DE4333728A1 - Vorrichtung zur Messung von Farbe von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch - Google Patents
Vorrichtung zur Messung von Farbe von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von GlasbruchInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Farbe
von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch
durch Messung der Transmission des Meßobjekts gleichzeitig in
unterschiedlichen Spektralbereichen, bei welchem die
Meßobjekte auf einer Transportbahn zwischen einer Lichtquelle
und einer Empfängereinheit mit wellenlängenselektiv
beaufschlagten photoelektrischen Detektoren hindurchgeführt
werden.
Bekannte Geräte dieser Art arbeiten mit teildurchlässigen
Spiegeln. Ein durch das Glas hindurchgetretenes Lichtbündel
wird durch einen unter 45° zur Bündelachse angeordneten
teildurchlässigen Spiegel in zwei Teilbündel aufgespalten.
Jedes Teilbündel tritt durch ein zugehöriges Filter und fällt
auf einen Detektor. Eine solche Anordnung ist durch die
Verwendung eines teildurchlässigen Spiegels aufwendig.
In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 43 22 865.8
ist ein Gerät beschrieben, bei dem eine Gruppe
photoelektrischer Detektoren an einer Stirnseite je eines
zylindrischen Tubus angeordnet ist, die Achsen der Tuben einen
Winkel bilden und sich in der Ebene der Transportbahn
schneiden, in den Tuben je eine Linsenoptik gehaltert ist,
wobei jede Linsenoptik die Ebene der Transportbahn auf einer
zugehörigen Detektorgruppe abbildet und den Detektorgruppen
Filter mit jeweils unterschiedlichen Durchlaßbereichen
vorgeschaltet sind. Auch ein solches Gerät ist kostspielig, da
eine große Anzahl optischer Elemente erforderlich ist. Hinzu
kommt, daß infolge der zahlreichen Übergänge Glas/Luft
nennenswerte Absorptionsverluste und Reflexionsverluste in
Kaufgenommen werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu
schaffen, die noch einfacher und preiswerter aufgebaut ist und
die nur geringe Reflexionsverluste und Absorptionsverluste
aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
- a) zwischen der Transportbahn mit den darauf befindlichen Meßobjekten und den photoelektrischen Detektoren ein Hologramm angeordnet ist,
- b) ein an einem Meßort befindliches Meßobjekt durch das Hologramm in jedem Spektralbereich an einer anderen Stelle abgebildet wird und
- c) die Detektoren räumlich so angeordnet sind, daß jeder das Licht eines zugeordneten Spektralbereichs aufnimmt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kommt ohne brechende
Optiken aus. Sie weist nur eine einzige beugende Optik auf,
das Hologramm. Durch die Brechungsindexstruktur des
Hologrammes wird das aus den verschiedenfarbigen
Glasbruchstücken austretende Licht spektral zerlegt, wobei
jeder Wellenlängenbereich an einer anderen Stelle im Raum eine
Abbildung erfährt. Hierdurch sind die vier Funktionen
Lichtaufspaltung, Strahlablenkung, Filterung und Abbildung in
einem einzigen optischen Element vereint, das nach einmaliger
Herstellung eines Masters preisgünstig in den erforderlichen
Stückzahlen vervielfältigt werden kann.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Hologramme der hier verwendeten Art und deren Herstellung sind
an sich bekannt. Hierzu wird verwiesen auf
- - den Aufsatz von Shankoff "Phase Holograms in Dichromated Gelatin" in "Applied Optics" Bd. 7 (1968), 2101-2105,
- - den Aufsatz von Chang "Dichromated gelatin holograms and their applications" in "Optical Engineering" Bd. 19 (1980), 642-648,
- - den Aufsatz von Tholl, Böttger und Stojanoff "Evaluation of a technique for the design and manufacture of an off axis holographic lens in dichromated gelatin" in "J. Phys. D: Appl. Phys" 21 (1988), 99-101 und
- - eine Veröffentlichung von Tholl, Stojanoff, Schmidt und Blanke "Design and fabrication of an integrated holographic laser-doppler optics", die auf dem 13. "International Congress on Instrumentation in Aerospace Simulation Facilities" vom 18. bis 21 September 1989 in Göttingen vorgetragen wurde.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter
Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Grundaufbau einer Vorrichtung zur
Sortierung von Altglas nach Farben in zwei Fraktionen.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den
Lichtstrahlenverlauf von einem Glasbruchstück durch das
Hologramm zu den photoelektrischen Detektoren.
