AT506599B1

AT506599B1 - MULTI OBJECT IDENTIFICATION

Info

Publication number: AT506599B1
Application number: AT9032008A
Authority: AT
Original assignee: Aziz Abdulrasagh Dipl Ing Dr; Aziz Kirmanj
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2008-06-05
Publication date: 2009-10-15
Also published as: EP2288901A1; AT506599A4; WO2009146476A1

Description

österreichisches Patentamt AT506 599B1 2009-10-15Austrian Patent Office AT506 599B1 2009-10-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Messgerät zur simultanen Bestimmung von erwünschten Elementen (bzw. Parametern), z.B. von bis zu 16 Elementen, wie aller 16 Elemente der Müllermatrix von zu identifizierenden Objekten unter Verwendung von polarisiertem Licht, wobei Verfahren und Messgerät das zur automatisierten Erkennung von Kunststoffen verwendet werden können.Description: The present invention relates to a method and a measuring device for the simultaneous determination of desired elements (or parameters), e.g. of up to 16 elements, such as all 16 elements of the millimeter matrix of objects to be identified using polarized light, which method and measuring device can be used for the automated detection of plastics.

[0002] Konzepte für die Verwendung von polarisiertem Licht zur automatisierten Erkennung von Kunststoffen sind bekannt. Dabei wird ein Polarisationszustand (linear polarisiertes Licht oder zirkulär polarisiertes Licht) zur Beleuchtung der Objekte genutzt und die Änderung dieses Zustandes detektiert. Mit einem solchen Verfahren kann festgestellt werden, ob ein Objekt einen Einfluss auf polarisiertes Licht besitzt, jedoch nicht welcher Effekt zur Änderung des Polarisationszustandes führt. Solche Konzepte werden in erster Linie zur Unterscheidung von kristallinen und amorphen Materialien verwendet.Concepts for the use of polarized light for the automated detection of plastics are known. In this case, a polarization state (linearly polarized light or circularly polarized light) is used to illuminate the objects and the change in this state is detected. With such a method, it can be determined whether an object has an influence on polarized light, but does not cause which effect to change the polarization state. Such concepts are primarily used to distinguish crystalline and amorphous materials.

[0003] Die Wechselwirkung zwischen quasimonochromatischem Licht und einem Objekt wird mathematisch durch die Matrixgleichung:The interaction between quasi-monochromatic light and an object is mathematically determined by the matrix equation:

S'= MS dargestellt, wobei S’S '= MS, where S'

Zustand des polarisierten Lichtes nach der Wechselwirkung.State of polarized light after interaction.

[0004] Ausgangs-Stockvektor (1X4 Matrix)Outgoing Stock Vector (1X4 Matrix)

[0005] SS

Zustand des polarisierten Lichtes vor der Wechselwirkung.State of polarized light before interaction.

Eingangs-Stockvektor (1X4 Matrix)Input Stock Vector (1X4 matrix)

[0006] M Müllermatrix (Polarisationseigenschaften des Objekts. Eine 4X4 Matrix)M miller matrix (polarization properties of the object, a 4X4 matrix)

"»00 "»01 "»02 "»03 "»io w,, tni2 mu "»20 "»21 m22 m23 _»»»30 "»31 W32 W33 [0007] Die Müllermatrix enthält die gesamte Information über die Polarisationseigenschaften eines Objekts. Für die Bestimmung der kompletten Müllermatrix, nämlich aller Elemente der Müllermatrix, werden vier verschiedene Polarisationszustände (z.B.: Linear Horizontal SH, Linear Vertikal Sv, Linear 45° Sp und Rechtszirkular SR) zur Bestrahlung des Objekts und vier Analysatoreinstellungen zur Messung der, durch die Wechselwirkung mit dem Objekt, modifizierten Polarisationszustände (z.B.: S’h, S’v, S’p, S’r) benötigt. Insgesamt werden 16 Intensitätsmessungen mit unterschiedlichen Kombinationen der Polarisator- und Analysatoreinstellung (z.B.: HH, HV, HP, HR, VH, W,...) durchgeführt." »00 " 01 " " 02 " " 03 " " io " tni2 μ "» 20 " »21 & m22 > m23 "» " 30 " " 31 " W32 " W33 " Miller Matrix contains all the information about the polarization properties of an object. For the determination of the complete miller matrix, namely all elements of the miller matrix, four different polarization states (eg: Linear Horizontal SH, Linear Vertical Sv, Linear 45 ° Sp and Right Circular SR) are used to irradiate the object and four analyzer settings to measure, through the interaction with the object, modified polarization states (eg: S'h, S'v, S'p, S'r) needed. In total, 16 intensity measurements are made with different combinations of polarizer and analyzer setting (e.g., HH, HV, HP, HR, VH, W, ...).

[0008] Werden jedoch nicht depolarisierende Objekte untersucht, so lässt sich zeigen, dass die Müllermatrix nur noch sieben Freiheitsgrade besitzt. Es reichen in diesem Fall neun Intensitätsmessungen aus, um die komplette Müllermatrix zu bestimmen.However, if non-depolarizing objects are examined, it can be shown that the miller matrix has only seven degrees of freedom. In this case, nine intensity measurements are sufficient to determine the complete miller matrix.

