CN101133319A - 通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查 - Google Patents

通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查 Download PDF

Info

Publication number
CN101133319A
CN101133319A CNA2005800369477A CN200580036947A CN101133319A CN 101133319 A CN101133319 A CN 101133319A CN A2005800369477 A CNA2005800369477 A CN A2005800369477A CN 200580036947 A CN200580036947 A CN 200580036947A CN 101133319 A CN101133319 A CN 101133319A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light emitting
container
emitting die
die surface
selected portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800369477A
Other languages
English (en)
Inventor
S·M·格拉夫
J·A·林利恩
D·F·马加尔斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Owens Brockway Glass Container Inc
Original Assignee
Owens Brockway Glass Container Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Owens Brockway Glass Container Inc filed Critical Owens Brockway Glass Container Inc
Publication of CN101133319A publication Critical patent/CN101133319A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/062—LED's
    • G01N2201/0626—Use of several LED's for spatial resolution
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/063—Illuminating optical parts
    • G01N2201/0633—Directed, collimated illumination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

一种用于容器(12)的光学检查的设备包括光源(14)，该光源(14)包含至少一个具有发光小片表面(18)的发光二极管(16)。透镜和/或反射镜(20，43)将发光小片表面聚焦到容器的被选部分上，并且光学传感器(24)接收由光源所照亮的容器被选部分的图像。信息处理器(28)被耦合到光学传感器，用于根据在传感器处所接收到的图像来检测容器被照亮部分中的商品差异。图像可以通过光能穿过容器被选部分的透射、和/或通过光能在容器被选部分的反射和/或折射而逐渐形成。光源可以包括具有发光小片表面的单个发光二极管或者多个发光二极管，该发光小片表面以这样的方式被聚焦到容器上，以致发光小片表面的图像在容器处重叠和/或彼此相邻。

