１１４が提供される。

ハウジング１１０の内部には、第１の検出区域１０４にある物質１０２で反射及び／又は散乱される光１２２を受けて分析するように適合された分光システム１２０が提供される。

ハウジング１１０の内部には、レーザ三角測量システム１２４が提供される。レーザ三角測量システム１２４は、レーザ光のライン１３０を第２の検出区域１０６に向けて放射するように適合されたレーザ装置１２６を備える。レーザ三角測量システム１２４は、第２の検出区域１０６にある物質１０２で反射及び／又は散乱される光１３２を受けて分析するように構成されたカメラベースセンサ装置１２８を備える。

図１の示された装置１００は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６の下流に設けられた排出装置１１２を更に備える。排出装置１１２は、物質１０２を排出して複数の部分に選別するように適合されている。ただし、図１の排出装置１１２は任意である。

図１の示された装置１００は、コンベヤ１０８より上に配置された制御キャビネット１１１を更に備える。制御キャビネット１１１は、装置１００を制御するのに使用される機器を含む。機器は通常、コンベヤ１０８、排出装置１１２及びハウジング１１０内の機器を制御するための処理ユニット１１３又は制御ユニットを備える。処理ユニット１１３は通常、ハウジング１１０内の機器により実行された測定に基づいて物質１０２の１つ以上の特性を決定するのに使用される。

これより図１のハウジング１１０の内部のコンポーネントが概念的に示されている図２を具体的に参照する。図２は、コンベヤ１０８の第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を含む部分も示している。

図２に見られるように、分光システム１２０の受光１２２は、カメラベースセンサ装置１２８の受光１３２と交差する。

物質１０２は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通ってコンベヤ１０８によって提供される。換言すれば、物質１０２は、図１及び２の示された装置１００では第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って搬送される。物質１０２は通常、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って連続して搬送される。物質１０２は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って断続的に搬送されることがある。物質１０２は、初めに第１の検出区域１０４を通って、その後第２の検出区域１０６を通って搬送されることがある。物質１０２は、初めに第２の検出区域１０６を通って、その後第１の検出区域１０４を通って搬送されることがある。

レーザ装置１２６は、レーザ光のライン１３０を放射するラインレーザを含む。レーザは任意の適当な種類である場合がある。レーザは、好ましくは６６０ｎｍ又は６４０ｎｍのピーク波長を有する。適当なレーザの例としては、６６０ｎｍの波長を有するレーザ光のラインを放射するＺ－Ｌａｓｅｒ社製のＺ１００Ｍ１８Ｓ３－Ｆ－６６０－ＬＰ６０－ＰＲが挙げられる。レーザ装置１２６は、６０℃の典型的な周囲温度に耐えるための熱電冷却デバイス及び断熱材を装備することがある。レーザ光のライン１３０は第２の検出区域１０６にある物質１０２に当たり、物質１０２で光が反射及び／又は散乱される。このように反射及び／又は散乱された光１３２の一部は通常、図２に模式的に示すようにカメラベースセンサ装置１２８に到達する。したがって、カメラベースセンサ装置１２８は、レーザ光のライン１３０を見て、その結果、第２の検出区域１０６にある物質１０２に当たったときにこれを撮像することになる。カメラベースセンサ装置１２８は、例えばＡＴ社（Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ）製のタイプＣ５カメラを備えることがある。したがって、レーザ三角測量システム１２４においても同様であるが、第２の検出区域１０６にある物質１０２の高さ変動又は存在は、レーザ光のラインの像の、カメラベースセンサ装置１２８のカメラのセンサ素子上における位置を変化させることになる。したがって、この変化は、カメラベースセンサ装置１２８のカメラの視野とレーザ光のライン１３０との角度差を形成する。第２の検出区域１０６にある物質１０２の様々な特性は、カメラベースセンサ装置１２８により実行された測定に基づいて決定されることがある。

更に、示された光源装置１１４と関連して、集束装置１３４が提供される。集束装置１３４は、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８をスキャン素子１３６に向け集束させるように適合されている。スキャン素子１３６は、第１及び第２の光ビームセット１１６、１１８を第１の検出区域１０４に向け直すように適合されている。スキャン素子１３６の構成によって、第１及び第２の光ビームセット１１６、１１８は、図２に示すように第１の検出区域１０４に集束する。図２の示されたスキャン素子１３６は、回転ポリゴンミラーの形態をとる。したがって、ポリゴンミラーを回転させることによって、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８の第１の検出区域１０４におけるスキャンが行われることになる。したがって、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８は第１の検出区域１０４にわたってスキャンされ、ひいてはコンベヤ１０８にわたってスキャンされることになる。

他のタイプのスキャン素子が有利に使用されることもある。例えば、旋回軸周りにヒンジ止めされたスキャンミラーが使用されることがある。

以上で説明したように、分光システム１２０は、第１の検出区域１０４にある物質１０２で反射及び／又は散乱される光１２２を受けて分析するように適合されている。第１の検出区域１０４にある物質１０２で反射及び／又は散乱される光１２２は、分光システム１２０に入る前にスキャン素子１３６すなわちポリゴンミラーに当たり、そこから光１２２は固定折り畳みミラーによって分光システム１２０の入射ウィンドウに指向される。固定折り畳みミラーは、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８が集束装置１３４から出る位置の間に位置することがある。

