JP2007114038A - カラーセンサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用に便利で、精度の高い簡易なカラーセンサ装置を提供することである。
【解決手段】カラーセンサ装置（１００）は、測定対象（２；２Ｓ））に照射光（Ｌ２）を提供する光照射手段（４）と、前記測定対象からの反射光を受光するカラーセンサ素子（６）とを含むカラーセンサ装置であって、前記測定対象上で前記照射光の照射領域を包囲して位置するように、前記照射光を前記測定対象へ導くライトガイド（１０）を、前記光照射手段と前記カラーセンサ素子と一体化して設け、前記ライトガイドが前記カラーセンサ素子より前記照射領域側に延伸したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は電子的に色情報を採取して電気信号に変換するカラーセンサ装置に関する。

計算機を用いた装置で描画する場合や色名を通知する場合等で色情報を必要とする場合は多い。色情報を、既定の操作キーや符号を用いて表現しようとすると、目的の色を得ることが困難な場合が多い。そこで、目標の色を備えた実物からの光を検出して、その光から色情報を電子的に得る装置が作成され、カラーセンサ、カラーピッカ、色認識装置あるいはその形状から電子ペンなど（本明細書では総称して「カラーセンサ装置」と呼称する。）と呼ばれている。従来、カラーセンサ装置は対象物の表面に光を照射して反射光をセンサで検出してRGB色識別して色情報としている。

たとえば、特許文献１には色覚障害者が色名を知りたい対象物に当接させると色を判別して音声出力を発生する色認識装置が記載されており、測定部、色判別手段と出力手段を備え、測定部は、対象物に白色光を照射する白色の光源と、対象物からの反射光を受光する３原色の受光素子を備え、色判別手段は、受光素子による測定データと格納されている規格データを比較して色を判別する手段を備え、出力手段は、色判別手段による判別色を音声で外部へ出力する手段とで構成されている。測定部は、測定開口部の上方対向位置にカラーセンサを配置し、該カラーセンサの両側に２個の白色光源を４５度傾斜で配置している。また、測定部を構成する手段も開示されている。

特許文献２にはカラーセンサをより低コストで小型にする改良が記載されている。特許文献２に記載されたカラーセンサでは、プリント基板上に発光素子と、受光部と、それらの駆動制御を行う制御回路と、電気信号を送受するためのコネクタとを配設し、それら各部が外部へ連通するための開口を有するケースに収め、発光素子及び受光部の光軸上にそれぞれ配置されたレンズを有するレンズホルダーと、上記第二の開口部に着脱可能に取り付けたカバーとを備える。そして、受光部が、カラーイメージセンサから構成されており、上記ケースが取付部を備えて各種機器に容易に取り付け得るカラーセンサの構成とされている。

特許文献３には、手持式で採取した色情報をデジタル化してメモリに格納あるいは表示部に表示できるメモリを備えた電子ボード入力用の自立型の電子入力ペンが開示されている。電子入力ペンは、対象物に当接される頭部側から入力した光を検出するするカラーセンサ２と、該カラーセンサ２が光を検出する際に押圧される接触スイッチと、該接触スイッチがオンされたときに対象物に対して光を発する円環状のサンプリングライトと、前記カラーセンサにより検出した光の色情報をサンプルとして表示するサンプルカラー表示部と、複数の色情報を入力した際に前記表示部に表示する色を切り換えるカラーログ切換ボタンとを備える。また、前記色情報を格納するメモリと、該メモリからの色情報を変調する変調回路と、該変調回路により変調されたＲＧＢ信号を基にＬＥＤレーザ素子を駆動して色彩に対応した色情報信号をレーザパルス信号として出力させるためのＬＥＤドライバと、前記ペン先端接触スイッチ／サンプリングライト／接触スイッチ／カラーログ切換ボタン／変調回路／色識別回路／サンプリングカラー表示部他を制御する制御回路とを備える。
特開２００２−２２５３７号公報 特開２００５−１６４３００号公報 特開２００４−８６４８８号公報

