(57)【要約】      （修正有）【課題】検出区間を通過する物体の材料および色を検出する検出システムを提供する。【解決手段】検出システムは、赤外光源３１、可視光源３２、および赤外光と可視光を組み合わせて検出区間２に向ける組合せ光学系３３、３４を含む光源ユニット３を含む。検出システムは、光源ユニット３からの赤外光および可視光を、光が検出区間２を通過した後に受けるように配置された入力光学系ユニット４と、入力光学系ユニット４からの光を受けるように配置されたセンサユニットとをさらに含む。センサユニットは、受けた光を赤外部分と可視部分に分割し、赤外部分を光学材料センサ５２に向け、可視部分を光学色センサ５３に向ける分割光学系５１を含む。【選択図】図１ｂ
0003204467.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
検出区間（２）を通過する物体の材料および色を検出する検出システム（１）であって：
赤外光源（３１）、可視光源（３２）、および赤外光と可視光を組み合わせて検出区間（２）に向ける組合せ光学系（３３、３４）を含む光源ユニット（３）と；
該光源ユニット（３）からの赤外光および可視光を、該光が検出区間（２）を通過した後に受けるように配置された入力光学系ユニット（４）と；
該入力光学系ユニット（４）からの光を受けるように配置され、受けた光を赤外部分と可視部分に分割し、赤外部分を光学材料センサ（５２）に向け、可視部分を光学色センサ（５３）に向ける分割光学系（５１）を含むセンサユニット（５）と；
少なくともセンサユニット（５）の光学材料センサ（５２）および光学色センサ（５３）ならびに光源ユニット（３）に連結され、使用の際、光学材料センサ（５２）からの検出された光の強度および光学色センサ（５３）からの検出された光の色ずれに基づいて、検出区間（２）を通過する物体の材料および色を識別するように構成された処理ユニット（６）とを含み、
ここで、該処理ユニット（６）は、使用の際、光源ユニット（３）を制御して赤外光と可視光を交互に放出させるように構成される、前記検出システム。
【請求項２】
赤外光源（３１）は、７５０〜１０００ｎｍ、１０００〜１２５０ｎｍ、１２５０〜１５００ｎｍ、１５００〜１７５０ｎｍ、および１７５０〜２０００ｎｍを含む群から選択された波長を含む光を放出するように構成される、請求項１に記載の検出システム（１）。
【請求項３】
可視光源（３２）は、３５０〜４５０ｎｍ、４５０〜５５０ｎｍ、５５０〜６５０ｎｍ、および６５０〜７５０ｎｍを含む群から選択された波長を含む光を放出するように構成される、請求項１または２に記載の検出システム（１）。
【請求項４】
組合せ光学系（３３、３４）は：
可視光源（３２）および赤外光源（３１）の一方からの光を透過し、可視光源（３２）および赤外光源（３１）の他方からの光を反射するように構成されたダイクロイックミラー（３３）と、
該ダイクロイックミラー（３３）の下流に配置され、ダイクロイックミラー（３３）を通過した後の赤外光および可視光を視準する視準レンズ（３４）とを含む、請求項１、２、または３に記載の検出システム（１）。
【請求項５】
赤外光源（３１）は、発光ダイオード、ハロゲンランプ、および真空電球を含む群から選択され、可視光源（３２）は発光ダイオードである、請求項４に記載の検出システム（１）。
【請求項６】
入力光学系ユニット（４）とセンサユニット（５）は、光ファイバ（６）によって連結される、請求項１に記載の検出システム（１）。
【請求項７】
光ファイバ（６）は、少なくとも１つのファイバクイックコネクタ（６１）を含む、請求項６に記載の検出システム（１）。
【請求項８】
入力光学系ユニット（４）は、ハウジング（４０）と、該ハウジングの受けポートを覆う光透過性保護要素（４１）と、センサユニットに連結されたハウジング（４０）の出力ポートへ光を結合する結合レンズ（４２）とを含む、請求項１、６、または７に記載の検出システム（１）。
【請求項９】
光透過性保護要素（４１）は、ガラスから作られる、請求項７に記載の検出システム（１）。
【請求項１０】
入力光学系ユニット（４）は、受けた光を出力ポート（４３）へ転送するように配置された転送反射要素をさらに含む、請求項８または９に記載の検出システム（１）。
【請求項１１】