In Fig. 1 ist mit 10 eine Transportbahn in Form einer Rutsche
bezeichnet. Auf der Transportbahn 10 wird Altglas in Form von
Glasbruch zugeführt. Das ist in Fig. 1 durch Pfeile 12
angedeutet. Mit dem Bezugszeichen 12 sind im folgenden auch
die Glasbruchstücke bezeichnet. In die Transportbahn 10 ist
eine diffus-lichtdurchlässige Platte 14 eingebaut. Unter der
Platte 14 sitzt ein Reflektor 16 mit einer sich quer über die
Transportbahn 10 erstreckenden langgestreckten Lichtquelle 18.
Die Lichtquelle ist eine Leuchtstofflampe, die im wesentlichen
weißes Licht emittiert. Sie weist eine kontinuierlich
spektrale Intensitätsverteilung auf, deren Spektralbereich die
Wellenlängen der zu erkennenden Glasfarben umfaßt. Das Licht
trifft durch das auf der Transportbahn 10 als Glasbruchstücke
12 durchlaufende Altglas, das infolge der diffus
lichtdurchlässigen Platte 14 gleichmäßig ausgeleuchtet wird.
Das hindurchtretende Licht wird von einer Empfängereinheit 20
erfaßt, in der sich mindestens zwei später zu beschreibende
photoelektrische Detektoren befinden. Eine Auswerteschaltung
22 ordnet anhand dieser Messungen die Glasscherbe 12 entweder
einer durchlaufenden Fraktion oder einer auszusortierenden
Fraktion zu.
Die Auswerteschaltung 22 steuert eine Effektorik in Form einer
Druckluftdüse 24 mit einem Ventil 26. Der Druckluftdüse 24
wird Druckluft über einen Anschluß 28 zugeführt. Die Druckluft
wird über das von der Auswerteschaltung gesteuerte Ventil 26
auf die Düse 24 geleitet oder abgesperrt. Eine Mehrzahl der
beschriebenen Effektoren decken in einer Reihe die Breite der
Transportbahn 10 ab.
Die beschriebene Effektorik sitzt am Ende der Transportbahn
10. Wenn die zu bewertende Glasscherbe 12 als "auszusortieren"
bewertet wird, dann wird das Ventil 26 aufgesteuert. Durch
einen Druckluftstrahl 30 wird die Glasscherbe 12 weggeblasen
und gelangt über eine Rutsche 32 in einen Behälter 34 für die
aussortierte Fraktion. Anderenfalls fällt die Glasscherbe auf
eine steilere Rutsche 36 und wird von dieser in einen Behälter
38 für die durchlaufende Fraktion geleitet. Der
Auswerteschaltung 22 werden über eine Leitung 40 die
Klassifikations-Parameter eingegeben. Eine Leitung 42 liefert
Daten an eine zentrale Kontrolle der Anlage.
Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den
Lichtstrahlenverlauf von der Lichtquelle 18 hinter der der
Reflektor 16 angegeben ist, durch eine lichtdurchlässige
Platte 14 zu einem Glasbruchstück 12, von dort durch das
Hologramm 44 zu den Detektoren 46 und 48. Das vom
Glasbruchstück 12 ausgehende farbige Licht führt je nach Farbe
durch das Hologramm zu einer Abbildung entweder im Bereich des
Detektors 46 oder des Detektors 48. Die Detektoren 46 und 48
sind an derjenigen Stelle angeordnet, an denen das Hologramm
das betreffende Abbild erzeugt. Das ist in Fig. 2 dargestellt.