上記特許文献１，２に記載のカラーセンサ装置おいては対象物に照射する光源が2個に限られてカラーセンサ装置の対象物との当接角度により判別される色情報の変動が大きくなる不具合があり、特許文献３に記載のカラーセンサ装置では外部の光が遮蔽されない構造であるのでやはり、判別される色情報の変動が大きくなる不具合がある。また、特許文献１−３に記載のいずれのカラーセンサ装置においても、カラーセンサ装置の操作者に色測定の終了を通知する簡便な視認表示がなかったので、操作者により色情報の変動が大きくなる不具合がある。

従って、本発明の目的は上記の課題を解決あるいは軽減しつつ、使用に便利で、精度の高い簡易なカラーセンサ装置を提供することである。

上記課題を解決するためのカラーセンサ装置は、測定対象に照射光を提供する光照射手段と、前記測定対象からの反射光を受光するカラーセンサ素子とを含むカラーセンサ装置であって、前記測定対象上で前記照射光の照射領域を包囲して位置するように、前記照射光を前記測定対象へ導くライトガイドを、前記光照射手段と前記カラーセンサ素子と一体化して設け、前記ライトガイドが前記カラーセンサ素子より前記照射領域側に延伸したことを特徴とする。

そして、前記光照射手段は前記照射光を提供する照射発光素子を備え、白色発光ダイオードや赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子を含む構成とすることができる。

また、前記ライトガイドは、前記カラーセンサ装置の外部からの外部環境光を内部に導入して前記照射光の全部あるいは一部とすることもできる。

さらに、前記ライトガイドの少なくとも一部は、前記カラーセンサ装置の該一部を除く部分に対して摺動可能にばね付勢され、前記測定対象に対向する先端を備え、前記摺動に応じて前記カラーセンサ装置の前記部分に対して位置決めがなされ、該位置に応じて前記カラーセンサ装置が発揮可能な機能の一部を変更するスイッチが含まれ得る。

また、前記ライトガイドの前記一部は、前記カラーセンサ装置の外部から視認可能な部分を含み、前記スイッチの切り替え動作に伴い、前記視認可能な部分から前記照射光とは異なる色の表示光を前記カラーセンサ装置の外部へ出射するための該表示光を前記ライトガイドに供給するための表示用発光素子がさらに含まれるようにもできる。

そして、前記カラーセンサ素子、前記照射発光素子及び前記表示発光素子は、単一の基板上に実装される。

さらに、前記カラーセンサ素子が検出した前記反射光に関連する信号と、前記カラーセンサの動作状態を表す信号の少なくとも一方を前記カラーセンサ装置の外部に出力するための、あるいは、前記カラーセンサ装置の動作を制御するための信号を前記カラーセンサ装置へ入力するための、少なくともその一方をおこなうためのコネクタ装置、又は前記反射光に関連した情報を記憶する記憶装置のいずれか一方あるいは双方をさらに備えることもできる。

本発明により、使用に便利で、精度の高い簡易なカラーセンサ装置を提供することが出来る。

その他の本発明の特徴、効果の詳細については、以下の説明から明瞭となる。

以下に記載する本発明の実施形態は、本発明を理解するためのものであり、本発明を実施形態に限定するためのものではない。そのため、装置やその要素の寸法や形状は実際に製造される装置や要素との寸法や形状と特定の幾何学的関係を持つことを意図していない。また、完全に一致するものではないが、本発明の理解に支障がないと考えられる範囲で、同様の機能を発揮する装置やその構成要素には同じ参照番号を付してある。また、以下の実施例の説明では、構成要素を接続する配線や電気，機械的作用要素は発明の理解に必要な範囲のみを記載している。又、従来技術に属する部分の説明は省略されるか簡略化されている。