[0009] Unter der Annahme, dass die Depolarisierung des linear polarisierten Lichtes nicht von dessen Orientierung abhängt, lassen sich nur mit linearen Polarisatoren (neun Intensitätsmes- 1/15 österreichisches Patentamt AT506 599B1 2009-10-15 sungen) neun Elemente der Müllermatrix berechnen und aus diesen die unabhängigen Parameter, wie lineare Verzögerung, zirkuläre Verzögerung, lineare Depolarisation und lineare Diatte-nuation bestimmen. Diese Annahme trifft auf trübe Objekte zu.Assuming that the depolarization of the linearly polarized light does not depend on its orientation, nine elements of the miller matrix can be calculated only with linear polarizers (nine intensity measurements) from these determine the independent parameters, such as linear delay, circular delay, linear depolarization and linear diatte-nuation. This assumption applies to cloudy objects.

[0010] Ferner interessiert man sich oftmals nur für bestimmte Polarisationseigenschaften der zu untersuchende Objekte.Furthermore, it is often interesting only for certain polarization properties of the objects to be examined.

[0011] z.B.: DIATTENUATION: [0012] Zur Bestimmung der Diattenuation sind vier Messungen notwendig. Es ist ein Aufbau mit vier Strahlungsquellen zu realisieren. Lineare Diattenuation: Zur Bestimmung der linearen Diattenuation sind nur noch drei Messungen notwendig. Es ist ein Aufbau mit drei Strahlungsquellen zu realisieren. Zirkulare Diattenuation: Zur Bestimmung der zirkulären Diattenuation sind nur noch zwei Messungen notwendig. Es ist ein Aufbau mit zwei Strahlungsquellen zu realisieren.For example: DIATTENUATION: Four measurements are necessary to determine the diadjustment. It is a construction with four radiation sources to realize. Linear Diattenuation: To determine the linear diattenuation, only three measurements are necessary. It is a construction with three radiation sources to realize. Circular Diattenuation: To determine the circular Diattenuation only two measurements are necessary. It is a construction with two radiation sources to realize.

[0013] Polarimeter und Eilipsometer sind Laborinstrumente zur Bestimmung von Müllermatrizen. Im Labor werden diese zur Messung von Schichtdicken, Brechungsindex, usw. verwendet.Polarimeter and ellipsometer are laboratory instruments for the determination of Müllermatrizen. In the laboratory these are used to measure layer thickness, refractive index, etc.

[0014] Es gibt verschiedene Anordnungen zur Realisierung von Polarimetern, bzw. Eilipsome-tern. Diese bestimmen jedoch die Elemente der Müllermatrix durch sequentielle Messungen. Es ist bisher kein Verfahren zur Bestimmung aller erwünschten, beispielsweise aller 16 Elemente der Müllermatrix, durch simultane Messungen, zur automatisierten Objektidentifikation bekannt.There are various arrangements for the realization of polarimeters, or Eilipsome-tern. However, these determine the elements of the miller matrix by sequential measurements. So far, no method for determining all desired, for example all 16 elements of the miller matrix, by simultaneous measurements, for automated object identification known.

[0015] Es wurde nun überraschend ein Verfahren zur simultanen Bestimmung aller erwünschten Elemente der Müllermatrix, beispielsweise aller 16 Elemente der Müllermatrix, durch simultane Messungen von zu identifizierenden Objekten unter Verwendung von polarisiertem Licht gefunden.It has now surprisingly found a method for the simultaneous determination of all desired elements of the miller matrix, for example all 16 elements of the miller matrix, by simultaneous measurements of objects to be identified using polarized light.

[0016] In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung aller erwünschten Elemente der Müllermatrix, beispielsweise aller 16 Elemente (bzw. Parameter) der Müllermatrix, eines Objektes durch simultane Messungen zur Verfügung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Strahlenbündel eines Bestrahlungssystems, bestehend aus zwei bis vier Strahlenbündeln, wie vier Strahlenbündel, aus zwei bis vier Strahlungsquellen, wie vier Strahlungsquellen, die verschiedene Polarisationszustände besitzen, mit dem Objekt in Wechselwirkung treten und die Intensitäten der zwei bis vier Strahlenbündel, wie vier Strahlenbündel, nach Wechselwirkung simultan gemessen und aus diesen Messungen die erwünschten Elemente, z.B. alle 16 Elemente, der Müllermatrix berechnet werden.In one aspect, the present invention provides a method for determining all desired elements of the miller matrix, for example all 16 elements (or parameters) of the miller matrix, of an object by simultaneous measurements, characterized in that the radiation beams of an irradiation system consisting of two to four beams, such as four beams, from two to four radiation sources, such as four radiation sources having different polarization states, interacting with the object and simultaneously measuring the intensities of the two to four beams, such as four beams, after interaction and from these measurements the desired elements, eg all 16 elements, the miller matrix will be calculated.

[0017] Ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung schließt die Bestimmung eines Teils und nicht nur aller Elemente der Müllermatrix durch simultane Messungen durch Vereinigung von zwei bis vier Strahlenbündeln, die verschiedene Polarisationszustände besitzen, ein.A method according to the invention involves the determination of a part and not only of all elements of the miller matrix by simultaneous measurements by combining two to four beams having different states of polarization.

