JPH09222361A

JPH09222361A - 物体の色等の検出装置及びそれを用いた検査装置

Info

Publication number: JPH09222361A
Application number: JP30569996A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Kiyomoto; 浩伸清本; Narutome Yasuda; 成留安田; Takeshi Yamamoto; 武史山本
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1996-10-30
Publication date: 1997-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】物体の色等の検出装置において、簡単な構成
により、物体の色と光沢について同時に、かつ、それぞ
れ正確に検知する。【解決手段】受光部が、被検出物体３からの正反射光
を受光する第１受光素子４と、該物体からの拡散反射光
を受光する第２受光素子５とから構成され、第１受光素
子部４と第２受光素子５の各出力に基づいて該物体３の
光沢を検出し、第２受光素子５の出力に基づいて該物体
３の色を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体からの反射光
を受光し、その検出信号から物体の色、光沢を検出する
検出装置と、それを用いた物体の検査装置、及び印刷装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、物体の色やつや（光沢）を識別す
る装置として、例えば、実開平５−１４８６４号公報や
特開平２−１７３５３２号公報に示されるような、赤、
青、緑の３原色を含む光を非測定物に照射し、その反射
光を各色のセンサにより受光し、その出力に基づいて色
を判定する色判定装置が知られている。そして、このよ
うな従来の装置においては、受光部で物体からの反射光
の正反射成分と拡散反射成分とを同時に受光してしまう
構成となっていた。ここに、正反射成分とは光沢（つ
や）であり、色による影響をほとんど受けないものであ
り、拡散反射成分とは、色によって大きく影響を受ける
ものである。このため、上記公報に示される装置におい
ては、色とつや（光沢）を含めての評価しかできないと
いった問題があった。

【０００３】なお、色検出のためには、正反射成分を受
光しない方が望ましいことから、できるだけそのように
受光素子を配置している例もあるが、光源が例えば、ハ
ロゲンランプのようなものであると、レンズによってビ
ームを絞ることが困難であるので、投光ビームが拡がっ
てしまうこと、又は被検出物の角度のバラツキから、ど
うしても正反射成分を受光してしまう。

【０００４】そこで、このような物体からの反射光の正
反射成分の影響を解消するために、例えば、実開平５−
６４７４０号公報に示されるように、偏光フィルタによ
って正反射成分をカットすることにより、正確な色判定
が行えるようにした装置が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示される装置においては、色については検知できる
ものの、光沢（つや）については評価ができない。その
ため、このような構成のセンサ装置だけでは、例えば、
被測定対象である塗装物の色と、保護コーティング材の
光沢仕上り検査を行うといった場合に、センサ装置が２
つ必要とされ、装置が大掛かりになると共にコスト高と
なっていた。本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、簡単な構成により、物体の色と
光沢について同時に、かつ、それぞれ正確に検知するこ
とができる物体の色等の検出装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、光を投光する投光手段と、該投光の物体か
らの反射光を受光する受光手段とを有し、該受光手段の
出力から物体の色等を検出する検出装置において、受光
手段は、物体からの正反射光を受光する正反射光受光部
と、該物体からの拡散反射光を受光する拡散反射光受光
部とから構成され、正反射光受光部と拡散反射光受光部
の各出力に基づいて該物体の光沢を検出し、拡散反射光
受光部の出力に基づいて該物体の色を検出するものであ
る。上記の構成においては、受光手段の各受光部により
正反射光の受光と拡散反射光の受光とを同時に行え、従
って、両者の検出出力に基づいて色の影響をなくした光
沢度合いの検出を行うことができると同時に、拡散反射
光の受光の検出出力に基づいて色の識別を行うことがで
きる。

【０００７】また、前記投光手段は、直線偏光した光を
投光し、前記正反射光受光部は反射光のうち前記投光さ
れた光の偏光の方向と同じ方向の偏光成分を受光し、前
記拡散反射光受光部は反射光のうち前記投光された光の
偏光方向と垂直な方向の偏光成分を受光するようにした
ものとすることができる。この構成により、正反射光成
分と拡散光成分が分離可能となり、より一層正確な光沢
度合い検出等が可能となる。また、前記拡散反射光受光
部を前記投光手段による投光光軸と同軸としてもよい。
この構成により、せンサ構成を小さくできる。

【０００８】また、本発明は、光を投光する投光手段
と、該投光の物体からの反射光を受光する受光手段とを
有し、該受光手段の出力から物体の色等を検出する検出
装置において、受光手段は、物体からの正反射光及び拡
散反射光を受光する位置に配置され、複数の色別及び複
数の位置別に受光可能な受光素子から成り、受光素子の
出力のうち、受光位置による変化分に基づいて物体の光
沢を検出し、正反射成分の少ない部分の出力に基づいて
物体の色を検出するものである。上記の構成において
は、受光位置により正反射光成分が多く受光されるの
で、該位置による変化分に基づいて物体の光沢検出が可
能となり、正反射成分が少なく拡散光成分の多い位置の
出力に基づいて物体の色検出が可能となり、いずれも正
確な検出が可能となる。

【０００９】また、本発明は、少なくとも２つ以上の互
いに波長の異なる光を時分割に投光する投光手段を有
し、該投光の物体からの反射光に基づいて物体の色等を
検出する検出装置において、投光手段からの光を合成す
るダイクロイックプリズムと、ダイクロイックプリズム
からの合成光を透過させて直線偏光した光に偏光する偏
光分離手段と、物体からの正反射光を受光する正反射光
受光手段と、物体からの拡散反射光を受光する拡散反射
光受光手段とを備え、正反射光受光手段と拡散反射光受
光手段の各出力に基づいて物体の光沢を検出し、拡散反
射光受光手段の出力に基づいて該物体の色を検出するも
のである。上記の構成においては、偏光を用いて正反射
光成分と拡散光成分の分離を行うことにより、正反射光
成分と拡散反射光成分を独立に受光することができるの
で、物体の色と光沢について同時にかつ正確に検出を行
うことが可能となる。また、ダイクロイックプリズムを
用いて投光手段からの投光を合成しているので、光学系
が小さくなり、装置の小型化を図ることができる。

【００１０】また、上記偏光分離手段より出射される光
の投光軸と、物体において反射され、偏光分離手段に入
射される光の受光軸とを同軸とし、偏光分離手段による
透過光を受光する位置に正反射光受光手段を配置し、偏
光分離手段による反射光を受光する位置に拡散反射光受
光手段を配置したものであってもよい。この構成におい
ては、偏光分離手段による透過光を受光する正反射光受
光手段は、正反射光と拡散反射光の入射光と等しい偏光
方向の光を受光し、一方、偏光分離手段による反射光を
受光する拡散反射光受光手段は、拡散反射光の入射光と
直交する偏光方向の光をそれぞれ受光する。これによ
り、正反射光受光手段の信号量と拡散反射光受光手段の
信号量の差をとることで、正反射光成分を抽出すること
ができるので、正確な光沢検出が可能となると同時に、
拡散反射光受光手段の検出出力に基づいて色検出が可能
となる。

