JPH10505407A - 物体のファーストパラメータを決定するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 物体のファーストパラメータを決定する方法及び装置が開示されている。この装置は、物体（１０１）を測定インターアクションボリューム（１５０，１５１，１５２，１５３）に配置する手段と、測定インターアクションボリュームと作用可能に連関する光吸収背景（１００）と、物体（１０１）とインターアクトさせ、測定外出光を創出させるように、測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための少なくとも１の光源（１２０）とを含んでおり、測定光線は少なくとも２のスペクトル的に異なる波長の光を含んでおり、この装置はさらに、これらの少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分（１０５，１０６，１０７）を検出し、そこから、ファーストパラメータの関数である信号を発生させる、光源と作動可能に連関した少なくとも１の検出器（１０８，１０９，１１０）と、測定インターアクションボリュームからの測定外出光（１０２，１０３，１０４）を少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分（１０５，１０６，１０７）にフィルターする、光源及び／又は検出器と作動可能に連関した手段と、信号（１２５）からファーストパラメータを決定する、検出器と作動可能に連関した手段とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】 物体のファーストパラメータを決定するための方法及び装置 技術分野 本発明は物体のファーストパラメータ（first parameter(s)）を決定する方法 と装置とに関し、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で成る群から選択さ れる少なくとも１つのパラメータの関数（function）であるファーストパラメー タを決定する方法と装置とに関する。 背景技術 物体、特に繊維あるいは糸の欠陥（faults）、汚染（contamination）、及び ／又は変度（variations）を検出することができる方法と装置とに対する需要が 存在する。 発明の目的 本発明の目的は、物体のファーストパラメータを決定する方法と装置とを提供 することであり、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で成る群から選択さ れる少なくとも１つのパラメータの関数であるファーストパラメータを決定する 方法と装置とを提供することである。 発明の開示 本発明の第１実施例による物体のファーストパラメータを決定する方法が提供 される。この方法は、 （ａ）物体を光吸収性の背景（background）を有した測定インターアクション ボリューム（measurement interaction volume(s)）に配置する。 （ｂ）測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させる。この測定 光線は少なくとも２のスペクトル的に異なる波長の光線である。 （ｃ）測定光線を物体とインターアクト（interact）させ、測定外出光（mea surement outgoing light）を創出する。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を少なくとも２の スペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする。 （ｅ）その少なくとも２の外出光部分を検出し、そこから信号を発生させる。 この信号はファーストパラメータの関数である。 （ｆ）信号からファーストパラメータを決定する。 ステップ（ａ）はステップ（ｂ）の前、同時、あるいは後に実施することがで きる。 典型的には、光吸収背景は平坦な艷消し黒色背景でも構わない黒色背景である 。 典型的には、物体は糸と繊維とで成る群から選択される。 ステップ（ａ）は黒色背景である光吸収背景を有した測定インターアクション ボリュームに物体を配置することを含んでいる。 ステップ（ｃ）は物体から反射する測定外出光を創出するために測定光線を物 体とインターアクトさせることを含んでいる。 ステップ（ｄ）は測定インターアクションボリュームからの反射した測定外出 光を少なくとも２のスペクトル的に異なる外出光部分にフィルターすることを含 んでいる。 あるいは： ステップ（ｄ）は測定外出光の少なくとも２の異なる部分を少なくとも２のス ペクトル的に異なる波長バンドにフィルターすることを含んでいる。 ステップ（ｅ）は少なくとも２のスペクトル的に異なる測定波長バンドを検出 することを含んでおり、各バンドは同時に、あるいは異なる時間に異なる検出器 で、あるいは異なる時間に同一の検出器で検出され、また、そこから信号を発生 させることをさらに含んでおり、この信号はファーストパラメータの関数である 。 さらに別例では： ステップ（ｄ）は測定外出光の少なくとも２の異なる部分を少なくとも２のス ペクトル的に異なる波長バンドにフィルターすることを含んでいる。 ステップ（ｅ）はその少なくとも２のスペクトル的に異なる測定波長バンドを 検出することを含んでおり、各バンドは同時に、あるいは異なる時間に異なる検 出器によって、あるいは異なる時間に同一の検出器によって測定され、また、そ こから信号を発生させることをさらに含んでおり、この信号は ファーストパラ メータの関数である。 有利には： ステップ（ａ）は光吸収背景を有した測定インターアクションボリュームに物 体を配置することを含んでいる。 フィルタリングは、典型的にはスペクトルフィルタリングと時間的（temporal ）フィルタリングとで成る群から選択される。 本発明の方法はさらに以下を含むことができる。 （ｇ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る。 本発明の１形態： ステップ（ｅ）は少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出 し、それらのそれぞれの強度（intensity）に関連する信号を発生させることを 含んでおり、その信号はファーストパラメータの関数である。 ステップ（ｆ）は、その信号を基準信号あるいは基準値と比較することでその 信号からファーストパラメータを決定することを含んでいる。 本発明の方法はさらに以下を含むことができる。 （ｆ’）ファーストパラメータから物体がアクセプトできる物体であるか、そ れともアクセプトできない物体であるかを決定する。 本発明の別な実施例では、物体のファーストパラメータを決定する別の方法が 提供される。この方法は以下を含んでいる。 （ａ）光吸収背景を有した測定インターアクションボリュームに物体を配置す る。 （ｂ）測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させる。 （ｃ）測定光線を物体とインターアクトさせ、測定外出光を創出する。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を少なくとも２の スペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする。 （ｅ）その少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出し、そ こから信号を発生させる。この信号はファーストパラメータの関数である。 （ｆ）信号からファーストパラメータを決定する。 ステップ（ａ）はステップ（ｂ）の前、同時、あるいは後に実施することがで きる。 本発明の別実施例により、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で成る群 から選択される少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメータを 決定するための方法が提供される。この方法は以下を含んでいる。 （ａ）黒色の光吸収背景を有する測定インターアクションボリュームに繊維を 配置する。 （ｂ）測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させる。 （ｃ）測定光線を物体とインターアクトさせ、繊維から反射される測定外出光 を創出する。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの反射測定外出光を少なくとも ２のスペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする。 （ｅ）その少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出し、そ こから信号を発生させる。この信号は、繊維の径と色とで成る群から選択される 少なくとも１のパラメータの関数である。 （ｆ）この信号から、少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラ メータを決定する。 本実施例はさらに以下を含むことができる。 （ｇ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る。 本発明の別実施例により、物体のファーストパラメータを決定するための方法 が提供される。この別方法は以下を含んでいる。 （ａ）光吸収背景を有する測定インターアクションボリュームに物体を配置す る。 （ｂ）測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させる。 （ｃ）測定光線を物体とインターアクトさせ、測定外出光を創出する。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を検出し、少なく とも２の異なる測定信号を発生させる。各信号は測定外出光のスペクトル的に異 なる部分にそれぞれ対応する。この信号はファーストパラメータの関数である。 （ｅ）信号からファーストパラメータを決定する。 ステップ（ａ）はステップ（ｂ）の前、同時、あるいは後で実施することがで きる。 本発明の別実施例により、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で成る群 から選択される少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメータを 決定するための方法が提供される。この方法は以下を含んでいる。 （ａ）黒色の光吸収背景を有する測定インターアクションボリュームに繊維を 配置する。 （ｂ）測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させる。 （ｃ）測定光線を物体とインターアクトさせ、繊維から反射される測定外出光 を創出する。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を検出し、そこか ら少なくとも２の異なる測定信号を発生させる。各信号は測定外出信号のスペク トル的に異なる部分にそれぞれ対応する。この信号は繊維の径と色とで成る群か ら選択される少なくとも１のパラメータの関数である。 （ｅ）この信号から、少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラ メータを決定する。 後者の方法はさらに以下を含むことができる。 （ｆ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る。 本発明の第２の実施例により、物体のファーストパラメータを決定するための 装置が提供される。この装置は以下を含んでいる。 （ａ）測定インターアクションボリュームに物体を配置する手段。 （ｂ）測定インターアクションボリュームと作用可能に連関する光吸収背景。 （ｃ）測定外出光を創出させる目的で物体とインターアクトさせるため、測定 インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための少なくとも１の光 源。測定光線は少なくとも２のスペクトル的に異なる波長の光を含んでいる。 （ｄ）その少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出し、そ こから信号を発生させる少なくとも１の検出器。この信号はファーストパラメー タの関数である。検出器は光線と作動可能に連関している。 （ｅ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を少なくとも２の スペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする手段。このフィルター手 段は光源及び／又はその少なくとも１の検出器と作動可能に連関している。 （ｆ）信号からファーストパラメータを決定する手段。この決定手段は検出器 と作動可能に連関している。 典型的には、光吸収背景は、平坦な艶消し黒色背景でも構わない黒色背景であ る。 典型的には： 少なくとも２の検出器があり、各スペクトル的に異なる測定外出光部分を、同 時あるいは異なる時間に異なる検出器で測定させ、そこから信号を発生させる。 この信号はファーストパラメータの関数である。 典型的には、フィルター手段は、スペクトルフィルタリング手段と、時間的フ ィルタリング手段とで成る群から選択される。 本装置はさらに以下を含むことができる。 （ｇ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る手段。この出力手段はファーストパラメータを決定する手段と作動可能に連関 している。 本装置はさらに以下を含むこともできる。 （ｆ’）ファーストパラメータから、物体がアクセプトできる物体であるか、 あるいはアクセプトできない物体であるかを決定する手段。この決定手段はファ ーストパラメータの決定手段と作動可能に連関している。 本発明の別実施例では、物体のファーストパラメータを決定するための別装置 が提供される。この装置は以下を含んでいる。 （ａ）測定インターアクションボリュームに物体を配置する手段。 （ｂ）測定インターアクションボリュームと作用可能に連関する光吸収背景。 （ｃ）測定外出光を創出させる目的で物体とインターアクトさせるため、測定 インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための光源。測定光線は 少なくとも２のスペクトル的に異なる波長の光を含んでいる。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を少なくとも２の スペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする手段。このフィルター手 段は光源と作動可能に連関している。 （ｅ）その少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出し、そ こから信号を発生させる検出器。この信号はファーストパラメータの関数である 。検出器はフィルター手段と作動可能に連関している。 （ｆ）信号からファーストパラメータを決定する手段。この決定手段は検出器 と作動可能に連関している。 測定光線は焦点されたもの、あるいは非焦点のものでよい。 本発明のさらに別実施例により、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で 成る群から選択される少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメ ータを決定する別装置が提供される。この装置は以下を含んでいる。 （ａ）黒色光吸収背景を有する測定インターアクションボリュームに物体を配 置する手段。 （ｂ）繊維から反射される測定外出光を創出させる目的で繊維とインターアク トさせるため、測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させるため の光源。 （ｃ）測定インターアクションボリュームからの反射測定外出光を少なくとも ２のスペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする手段。このフィルタ ー手段は光源と作動可能に連関している。 （ｄ）その少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分を検出し、そ こから信号を発生させる検出器。この信号は、繊維の径と色とで成る群から選択 される少なくとも１のパラメータの関数である。検出器はフィルター手段と作動 可能に連関している。 （ｅ）その信号から少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメ ータを決定する手段。この決定手段は検出器と作動可能に連関している。 本装置はさらに以下を含むことができる。 （ｆ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る手段。 本発明の別実施例により、物体のファーストパラメータを決定するための装置 が提供される。この装置は以下を含んでいる。 （ａ）測定インターアクションボリュームに物体を配置する手段。 （ｂ）測定インターアクションボリュームと作用可能に連関する光吸収背景。 （ｃ）測定外出光を創出させる目的で物体とインターアクトさせるため、測定 インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための光源。 （ｄ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を検出し、そこか ら信号を発生させる検出器。この信号は測定外出光のスペクトル的に異なる部分 にそれぞれ対応している。信号はファーストパラメータの関数である。検出器は 光源と作動可能に連関している。 （ｅ）信号からファーストパラメータを決定する手段。この決定手段は検出器 と作動可能に連関している。 本発明のさらに別実施例により、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸の色で 成る群から選択される少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメ ータを決定する別装置が提供される。この装置は以下を含んでいる。 （ａ）黒色光吸収背景を有した測定インターアクションボリュームに物体を配 置する手段。 （ｂ）繊維から反射する測定外出光を創出させる目的で繊維とインターアクト させるため、測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための 光源。 （ｃ）測定インターアクションボリュームからの測定外出光を検出し、そこか ら少なくとも２の異なる測定信号を発生させる検出器。この信号の各々は測定外 出光のスペクトル的に異なる部分にそれぞれ対応している。信号は、繊維の径と 色とで成る群から選択される少なくとも１のパラメータの関数である。検出器は 光源と作動可能に連関している。 （ｄ）その少なくとも１のパラメータの関数であるファーストパラメータをそ の信号から決定する手段。この決定手段は検出器と作動可能に連関している。 本装置はさらに以下を含むこともできる。 （ｅ）ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を出力す る手段。 測定光線は焦点されていても、非焦点でもよい。 典型的には、ファーストパラメータは、糸の径、繊維の径、繊維の色、及び糸 の色で成る群から選択される少なくとも１のパラメータの関数である。 物体は流体、固体、あるいは他の形態のものでもよい。典型的には、物体は糸 である。物体の例には、ダイヤモンド並びに他の結晶体等の鉱物体、有機あるい は無機混合物体、繊維物体、ランダムな形状の物体、球状物体、円筒状物体が含 まれる。典型的には、物体は繊維物体であり、織繊維物体あるいは撚繊維物体が 含まれる。繊維物体は合成繊維あるいは天然繊維でもよい。特に、染色繊維、ス トランド、フィラメント、または糸のごときの布体でもよい。繊維あるいはスト ランドは、ファイバーグラスあるいはストランド、ヘッセン繊維あるいはストラ ンド、ナイロン繊維あるいはストランド、ガラス繊維あるいはストランド、ポル ノシック（polnosic）またはポリエステル繊維あるいはストランド、アルパカ繊 維あるいはストランド、シルク繊維あるいはストランド、ジュート繊維あるいは ストランド、フラックス及びセルロース繊維あるいはストランド（紙、再生紙、 コーンストーク、砂糖きび、木材、木くず、バガス、木チップを含む）、紐、ビ スコース等の再生繊維あるいはストランド、レーヨン、アンモニア銅レーヨン及 びセルロースアセテート、サイザル繊維あるいはストランド、カーボン繊維ある いはストランド、ステンレススチール繊維あるいはストランド、植物繊維あるい は材料、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン繊維あるいはスト ランド、スチール繊維あるいはストランド、ボロン繊維あるいはストランド、銅 繊維あるいはストランド、真鍮繊維あるいはストランド、他の金属繊維あるいは ストランド、テフロン繊維あるいはストランド、ダクロン繊維あるいはストラン ド、マイラー（mylar）繊維あるいはストランド、アルミニウム繊維あるいはス トランド、アルミニウム合金繊維あるいはストランド、ポリアミド繊維あるいは ストランド、ポリアクリル繊維あるいはストランド、ナイロン６６、ポリアクリ ロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリエステルまたはポリアクリルの吸収性 タイプ等の吸収性繊維あるいはストランド、小麦繊維あるいはストランド等の可 食植物繊維あるいはストランド、木パルプまたは綿繊維あるいはストランド等の 非可食植物繊維あるいはストランド、肉繊維あるいはストランド等の動物繊維あ るいはストランド、羊毛繊維あるいはストランド等の羊毛性繊維あるいはストラ ンド、人毛、山羊毛、牛毛等の毛、羽根等の繊維あるいはストランド、羊毛糸及 び綿糸（特に染色羊毛、兎毛、カンガルー毛皮、モヘア及び綿糸）、ストリング 、ワイヤー、光ファイバーあるいはストランド、などである。 典型的には、物体は繊維及び糸で成る群から選択され、ファーストパラメータ は、繊維の径、繊維の径と基準繊維の径との差、繊維のランニング平均径（runn ing average diameter）によって割られた繊維の瞬間径（instantaneous diamet er）の比、繊維の色、繊維の色と基準繊維の色との差、繊維のランニング平均色 で割られた繊維の瞬間色、糸の径、糸の径と基準糸の径との差、糸のランニング 平均径によって割られた糸の瞬間径の比、糸の色、糸の色と基準糸の色との差、 糸のランニング平均色で割られた糸の瞬間色で成る群から選択される。 さらに典型的には、物体は羊毛繊維と羊毛糸とで成る群から選択され、ファー ストパラメータは、羊毛繊維の径、羊毛繊維の径と基準繊維の径との差、羊毛繊 維のランニング平均径によって割られた羊毛繊維の瞬間径の比、羊毛繊維の色、 羊毛繊維の色と基準繊維の色との差、羊毛繊維のランニング平均色で割られた羊 毛繊維の瞬間色、羊毛糸の径、羊毛糸の径と基準糸の径との差、羊毛糸のランニ ング平均径によって割られた羊毛糸の瞬間径の比、羊毛糸の色、羊毛糸の色と基 準糸の色との差、羊毛糸のランニング平均色で割られた羊毛糸の瞬間色で成る群 から選択される。 典型的には、本発明の装置のファーストパラメータを決定する手段は、羊毛繊 維の径を決定する手段、羊毛繊維の径と基準繊維の径との差を決定する手段、羊 毛繊維のランニング平均径によって割られた羊毛繊維の瞬間径の比を決定する手 段、羊毛繊維の色を決定する手段、羊毛繊維の色と基準繊維の色との差を決定す る手段、羊毛繊維のランニング平均色で割られた羊毛繊維の瞬間色を決定する手 段、羊毛糸の径を決定する手段、羊毛糸の径と基準糸の径との差を決定する手段 、羊毛糸のランニング平均径によって割られた羊毛糸の瞬間径の比を決定する手 段、 羊毛糸の色を決定する手段、羊毛糸の色と基準糸の色との差を決定する手段、羊 毛糸のランニング平均色で割られた羊毛糸の瞬間色を決定する手段で成る群から 選択される。 ファーストパラメータは、形状、径、面積、化学組成、色彩、部材の数、厚み 、幅、吸収性、反射性、蛍光性、表面の感触、他の表面の詳細、表面の粗さ、前 記の変化等である。例えば繊維物体の場合には、ファーストパラメータは、例え ば径及び／又は色、あるいはそれらの変化である。 光源は、コヒーレント、一部コヒーレント、あるいは非コヒーレントなもので よく、ＵＶ光、可視光、赤外線光、あるいは遠赤外線光でよい。一般的に、光源 は多色（polychromatic）であり、遠ＵＶから遠ＩＲの範囲の少なくとも２の異 なる波長を照射する。あるいは、少なくとも２の異なる狭バンド光源が使用可能 であり、各々の狭バンド光源は遠ＵＶから遠ＩＲまでの波長の光を照射する。一 方の光源から照射される波長は他方の光源からの波長とは異なる。 光源の例には、タングステンフィラメント等の白熱光源、ナトリウム及びヨー ド（iodine）蒸気ランプ等を含むハロゲンランプ等の蒸気ランプ、キセノン（xe non）アークランプとＨｇアークランプ等のディスチャージランプ、光ダイオー ド等の固体光源、スーパーラジアントダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、 レーザーダイオード、エレクトロルミネセント光源、周波数ダブル化レーザー、 アルゴンレーザー、アルゴン／クリプトンレーザー、ネオンレーザー、ヘリウム ネオンレーザー、キセノンレーザー、クリプトンレーザー等の希ガスレーザーを 含むレーザー光源、一酸化炭素及び二酸化炭素レーザー、カドミウム、亜鉛、水 銀、セレニウムイオンレーザー等の金属イオンレーザー、塩化鉛レーザー、銅及 び金蒸気レーザー等の金属蒸気レーザー、窒素レーザー、ルビーレーザー、ヨー ドレーザー、ネオジミウムガラス及びネオジミウムＹＡＧレーザー、ロダミン６ ４０、キトンレッド６２０、ロダミン５９０ダイ等を採用したダイ（dye）レー ザー、及びドープ繊維レーザーがある。光源はピンホール光源でもよい。光源は 光ファイバーを含んでもよく、その出力端部はピンホール源として効果的に作用 するであろう。 典型的には、波長が３９０ｎｍから８００ｎｍの光が測定光線として使用され る。測定光線は、同時的あるいは順次的（sequentially）な少なくとも２の異な る波長（典型的には、２から５の異なる波長バンド）の光を含んでいる。例えば 、測定光線は白色光あるいは幅広バンド光またはいくつかの異なる波長バンドを 有した光でもよい。典型的には、少なくとも３の波長バンドを有した光（典型的 には、測定光線は単光源あるいは多光源により提供される）、典型的には、レッ ドバンド、オレンジバンド、グリーンバンド、イェローバンド、パープルバンド 、ブルーバンドで成る群から選択される３の異なる波長バンドであり、さらに典 型的にはレッドバンド、グリーンバンド、ブルーバンドである。 光線は平行光線、広がる光線、収縮する光線のいずれでもよい。光ファイバー は、ガラスあるいはプラスチック要素またはそれらの組み合せを含むことができ る。光ガイドは単モードあるいは多モード光ファイバーでよい。光ガイドはファ イバー束でもよい。光源の一部及び検出光ガイドは同一光源の一部でよい。 検出器は、単検出要素あるいは検出要素のアレイでよい。検出器は検出要素に カップリングされた光繊維を含むことができる。 外出光の測定例は以下を含む。 （ａ）測定外出光の少なくとも２の異なる部分を少なくとも２のスペクトル的 に異なる波長バンドにフィルターする。