図１は本発明の一実施例のカラーセンサ装置１００の概略断面図である。図１の装置には、測定対象２とその表面２Ｓ、測定対象２に照射光Ｌ２（後述）を提供する光照射手段の照射発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）４、測定対象２からの反射光を受光するカラーセンサ素子６、照射光Ｌ２を前記測定対象２へ導くライトガイド１０を、一体化して含み、ライトガイド１０の頭部１０ａがカラーセンサ素子６の頭部より照射領域側に延伸した該頭部１０ａの部分から照射光を照射する。

カラーセンサ装置１００の構成要素を一体化するとともに、手持ち式とするため、円筒形の把持部８に摺動可能にライトガイド１０を同軸整列させてはめ込みばね１２でつながれるとともに、ＬＥＤ４、カラーセンサ素子６、測定開始可能状態を検出するスイッチ１４、測定状況を外部特に測定者に通知するための表示発光素子であるＬＥＤ１２、装置１００の制御や外部との信号のやり取りを行なう制御回路を含む回路素子２２、コネクタ装置２０がプリント板１８に搭載され、該プリント板１８が把持部８の後部より収納されて台座部８ｄとプレスフィット挿入される裏蓋２６により固定される。また、入射光（反射光など）を収束するレンズ３０がライトガイドの内腔に一体成型、接着、プレスフィットなどで固定されている。

ここで、測定対象２は固体、液体、あるいは気体のいずれでもよく、精度をあまり問題にしなければ、発光体でもよいことは、以下に説明する本発明の好適な実施例の構成動作から明瞭であると考えるが、本願発明の以下の説明では、測定対象２は紙や板、布、あるいは液体などの照射光に対する反射光を生じる物体とする。測定対象の表面２Ｓは好ましくは平面として考えてもよい状態にあるものとする。

ライトガイド１０は把持部８と軸ＣＡを共有して同軸配置される円筒状であり、内面は円筒となっており、測定対象２の表面２Ｓに当接する先端から後部へ、同一半径の内面を共有する頭部１０ａ、凹部１０ｂ、凸部１０ｃ、尾部１０ｄを備える。頭部１０ａの外面は先端部から壁厚を漸次増加させ一定の厚さとするようにその半径を増大させ一定の半径達してさらに一定距離伸長する。凹部１０ｂは頭部１０ａに半径を減少させて続き一定長さを有する。凹部１０ｂは頭部１０ａに半径を減少させて続き一定長さを有する。凹部１０ｂに続く凸部１０ｃは頭部１０ａの最後尾半径で一定距離伸長し、凹部１０ｂの半径に等しい尾部１０ｄに接続する。なお、凸部１０ｃは方位角方向の一部範囲で外面の半径が小さくなり、尾部１０ｄのそれと等しくなり、残余部を残す。また、頭部１０ａの先端部は平面である表面２Ｓに隙間なく接触するように、また、手持ち作業がしやすいように、先端部に密着する平面が軸ＣＡに直交する直線を含む平面とされ、該平面の法線に対して軸ＣＡが、たとえば３０度の角度をなすようにされる。

ライトガイド１０は実質的に透明な材料、たとえばプラスチックからなり、インジェクションモールド、切削加工などで作り出される。レンズ３０も同時に生成される場合もあれば、別途調製したレンズを接着、プレスフィットなどで固定してもよい。カラーセンサ装置の外部からの外部環境光（周囲光）を内部に導入して前記照射光の全部あるいは一部とすることも場合によりおこなえるが、好ましくは外面に不透明は塗膜や皮膜を形成して壁内の通過光に対しては反射材となり、外部の周囲光はなるべくライトガイド１０内に侵入しないようにする。頭部１０ａの先端の近傍において不透明は塗膜や皮膜をわずかに除去し、ライトガイド１０の壁内の光を漏洩させ外部への信号とする場合もある。もちろん尾部１０ｄの後端部は照射発光素子４からの光をライトガイド１０の壁内に導くように透明のままとされなければならない。