分光システム１２０は、所要の繰り返し率を処理することができるＴｏｍｒａ社製のスペクトロメータを備えることがある。スペクトロメータは、波長間隔が４００～１０００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が５００～１０００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が１０００～１９００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、９００ｎｍより長い波長を有する光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が１９００～２５００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が２７００～５３００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が９００～１７００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは、波長間隔が７００～１４００ｎｍの光を分析するように構成されることがある。スペクトロメータは可視光を分析することがある。スペクトロメータはＮＩＲ光を分析することがある。スペクトロメータはＩＲ光を分析することがある。検出対象の物質１０２の特性に応じて様々なタイプのスペクトロメータが使用されることがある。

２つ以上の分光システム１２０が装置１００で使用されることがある。したがって、２つ以上のスペクトロメータが装置１００で使用されることがある。例えば、分光システム１２０は、第１の波長間隔の光を分析するように適合された第１のスペクトロメータシステム１２０及び第２の波長間隔の光を分析するように適合された第２のスペクトロメータシステム１２０を含むことがある。例として、第１の分光システム１２０が、波長間隔が４５０～８００ｎｍの光を分析し、第２の分光システム１２０が、波長間隔が１５００～１９００ｎｍの光を分析することがある。例えば、可視光用の１つのスペクトロメータが１つのＮＩＲスペクトロメータと組み合わせて使用されることがある。

同様に、３つ以上の分光システム１２０が分光システム１２０に含まれることがある。したがって、３つ以上のスペクトロメータが使用されることがある。例えば、可視光用の１つのスペクトロメータが２つのＮＩＲスペクトロメータと組み合わせて使用されることがある。

分光システム１２０はスキャン分光システム１２０である場合がある。適切なスキャンスペクトロメータの１つの例はＴｏｍｒａ社製である。

第１の検出区域１０４にある物質１０２の様々な特性は、分光システム１２０により実行された測定に基づいて決定されることがある。

以上で考察したように、図１及び２の示された装置１００は処理ユニット１１３を備える。処理ユニット１１３は、示された装置１００では制御キャビネット１１１内に位置する。処理ユニット１１３は、分光システム１２０及びカメラベースセンサ装置１２８に結合されている。処理ユニット１１３、分光システム１２０及びカメラベースセンサ装置１２８間の結合は、図２の破線によって模式的に示されている。処理ユニット１１３は、分光システム１２０及びカメラベースセンサ装置１２８に、有線接続及び無線接続を含む任意の適切な接続によって結合されることがある。デジタル又はアナログの任意のフォーマットでデータを送信可能な任意の接続が有利に使用されることがある。

示された装置１００の処理ユニット１１３は、第１の検出区域１０６にある物質１０２に関連する第１の特性セットを決定するように構成されている。以上で考察したように、第１の特性セットは、任意の形式のデータを含む任意のデータセットである場合がある。第１の特性セットは任意の数の特性を含むことがある。第１の特性セットは、分光システム１２０の出力信号Ｓ１に基づいて決定される。信号Ｓ１は、プロシードや生の任意の種類のデータを含むことがある。したがって、処理ユニット１１３は、分光システム１２０の出力信号Ｓ１に基づいてデータを受信及び分析し、信号Ｓ１に基づいて第１の特性セットを決定するように構成されている。

第１の特性セットは、物質１０２のスペクトル応答、物質１０２の材料タイプ、物質１０２の色、物質１０２の蛍光、物質１０２の成熟度、物質１０２の乾物含量、物質１０２の含水量、物質１０２の脂肪含量、物質１０２の油含量、物質１０２の発熱量、物質１０２の骨又は魚の骨の存在、物質１０２の害虫の存在、物質１０２の鉱物タイプ、物質１０２の鉱石タイプ、物質１０２の欠陥レベル、物質１０２の有害生体材料の検出、物質１０２の存在、物質１０２の不存在、物質１０２の多層材料の検出、物質１０２の蛍光マーカーの検出、物質１０２の品質等級、物質１０２の表面の物理的構造及び物質１０２の分子構造のうちの少なくとも１つを示す場合がある。

また、分光システム１２０は、場合により分光システム１２０の１つ以上のスペクトロメータからの実際の生データを処理するのに用いられる処理能力を備えることがある。これは、分光システム１２０が処理ユニット１１３により第１の特性セットに含められる１つ以上の特性を決定する能力があり得ることを意味する。換言すれば、処理ユニット１１３は、単に分光システム１２０からの既に処理されたデータを第１の特性セットに含めるように構成されることがある。

装置１００の用途によって、異なる特性が通常、第１の特性セットに含められる。換言すれば、第１の特性セットは通常、装置１００の用途によって異なる特性を示す。

ごみをリサイクルする用途では、第１の特性セットは通常、ポリマー材、スリーブ材及びキャップ材を示す。

果物や野菜を選別する用途では、第１の特性セットは通常、ポリマー、石及び殻のような異物を示す。

木材を選別する用途では、第１の特性セットは通常、木材の種類及び異物の存在を示す。

示された装置１００の処理ユニット１１３は、第２の検出区域１０８にある物質１０２に関連する第２の特性セットを決定するように構成されている。以上で考察したように、第２の特性セットは、任意の形式のデータを含む任意のデータセットである場合がある。第２の特性セットは任意の数の特性を含むことがある。第２の特性セットは、カメラベースセンサ装置１２８の出力信号Ｓ２に基づいて決定される。信号Ｓ２は、プロシードや生データの任意の種類のデータを含むことがある。したがって、処理ユニット１１３は、カメラベースセンサ装置１２８の出力信号Ｓ２に基づいてデータを受信及び分析し、信号Ｓ２に基づいて第２の特性セットを決定するように構成されている。

