專利名稱：膠球探測系統(tǒng)的制作方法
一般地說本發(fā)明涉及探測和對準(zhǔn)系統(tǒng)，特別是涉及光電探測器系統(tǒng)。
在許多應(yīng)用中希望探測某種物體的存在，例如淀積在包裝物的熱膠球的存在。但是，現(xiàn)有的探測系統(tǒng)相當(dāng)昂貴，且沒有足夠的聚焦深度來補(bǔ)償在某些應(yīng)用中被探測物體和探測器之間距離的變化。在示范性的膠球探測應(yīng)用中，膠球被淀積在一個移動著的基片表面上，當(dāng)基片往前移動時，膠球略微移向或遠(yuǎn)離探測器。
本發(fā)明的一個目的是提供一些新的探測系統(tǒng)和為之所用的對準(zhǔn)裝置，它們是經(jīng)濟(jì)的，且對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)并克服現(xiàn)有技術(shù)中的一些問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種聚焦深度相當(dāng)大的新型探測系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一些新的探測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)利用可見光把被探測的靶區(qū)聚焦到一個探測器上。
本發(fā)明的再一個目的是提供一些新的探測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)對在相當(dāng)短的時間間隔內(nèi)發(fā)生的可探測變化是敏感的，例如與相當(dāng)迅速移動過探測器的熱熔粘接劑的一些分離小球有關(guān)的溫度變化。
本發(fā)明的一個更特別的目的是提供一些新的膠球探測系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括一個光電探測器，它安放得靠近帶有被加熱膠球淀積在其上的物體，一個透鏡，被放置并聚焦在被加熱的膠球和光電探測器之間，從而該透鏡能使由被加熱的膠球發(fā)射的輻射能對準(zhǔn)到光電探測器上。
本發(fā)明的另一個特別的目的是提供一些新的探測系統(tǒng)，這些探測系統(tǒng)一般包括一個靠近被探測靶區(qū)放置的探測器，一個位于靶區(qū)和探測器之間的透鏡，一個產(chǎn)生可見光焦點對準(zhǔn)靶區(qū)的光源，從而當(dāng)可見光的焦點位于靶區(qū)上時透鏡把由靶區(qū)發(fā)射的輻射能聚焦到探測器上。
本發(fā)明的再一個特別目的是在一個往移動著的物件上噴涂一些分離部分熱熔粘接劑的系統(tǒng)中提供一個新的改進(jìn)，改進(jìn)包括安于靠近移動著的物件的光電探測器，一個產(chǎn)生可見光，焦點指向并可調(diào)在熱熔粘接劑分離部分上的光源，一個透鏡，當(dāng)可見光的焦點被聚焦到熱熔粘接劑的分離部分上時，透鏡把從熱熔粘接劑分離部分發(fā)射的輻射能聚焦到探測器上，從而熱熔粘接劑發(fā)射的輻射能可被光電探測器探測。
一旦仔細(xì)研究了下面的發(fā)明詳述和附圖之后，本發(fā)明的這些或其它目的、情況、特點和優(yōu)點將成為十分明顯的，為了更容易了解，附圖可能不成比例，附圖中相同的結(jié)構(gòu)和步驟一般用相應(yīng)的數(shù)字和標(biāo)記注明。
附圖的簡要說明

圖1是一個膠探測系統(tǒng)的示意側(cè)視圖。
圖2是一個膠探測系統(tǒng)的示意端視圖。
圖3是一個示范性的探測系統(tǒng)。
圖4是另一個探測系統(tǒng)。
圖5是圖4的一個透鏡的端視圖。
圖6是另一個不同的探測系統(tǒng)。
本發(fā)明的詳細(xì)說明圖1是按照本發(fā)明一個示范性實施例的一個探測系統(tǒng)10，它適用于探測一種物體，例如淀積在一件物件上的熱熔膠球，以便確定該物體是否存在于指定靶區(qū)上或與靶區(qū)重合。
在一個示范性的應(yīng)用中，物體是沿移動著的基片20的一面22淀積成一些分離部分12的熱熔粘接劑。
圖2表示一個示范性實施例的端視圖，該實施例有許多分離或連續(xù)的膠球，這些膠球一般肩并肩地淀積在移動著的基片20上，例如在波紋包裝的皺折處。
在圖1中，系統(tǒng)包括一個探測器30，探測器30靠近物件20，且一般與相應(yīng)的靶區(qū)對準(zhǔn)，靶區(qū)內(nèi)的物體或其參數(shù)是希望探測的。一般把靶區(qū)聚焦在探測器上，因而可以探測物體或其某個參數(shù)，例如輻射能的變化。