[0018] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen schematisch: [0019] Fig. 1 ein Bestrahlungssystem mit vier Strahlungsquellen mit unterschiedlichen Spektralbereichen zur Bestrahlung eines; [0020] Fig. 2 eine Sensoreinheit mit vier Sensoren zur Auswertung von vier Strahlenbündeln, mit denen ein Objekt bestrahlt wurde; [0021] Fig. 3 eine Transmissionsmethode zur Bestimmung der kompletten Müllermatrix eines Objektes; [0022] Fig. 4 eine Reflexionsmethode zur Bestimmung der kompletten Müllermatrix eines Objektes; [0023] Fig. 5 eine weitere Sensoreinheit mit vier Sensoren zur Auswertung von vier Strahlenbündeln, mit denen ein Objekt bestrahlt wurde; [0024] Fig. 6 wiederum eine andere Sensoreinheit mit vier Sensoren zur Auswertung von vier 2/15 österreichisches Patentamt AT506 599B1 2009-10-15The invention will now be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. In the drawings: FIG. 1 shows an irradiation system with four radiation sources with different spectral ranges for irradiating one; FIG. 2 shows a sensor unit with four sensors for evaluating four radiation beams with which an object was irradiated; FIG. FIG. 3 shows a transmission method for determining the complete miller matrix of an object; FIG. FIG. 4 shows a reflection method for determining the complete miller matrix of an object; FIG. 5 shows a further sensor unit with four sensors for the evaluation of four beams with which an object was irradiated; Fig. 6 in turn another sensor unit with four sensors for the evaluation of four Austrian patent office AT506 599B1 2009-10-15

Strahlenbündeln, mit denen ein Objekt bestrahlt wurde; und [0025] Fig. 7 eine Sensoreinheit mit einem Flächensensor mit Kombipixeln.Beams with which an object was irradiated; and FIG. 7 shows a sensor unit with a surface sensor with combination pixels.

Beschreibung der Abbildungen [0026] Fig. 1 zeigt ein Bestrahlungssystem, das aus 4 Strahlungsquellen mit jeweils verschiedenen Spektralbereichen (Strahlungsquellen S1 bis S4) besteht, in dem die 4 Strahlenbündel mit Hilfe von Polarisatoren P1 bis P4 jeweils polarisiert und dann mit Hilfe von Beam-Combinern BC1, BC2 und BC3 zu einem Strahlenbündel STR vereinigt werden, das aus vier verschieden polarisierten Strahlenbündeln besteht.1 shows an irradiation system which consists of 4 radiation sources each with different spectral ranges (radiation sources S1 to S4) in which the 4 beams are respectively polarized with the aid of polarizers P1 to P4 and then with the aid of beam beams. Combine BC1, BC2 and BC3 are combined into a beam STR consisting of four differently polarized radiation beams.

[0027] Fig. 2 zeigt eine Sensoreinheit, die aus vier Sensoren SEN1 bis SEN4 besteht. Das in die Sensoreinheit eintretende Strahlenbündel STR' wird mit Strahlenteilern STT1 bis STT3 in vier Strahlenbündel geteilt. Diese fallen getrennt auf die Sensoren ein. Vor jedem Sensor befindet sich eine Optik, die aus einem Analysator A1 bis A4 mit einer bestimmten Polarisationseinstellung und einer spektralen Aufspaltungsoptik sOP1 bis sOP4, unter Verwendung eines Transmissions- oder Reflektionsgitter, besteht. Mit Hilfe der Optiken werden die Strahlenbündel in deren Spektren aufgespaltet und auf den Sensoren SEN1 bis SEN4 projiziert.Fig. 2 shows a sensor unit consisting of four sensors SEN1 to SEN4. The beam bundle STR 'entering the sensor unit is divided into four beams with beam splitters STT1 to STT3. These fall apart on the sensors. In front of each sensor is optics consisting of an analyzer A1 to A4 with a specific polarization setting and spectral splitting optics sOP1 to sOP4, using a transmission or reflection grating. With the help of the optics, the beams are split in their spectra and projected on the sensors SEN1 to SEN4.

[0028] Fig. 3 zeigt eine Transmissionsmethode zur Bestimmung der kompletten Müllermatrix eines Objektes aus simultanen Messungen, bei der eine Bestrahlungseinheit „B" gemäß Fig. 1 Verwendung findet (SP1 bis SP4 bedeuten jeweils Strahlenbündel mit Polarisationszuständen 1 bis 4). Das vereinigte Strahlenbündel, das aus vier verschieden polarisierten Strahlenbündeln besteht, wird darauf durch die zu untersuchende Probe („Objekt") geleitet, worauf in einer Sensoreinheit „SE" gemäß Fig. 2 die Änderung der Polarisation der vier Strahlenbündel gemessen wird.FIG. 3 shows a transmission method for determining the complete miller matrix of an object from simultaneous measurements, in which an irradiation unit "B". 1 is used (SP1 to SP4 each mean beam with polarization states 1 to 4). The merged beam, which consists of four differently polarized beams, is then passed through the sample to be examined ("object"), whereupon in a sensor unit "SE " 2, the change in the polarization of the four beams is measured.

[0029] Fig. 4 zeigt eine Reflexionsmethode zur Bestimmung der kompletten Müllermatrix eines Objektes, aus simultanen Messungen, bei der eine Bestrahlungseinheit „B" gemäß Abbildung 1 Verwendung findet, (SP1 bis SP4 bedeuten jeweils Strahlenbünde mit Polarisationszuständen 1 bis 4). Das vereinigte Strahlenbündel, das aus vier verschieden polarisierten Strahlenbündeln besteht, wird darauf auf die zu untersuchende Probe („Objekt") gerichtet, worauf in einer Sensoreinheit „SE" gemäß Fig. 2 die Änderung der Polarisation der vier Strahlenbündel gemessen wird.Fig. 4 shows a reflection method for determining the complete miller matrix of an object, from simultaneous measurements, in which a radiation unit "B". as shown in Figure 1, (SP1 to SP4 respectively denote ray bundles with polarization states 1 to 4). The combined beam, which consists of four differently polarized beams, is then directed onto the sample to be examined ("object"), whereupon in a sensor unit "SE " 2, the change in the polarization of the four beams is measured.

