JP5481035B2 - 液体処理装置用の光学センサシステムおよび検査方法 - Google Patents
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Description
空間内の少なくとも1つの照明位置に投光する投光装置と、
受光に応じて測定信号を出力する少なくとも1つの受光素子の少なくとも1つの照明位置を撮像する少なくとも1つの撮像装置と、
前記投光装置は、複数個の照明位置に光を同時に投光する装置であり、および/または前記投光装置は、異なる角度で同じ照明位置に光を同時に投光する装置であり、および/または複数個の受光素子が実在しており、
少なくとも1つの測定信号を分析する少なくとも1つの受光素子に接続される分析装置とを備えている。
光を少なくとも1つの照明位置に投光し、
少なくとも1つの照明位置を、少なくとも1つの受光素子で撮像し、
光を複数個の照明位置に同時に投光し、および/または光を複数個の照明位置に同時に投光し、および/または光を同じ照明位置に異なる角度で投光し、および/または少なくとも1つの照明位置を複数個の位置検出器で撮像し、
少なくとも1つの照明位置と界面との間の垂直距離を変化させ、
少なくとも1つの受光素子の測定信号の最大値を、垂直距離を変化させるときに取得し、
測定信号の最大値での照明位置の位置を界面の位置として決定される。
界面の方向の光を少なくとも1つの照明位置に投光し、
・反射される光の量の分散を複数個の受光素子によって検出し、
界面上の最適反射位置の有望な位置、および/または界面の有望な位置、および/または同一性を、光量の検出された分布に基づいて決定する。
光を複数個の照明位置に投光し、
照明位置を界面全体で移動させ、
各照明位置を、割り当てられる受光素子にて撮像し、
複数個の受光素子によって出力される測定信号を比較して、測定誤差を偏差として明示する。
Claims (34)
- 液体を処理する装置における光学センサシステムであって、
容器の空間内の照明位置(12)に光を投光する投光装置(9、10、11)と、
受光に応じて測定信号を出力する、複数個の受光素子(13)で複数個の照明位置を撮像する少なくとも1つの撮像装置(11)と、
前記投光装置(9、10、11)が、前記容器の1つの空間内の界面に複数個の照明位置に光を同時に投光する投光装置であり、または前記投光装置は、異なる角度で同じ照明位置(12)に光を同時に投光する装置であり、かつ、当該投光装置は、レーザ、LEDまたは電球のいずれかの複数個の光源を有し、
前記界面からの反射光により、複数個の照明位置における複数個の測定信号から最適反射部位を分析する複数個の受光素子(13)に接続された分析装置(21)と
を備えることを特徴とする光学センサシステム。 - 当該投光装置(9、10、11)は、異なる波長に切り替え可能な光源(9)を有し、および/または波長を調整可能な光源(9)を有することを特徴とする請求項1に記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)は、複数個の点形状、線形状、または二次元の照明位置(12)に光を投光する装置であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学センサシステム。
- 複数個の光源(9)は、点形状であることを特徴とする請求項2〜3いずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)は、複数個の光源(9)の光路内に複数個の絞りおよび/または複数個の光導波路(14)を有することを特徴とする請求項4記載の光学センサシステム。
- 前記照明位置(12)は、三次元配置または平面配置となるよう設定されていることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記照明位置(12)は、平面内に配置されることを特徴とする請求項6記載の光学センサシステム。
- 前記照明位置は、凹面または凸面内、あるいは互いに向かって傾斜する平面内に配置されることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の照明位置(12)を照らす光ビーム(7)は、8°以下の開口角となるように構成されていることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の照明位置(12)から投光装置(9、10、11)までの距離が100mm以上となるように構成されていることを特徴とする請求項1〜9いずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)は、単一光源(9)と、複数個の照明位置(12)で光源を結像する複数個の装置(11)とを有することを特徴とする請求項2〜10いずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)は、光源を複数個の仮想光源に分割する装置(14)と、