【００１１】また、上記ダイクロイックプリズムから偏
光分離手段に入射され、その反射光を受光する位置に投
光量モニタ用受光手段をさらに配置したものであっても
よい。この構成においては、投光手段の投光量変動を補
償することができるので、微小な光量変動の検出がで
き、より一層正確な光沢と色の検出が可能となる。

【００１２】また、上記偏光分離手段からの投光を物体
において収束するための投光レンズをさらに備え、ダイ
クロイックプリズム、偏光分離手段及び投光レンズを一
体化したものであってもよい。この構成においては、投
光レンズを用いて、偏光分離手段からの光を物体におい
て収束させることにより、投光スポットのズレをなくす
ことができるので、より一層正確な光沢と色の検出が可
能となる。また、光学系を小さくできるので、装置の小
型化を図ることができる。

【００１３】また、本発明は、少なくとも２つ以上の互
いに波長の異なる光を時分割に投光する投光手段を有
し、この投光手段からの投光の物体からの反射光に基づ
いて物体の色等を検出する検出装置において、投光手段
からの光を合成するダイクロイックプリズムと、ダイク
ロイックプリズムからの合成光を透過させて直線偏光し
た光に偏光する偏光手段と、この偏光手段からの透過光
を物体方向に向けて反射するハーフミラーと、物体から
の反射光を複数の偏光成分の光に分離する偏光分離手段
と、偏光分離手段での透過光を受光する位置に配置され
た正反射光受光手段と、偏光分離手段での反射光を受光
する位置に配置された拡散反射光受光手段とを備え、正
反射光受光手段と拡散反射光受光手段の各出力に基づい
て物体の光沢を検出し、拡散反射光受光手段の出力に基
づいて物体の色を検出するものである。上記の構成にお
いては、偏光を用いて正反射光成分と拡散光成分の分離
を行うことにより、正反射光成分と拡散反射光成分を独
立に受光することができるので、物体の色と光沢につい
て同時にかつ正確に検出を行うことが可能となる。

【００１４】また、上記ダイクロイックプリズムから出
射され、ハーフミラーを透過した光を受光する位置に投
光量モニタ用受光手段をさらに配置したものであっても
よい。この構成においては、投光手段の投光量変動を補
償することができるので、微小な光量変動の検出がで
き、より一層正確な光沢と色の検出が可能となる。

【００１５】また、上記の検出装置を用いて物体の色と
光沢を検出し、その結果に基づいて該物体の良否を判定
する検査装置とすることができる。

【００１６】また、上記の検出装置を用いて少なくとも
被印刷物の光沢を検出し、該被印刷物の特性に応じて印
刷動作を制御すると共に同検出装置を用いて印刷結果を
検出し、所定の印刷結果になるように印刷動作を制御す
る印刷装置とすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図面を参照して説明する。（第１の実施形態）図１は第１の実施形態による物体の
色及び光沢を検出する検出装置の構成図である（請求項
１対応）。本装置において、投光部（投光手段）１は、
ハロゲンランプのように、可視域において、広い波長ス
ペクトルを有する光源を備え、投光回路２により駆動さ
れる。この投光部１により投光された光の被検出物体
（以下、ワークとも言う）３による反射光を受光する受
光部（受光手段）は、正反射成分を受光する位置に第１
受光素子（図面では、受１と記す）４を配置し、拡散反
射成分を受光する位置に第２受光素子（図面では受２と
記す）５を配置している。第１受光素子４としてはＰＤ
（フォトダイオード）を用い、第２受光素子５としては
カラーセンサを用いている。このカラーセンサとして
は、例えば、アモルファス−シリコン（ａ−Ｓｉ）カラ
ーセンサを用いる。このカラーセンサは、ａ−Ｓｉ光セ
ンサとカラーフィルタにより構成されている。

【００１８】受光部の各受光素子４，５によるセンサ出
力は、受光・演算回路６に入力され、受光・演算回路
（回路ブロックは図３に示す）６は所定の演算を行っ
て、色と光沢に関する信号を出力する。

【００１９】上記構成において、受光・演算回路６にお
ける演算により、第２受光素子５のカラーセンサ出力に
より色を識別し、それと同時に、第１受光素子４の大
小、もしくは第１受光素子４／第２受光素子５，第２受
光素子５／第１受光素子４、すなわち、正反射光成分と
拡散反射光成分の大小もしくはその比を演算することに
より、光沢度合を検知する。これにより、色と光沢を別
々に評価することが可能となる。なお、光沢演算時に用
いる第２受光素子５の出力は、赤（Ｒ）＋青（Ｇ）＋緑
（Ｂ）とする。

【００２０】（第２の実施形態）図２は第２の実施形態
の構成を示す（請求項２対応）。同図において、前述と
同部材には同符号を付しており、この例では、投光部に
偏光フィルタ７を配置して、直線偏光の光を出射する。
また、第２受光素子５の前に偏光フィルタ９を配置し、
第２受光素子５は、直線偏光の光とは垂直な偏光方向の
光を受光するようにする。この第２受光素子５は反射に
より偏光方向が乱れた成分、つまり拡散反射光しか入射
しなくなるため、正確な色検知が可能となる。

【００２１】また、第１受光素子４の前にも偏光フィル
タ８を配置し、直線偏光の光と同じ偏光方向の光を入射
させるようにする方が望ましい。さらに、投光部１によ
る投光ビームをＳ偏光とし、第１受光素子４によりＳ偏
光を受光し、第２受光素子５によりＰ偏光を受光するよ
うにする方が望ましい。第１受光素子４には、拡散反射
した成分のＰ偏光成分が入射しなくなり、第１受光素子
の大小、第１受光素子／第２受光素子，第２受光素子／
第１受光素子の演算を行うことにより、より正確に光沢
を判別することが可能となる。

【００２２】図３は、図１の第１の実施形態における受
光・演算回路６のブロック構成図である。第２受光素子
の３色のカラーセンサ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂと第１受光素子
４の出力は、Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル化さ
れ、セレクトチャンネル１１に入力される。受光出力
は、セレクトチャンネル１１によって選択的に取り出さ
れる。まず、特定色の測定を行い、各色に対するＲ，
Ｇ，Ｂ出力値をメモリ１３に蓄積しておく。次に、実際
の測定を行い、その出力をマイクロプロセッサ１２で演
算処理し、メモリ１３に蓄積していた値との比較を行
い、色の識別を行う。その識別結果はＣＲＴ１４に表示
される。

【００２３】上記回路構成において、被検出物体３が紙
などのような拡散物体の場合、光沢の評価は、第１受光
素子−第２受光素子×ｃｏｓθ，又は（第１受光素子−
第２受光素子×ｃｏｓθ）／第２受光素子，第２受光素
子／（第１受光素子−第２受光素子×ｃｏｓθ）として
行えばよい。