[0030] Fig. 5 zeigt eine Sensoreinheit, die aus vier Sensoren SEN1 bis SEN4 besteht. Das, in die Sensoreinheit eintretende, Strahlenbündel STR' wird mit Strahlenteilern STT1 bis STT3 in vier Strahlenbündel geteilt. Diese fallen getrennt auf die Sensoren ein. Vor jedem Sensor befindet sich eine Optik, die aus einem Analysator A1 bis A4 mit einer bestimmten Polarisationseinstellung besteht. Jeder Sensor besteht aus Kombipixels, die aus vier kleineren Pixels bestehen. In diesem Fall besteht jeder Kombipixel aus 4 kleineren Pixels, die mit vier unterschiedlichen Farbfiltern beschichtet sind. Die Farbfilter können verschieden angeordnet sein. Eine der möglichen Anordnungen ist in Fig. 5 dargestellt.Fig. 5 shows a sensor unit consisting of four sensors SEN1 to SEN4. The radiation beam STR 'entering the sensor unit is divided into four beams by means of beam splitters STT1 to STT3. These fall apart on the sensors. In front of each sensor is an optic consisting of an analyzer A1 to A4 with a specific polarization setting. Each sensor consists of composite pixels consisting of four smaller pixels. In this case, each composite pixel consists of 4 smaller pixels coated with four different color filters. The color filters can be arranged differently. One of the possible arrangements is shown in FIG.

[0031] Fig. 6 zeigt eine Sensoreinheit, die aus vier Sensoren SEN1 bis SEN4 besteht. Das in die Sensoreinheit eintretende Strahlenbündel STR' wird mit Strahlenteilern STT1 bis STT3 in vier Strahlenbündel geteilt. Diese fallen getrennt auf die Sensoren ein. Vor jedem Sensor befindet sich ein Farbfilter (FF1 bis FF4). Jeder Sensor besteht aus Kombipixels, die aus vier kleineren, mit Polarisationsfiltern beschichteten, Pixels bestehen. Die Polarisationsfilter können verschieden angeordnet sein. Eine der möglichen Anordnungen ist in Fig. 6 dargestellt.Fig. 6 shows a sensor unit consisting of four sensors SEN1 to SEN4. The beam bundle STR 'entering the sensor unit is divided into four beams with beam splitters STT1 to STT3. These fall apart on the sensors. In front of each sensor is a color filter (FF1 to FF4). Each sensor consists of combi-pixels consisting of four smaller pixels coated with polarizing filters. The polarizing filters can be arranged differently. One of the possible arrangements is shown in FIG.

[0032] Fig. 7 zeigt eine Sensoreinheit, in der die vier vom Objekt kommenden Strahlenbündel mit Hilfe einer spektralen Aufspaltungsoptik in deren Spektren aufgespaltet und auf einen Flächensensor mit Kombipixel, der mit Polarisationsfiltern beschichtet ist, projiziert werden.7 shows a sensor unit in which the four beams coming from the object are split into their spectra by means of spectral splitting optics and projected onto a surface sensor with combi-pixel which is coated with polarization filters.

[0033] Ein Bestrahlungssystem, das beispielsweise gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden kann, besteht aus zwei bis vier Strahlungsquellen. Von den Strahlungsquellen gehen zwei bis vier Strahlenbündel, beispielsweise STR1, STR2, STR3 und STR4, mit willkürlichen, jedoch verschiedenen Spektralbereichen aus. Die Strahlenbündel werden, z.B. mit Hilfe von 3/15 österreichisches Patentamt AT506 599B1 2009-10-15An irradiation system which can be used, for example, according to the present invention consists of two to four radiation sources. From the radiation sources, two to four radiation beams, for example STR1, STR2, STR3 and STR4, emit arbitrary, but different spectral ranges. The beams are, e.g. with the help of 3/15 Austrian Patent Office AT506 599B1 2009-10-15

Polarisatoren, verschieden polarisiert und wieder vereint, beispielsweise mit Hilfe der Beam-Combiner (BC)-Methode, d.h. mit Hilfe mehrerer BCs. Beispielsweise werden mit Hilfe eines BC (BC1) die polarisierten Strahlenbündel STR1 und STR2 aus zwei Strahlenquellen S1 und S2 vereint; und mit Hilfe eines weiteren BC (BC2) werden die bereits vereinten Strahlenbündel STR1 und STR2 mit einem polarisierten Strahlenbündel STR3 aus der Strahlenquelle S3 vereint. Mit Hilfe eines dritten BC (BC3) werden dann vier Strahlenbündel in einem Strahlenbündel vereint und es entsteht ein Strahlenbündel STR, das aus zwei bis vier verschieden polarisierten Strahlenbündeln besteht. Mit diesem vereinigten Strahlenbündel wird das zu untersuchende Objekt bestrahlt. Eine mögliche Anordnung mit vier Strahlenbündeln STR1 bis STR4 ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt.Polarizers, polarized differently and reunited, for example using the Beam Combiner (BC) method, i. with the help of several BCs. For example, with the aid of a BC (BC1), the polarized radiation beams STR1 and STR2 are combined from two radiation sources S1 and S2; and with the aid of another BC (BC2), the already combined radiation beams STR1 and STR2 are combined with a polarized radiation beam STR3 from the radiation source S3. With the help of a third BC (BC3) four beams are then combined in a beam and it creates a beam STR, which consists of two to four differently polarized radiation beams. With this combined beam, the object to be examined is irradiated. A possible arrangement with four beams STR1 to STR4 is shown for example in FIG.