複数個の仮想光源を複数個の照明位置(12)を結像する複数個の装置(11)とを有することを特徴とする請求項11記載の光学センサシステム。 - 前記光源(9)を分割する装置(14)は、扇形状に広がる光導波路、および/または多孔絞りを有することを特徴とする請求項12記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)は、複数個の光源(9)であり、
複数個の照明位置(12)で複数個の反射光を結像する複数個の装置(11)とを有することを特徴とする請求項2〜13いずれかに記載の光学センサシステム。 - 前記投光装置(9、10、11)は、複数個の仮想光源または複数個の光源であり、
複数個の照明位置(12)で結像する装置(11)を有することを特徴とする請求項12〜14いずれかに記載の光学センサシステム。 - 複数個の受光素子(13)は、点形状、線形状または二次元であることを特徴とする請求項1〜15いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の絞りおよび/または複数個の光導波路(15)は、投光装置(9,10,11)と受光素子(13)の間の光路に配置されることを特徴とする請求項16記載の光学センサシステム。
- 単一受光素子(13)と、当該受光素子(13)に対して複数個の照明位置(12)を結像する複数個の装置(11)とを備えることを特徴とする請求項1〜17いずれかに記載の光学センサシステム。
- 投光装置(9,10,11)と受光素子(13)の間の光路に配置される光結合装置(15)を備えたことを特徴とする請求項18記載の光学センサシステム。
- 光結合装置(15)は、互いと結合する光導波路を有することを特徴とする請求項19記載の光学センサシステム。
- 複数個の受光素子(13)と、複数個の受光素子(13)に複数個の照明位置(12)を結像する複数個の装置(11)とを備えることを特徴とする請求項1〜20ずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)と、撮像装置(11)とが同じ光軸上に配置されていることを特徴とする請求項1〜21いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の光源(9)の光がビームスプリッタ(10)を介して複数個の照明位置(12)に複数個の反射光を結像する装置(11)に出力され、結像する同じ装置(11)が、ビームスプリッタ(10)を介して複数個の受光素子(13)により複数個の照明位置(12)を撮像することを特徴とする請求項1〜22いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の光源(9)を結像する複数個の撮像装置(11)および/または複数個の照明位置(12)を撮像する複数個の撮像装置が、1枚のレンズおよび/または整列配置される複数個のレンズ、および/またはレンズアレイ、および/またはフレネルレンズを有することを特徴とする請求項1〜23いずれかに記載の光学センサシステム。
- 複数個の受光素子(13)によって出力される測定信号をフィルタにかける手段(20)を有する分析装置(21)を備えたことを特徴とする請求項1〜24いずれかに記載の光学センサシステム。
- 結像システム(11)の光軸の方向で、および/または当該光軸と直交する方向で、照明位置(12)と、界面(6)との相対位置を調整するための調整装置(22)を備えたことを特徴とする請求項1〜25いずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記投光装置(9、10、11)、結像システム(11)、および複数個の受光素子(13)によって形成される光学部品、並びに界面(6)の相対位置が、調整装置(22)によって調整可能に構成されていることを特徴とする請求項26記載の光学センサシステム。
- 前記調整装置(22)は、結像システムの中にズームレンズおよび/またはオートフォーカスシステムを有することを特徴とする請求項26または27記載の光学センサシステム。
- 前記調整装置(22)は、モータ駆動式であることを特徴とする請求項26〜27のいずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記分析装置(21)は、調整装置(22)によって、複数個の照明位置(12)と界面(6)との相対位置の調整を可能にすることを特徴とする請求項26〜29のいずれかに記載の光学センサシステム。
- 界面の位置および/または測定対象物の同一性を分析装置(21)によって検出するよう構成したことを特徴とする請求項1〜30のいずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記分析装置(21)は、容器内の界面、および/または実験機器、および/または工具の位置および/または測定対象物の同一性を検出するよう構成したことを特徴とする請求項31に記載の光学センサシステム。
- 前記光学センサシステムを組込み、液体を処理する自動装置(25)を構成したことを特徴とする請求項1〜32のいずれかに記載の光学センサシステム。
- 前記分析装置(21)は、対象物を光学的に走査可能な印を取得する分析装置であることを特徴とする請求項1〜33のいずれかに記載の光学センサシステム。
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