把持部８は、ライトガイド１０側から後部へ、同一半径の外面を共有して、それぞれの内面がそれぞれ一定半径を有する、頭部８ａ、凸部８ｂ、凹部８ｃ、台座部ｄ、尾部８ｅを備える。頭部８ａの内面の半径はライトガイドの外面を収容できるようにされ、続く凸部８ｂの内面の一定半径は凹部１０ｂの外面の半径より大きく頭部１０ａの最後尾半径より小さい。次の凹部８ｃの内面の一定半径は頭部８ａの一定半径に等しく凸部１０ｃの外面の半径より小さい。台座部８ｄの内面の一定半径は凸部８ｂの内面の一定半径に等しく、尾部８ｅの内面の一定半径は台座部８ｄの内面の一定半径よりやや大きくプリント板１８を支持する台座部８ｄの後端面を棚として提供する。なお、凸部８ｂは方位角方向の一部範囲で内面の半径が大きくなり、頭部８ａのそれと同じ溝部を有する。

把持部８や裏蓋２６は、ライトガイド１０と同様に構成してもよいが、不透明な材料によりあるいは金属で構成してもよい。把持部８を通して表示用の光を外部に出力する構成とする場合には、該光を通過させる孔やその孔に挿入して光を外部に導く導光片１６ｘを備えることが望ましい。また、尾部８ｅには電磁妨害波源となりやすい集積回路等が収納されやすいので、把持部８を金属で構成したり、導電ペーストを塗布したり、部分シールドを内蔵させることが有利な場合もある。

組み立ては、次のようにおこなう。まず、所要部品を搭載したプリント板１８を把持部８の尾部８ｅの腔に収納しケーブル２８をコネクタ装置２０に接続して裏蓋２６をはめ込んで固定する。コイルばねや板ばね１２を巻き戻して凹部１０ｂにとりつけ脱落しないようにするか、板ばね１２を凸部８ｂ上におく、ついで、凸部８ｂの溝部に凸部１０ｃの残余部が整列するようにしてライトガイド１０を把持部８に押し込み、相互に一定方位角回転させて離せば、図１に図示の状態でライトガイド１０と把持部８は連結される。

色情報の測定中におけるカラーセンサ装置１００の先端部（プリント板１８より先端にある部分）の動作は次のようになる。
（イ）カラーセンサ装置１００の把持部８を持ちライトガイド１０の先端が測定対象に接触せず自由端となっている場合では、ばね１２により把持部８とライトガイド１０は互いに離隔するように付勢され摺動して凸部８ｂ、１０ｃが当接する相対位置で停止する。このとき、スイッチ１４はライトガイド１０から離れ開放（閉成）状態であり、測定可能状態にないことを示す。したがってＬＥＤ４、１６も消灯あるいは待機点灯（特定の第１の態様の点滅点灯）をおこないカラーセンサ素子６は動作、非動作のいずれでもよい。省電力が望ましい場合は、消灯、非動作が選ばれよう。
（ロ）ライトガイド１０の先端が測定対象に接触してからさら把持部８が測定対象側に移動させられると尾部１０ｄの後端がスイッチ１４に接触してスイッチ１４は切り換えられて閉成（開放）状態に変化する。スイッチ１４はカラーセンサ装置１００が発揮可能な機能の一部を変更する信号源となり、必要な機能の変更を開始させる。スイッチ１４の切り替えに応じてＬＥＤ４、１６は点灯あるいは動作点灯（特定の第２の態様の点滅点灯）を行なう。カラーセンサ素子６は動作状態に転ずる。さらに把持部８が測定対象側に移動させられると、凸部１０ｃが台座部８ｄに当接する相対位置で停止する。ＬＥＤ４からの光はライトガイド１０の壁を先端に向かって進み、先端部から壁の外面にしたがってライトガイド１０先端中心に向かって進行し表面２Ｓの照射領域に到達する。ＬＥＤ４からの照射光は出射時ほぼ点であったものがライトガイド１０を進行するにつれて、ＬＥＤ４の指向角（viewing angle）とライトガイド１０の長さにより、壁の中で広がり先端のほぼ全周から複数周回するまでに広がる。照射領域で反射された光はカラーセンサ素子６に随意選択のレンズ３０により収束され、色情報がＲＧＢ信号に変換される。ＬＥＤ１６も点灯状態を示して測定中であることを通知するようにしてもよい。
（ハ）測定の進行に伴いＬＥＤ４、１６の点灯強度の調整、点灯態様のさらなる変化がおこなわれてもよい。たとえば、測定が完了前に消灯していたＬＥＤ１６が点灯したり、ＬＥＤ４，１６の点滅状態が変化したりする。
（ニ）測定の完了が通知されると測定者はライトガイド１０の先端を測定対象２から離し、上記（イ）の状態に復帰する。測定が不調の場合は、ライトガイド１０の先端と測定対象２の表面２Ｓとの接触状況を変えるなどの調整を試みてから上記（イ）の状態に復帰する。なお、ＬＥＤ４の点滅がカラーセンサ装置１００先端、上記孔や導光片１６ｘなどから視認できるときは、ＬＥＤ１６を省略できる効果がえられよう。