[0034] In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zu Verfügung, in der zwei bis vier Strahlenbündel, beispielsweise vier Strahlenbündel, vor der Wechselwirkung mit dem Objekt verschieden polarisiert und, gegebenenfalls mit Hilfe von Beam-Combinern, zu einem Strahlenbündel vereint werden, womit das zu untersuchende Objekt bestrahlt wird, z.B. gemäß Fig. 1, worin eine Anordnung gezeigt ist, in der vier Strahlenbündel verwendet werden.In another aspect, the present invention provides a method according to the present invention in which two to four beams, for example four beams, are polarized differently prior to interaction with the object and, optionally with the aid of beam combiners Combined beam, which is the object to be examined irradiated, eg according to Fig. 1, wherein an arrangement is shown in which four beams are used.

[0035] Die Veränderungen der Polarisationszustände werden anschließend mit einer Sensoreinheit gemessen. Solche Sensoreinheiten und entsprechende Messverfahren schließen Sensoreinheiten und entsprechende Messverfahren, wie z.B. in Variante 1, Variante 2 und Variante 3 beschrieben, mit ein. Wie man aus der nachfolgenden Beschreibung ersehen kann, vereinfachen sich die Sensoreinheiten bei der Bestimmung nur eines Teils der Elemente der Müllermatrix gegenüber der Bestimmung aller Elemente der Müllermatrix, also der kompletten Müllermatrix. Für die Bestimmung der Diattenuation beispielsweise benötigt man in einem Aufbau gemäß Variante 1 beispielsweise nur einen einzigen Sensor.The changes in polarization states are then measured with a sensor unit. Such sensor units and corresponding measuring methods include sensor units and corresponding measuring methods, such as e.g. in variant 1, variant 2 and variant 3, with a. As can be seen from the following description, the sensor units simplify in the determination of only a part of the elements of the miller matrix compared to the determination of all elements of the miller matrix, so the complete miller matrix. For example, in a setup according to variant 1, one only needs a single sensor in order to determine the diatuation.

Variante 1 [0036] Die Veränderungen der Polarisationszustände werden mit einer Sensoreinheit, die aus ein bis vier Sensoren besteht, gemessen. Für die Bestimmung nur eines erwünschten Teils, das heißt nicht aller 16 Elemente der Müllermatrix, kann die Anzahl der Sensoren entsprechend reduziert werden, beispielsweise benötigt man zur Bestimmung der Diattenuation allein nur einen einzigen Sensor.Variant 1 The changes in polarization states are measured with a sensor unit consisting of one to four sensors. For the determination of only a desired part, that is to say not all 16 elements of the miller matrix, the number of sensors can be correspondingly reduced, for example only one single sensor is needed to determine the diurnal rate.

[0037] Das in die Sensoreinheit eintretende Strahlenbündel wird mit Strahlenteilern in zwei bis vier Strahlenbündel geteilt. Diese fallen getrennt auf die Sensoren ein. Vor jedem Sensor befindet sich eine Optik, die aus einem Analysator mit einer bestimmten Polarisationseinstellung und einer spektralen Aufspaltungsoptik, beispielsweise unter Verwendung eines Transmissionsoder Reflektionsgitters, besteht. Mit Hilfe der Optiken werden die Strahlenbündel in deren Spektren aufgespaltet und auf Flächensensoren projiziert; z.B. gemäß oder analog Fig. 2. Auf diese Weise werden die Intensitäten der zwei bis vier Strahlenbündel mit der Sensoreinheit gemessen und dadurch die erwünschten, beispielsweise alle 16, Elemente der Müllermatrix bestimmt.The entering into the sensor unit beam is divided with beam splitters in two to four beams. These fall apart on the sensors. In front of each sensor is an optic which consists of an analyzer with a specific polarization setting and spectral splitting optics, for example using a transmission or reflection grating. With the help of the optics, the beams are split in their spectra and projected on area sensors; e.g. in accordance with or analogously to FIG. 2. In this way, the intensities of the two to four beam bundles are measured with the sensor unit and thereby the desired, for example all 16, elements of the miller matrix are determined.

[0038] In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Verfügung, worin die Intensitäten der zwei bis vier Strahlenbündel, beispielsweise der vier Strahlenbündel, mit Hilfe einer Sensoreinheit gemessen werden, die aus einem bis vier Sensoren, beispielsweise vier Sensoren, besteht, wobei sich vor jedem Sensor eine Optik befindet, die aus einem Analysator mit einer bestimmten Polarisationseinstellung und einer spektralen Aufspaltungsoptik besteht, z.B. unter Verwendung eines Transmissions- oder Reflexionsgitters; z.B. gemäß oder analog Fig. 2, in der vier Strahlenbündel Verwendung finden.In another aspect, the present invention provides a method according to the invention, wherein the intensities of the two to four beams, for example of the four beams, are measured by means of a sensor unit comprising one to four sensors, for example four sensors , which is in front of each sensor optics, which consists of an analyzer with a specific polarization setting and a spectral splitting optics, eg using a transmission or reflection grating; e.g. according to or analogous to FIG. 2, in which four beams are used.

Variante 2 [0039] Die Intensitäten der Strahlenbündel können auch ohne Gitter zur Spektrenspaltung mittels Sensoren mit Kombipixel gemessen werden.Variant 2 The intensities of the radiation beams can also be measured without grids for spectral splitting by means of sensors with combination pixels.

[0040] In einem Fall besteht jeder Kombipixel der Sensoren aus zwei bis vier kleineren Pixels, 4/15 österreichisches Patentamt AT506 599B1 2009-10-15 die mit zwei bis vier unterschiedlichen Farbfiltern beschichtet sind, wobei die Farbfilter verschieden angeordnet sein können, z.B. wenn nur ein gewünschter Teil der Müllermatrix bestimmt werden soll.In one case, each combination pixel of the sensors consists of two to four smaller pixels coated with two to four different color filters, which color filters may be arranged differently, e.g. if only a desired part of the miller matrix is to be determined.

