JPH02103426A - カラーセンサー - Google Patents
カラーセンサーInfo
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- JPH02103426A JPH02103426A JP25759688A JP25759688A JPH02103426A JP H02103426 A JPH02103426 A JP H02103426A JP 25759688 A JP25759688 A JP 25759688A JP 25759688 A JP25759688 A JP 25759688A JP H02103426 A JPH02103426 A JP H02103426A
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- color sensor
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 16
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
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- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、色の識別や測色の為に使用する、回折格子
を用いたカラーセンサーに関する。より詳しくは、工場
の生産ラインにおいて、物体表面色を非接触で高速に測
定し、色識別による検査の自動化、搬送の仕分は等の色
管理による自動化などの目的に使用され、特に、フィル
ムや印刷物のように連続に色検出物体が流れるような生
産ラインにおいて、色検出物体の小さな色ずれをモニタ
ーしたり、高速に識別するために使用されるカラーセン
サーに関する。
を用いたカラーセンサーに関する。より詳しくは、工場
の生産ラインにおいて、物体表面色を非接触で高速に測
定し、色識別による検査の自動化、搬送の仕分は等の色
管理による自動化などの目的に使用され、特に、フィル
ムや印刷物のように連続に色検出物体が流れるような生
産ラインにおいて、色検出物体の小さな色ずれをモニタ
ーしたり、高速に識別するために使用されるカラーセン
サーに関する。
［従来の技術］
従来、色の識別や測色の為に使用するカラーセンサーの
光学系には、数種類の色フィルターを用いたものと回折
格子を用いたものとがある。この中で、工場の生産ライ
ンにおいて物体表面色を非接触で高速に測定し、色識別
するような用途では、カラーフィルタ二を用いた光学系
が使われている。
光学系には、数種類の色フィルターを用いたものと回折
格子を用いたものとがある。この中で、工場の生産ライ
ンにおいて物体表面色を非接触で高速に測定し、色識別
するような用途では、カラーフィルタ二を用いた光学系
が使われている。
カラーフィルターを用いた光学系で使用されている色識
別用光学素子は、波長範囲がおよそ４００〜７００ｎａ
＋で、透過帯域の異なる３Ｎ類の帯域フィルターに、そ
れぞれ光検出器を組み合わせられている。
別用光学素子は、波長範囲がおよそ４００〜７００ｎａ
＋で、透過帯域の異なる３Ｎ類の帯域フィルターに、そ
れぞれ光検出器を組み合わせられている。
また、従来のカラーセンサーでは、カラーフイルターや
回折格子を用いて、色検出物体の反射光または透過光を
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色成分に分け、
まず、各成分の値の総和Ｓ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂおよび上記総和
Ｓに対する各成分の比ｒ ＝ Ｒ／ Ｓ 、 ｇ ＝
Ｇ ／ Ｓおよびｂ ＝Ｂ／Ｓを求め、つぎ（こ、王λ
己Ｓ、ｒ、ｇおよびｂがそれぞれの許容範囲内にあるか
どうかの判断の演算処理を行うのが一般的である。
回折格子を用いて、色検出物体の反射光または透過光を
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３色成分に分け、
まず、各成分の値の総和Ｓ＝Ｒ＋Ｇ＋Ｂおよび上記総和
Ｓに対する各成分の比ｒ ＝ Ｒ／ Ｓ 、 ｇ ＝
Ｇ ／ Ｓおよびｂ ＝Ｂ／Ｓを求め、つぎ（こ、王λ
己Ｓ、ｒ、ｇおよびｂがそれぞれの許容範囲内にあるか
どうかの判断の演算処理を行うのが一般的である。
し発明が解決しようとする課題］
上記従来のカラーセンサーでは比を求めるために割り算
が必要であるので、演算処理回路の複雑化、装置の大型
化や高価格化を招く１つの要因になっているとともに、
演算時間が比較的長くかかるので色識別の高速化を阻害
する原因にらなっていた。識別すべき色を数種類前らっ
て登録しておいて、その中から色検出物体の色を選ぶよ
うなカラーセンサーでは、登録しである色の数にしよる
か、１検出物体の色判別におよそ３０〜ｌｏｏｍｓｅｃ
の時間を必要とする。工場の生産ライン上を個別の部品
や製品が流れている場合には、カラーセンサーの判別速
度にライン速度を合わせればある程度対応できるか、フ
ィルムや印刷物のように連続的に色検出物体が流れてい
る場合には、上記演算処理を行っている間に通過したも
のはすべて見おとすことになる。
が必要であるので、演算処理回路の複雑化、装置の大型
化や高価格化を招く１つの要因になっているとともに、
演算時間が比較的長くかかるので色識別の高速化を阻害
する原因にらなっていた。識別すべき色を数種類前らっ
