[发明专利]通过将发光小片元件直接聚焦到容器上的容器检查

说明书

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)直接聚焦到容器被检查部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所示系统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系统22被指引到照相机26中的光学传感器24上。透镜系统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。