図２は本発明の一実施例のカラーセンサ装置２００の概略断面図である。図２の装置は測定動作においてカラーセンサ装置１００とほぼ同様であり、構成の違いについて重点的に説明する。カラーセンサ装置２００では、ライトガイド１０は鉛筆を研いで芯を抜いたように、先端が頭部１０ａｘにおいて一定半径の外面が直線的に内面に接続している。進行してきた照射光はこの直線的部分においてほぼ全反射して測定対象２の平面２Ｓへ進行する。カラーセンサ装置２００では、カラーセンサ装置１００で照射領域の調整がより簡単になることが期待される。また頭部１０ａｘには不透明の外筒１１がはめ込まれて、照射領域の面積を調整できるようになっている。必要に応じて把持部８の外面にも不透明化のための塗膜等の手段９が設けられる。外筒１１はライトガイド１０に対して軸ＣＡ方向での移動が可能としてもよく、その場合、測定対象２の表面２Ｓに応じての該移動の距離を調整して色情報の測定を最適化することもできる。

把持部８は、尾部８ｅには更なるプリント板３２がスペーサ２４を介して収納される。プリント板３２にはさらなる回路素子（追加メモリなど）や電源（電池、蓄電池等を含む）４０などが搭載され、コネクタ装置２０は軸ＣＡと整列する位置に移動搭載されて裏蓋２６が尾部８ｅに螺合取り付けも可能にされている。スペーサ２４は裏蓋２６がプリント板３２を押し付ける圧力に抗しつつプリント板１８，３２間の間隙を所定値に保つとともに、プリント板１８，３２間の電気接続や光接続の手段をも提供しえることが望ましい。カラーセンサ装置２００にはさらに既設あるいは追加のＬＥＤ４ａがプリント板１８に搭載されているが、以下において図２Ａを参照して説明する。

図２Ａは図２のカラーセンサ装置２００のプリント板１８を、カラーセンサ装置２００の先端から軸ＣＡの方向に見た図である。図２ＡのＡ−Ａ断面が図２の断面に一致する。図２Ａの構成は一例であり、多くの変形が可能であり、カラーセンサ装置１００にも同様に適用できる変形が得られることは明瞭と考える。軸ＣＡが通る中央にカラーセンサ素子６が搭載され、その周囲で、点線で輪郭が示されたライトガイド１０の後端面に対向する位置にＬＥＤ４、４ａ、スイッチ（特にそのアクチュエータレバー）１４が搭載され，ＬＥＤ１６やその他の素子ｘｘが適宜配置搭載されている。図２ＡにはＬＥＤ１６からの光を外部に導く導光片１６ｘも示されている。