Description

通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查
本发明涉及容器商品差异(commercial varation)的检查，这些商品差异影响容器的光学特性，并且更特别地涉及用于通过将一个或多个LED发光小片元件(die element)直接聚焦到容器被***分上来检查容器的方法和设备。
背景技术及发明内容
在制造诸如玻璃瓶和壶的容器时，在容器的侧壁、根部、底部、肩部、颈部和/或瓶口中会出现各种类型的异常。这些异常(在本领域被称为“商品差异”)会影响容器的商品合格性。已经提出了利用光电检查技术来检测影响容器的光学特性的商品差异。基本原理是，放置一光源，以将光能指引到容器上，并且放置一光学传感器，以接收由光源照亮的容器的一个或多个部分的图像。光源可以有均匀的强度，或者可以被配置成具有在跨越光源的一个或多个维度上变化的强度。根据在传感器处接收到的被照亮容器部分的图像中的光强度来检测由光源所照亮的容器部分中的商品差异。这种光电检查技术也被用来读取容器(诸如在容器根部或底部)中的指示与容器的原型的铸模相关联的代码的波动或表面差异。美国专利4,945,228、5,200,801和6,025,909是有代表性的。
容器检查光源一般包括一个或多个白炽灯泡、荧光管或LED。当使用白炽灯泡时，灯丝一般直接或者通过漫射体被聚焦到容器的被照亮部分上。荧光灯泡一般被用来与漫射体结合，企图实现全方向照明。在此之前使用的LED是具有并不允许将发光元件或小片直接聚焦的透镜或其他聚焦光学器件的低功率部件。LED一般与漫射体结合使用，以提供全方向照明的光源。
本发明的总的目的是提供一种用于检查容器的方法和设备，其中光源提供增加的照明均匀性、改善的检查可靠性、以及由于发光部件(多个发光部件)的运行寿命增加而引起的减少的维护。
根据本发明的目前优选的实施例，一种用于光学检查容器的设备包括光源，该光源含有至少一个具有发光小片表面(die surface)的发光二极管。装置(诸如透镜或反射镜)将发光小片表面聚焦到容器的被选部分上，并且光学传感器接由光源所照亮的容器被选部分的图像。信息处理器被耦合到光学传感器，用于根据在传感器处接收到的图像来检测容器被照亮部分的商品差异。图像可以通过光能穿过容器被选部分的透射、和/或通过光能在容器被选部分处的反射和/或折射而逐渐形成。光源可以包括单个发光二极管或多个发光二极管，每个发光二极管都具有发光小片表面。发光小片表面以这样一种方式被聚焦到容器上，以致发光小片表面的图像在容器上重叠和/或彼此相邻。
附图说明
根据以下的说明、随附的权利要求以及附图将最好地理解本发明以及其附加目的、特征、优点和各方面，其中：
图1是根据本发明的一个目前优选实施例的用于光学检查容器的设备的示意图；
图2是图1所示设备中的发光二极管的正视图；
图3是图1所示***的修改方案的部分示意图；
图4是本发明的又一实施例的部分示意图；
图5是图4中照明图案的正视图，该正视图是从图4中的方向5得到的。
具体实施方式
图1是用于容器12的光学检查的设备10的示意图。设备10包括光源14，该光源14含有至少一个具有发光小片18的发光二极管16。一个或多个透镜20将小片18的发光面直接聚焦到容器12的被选择用于检查的部分上。代替透镜(多个透镜)20或者除了透镜(多个透镜)20以外，可利用反射镜，用于将发光小片表面聚焦到容器上。穿过容器12的被照亮部分所透射的、由容器12的被照亮部分所反射和/或所折射的光能穿过透镜***22被指引到照相机26中的光学传感器24上。透镜***22可以是照相机26的部分。信息处理器28被连接到照相机26，以扫描传感器24，并因此得到容器被照亮部分的图像。传感器24可以是具有二维光传感元件阵列的面阵列传感器，或者是具有一维光传感元件阵列的线阵列传感器。信息处理器28能以适当的增量(诸如容器12旋转的增量)来扫描传感器24。
如上所述，取决于正被执行的检查类型，从容器12被指引到传感器24上的光能可以穿过容器的被***分透射和/或由容器的被***分反射和/或折射。以下的美国专利说明了根据通过容器透射的和/或在容器处折射的光来进行光学容器检查：5,214,713、5,233,186、5,243,400、5,291,271、5,461,228、5,466,927、5,753,905和5,969,810。以下的美国专利说明了根据从容器所反射的光能来进行容器检查：4,230,266、4,584,469、4,644,151、4,945,228、5,200,801、5,489,987、5,637,864、5,896,195、6,104,482、6,175,107和6,256,095。
图2示出LED 16的一个目前优选的结构。发光小片18由基座32上的热沉30承载。引线34、36被设置用来与小片18电连接。非瞄准光学器件38(图1)允许将小片18的发光面直接聚焦到容器12上。一个目前优选的LED 16是由加利福尼亚的圣何塞的Lumileds Lighting公司以Luxeon为商品名称销售的，并以朗伯(lambertian)模式传送光能。
图3示出图1所示实施例的修改方案，其中多个LED 16的发光小片表面18由一个或多个相关联的透镜20(和/或反射镜)以这样一种方式直接被聚焦到容器12的表面上，以致发光小片表面的图像在容器处至少部分重叠。这种修改方案允许产生足够亮度的检查光束。图4和图5示出修改方案，其中多个LED 16被安装在热沉支撑40上。LED 16的发光小片表面由非涅尔透镜或者其他柱面透镜43以这样一种方式被聚焦到容器12上，以致小片表面的图像42(图5)在容器处彼此相邻并形成连续的线性照明图像。图4和图5中的LED 16可以具有相同或者不同的光传输波长，并且在图像42中可存在重叠的区域。使用合适的透镜和/或反射镜和/或支撑40上的LED 16的图案，可以提供其它照明图案。
聚焦一个或多个LED的发光小片表面在容器处产生亮且被良好定义的照明图像。堆叠小片图像的能力(图3-5)允许被检查的容器部分的清楚且有效的照明。小片18的相对大的尺寸(0.05英寸×0.05英寸并且更大)和较高强度允许白炽灯泡和荧光灯泡的替换，同时相应增加照明均匀性、检查可靠性以及减少维护。小片图像的堆叠(图3-5)允许照明强度线性增加，并允许照明模式被构造为任何希望的形状。此外，LED基本上是单色的，这容易地允许环境光的过滤。
因此，已公开了一种用于检查容器的方法和设备，该方法和设备完全满足前述的所有目标和目的。本发明已结合若干目前优选的实施例被公开，并已讨论了多种修改和变型。根据本公开内容，本领域普通技术人员也是很容易想到其它的修改和变型。本发明意图包括如落入随附的权利要求的精神和宽范围内的所有这样的修改和变型。