在該示范性應(yīng)用中，膠球部分12被淀積在位于探測器30的上游、在圖1中左邊的基片20上，圖中未表示出淀積機(jī)構(gòu)，但膠球?qū)I(yè)的技術(shù)人員對這種機(jī)構(gòu)是熟知的。
在該示范性實施例中，靶區(qū)沿著希望淀積分離的熱熔粘接劑球的基片部分。在圖2的端視圖中，幾個探測器30對著希望淀積膠球12的基片靶區(qū)放置。圖2中的基片移入或移出圖紙。因此，探測器可探測，在靶區(qū)是否存在膠球12。
探測器可以是能夠探測靶區(qū)內(nèi)的希望物體或其參數(shù)的任何探測器。在該示范性的實施例中，探測器是一個光電器件，該器件傳感由靶區(qū)中物體發(fā)射的輻射能或其變化。該示范應(yīng)用中的物體是一系列被加熱的膠球。
能夠探測溫度變化的探測器特別適合于探測該示范應(yīng)用中的淀積在移動著的基片上的分離的被加熱膠球。在一個實施例中，一個光電探測器傳感由移過探測器的移動著的基片上的分離膠球發(fā)射的輻射能的變化。
在一個示范性膠球探測應(yīng)用中的優(yōu)選實施例中，探測器30是一個光電導(dǎo)器件，如可從加里福尼亞州的Santa Rosa的Cal-Sensors公司買到的BX-15型光電導(dǎo)器件，雖然也可采用其它器件。
包括可從Cal-Sensors公司買到的BX-15型光電導(dǎo)器件在內(nèi)的一些光電探測器的狀態(tài)變化相當(dāng)快，這就使得能夠探測在相當(dāng)短時間內(nèi)發(fā)生的輻射能變化。因此，在該示范性應(yīng)用中，分離的膠球可以淀積在以相當(dāng)高速度移動著的基片上，而不會漏掉探測。BX-15型示范性探測器可探測在短至2ms時間內(nèi)發(fā)生的溫度變化。
本發(fā)明的探測系統(tǒng)也有相當(dāng)好的聚焦深度，它可以補(bǔ)償靶區(qū)的位置變化，例如與基片20移向或移離探測器30有關(guān)的變化。在該示范性實施例中，聚焦深度的補(bǔ)償約為±0.25英寸，這一補(bǔ)償特別適合于探測傾向于使靶區(qū)位置在這個范圍內(nèi)移向和移離探測器的移動著的基片上的膠球。
該系統(tǒng)最好包括一個位于物件20和探測器30之間的透鏡。在圖3中該透鏡40被調(diào)焦距于靶區(qū)和探測器30之間，靶區(qū)與移著的基片20上的分離球12的希望位置一致，這樣配置的透鏡40把從靶區(qū)內(nèi)的膠球或其它物體發(fā)射的輻射能或其參數(shù)聚焦到探測器30上，從而用于探測。
透鏡40可以包含瀘掉某些不希望的波長的材料，從便降低電噪音。例如透鏡可以只通過可被探測器30探測的波長或其一部分。
透鏡最好是光學(xué)級材料，并在一個實施例中，包含硒化鋅作用瀘光片材料。在另外一些實施例中，透鏡可以是比光學(xué)級低的材料，除硒化鋅材料以外，瀘光片材料可以包括其它瀘光材料，視被瀘的具體波長而定。
該系統(tǒng)最好也包括一個產(chǎn)生可見光焦點對準(zhǔn)靶區(qū)的光源，在該示范性應(yīng)用中，靶區(qū)相應(yīng)于希望探測的膠球的位置。
一開始就調(diào)節(jié)好或者說校準(zhǔn)好可見光的焦點，使得當(dāng)可見光被聚焦在靶區(qū)時，靶區(qū)內(nèi)的物體或其參數(shù)被聚焦在探測器上。在示范性的被加熱膠球的探測應(yīng)用中，一旦校準(zhǔn)之后，可見光就便于和確保調(diào)節(jié)或者說對準(zhǔn)探測器相對靶區(qū)的合適空間位置，希望探測的正是靶區(qū)內(nèi)的膠球。
這樣來實現(xiàn)校準(zhǔn)，即調(diào)節(jié)探測器和透鏡相對靶區(qū)內(nèi)測驗物的位置，直到探測器的某一被監(jiān)測輸出達(dá)到最佳。之后，使光源聚焦在靶區(qū)。
在一個實施例中，可見光源包括在焦點重合的第一和第二準(zhǔn)直激光會聚光束，在圖3和圖4中，光源包括彼此分開的第一和第二激光源52和54，其中第一激光束53由第一激光源52發(fā)射，第二激光束55由第二激光源54發(fā)射。
有1mW數(shù)量級的相當(dāng)?shù)凸β瘦敵龅膬蓚€LED激光器適用于該示范性膠球探測的應(yīng)用，例如可以從WSTech公司買到的LQ-650型連續(xù)LED準(zhǔn)直激光器。
在圖3的示范性實施例中，最好把激光器52和54，探測器30和透鏡40可調(diào)節(jié)地安裝在一個安裝結(jié)構(gòu)60上，用于上面討論的校準(zhǔn)。一旦校準(zhǔn)，為了僅僅通過調(diào)節(jié)安裝結(jié)構(gòu)60的位置就可以把靶區(qū)內(nèi)的物體，或其參數(shù)聚焦到探測器上，可由最終用戶調(diào)節(jié)安裝結(jié)構(gòu)60本身相對靶區(qū)12的位置，直到可見光的焦點位于靶區(qū)上。