各バンドは同時に、あるいは異なる時間 に異なる検出器で、あるいは異なる時間に同一検出器で検出される。 （ｂ）測定外出光の少なくとも２の異なる部分を少なくとも２のスペクトル的 に異なる波長バンドにフィルターする。各バンドは異なる時間に同一検出器で検 出される。 光源／フィルター／検出器形態の例は以下を含む。 （ｉ）単白色光源＋３の異なる色バンドフィルター＋３の異なる検出器。各検 出器は異なる色バンドを検出する。 （ｉｉ）３の異なる色バンド光源（例：レッド、グリーン、ブルーＬＥＤ）＋ ３の異なる色バンドフィルター（レッド、グリーン、ブルーフィルター）＋３の 異なる検出器。各検出器は異なる色バンドを検出する。 （ｉｉｉ）時間シーケンス（time sequence）の３の異なる色バンド光源（例 ：レッド、グリーン、ブルーＬＥＤ）＋異なる色バンドを検出するために時間多 重化（time multiplexed）された１の検出器。 （ｉｖ）３の異なる周波数で作動する３の異なる色バンド光源（例：レッド、 グリーン、ブルーＬＥＤ）＋１の検出器＋各異なる色バンドをスペクトル的にフ ィルターし、関連する信号を出力する３の周波数フィルター＋出力信号を検出す る少なくとも１の検出器。 （ｖ）単白色光源＋ｎの異なる色バンドフィルター＋ｎの異なる検出器。各検 出器は異なる色バンドを検出。ｎは典型的には２から２０であり、さらに典型的 には２から１０であり、さらに典型的には２から５である。 （ｖｉ）ｎの異なる色バンド光源（例：レッド、グリーン、ブルーＬＥＤ）＋ ｎの異なる色バンドフィルター（レッド、グリーン、ブルーフィルター）＋ｎの 異なる検出器。各検出器は異なる色バンドを検出。ｎは典型的には２から２０で あり、さらに典型的には２から１０であり、さらに典型的には２から５である。 （ｖｉｉ）時間シーケンスのｎの異なる色バンド光源（レッド、グリーン、ブ ルーＬＥＤ）＋異なる色バンドを検出するために時間多重化された１の検出器。 ｎは典型的には２から２０であり、さらに典型的には２から１０であり、さらに 典型的には２から５である。 （ｖｉｉｉ）ｎの異なる周波数で作動するｎの異なる色バンド光源（例：レッ ド、グリーン、ブルーＬＥＤ）＋１の検出器＋スペクトル的に各異なる色バンド をフィルターし、それに関連する信号を出力するｎの周波数フィルター＋出力さ れた信号を検出する少なくとも１の検出器。ｎは典型的には２から２０であり、 さらに典型的には２から１０であり、さらに典型的には２から５である。 本装置は、インターアクションボリュームに物体を通過させる手段を含むこと ができる。この手段は配置手段と作動可能に連関している。通過手段は、糸（特 に羊毛ベースの糸）あるいは綿ワインダーのごとき繊維ワインダー、光吸収（例 ：黒）コンベヤストリップのごときサンプルキャリヤ、線状ステージのサンプル ホルダーでもよい。本装置は光源、及び／又は物体、及び／又はサンプルキャリ ヤと作動可能に連関したスキャナーを含むことができ、インターアクションボリ ュームの物体に関する光線をスキャンする。あるいは、物体は光線に関してスキ ャンすることもでき、あるいは、物体と光線は同時的にスキャンが可能である （測定は相互に対して物体も光線もスキャンされないようなものでもよい）。ス キャナーは、圧電スタック、磁気芯／磁気コイルの組み合せ、機械式バイブレー タ、電気機械式バイブレータ、サーボメータ等の機械式あるいは電気式スキャニ ング機構、音響カップラー電気光学式スキャニング手段、あるいは他の適当な手 段である。 光源は、光源とインターアクションボリュームとの間に配置される光偏向器を 含むことができ、光線の一部は偏向器を通る。偏向器は光源と作動可能に連関し ており、インターアクションボリューム内の光線の少なくとも一部の形状、サイ ズ、波長、強度、極性、位相、進行方向、あるいは焦点を変更する。 インターアクションボリューム及び／又は検出器間には第２光偏向器が配置可 能であり、外出光は第２偏向器を通過し、例えば、サイズ、形状、強度、極性、 位相、進行方向、焦点を変更する。 第１及び第２光偏向器は光焦点器あるいは光反射器を含むことができる。焦点 器は、微小物体、反射レンズ、及び／又はホログラフ光学要素を含む屈折レンズ でもよい。光がＵＶから近赤外線以外の周波数のもの、あるいは他のタイプのエ ネルギーであれば、アナログ焦点要素は光学焦点要素に置換される。偏向器は、 例えば、鏡あるいは部分的鏡、極性依存ビームスプリッター、光波ガイドスプリ ッター（例：光ファイバーカップラー）あるいは波長依存ビームスプリッター等 のビームスプリッターでよい。光ファイバーカップラーは、焦点バイコニカルテ ーパカップラー、ポリッシュブロックカップラー、ボトルエッチ仕上げカップラ ー、あるいはファイバー出入ピグテールを有したバルク光学タイプカップラー、 光リトグラフ式またはイオン拡散処理技術に基づいた平波ガイド装置、及び他の 同様なカップラーでよい。典型的には、インターアクションは、屈折、回析、反 射、拡散、蛍光、促進発光、白色、陰影、極性回転、位相遅延、他の極性の影響 、遮断、光吸収、妨害の影響、サム（sum）周波数発生、並びに回析パターン、 屈折、位相変化、２倍、３倍、４倍発生（second,third or fourth harmonic ge neration）、相違周波数発生、光バイスタビリティ（bistability）、自己ブリ ーチング（self bleaching）、ラーマン拡散、あるいはブリローイン拡散（Bril louin scattering）等を引き起こすもの等の１、あるいは組み合せである。非リ ニア反応は、加熱、屈折率変化、電荷蓄積、あるいは電荷移動の結果として発生 するかも知れない。 測定外出光は強度をモジュレートされ（空間的（spatially）、あるいは時間 の関数として、または非関数として、強度ピークあるいは谷のごとき一時的（te mporally）に依存する強度モジュレーションを含む）、例えば、幅、波長または 周波数のモジュレーション、位相、極性、波長、進行方向等がモジュレートされ る。検出器、ファーストパラメータの決定手段、及び／又は配置手段は、例えば 、光学的、電気的、オプトエレクトロニクス的、機械的、あるいは磁気的要素を 含むことができ、あるいは、例えば、光学及び／又は電気ヘテロダイニング（he terodyning）、クワドラチャ操作等の技術、例えば、マルチエリア検出器あるい は位相ロックループ技術等の技術を含む計算機を含むことができる。ファースト パラメータの決定手段は、検出器からの信号をログ（log）して分析するか、フ ァーストパラメータをログして分析する。 検出器は検出要素及び／又はアパーチャのアレイを含むことができる。アレイ の１のアパーチャは光ガイドの光入部分でもよく、外出光の一部を収集し、検出 器にガイドする。 アレイの検出要素は、発光ダイオード、光マルチプライヤ、ｃｃｄアレイの一 部等でよい。アレイは１次元あるいは２次元アレイまたは平面アレイでよい。測 定外出光は遮断（occluded）される光ではない。典型的には、測定外出光は物体 から反射する光である。 測定されるファーストパラメータが径であるとき、測定された関数は測定外出 光の全スペクトルの大きさの変化である。測定されるファーストパラメータが色 であるとき、測定された関数はスペクトルの形状の変化である。本発明の方法及 び装置のいくらかの形態は、検査されている物体のファーストパラメータの値が ほぼ希望通り、あるいは希望範囲にあり、アクセプトできないファーストパラメ ータ値の周波数が平均ファーストパラメータ値を大きく変更しないという事実に 基づいている。すなわち、例えば、繊維、ストランド、糸等の径が測定されると き、大部分の繊維は希望する径と色であり、各繊維長の大部分は希望する径ある いはアクセプトできる径範囲であることを意味する。典型的には、ファーストパ ラメータを決定する手段はデジタル及び／又はアナログ処理を含む。配置手段は タイマー及び／又はカウンターを含むことができる。 方法論 本発明の方法及び装置は、知られた基準との比較によってファーストパラメー タを決定でき、あるいは区別は相対的なベースによって実効が可能である。物体 のパラメータのバリエーションを決定するためのベースは以下の通りである。 典型的には、物体Ｏは多数の測定パラメータｐｎを有している。ｎは１，２， ．．．ｉ，．．．ｊである。例えば、パラメータｐｎの少なくとも１つにバリエ ーションが存在するかどうかを決定する場合を考えてみる。パラメータｐｎに対 して、その長さ方向のｘにおけるＯから反射された所定の波長あるいは波長バン ドλｎに対する光強度Ｉｒは、Ｏとｘの関数Ｆｎである。 Ｉｒ（λｎ）＝Ｆｎ（０，Ｘ） １．１ Ｏのｘにおけるｐｎにバリエーションが存在しない場合には、 となる。 は、 となる。 よって、ｐｎにはバリエーションがない。 ｐｎにバリエーションが存在する場合は、 となる。 物体Ｏが測定ボリュームを通過して移動しているときは、時間の変数ｔは位置 の変数ｘで置換が可能である。 等式１．２から１．７から、特定のｐｎ、すなわち△ｐｎにおけるバリエーシ ョンを決定するためにこの段階で必要であれば、条件テストが適用が可能である ことは明かである。例えば、△ｐｎが希望する範囲に存在するかどうかを確認す るためのテストが可能である。その１例は、時間的平均測定に基づいたランニン グ平均であることが望ましい基準値と所定の測定値とを比較することで可能であ る。