分割光学系（５１）は、ダイクロイックビームスプリッタを含む、請求項１に記載の検出システム（１）。
【請求項１２】
ダイクロイックビームスプリッタ（５１）は、赤外光および可視光の一方を透過し、赤外光および可視光の他方を反射するように構成される、請求項１１に記載の検出システム（１）。
【請求項１３】
光学材料センサ（５２）は、赤外光を受け、該赤外光を少なくとも１つの検出器の方に向けるように配置された回折光学要素（ＤＯＥ）を含む、請求項１１または１２に記載の検出システム（１）。
【請求項１４】
光学色センサ（５３）は、ＲＧＢセンサを含む、請求項１１、１２、または１３に記載の検出システム（１）。
【請求項１５】
処理ユニット（６）は、光源ユニット（３）を制御し、赤外光源（３１）および可視光源（３２）の一方を駆動し、赤外光源（３１）および可視光源（３２）の他方を駆動しないことによって、赤外光と可視光を交互に放出させるように構成される、請求項１に記載の検出システム（１）。
【請求項１６】
処理ユニットは、赤外光源（３１）および可視光源（３２）の一方を駆動し、赤外光源（３１）および可視光源（３２）の他方を駆動しないことを約１６０Ｈｚで交互に行うように構成される、請求項１５に記載の検出システム（１）。
【請求項１７】
１組の基準材料を測定することによって事前に較正され、１組の基準材料はプラスチック材料を含む、請求項１に記載の検出システム（１）。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、検出区間を通過する物体の材料および色を検出する検出システムに関する。詳細には、そのような検出システムは、廃棄物および／またはリサイクル可能な材料を分類する機器とともに使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
たとえばリサイクルに使用される分類機械に使用される従来の検出システムは、分類しようとするものを識別するには非効率的かつ不正確なことがある。検出システムの検出区間を通過する物体を物体の材料と色の両方に基づいて異なる断片に分類することが可能であることが有益なはずである。そのような機能性を使用することで、圧縮機、シュレッダ、または削片製造機のような材料処理機器を、機器を損傷する可能性のある物体から保護する助けとすることができる。たとえば、ガラスまたは金属の物体を不正確に分類すると、圧縮機システムなどを傷つけることがある。さらに、プラスチック物体を物体のプラスチックのタイプおよび色に基づいて類別することが可能であることも有益なはずである。次いで、この情報を使用して、異なるプラスチックのタイプを別個の断片に分類することができ、また望ましくない材料タイプのプラスチック物体を正確に拒否することができる。家庭廃棄物では、いくつかの典型的な熱可塑性材料タイプが一般的である。最も一般的なものは、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ、およびＰＶＣである。ＰＥＴおよびＰＥは、リサイクルに関して最も高い価値を有する。ＰＶＣは、廃棄物管理産業とリサイクル産業の両方において、汚染物質と見なされる。ＰＶＣプラスチックは、少量（２００ｐｐｍ未満）しか存在しない場合でも、廃棄物焼却炉の損傷および摩耗を引き起こし、リサイクル可能なＰＥＴの価値をひどく損なう。したがって、廃棄物管理またはリサイクル中にプラスチック物体と異物を正確に識別し、望ましくない材料または物体を拒否して、下流機器の損傷のリスクを低減することが重要である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