第２の特性セットは、物質１０２の高さ、物質１０２の高さプロファイル、物質１０２の３Ｄマップ、反射及び／又は散乱した光１３２の強度プロファイル、物質１０２の体積中心、物質１０２の推定質量中心、物質１０２の推定重量、物質１０２の推定材料、物質１０２の存在、物質１０２の不存在、物質１０２の等方及び非等方光散乱の検出、木材の構造及び品質、物質１０２の表面粗さ及び性状並びに物質１０２内の流体の存在の兆候のうちの少なくとも１つを示す場合がある。

また、カメラベースセンサ装置１２８は、場合によりカメラベースセンサ装置１２８の１つ以上のカメラからの実際の生データを処理するのに用いられる処理能力を備えることがある。これは、カメラベースセンサ装置１２８が処理ユニット１１３により第２の特性セットに含められる１つ以上の特性を決定する能力があり得ることを意味する。換言すれば、処理ユニット１１３は、単にカメラベースセンサ装置１２８からの既に処理されたデータを第２の特性セットに含めるように構成されることがある。

第１の特性セットに関連して以上で説明したように、装置１００の用途によって、異なる特性が通常、第２の特性セットに含められる。換言すれば、第２の特性セットは通常、装置１００の用途によって異なる特性を示す。

示された装置１００の処理ユニット１１３は、カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する、ひいてはコンベヤ１０８に対する視野角を補償するように構成されることがある。カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する視野角を補償することができるように、処理ユニット１１３は、カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する、すなわちコンベヤ１０８上の第２の検出区域１０６に対する視野角を示す入力を受信するように構成されている。したがって、視野角に関する受信した入力に基づいて、処理ユニット１１３は、受信した信号Ｓ２に基づいて第２の特性セットを決定する際にカメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する視野角を補償することがある。

カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する視野角に関連する受信した入力は、視野角を示す静的変数である場合がある。カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する視野角に関連する受信した入力は、視野角の測定値に基づく動的入力である場合がある。後者の場合、例えばコンベヤ１０８における動的変動が考慮されることがある。

実際、物質１０２の高さ又は変化する高さは、第２の検出区域１０６にある物質の位置を決定する際に考慮に入れられ、補償されることがある。更に、レーザ装置１２６及びカメラベースセンサ装置１２８の配置は、第２の検出区域１０６にある物質の位置を決定する際に考慮に入れられることがある。

物質１０２の高さが第２の検出区域１０６にある物質１０２の位置を決定する際に補償されない場合、その後の物質１０２の排出及び選別は、物質１０２の実際の位置が決定された位置と異なり得るために正確でなくなっていくリスクがあることがある。不正な排出及び選別が行われるか又は排出及び選別が行われないこともある。例えば、排出装置１１２は、物質１０２のエッジ領域のより好ましくない位置に衝突し、その結果、物質１０２の不正な排出及び選別がもたらされることがある。換言すれば、排出装置１１２は、物質１０２の質量中心から離れた位置において物質に衝突することがあり、そして物質が変位される、すなわち排出及び選別されるよりむしろ転倒していく結果になることがある。

処理ユニット１１３は、レーザ装置１２６及びカメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する配置を示す入力を受信するように構成されることがある。

示された装置１００の処理ユニット１１３は、第２の特性セットを決定する際に、レーザ装置１２６及びカメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する、ひいてはコンベヤ１０８に対する配置を補償するように構成されることがある。

示された装置１００の排出装置１１２は処理ユニット１１３に結合されている。排出装置１１２は、物質１０２を排出、したがって複数の部分に選別するように適合されている。例えば、物質１０２は、１つの屑部分と１つの使用される部分とに選別されることがある。果物及び野菜の場合、物質１０２、すなわち果物及び野菜は、成熟度レベル、不良又は異物の存在に対応する色に基づいて複数の部分に選別されることがある。

排出装置１１２により実行される排出及び選別は、処理ユニット１１３から信号を受信することに応答して開始されることがある。処理ユニット１１３からの信号は通常、決定された第１の特性セット及び／又は決定された第２の特性セットに基づいている。したがって、物質は、分光システム１２０及び／又はレーザ三角測量システム１２４により実行される分析に基づいて選別されることがある。

このように受信した信号は、単純なオン／オフ信号であるか、又は、例えば排出装置１１２に接近する際の物質１０２の特定の座標を含む複合信号である場合がある。したがって後者の場合、排出装置１１２は、特定の基準を満たす特定の物質１０２に衝突する又はこれをつかみ、特定の位置でこれを行うことによって物質１０２が排出され、したがって選別されることがある。

実際の排出及び選別を実行するために、排出装置１１２は、圧縮空気の噴射、加圧水の噴射、機械フィンガ、圧縮空気の噴射バー、加圧水の噴射バー、機械フィンガバー、ロボットアーム及び機械的ダイバータを備えることがある。このため、排出及び選別を実行するのに用いられるエンティティ及び原理は、当技術分野でそれ自体が知られている。

ここで図３を参照すると、図１及び２の装置１００で使用され得る光源装置１１４及び関連する集束装置１３４の第１の変形例が概念的に示されている。

図３の示された光源装置１１４は、第１の光源１３８及び第２の光源１４０を備える。第１の光源１３８は、第１の光ビームセット１１６を放射するように適合されており、第２の光源１４０は第２の光ビームセット１１８を放射するように適合されている。