Gemäß der Ausführung von Fig 2 weist das Hologramm 44 eine
Mehrzahl von Zonen, nämlich zwei Zonen 44A und 44B auf, von
denen jede das Meßobjekt 12 mit Licht eines zugeordneten
Spektralbereiches auf einen zugeordneten Detektor 46 bzw. 48
abbildet.
Die Detektoren können in einer in Fig. 1 dargestellten
Empfängereinheit 20 gemeinsam angeordnet sein oder auch
baulich voneinander getrennt. Es kann auch über die Breite der
Transportbahn 10 eine Mehrzahl von gleichartigen Paaren von
Detektoren 46 bzw. 48 angeordnet sein. Die Detektorsignale
werden der Signalverarbeitung zugeführt. Bei der Darstellung
in Fig. 2 kann der Detektor 46 Licht im Wellenlängenbereich um
550 nm aufnehmen und der Detektor 48 liegt im
Wellenlängenbereich um 650 nm. Das Hologramm 44 ist
vorzugsweise so ausgebildet, daß seine Länge etwa der Breite
der Transportbahn 10 bzw. der lichtdurchlässigen Platte 14
entspricht.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Messung der Farbe von lichtdurchlässigen
Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch, durch Messung der
Transmission des Meßobjektes gleichzeitig in
unterschiedlichen Spektralbereichen, bei welchen die
Meßobjekte (12) auf einer Transportbahn (10) zwischen
einer Lichtquelle (18) und einer Empfängereinheit (20) mit
wellenlängenselektiv beaufschlagten, photoelektrischen
Detektoren (46, 48) hindurchgeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) zwischen der Transportbahn (10) mit den darauf befindlichen Meßobjekten (12) und den photoelektrischen Detektoren (46, 48) ein Hologramm (44) angeordnet ist,
- b) ein an einem Meßort befindliches Meßobjekt (12) durch das Hologramm (44) in jedem Spektralbereich an einer anderen Stelle abgebildet wird und
- c) die Detektoren (46, 48) räumlich so angeordnet sind, daß jeder das Licht eines zugeordneten Spektralbereichs aufnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Hologramm (44) ein in die Chromat-Gelatine
eingeschriebenes Volumen-Hologramm ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hologramm (44) eine Mehrzahl von
Zonen (44A, 44B) aufweist, von denen jede das Meßobjekt
(12) mit Licht eines zugeordneten Spektralbereichs auf
einem zugeordneten Detektor (46, 48) abbildet.
Priority Applications (1)
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DE4333728A DE4333728A1 (de) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Vorrichtung zur Messung von Farbe von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch |
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DE4333728A DE4333728A1 (de) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Vorrichtung zur Messung von Farbe von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch |
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DE4333728A1 true DE4333728A1 (de) | 1995-04-06 |
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DE4333728A Withdrawn DE4333728A1 (de) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | Vorrichtung zur Messung von Farbe von lichtdurchlässigen Meßobjekten, insbesondere von Glasbruch |
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---|---|
DE (1) | DE4333728A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19648119C1 (de) * | 1996-11-21 | 1998-08-20 | Inst Chemo Biosensorik | Vorrichtung zur simultanen Erfassung von Lichtstrahlen, die von transparenten oder opaken Objekten ausgehen |
WO2004045781A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Qinetiq Limited | Apparatus and method for sorting objects by colour |
-
1993
- 1993-10-04 DE DE4333728A patent/DE4333728A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19648119C1 (de) * | 1996-11-21 | 1998-08-20 | Inst Chemo Biosensorik | Vorrichtung zur simultanen Erfassung von Lichtstrahlen, die von transparenten oder opaken Objekten ausgehen |
WO2004045781A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Qinetiq Limited | Apparatus and method for sorting objects by colour |
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