て登録しておいて、その中から色検出物体の色を選ぶよ
うなカラーセンサーでは、登録しである色の数にしよる
か、１検出物体の色判別におよそ３０〜ｌｏｏｍｓｅｃ
の時間を必要とする。工場の生産ライン上を個別の部品
や製品が流れている場合には、カラーセンサーの判別速
度にライン速度を合わせればある程度対応できるか、フ
ィルムや印刷物のように連続的に色検出物体が流れてい
る場合には、上記演算処理を行っている間に通過したも
のはすべて見おとすことになる。
また、従来の３つの色成分から色識別を行う方法は、小
さな色ずれを検出するにはまだ不十分であり、色検出物
体とセンサーとの間の距離変動、検出物体の角度変動等
の誤差要因により正確に色検出かできないことらある。
さな色ずれを検出するにはまだ不十分であり、色検出物
体とセンサーとの間の距離変動、検出物体の角度変動等
の誤差要因により正確に色検出かできないことらある。
色識別を高速に行うためには、例えば特開昭６０−１８
６７２２号記載のように、演算処理を加算及び減算だけ
にし、その結果をそのまま出力するか、あるいは得られ
た演算結果をあらかじめ定められたＪｉｌ値と比較する
比較回路を設けて比較結果を出力するようなカラーセン
サーである。しかじなか宝 ら、特開昭６０−１８６７２２号にかかるカラーセンサ
ーはカラーフィルターを用いたしのであり、全く色の異
なるサンプル間の識別には適しているが、小さな色ずれ
の判別には不適当である。
６７２２号記載のように、演算処理を加算及び減算だけ
にし、その結果をそのまま出力するか、あるいは得られ
た演算結果をあらかじめ定められたＪｉｌ値と比較する
比較回路を設けて比較結果を出力するようなカラーセン
サーである。しかじなか宝 ら、特開昭６０−１８６７２２号にかかるカラーセンサ
ーはカラーフィルターを用いたしのであり、全く色の異
なるサンプル間の識別には適しているが、小さな色ずれ
の判別には不適当である。
この発明は上記従来の課題に鑑みてなされたもので、色
検出物体の色の識別か高速ででき、かつ、色識別精度を
向上させたカラーセンサーを提供することを目的として
いる。
検出物体の色の識別か高速ででき、かつ、色識別精度を
向上させたカラーセンサーを提供することを目的として
いる。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、この発明の請求項（１）の
カラーセンサーは、回折格子と光検出器とを備えており
、上記検出器により検出された複数の色成分を表す値の
間で加算または減算して、複数の演算結果を出力する演
算回路を備えている。
カラーセンサーは、回折格子と光検出器とを備えており
、上記検出器により検出された複数の色成分を表す値の
間で加算または減算して、複数の演算結果を出力する演
算回路を備えている。
請求項（２）の発明は請求項（１）に加えて、上記演算
回路からの複数の演算結果をあらかじめ定められた複数
の基準値とそれぞれ比較し、色識別出力を発生する複数
の比較回路を備えている。
回路からの複数の演算結果をあらかじめ定められた複数
の基準値とそれぞれ比較し、色識別出力を発生する複数
の比較回路を備えている。
本発明のように回折格子を用いてカラーセンサーを構成
すると、光検出器の数を増やすだけで、分離する色成分
の敗を増やすことができるという有利な点がある。従っ
て、光検出器に用いるホトダイオードの分割数を適当に
増やすことにより色識別の精度を向上させることかでき
る。特に、色検出器精度を向上さけたい色が而らってわ
かっている場合には、その波長域のみ分割数を増やせば
よい。つまり、回折格子を用いたカラーセンサーでは、
ホトダイオードの数や面積や配列を適当に選ぶことによ
り、色の検出精度を自由に変える゛ことが可能である。
すると、光検出器の数を増やすだけで、分離する色成分
の敗を増やすことができるという有利な点がある。従っ
て、光検出器に用いるホトダイオードの分割数を適当に
増やすことにより色識別の精度を向上させることかでき
る。特に、色検出器精度を向上さけたい色が而らってわ
かっている場合には、その波長域のみ分割数を増やせば
よい。つまり、回折格子を用いたカラーセンサーでは、
ホトダイオードの数や面積や配列を適当に選ぶことによ
り、色の検出精度を自由に変える゛ことが可能である。
なお、演算は必ずしも分割ホトダイオードの隣合った素
子間でする必要はなく、識別すべき色に応して適当な組
み合わせを進べばよい。
子間でする必要はなく、識別すべき色に応して適当な組
み合わせを進べばよい。
本発明における光検出器としては、分割ホトダイオード
またはＣＣＤのような曳敗またはアレイ状の光検出器が
用いられろ。
またはＣＣＤのような曳敗またはアレイ状の光検出器が
用いられろ。
〔実施例］
以下に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。な
お、本実施例では各色成分を赤（Ｒ）、橙（０）、緑（
Ｇ）および青（Ｂ）と表す。
お、本実施例では各色成分を赤（Ｒ）、橙（０）、緑（
Ｇ）および青（Ｂ）と表す。
本発明によるカラーセンサーの構成の概略を第１図に示
す。光源ｌによりｆ！！、検出面２を照明３し、検出面
からの反射光４を受光レンズ５で受け、スリット６の面
上に結像させる。スリットの内側部分に結像された象の
光７はそのままスリットを通過し、回折格子８により分
光９され、集光レンズＩＯにより光検出器１２上に各波
長に応じて集光１１される。
す。光源ｌによりｆ！！、検出面２を照明３し、検出面
からの反射光４を受光レンズ５で受け、スリット６の面
