JP2559815B2 - 色識別装置 - Google Patents
色識別装置Info
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- JP2559815B2 JP2559815B2 JP63169111A JP16911188A JP2559815B2 JP 2559815 B2 JP2559815 B2 JP 2559815B2 JP 63169111 A JP63169111 A JP 63169111A JP 16911188 A JP16911188 A JP 16911188A JP 2559815 B2 JP2559815 B2 JP 2559815B2
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- Japan
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- liquid crystal
- color
- light
- photoelectric conversion
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オプトエレクトロニクスおよび画像工学等
を用いて被検査物の色を識別する色識別装置に関し、特
に光スペクトルを利用した色識別装置に関する。
を用いて被検査物の色を識別する色識別装置に関し、特
に光スペクトルを利用した色識別装置に関する。
従来の色識別装置はRGB3色分解型あるいは分光計型で
ある。第３図はRGB3色分解型の色識別装置の構成を示
す。駆動回路１により点燈された光源２より発光された
白色光は、光源レンズ３により集光され投光ファイバ４
を経て投光レンズ５を通り、被検査物６に投光される。
被検査物６からの反射光は受光レンズ７により集光され
受光ファイバ８に入射し、この受光ファイバ８を通過す
る反射光は赤、緑，青の３チャンネルの信号系統に分か
れてそれぞれ信号処理が行なわれる。
ある。第３図はRGB3色分解型の色識別装置の構成を示
す。駆動回路１により点燈された光源２より発光された
白色光は、光源レンズ３により集光され投光ファイバ４
を経て投光レンズ５を通り、被検査物６に投光される。
被検査物６からの反射光は受光レンズ７により集光され
受光ファイバ８に入射し、この受光ファイバ８を通過す
る反射光は赤、緑，青の３チャンネルの信号系統に分か
れてそれぞれ信号処理が行なわれる。
まず、赤（Ｒ）系統ではレンズ9Rで集光された反射光
は赤フィルタ10Rを通過して受光デバイス11Rに入り光電
変換されて電気信号（アナログ信号）となり増幅器12R
で増幅される。次いでA/D変換器13Rでディジタル信号に
変換され、データメモリ14Rに格納される。レンズ9Rか
らデータメモリ14Rまでが赤（Ｒ）系統の信号処理回路
である。
は赤フィルタ10Rを通過して受光デバイス11Rに入り光電
変換されて電気信号（アナログ信号）となり増幅器12R
で増幅される。次いでA/D変換器13Rでディジタル信号に
変換され、データメモリ14Rに格納される。レンズ9Rか
らデータメモリ14Rまでが赤（Ｒ）系統の信号処理回路
である。
同様にして、緑（Ｇ）系統ではレンズ9G,緑フィルタ1
0G,受光デバイス11G,増幅器12G,A/D変換器13Gにより信
号処理されてデータメモリ14Gに格納される。
0G,受光デバイス11G,増幅器12G,A/D変換器13Gにより信
号処理されてデータメモリ14Gに格納される。
また、青（Ｂ）系統でもレンズ9B,青フィルタ10B,受
光デバイス11B,増幅器12B,A/D変換器13Bにより信号処理
が行なわれてデータメモリ14Bに格納される。
光デバイス11B,増幅器12B,A/D変換器13Bにより信号処理
が行なわれてデータメモリ14Bに格納される。
データメモリ14R,14G,14BのR,G,Bのデータは色演算部
（マイクロコンピュータ）15にて、 等の演算が行なわれた色の判定がなされる。
（マイクロコンピュータ）15にて、 等の演算が行なわれた色の判定がなされる。
近年、FA（ファクトリーオートメーション）およびOA
（オフィスオートメーション）等における各種用途に色
識別装置を適用するというニーズが高まっている。特に
FAにおいては生産現場等で広範囲にわたって使うため
に、次のような問題点が指摘されている。
（オフィスオートメーション）等における各種用途に色
識別装置を適用するというニーズが高まっている。特に
FAにおいては生産現場等で広範囲にわたって使うため
に、次のような問題点が指摘されている。
色識別性能（色差識別能力）あるいは適用波長域が十
分ではない。
分ではない。
生産ラインでの処理速度として遅い。
装置全体の価格が高価である。
上述の３色分解型の色識別装置の場合およびが指
摘されている。また、分光計型の装置の場合はおよび
が指摘されている。
摘されている。また、分光計型の装置の場合はおよび
が指摘されている。
本発明の目的は上述の問題点を解決し、色識別性能が
よく、処理速度が速く、かつ構成が簡単で経済性の高い
色識別装置を提供することにある。