第１の光源１３８及び第２の光源１４０は同じタイプである場合がある。第１の光源１３８及び第２の光源１４０は異なるタイプである場合がある。第１の光源１３８及び第２の光源１４０は、ハロゲン光源などの広帯域スペクトル光源である場合がある。第１の光源１３８及び第２の光源１４０に適切なハロゲン光源は、約４００ｎｍで始まり約２．５μｍで大幅に減衰するスペクトル分布を有することがある。最大放射強度は約１．３μｍで生じることがある。代替手段として、キセノンアーク光源が第１の光源１３８及び第２の光源１４０に使用されることがある。２００ｎｍ以上などのより短い波長が、キセノンアーク光源を使用することによって得られることがある。更なる代替手段として、ＬＥＤ光源又は加熱要素が第１の光源１３８及び第２の光源１４０に使用されることがある。ＵＶ蛍光分光法では、ＬＥＤ光源が有利に使用されることがある。中赤外分光法では、加熱要素が有利に使用されることがある。高空間スペクトル分解能分光システムでは、スーパーコンティニウムレーザが第１の光源１３８及び第２の光源１４０に使用されることがある。高空間スペクトル分解能マルチスペクトルシステムでは、多波長のレーザが第１の光源１３８及び第２の光源１４０に組み合わせて使用されることがある。高空間分解能最適マルチスペクトルシステムでは、ＬＥＤ及びパルスＬＥＤが、第１の光源１３８及び第２の光源１４０に、好ましくはラインスキャンカメラと併せて使用されることがある。

更に、図３の示された集束装置１３４は、第１の光ビームセット１１６をスキャン素子１３６に向け集束させるように適合された、レンズの形態をした第１の集束素子１４２と、第２の光ビームセット１１８をスキャン素子１３６に向け集束させるように適合された、レンズの形態をした第２の集束素子１４４とを含む。スキャン素子１３６は単純にするために図３には示されていない。第１の集束素子１４２及び／又は第２の集束素子１４４は代替的にミラーを含むことがある。第１の集束素子１４２及び／又は第２の集束素子１４４は、代替的に少なくとも１つのレンズ及び少なくとも１つのミラーの組み合わせである場合がある。

ここで図４を参照すると、図１及び２の装置１００で使用され得る光源装置１１４及び関連する集束装置１３４の第２の変形例が概念的に示されている。

図４の示された光源装置１１４は単一源１４６を含む。単一源１４６は、第１の光ビームセット１１６、第２の光ビームセット１１８を放射するように適合されている。実際には、第１の光ビームセット１１６、第２の光ビームセット１１８は通常、単一源１４６により異なる方向に放射された光ビームである。

単一源１４６は、図３と関連して説明した任意の種類の光源である場合がある。

更に、図４の示された集束装置１３４は、第１の光ビームセット１１６をスキャン素子１３６に向け集束させるように適合された、オフアクシス放物面ミラーの形態をした第１の集束素子１４２と、第２の光ビームセット１１８をスキャン素子１３６に向け集束させるように適合された、オフアクシス放物面ミラーの形態をした第２の集束素子１４４とを含む。スキャン素子１３６は単純にするために図４には示されていない。第１の集束素子１４２及び／又は第２の集束素子１４４は、代替的に関連するレンズと結合された平面ミラーを含むことがある。

単一源１４６を含む図４の示された光源装置１１４は、自動又は半自動光源切換デバイス１１５を備えることがある。したがって、光源切換デバイス１１５は、単一光源１４６が故障した場合に予備光源１４７及び単一光源１４６を物理的に移動させるように構成されることがある。より具体的には、単一光源１４６が故障した場合に、光源切換デバイス１１５は、単一光源１４６を除去する一方、予備光源１４７を単一光源１４６の位置に移動させることがある。光源切換デバイス１１５は、予備光源１４７が正しい位置、すなわち単一光源１４６の最初の位置に到達したことを検出した後、予備光源１４７をオンにするように構成されることがある。光源切換デバイス１１５は、単一光源１４６の故障を検出すると自動で光源を切り換えることがある。代替手段として、光源切換デバイス１１５はユーザが開始した入力に応答して自動で光源を切り換えることがある。

ここで図５を参照すると、図１のハウジング１１０の内部のコンポーネントの異なる設定が概念的に示されている。図５はまた、コンベヤ１０８の第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を含む部分を示している。図５に示された設定は図２のものと類似している。したがって、過度の繰り返しを避けるために図５と図２との重要な差異のみが考察されることになる。

図５に見られるように、分光システム１２０の受光１２２はレーザ光のライン１３０と交差する。また、図５に見られるように、カメラベースセンサ装置１２８は、コンベヤ１０８上の第２の検出区域１０６を上から、すなわちコンベヤ１０８の表面に対して法線方向に見ており、レーザ装置１２６は、コンベヤ１０８の表面に対して傾いている、すなわちコンベヤ１０８の表面に垂直でない。したがって、レーザ光のライン１３０はコンベヤ１０８に角度をなして当たる。

図２と関連して以上で考察したように、第２の検出区域１０６にある物質１０２の位置は、第２の検出区域１０６にある物質の位置を決定する際に、物質１０２の高さ又は変化する高さを考慮に入れることによって補償されることがある。換言すれば、処理ユニット１１３は、カメラベースセンサ装置１２８の第２の検出区域１０６に対する、ひいてはコンベヤ１０８に対する視野角を補償することがある。実際には、レーザ装置１２６及びカメラベースセンサ装置１２８の配置は、第２の検出区域１０６にある物質の位置を決定する際に考慮に入れられることがある。

ここで図６を参照すると、図１の装置１００に大部分が一致する装置の異なる設定が概念的に示されている。より具体的には、図６には図１のハウジング１１０の内部のコンポーネントの異なる設定が概念的に示されている。図５はまた、コンベヤ１０８がシュート１４８によって置き換えられた様子を示している。図６に示された設定は図２のものと大幅に類似している。したがって、過度の繰り返しを避けるために図６と図２との重要な差異のみが考察されることになる。