Claims (8)

1.用于光学检查容器的设备，其包括：
光源(14)，用于接收由所述光源照亮的容器被选部分的图像的光学传感器(24)，以及被耦合到所述光学传感器的信息处理器(28)，用于根据在所述传感器处接收到的所述图像来检测容器被照亮部分中的商品差异，
其特征在于，所述光源包括至少一个具有发光小片表面(18)的发光二极管(16)，并且所述***包括用于将所述发光小片表面聚焦到所述容器被选部分上的装置(20或43)。
2.如权利要求1所述的设备，其中，所述光源包括多个所述发光二极管(16)，每个发光二极管(16)都具有发光小片表面(18)，并且其中，所述装置(20或43)将所有所述发光二极管的发光小片表面聚焦到所述容器被选部分上。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述装置(20或43)是这样的，以致所述发光小片表面的至少一些图像在所述容器被选部分处重叠。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述装置(20或43)是这样的，以致至少一些所述发光小片表面的图像在所述容器被选部分处彼此相邻。
5.一种检查容器的方法，其包括以下步骤：
(a)提供包括至少一个具有发光小片表面(18)的发光二极管(16)的光源(14)，该发光小片表面(18)能直接从所述二极管的外部来成像，
(b)将所述发光小片表面直接聚焦到容器被选部分上，
(c)将容器的所述部分的图像指引到光学传感器(24)上，以及
(d)根据所述图像检测容器的商品差异。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述步骤(a)包括提供多个所述发光二极管(16)，并且其中，所述步骤(b)包括将所述多个发光二极管的发光小片表面直接聚焦到所述容器被选部分上。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(b)是这样的，以致所述发光小片表面的至少一些图像在所述容器被选部分处重叠。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(b)是这样的，以致所述发光小片表面的至少一些图像在所述容器被选部分处彼此相邻。
CNA2005800369477A 2004-10-28 2005-09-20 通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查 Pending CN101133319A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/977,149 US20060092410A1 (en) 2004-10-28 2004-10-28 Container inspection by directly focusing a light emitting die element onto the container
US10/977,149 2004-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101133319A true CN101133319A (zh) 2008-02-27

Family

ID=35445713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800369477A Pending CN101133319A (zh) 2004-10-28 2005-09-20 通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20060092410A1 (zh)
EP (1) EP1810010A1 (zh)
JP (1) JP2008518230A (zh)
KR (1) KR20070072559A (zh)
CN (1) CN101133319A (zh)
AR (1) AR051828A1 (zh)
AU (1) AU2005301292A1 (zh)
BR (1) BRPI0517271A (zh)
CA (1) CA2584580A1 (zh)
MX (1) MX2007004985A (zh)
RU (1) RU2007119541A (zh)
TW (1) TW200619610A (zh)
WO (1) WO2006049727A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102982303A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 深圳光启高等理工研究院 基于照明灯的货物识别***
CN102982424A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 深圳光启高等理工研究院 基于物联网的物品进出管理***
CN112697810A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 克朗斯股份公司 用于容器的光学检查的方法和装置
CN113924475A (zh) * 2019-06-06 2022-01-11 克朗斯股份公司 用于以光学方式检查容器的方法和装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6743403B2 (ja) * 2016-02-16 2020-08-19 岩崎電気株式会社 照明装置
DE102019117260A1 (de) * 2019-06-26 2020-12-31 Seidenader Maschinenbau Gmbh Vorrichtung zur optischen Inspektion von leeren und mit Flüssigkeit gefüllten Behältern
FR3113131B1 (fr) * 2020-07-29 2023-03-31 Tiama Dispositif et procédé d'inspection en transmission de récipients comportant au moins une source de lumière à diode électroluminescente