よく、処理速度が速く、かつ構成が簡単で経済性の高い
色識別装置を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、被検査
物に白色光を照射する光源系と、偏光子と検光子とで液
晶を挟むことによって形成された液晶エレメントがアレ
イ状に配列された液晶セルと、光電変換エレメントがア
レイ状に配列され、液晶セルと一体構造をなす光電変換
部と、選択された特定波長領域内の特定波長の光を通過
させるように、互いに異なる電圧を液晶エレメントのそ
れぞれに印加する液晶駆動回路と、光電変換して得られ
た電気信号を特定波長間の相関値に基づいて演算処理す
る際に、所定の色彩パラメータを選択して演算処理を行
なう色演算部とを具える。
物に白色光を照射する光源系と、偏光子と検光子とで液
晶を挟むことによって形成された液晶エレメントがアレ
イ状に配列された液晶セルと、光電変換エレメントがア
レイ状に配列され、液晶セルと一体構造をなす光電変換
部と、選択された特定波長領域内の特定波長の光を通過
させるように、互いに異なる電圧を液晶エレメントのそ
れぞれに印加する液晶駆動回路と、光電変換して得られ
た電気信号を特定波長間の相関値に基づいて演算処理す
る際に、所定の色彩パラメータを選択して演算処理を行
なう色演算部とを具える。
本発明においてはECB（複屈折制御）形液晶エレメン
トをアレイ状に配列した液晶セルを用いて被検査物から
の反射光を多色分解して被検査物の色を識別するように
したことにより、色差識別能力が高い装置を得ることが
できる。また、可視光に限らず、赤外領域あるいは紫外
領域において光スペクトル的に特徴のある被検査物の色
を識別することもできる。
トをアレイ状に配列した液晶セルを用いて被検査物から
の反射光を多色分解して被検査物の色を識別するように
したことにより、色差識別能力が高い装置を得ることが
できる。また、可視光に限らず、赤外領域あるいは紫外
領域において光スペクトル的に特徴のある被検査物の色
を識別することもできる。
各液晶エレメント16Dによる各光学フィルタの波長域
は、連続した波長領域すべてではなく、色識別に効果の
大きい限定した波長領域のみの光学フィルタ群を選択す
るようにする。例えば、赤色および黄色の近傍の波長領
域のみの光学フィルタ群が形成されるように、液晶駆動
回路の駆動電圧を設定して原始データの個数を限定す
る。
は、連続した波長領域すべてではなく、色識別に効果の
大きい限定した波長領域のみの光学フィルタ群を選択す
るようにする。例えば、赤色および黄色の近傍の波長領
域のみの光学フィルタ群が形成されるように、液晶駆動
回路の駆動電圧を設定して原始データの個数を限定す
る。
選定される波長領域すなわち各液晶エレメントに印加
する電圧は液晶駆動回路の諸元を選ぶことによって自由
に変更することができる。
する電圧は液晶駆動回路の諸元を選ぶことによって自由
に変更することができる。
色彩パラメータ群として各波長間の相関値（例えば比
率等）を原始データから演算する際に効果の大きい色彩
パラメータのみを選択することにより演算時間を短縮す
ることができる。
率等）を原始データから演算する際に効果の大きい色彩
パラメータのみを選択することにより演算時間を短縮す
ることができる。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例の構成を示す。第１図（Ａ）
において第３図と同様の個所には同一の符号を付す。第
２図は液晶セルの光透過率と波長との関係を示す。
において第３図と同様の個所には同一の符号を付す。第
２図は液晶セルの光透過率と波長との関係を示す。
16は液晶セルであり、第１図（Ｂ）に示すように複数
の液晶エレメント16Dがアレイ状に配列されている。16A
は液晶層、16Bは偏光子アレイ、16Cは検光子アレイであ
る。液晶セルは色々な種類があって主として光のオン，
オフ制御に用いられる。液晶セル16を構成する複数の液
晶エレメントは特定波長で透過率が高く、印加電圧によ
って透過する特定波長を可変にでき、光学フィルタの機
能を有するものを用いる。すなわち、Ｎ個の液晶エレメ
ントは第２図に示すようにそれぞれの印加電圧V1V2…VN
値（特定波長λ１λ２…λＮ）に対応して透過率Ｆがそ
れぞれFV1FV2…FVNとなるように制御が可能であり、各F
Viは特定波長λｉで透過率がピークとなるような複数の
光学フィルタを形成する。
の液晶エレメント16Dがアレイ状に配列されている。16A
は液晶層、16Bは偏光子アレイ、16Cは検光子アレイであ
る。液晶セルは色々な種類があって主として光のオン，
オフ制御に用いられる。液晶セル16を構成する複数の液
晶エレメントは特定波長で透過率が高く、印加電圧によ
って透過する特定波長を可変にでき、光学フィルタの機
能を有するものを用いる。すなわち、Ｎ個の液晶エレメ
ントは第２図に示すようにそれぞれの印加電圧V1V2…VN
値（特定波長λ１λ２…λＮ）に対応して透過率Ｆがそ
れぞれFV1FV2…FVNとなるように制御が可能であり、各F
Viは特定波長λｉで透過率がピークとなるような複数の
光学フィルタを形成する。
液晶セル16を構成する各液晶エレメント16DはECB（複