示されたシュート１４８は、物質１０２がシュート１４８から自由落下し第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通過するように傾斜している。物質は、代替的に第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通ってシュート１４８上をスライドされることがある。シュート１４８は、オプションとして、物質１０２をシュート１４８上に供給するためのバイブレーションフィーダを備えることがある。

図６に見られるように、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６は重複している。したがって、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６を通って提供される物質１０２は、第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６に同時に存在することになる。第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６の重複によって、分光システム１２０及びレーザ三角測量システム１２４により行われた測定が各検出区域にある同じ物質１０２に関連付けられ得ることが確認されることがある。換言すれば、特定の物質１０２の不正な関連付けが妨げられることがある。

第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６が完全に又は部分的に重複する場合、光源装置１１４から生じる光がカメラベースセンサ装置１２８に到達しこれを妨害することになる露骨なリスクがある。同様に、周囲光がカメラベースセンサ装置１２８に到達しこれを妨害し得る露骨なリスクがある。

特に第１の検出区域１０４及び第２の検出区域１０６が完全に又は部分的に重複する場合に生じ得る妨害を低減するために、装置１００には、図６に示されるような１つ以上の光学フィルタ１５０、１５２が用いられることがある。

図６では、第１の光学フィルタ１５０が光源装置１１４と第１の検出区域１０４との間に配置されている。より具体的には、図６の示された第１の光学フィルタ１５０は、スキャン素子１３６と第１の検出区域１０４との間に、すなわち第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８がスキャン素子１３６によってスキャンされる位置に位置する。第１の光学フィルタ１５０は、このためにスキャン方向に沿って細長い形状、例えば長方形である場合がある。

第１の光学フィルタ１５０は、有利には光源装置１１４又は集束装置１３４のレンズ又は出射ウィンドウに配置されることがある。

第１の光学フィルタ１５０は、フィルタ１５０が第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８から生じる光がカメラベースセンサ装置１２８に到達しないようにする光学特性を有する。

実際には、第１の光学フィルタ１５０は、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８から生じる光の特定の波長を遮断する一方、他の波長を通過させることがある。したがって、第１の光学フィルタ１５０は、そうしなければカメラベースセンサ装置１２８により検出されることになる第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８から生じる光を遮断することがある。実際には、第１の光学フィルタ１５０は、９００ｎｍより短い波長の光又はその大部分を遮断することがある。したがって、第１の光学フィルタ１５０は、ＮＩＲ及びＩＲ範囲の波長を通過させることがある。ＮＩＲ及びＩＲ範囲の波長は、分光システム１２０に適している一方、カメラベースセンサ装置１２８を妨害しないか、又はカメラベースセンサ装置１２８を限られた程度でしか妨害しない。

図６では、第２の光学フィルタ１５２が、第２の検出区域１０６とカメラベースセンサ装置１２８との間に配置されている。第２の光学フィルタ１５２は、第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８から生じる光１２２の通過を妨げる光学特性を有する。また、第２の光学フィルタ１５２は周囲光の通過を妨げる光学特性を有する。したがって、第２の光学フィルタ１５２によって周囲光の大部分が遮断されることになる。更に、第２の光学フィルタ１５２は、レーザ光のライン１３０から生じる光を通過させる光学特性を有する。したがって、第２の光学フィルタ１５２は通常、レーザ光のライン１３０の波長に対応する通過帯域を有するバンドパスフィルタである。したがって、第２の光学フィルタ１５２の構成は、そうしなければカメラベースセンサ装置１２８を妨害するリスクになる望ましくない光がカメラベースセンサ装置１２８に到達するのを妨げることがある。例えば、６２２ｎｍの波長を有する赤色レーザがレーザ光のライン１３０を提供するのに利用されるとき、第２の光学フィルタ１５２は、有利にはレーザ光のライン１３０から生じないほとんど全ての光を効率的にフィルタ除去するために６２２ｎｍ付近の狭通過帯域を有することがある。したがって、第２の光学フィルタ１５２の通過帯域は、有利にはレーザ光のライン１３０の１つ以上の波長に一致するように調整される。第２の光学フィルタ１５２に適しているバンドパスフィルタは、当技術分野でそれ自体が知られている。

当業者であれば、本発明概念が決して上記の好ましい変形例に限定されないことを理解する。また、多くの修正及び変更が添付の請求項の範囲内で可能である。

例えば、装置１００は、それぞれが上記の光源装置１１４、分光システム１２０及びレーザ三角測量システム１２４を備えた複数の光学セットアップを備えることがある。

光学セットアップは、コンベヤ１０８又はシュート１４８の幅又は幅の一部にわたって並んで配置されることがある。これは実際にはコンベヤ１０８又はシュート１４８の幅が上記のタイプの複数の第１の検出区域１０６及び複数の第２の検出区域１０８によってカバーされ得ることを意味する。

光学セットアップは、コンベヤ１０８又はシュート１４８に沿って次々に配置されることがある。これは実際にはコンベヤ１０８又はシュート１４８に沿った延長部が上記のタイプの複数の第１の検出区域１０６及び複数の第２の検出区域１０８によってカバーされ得ることを意味する。

光学セットアップは、並んで次々に配置されることがある。これは実際にはコンベヤ１０８又はシュート１４８に沿ってこれを横切る延長部が上記のタイプの複数の第１の検出区域１０６及び複数の第２の検出区域１０８によってカバーされ得ることを意味する。