あるいは、この基準値は空間平均または固定基準でもよい。 時間的測定に基づくランニング平均を使用することには多数の利点が存在する 。 ＊１の検出器アセンブリで、基準＆測定瞬間値またはポイント値をセットアッ プする信号を得る。２のアセンブリによるパラメータのアダプテーション＆測定 の必要はない。 ＊ランニング平均から発生される基準信号は、測定されている物体に垂直なパ ラメータにアダプトする。 パラメータｐｎはいくつかの異なる波長あるいはバンドでの影響の組み合せで もよい。すなわち、 となる。 ｋｎ，ｊはこのパラメータに特定のものである。ｐｎの平均値は＊＊で表され る。 ための条件テストは適用が可能である。 Ｆ（Ｏ，ｘ）の平均値を決定する１の特に有利な方法は、ｎ数の物体Ｏ（ｐ１ ）．．．Ｏ（ｐｎ）、またはその物体の大きな長さに対して１の物体Ｏ（ｐｉ） のＩｒ（λｎ）を測定することである。 本発明の１の特別な実施例は、例えば、繊維である物体から多数の信号を提供 する。これらの信号は、繊維を照明し、可視スペクトルの特定バンドでの反射エ ネルギーを検出することで発生される。これらの信号は、別々の時間に、あるい は知られた時間パターンで反復してスイッチが入れられる異なる波長あるいは波 長バンドの光源を使用し、１の検出器で信号を検出することで発生が可能である 。この方法は、関係する情報を含む時間シリーズの信号を提供する。この時間シ リーズの信号は反復的にサンプルされ、適当な時間に保存され、パラレル形態の データを提供する。 別の方法は、繊維等の物体を白色光、あるいはいくつかの波長バンドを含んだ 光で、１あるいは複数の光源から照明し、選択されたフィルターを各検出器の前 方に配置した複数の検出器を使用して、異なるバンドにおける反射エネリギーを 検出する。この方法は、パラレル形態で関係情報を提供する。 パラレル形態で信号が提供されれば、以下の関係が成り立つ。Ｂ１，．．．Ｂ ２，．．．Ｂｎは可視バンド１からｎで検出された光エネルギーを表す。繊維の 径は、色が一定であり、全体的な色に大きな変化がないときには、各バンドで検 出された全エネルギーと比例する。 等式１．９を繊維の大きな面積（あるいは、時間の長さｔ１．．．ｔ２）に適 用すれば、繊維の”通常（normal）”径に関係するであろう繊維の平均値を得る ことができる。この通常（平均）値を瞬間値に分割すれば、照明強度と繊維径（ １．１０）に関係ない信号を得ることができる。測定されているエリアが”通常 ”径のものであれば、この比はほぼ単一（unity）なものに近似し、安定する。 ”均等”バリエーションが得られれば、この比は径のバリエーションの大きさと 比例した量だけ単一から離れる。 このバリエーションをセット可能な基準と比較することで、”均等”誤差が存 在すれば示すであろう出力が発生される。 本発明の実際の実施例では、典型的には不定数の使用バンドが存在するであろ う。特別な適用では、色の欠陥の検出に必要な感度はそのバンド数を決定するで あろう（すなわち、必要な色の解析度が高ければ、それだけ検出される異なる色 のバンドの数が増加する）。 各バンドの比例エネルギーを他のバンドのものと比較することで、色の”署名 （signature）”が入手可能である。この１例は、３バンドシステムの以下の関 係で示される。 等式１．１１を繊維の大きなエリア（あるいは、時間の長さｔ１．．．ｔ２） に入れ込めば、繊維の”通常”色に関係するであろう繊維の平均値を得ることが できる。この通常（平均）値を瞬間値に分割すれば、照明強度と繊維径とに関係 ない信号を得ることができる。測定されているエリアが”通常”色のものであれ ば、この比はほぼ単一なものに近似し、安定する。色のバリエーションが得られ れば、この比は色のバリエーションの大きさと比例した量だけ単一から離れる。 このバリエーションをセット可能な基準と比較することで、色の欠陥が存在す ることを示す出力信号が発生可能になる。 色分析に対するこれらの信号の分析のための別方法は、平均、あるいは、ＢＲ ｉで表される全反射エネルギーの定積分（finite integral）と各バンドのエネ ルギー比を検査することで可能である。ｎのバンドを使用するシステムでは、実 行中の時間あるいは空間平均から知った基準と比較可能なｎの通常化信号を得る 。ｎのバンドを使用するシステムにおいては、ＢＲｉのための以下の等式が利用 できる。 これらの比の各々が創出された後、比較は基準値に対して実行することができ る。この基準値は固定値か、知った平均のセット可能な比例値でよい。これらの パラメータの出力は組み合わされ、いかなる１の、あるいは複数のバンドにおけ る変化は、別な装置へと送ることが可能なデジタル信号を創出するであろう。 繊維の径と色が測定されているとき、検出器からの得られた信号の各々は、組 み入れられた以下の成分を有している。 ＊入射光色温度＆強度（不都合な成分） ＊入射光角（不都合な成分） ＊検査されている繊維の径 ＊検査されている繊維の色 信号は、信号の不都合な成分と径とを排除するような比とされる（ratioed） 。この比化技術は、システムのさらにダイナミックなデザインを可能にする。ス ペクトル分析をすることで、さらに良好な感度、すなわち、色欠陥のさらに効果 的な検出が可能となる。本発明のこの方法と装置には、繊維の色及び／又は径の 署名を知る能力を組み入れさせることができ、通常色及び／又は径へのスローな バリエーションにアダプトさせる。 本発明の方法と装置の特定の実施例は、装置内の繊維部分が非染色繊維あるい は染色繊維の以下のパラメータに対する許容誤差範囲であるかどうかを決定させ る。 ＊”均等（evenness）”あるいはリニア密度バリエーション（linear density variations）を決定するための繊維径。 ＊染料を吸収していない。あるいは染色されていない繊維のものへ異なる色に 着色されている（汚染として判定）繊維あるいは他の材料の可視的存在。 この特定な方法及び装置は、繊維に使用された染料の色に関係なく実行できる 。繊維パラメータが許容範囲を越えていると判定されたら、典型的には、信号は 別の装置に送られ、その装置に適当な動作を行わせるであろう。典型的には、こ の許容度は可変であり、外部手段によってセット可能である。 本発明の方法及び装置の特定な実施例は、繊維／糸の関係部分が以下を含んで いるかどうかを判定することができる。 ＊繊維あるいは異なる色の異物繊維を含んだ糸の中の異なる色の汚染物及び／ 又は異物。 ＊繊維あるいは異なる色の異物繊維または異物糸を含んだ糸の中の異なる色の 繊維あるいは糸。 本方法を採用している装置では、関数Ｉｒ（λ）は、対象の各スペクトルバン ドにおいて糸によって反射されるエネリギーレベルとなるようにデザインされて いる。これらの信号は合計され、測定されている繊維の径に比例する信号を発生 させる。一定の積分関数に近似するローパスフィルターを採用することで、測定 されている繊維のランニング平均に比例する信号が発生される。繊維はほぼ正し い色であると仮定するなら、ランニング平均は正しい径を提供するであろう。こ の径を径の瞬間測定値に分割することで、径のバリエーションあるいはリニア密 度は検出できる。 関数Ｉｒ（λ）を使用し、その比例コントリビューションを合計と比較するこ とで、各バンドの密度測定値が得られる。この測定値は径に関係しない。一定の 積分関数に近似するローパスフィルターを採用することで、各バンドの比例コン トリビューションのランニング平均に比例する信号が得られる。繊維はほぼ正し い色であると仮定するなら、実行平均は正しい色を提供するであろう。この色を 色の瞬間測定値に分割することで、色のバリエーションは検出できる。 瞬間測定径及び色のこれらのバリエーションを、知られたランニング平均値と 理論的に比較することで、色バリエーションと径バリエーションとは測定できる 。 図面の簡単な説明 図１は、糸の径と色との変化を決定するための第１装置のブロック図である。 図２は、糸の径と色との変化を決定するための第２装置のブロック図である。 図３は、ライン１２４（図１の装置）から取った信号のプロットである。 図４は、時間的フィルタリング後のライン１２４（図１の装置）から取った信 号のプロットである。 図５、図６、図７は、それぞれライン１１１、１１２、１１３（図１の装置） から取った信号のプロットである。 図５ａ、図６ａ、図７ａはスケールされていないプロット（unscaled plots） であり、貢献（contribute）した各検出レッド、ブルー及びグリーンバンドの信 号の、図３あるいは図４に示す全信号に対する割合を示している。 図８、図９、図１０は、図２の形態を使用した実験でライン２１３（反射光エ ネルギーの時間的シーケンスに対応する信号を運搬）から取った信号のプロット であり、レッド、イエロー及びブルーの糸の色バリエーションのシーケンスをそ れぞれ示している。 本発明を実施するための最良態様及び他の態様 図１において、糸１０１の径と色との変化を決定する装置１０００が示されて いる。装置１０００は、一般的に平坦な黒面（あるいは平坦な艶消し黒面）を含 む光吸収背景を含んでおり、実質的均一に照射される光を吸収する。糸ガイド１ ５０と１５１は相互に隣接しているが、糸ガイド１５２と１５３からは測定イン ターアクションボリュームを定義する距離だけ離れて配置されている。