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923158A (en) * 1973-06-20 1975-12-02 Platmanufaktur Ab On-line multistation inspection device for machine moulded products
US3887285A (en) * 1974-02-28 1975-06-03 Owens Illinois Inc Flask inspection
US4165277A (en) * 1977-02-25 1979-08-21 Inex, Incorporated Article monitoring and reject apparatus
US4213042A (en) * 1978-10-02 1980-07-15 Barry-Wehmiller Company Container chipped crown ring detector
US4391373A (en) * 1980-11-10 1983-07-05 Barry-Wehmiller Company Method of and apparatus for compensating signal drift during container inspection
DE3114285C2 (de) * 1981-04-09 1983-05-19 Fa. Hermann Heye, 3063 Obernkirchen Prüfvorrichtung zur Feststellung von Mündungsfehlern von Glasgegenständen
US4644151A (en) * 1985-04-05 1987-02-17 Owens-Illinois, Inc. Identification of a molded container with its mold of origin
US4672200A (en) * 1985-11-05 1987-06-09 Emhart Industries, Inc. Optical inspection of transparent layers
DE3581085D1 (de) * 1985-11-15 1991-02-07 Hermann Peter Vorrichtung zur erkennung von fehlern, insbesondere rissen, in transparenten koerpern auf optischem wege.
HU203598B (en) * 1986-03-10 1991-08-28 Pannonglas Ipari Rt Method and apparatus for integral optical testing deletorius stresses in bottom of the glassware, in particular bottles and hollow ware
US4791287A (en) * 1987-11-27 1988-12-13 American Glass Research, Inc. Apparatus and an associated method for detecting haze or pearlescence in containers
US4874940A (en) * 1988-01-11 1989-10-17 Brockway, Inc. (N.Y.) Method and apparatus for inspection of a transparent container
US4929828A (en) * 1988-02-29 1990-05-29 Emhart Industries, Inc. Inspecting glass containers for line-over finish defects with bifurcated fiber optic bundle
US4945228A (en) * 1989-03-23 1990-07-31 Owens-Illinois Glass Container Inc. Inspection of container finish
US5008533A (en) * 1990-01-29 1991-04-16 Reynolds Metals Company High speed fiber optic container inspection apparatus and method
US5141110A (en) * 1990-02-09 1992-08-25 Hoover Universal, Inc. Method for sorting plastic articles
US5200801A (en) * 1990-05-14 1993-04-06 Owens-Illinois Glass Container Inc. Inspection of container finish
US5095204A (en) * 1990-08-30 1992-03-10 Ball Corporation Machine vision inspection system and method for transparent containers
US5305081A (en) * 1992-08-27 1994-04-19 Constar Plastics Inc. Bottle stress analysis system
US5296701A (en) * 1993-04-19 1994-03-22 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus for inspecting containers having a dual optical transmission means, a dual light sensing means and a rotating head
DE19514271C2 (de) * 1995-04-21 1999-08-26 Kettner Gmbh Vorrichtung zum Überprüfen von Flaschen auf Beschädigung
US5954206A (en) * 1995-07-25 1999-09-21 Oseney Limited Optical inspection system
US5611999A (en) * 1995-09-05 1997-03-18 Bayer Corporation Diffused light reflectance readhead
US5896195A (en) * 1997-05-15 1999-04-20 Owens-Brockway Glass Container Inc. Container sealing surface area inspection
JP3726150B2 (ja) * 1997-06-12 2005-12-14 株式会社ダイレクトコミュニケーションズ 微細領域の照明装置
US6147367A (en) * 1997-12-10 2000-11-14 Industrial Technology Research Institute Packaging design for light emitting diode
US6175107B1 (en) * 1998-05-27 2001-01-16 Owens-Brockway Glass Container Inc. Inspection of containers employing a single area array sensor and alternately strobed light sources
US6598994B1 (en) * 1998-08-24 2003-07-29 Intelligent Reasoning Systems, Inc. Multi-angle inspection of manufactured products
US6621569B2 (en) * 2000-05-26 2003-09-16 Applied Vision Company Llc Illuminator for machine vision
US6979104B2 (en) * 2001-12-31 2005-12-27 R.J. Doran & Co. LTD LED inspection lamp
US6744077B2 (en) * 2002-09-27 2004-06-01 Lumileds Lighting U.S., Llc Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
TWI240438B (en) * 2004-09-07 2005-09-21 Opto Tech Corp High power LED array