カラーセンサ装置１００、２００に使用する電気／光学部品・素子・装置は表面実装型のものが望ましい。そして照射光を発する照射発光素子は白熱電球や他の発光素子も考えうるが、ＬＥＤ（発光ダイオード）が望ましく、赤色発光素子として赤色ＬＥＤ、緑色発光素子として赤色ＬＥＤ、青色発光素子として青色ＬＥＤ、白色発光素子として白色ＬＥＤがのぞましい。たとえば、アジレント・テクノロジー株式会社から販売されているものが使用できる。カラーセンサ素子６としてＨＤＪＤ−Ｓ７２２−ＱＲ９９９カラー・センサ、ＬＥＤ４，４ａとしてＨＳＭＦ−Ｃ１１４三色（ＲＧＢ：赤色緑色青色）発光ダイオードやＨＳＭＷシリーズの白色発光ダイオード、ＬＥＤ１６としてＨＳＭＧ（〜Ｑ）−Ｃ１１０緑色発光ダイオード（側方発光）が用いられる。また、スイッチ１４としては、オムロン株式会社から販売されているＳＭＤタイプのスイッチや形Ｂ３Ｄなどが使えよう。カラーセンサ装置１００，２００の発揮可能な機能の一部がスイッチ１４の状態により変更される。

図２Ａでは、二個のＬＥＤ４，４ａが搭載され、より強く、方位角方向での均一性のよい照射光を得る構成であるが、一個のＬＥＤ４のみとしてもよく、また、ＬＥＤ１６をも照射光用のＬＥＤで置き換え再配置する構成も可能である。なお、ＬＥＤ１６を照射光用のＬＥＤで置き換えた場合は、導光片１６ｘを延伸して該照射光用のＬＥＤからの光を外部に取り出す構成も可能である。また、ＬＥＤ４，４ａをＲ（赤色）、Ｂ（青色）発光のＬＥＤとし、ＬＥＤ１６をＧ（緑色）発光のＬＥＤとして、ＬＥＤ１６の光を照射光と兼用にすることでもよい。

つぎに、図３を参照して、カラーセンサ装置１００、２００等を含む本発明の一実施例であるカラーセンサ装置３００の使用態様１を説明する。

測定対象２等の測定対象３０２には外部周囲光Ｌ１とＬＥＤ４，４ａ等を服務の光照射手段３０４からの照射光Ｌ２が照射されて、反射光Ｌ３が生成される。反射光Ｌ３を受光したカラーセンサ素子６を含むカラーセンサ３０６は反射光Ｌ３に応じてその色情報をあらわすＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）成分毎のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ３２２ａに供給する。Ａ／Ｄコンバータ３２２ａは、受信したアナログ信号をデジタル化して、制御回路３２２ｂに供給する。制御回路３２２ｂはスイッチ１４等のスイッチ３１４の状態が測定可能状態であることを確認しデジタル化されたＲ（赤色）Ｇ（緑色）Ｂ（青色）成分信号（以下においてデジタルＲＧＢ信号と称することがある。）を内蔵あるいは外付のメモリに格納したり、Ｉ／Ｏ装置（ＵＳＢ規格やシリアル規格や他のＩ／Ｏ規格に準じた、あるいは特設の装置）を介してケーブル２８等のインタフェースケーブル３２８に出力する。インタフェースケーブル３２８を介してデジタルＲＧＢ信号を受信したホスト装置（各種計算機、携帯用電子機器等）３５０は一般に内蔵するアプリケーションソフト等に応じてデジタルＲＧＢ信号を検査、変換、処理して、表示器３５４に必要な関連情報の表示、表示の変更をおこない、入力装置３５２からの（使用者等による）外部入力を反映した指令信号を、インタフェースケーブル３２８を介して制御回路３２２ｂに返送することができる。ＬＥＤ１６等を含む表示手段３１６は外部に表示光を出射することが可能で、スイッチ３１４に即応して測定状態を表示したり、制御回路３２２ｂの指令により点灯状態を変更したりする。カラーセンサ３０６が検出した反射光Ｌ３に関連する信号やカラーセンサ３０６の動作状態を表す信号がホスト装置３５０に送られる。また、メモリにはデジタルＲＧＢ信号のほかに制御用の命令や校正データ等が格納されてもよく、その内容はホスト装置３５０から読み出せるようになっていることが望ましい。