糸ガイド １５０と１５１、並びに、１５２と１５３の両セットは、背景１００に隣接して 配置され、糸１０１がその間を通過するとき、背景１００と実質的に平行な方向 に通過し、糸１０１と背景１００との距離が実質的に一定となるように糸１０１ を配置してガイドする。光源１２０は測定光線を測定インターアクションボリュ ームに通過させ、糸１０１とインターアクトさせ、糸１０１から反射する測定外 出光を創出させる。 幅広バンド幅光源１２０は典型的には白熱タングステンフィラメントグローブ である。フィルター１０２、１０３及び１０４は光源１２０に対して配置され、 糸１０１とのインターアクション後に、測定インターアクションボリュームから の反射測定外出光を３のスペクトル的に異なる測定波長バンド１０５、１０６及 び１０７にそれぞれスペクトルフィルターする（例えば、フィルター１０２は４ ００から５００ｎｍの光を通過させ、フィルター１０３は５００から６５０ｎｍ の光を通過させ、フィルター１０４は６５０から８００ｎｍの光を通過させる） 。 光検出器（photodetectors）１０８、１０９及び１１０は、それぞれフィルタ ー１０２、１０３及び１０４の背後に配置され、スペクトル的に異なる測定波長 バンド１０５、１０６及び１０７をそれぞれ検出し、そこから信号を発生させる 。この信号は糸の少なくとも径と色の関数である。装置１０００は、光検出器１ ０ ８、１０９及び１１０からの信号から、糸１０１の径と色との関数であるパラメ ータを決定する手段を含んでいる。この決定手段は、ライン１１１、１１２及び １１３を介して光検出器１０８、１０９及び１１０にそれぞれカップリングされ ている時間的フィルター（temporal filters）１１４、１１５及び１１６と、そ れぞれライン１１１、１１１ａ、１１２、１１２ａ、及び１１３、１１３ａを介 して光検出器１０８、１０９及び１１０とにカップリングされている信号処理ユ ニット１２５と、それぞれライン１１１、１１１ａ、１１１ｂ、１１２、１１２ ａ、１１２ｂ，及び１１３、１１３ａ、１１３ｂを介して光検出器１０８、１０ ９及び１１０とカップリングされており、出力ライン１２４とカップリングされ ているサミング（summing）アンプ１２３と、ライン１２２を介してサミングア ンプ１２３とカップリングされている基準電圧発生器１２１と、出力ライン１２ ９と１３０を有しており、ライン１２７と１２８とを介して信号処理ユニット１ ２５にカップリングされている差異ディスクリミネータ（difference discrimin ator）１２６とを含んでいる。ライン１２４はライン１２４ａを介して信号処理 ユニット１２５にカップリングされている。時間的フィルター１１４、１１５及 び１１６は、それぞれライン１１７、１１８及び１１９を介して信号処理ユニッ ト１２５にカップリングされている。ライン１１７、１１８及び１１９、ライン １１２、１１２ａ、１１２ｂ、ライン１１３、１１３ａ、１１３ｂは、それぞれ 、光検出波長バンド１０５、１０６及び１０７からの電流エネルギーに比例する 電気信号を運搬している。ライン１１７、１１８及び１１９は、それぞれ、波長 バンド１０５、１０６及び１０７の結果のランニング平均エネルギーに対応する 電気信号を運搬する。ライン１２２は基準電圧発生器１２１からの基準電圧信号 をサミングアンプ１２３に運搬する。ライン１２４と１２４ａは、糸０１の径に 比例する電気信号を運搬する。ライン１２７は、糸１０１の色バリエーションに 対応する電気信号を運搬する。ライン１２８は、糸１０１の径バリエーションに 対応する電気信号を運搬する。ライン１２９は、糸１０１の測定された色バリエ ーションがアクセプトできるかどうかを示すデジタル電気信号を運搬する。ライ ン１３０は、糸１０１の測定された径バリエーションがアクセプトできるかどう かを示すデジタル電気信号を運搬する。これらのデジタル電気信号は、外部装 置であるアイテム１３１に送られ、汚染物質あるいは色欠陥除去を実行させる。 使用する際、糸１０１は糸ガイド１５０と１５１、並びに１５２と１５３で背 景１００と実質的に平行な方向に緊張状態でガイドされ、糸１０１と背景１００ の距離は実質的に一定である。測定中に、光源１２０、フィルター１０２、１０ ３及び１０４、及び光検出器１０８、１０９及び１１０は、背景１００に対して 固定位置にある。光源１２０から照射された幅広バンド光（例：４００−８００ ｎｍ）は糸１１０に向けられる。典型的には、測定中に、糸１０１は、測定がそ の軸に沿って進行するように移動する。光源１２０からの光エネルギーの大部分 は背景１００に吸収される。光源１２０からの光エネルギーの少量は糸１０１と インターアクトし、スペクトルフィルター１０２、１０３及び１０４に反射して くる。フィルター１０２は４００から５０００ｎｍの光のバンドを通過させ、フ ィルター１０３は５００から６５０ｎｍの光のバンドを通過させ、フィルター１ ０４は６５０から８００ｎｍの光のバンドを通過させる。 光検出器１０８、１０９及び１１０は、それぞれのバンドで糸１０１によって 反射されるエネルギーに比例する電気信号をそれぞれ創出する。これら３の信号 は、それぞれ、ライン１１１、１１１ａ、１１１ｂ、１１２、１１２ａ、１１２ ｂ、１１３、１１３ａ、１１３ｂを介してサミングアンプ１２３へと送られる。 これら３の信号と、ライン１２２を介した基準電圧発生器１２１からの基準信号 はサミングアンプ１２３で加算され、等式１．９に従って、糸１０１の測定径に 比例する電気信号を創出し、ライン１２４と１２４ａとに出力される。また、こ れら３の信号はライン１１１、１１２及び１１３を介してそれぞれ時間的フィル ター１１４、１１５及び１１６へと送られる。これら時間的フィルターは等式１ ．１０の分母に使用される定積分に近似させる。これらフィルターの各々は、そ れぞれのバンドで糸１０１によって反射されたエネルギーのランニング平均に対 応する信号を出力する。これらの信号はそれぞれライン１１７、１１８及び１１ ９を介して信号処理ユニット１２５へと運搬される。 信号処理ユニット１２５は、等式１．１０、１．１１並びに１．１２にて示さ れる関数を実行するように接続されたオペレーションアンプ（operational ampl ifiers）とアナログデバイダー（analogue dividers）とを含んでいる。あるい は、信号処理ユニット１２５は、等式１．１０、１．１２及び１．１３の関数を 実行するように接続されてもよい。信号処理ユニット１２５は、ライン１１１と １１１ａ、１１２と１１２ａ、並びに１１３と１１３ａからの入力信号と、ライ ン１１７、１１８及び１１９からのランニング平均信号とを取り入れ、これらを ライン１２４ａからの信号と組み合わせ、色（ライン１２７）と径（ライン１２ ８）の現行（current）値及び平均値との間の差異にそれぞれ比例するライン１ ２７と１２８とを介した出力信号を創出する。径の現行値と平均値との差異を創 出するための処理は等式１．１０に従って行われ、ライン１２８を介して出力さ れる径バリエーションを創出する。色の現行値と平均値との差異を創出する処理 は等式１．１２あるいは１．１３に従って行われ、ライン１２７を介して出力さ れる色バリエーションを創出する。 差異ディスクリミネータ１２６は、等式１．３から１．７によるテストを実行 するように接続されたオペレーションアンプとコンパレータと基準発生器とで成 る。糸１０１の測定色バリエーションがアクセプトできるかどうかを示すライン １２９へのデジタル電気信号を出力し、糸１０１の測定径バリエーションがアク セプトできるかどうかを示すデジタル電気信号を出力するため、差異ディスクリ ミネータ１２６は、基準値との比較でライン１２７と１２８からの信号を処理す る。これらのデジタル電気信号は外部装置１３１へと送られ、矯正アクションを 実行させる。 図２において、糸２１０の径と色の変化を決定するための装置２０００が図示 されている。装置２０００は、一般的に、実質的に均一に照射光を吸収する平坦 な黒面を含んだ光吸収背景２００を含んでいる。糸ガイド２５０と２５１は相互 に隣接しているが、糸ガイド２５２と２５３から測定インターアクションボリュ ームを定義する距離だけ離れて配置されている。糸ガイド２５０と２５１、及び ２５２と２５３の両セットは、背景２００に隣接して配置され、糸２０１がその 間を通過するとき、背景２００と実質的に平行な方向に通過し、糸２０１と背景 ２００との距離が実質的に一定となるように糸２０１を配置してガイドする。光 源２２０は測定光線を測定インターアクションボリュームに通過させ、糸２０１ とインターアクトさせ、糸２０１から反射する測定外出光を創出させる。 光源２０２、２０３及び２０４は、典型的には、可視スペクトルで異なる支配 的な波長を有した発光ダイオードである。それらのスペクトルバンド幅は、可視 スペクトルを最少のオーバーラップ状態でカバーさせるものである。これら光源 はオシレータ２０７からのライン２０８によって制御されるシーケンサー（sequ encer）２０６によって順次に照射される。ライン２０９はデモジュレーション ユニット２２０に接続している。 検出器２０５は光源２０２、２０３及び２９４に対して配置され、糸２０１と のインターアクション後、測定インターアクションボリュームからの反射測定外 出光はライン２１３で運搬される電気信号に変換される。ライン２１３はサンプ ル／ホールドユニット２１０、２１１及び２１２と接続している。サンプル／ホ ールドユニット２１０、２１１及び２１２はそれぞれライン２１５、２１６及び ２１９で制御される。