複数の第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８は、例えば第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８を通って提供される物質１０２の流れ方向に垂直な方向に部分的に互いに重複することがある。

複数の第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８は、例えば第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８を通って提供される物質１０２の流れ方向に沿った方向に部分的に互いに重複することがある。

複数の第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８は、例えば次々に配置され、第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８を通って提供される物質１０２の流れ方向に垂直な方向に部分的に互いに重複することがある。

複数の第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８は、互いに物理的に重複しないがコンベヤ１０８又はシュート１４８の幅の異なる部分をカバーすることがある。

複数の第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８は、例えば並んで配置され、第１の検出区域１０６及び第２の検出区域１０８を通って提供される物質１０２の流れ方向に垂直な及び／又は沿った方向に部分的に互いに重複することがある。

好ましくは複数の光学セットアップは、大きい又は最大高さを有する物質の上面をコンベヤ１０８又はシュート１４８全体で検出できるように配置される。

複数の第２の検出区域１０８が重複する場合、各光学セットアップのレーザ三角測量システム１２４は、複数の第２の検出区域１０８が干渉しないか又は限られた程度でしか干渉しないように適合されることがある。これは、例えば各光学セットアップのレーザ光のライン１３０の色を、各光学セットアップがレーザ光のライン１３０の異なる色を使用するように順応させることによって達成されることがある。更に、各光学セットアップの第１の光学フィルタ１５０及び第２の光学フィルタは、各光学セットアップの光源装置１１４、分光システム１２０及びレーザ三角測量システム１２４を適合させるように適合されることによって、複数の第２の検出区域１０８間の干渉を更に低減させることがある。

複数の第１の検出区域１０６が重複する場合、各光学セットアップの光源装置１１４は、複数の第１の検出区域１０６が干渉しないか又は限られた程度でしか干渉しないように適合されることがある。これは、例えば各光学セットアップの光源装置１１４を適合させることによって達成されることがある。各光学セットアップの光源装置１１４は、このために同期されることがある。これは実際には、各光学セットアップの第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８が相互干渉を妨げるように同期され得ることを意味する。換言すれば、各光学セットアップの第１の光ビームセット１１６及び第２の光ビームセット１１８は、複数の第１の検出区域１０６の重複部分に同時に到達しないことがある。

更に、開示された変形例に対する変形形態は、特許請求される本発明を実施する際、図面、開示、及び添付の請求項を検討することによって、当業者に理解され実行される可能性がある。請求項において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、他の要素を除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数を除外するものではない。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用できないことを意味するものではない。

例示的な実施形態の項目別リスト
ＩＥＥ１． 物質を検出するための装置であって、
第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットを物質がそれを通って提供される第１の検出区域に向けて放射するように適合された光源装置と、
第１の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように適合された分光システムであって、分光システムの受光が第１及び第２の光ビームセットから生じる分光システムと、
レーザ光のラインを物質がそれを通って提供される第２の検出区域に向けて放射するように適合されたレーザ装置、及び
第２の検出区域にある物質で反射及び／又は散乱される光を受けて分析するように構成されたカメラベースセンサ装置であって、カメラベースセンサ装置の受光がレーザ光のラインから生じる、カメラベースセンサ装置
を備えたレーザ三角測量システムと
を備え、
分光システムの受光が、カメラベースセンサ装置の受光及び／又はレーザ光のラインと完全に又は部分的に交差する装置。

ＩＥＥ２． 装置が集束装置を更に備え、
集束装置が、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合されており、
スキャン素子が第１及び第２の光ビームセットを第１の検出区域に向け直すことによって、第１及び第２の光ビームセットが第１の検出区域に集束するように適合されている、ＩＥＥ１に記載の装置。

ＩＥＥ３． 光源装置が、第１の光ビームセットを放射するように適合された第１の光源と、第２の光ビームセットを放射するように適合された第２の光源とを含む、ＩＥＥ１又はＩＥＥ２に記載の装置。

ＩＥＥ４． 集束装置が、第１の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第１の集束素子と、第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第２の集束素子とを含む、ＩＥＥ２又はＩＥＥ３に記載の装置。

ＩＥＥ５． 光源装置が、第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットを放射するように適合された単一光源を含む、ＩＥＥ１又はＩＥＥ２に記載の装置。

ＩＥＥ６． 集束装置が、第１の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第１の集束素子と、第２の光ビームセットをスキャン素子に向け集束させるように適合された第２の集束素子とを含む、ＩＥＥ２に従属するＩＥＥ５に記載の装置。

ＩＥＥ７． 分光システムが、第１の波長間隔の光を分析するように適合された第１のスペクトロメータシステムと、第２の波長間隔の光を分析するように適合された第２のスペクトロメータシステムとを含む、ＩＥＥ１から６のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ８． 分光システムがスキャン分光システムである、ＩＥＥ１から７のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ９． 第１の検出区域及び第２の検出区域が重複する、ＩＥＥ１から８のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１０． 装置が、光源装置と第１の検出区域との間に配置された第１の光学フィルタを更に備え、第１の光学フィルタが第１の光ビームセット及び第２の光ビームセットから生じる光がカメラベースセンサ装置に到達するのを妨げる、ＩＥＥ１から９のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１１． 装置が、第２の検出区域とカメラベースセンサ装置との間に配置された第２の光学フィルタを更に備え、第２の光学フィルタが、レーザ光のラインから生じる光を通過させる一方、第１の光ビームセット、第２の光ビームセット及び周囲光から生じる光の通過を妨げる、ＩＥＥ１から１０のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１２． 装置が、分光システム及びカメラベースセンサ装置に結合された処理ユニットを更に備え、
処理ユニットが、分光システムの出力信号に基づいて第１の検出区域にある物質に関連する第１の特性セットを決定するように構成されており、
処理ユニットが、カメラベースセンサ装置の出力信号に基づいて第２の検出区域にある物質に関連する第２の特性セットを決定するように構成されている、ＩＥＥ１から１１のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１３． 第１の特性セットが、物質のスペクトル応答、物質の材料タイプ、物質の色、物質の蛍光、物質の成熟度、物質の乾物含量、物質の含水量、物質の脂肪含量、物質の油含量、物質の発熱量、物質の骨又は魚の骨の存在、物質の害虫の存在、物質の鉱物タイプ、物質の鉱石タイプ、物質の欠陥レベル、物質の有害生体材料の検出、物質の存在、物質の不存在、物質の多層材料の検出、物質の蛍光マーカーの検出、物質の品質等級、物質の表面の物理的構造及び物質の分子構造のうちの少なくとも１つを示す、ＩＥＥ１２に記載の装置。