[0041] In einem anderen Fall besteht jeder Kombipixel der Sensoren aus ein bis vier kleineren Pixels, die mit verschiedenen Polarisationsfiltern beschichtet werden, wobei jeder der zwei bis vier Sensoren mit einem zugeordneten Spektrum bestrahlt wird, z.B. im Falle von vier Sensoren zur Bestimmung aller Elemente der Müllermatrix.In another case, each combi-pixel of the sensors consists of one to four smaller pixels coated with different polarizing filters, each of the two to four sensors being irradiated with an associated spectrum, e.g. in the case of four sensors for determining all elements of the miller matrix.

[0042] In einem anderen Fall besteht jeder Kombipixel der Sensoren aus vier kleineren Pixels, die mit vier unterschiedlichen Farbfiltern beschichtet sind, wobei die Farbfilter verschieden angeordnet sein können. Eine dementsprechende mögliche Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt.In another case, each combi pixel of the sensors consists of four smaller pixels coated with four different color filters, the color filters being arranged differently. A corresponding possible arrangement is shown in Fig. 5.

[0043] In einem anderen Fall besteht jeder Kombipixel der Sensoren aus vier kleineren Pixels, die mit verschiedenen Polarisationsfiltern beschichtet sind, wobei jeder der vier Sensoren mit einem zugeordneten Spektrum bestrahlt wird. Eine dementsprechende, mögliche Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt.In another case, each combination pixel of the sensors consists of four smaller pixels coated with different polarizing filters, each of the four sensors being irradiated with an associated spectrum. A corresponding, possible arrangement is shown in Fig. 6.

[0044] In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Verfügung, worin die Intensitäten der zwei bis vier Strahlenbündel mit Hilfe einer Sensoreinheit mit Kombipixel gemessen werden, [0045] - wobei jeder Kombipixel der Sensoren aus zwei bis vier kleineren Pixels besteht, die mit unterschiedlichen Farbfiltern beschichtet sind; z.B. analog zu Fig. 5; [0046] beispielsweise werden die Intensitäten der vier Strahlenbündel mit Hilfe einer Sensoreinheit mit Kombipixel gemessen, wobei jeder Kombipixel der Sensoren aus vier kleineren Pixels besteht, die mit vier unterschiedlichen Farbfiltern beschichtet sind; z.B. gemäß Abbildung 5, oder [0047] - wobei jeder Kombipixel der Sensoren aus ein bis vier kleineren Pixels, die mit verschiedenen Polarisationsfiltern beschichtet sind, besteht und wobei jeder der zwei bis vier Sensoren mit einem zugeordneten Spektrum bestrahlt wird; z.B. analog zu Fig. 6; beispielsweise besteht jeder Kombipixel der Sensoren aus vier kleineren Pixels, die mit verschiedenen Polarisationsfiltern beschichtet sind, wobei jeder der vier Sensoren mit einem zugeordneten Spektrum bestrahlt wird; z.B. gemäß Fig. 6.In another aspect, the present invention provides a method according to the present invention, wherein the intensities of the two to four beams are measured by means of a combi pixel sensor unit, wherein each combi pixel of the sensors comprises two to four smaller ones Consists of pixels coated with different color filters; e.g. analogous to FIG. 5; For example, the intensities of the four beams are measured by means of a sensor unit with combi-pixels, each combi-pixel of the sensors consisting of four smaller pixels coated with four different color filters; e.g. according to Figure 5, or - wherein each composite pixel of the sensors consists of one to four smaller pixels coated with different polarizing filters and wherein each of the two to four sensors is irradiated with an associated spectrum; e.g. analogous to FIG. 6; for example, each combi pixel of the sensors consists of four smaller pixels coated with different polarizing filters, each of the four sensors being irradiated with an associated spectrum; e.g. according to FIG. 6.

[0048] Mit einer spektralen Aufspaltungsoptik wird das vom Objekt kommende eintretende Strahlenbündel in dessen Spektren aufgespaltet und auf einen mit Polarisationsfiltern (A1 bis A4) beschichteten Flächensensor mit Kombipixel projiziert. Eine dementsprechende, mögliche Anordnung ist beispielsweise in Fig. 7 dargestellt.With a spectral splitting optics, the incoming beam coming from the object is split into its spectra and projected onto a surface sensor with combi pixels coated with polarization filters (A1 to A4). A corresponding, possible arrangement is shown for example in Fig. 7.

[0049] Im allgemeinen wird mit einer spektralen Aufspaltungsoptik das vom Objekt kommende eintretende Strahlenbündel in dessen Spektren aufgespaltet und auf einen Flächensensor mit Kombipixels, die mit 1 bis 4 Polarisationsfilter beschichtet sind, projiziert.In general, the incoming beam coming from the object is split into its spectra with spectral splitting optics and projected onto a surface sensor with combi-pixels which are coated with 1 to 4 polarization filters.

[0050] In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Verfügung, worin die zwei bis vier, insbesondere vier, vom Objekt kommenden Strahlenbündel mit Hilfe einer spektralen Aufspaltungsoptik in deren Spektren aufgespaltet und auf einen Flächensensor mit Kombipixel, der mit Polarisationsfiltern beschichtet ist, insbesondere ein bis vier, insbesondere vier, Polarisationsfiltern, projiziert werden; z.B. analog oder gemäß wie in Fig. 7 gezeigt.In a further aspect, the present invention provides a method according to the present invention, wherein the two to four, in particular four, coming from the object beam by means of spectral splitting optics split in their spectra and a surface sensor with combi-pixel, with Polarizing filters is coated, in particular one to four, in particular four, polarizing filters are projected; e.g. analogously or as shown in Fig. 7.