屈折制御）電気光学効果を有する液晶16AAを偏光子16BB
と検光子16CCとで挟んだ層構造となっている。ECB形液
晶エレメント16Dにおいては、電圧印加時には、液晶分
子は電場に対して傾斜するので、偏光子16BBを通過した
入射直線偏光は複屈折により楕円偏光に変化し、一部の
光が検光子16CCを通過することで透過光が着色する。
屈折制御）電気光学効果を有する液晶16AAを偏光子16BB
と検光子16CCとで挟んだ層構造となっている。ECB形液
晶エレメント16Dにおいては、電圧印加時には、液晶分
子は電場に対して傾斜するので、偏光子16BBを通過した
入射直線偏光は複屈折により楕円偏光に変化し、一部の
光が検光子16CCを通過することで透過光が着色する。
入射光が白色の場合、検光子16CCを通過する光は干渉
現象で印加電圧の大きさに対応して種々に着色する。本
発明の色識別装置は、ECB形液晶における以上のような
特性を利用した多色分解型の装置である。
現象で印加電圧の大きさに対応して種々に着色する。本
発明の色識別装置は、ECB形液晶における以上のような
特性を利用した多色分解型の装置である。
17は液晶駆動回路であり、電圧V1V2…VNを液晶セル16
を構成するＮ個の液晶エレメント16Dそれぞれに印加す
る。
を構成するＮ個の液晶エレメント16Dそれぞれに印加す
る。
18はライトガイドであり、被検査物６からの反射光を
液晶セル16に導く。
液晶セル16に導く。
19は光電変換部であり、Ｎ個の光電変換エレメントが
液晶エレメント16Dと１対１に対応してアレイ状に配列
されている。光電変換部19と液晶セル16とはレンズ９を
挟んで一体構造になっている。
液晶エレメント16Dと１対１に対応してアレイ状に配列
されている。光電変換部19と液晶セル16とはレンズ９を
挟んで一体構造になっている。
投光系統は従来と同様であり、駆動回路1,光源2,光源
レンズ3,投光ファイバ4,投光レンズ５から出射された白
色光は被検査物６に投光される。被検査物６から反射光
は受光レンズ７により集光されライトガイド18に入射
し、ライトガイド18を通過するが以降の信号系統は１系
統だけでよい。ライトガイド18を通過した反射光は液晶
セル16に入る。
レンズ3,投光ファイバ4,投光レンズ５から出射された白
色光は被検査物６に投光される。被検査物６から反射光
は受光レンズ７により集光されライトガイド18に入射
し、ライトガイド18を通過するが以降の信号系統は１系
統だけでよい。ライトガイド18を通過した反射光は液晶
セル16に入る。
液晶セル16の各液晶エレメント16Dの検光子16CCを通
過した光はレンズ９によって集光され、光電変換アレイ
19に導かれ、電気信号（アナログ信号）に変換される。
続いて増幅器12で増幅されたのちA/D変換器13に入力さ
れる。前記電気信号（アナログ信号）はA/D変換器13に
てディジタル信号となり一旦データメモリ14に格納され
たのち、順次マイクロコンピュータにより構成された色
演算部15へ送られ、種々の演算によって色彩データが算
出され被検査物６の色の判定がなされる。
過した光はレンズ９によって集光され、光電変換アレイ
19に導かれ、電気信号（アナログ信号）に変換される。
続いて増幅器12で増幅されたのちA/D変換器13に入力さ
れる。前記電気信号（アナログ信号）はA/D変換器13に
てディジタル信号となり一旦データメモリ14に格納され
たのち、順次マイクロコンピュータにより構成された色
演算部15へ送られ、種々の演算によって色彩データが算
出され被検査物６の色の判定がなされる。
演算は以下のように行なう。液晶エレメントアレイの
取扱う波長領域は連続した全領域を扱うのでなく、色識
別性能に効果の大きい波長域のみを取扱うようにする。
これにより取り扱う原始データを圧縮する。さらに色彩
パラメータ群として各波長間の相関値（例えば比率等）
を演算するときに、被検査物の識別をするのに効果の大
きい色彩パラメータのみを選択するようにして演算を行
なう。
取扱う波長領域は連続した全領域を扱うのでなく、色識
別性能に効果の大きい波長域のみを取扱うようにする。
これにより取り扱う原始データを圧縮する。さらに色彩
パラメータ群として各波長間の相関値（例えば比率等）
を演算するときに、被検査物の識別をするのに効果の大
きい色彩パラメータのみを選択するようにして演算を行
なう。
以上のように、色識別上有効な光学フィルタのみを任
意にフレキシブルに、かつ高速に形成することが可能で
あり、このプログラミング性および高速性というメリッ
トを発揮する。
意にフレキシブルに、かつ高速に形成することが可能で
あり、このプログラミング性および高速性というメリッ
トを発揮する。
以上説明したように、本発明においては、ECB形液晶
エレメントをアレイ状に配列した液晶セルを用いて被検
査物からの反射光を多色分解して被検査物の色を識別す
るようにしたので、色差識別能力が高い装置を得ること
ができる。また、可視光に限らず、赤外領域あるいは紫
外領域において光スペクトル的に特徴のある被検査物の
色を識別することもできる。
エレメントをアレイ状に配列した液晶セルを用いて被検