上に結像させる。スリットの内側部分に結像された象の
光７はそのままスリットを通過し、回折格子８により分
光９され、集光レンズＩＯにより光検出器１２上に各波
長に応じて集光１１される。
土足光源１としてはハロゲンランプを使用し、受光レン
ズ５および集光レンズミのｆ嶋哉距離はそれぞ方 れ８．５ｍｍおよび２０ｍｍ、そして、スリット６の幅
０．７５ｍｍである。回折格子のピッチは０６９４μｍ
であり、また光検出２３には・を分割ホトダイオードを
用いた。
ズ５および集光レンズミのｆ嶋哉距離はそれぞ方 れ８．５ｍｍおよび２０ｍｍ、そして、スリット６の幅
０．７５ｍｍである。回折格子のピッチは０６９４μｍ
であり、また光検出２３には・を分割ホトダイオードを
用いた。
ｈ 記４分割ホトダイオードの各ホトダイオードの分光
感度のピーク波長は、４８０ｎｍ、 ５４５ｎｍ、 ６
１０ｎｍおよび６６０ｎｍとなるようにレンズ、スリッ
ト等の各光学部品を（ゲ置合わせした。なお、受光レン
ズよ、色検出物体と等倍の大きさの象かスリット面上に
彩成されろ上うに配置した。
感度のピーク波長は、４８０ｎｍ、 ５４５ｎｍ、 ６
１０ｎｍおよび６６０ｎｍとなるようにレンズ、スリッ
ト等の各光学部品を（ゲ置合わせした。なお、受光レン
ズよ、色検出物体と等倍の大きさの象かスリット面上に
彩成されろ上うに配置した。
第２図は６色成分検出後の演算回路のブロック図である
。各色成分検出素子からの信号は増幅器２０ないし２３
て増幅されたのら、加算回路２４ないし２９及び減算回
路３０ないし３５に入力され、それぞれ演りＩ結果が出
力３６ないし４７より出力される。４分ｇｌｌホ）−ダ
イオードを用いた場合、すべての素子を組み合わせると
１２踵類の出力ボートがある。
。各色成分検出素子からの信号は増幅器２０ないし２３
て増幅されたのら、加算回路２４ないし２９及び減算回
路３０ないし３５に入力され、それぞれ演りＩ結果が出
力３６ないし４７より出力される。４分ｇｌｌホ）−ダ
イオードを用いた場合、すべての素子を組み合わせると
１２踵類の出力ボートがある。
ここで、上述のカラーセンサーを用いて、色差ΔＥが１
．１〜５．８というかなり色差の小さい乳白色のサンプ
ルを測定した結果を示す。各サンプルの０とＢとの和及
び差の値は第３図に示すようになった。このように、本
発明のカラーセンサーによると、かなり色差の小さいサ
ンプルでら十分に識別可能である。従って、前もって、
法学サンプルと許容色ずれ内のサンプルの出力値を測定
しておき、ラインを動かした時の演算出力のモニター結
果と比較すれば、製品の細かな色すれの傾向をリアルタ
イムで知ることができる。なお、第３図において番号０
ないし７はサンプル番号であり、番号Ｏが基準サンプル
である。各サンプルの色差は（括弧内に色差を示す）、
ｌ （１，１１）、２ （１，９９）、３ （２，６０
）、４ （４，３２）、５ （４，３５）、６ （４，
４５）および７ （５，８４）である。本測定例では０
とＢとの和及び差の値を演算回路により求めたか、実際
に生産ラインで使用する場合には、適当な分光感度特性
をもった２つの素子の組み合わせによる演算出力をその
ままモニターすればよい。
．１〜５．８というかなり色差の小さい乳白色のサンプ
ルを測定した結果を示す。各サンプルの０とＢとの和及
び差の値は第３図に示すようになった。このように、本
発明のカラーセンサーによると、かなり色差の小さいサ
ンプルでら十分に識別可能である。従って、前もって、
法学サンプルと許容色ずれ内のサンプルの出力値を測定
しておき、ラインを動かした時の演算出力のモニター結
果と比較すれば、製品の細かな色すれの傾向をリアルタ
イムで知ることができる。なお、第３図において番号０
ないし７はサンプル番号であり、番号Ｏが基準サンプル
である。各サンプルの色差は（括弧内に色差を示す）、
ｌ （１，１１）、２ （１，９９）、３ （２，６０
）、４ （４，３２）、５ （４，３５）、６ （４，
４５）および７ （５，８４）である。本測定例では０
とＢとの和及び差の値を演算回路により求めたか、実際
に生産ラインで使用する場合には、適当な分光感度特性
をもった２つの素子の組み合わせによる演算出力をその
ままモニターすればよい。
また、本発明のカラーセンサーでは演算回路に加えて比
較回路を設け、あらかじめ設定した基準値と演算結果と
を比較回路により比較して、その結果をディノタルで出
力するようにすればよい。
較回路を設け、あらかじめ設定した基準値と演算結果と
を比較回路により比較して、その結果をディノタルで出
力するようにすればよい。
本実施例では、・１分割ホトダイオードを用いたが、識
別精度に応して分散敢は適当に増や仕ばよい （発明の効果） 以上説明したように、本発明のカラーセンサーは、回折
格子と光検出器を備え、演算回路または演算回路と比較
回路とを備えているので、色の識別の高速化と識別精度
向上が同時に達成され、フィルムや印刷物のように連続
的に色検出物体が流れている場合でら、小さな色ずれを
見おとすことなく検出することができる。
別精度に応して分散敢は適当に増や仕ばよい （発明の効果） 以上説明したように、本発明のカラーセンサーは、回折
格子と光検出器を備え、演算回路または演算回路と比較
回路とを備えているので、色の識別の高速化と識別精度
向上が同時に達成され、フィルムや印刷物のように連続
的に色検出物体が流れている場合でら、小さな色ずれを
見おとすことなく検出することができる。
第１図は本発明のカラーセンサーの光学系の概略構成図