[0051] Ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung kann in einer Transmissionsanordnung bestehen, das heißt der Strahl, bestehend aus den zwei bis vier Strahlenbündeln, wird durch das Objekt geleitet, worauf die Veränderungen der Polarisation der zwei bis vier Strahlenbündel gemessen werden; oder in einer Reflexionsanordnung, das heißt, der Strahl, bestehend aus den zwei bis vier Strahlenbündeln, wird auf das Objekt gerichtet und vom Objekt reflektiert, worauf die Veränderungen der Polarisation der zwei bis vier Strahlenbündel gemessen werden.A method according to the invention may consist in a transmission arrangement, that is to say the beam consisting of the two to four beams is passed through the object, whereupon the changes in the polarization of the two to four beams are measured; or in a reflection arrangement, that is, the beam consisting of the two to four beams is directed to the object and reflected by the object, whereupon the changes in the polarization of the two to four beams are measured.

[0052] Die Messung der Änderung der Polarisation der zwei bis vier Strahlenbündel kann in 5/15 österreichisches Patentamt AT506 599 B1 2009-10-15 allen möglichen Ausführungen erfolgen, z.B. analog oder gemäß der Varianten 1 bis 3, wie hierin beschrieben.The measurement of the change in the polarization of the two to four beams can be made in all possible embodiments, for example, in German Patent Office AT506 599 B1 2009-10-15. analogously or according to variants 1 to 3, as described herein.

[0053] In Fig. 3 ist schematisch ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung in Transmissionsanordnung und mit einer Sensoreinheit gemäß Variante 1 dargestellt.In Fig. 3, a method according to the present invention in transmission arrangement and with a sensor unit according to variant 1 is shown schematically.

[0054] In Fig. 4 ist schematisch ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung in Reflexionsanordnung und mit einer Sensoreinheit gemäß Variante 1 dargestellt.FIG. 4 schematically shows a method according to the present invention in a reflection arrangement and with a sensor unit according to variant 1.

[0055] In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Verfügung, worin die Strahlenbündel des Bestrahlungssystems mit dem Objekt in Transmissionsanordnung in Wechselwirkung treten; z.B. analog oder gemäß Fig. 3.In another aspect, the present invention provides a method of the present invention wherein the radiation beams of the irradiation system interact with the object in transmission array; e.g. analogously or according to FIG. 3.

[0056] In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Verfügung, worin die Strahlenbündel des Bestrahlungssystems mit dem Objekt in Reflexionsanordnung in Wechselwirkung treten; z.B. analog oder gemäß Fig. 4.In a further aspect, the present invention provides a method according to the present invention, wherein the radiation beams of the irradiation system interact with the object in reflection arrangement; e.g. analogously or according to FIG. 4.

[0057] Aus den bestimmten Elementen, z.B. allen 16 Elementen der Müllermatrix der zu identifizierenden Objekte und, z.B. durch Vergleich mit Werten, die man aus bekannten Objekten erhalten hat, kann die Beschaffenheit des Objektes, z.B. auf Basis seiner physikalischen Eigenschaften, z.B. Polarisationseigenschaften, ermittelt werden.From the particular elements, e.g. all 16 elements of the miller matrix of the objects to be identified and, e.g. By comparison with values obtained from known objects, the nature of the object, e.g. based on its physical properties, e.g. Polarization properties are determined.

[0058] Ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung kann daher zur Objektidentifizierung, z.B. zur Erkennung der Beschaffenheit eines Objektes, z.B. auf Basis seiner physikalischen Eigenschaften, z.B. auf Basis seiner Polarisationseigenschaften, verwendet werden.A method according to the invention may therefore be used for object identification, e.g. for recognizing the nature of an object, e.g. based on its physical properties, e.g. based on its polarization properties.

[0059] Ein Verfahren gemäß vorliegender Erfindung [0060] - kann zur Unterscheidung von Objekten, [0061] - Erkennung der Beschaffenheit eines Objektes zur Unterscheidung von Objekten, [0062] - automatisierten Unterscheidung von Objekten, [0063] - Identifikation von mehreren unterschiedlichen, sich nebeneinander oder/und nacheinander bewegenden Objekten, verwendet werden; [0064] z.B. auf Basis der unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften von Objekten, z.B. auf Basis ihrer unterschiedlichen Polarisationseigenschaften.A method according to the present invention [0060] - can be used to distinguish objects, - recognition of the nature of an object to distinguish objects, - automated discrimination of objects, - identification of several different, be used next to each other and / or successively moving objects; [0064] e.g. based on the different physical properties of objects, e.g. based on their different polarization properties.

[0065] Die Größe, Geschwindigkeit und Anzahl der Objekte, sowie die Breite des Sichtbereichs sind dabei beliebig und nur von der Auflösung der Messsensoren bestimmt.The size, speed and number of objects, as well as the width of the field of view are arbitrary and determined only by the resolution of the measuring sensors.

[0066] In einer besonderen Ausführungsform schließt die Verwendung eines Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung die Sortierung unterschiedlicher Kunststoffe ein, z.B. die Sortierung von PET, PVC.In a particular embodiment, the use of a method according to the invention involves the sorting of different plastics, e.g. the sorting of PET, PVC.