在圖3中可沿箭頭2和4的方向調(diào)節(jié)安裝結(jié)構(gòu)60，包括安裝在其上的探測器和光源的位置，使之移向或移離靶區(qū)12。安裝結(jié)構(gòu)60相對靶區(qū)12的橫向位置也可沿箭頭3和5的方向調(diào)節(jié)，在某些應(yīng)用中也希望沿進(jìn)出圖紙的方向調(diào)節(jié)安裝結(jié)構(gòu)60的位置。
在圖4中，第一和第二激光束53和55通過透鏡的相應(yīng)棱鏡，這樣配置棱鏡，使得當(dāng)激光源52和54位于不能直接對準(zhǔn)焦點的位置時，棱鏡把兩條光束偏轉(zhuǎn)在所希望的焦點處。例如，在圖4中，棱鏡允許把激光源52和54放置在透鏡40后面與探測器30的共同平面內(nèi)，從而減小了安裝結(jié)構(gòu)的裝配尺寸。
在圖5中，透鏡40有兩個棱鏡42和44形成在其上，例如通過在透鏡上磨出兩個一定角度的平面的方法形成，從而磨出的兩個平面使兩個通過它的光束彎向所希望的焦點。
在圖6中，第一和第二激光束53和55由一個單一激光源發(fā)射。在一種配置中，第一和第二激光束由一個產(chǎn)生單一激光束57的激光源56發(fā)射，激光束57通過分束器61，分束器61產(chǎn)生激光束55和另一束被反射鏡64偏轉(zhuǎn)到所希望的焦點上的激光束62。
圖6也表示另一種配置，其中第一和第二激光束由產(chǎn)生一個單一激光束72的單一激光源70發(fā)射，激光束72首先通過分束器61，分束器61產(chǎn)生激光束55和激光束62，激光束62被反射鏡64偏轉(zhuǎn)到所希望的焦點上。在激光束72由激光源70發(fā)射的某些實施例中可能需要一個放置在分束器61后面的棱鏡來偏轉(zhuǎn)激光束55。
雖然關(guān)于本發(fā)明的前面敘述能夠使一般技術(shù)人員制造和使用最佳模式的系統(tǒng)，但是，一般技術(shù)人員會明白和理解，還存在這里列舉的特定示范性實施例的一些更改，組合相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。因此，本發(fā)明不受這里列舉的示范實施例的限制，而是包括后附權(quán)利要求書范圍和精神內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
1.一種探測系統(tǒng)，它包括一個靠近所述靶區(qū)安置的探測器；一個產(chǎn)生其焦點指向靶區(qū)的可見光的光源；當(dāng)所述可見光源的所述焦點位于靶區(qū)上時，所述透鏡把所述靶區(qū)聚焦到所述探測器上。
2.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述可見光包括在所述焦點重合的第一和第二激光會聚束。
3.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于所述光源包括彼此分開的第一和第二激光器，所述第一激光束由所述第一激光器發(fā)射，所述第二激光束由所述第二激光器發(fā)射。
4.如權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其特征在于所述第一和第二激光束通過所述透鏡的相應(yīng)棱鏡。
5.如權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其特征在于所述光源包括彼此分開的、位于與所述探測器的共同平面內(nèi)的第一和第二激光源，所述第一激光束由所述第一激光源發(fā)射，所述第二激光束由所述第二激光源發(fā)射。
6.如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于所述靶區(qū)與在一件物件上淀積在一些分離部分的熱熔粘接球重合。
全文摘要
一個膠球探測系統(tǒng),它包括一個最好是一個光電器件的探測器,探測器靠近帶有例如被加熱的膠球在其上的可探測物體的物件安置,一個被安置在物件和探測器之間的透鏡,一個產(chǎn)生可見光、焦點指向物體的光源,當(dāng)可見光的焦點被定位的物體上時,由物體來的輻射能被聚焦到探測器上。
文檔編號H01L31/00GK1343880SQ0111031
公開日2002年4月10日 申請日期2001年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月4日
發(fā)明者李察德P·鮑捷爾 申請人:伊利諾斯器械工程公司