、第２図は上記カラーセンサーの演算回路のブロック図
、第３図は上記カラーセンサーによる測定例を示す図で
ある。 ８ ・・・回折格子、 １２ ・・・光検出器、 ２４ないし２９・・・加算器、 ３０ないし３５・・・減 算 器。
、第２図は上記カラーセンサーの演算回路のブロック図
、第３図は上記カラーセンサーによる測定例を示す図で
ある。 ８ ・・・回折格子、 １２ ・・・光検出器、 ２４ないし２９・・・加算器、 ３０ないし３５・・・減 算 器。
Claims (2)
- （１）色の識別や測色に用いられるカラーセンサーにお
いて、回折格子と光検出器とを備えており、上記検出器
により検出された複数の色成分を表す値の間で加算また
は減算して、複数の演算結果を出力する演算回路を備え
ていることを特徴とするカラーセンサー。 - （２）上記演算回路からの複数の演算結果をあらかじめ
定められた複数の基準値とそれぞれ比較し、色識別出力
を発生する複数の比較回路を備えていることを特徴とす
る請求項１記載のカラーセンサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25759688A JPH02103426A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | カラーセンサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25759688A JPH02103426A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | カラーセンサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103426A true JPH02103426A (ja) | 1990-04-16 |
Family
ID=17308466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25759688A Pending JPH02103426A (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | カラーセンサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02103426A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232030A (ja) * | 1991-06-14 | 1993-09-07 | Ball Corp | カラーラベルの無接触型鑑定・検査装置及び方法 |
| JP2014044199A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-03-13 | Canon Inc | 測色装置及びそれを備える画像形成装置 |
| JP2018201496A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 志勇無限創意有限公司 | 豆焙煎装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61155714A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Kawasaki Steel Corp | 表面色調制御方法及び装置 |
| JPS62172226A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Omron Tateisi Electronics Co | 色識別装置 |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP25759688A patent/JPH02103426A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61155714A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Kawasaki Steel Corp | 表面色調制御方法及び装置 |
| JPS62172226A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-29 | Omron Tateisi Electronics Co | 色識別装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232030A (ja) * | 1991-06-14 | 1993-09-07 | Ball Corp | カラーラベルの無接触型鑑定・検査装置及び方法 |
| JP2014044199A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-03-13 | Canon Inc | 測色装置及びそれを備える画像形成装置 |
| JP2018201496A (ja) * | 2017-06-01 | 2018-12-27 | 志勇無限創意有限公司 | 豆焙煎装置 |
| US11026445B2 (en) | 2017-06-01 | 2021-06-08 | Jiyonson Co., Ltd. | Bean roasting apparatus |
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