検出システムの前述の所望の特性および従来の検出システムの欠点に関して、本考案の全体的な目的は、検出区間を通過する物体を物体の材料および色に基づいて正確かつ効率的に検出および識別することができる改善された検出システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本考案によれば、上記その他の目的は、検出区間を通過する物体の材料および色を検出する検出システムによって達成される。検出システムは、赤外光源、可視光源、および赤外光と可視光を組み合わせて検出区間に向ける組合せ光学系（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｏｐｔｉｃｓ）を含む光源ユニットを含む。検出システムは、光源ユニットからの赤外光および可視光を、光が検出区間を通過した後に受けるように配置された入力光学系ユニットと、入力光学系ユニットからの光を受けるように配置されたセンサユニットとをさらに含み、センサユニットは、受けた光を赤外部分と可視部分に分割し、赤外部分を光学材料センサ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｓｅｎｓｏｒ）に向け、可視部分を光学色センサ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｌｏｒ  ｓｅｎｓｏｒ）に向ける分割光学系（ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ  ｏｐｔｉｃｓ）を含む。検出システムは、少なくともセンサユニットの光学材料センサおよび光学色センサならびに光源ユニットに連結された処理ユニットをさらに含む。処理ユニットは、使用の際、光学材料センサからの検出された光の強度および光学色センサからの検出された光の色ずれに基づいて、検出区間を通過する物体の材料および色を識別するように構成される。処理ユニットは、使用の際、光源ユニットを制御して赤外光と可視光を交互に放出させるように構成される。
【０００５】
本考案は、可視光源からの可視光と赤外光源からの赤外光とを組み合わせて、光源を制御して赤外光と可視光を交互に放出させ、その光を赤外部分と可視部分に分割してから検出することによって、検出区間を通過する物体の色と材料の両方を検出することができるという理解に基づく。本考案は、材料検出と色検出で同じ物体の同じ位置を測定することを有効にする。言い換えれば、検出システムは、原則的に、赤外光の吸収率を使用する材料検出と可視光の色ずれを使用する色検出とを同じ光路に沿って交互に行う２つの検出プロセスを含む。
【０００６】
入力光学系ユニットをセンサユニットに連結することによって、センサユニットが検出区間を通過した光を受けるように物理的に位置する必要なく、光源ユニットからの光がセンサユニットに到達することが保証される。したがって、本考案による追加の利点は、センサユニットが交換された場合、または保守のために取り外す必要がある場合、機械的な調整が必要とされないことである。さらに、赤外光および可視光に対する光路を組み合わせることで、検出システム内の下流でさらなる設計上の自由を可能にし、光の測定が同じ点から行われることを確実にする助けとなり、光学系が劣化しまたは汚れたときに赤外光と可視光の両方に対して信号ドリフトが同一になることを確実にする。さらに、検出システムは、入力光学系ユニットとセンサユニットとの間で１つの連結のみが必要とされるため、より容易にモジュール化することができ、赤外光と可視光が同じ光路を有するため、外部光学系などの周辺の構成要素をより容易に設計することができる。
【０００７】
本考案の様々な実施形態では、赤外光源は、７５０〜１０００ｎｍ、１０００〜１２５０ｎｍ、１２５０〜１５００ｎｍ、１５００〜１７５０ｎｍ、および１７５０〜２０００ｎｍを含む群から選択された波長を含む光を放出するように構成される。
【０００８】
本考案の様々な実施形態では、可視光源は、３５０〜４５０ｎｍ、４５０〜５５０ｎｍ、５５０〜６５０ｎｍ、および６５０〜７５０ｎｍを含む群から選択された波長を含む光を放出するように構成される。
【０００９】
本考案の一実施形態では、組合せ光学系は、可視光源および赤外光源の一方からの光を透過し、可視光源および赤外光源の他方からの光を反射するように構成されたダイクロイックミラーと、ダイクロイックミラーの下流に配置され、ダイクロイックミラーを通過した後の赤外光および可視光を視準する視準レンズとを含むことができる。
【００１０】
赤外光源は、発光ダイオード、ハロゲンランプ、および真空電球を含む群から選択することができる。可視光源は、発光ダイオードとすることができる。
【００１１】