サンプル／ホールドユニット２１０、２１１及び２１２は それぞれライン２１４、２１６及び２１８の検出信号を保持する。 デモジュレーションユニット２２０はそれぞれライン２１５、２１７及び２１ ９を介してサンプル／ホールドユニット２１０、２１１及び２１２を制御する。 デモジュレーショニュニット２２０はローパスフィルター２２３、２２４及び２ ２５へのライン２２５、２２１及び２２２にそれぞれ出力する。また、デモジュ レーションユニット２２０は信号処理ユニット２２９に接続されたライン２２５ ａ、２２１ａ及び２２２ａにも出力する。信号処理ユニット２２９はデモジュレ ーションユニット２２０からのライン２２５ａ、２２１ａ及び２２２ａの信号を 受領する。信号処理ユニット２２９はそれぞれローパスフィルター２２３、２２ ４及び２２６からのライン２２６、２２７及び２２８の信号を受領する。信号処 理ユニットは、ライン２３０と２３１でディスクリミネータ２３２へと信号を出 力する。ディスクリミネータユニット２３２は信号処理ユニット２２９からライ ン２３０と２３１の信号を受領する。外部ユニット２３５は、ディスクリミネー タユニット２３２からライン２３３と２３４の信号と、信号処理ユニット２２９ からライン２３３の信号をそれぞれ受領する。 使用する際、糸２０１は糸ガイド２５０と２５１及び２５２と２５３で背景２ ００と実質的に平行な方向に緊張状態でガイドされ、糸２０１と背景２００の距 離は実質的に一定である。測定中に、光源２２０、２０３及び２０４は可視スペ クトルの異なるバンドからの光で糸２０１を順次に照射する。測定中には、光源 ２０２、２０３及び２０４、並びに検出機２０５は、背景２００に対して固定位 置である。典型的には、測定中に、糸２０１は、測定がその軸に沿って進行する ように移動する。光源２０２、２０３及び２０４からの光エネルギーの大部分は 背景２００で吸収される。光源２０２、２０３及び２０４からの光エネルギーの 少量は糸２０１とインターアクトし、検出器２０５に反射してくる。 典型的には、オシレータ２０７は、糸２０１の軸方向の移動速度に対して充分 に速い周波数で作動し、各バンドから反射する光のサンプルは本質的には空間的 に一致する。シーケンサー２０６はカウンターとデコーダーとを含んでおり、時 間において相互に排他的（mutually exclusive）である３のディスクリート出力 （discrete outputs）を提供する。典型的には、これら出力は３のスイッチを、 光源２０２、２０３及び２０４を順次に作動させる。光源２０２、２０３及び２ ０４からの糸２０１の照明が順次であるので、すなわち、次の光源がオン状態に なるまで、１の光源のみが固定時間にオン状態となるので、検出器２０５は反射 したスペクトル時間シリーズをライン２１３の電気時間シリーズに変換する。サ ンプル／ホールドユニット２１０、２１１及び２１２は、この電気時間シリーズ をサンプルし、特定バンドの反射エネルギーに比例した信号を保存する。各バン ドのこの信号はライン２１４、２１６及び２１８で得られる。ライン２０９の同 期信号（sync signal）の制御下のデモジュレーター２２０は、それぞれライン ２１５、２１７及び２１９のサンプル／ホールド２１０、２１２及び２１５を制 御する。デモジュレーションユニット２２０はまた、可視スペクトルの異なる部 分で信号と感度を補正するオペレーションアンプも含む。糸２０１からの各スペ クトルバンドで反射したエネルギーに比例するデモジュレーショニュニット２２ ０の信号出力は、それぞれライン２２５、２２１及び２２２でローパスフィルタ ー２２３、２２４及び２２６へと送られる。これら信号はまたそれぞれライン２ ２５ａ、２２１ａ及び２２２ａで信号処理ユニット２２９へと送られる。 ローパスフィルター２２３、２２４及び２２６は、等式１．１３の分母に使用 される定積分を近似させる。信号処理ユニット２２９は、等式１．９、１．１０ 、 １．１１及び１．１２の関数を実行するように接続されたオペレーションアンプ とアナログデバイダーとを含んでいる。あるいは、信号処理ユニット２２９は、 等式１．９、１．１０、１．１２及び１．１３の関数を実行するように接続され てもよい。色と径に比例するこの信号は、信号処理ユニット２２９からそれぞれ ライン２３０と２３１でディスクリミネータ２３２へと送られる。 差異ディスクリミネータ２３２は、等式１．３から１．７によるテストを実行 するように接続されたオペレーションアンプとコンパレーターと基準発生器とで 成る。糸２０１の測定色バリエーションがアクセプトできるかどうかを示すライ ン２３３へのデジタル電気信号を出力し、糸２０１の測定径バリエーションがア クセプトできるかどうかを示すデジタル電気信号を出力するため、差異ディスク リミネータ２３２は、基準値との比較でライン２３０と２３１からの信号を処理 する。これらのデジタル電気信号は外部装置１３１へと送られ、矯正アクション を実行させる。 例１ 図１の形態を使用した実験は、糸に沿った種々な箇所で径バリエーションを有 し、種々な箇所で非白色の繊維が混入された白糸（天然羊毛繊維製）に対して実 行された。図３は、ライン１２４（図１の装置）から取られたプロットであり、 信号は検出された反射光の総計に対応する。図４は、ライン１２４（図１の装置 ）から取られたプロットであり、瞬間的にフィルターされた信号は検出された反 射光の総計に対応する。図５、図６及び図７は、それぞれライン１１１、１１２ 及び１１３（図１の装置）から取られた信号のプロットである。典型的には、こ れら信号はそれぞれスペクトルフィルタリング後の検出光に対応し、それぞれ検 出レッド、グリーン及びブルー光バンドに対応する信号を提供する。図５ａ、図 ６ａ及び図７ａは、非スケールプロットであり、貢献した各検出された後者のバ ンドの、図３あるいは図４の全信号に対する割合を示している。糸（白糸）に沿 った特定のポイントでの各バンドの比例エネルギーを、同じポイントの他のバン ドのものと比較することで、その白色の”署名”が得られる。この１例は、等式 １．１１で提供される。等式１．１１を繊維の大きなエリア（時間ｔ１．．．ｔ ２） に適用することで、繊維の”通常”色値が得られる。この通常値を瞬間値に分割 することで、照射強度と繊維径とは無関係に信号が得られる。測定されているエ リアが”通常”白色であれば、この比は単一に近づき、安定である。色バリエー ションを得れば、この比は色バリエーションの程度に比例した量だけ単一から離 れるであろう。 このバリエーションをセット可能な基準値と比較することで、色欠陥が存在す るかどうかを示す信号が発生するであろう。 例２ 図２の形態を使用した実験は、それぞれレッド、イエロー及びブルーの糸に対 して行われた。図８、図９及び図１０は、ライン２１３（反射光エネルギーの時 間シーケンスに対応する信号を運搬）から取られた信号のプロットであり、レッ ド、イエロー及びブルーの糸それぞれの色バリエーションのシーケンスを示して いる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 カントラル， クリストファー ジョゼフ オーストラリア国 ニュー サウス ウェ ールズ州 2076 ノーマンハースト トレ イシー クロウズ ２ (72)発明者 ホルコウム， バリー ビクター オーストラリア国 ニュー サウス ウェ ールズ州 2110 ハンターズ ヒル メア リー ストリート ４ (72)発明者 ヒガーソン， グレアム ジョン オーストラリア国 ニュー サウス ウェ ールズ州 2153 ウィンストン ヒルズ キャロリン チゾム ドライブ 255 (72)発明者 キャフィン， ロジャー ネイル オーストラリア国 ニュー サウス ウェ ールズ州 2159 ベリリー チャールトン ズ クリーク ロード ５ 【要約の続き】 と、信号（１２５）からファーストパラメータを決定す る、検出器と作動可能に連関した手段とを含んでいる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．物体のファーストパラメータを決定する方法であって、 （ａ）物体を、光吸収背景を有した測定インターアクションボリュームに配 置するステップと、 （ｂ）測定光線を該測定インターアクションボリュームに通過させるステッ プであって、該測定光線は少なくとも２のスペクトル的に異なる波長の光を含ん でいるものであり、 （ｃ）該測定光線を前記物体とインターアクトさせ、測定外出光を創出する ステップと、 （ｄ）前記測定インターアクションボリュームからの前記測定外出光を少な くとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターするステップと、 （ｅ）該少なくとも２のスペクトル的に異なる外出光を検出して、そこから 前記物体のファーストパラメータの関数である信号を発生させるステップと、 （ｆ）該信号から該ファーストパラメータを決定するステップと、 を含んでいることを特徴とする方法。 ２．前記物体は糸と繊維物体とで成る群から選択されるものである請求項１記 載の方法であって、 前記ステップ（ａ）は、黒色背景である光吸収背景を有した測定インター アクションボリュームに前記物体を配置するステップを含んでおり、 前記ステップ（ｃ）は、前記測定光線を該物体とインターアクトさせ、該 物体から反射する測定外出光を創出するステップを含んでおり、 前記ステップ（ｄ）は、前記測定インターアクションボリュームからの反 射測定外出光を少なくとも２のスペクトル的に異なる外出光部分にフィルターす るステップを含んでいる、 ことを特徴とする方法。 ３．請求項１記載の方法であって、 前記ステップ（ｄ）は、前記測定外出光の少なくとも２の部分を少なくと も２のスペクトル的に異なる波長バンドにフィルターするステップを含んでおり 、 前記ステップ（ｅ）は、前記少なくとも２のスペクトル的に異なる波長バ ンドを検出するステップを含んでおり、該各バンドは、同時または異なる時間に 異なる検出器で、あるいは、異なる時間に同一検出器で検出され、さらに、そこ から前記ファーストパラメータの関数である信号を発生させるステップを含んで いる、 ことを特徴とする方法。 ４．請求項１記載の方法であって、 前記ステップ（ｄ）は、前記測定外出光の少なくとも２の異なる部分を少 なくとも２のスペクトル的に異なる波長バンドにフィルターするステップを含ん でおり、 前記ステップ（ｅ）は、前記少なくとも２のスペクトル的に異なる波長バ ンドを検出するステップを含んでおり、該各バンドは、同時または異なる時間に 異なる検出器で、あるいは、異なる時間に同一検出器で検出され、さらに、そこ から前記ファーストパラメータの関数である信号を発生させるステップを含んで いる、 ことを特徴とする方法。 ５．請求項１記載の方法であって、 前記ステップ（ａ）は、光吸収背景を有した測定インターアクションボリ ュームに前記物体を配置するステップを含んでいることを特徴とする方法。 ６．前記フィルターステップは、スペクトルフィルターステップと時間的フィ ルターステップとで成る群から選択されるステップであることを特徴とする請求 項２記載の方法。 ７．請求項１記載の方法であって、 （ｇ）前記ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を 出力するステップ、 をさらに含んでいることを特徴とする方法。 ８．請求項２記載の方法であって、 （ｇ）前記ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を 出力するステップ、 をさらに含んでいることを特徴とする方法。 ９．請求項１記載の方法であって、 前記ステップ（ｅ）は、少なくとも２のスペクトル的に異なる測定外出光 部分を検出するステップと、そこから、該少なくとも２のスペクトル的に異なる 測定外出光部分にそれぞれ関係する信号を発生させるステップとを含んでおり、 該信号は前記ファーストパラメータの関数であり、 前記ステップ（ｆ）は、該信号を基準信号または基準値と比較することで 、該信号から前記ファーストパラメータを決定するステップを含んでいる、 ことを特徴とする方法。 １０．請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、 （ｆ’）前記ファーストパラメータから、前記物体がアクセプトできる物 体であるかどうかを決定するステップ、 をさらに含んでいることを特徴とする方法。 １１．請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、 前記ファーストパラメータは、糸の径、繊維物体の径、繊維物体の色、及 び糸の色で成る群から選択される少なくとも１のパラメータ、あるいはその関数 であることを特徴とする方法。 １２．請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、 前記物体は、繊維と糸で成る群から選択され、前記ファーストパラメータ は、該繊維の径、該繊維の径と基準繊維の径との差、該繊維の瞬間径を該繊維の ランニング平均径で割った比、該繊維の色、該繊維の色と基準繊維の色との差、 該繊維の瞬間色を該繊維のランニング平均色で割った比、前記糸の径、該糸の径 と基準糸の径との差、該糸の瞬間径を該糸のランニング平均径で割った比、該糸 の色、該糸の瞬間色を該糸のランニング平均色で割った比、並びに、該糸の色と 基準糸の色との差で成る群から選択されたものであることを特徴とする方法。 １３．請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、 前記物体は、羊毛繊維と羊毛糸で成る群から選択され、前記ファーストパ ラメータは、該羊毛繊維の径、該羊毛繊維の径と基準繊維の径との差、該羊毛繊 維の瞬間径を該羊毛繊維のランニング平均径で割った比、該羊毛繊維の色、該羊 毛繊維の色と基準繊維の色との差、該羊毛繊維の瞬間色を該羊毛繊維のランニン グ平均色で割った比、前記羊毛糸の径、該羊毛糸の径と基準糸の径との差、該羊 毛糸の瞬間径を該羊毛糸のランニング平均径で割った比、該羊毛糸の色、該羊毛 糸の瞬間色を該羊毛糸のランニング平均色で割った比、並びに、該羊毛糸の色と 基準糸の色との差で成る群から選択されたものであることを特徴とする方法。 １４．物体のファーストパラメータを決定する装置であって、 （ａ）該物体を、測定インターアクションボリュームに配置する手段と、 （ｂ）該測定インターアクションボリュームと作用可能に連関する光吸収背 景と、 （ｃ）測定外出光を創出させる目的で前記物体とインターアクトさせるため 、前記測定インターアクションボリュームに測定光線を通過させるための少なく とも１の光源であって、該測定光源は少なくとも２のスペクトル的に異なる波長 の光を含んでいる光源と、 （ｄ）該少なくとも２のスペクトル的に異なる外出光部分を検出し、そこか ら信号を発生させる少なくとも１の検出器であって、該信号は前記ファーストパ ラメータの関数であって、該検出器は前記光源と作動可能に連関している検出器 と、 （ｅ）前記測定インターアクションボリュームからの前記測定外出光を少な くとも２のスペクトル的に異なる測定外出光部分にフィルターする手段であって 、該フィルター手段は、前記光源及び／又は前記少なくとも１の検出器と作動可 能に連関しているフィルター手段と、 （ｆ）前記信号から前記ファーストパラメータを決定する手段であって、該 決定手段は前記検出器と作動可能に連関している決定手段と、 を含んでいることを特徴とする装置。 １５．前記光吸収背景は黒色背景であることを特徴とする請求項１４記載の装置 。 １６．請求項１４記載の装置であって、 少なくとも２の検出器を含んでおり、前記各スペクトル的に異なる測定外 出光部分を同時または異なる時間に異なる検出器で検出させることができ、そこ から前記ファーストパラメータの関数である信号を発生させることを特徴とする 装置。 １７．前記フィルター手段は、スペクトルフィルター手段と時間的フィルター手 段とで成る群から選択されることを特徴とする請求項１４記載の装置。 １８．請求項１４記載の装置であって、 （ｇ）前記ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を 出力する手段であって、該出力手段は該ファーストパラメータを決定する前記手 段と作動可能に連関している出力手段、 をさらに含んでいることを特徴とする装置。 １９．請求項１５記載の装置であって、 （ｇ）前記ファーストパラメータの関数であるファーストパラメータ信号を 出力する手段であって、該出力手段は該ファーストパラメータを決定する前記手 段と作動可能に連関している出力手段、 をさらに含んでいることを特徴とする装置。 ２０．請求項１４から１９のいずれかに記載の装置であって、 （ｆ’）前記ファーストパラメータから、前記物体がアクセプトできる物体 であるかどうかを決定する手段であって、該決定手段は前記ファーストパラメー タを決定する前記手段と作動可能に連関していることを特徴とする決定手段、 をさらに含んでいることを特徴とする装置。 ２１．請求項１４から１９のいずれかに記載の装置であって、 前記ファーストパラメータは、糸の径、繊維物体の径、繊維物体の色、及 び糸の色で成る群から選択される少なくとも１のパラメータ、あるいはその関数 であることを特徴とする装置。 ２２．請求項１４から１９のいずれかに記載の装置であって、 前記物体は、繊維と糸で成る群から選択され、前記ファーストパラメータ は、該繊維の径、該繊維の径と基準繊維の径との差、該繊維の瞬間径を該繊維の ランニング平均径で割った比、該繊維の色、該繊維の色と基準繊維の色との差、 該繊維の瞬間色を該繊維のランニング平均色で割った比、前記糸の径、該糸の径 と基準糸の径との差、該糸の瞬間径を該糸のランニング平均径で割った比、該糸 の色、該糸の瞬間色を該糸のランニング平均色で割った比、並びに、該糸の色と 基準糸の色との差で成る群から選択されたものであることを特徴とする装置。 ２３．請求項１４から１９のいずれかに記載の装置であって、 前記物体は、羊毛繊維と羊毛糸で成る群から選択され、前記ファーストパ ラメータは、該羊毛繊維の径、該羊毛繊維の径と基準繊維の径との差、該羊毛繊 維の瞬間径を該羊毛繊維のランニング平均径で割った比、該羊毛繊維の色、該羊 毛繊維の色と基準繊維の色との差、該羊毛繊維の瞬間色を該羊毛繊維のランニン グ平均色で割った比、前記羊毛糸の径、該羊毛糸の径と基準糸の径との差、該羊 毛糸の瞬間径を該羊毛糸のランニング平均径で割った比、該羊毛糸の色、該羊毛 糸の瞬間色を該羊毛糸のランニング平均色で割った比、並びに、該羊毛糸の色と 基準糸の色との差で成る群から選択されたものであることを特徴とする装置。