【００２４】以下にその理由を述べる。紙などの拡散反
射物体の場合、図４（ａ）に示すように、反射光のトー
タルプロファイルは、図４（ｂ）に示すランバート分布
に近い拡散反射光成分と正反射光成分の和と考えられ
る。この時、入射光が直線偏光（Ｓ偏光）であれば、正
反射成分はＳ偏光、拡散反射光は、Ｓ偏光：Ｐ偏光
１：１の光となる。従って、第１受光素子が受光するＳ
偏光の光は、正確には正反射光であるＳ偏光の光と、拡
散反射光であるＳ偏光の光とが混ざっていることになる
ので、第１受光素子−第２受光素子×ｃｏｓθとするこ
とで、正反射光成分のみを抽出したことになり、正確な
光沢判別が可能となる。また、第１受光素子の前の偏光
フィルタを省略して、光沢の評価を第１受光素子−２×
第２受光素子×ｃｏｓθ，（第１受光素子−２×第２受
光素子×ｃｏｓθ）／第２受光素子，第２受光素子／
（第１受光素子−２×第２受光素子×ｃｏｓθ）として
もよい。

【００２５】（第３の実施形態）図５にその構成を示す
（請求項４対応）。投光部には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），
青（Ｂ）の３つの光を発光する発光ダイオード１６，１
７，１８（以下、ＬＥＤという）を配置し、ダイクロイ
ックミラー１９，２０により、光軸を合わせた後、偏光
フィルタ７により、直線偏光の光を出射する（Ｓ偏
光）。また、第１受光素子４及び第２受光素子２１とし
て共にフォトダイオード（ＰＤ）を用いている。ＬＥＤ
のピーク波長は、赤色ＬＥＤは７００ｎｍ付近、緑色Ｌ
ＥＤは５４６．１ｎｍ付近、青色ＬＥＤは４３５．８ｎ
ｍ付近、つまり色の原刺激に近いものを使用する。図６
にダイクロイックミラー１９，２０の特性を示す。この
構成において、投光部ではレンズを用いて、ダイクロイ
ックミラーには平行光が入るようにする方が望ましい。
その理由は、ダイクロイクッミラーの特性は、入射角に
より変化し、入射角範囲が広いと特性は劣化するからで
ある。また、受光部では第１受光素子４がＳ偏光の光、
第２受光素子２１がＰ偏光の光を受光するようにそれぞ
れ偏光フィルタ８，９を配置する。

【００２６】この第３の実施形態においても、上述の第
１及び第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、
光源をＬＥＤとすることで、光源の長寿命化が図れ、さ
らには、３つのＬＥＤを時分割点灯させれば、第２受光
素子２１は１つのＰＤでＲ，Ｇ，Ｂの各出力が得られ、
受光部の構成が簡略化できる。図７（ａ）（ｂ）は、３
つのＬＥＤを時分割点灯させる場合の回路構成例とその
動作を説明するための図である。発振回路３０の出力が
駆動回路３１に与えられることにより、ＬＥＤ１６，１
７，１８が時分割に駆動され、その光の反射光を受光し
た第１受光素子４、第２受光素子２１の出力は、Ｉ／Ｖ
変換回路３２，３３により電圧に変換され、サンプルホ
ールド（Ｓ／Ｈ）回路３４，３５を経て、マイクロコン
ピュータ等でなる光沢・色識別回路３６に入力されるよ
うになっている。

【００２７】（第４の実施形態）図８にその構成を示
す。本実施形態は、上述の第３の実施形態において、被
検出物体３への投光、及び被検出物体３からの反射光の
受光に光ファイバ３９を用いたものである。すなわち、
投光部及び受光部を含むファイバアンプ３７から、光フ
ァイバ３９が導出され、その先端にはファイバヘッド４
０が設けられている。投光部からの光はレンズ３８を通
して光ファイバ３９に入光される。また、投光、受光は
偏光フィルタ４１を通して行われるようになっている。
この構成によれば、センサヘッドの小型化が図れる。

【００２８】（第５の実施形態）図９（ａ）にその構成
を示す。第２の実施形態以降のように、偏光成分を分け
ることにより、正反射成分と拡散反射成分とを正確に区
別することが可能となるため、第１受光素子と第２受光
素子とは隣り合う構成としてもよい。本実施形態の場
合、第２受光素子５としては第１の実施形態で示したよ
うなカラーセンサを用いる。また、第１受光素子４の前
には、正反射したＳ偏光成分の光を透過する偏光フィル
タ８を配置し、第２受光素子５の前には、拡散反射した
Ｐ偏光成分の光を透過する偏光フィルタ９を配置する。
なお、投光部１には、ハロゲンランプを用い、Ｓ偏光成
分の光を透過する偏光フィルタ７を配置する。また、第
３の実施形態で示したように、投光部１の光源をＲ、
Ｇ、Ｂの３つのＬＥＤとし、第２受光素子５を第１受光
素子４と同じＰＤとして、ＬＥＤを時分割点灯し、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３つの信号を順番に得るという構成にしてもよ
い。

【００２９】この第５の実施形態によれば、正反射光量
は、第１受光素子−第２受光素子となり、拡散反射光量
は、２×第２受光素子となるので、前述したような回路
にて、光沢と色の評価が可能となる。また、第１受光素
子４と第２受光素子５とを、近づけて配置しても正反射
成分の光と拡散反射成分の光を明確に区別でき、光沢と
色の評価が可能となるので、センサの小型化が図れる。

【００３０】図９（ｂ）に示すように、投光部と受光部
を隣り合う構成、つまり、ワーク３に対し、投光ビーム
をほぼ垂直に入射するように構成してもよい。この場
合、ワーク３の距離変動があっても、正反射光が第１受
光素子４に入射しなくなることがなく、小型で安定に色
と光沢の検出が可能なセンサを実現できる。

【００３１】さらには、図９（ｃ）に示すように、第１
受光素子４を投光部１つまり光源側に配置した構成とす
れば、設計時に投光ビームの正反射光が第１受光素子４
に入るようにすればよいので、細いビームをワーク３に
対し、ほぼ垂直に入射させるようにすることが可能であ
り、そのため、位置決め性の良いセンサが実現できる。
投光ビームがワーク３に対しほぼ垂直となるので、ワー
ク３の位置が変動してもスポット位置がずれることはな
い。また、投光部１の偏光フイルタと第１受光素子４の
偏光フイルタは同じ方向の偏光成分を通過するように配
置するので、これらを図９（ｄ）に示すように一体化す
ることで、組立工数の低減が図れ、コスト低減が図れ
る。

【００３２】（第６の実施形態）図１０にその構成を示
す。本実施形態に係る検出装置は、上記第５の実施形態
に示した検出装置と原理的には同じであるが、投光側は
３つのＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤ１６，１７，１８を備え、時
分割点灯を行う。受光側は、２ｂｉｔ（１パッケージ内
に受光チップが２つ内蔵されている）構成の１つのＰＤ
から成る第１受光素子４の前にＳ偏光成分の光を透過す
る偏光フィルタ８を配置して、正反射成分の光を受光す
るようにする。もう一方の第２受光素子２１の前にはＰ
偏光成分の光を通過する偏光フィルタ９を配置して、拡
散反射成分を受光するようにし、投光とタイミングをと
って、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの出力を得る。本実施形態に
よれば、センサの小型化、組立工程の簡素化が図れる効
果がある。