本考案の様々な実施形態では、入力光学系ユニットとセンサユニットは、光ファイバによって連結することができる。光ファイバは、ユニットの他方の位置を考慮することなく、入力光学系ユニットまたはセンサユニットを配置することを可能にする。さらに、光ファイバの長さは、所望の構成に適用することができる。光ファイバは、少なくとも１つのファイバクイックコネクタ（ｆｉｂｅｒ  ｑｕｉｃｋ  ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を含むことができる。
【００１２】
本考案の一実施形態では、入力光学系ユニットは、ハウジングと、ハウジングの受けポートを覆う光透過性保護要素（ｌｉｇｈｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｅｌｅｍｅｎｔ）と、センサユニットに連結されたハウジングの出力ポートへ光を結合する結合レンズ（ｃｏｕｐｌｉｎｇ  ｌｅｎｓ）とを含むことができる。光透過性保護要素は、ガラスから作ることができる。
【００１３】
本考案の一実施形態では、入力光学系ユニットは、受けた光を出力ポートへ転送するように配置された転送反射要素（ｒｅ−ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）をさらに含むことができる。
【００１４】
分割光学系は、ダイクロイックビームスプリッタを含むことができる。ダイクロイックビームスプリッタは、赤外光および可視光の一方を透過し、赤外光および可視光の他方を反射するように構成することができる。
【００１５】
本考案の一実施形態では、光学材料センサは、赤外光を受け、その赤外光を少なくとも１つの検出器の方に向けるように配置された回折光学要素（ＤＯＥ）を含むことができる。ＤＯＥは、細密に選択された中心波長および可能な限り低いスペクトル帯域幅を有する５つの狭帯域光学フィルタをシミュレートする。ＤＯＥの使用および実装に関するさらなる情報は、同じ出願人による欧州特許第１３３７８１８号に見出すことができる。
【００１６】
光学色センサは、ＲＧＢセンサを含むことができる。ＲＧＢセンサは、好ましくは、アナログＲＧＢ電圧出力および無視できるほどの赤外感度を有することができる。
【００１７】
本考案の一実施形態では、処理ユニットは、光源ユニットを制御し、赤外光源および可視光源の一方を駆動し、赤外光源および可視光源の他方を駆動しないことによって、赤外光と可視光を交互に放出させるように構成することができる。
【００１８】
処理ユニットは、赤外光源および可視光源の一方を駆動し、赤外光源および可視光源の他方を駆動しないことを約１６０Ｈｚで交互に行うように構成することができる。
【００１９】
本考案の様々な実施形態では、検出システムは、１組の基準材料を測定することによって事前に較正することができ、この１組の基準材料は、プラスチック材料を含むことができる。たとえば、材料センサは、１組の７つの基準プラスチック材料（ＰＥ、ＰＶＣ、ＰＰ、ＰＳ、ＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＣ）を測定することによって較正することができる。これらのプラスチック材料は、生産中にセンサを較正するためにフィルタホイールに入れられる。これらの測定に基づいて、センサに対する個々の各材料に対してプラスチックモデルが計算され、処理ユニット内に記憶される。検出システムを事前に較正することによって、白色基準（空白の検出区間）の測定により組立て後に生じる可能性のあるスペクトルドリフトが補正されるため、現場でさらに較正する必要がなくなる。
【００２０】
本考案のさらなる特徴および利点は、添付の実用新案登録請求の範囲および以下の説明を読めば明らかになるであろう。本考案の異なる特徴を組み合わせて、本考案の範囲から逸脱することなく、以下に記載のもの以外の実施形態を作成することができることが、当業者には理解されよう。
【００２１】
本考案の上記その他の態様について、本考案の異なる実施形態を示す添付の図面を参照しながら、より詳細に次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】本考案の一実施形態による分類のための検出システムの概略図である。
【図１ｂ】図１ａに示す検出システムの構成要素および光路の概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２３】