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102982303A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 深圳光启高等理工研究院 基于照明灯的货物识别***
CN102982424A (zh) * 2011-09-02 2013-03-20 深圳光启高等理工研究院 基于物联网的物品进出管理***
CN102982303B (zh) * 2011-09-02 2015-04-08 深圳光启高等理工研究院 基于照明灯的货物识别***
CN102982424B (zh) * 2011-09-02 2017-04-26 深圳光启智能光子技术有限公司 基于物联网的物品进出管理***
CN113924475A (zh) * 2019-06-06 2022-01-11 克朗斯股份公司 用于以光学方式检查容器的方法和装置
CN112697810A (zh) * 2019-10-22 2021-04-23 克朗斯股份公司 用于容器的光学检查的方法和装置
CN112697810B (zh) * 2019-10-22 2024-06-07 克朗斯股份公司 用于容器的光学检查的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20060092410A1 (en) 2006-05-04
AR051828A1 (es) 2007-02-14
JP2008518230A (ja) 2008-05-29
BRPI0517271A (pt) 2008-10-07
AU2005301292A1 (en) 2006-05-11
TW200619610A (en) 2006-06-16
MX2007004985A (es) 2007-06-12
RU2007119541A (ru) 2008-12-10
WO2006049727A1 (en) 2006-05-11
EP1810010A1 (en) 2007-07-25
CA2584580A1 (en) 2006-05-11
KR20070072559A (ko) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100103661A1 (en) Machine Vision Inspection System and Light Source Module thereof
US6286978B1 (en) Light array system and method for illumination of objects imaged by imaging systems
US5810463A (en) Illumination device
JP5339707B2 (ja) 線状集光器
CN101133319A (zh) 通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查
JPH11242162A (ja) 表面照明器
JP2002043629A (ja) Ｌｅｄ投光装置とこれに用いるレンズ体。
JP2007057421A (ja) リング照明装置
JP2010127897A (ja) リング型照明装置
US20070024846A1 (en) Device for Dark Field Illumination and Method for Optically Scanning of Object
US20070069230A1 (en) Light-emitting diode and light source device having same
JP2011014389A (ja) 選別機用照明装置
JP2004219399A (ja) 異物検査方法、及び異物検査装置並びに異物検査用の照明装置
JP6117324B2 (ja) 撮像装置および照明装置
US11573079B2 (en) Lighting system with pattern element
CN102865514B (zh) 一种表面缺陷检测线光源
CN102454923A (zh) 用于自动光学检测的照明***及其和成像***的组合
JP2002170404A (ja) ライトガイド用照明光源
JP2005055199A (ja) Ｌｅｄ照明装置
JPH1166937A (ja) 照明装置
US20090153860A1 (en) Optical comparator using light- emitting diode light sources
CN221148531U (zh) 一种多视角检测设备
CN220707105U (zh) 一种穹顶光源结构及检测设备
JP2005038728A (ja) 光照射装置
CN220749884U (zh) 线性光源装置和图像传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080227