上記使用態様１ではカラーセンサ装置３００への供給電力はインタフェースケーブル３２８を介してあるいは内臓のバッテリや電池４０から、あるいは双方から得られる。また、Ａ／Ｄコンバータ３２２ａと制御回路３２２ｂとは同一集積回路３２２内に含まれることもある。Ａ／Ｄコンバータ３２２ａと制御回路３２２ｂの機能とホスト３５０の機能の案分はすべてをホスト３５０に割り振る案からカラーセンサ装置３００に固有の機能を全てカラーセンサ装置３００側に割り振る案まで性能と費用の兼ね合いで決定できよう。また、デジタルＲＧＢ信号のレベルに応じて、制御回路３２２ｂは経路３６０を介してカラーセンサ３０６の感度を変更することも可能である。さらに、省電力を図るためカラーセンサ装置３００への供給電力の一部はパルス化されてもよく、パルス化された電力供給の姿態は適宜変更されて外部への表示信号も兼ねることも可能である。また、表示手段３１６からの表示光Ｌ１はカラーセンサ装置３００の待機、測定中、測定終了、異常発生に応じて、時々点灯、時々消灯、連続点灯、規則正しく点灯消灯などと動作してもよい。

つぎに、図４を参照して上記使用態様１でカラーセンサ装置３００をカラーセンサ装置４００とした使用態様２について、上記使用態様１とは異なる部分について重点的に説明する。カラーセンサ装置４００では、光照射手段３０４が制御回路３２２ｂからの指令により表示光Ｌ４を送出するか表示情報を照射光Ｌ２上に表現するかその双方をおこなうものであり光照射・表示手段３７０として表され、たとえば、ＬＥＤ１６は省略される。光照射・表示手段３７０から表示光Ｌ４を送出する場合は照射光の一部が導光片１６ｘなどへ漏洩分与される。光照射・表示手段３７０が表示情報を照射光Ｌ２上に表現する場合は、上記のように、照射光Ｌ２をカラーセンサ装置４００の待機、測定中、測定終了、異常発生に応じて、時々点灯、時々消灯、連続点灯、規則正しく点灯消灯などと動作させる。スイッチ３１４はカラーセンサ装置４００が発揮可能な機能の一部を変更する信号源となる。

以上実施例のいくつかについて説明したが、実施例についての種々の変更が可能である、説明した機能が発揮されえる範囲内での変更は本発明の範囲内に含まれると考える。特に、平面、直線ほかの単純化した幾何学図形で説明した部分では、それら図形のかなりの変形が可能であることに留意されたい。

また、本発明のカラーセンサ装置の校正は、標準表面を測定対象表面として測定を行ない、該標準表面の色を測定するようにカラーセンサ素子６の設定を調整して制御回路２２のメモリに記憶して維持する方法で可能な場合もある。

本発明の一実施例のカラーセンサ装置１００の概略断面図である。 本発明の他の一実施例のカラーセンサ装置２００の概略断面図である。 図２のカラーセンサ装置２００のプリント板１８を、カラーセンサ装置２００先端から軸ＣＡの方向に見た図である。 本発明の一実施例のカラーセンサ装置の機能ブロックと信号の経路を示すブロック図である。 図３のカラーセンサ装置の一部変更実施例を示すブロック図である。