【００３３】（第７の実施形態）図１１（ａ）にその構
成を示す。本実施形態は、上述の第５の実施形態と第６
の実施形態の考え方を合わせた構成であって、ファバア
ンプ３７、光ファイバ３９、及びファイバヘッド４０か
ら成り、ファイバヘッド４０には、投光側と第１受光側
とに一体の偏光フィルタ７を、第２受光側に偏光フィル
タ９をそれぞれ配置し、第１受光側ではＳ偏光を受光
し、第２受光側ではＰ偏光を受光する。本構成によれ
ば、センサヘッドは光ファイバを３本並べた構成である
ため、大幅な小型化が図れる。

【００３４】（第７の実施形態の変形）図１１（ｂ）に
示すように、光ファイバ３９のうち投光ファイバをバン
ドルファイバとする。図中のＢ点において、投光用の３
束のファイバをミキシングし、Ｃ点からの出射光は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの光が均一に出射するようにする。ここで、
Ａ点でのバンドルファイバの本数は、Ｂ点（Ｃ点）での
各パワー比が等しくなるように調整することが望まし
い。

【００３５】（第８の実施形態）図１２にその構成を示
す。本実施形態においては、投光側でダイクロイックミ
ラー（ＤＣＭ）１９，２０によりＲ、Ｇ、Ｂの３光源で
あるＬＥＤ１６，１７，１８の光を合成し、その後、偏
光フィルタ７を通し、ワーク３に対し直線偏光の光を入
射させる。受光側では、偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）４３により、反射光を偏光分離する。第２受光素子
２１は、Ｐ偏光成分、つまり、拡散反射光成分を受光す
ることになる。ここで、投光側の３つのＬＥＤ１６，１
７，１８を時分割点灯させ、第２受光素子２１によりタ
イミングをとって、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの受光量の差よ
り色を判別する。

【００３６】第１受光素子４は、Ｓ偏光成分の光を受光
することになる。このＳ偏光成分は正反射光のＳ偏光成
分と拡散反射光のＳ偏光成分の２種類考えられるが、拡
散反射光は、Ｐ：Ｓ≒１：１であるので、第１受光素子
−第２受光素子とすることで正反射光成分が抽出可能と
なる。ワーク３の距離変動が少ないときは、この第１受
光素子−第２受光素子によって光沢度を判断すればよい
が、距離変動が大きいときは、（第１受光素子−第２受
光素子）／第２受光素子、もしくは、第２受光素子／
（第１受光素子−第２受光素子）とすることで、安定に
光沢度が判別できる。また、ワーク３が誘電体物質で、
かつ、拡散物体の時、光沢度は正反射光の受光感度を上
げるため、入射角θは大きい程よい。反射率が大きくな
るためである。また、ワーク３が透明体の場合は、入射
角θ＝ブリュースタ角とすると、Ｐ偏光成分の反射光は
ゼロとなる。従って、この時、投光側の偏光フィルタを
取り除いても上記と同様の効果が得られる。

【００３７】（第９の実施形態）図１３（ａ）にその構
成を示す。本実施形態では、受光側で一度、ハーフミラ
ー（ＨＭ）４４でビームを２等分した後、第２受光素子
２１には、ワーク３からの反射光のうちＰ偏光成分が入
射するように偏光フィルタ９を、第１受光素子４にはＳ
偏光成分が入射するように偏光フィルタ８をそれぞれ配
置する。先述の第８の実施形態では、受光部の偏光ビー
ムスプリッタ（以下、ＰＢＳと記す）は可視光域の光を
偏光分離する必要があるため、ＰＢＳへの入射角はある
程度限定されるので、ＰＢＳへは所定の入射角（例えば
４５°）の光の入射するように、図１３（ｂ）に示すよ
うに、レンズ４５を用いる方が望ましく、また、入射角
θを大きくした場合、ワーク３の距離変動がある場合、
ＰＢＳへの入射角が変動してしまうため、ワーク３の距
離変動はある程度限られる。それに対して、図１３
（ａ）のような構成にすることで、その問題が解決でき
る。

【００３８】（第１０の実施形態）図１４にその構成を
示す。本実施形態は、第９の実施形態の変形例である
（請求項３対応）。偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４
３によりＳ偏光を投光し、ワーク３からの反射光のＰ偏
光成分を第２受光素子２１により受光し、また、偏光フ
ィルタ８と第１受光素子４により反射光のＳ偏光成分を
受光する。この時、ＤＣＭ１９，２０とＰＢＳ４３には
レンズを用いて、平行光が入るようにすることが望まし
い。本例では、拡散反射光を受光する第２受光素子２１
の光軸をＬＥＤ１６，１７，１８からの投光光軸と同軸
としている。この実施形態構成により、第８の実施形態
と同様の効果が得られる。そして、偏光フィルタ８のＳ
偏光成分透過率をＴF とし、ＰＢＳのＰ偏光成分透過率
をＴPBS としたとき、光沢の評価は、第１受光素子、又
は、（第１受光素子／ＴF ）−（第２受光素子／ＴPBS
）（但、ワーク３から第１受光素子４、第２受光素子
２１の距離をほぼ等しくする）によって行う。また、ワ
ーク３の距離変動がある場合は、例えば、（第２受光素
子／ＴPBS ）／｛（第１受光素子／ＴF ）−（第２受光
素子／ＴPBS ）｝や、｛（第１受光素子／ＴF ）−
（第２受光素子／ＴPBS ）｝／（第２受光素子／ＴPBS
）によって行う。いずれも第８の実施形態で示した判
別式と同様の計算となるように、ＴF 、ＴPBS で補正し
た式を用いる。

【００３９】（第１１の実施形態）図１５（ａ）（ｂ）
にその構成を示す。同図（ａ）は投光部の光源に３つの
ＬＥＤ１６，１７，１８を用いた例であり、（ｂ）は投
光部の光源にハロゲンランプを用いた例である。いずれ
も投光側では、偏光フィルタ７とハーフミラー４４によ
りＳ偏光の光を出射する。受光側は、ハーフミラー４
４、ＰＢＳ４３を経てＳ偏光を受光するＰＤで成る第１
受光素子４、及びＰ偏光を受光する第２受光素子２１又
はカラーセンサで成る第２受光素子５により構成され
る。本構成によれば、ワーク３に対し、投光ビームを垂
直に入射できるので、ワーク３の距離変動により正反射
光が第１受光素子４から外れることなく、光沢の安定検
出が可能となる。また、ワーク３が拡散物体の場合、拡
散反射光の受光効率は、第２受光素子２１又は５をワー
ク３に対して垂直方向に配置するのが最も良い。