[0067] Die Verwendung eines Verfahrens gemäß vorliegender Erfindung schließt ein Verfahren zur, bevorzugt automatisierten, Sortierung von Objekten aus einer Abfallzusammensetzung ein.The use of a method of the present invention includes a method for, preferably automated, sorting objects from a waste composition.

[0068] In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Messgerät zur simultanen Messung zur Bestimmung der gewünschten Elemente der Müllermatrix von Objekten zur Verfügung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: [0069] a) ein Bestrahlungssystem mit zwei bis vier, vorzugsweise vier Strahlungsquellen (S1 bis S4), die ausgebildet sind, zwei bis vier, vorzugsweise vier Strahlenbündel auszusenden, mit denen ein Objekt bestrahlbar ist, wobei die Strahlenbündel jeweils polarisierbar sind und verschiedene Polarisationszustände besitzen, [0070] b) Sensoren (SEN1 bis SEN 4), mit denen die Intensitäten der zwei bis vier, vorzugsweise vier, Strahlenbündel nach Bestrahlung und daraus resultierender Wechselwirkung mit einem Objekt simultan messbar sind, und 6/15In another aspect, the present invention provides a simultaneous measurement meter for determining the desired elements of the miller matrix of objects, characterized in that it comprises: a) a radiation system having two to four, preferably four radiation sources (S1 to S4), which are designed to emit two to four, preferably four, beams, with which an object can be irradiated, wherein the beams are each polarizable and have different states of polarization, b) sensors (SEN1 to SEN 4 ), with which the intensities of the two to four, preferably four, beams after irradiation and the resulting interaction with an object can be measured simultaneously, and 6/15

Claims

[0071] c) a computer which calculates and makes available the desired, in particular all 16, elements of the miller matrix from these measurements; wherein the measuring device is optionally coupled with a, preferably automated, system with which the distinction and sorting of various objects on the basis of their miller matrices from several different, side by side and / or successively moving objects, vornehmbar to a predetermined location. A computer which, from these measurements, simultaneously generates elements e.g. For example, all 16 that calculates and makes available miller matrix is a computer. An irradiation system and sensors include an irradiation system and sensors as described above, for example an irradiation system according to FIG. 1 and sensors according to variants 1 to 3, for example as shown in FIGS. 2 and 5 to 7. The measuring device may e.g. be equipped with a transmission arrangement or with a reflection arrangement, such. described above, e.g. according to one of the Fig. 3 or 4, wherein the sensor part may correspond to one of the embodiments according to one of the Fig. 2, or 5 to 7. A measuring device according to the present invention may be adapted for use according to the use of a method according to the invention, e.g. as described above. 1. A method for determining all the desired elements of the miller matrix, in particular all 16 elements of the miller matrix of an object by simultaneous measurements, characterized in that the radiation beam of an irradiation system consisting of two to four beams, in particular four beams, from two to four radiation sources , in particular four radiation sources, which have different polarization states, interact with the object and the intensities of the two to four beams, in particular four beams, measured simultaneously by interaction and from these measurements the desired elements, in particular all 16 elements, of the miller matrix are calculated ,

2. The method of claim 1 for determining all 16 elements of the miller matrix, characterized in that the radiation beams of an irradiation system, consisting of four beams of four radiation sources having different polarization states, interact with the object and the intensities of the four beams after interaction measured simultaneously and from these measurements all 16 elements of the miller matrix are calculated.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the beams are differently polarized before the interaction with the object and combined into a beam, whereby the object to be examined is irradiated.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the intensities of the two to four, beam are measured by means of a sensor unit consisting of one to four sensors, wherein in front of each sensor is an optic consisting of a Analyzer with a specific polarization setting and a spectral splitting optics is, in particular using a transmission or reflection grating.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the intensities of the two to four beams are measured by means of a sensor unit with Kombipixel, - each Kombipixel the sensors consists of two to four smaller pixels coated with different color filters are; In particular, the intensities of the four beams are measured with the aid of a sensor unit with combined pixels, each combination pixel of the sensors consisting of four smaller pixels coated with four different color filters; or wherein each combination pixel of the sensors consists of one to four smaller pixels coated with different polarizing filters and wherein each of the two to four sensors is irradiated with an associated spectrum; wherein in particular each combination pixel of the sensors, in particular four sensors, consists of four smaller pixels which are coated with different polarization filters, and wherein each sensor, in particular each of the four sensors, is irradiated with an associated spectrum.

6. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the two to four, in particular four, coming from the object beam with the aid of a spectral splitting optics split in their spectra and on a surface sensor with combi-pixel, which is coated with polarizing filters, in particular one to four , in particular four polarizing filters, are projected.

A method according to any one of claims 1 to 6, wherein the radiation beams of the irradiation system interact with the object in transmission arrangement.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the radiation beams of the irradiation system interact with the object in reflection arrangement.

9. simultaneous measuring device for determining the desired elements of the miller matrix of objects, characterized in that it comprises a) an irradiation system, with two to four, preferably four radiation sources (S1 to S4), which are formed two to four, preferably four beams to emit, with which an object can be irradiated, the beams are each polarizable and have different polarization states, b) sensors (SEN1 to SEN 4), with which the intensities of two to four, preferably four, radiation beam, after irradiation and resulting interaction with an object can be measured simultaneously, and c) a computer that calculates and makes available the desired, in particular all 16, elements of the miller matrix from these measurements.

10. Measuring device according to claim 9, characterized in that it is coupled to a, preferably automated, system with which the distinction and sorting of different objects based on their miller matrices from several different, side by side and / or successively moving objects to a predetermined Place is vornehmbar. For this 7 sheets drawings 8/15