査物からの反射光を多色分解して被検査物の色を識別す
るようにしたので、色差識別能力が高い装置を得ること
ができる。また、可視光に限らず、赤外領域あるいは紫
外領域において光スペクトル的に特徴のある被検査物の
色を識別することもできる。
また、液晶エレメントおよび光電変換部が共にアレイ
構造で一体型であるため、高速処理が可能でかつ経済性
が高い実用的な装置が得られる。
構造で一体型であるため、高速処理が可能でかつ経済性
が高い実用的な装置が得られる。
さらに、被検査物の色識別に効果の大きい波長域（原
始データ）のみと色彩パラメータのみを選択することが
可能であるため、色識別性能が高くてかつ演算時間が短
いという効果がある。
始データ）のみと色彩パラメータのみを選択することが
可能であるため、色識別性能が高くてかつ演算時間が短
いという効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す図、 第２図は液晶エレメントの光透過率と波長との相関図、 第３図は従来の色識別装置を示す図である。 １……駆動回路、 ２……光源、 3,5,7,9……レンズ、 ４……投光ファイバ、 ６……被検査物、 12……増幅器、 13……A/D変換器、 14……データメモリ、 15……色演算部、 16……液晶セル、 16A……液晶層、 16AA……液晶、 16B……偏光子アレイ、 16BB……偏光子、 16C……検光子アレイ、 16CC……検光子、 16D……液晶エレメント、 17……液晶駆動回路、 18……ライトガイド。
Claims (1)
- 【請求項１】被検査物に白色光を照射する光源系と、 偏光子と検光子とで液晶を挟むことによって形成された
液晶エレメントがアレイ状に配列された液晶セルと、 光電変換エレメントがアレイ状に配列され、前記液晶セ
ルと一体構造をなす光電変換部と、 選択された特定波長領域内の特定波長の光を通過させる
ように、互いに異なる電圧を前記液晶エレメントのそれ
ぞれに印加する液晶駆動回路と、 前記光電変換して得られた電気信号を前記特定波長間の
相関値に基づいて演算処理する際に、所定の色彩パラメ
ータを選択して演算処理を行なう色演算部と を具えたことを特徴とする色識別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169111A JP2559815B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 色識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63169111A JP2559815B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 色識別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0221226A JPH0221226A (ja) | 1990-01-24 |
| JP2559815B2 true JP2559815B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=15880504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63169111A Expired - Lifetime JP2559815B2 (ja) | 1988-07-08 | 1988-07-08 | 色識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2559815B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012090416A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | オリンパス株式会社 | 検査装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE242999T1 (de) * | 1994-07-14 | 2003-07-15 | Washington Res Found | Vorrichtung zum nachweis der barrett metaplasie in der speiseröhre |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP63169111A patent/JP2559815B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012090416A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | オリンパス株式会社 | 検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0221226A (ja) | 1990-01-24 |
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