【００４０】（第１２の実施形態）図１６（ａ）（ｂ）
にその構成を示す。本実施形態は、図１５の場合と同様
に、（ａ）は投光部の光源にＬＥＤ１６，１７，１８を
用い、（ｂ）は投光部の光源にハロゲンランプを用いた
例である。投光部は図１５と同様であり、受光部は図１
５のＰＢＳを偏光フィルタ８，９に置き換え、第１及び
第２受光素子４，２１又は５を並べて配置している。こ
の構成によれば、上記第１１の実施形態の効果に加え、
受光部の小型化、ローコスト化が実現できる。第１及び
第２の受光素子は２分割でなく、２つのＰＤを用いても
よい。

【００４１】（第１３の実施形態）図１７（ａ）にその
構成を示す。本実施形態における受光手段は、ワーク３
からの正反射光及び拡散反射光を受光する位置に配置さ
れた、赤，青，緑の３原色の光に分離可能な受光素子５
１から成り、具体的には、ＰＤアレイと色フィルタから
構成される。受光素子の出力は、信号処理回路５２に入
力され、これにより色検出がなされ、さらに比較器５３
及びしきい値５４により、光沢の検出がなされる。図１
８はその動作を説明するための図であって、（ａ）は受
光素子５１の出力電圧Ｖｐの時間変化、（ｂ）はＲ，
Ｇ，Ｂの差分の絶対値出力変化を示す。光沢の検出は、
Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの信号成分において、隣どうしの画
系出力の差分の絶対値（受光位置による変化分）が予め
定められたしきい値Ｖｔｈより大きくなれば、光沢につ
いてＯＮ出力する。光沢があれば、図１８の（ａ）は尖
った特性となり、この時、差分出力は大きくなる。ま
た、色検出は、正反射成分の少ない部分、例えば、出力
電圧Ｖｐの半値Ｖ1/2 ｐ付近のＲ，Ｇ，Ｂ出力でもって
色を検出する。

【００４２】（第１４の実施形態）図１９は本実施形態
に係る物体の色及び光沢を検出する検出装置の光学系を
示す図である（請求項５，６，７対応）。この検出装置
５５は、赤、緑、青の３原色の光を時分割に投光し、そ
れぞれのタイミングにおけるワーク３からの反射光強度
よりワーク３の色及び光沢の検出を行う装置である。同
図において、３つのＬＥＤ５６，５７，５８（投光手
段）は赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の異なる波長の光
を出射するものであり、この３つのＬＥＤ５６，５７，
５８から出射された光は、ダイクロイックプリズム５９
（以下、ＤＣＰという）に入射される。このＤＣＰ５９
は、Ｂの光を反射し、Ｒ，Ｇの光を透過する特性を持つ
ダイクロイックコートが施されたコート面６０ａと、Ｇ
の光を反射しＲ，Ｂの光を透過する特性を持つダイクロ
イックコートが施されたコート面６０ｂとからなり、こ
れらにより、ＬＥＤ５６，５７，５８からの光は合成さ
れる。このＤＣＰ５９からの合成光は、ＰＢＳ６１（偏
光分離手段）を通過することにより直線偏光した光とな
る。ここで、ＰＢＳ６１が透過面に対してＰ偏光成分の
光を通過し、Ｓ偏光成分の光を反射するものとすると、
Ｐ偏光の直線偏光のみが投光レンズ６２を介してワーク
３に照射される。

【００４３】ワーク３からの反射光の一部（Ｓ偏光成
分）は、ＰＢＳ６１で反射され信号用ＰＤ６３（拡散反
射光受光手段）で受光される。一般に、対象物体に直線
偏光の光を入射させると、正反射光成分の光は入射光の
偏光方向を保持し、拡散反射光成分の光はランダムな偏
光方向の光となる。従って、ＰＢＳ６１での反射光は、
投光のＰ偏光に対してＳ偏光成分なので拡散反射光成分
であり、色情報である。ここで、予め、Ｒ，Ｇ，Ｂの光
を特定したい色に対して時分割で投光し、各色のＲ，
Ｇ，Ｂの光に対する出力値を記憶しておき、次に、実際
の測定を行い、その出力値と記憶していた値との比較を
行うことにより、ワーク３の色検出が可能となる。

【００４４】一方、ワーク３からの反射光のＰ偏光成分
の光は、ＰＢＳ６１を透過し、ＤＣＰ５９に入射し、Ｄ
ＣＰ５９の光軸近傍に配置された信号用ＰＤ６４（正反
射光受光手段）で受光される。このＰＢＳ６１での透過
光は、投光と同じＰ偏光成分であるので、正反射光成分
である。従って、信号用ＰＤ６３と信号用ＰＤ６４の信
号量を用いて以下のいずれかのような演算を行うことに
より、正反射光成分に対する拡散反射光成分の割合を求
めることができ（すなわち、偏光成分の乱れ具合が検出
でき）、光沢度の検出が可能となる。信号用ＰＤ６４−信号用ＰＤ６３信号用ＰＤ６３／信号用ＰＤ６４（信号用ＰＤ６４−信号用ＰＤ６３）／（信号用ＰＤ６
４＋信号用ＰＤ６３）

【００４５】また、ＤＣＰ５９より出射された光のう
ち、ＰＢＳ６１による反射光を受光する位置にモニタ用
ＰＤ６５（投光量モニタ用受光素子）が配置されてい
る。これにより、ＬＥＤ５６，５７，５８からの出射光
の光量変動を補償でき、安定した検出が可能となる。こ
の理由を詳述すると、時分割で点滅されるそれぞれのＬ
ＥＤ５６，５７，５８は、温度等の影響を受けて、発光
強度の変化量が一定ではない。そのため、温度等が変化
したときにＲ，Ｇ，Ｂの発光強度の比が変化してしま
い、正確な色等の検出ができなくなる（色が変化したの
か、発光強度比が変化したのかが区別できなくなる）。
そこで、モニタ用ＰＤ６５の信号量を監視しておくこと
により、発光強度比の変化量を検知することが可能とな
る。

【００４６】このように、本実施形態に係る検出装置５
５においては、偏光を用いて正反射光成分と拡散光成分
の分離を行うことにより、正反射光成分と拡散反射光成
分を独立に受光することができるので、ワーク３の色と
光沢について同時にかつ正確に検出を行うことが可能と
なる。また、ダイクロイックプリズム５９を用いてＬＥ
Ｄ５６，５７，５８からの投光を合成しているので、光
学系が小さくなり、装置５５の小型化を図ることができ
る。