ＩＥＥ１４． 第２の特性セットが、物質の高さ、物質の高さプロファイル、物質の３Ｄマップ、反射及び／又は散乱した光の強度プロファイル、物質の体積中心、物質の推定質量中心、物質の推定重量、物質の推定材料、物質の存在、物質の不存在、物質の等方及び非等方光散乱の検出、木材の構造及び品質、物質の表面粗さ及び性状並びに物質内の流体の存在の兆候のうちの少なくとも１つを示す、ＩＥＥ１２又はＩＥＥ１３に記載の装置。

ＩＥＥ１５． 処理ユニットが更に、カメラベースセンサ装置の第２の検出区域に対する視野角を示す入力を受信し、
第２の特性セットを決定する際にカメラベースセンサ装置の視野角を補償するように構成されている、ＩＥＥ１２からＩＥＥ１４のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１６． 装置が、処理ユニットに結合された排出装置を更に備えており、
排出装置が、決定した第１の特性セット及び／又は決定した第２の特性セットに基づいて処理ユニットから信号を受信したことに応答して、物質を排出し複数の部分に選別するように適合されており、排出装置が、圧縮空気の噴射、加圧水の噴射、機械フィンガ、圧縮空気の噴射バー、加圧水の噴射バー、機械フィンガバー、ロボットアーム及び機械的ダイバータのうちの少なくとも１つによって上記物質を排出し選別するように適合されている、ＩＥＥ１２からＩＥＥ１５のいずれか１つに記載の装置。

ＩＥＥ１７． 装置が、
物質を第１の検出区域及び第２の検出区域を通じて搬送するためのコンベヤ、又は
物質を第１の検出区域及び／又は第２の検出区域を通るようにスライド又は自由落下させるためのバイブレーションフィーダを任意に含むシュートを更に備える、ＩＥＥ１から１６のいずれか１つに記載の装置。

Claims (17)