すべての図は概略図であり、必ずしも原寸に比例しておらず、概して実施形態について説明するために必要な部材のみを示しており、他の部材は省略され、または示唆されているだけであることがある。説明全体にわたって、同じ参照番号は同様の要素を指す。
【００２４】
本詳細な説明では、本考案による検出システムの実施形態について、本考案の異なる実施形態による検出システムを示す概略図を参照しながら主に論じる。これは、本考案の範囲を一切限定するものではなく、本考案はまた、たとえば添付の図面に示す実施形態ではない光源ユニット、光学系、またはセンサの他のタイプまたは変形形態によって、他の状況でも適用することができることに留意されたい。さらに、本考案の一実施形態に関連して特有の構成要素に言及することは、それらの構成要素を本考案の他の実施形態とともに有利に使用することができないことを意味するものではない。本考案について、添付の図面を参照しながら次に説明する。添付の図面では、第１の注意は構造に向けられ、次いで第２に機能に向けられる。
【００２５】
本考案の一実施形態によって、図１ａは検出システム１の概略図を示し、図１ｂは検出システム１の光路および構成要素を示す。
【００２６】
検出システム１は、光源ユニット３、入力光学系ユニット４、センサユニット５、および処理ユニット６を含む。光源ユニット３と入力光学系ユニットが各々それらの間の検出区間２の両側に配置されるようにＵ字状のブラケット７に取り付けられた検出システム１を示す。当然ながら、光源ユニット３、入力光学系ユニット４、およびセンサユニット５の多くの他の構成および配置が可能であり、本考案の範囲内であることを理解されたい。
【００２７】
光源ユニット３は、赤外光源３１と、可視光源３２と、赤外光と可視光を組み合わせて検出区間２に向ける組合せ光学系３３、３４とを含む。赤外光源３１は、７５０〜１０００ｎｍ、１０００〜１２５０ｎｍ、１２５０〜１５００ｎｍ、１５００〜１７５０ｎｍ、および１７５０〜２０００ｎｍを含む群から選択された波長を含む赤外光を放出するように構成される。赤外光源３１は、上記の波長範囲の１つだけもしくは任意の組合せのこれらのいくつかからの光を放出し、または上記の波長範囲のすべての光を放出するように構成することができる。赤外光源３１は、発光ダイオード、ハロゲンランプ、または真空電球とすることができる。図１ａおよび図１ｂに示す実施形態では、赤外光源３１はハロゲンランプである。可視光源３２は発光ダイオードであり、３５０〜４５０ｎｍ、４５０〜５５０ｎｍ、５５０〜６５０ｎｍ、および６５０〜７５０ｎｍを含む群から選択された波長を含む光を放出するように構成される。発光ダイオード３２は、好ましくは、４００〜７５０ｎｍの連続スペクトルを提供する。
【００２８】
組合せ光学系は、ダイクロイックミラー３３および視準レンズ３４を含む。ダイクロイックミラー３３は、図１ｂに示す赤外光源３１からの赤外光を透過し、可視光源３２からの可視光を反射するように構成される。他の実施形態（図示せず）では、当然ながら、ダイクロイックミラー３３が代わりに可視光を透過し、赤外光を反射するように構成されることが可能である。ダイクロイックミラー３３の下流に視準レンズ３４が配置される。視準レンズ３４は、図１ｂに破線によって示すように、赤外光と可視光の両方を視準して検出区間２の方に向ける。視準レンズ３４は、好ましくは、光の可視波長に適用、たとえば最適化または収色される。
【００２９】
入力光学系ユニット４は、赤外光および可視光を光が検出区間２を通過した後に受けるように、光源ユニット３と比較すると検出区間２の反対側に配置される。したがって、使用の際、赤外光および可視光は、検出中に検出区間２内の物体も通過することを理解されたい。入力光学系ユニット４をＵ字状のブラケット７上の他の位置に配置するなど、入力光学系ユニット４の他の配置も可能であり、本考案の範囲内であることに留意されたい。
【００３０】