【００４７】（第１５の実施形態）図２０は本実施形態
に係る物体の色及び光沢を検出する検出装置の光学系を
示す図である（請求項９，１０対応）。この検出装置６
６において、ＤＣＰ５９からの出射光は、偏光フィルタ
６７（偏光手段）を通過することにより、直線偏光した
光（ここではＰＢＳ６１の反射面に対してＰ偏光とす
る）に偏光される。この偏光フィルタ６７の透過光は、
ハーフミラー６８でワーク３方向に向けて反射される。
なお、ハーフミラー６８の透過光を受光する位置にモニ
タ用ＰＤ６５が配置されている。ワーク３からの反射光
は、レンズ６２，ハーフミラー６８を介してＰＢＳ６１
に入射し、このＰＢＳ６１での反射光（Ｓ偏光成分）は
信号用ＰＤ６３に、ＰＢＳ６１での透過光（Ｐ偏光成
分）は信号用ＰＤ６４にそれぞれ入射される。両信号用
ＰＤ６３，６４からの信号を処理することにより、正確
な色と光沢の検出が可能となる。また、上述の図１９に
示した検出装置５５においては、信号用ＰＤ６４がＤＣ
Ｐ５９の後方に配置されており、その位置には制限があ
ったため、信号用ＰＤ６３と信号用ＰＤ６４が受ける受
光光線を一致させることができなかったが、この検出装
置６６においては、ハーフミラー６５を用いて投・受光
軸を同軸とすることにより、両信号用ＰＤ６３，６４が
受ける受光光線を一致させることができ、より一層正確
な検出が可能となる。

【００４８】（第１６の実施形態）ＤＣＰとＰＢＳを一
体化させた光学素子の作成方法と、この光学素子を用い
た検出装置の構成について、図２１乃至図２３を参照し
て説明する（請求項８対応）。この光学素子は、図２１
に示すように、５つのスティック状の硝材からなるもの
であり、これらの硝材には、１〜１６の番号を付したよ
うな面が形成されている。これらの面のうち、１，２，
７，１０，１３，１４の各面に反射防止膜を、８，１１
の各面にＢ光反射、Ｒ，Ｇ光透過のダイクロイックコー
トを、１２，１５の各面にＧ光反射、Ｒ，Ｂ光透過のダ
イクロイックコートを、３の面にＰＢＳコートをそれぞ
れ施す。次に、紫外線硬化樹脂等を用いて３−４、５−
１５、６−８、９−１２、１１−１６の各面を接着し、
最後に、一体化されたスティック状の硝材を適切な長さ
に切断することで、光学素子が完成する。また、図２２
に示すように、硝材の１の面をレンズ形状にすれば、Ｄ
ＣＰとＰＢＳと投光レンズを一体化させた光学素子を得
ることができる。図２３に、この光学素子を用いた検出
装置の一例を示す。検出装置７０は、光学素子７１、Ｌ
ＥＤチップ７２，７３，７４等を樹脂モールド７５によ
りワンパッケージ化したものであり、このように、ＤＣ
Ｐ、ＰＢＳ等を一体化させたので、光学系を小さくする
ことができ、装置の小型化を図ることが可能となる。

【００４９】（第１７の実施形態）図２４は、検出装置
５５，６６を制御するための回路の構成図であり、同図
を参照して光沢の影響を受けない色検出方法について説
明する。発振回路３０の出力が駆動回路３１に与えられ
ることにより、ＬＥＤ５６，５７，５８が時分割に駆動
される。これらの光はＰＢＳ６１又は偏光フィルタ６７
により直線偏光した光となり、ワーク３に照射され、ワ
ーク３からの反射光はＰＢＳ６１に入射される。信号用
ＰＤ６３はＰＢＳ６１での反射光を受光する位置にある
ので、投光とは異なる偏光成分の光を受光する。この信
号用ＰＤ６３の出力はＩ／Ｖ変換回路３３により電圧に
変換され、サンプルホールド回路３４に供給されサンプ
ルホールドされるようになっている。マイクロコンピュ
ータ等でなる色識別回路３６はサンプルホールド回路６
３の出力から、色差判別処理を実行し、その判別結果を
出力する。このように、ワーク３での反射により偏光方
向が乱れた成分、つまり拡散反射光をとらえることによ
り、正確な色検知が可能となる。

【００５０】図２５は、検出装置５５，６６を制御する
ための他の回路の構成図であり、同図を参照して色の影
響を受けない光沢検出方法について説明する。ワーク３
からの拡散反射成分（ここではＳ偏光成分とする）を受
光する信号用ＰＤ６３と、ワーク３からの正反射光成分
（Ｐ偏光成分）を受光する信号用ＰＤ６４からの出力は
増幅器７７において増幅された後に、減算器７８に入力
され、信号用ＰＤ６４−信号用ＰＤ６３の演算が行われ、この演算値より判別処理を実行し、そ
の判別結果を出力する。上記のような演算により、色柄
の影響を受けることなく、光沢度の違いのみを検出する
ことが可能となる。

【００５１】図２６は、検出装置５５，６６を制御する
ためのさらに他の回路構成図であり、同図を参照して色
の影響を受けない別の光沢検出方法について説明する。
上述の図２５に示した演算方法では、検出距離により、
受光量が変化して演算結果が変動し、誤検出を起こす場
合がある。そこで、正反射成分と拡散反射成分の比、す
なわち、（信号用ＰＤ６４）／（信号用ＰＤ６３）の演算により、検出距離の変動による起こり得る誤検出
を抑えることが可能となる。本実施形態に示す構成にお
いては、信号用ＰＤ６３からの信号が入力されるサンプ
ルホールド回路３４の出力は、加算器８０において加算
された後に演算器８１に入力されて上記演算が行われ、
判別処理が判別器７９において行われ、その判別結果が
出力される。

【００５２】（第１８の実施形態）図２７（ａ）にその
構成を示す。本実施形態は、上記各種実施形態に示され
るような１つのセンサを用いて、搬送ラインに流れるワ
ーク３の色と光沢もしくはフィルムパッケージの有無を
同時に検知する検査装置を構成したものである（請求項
１１対応）。センサ９０は搬送ラインを流れてくるワー
ク３からの反射光を受光し、ワーク３の色と光沢等を判
別し、このセンサ９０からの信号に基づいてコントロー
ラ９１はワーク３の良否を判定し、それに基づいてプッ
シャ９２を駆動する。それにより、不良品のワーク３は
不良品搬送路９４に押し込まれ、良品搬送路９３から排
除される。図２７（ｂ）は本実施形態の制御ブロックを
示している。図２８は、同上検査装置におけるコントロ
ーラ９１の処理手順を示すフローチャートである。この
ような処理を実行することで、上記のように不良品排除
の機能の他に、ワーク３の総数、良品、不良品の数、不
良品の理由等をメモリすることが可能となる。

【００５３】（第１９の実施形態）図２９にその構成を
示す。本実施形態は、瓶・箱等の搬送体であるワークに
タックラベルを貼り付ける工程において、上記各種実施
形態に示されるようなセンサを用いてラベルの位置決め
とラベルの貼り付け位置確認を行う検査装置である。セ
ンサ９５は、台紙上のラベル９６からの反射光に基づい
て光沢を検出し、それよりラベル位置を検出する。それ
と同時に色の違いに基づいてラベル９６の模様や向きを
検査する。また、センサ９７は搬送されるワーク９８上
のラベルの有無とワーク自体の模様に対する位置確認を
行う。この装置にも、先の実施形態のように、搬送路に
プッシャを設ければ、不良品を排除することが可能とな
る。