1. 物質（１０２）を検出するための装置（１００）であって、
   第１の光ビームセット（１１６）及び第２の光ビームセット（１１８）を前記物質（１０２）がそれを通って提供される第１の検出区域（１０４）に向けて放射する光源装置（１１４）と、
   前記第１の検出区域（１０４）にある物質（１０２）で反射及び／又は散乱される光（１２２）を受けて分析する、スペクトロメータを含む分光システム（１２０）であって、前記分光システム（１２０）の前記受光（１２２）が前記第１の光ビームセット（１１６）及び前記第２の光ビームセット（１１８）から生じる、分光システム（１２０）と、
   レーザ光のライン（１３０）を前記物質（１０２）がそれを通って提供される第２の検出区域（１０６）に向けて放射するレーザ装置（１２６）、及び
   前記第２の検出区域（１０６）にある物質（１０２）で反射及び／又は散乱される光（１３２）を受けて分析するカメラベースセンサ装置（１２８）であって、前記カメラベースセンサ装置（１２８）の前記受光（１３２）が前記レーザ光のライン（１３０）から生じる、カメラベースセンサ装置（１２８）
   を備えたレーザ三角測量システム（１２４）と
   を備え、 前記分光システム（１２０）の前記受光（１２２）が、前記カメラベースセンサ装置（１２８）の前記受光（１３２）及び／又は前記レーザ光のライン（１３０）と完全に又は部分的に交差する装置（１００）。
2. 前記装置（１００）が集束装置（１３４）を更に備え、
   前記集束装置（１３４）が、前記第１の光ビームセット（１１６）及び前記第２の光ビームセット（１１８）をスキャン素子（１３６）に向け集束させ、 前記スキャン素子（１３６）が、前記第１及び第２の光ビームセット（１１６、１１８）を前記第１の検出区域（１０４）に向け直すことによって、前記第１及び第２の光ビームセット（１１６、１１８）が前記第１の検出区域（１０４）に集束する、請求項１に記載の装置（１００）。
3. 前記光源装置（１１４）が、前記第１の光ビームセット（１１６）を放射する第１の光源（１３８）と、前記第２の光ビームセット（１１８）を放射する第２の光源（１４０）とを含む、請求項１又は２に記載の装置（１００）。
4. 前記集束装置（１３４）が、前記第１の光ビームセット（１１６）を前記スキャン素子（１３６）に向け集束させる第１の集束素子（１４２）と、前記第２の光ビームセット（１１８）を前記スキャン素子（１３６）に向け集束させる第２の集束素子（１４４）とを含む、請求項２又は３に記載の装置（１００）。
5. 前記光源装置（１３４）が、前記第１の光ビームセット（１１６）及び前記第２の光ビームセット（１１８）を放射するように適合された単一光源（１４６）を含む、請求項１又は２に記載の装置（１００）。
6. 前記集束装置（１３４）が、前記第１の光ビームセット（１１６）を前記スキャン素子（１３６）に向け集束させる第１の集束素子（１４２）と、前記第２の光ビームセット（１１８）を前記スキャン素子（１３６）に向け集束させる第２の集束素子（１４４）とを含む、請求項２に従属する請求項５に記載の装置（１００）。
7. 前記分光システム（１２０）が、第１の波長間隔の光を分析する第１のスペクトロメータシステム（１２０）と、第２の波長間隔の光を分析する第２のスペクトロメータシステム（１２０）とを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１００）。
8. 前記分光システム（１２０）がスキャン分光システム（１２０）である、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１００）。
9. 前記第１の検出区域（１０４）及び前記第２の検出区域（１０６）が重複する、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置（１００）。
10. 前記装置（１００）が、前記光源装置（１１４）と前記第１の検出区域（１０４）との間に配置された第１の光学フィルタ（１５０）を更に備え、前記第１の光学フィルタ（１５０）が前記第１の光ビームセット（１１６）及び前記第２の光ビームセット（１１８）から生じる光が前記カメラベースセンサ装置（１２８）に到達するのを妨げる、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置（１００）。
11. 前記装置（１００）が、前記第２の検出区域（１０６）と前記カメラベースセンサ装置（１２８）との間に配置された第２の光学フィルタ（１５２）を更に備え、前記第２の光学フィルタ（１５２）が、前記レーザ光のライン（１３０）から生じる光を通過させる一方、前記第１の光ビームセット（１１６）、前記第２の光ビームセット（１１８）及び周囲光から生じる光（１２２）の通過を妨げる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置（１００）。
12. 前記装置（１００）が、前記分光システム（１２０）及び前記カメラベースセンサ装置（１２８）に結合された処理ユニット（１１３）を更に備え、
    前記処理ユニット（１１３）が、前記分光システム（１２０）の出力信号（Ｓ１）に基づいて前記第１の検出区域（１０６）にある物質（１０２）に関連する第１の特性セットを決定し、 前記処理ユニット（１１３）が、前記カメラベースセンサ装置（１２８）の出力信号（Ｓ２）に基づいて前記第２の検出区域（１０８）にある物質に関連する第２の特性セットを決定する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置（１００）。
13. 前記第１の特性セットが、前記物質（１０２）のスペクトル応答、前記物質（１０２）の材料タイプ、前記物質（１０２）の色、前記物質（１０２）の蛍光、前記物質（１０２）の成熟度、前記物質（１０２）の乾物含量、前記物質（１０２）の含水量、前記物質（１０２）の脂肪含量、前記物質（１０２）の油含量、前記物質（１０２）の発熱量、前記物質（１０２）の骨又は魚の骨の存在、前記物質（１０２）の害虫の存在、前記物質（１０２）の鉱物タイプ、前記物質（１０２）の鉱石タイプ、前記物質（１０２）の欠陥レベル、前記物質（１０２）の有害生体材料の検出、物質（１０２）の存在、物質（１０２）の不存在、前記物質（１０２）の多層材料の検出、前記物質（１０２）の蛍光マーカーの検出、前記物質（１０２）の品質等級、前記物質（１０２）の表面の物理的構造及び前記物質（１０２）の分子構造のうちの少なくとも１つを示す、請求項１２に記載の装置（１００）。
14. 前記第２の特性セットが、前記物質（１０２）の高さ、前記物質（１０２）の高さプロファイル、前記物質（１０２）の３Ｄマップ、反射及び／又は散乱した光（１３２）の強度プロファイル、前記物質（１０２）の体積中心、前記物質（１０２）の推定質量中心、前記物質（１０２）の推定重量、前記物質（１０２）の推定材料、物質（１０２）の存在、物質（１０２）の不存在、前記物質（１０２）の等方及び非等方光散乱の検出、木材の構造及び品質、前記物質（１０２）の表面粗さ及び性状並びに前記物質（１０２）内の流体の存在の兆候のうちの少なくとも１つを示す、請求項１２又は１３に記載の装置（１００）。
15. 前記処理ユニット（１１３）が更に、前記カメラベースセンサ装置（１２８）の前記第２の検出区域（１０６）に対する視野角を示す入力を受信し、 前記第２の特性セットを決定する際に前記カメラベースセンサ装置（１２８）の前記視野角を補償する、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の装置（１００）。
16. 前記装置（１００）が、前記処理ユニット（１１３）に結合された排出装置（１１２）を更に備えており、
    前記排出装置（１１２）が、前記決定した第１の特性セット及び／又は前記決定した第２の特性セットに基づいて前記処理ユニット（１１３）から信号を受信したことに応答して、物質（１０２）を排出し複数の部分に選別し、前記排出装置（１１２）が、圧縮空気の噴射、加圧水の噴射、機械フィンガ、圧縮空気の噴射バー、加圧水の噴射バー、機械フィンガバー、ロボットアーム及び機械的ダイバータのうちの少なくとも１つによって前記物質（１０２）を排出し選別する、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の装置（１００）。
17. 前記装置（１００）が、
    物質を前記第１の検出区域（１０４）及び前記第２の検出区域（１０６）を通じて搬送するためのコンベヤ（１０８）、又は 前記物質を前記第１の検出区域及び／又は前記第２の検出区域を通るようにスライド又は自由落下させるためのバイブレーションフィーダを任意に含むシュート（１４８）を更に備える、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置（１００）。

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