入力光学系ユニット４は、ハウジング４０と、ハウジングの受けポートを覆う光透過性保護要素４１と、センサユニット５に連結されたハウジング４０の出力ポートへ光を結合する結合レンズ４２とを含む。赤外光および可視光は、受けポートを通って受けられ、受けポートの下流に配置された結合レンズ４２によって出力ポート４３内へ結合される。光透過性保護要素４１は、ガラス、または光透過性プラスチック材料などの別の適した材料から作られる。入力光学系ユニット４は、「傾斜している」構成で配置され、たとえば曲がった光路を有し、結合レンズ４２は、出力ポート４３へ光を結合し、転送反射要素（図示せず）内で転送を行う。転送は、入力光学系ユニット４をより短くすることを可能にし、必要な空間をより小さくする。別法として、入力光学系ユニット４は、「まっすぐな」構成を有することができ、それによって、受けポートを通って受けた光は、図１ｂに示すように、結合レンズ４２によって出力ポートに直接結合される。
【００３１】
出力ポート４３は、光ファイバ６によってセンサユニット５に連結される。検出システム１の組立てを容易にするために、光ファイバ６は、少なくとも１つのファイバクイックコネクタ６１を含むことができ、ここではファイバクイックコネクタ６１は、センサユニット５に連結された状態で示されている。
【００３２】
センサユニット５は、Ｕ字状のブラケット７の頂部に配置され、光ファイバ６を通って入力光学系ユニット４からの光を受ける。センサユニット５は、受けた光を赤外部分と可視部分に分割する分割光学系５１を含む。分割光学系５１は、光の赤外部分を光学材料センサ５２に向け、光の可視部分を光学色センサ５３に向ける。図１ａおよび図１ｂに示す実施形態では、分割光学系５１は、赤外光を透過し、可視光を反射するように構成されたダイクロイックビームスプリッタ５１である。
【００３３】
ダイクロイックビームスプリッタ５１は、好ましくは、光損失が可能な限り低くなるように構成される。ダイクロイックビームスプリッタ５１は、図１ｂにダイクロイックビームスプリッタ５１によって分割される光ビームによって示すように、たとえば、１６００〜１８００ｎｍの範囲内の可能な限り多くの赤外光を透過し、４００〜７５０ｎｍの範囲内の可能な限り多くの可視光を４５度の入射角で反射するように構成することができる。
【００３４】
光学材料センサ５２は、赤外光を受け、その赤外光を少なくとも１つの検出器の方に向けるように配置された回折光学要素（ＤＯＥ）を含む。少なくとも１つの検出器は、ＩｎＧａＡｓ検出器とすることができる。ＤＯＥは、細密に選択された中心波長および可能な限り低いスペクトル帯域幅を有する５つの狭帯域光学フィルタをシミュレートする。ＤＯＥの使用および実装に関するさらなる情報は、同じ出願人による欧州特許第１３３７８１８号に見出すことができる。
【００３５】
光学色センサ５３は、ＲＧＢセンサを含む。ＲＧＢセンサは、好ましくは、類似のＲＧＢ電圧出力および無視できるほどの赤外感度を有することができる。光学材料センサ５２と光学色センサ５３はどちらも、それらの出力を増幅するためにトランスインピーダンス増幅器段をさらに含むことができる。光学色センサ５３は、各チャネル（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して別個の増幅器段を含むことができる。
【００３６】
処理ユニットは、図１ａに示すように、センサユニット５内に配置することができる。処理ユニット６は、場合によってはそれぞれの増幅器段を介して、少なくとも光学材料センサ５２および光学色センサ５３に連結される。処理ユニット６はまた、光源ユニット３に連結される。処理ユニット６は、使用の際、光学材料センサ５２からの検出された光の強度および光学色センサ５３からの検出された光の色ずれに基づいて、検出区間２を通過する物体の材料および色を識別するように構成される。
【００３７】
処理ユニット６は、有線または無線接続を介して、ＣＡＮ、ＩＰプロトコルなどの任意の適したネットワークを介して外部の受信側と通信することができる。したがって、処理ユニット６は、これらのタスクを実行するために、ＡＤ変換器、および汎用または単能型のプロセッサ、および揮発性または不揮発性メモリなどの適した電子機器を含む。たとえば、処理ユニット６は、命令およびデータを記憶するＡＤ変換器、プロセッサ、およびＥＥＰＲＯＭを含む１つまたはそれ以上の集積回路と、処理ユニット６からのデータを外部の受信側へ送る接続とを含むことができる。
【００３８】
検出区間２を通過する物体の材料は、赤外光の波長依存吸収率に基づいて検出される。吸収率は、異なるプラスチック材料などの異なる材料間で異なり、区別可能であり、したがって物体がどの材料（複数可）から作られているかを判定することを可能にする。検出区間２を通過する物体の色は、可視光源３２から放出されて光学色センサ５３によって受けられる可視光の色ずれに基づいて検出される。