【００５４】（第２０の実施形態）図３０にその構成を
示す。本実施形態は、上記実施形態に示したようなセン
サを用いて、透明なシートで包装されたワークの色検出
を行う検査装置である。センサ１００は、搬送ライン１
０１上を移送される透明なシートで包装されたワーク１
０２の色を検出するものであり、光沢と色とを別々にと
らえることができるので、透明シートの光沢度に影響さ
れることなくワーク１０２の色を検出することが可能と
なる。また、先の実施形態のように、搬送路にプッシャ
を設ければ、不良品を排除することが可能となる。ま
た、部分時に透明なテープが貼られたものに対する色検
査も可能である。

【００５５】（第２１の実施形態）図３１にその構成を
示す。本実施形態は、上記実施形態に示したようなセン
サを用いて、印刷物の色（印刷具合）の検出を行う検査
装置である。印刷機１０３により記録媒体１０４上に印
刷された印刷直後の印刷物１０５は、インクの乾き具合
により光沢が一定ではないので、正確な色検出を行うこ
とが困難である。センサ１０６は、光沢と色とを別々に
とらえることができるので、インクの乾き具合による光
沢の影響を受けることなく、正確な印刷物１０５の色検
出が可能となる。

【００５６】（第２２の実施形態）図３２にその構成を
示す。本実施形態は、カラー印字装置、例えばインクジ
ェットプリンタ等に本センサを用いたものである（請求
項１２対応）。同プリンタはインクジェットヘッド１１
０によりプラテン１１１上に搬送される用紙１１２にイ
ンク液滴を噴射して印字を行うものである。センサ１１
３はインクジェットヘッド１１０と一体的に走査され、
用紙１１２からの反射光を受光し、その光沢情報により
用紙１１２の質を検知する。検知された紙質に応じて、
所定のインク噴出量を設定する。これにより、紙質、つ
まり、にじみ度合いに応じた最適な印字を行うことが可
能となる。また、同時に、印字した文字、パターンの色
を同じセンサ１１３により検出して、所望の色になるよ
うに、インク噴出量の微調整を行うことにより、より美
しい印字を行うことが可能となる。図３３は、同上プリ
ンタの動作のフローチャートである。

【００５７】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る物体の色等
の検出装置によれば、物体からの反射光のうち、正反射
成分と拡散反射成分を別々に受光し、正反射成分と拡散
反射成分とから物体の光沢の評価を行うことができると
同時に、拡散反射成分により、物体の色についての評価
を行うことができる。そのため、１つの簡単な装置構成
によって、物体の色と光沢について、同時にそれぞれ正
確な検知が可能となる。

【００５８】また、請求項２に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、直線偏光
した光を投光し、正反射光受光部は直線偏光した光を受
光し、拡散反射光受光部は直線偏光とは垂直な偏光方向
の光を受光するようにすれば、正反射光成分に拡散光成
分が含まれなくなり、より一層正確な光沢度合い検出が
可能となる。

【００５９】また、請求項３に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、拡散反射
光受光部を投光手段による投光光軸と同軸とするので、
センサ構成を小さくできる。

【００６０】また、請求項４に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、物体から
の正反射光及び拡散反射光を受光する位置に、赤，青，
緑の３原色の光に分離可能な受光素子を配置し、この受
光素子の検出出力のうち、受光位置による変化分に基づ
いて物体の光沢を検出し、正反射成分の少ないつまり拡
散反射成分の多い位置の出力に基づいて物体の色を検出
するので、それぞれの検出は適正なものとなる。

【００６１】また、請求項５に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、投光手段より投光された赤，
青，緑の３原色の光をダイクロイックプリズムで合成
し、さらに、偏光分離手段により直線偏光させて物体に
向けて照射し、この物体からの反射光を偏光を用いて正
反射光成分と拡散光成分に分離することにより、物体の
色と光沢について同時にかつ正確に検出を行うことが可
能となる。また、装置の小型化が可能となる。

【００６２】また、請求項６に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、投光軸と
受光軸とを同軸とすることにより、センサ構成を小さく
することができる。また、偏光分離手段により、正反射
光成分と拡散反射光成分の分離を行うことにより、光沢
検出と色検出とを同時に行うことが可能となる。

【００６３】また、請求項７に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、モニタ用
受光手段により、投光手段の投光量変動を補償すること
により、より一層正確な光沢と色の検出が可能となる。

【００６４】また、請求項８に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、ダイクロイックプリズム、偏
光分離手段及び投光レンズを一体化したので、光学系を
小さくすることができ、装置の小型化が可能となる。

【００６５】また、請求項９に記載の発明に係る物体の
色等の検出装置によれば、偏光を用いて正反射光成分と
拡散光成分の分離を行うことにより、正反射光成分と拡
散反射光成分を独立に受光することができるので、物体
の色と光沢について同時にかつ正確に検出を行うことが
可能となる。

【００６６】また、請求項１０に記載の発明に係る物体
の色等の検出装置によれば、上記効果に加えて、モニタ
用受光手段により、投光手段の投光量変動を補償するこ
とにより、より一層正確な光沢と色の検出が可能とな
る。

【００６７】また、請求項１１に記載の発明に係る物体
の色等の検出装置によれば、物体の色と光沢を検出し、
その結果に基づいて該物体の良否を正確に判定すること
が可能な検査装置を提供できる。

【００６８】また、請求項１２に記載の発明に係る物体
の色等の検出装置によれば、被印刷物の光沢及び印刷結
果を検出し、該被印刷物の特性に応じて印刷動作を制御
することにより、所望の印刷を行うことが可能な印刷装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による物体の色及び光
沢を検出する検出装置の構成図である。

【図２】第２の実施形態による検出装置の構成図であ
る。

【図３】第１の実施形態における受光・演算回路のブロ
ック構成図である。

【図４】（ａ）は拡散反射物体の場合のプロファイル、
（ｂ）はランバート分布図である。

【図５】第３の実施形態による検出装置の構成図であ
る。

【図６】ダイクロイックミラーの特性図である。

【図７】（ａ）（ｂ）は、３つのＬＥＤを時分割点灯さ
せる場合の回路構成図とその動作を説明するための図で
ある。

【図８】第４の実施形態による検出装置の構成図であ
る。

【図９】（ａ）は第５の実施形態による構成図、（ｂ）
（ｃ）（ｄ）はそれぞれ変形例の構成図である。

【図１０】第６の実施形態による検出装置の構成図であ
る。

【図１１】（ａ）は第７の実施形態による検出装置の構
成図、（ｂ）は変形例の構成図である。

【図１２】第８の実施形態による検出装置の構成図であ
る。

【図１３】（ａ）は第９の実施形態による検出装置の構
成図、（ｂ）は変形例の構成図である。

【図１４】第１０の実施形態による検出装置の構成図で
ある。

【図１５】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１１の実施形態に
よる検出装置の構成図である。