符号の説明

１００、２００,３００ カラーセンサ装置
２（２Ｓ） 測定対象（表面）
４、４ａ ＬＥＤ（発光ダイオード），発光素子（光照射手段）
６ カラーセンサ素子
８（８ａ；８ｂ；８ｃ；８ｄ；８ｅ） 把持部（頭部；凸部；凹部；台座部；尾部）
９ 不透明手段
１０（１０ａ、１０ａｘ；１０ｂ；１０ｃ；１０ｄ） ライトガイド（頭部；凹部；凸部；尾部）
１１ 外筒
１２ ばね
１４ スイッチ
１６ ＬＥＤ、表示用発光素子
１６ｘ 導光片
１８、３２ プリント板
２０ コネクタ装置
２２ 回路素子（制御回路）
２４ スペーサ
２６ 裏蓋
２８ インタフェースケーブル、ケーブル
３０ レンズ
４０ バッテリ、電池
３０４ 光照射手段
３０６ カラーセンサ
３１４ スイッチ
３１６ 表示手段
３２２ａ Ａ／Ｄコンバータ
３２２ｂ 制御回路
３５０ ホスト装置
３５２ 入力装置
３５４ 表示器
３５６ アプリケーションソフト
３６０ 制御線
３７０，３８０ 光照射・表示手段
ＣＡ 中心軸
Ｉ／Ｏ 入出力インターフェース
Ｌ１−Ｌ４ 光（経路）
ＸＸ 追加素子

Claims (10)

1. 測定対象に照射光を提供する光照射手段と、前記測定対象からの反射光を受光するカラーセンサ素子とを含むカラーセンサ装置において、
   前記測定対象上で前記照射光の照射領域を包囲して位置するように、前記照射光を前記測定対象へ導くライトガイドを、前記光照射手段と前記カラーセンサ素子と一体化して設け、前記ライトガイドが前記カラーセンサ素子より前記照射領域側に延伸したことを特徴とするカラーセンサ装置。
2. 前記光照射手段は前記照射光を提供する照射発光素子を備えることを特徴とする請求項１に記載のカラーセンサ装置。
3. 前記照射発光素子が白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項２に記載のカラーセンサ装置。
4. 前記照射発光素子が少なくとも赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子を含むことを特徴とする請求項２に記載のカラーセンサ装置。
5. 前記ライトガイドは、前記カラーセンサ装置の外部からの外部環境光を内部に導入して前記照射光の全部あるいは一部とすることを特徴とする請求項１に記載のカラーセンサ装置。
6. 前記ライトガイドの少なくとも一部は、前記カラーセンサ装置の該一部を除く部分に対して摺動可能にばね付勢され、前記測定対象に対向する先端を備えることを特徴とする請求項１に記載のカラーセンサ装置。
7. 前記ライトガイドの前記一部は、前記摺動に応じて前記カラーセンサ装置の前記部分に対して位置決めがなされ、該位置に応じて前記カラーセンサ装置が発揮可能な機能の一部を変更するスイッチが含まれることを特徴とする請求項６に記載のカラーセンサ装置。
8. 前記ライトガイドの前記一部は、前記カラーセンサ装置の外部から視認可能な部分を含み、前記スイッチの切り替え動作に伴い、前記視認可能な部分から前記照射光とは異なる色の表示光を前記カラーセンサ装置の外部へ出射するための該表示光を前記ライトガイドに供給するための表示用発光素子がさらに含まれることを特徴とする請求項７に記載のカラーセンサ装置。
9. 前記カラーセンサ素子、前記照射発光素子及び前記表示発光素子は、単一の基板上に実装されることを特徴とする請求項８に記載のカラーセンサ装置。
10. 前記カラーセンサ素子が検出した前記反射光に関連する信号と、前記カラーセンサの動作状態を表す信号の少なくとも一方を前記カラーセンサ装置の外部に出力するための、あるいは、前記カラーセンサ装置の動作を制御するための信号を前記カラーセンサ装置へ入力するための、少なくともその一方をおこなうためのコネクタ装置、又は前記反射光に関連した情報を記憶する記憶装置のいずれか一方あるいは双方をさらに備えことを特徴とする請求項１に記載のカラーセンサ装置。

Images