【００３９】
処理ユニット６はまた、光源ユニット３を制御して赤外光と可視光を交互に放出させるように構成される。したがって、図示しないが、処理ユニット６は、可視光源３２および赤外光源３１を制御するために、たとえばワイア、ケーブル、または無線接続などの他の手段を介して、光源ユニット３に連結されることを理解されたい。たとえば、処理ユニット６は、可視光源３２および赤外光源３１をオンおよびオフに切り替えることによって、たとえばそれらの電源を制御することによって光源を制御することができる。したがって、光源３に対するドライバ回路が、赤外光源３１および可視光源３２を駆動するように、光源ユニット３内に配置されて処理回路によって制御され、またはセンサユニット５内に処理ユニット６とともに配置されて光源ユニット３に連結される。別法として、そのようなドライバ回路は、検出システム１から距離をあけて配置することができる。
【００４０】
したがって、処理ユニット６は、光源ユニット３を制御して、赤外光源３１および可視光源３２の一方を駆動し、赤外光源３１および可視光源３２の他方を駆動しないことによって、赤外光と可視光を交互に放出させるように構成される。赤外光源３１および可視光源３２の一方を交互に駆動することは、１６０Ｈｚで行われる。当然ながら、６０〜１６０Ｈｚまたはそれ以上の周波数などの他の周波数を使用することも可能である。
【００４１】
使用の際、物体は検出区間２を通過し、それらの材料および色は、検出システム１によって検出される。物体は、様々な異なる方法で検出区間を通過することができ、たとえばベルトなどの形のコンベヤを使用して、検出区間２を通って物体を輸送することができ、または物体は、重力のため検出区間２を通って落下することができる。物体は、上記の熱可塑性材料から作られたリサイクル向けのプラスチックボトルとすることができる。処理ユニット６は、光源ユニット３を制御して、赤外光源３１からの赤外光と可視光源３２からの可視光とを交互に放出させる。赤外光および可視光は、検出区間２を通過し、物体を通って透過される。次いで、赤外光および可視光は、入力光学系ユニット４によって受けられ、光ファイバ６を介してセンサユニット５へ案内される。ダイクロイックビームスプリッタ５１は、受けた光を赤外部分と可視部分とに分割する。赤外部分は光学材料センサ５２に向けられ、可視部分は光学色センサ５３に向けられる。処理ユニット６は、光学材料センサ５２からの検出された光の強度、たとえば測定された波長依存吸収率と、光学色センサ５３からの可視光の色ずれに基づく物体の色とに基づいて、物体の材料および色を識別する。
【００４２】
加えて、当業者であれば、図面、開示、および添付の実用新案登録請求の範囲を読めば、請求される本考案を実施することによって、開示する実施形態に対する変形形態を理解および実施することができる。たとえば、処理ユニット６は、センサユニット５内に配置する代わりに、別個のユニット内に配置することができる。同様に、検出区間２を通過する光が反射によって入力光学系ユニット４に向けられる他の構成も可能とすることができ、本考案の範囲内とすることができる。実用新案登録請求の範囲では、「含む」という単語は、他の要素またはステップを除外するものではなく、「ａ」または「ａｎ」という不定冠詞は、複数を除外するものではない。特定の方策について相互に異なる従属請求項で言及することは、組合せを有利に使用することができないことを示すものではない。
【符号の説明】
【００４３】
１  検出システム
２  検出区間
３  光源ユニット
４  入力光学系ユニット
５  センサユニット
６  処理ユニット
７  Ｕ字状のブラケット
３１  赤外光源
３２  可視光源
３３  組合せ光学系、ダイクロイックミラー
３４  組合せ光学系、視準レンズ
４０  ハウジング
４１  光透過性保護要素
４２  結合レンズ
４３  出力ポート
５１  分割光学系、ダイクロイックビームスプリッタ
５２  光学材料センサ
５３  光学色センサ
６１  ファイバクイックコネクタ
【図１ａ】
0003204467.tif 000003
【図１ｂ】
0003204467.tif 000004