【図１６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１２の実施形態に
よる検出装置の構成図である。

【図１７】第１３の実施形態による検出装置の構成図で
ある。

【図１８】（ａ）（ｂ）は第１３の実施形態の動作を説
明するための図である。

【図１９】第１４の実施形態による検出装置の構成図で
ある。

【図２０】第１５の実施形態による検出装置の構成図で
ある。

【図２１】第１６の実施形態による光学素子の作成方法
を説明するための図である。

【図２２】第１６の実施形態による他の光学素子の作成
方法を説明するための図である。

【図２３】光学素子を用いた検出装置の構成図である。

【図２４】第１７の実施形態による光沢の影響を受けな
い色検出方法を実現する回路の構成図である。

【図２５】色の影響を受けない光沢検出方法を実現する
回路の構成図である。

【図２６】色の影響を受けない光沢検出方法を実現する
回路の他の構成図である。

【図２７】（ａ）は第１８の実施形態による検査装置の
構成図、（ｂ）はその制御ブロック図である。

【図２８】検査装置におけるコントローラの処理手順を
示すフローチャートである。

【図２９】第１９の実施形態による検査装置の構成図で
ある。

【図３０】第２０の実施形態による検査装置の構成図で
ある。

【図３１】第２１の実施形態による検査装置の構成図で
ある。

【図３２】第２２の実施形態によるカラー印字装置の構
成図である。

【図３３】同装置の動作のフローチャートである。

【符号の説明】

１投光部（投光手段）３，９８，１０２ワーク（物体）４第１受光素子５第２受光素子（カラーセンサ）６受光・演算回路７，８，９偏光フィルタ１６，１７，１８発光ダイオード２１第２受光素子（フォトダイオード）５５検出装置５６，５７，５８発光ダイオード（投光手段）５９ダイクロイックプリズム６１偏光ビームスプリッタ（偏光分離手段）６３信号用ＰＤ（拡散反射光受光手段）６４信号用ＰＤ（正反射光受光手段）６５モニタ用ＰＤ（投光量モニタ用受光手段）６６検出装置６７偏光フィルタ（偏光手段）６８ハーフミラー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を投光する投光手段と、該投光の物体
からの反射光を受光する受光手段とを有し、該受光手段
の出力から物体の色等を検出する検出装置において、前記受光手段は、物体からの正反射光を受光する正反射
光受光部と、該物体からの拡散反射光を受光する拡散反
射光受光部とから構成され、前記正反射光受光部と拡散反射光受光部の各出力に基づ
いて該物体の光沢を検出し、前記拡散反射光受光部の出
力に基づいて該物体の色を検出することを特徴とする物
体の色等の検出装置。
【請求項２】前記投光手段は、直線偏光した光を投光
し、前記正反射光受光部は反射光のうち前記投光された
光の偏光の方向と同じ方向の偏光成分を受光し、前記拡
散反射光受光部は反射光のうち前記投光された光の偏光
方向と垂直な方向の偏光成分を受光するようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の物体の色等の検出装置。
【請求項３】前記拡散反射光受光部を前記投光手段に
よる投光光軸と同軸としたことを特徴とする請求項１に
記載の物体の色等の検出装置。
【請求項４】光を投光する投光手段と、該投光の物体
からの反射光を受光する受光手段とを有し、該受光手段
の出力から物体の色等を検出する検出装置において、前記受光手段は、物体からの正反射光及び拡散反射光を
受光する位置に配置され、複数の色別及び複数の位置別
に受光可能な受光素子から成り、前記受光素子の出力のうち、受光位置による変化分に基
づいて物体の光沢を検出し、正反射成分の少ない部分の
出力に基づいて物体の色を検出することを特徴とする物
体の色等の検出装置。
【請求項５】少なくとも２つ以上の互いに波長の異な
る光を時分割に投光する投光手段を有し、該投光の物体
からの反射光に基づいて物体の色等を検出する検出装置
において、前記投光手段からの光を合成するダイクロイックプリズ
ムと、前記ダイクロイックプリズムからの合成光を透過させて
直線偏光した光に偏光する偏光分離手段と、物体からの正反射光を受光する正反射光受光手段と、該
物体からの拡散反射光を受光する拡散反射光受光手段と
を備え、前記正反射光受光手段と拡散反射光受光手段の各出力に
基づいて該物体の光沢を検出し、前記拡散反射光受光手
段の出力に基づいて該物体の色を検出することを特徴と
する物体の色等の検出装置。
【請求項６】前記偏光分離手段より出射される光の投
光軸と、物体において反射され、該偏光分離手段に入射
される光の受光軸とを同軸とし、前記偏光分離手段による透過光を受光する位置に前記正
反射光受光手段を配置し、前記偏光分離手段による反射光を受光する位置に前記拡
散反射光受光手段を配置したことを特徴とする請求項５
に記載の物体の色等の検出装置。
【請求項７】前記ダイクロイックプリズムから前記偏
光分離手段に入射され、その反射光を受光する位置に投
光量モニタ用受光手段をさらに配置したことを特徴とす
る請求項５又は請求項６に記載の物体の色等の検出装
置。
【請求項８】前記偏光分離手段からの投光を物体にお
いて収束するための投光レンズをさらに備え、前記ダイクロイックプリズム、前記偏光分離手段及び前
記投光レンズを一体化したことを特徴とする請求項５乃
至請求項７のいずれかに記載の物体の色等の検出装置。
【請求項９】少なくとも２つ以上の互いに波長の異な
る光を時分割に投光する投光手段を有し、該投光手段か
らの投光の物体からの反射光に基づいて物体の色等を検
出する検出装置において、前記投光手段からの光を合成するダイクロイックプリズ
ムと、前記ダイクロイックプリズムからの合成光を透過させて
直線偏光した光に偏光する偏光手段と、前記偏光手段からの透過光を物体方向に向けて反射する
ハーフミラーと、物体からの反射光を複数の偏光成分の光に分離する偏光
分離手段と、前記偏光分離手段での透過光を受光する位置に配置され
た正反射光受光手段と、前記偏光分離手段での反射光を受光する位置に配置され
た拡散反射光受光手段とを備え、前記正反射光受光手段と拡散反射光受光手段の各出力に
基づいて該物体の光沢を検出し、前記拡散反射光受光手
段の出力に基づいて該物体の色を検出することを特徴と
する物体の色等の検出装置。
【請求項１０】前記ダイクロイックプリズムから出射
され、前記ハーフミラーを透過した光を受光する位置に
投光量モニタ用受光手段をさらに配置したことを特徴と
する請求項９に記載の物体の色等の検出装置。
【請求項１１】請求項１，４，５，９のいずれかに記
載の検出装置を用いて物体の色と光沢を検出し、その結
果に基づいて該物体の良否を判定する物体の色等の検査
装置。
【請求項１２】請求項１，４，５，９のいずれかに記
載の検出装置を用いて少なくとも被印刷物の光沢を検出
し、該被印刷物の特性に応じて印刷動作を制御すると共
に同検出装置を用いて印刷結果を検出し、所定の印刷結
果になるように印刷動作を制御することを特徴とする印
刷装置。