JPS60186720A - 色識別装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は色識別装置に関する。

色識別装置は、被色識別物体からの反射光または透過光
から複数の異なる色成分を抽出し、これらの色成分の値
とあらかじめ設定された弁別基準とを比較して被色識別
物体の色を判定するものである。色成分としては、一般
に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）おにび青（Ｂ）の３色が用いられ
る。

被色識別物体には光源からの光が照射される。

光源の光の強度変動を補償するために、これらのＲ，Ｇ
、Ｂ成分の値の総和５＝Ｒ−ｔＧ＋８が算出され、この
総和に対する各成分の比Ｒ／Ｓ。

Ｇ／Ｓ、Ｂ／Ｓがめられ、このような色成分の相対値が
色識別のための基礎データとして用いられている。

従来の色識別装置ではこのにうに色成分の相および比を
めているから加算回路、割尊回路等が必要であり、しか
もこれらの演算回路は複数必要となる。このことは、回
路のＭ雑化、装置の大型化と高価格化を招く要因の１つ
と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ともなっていた。

発明の概要 この発明は、加算、割算回路等の演算回路を、不要とし
、検出されたＲ、Ｇ、Ｂ成分等の色成分を色識別のため
に直接に使用することを可能にすることにより、とくに
高速の色識別を達成することのでざる色識別装置を提供
するものである。

この発明による色識別装置は、複数の異なる色の投射光
をそれぞれ発光する複数の発光手段、発光手段の投射光
の光量をそれぞれ検出する複数の参照光検出手段、およ
び参照光検出手段の各検出出力にもとづいて各発光手段
の発光光量が常に一定どなるように制御する手段を漏え
ていることを特徴とする。

この発明によると、検出する複数の色成分に対応する色
の投射光を発光する光源の駆動が参照光にもとづいて制
御され、投射光の光量が常に一定になるように保たれて
いる。しｌこがって、従来のようにＲ，Ｇ、８成分の総
和を締出し、ぞれに対する比Ｒ／Ｓ、Ｇ／Ｓ、Ｂ／Ｓを
締出する必要は全くなく、Ｒ，Ｇ、Ｂ成分等の検出され
た色成分の絶対値をそのまま色識別のために使用するこ
とかできる。加算、割算等の演算が不要であるから、そ
の演算時間を省略することができ、高速の色識別を達成
づ′ることができる。また、演舞回路が不要となること
は、回路構成の簡略化、小型化、そして装置の安価化に
つながる。

実施例の説明 第１図において、３つの光ｌｌｉ！！（発光素子）（１
）（２）（３）はそれぞれ駆動回路（４）（５）（６）
により駆動される。これらの光源（１）（２）（３）は
同じものでも、異なるものでもどららでもＪ：い。いず
れにしても、光源（１）は赤の波長を、光源（２）は緑
の波長を、光源（３）＆よ青の波長をそれぞれ含むスペ
クトル特性をもっている。これらの光源（１）（２）（
３）の前面には赤、緑、青の光を通過させる狭帯域色フ
ィルタ（７）（８）（９）がそれぞれ設けられている。

光源（１）〜（３）から発光されかっ色フィルタ（７）
〜（９）を通過した光はレンズ（１６）によってスポッ
ト状に絞られる。そして、この投射光の焦点に被色識別
物体が置かれまたは通過する。被色識別物体上に比較的
広い範囲にわたって一様にある色が配色されておりこの
表面の色を識別する場合や、物体が移動するような場合
には、投射光をスポット状に必ずしも絞る必要番よない
。

光源（１）〜（３）から投射された光の一部はハーフミ
ラ−（１０）によって参照光として取出される。この参
照光は色セン９−（１１）によ−）で検出される。色セ
ン（Ｊｉｌｌ）は、投射光の赤（Ｒ）成分、緑（Ｇ）成
分および狗（１〕）成分（各光源（１）（２）および（
３）の投射光）をそれぞれ独立に検出１°る検出部（１
２）　（１３）および（１４）を含んでいる。これらの
検出部（１２）〜（１４）としては、３個の光電変換素
子の各受光面前面にそれぞれＲ，Ｇ、Ｂの色の波長を通
過させる狭帯域色フィルタを設（）Ｉこもの、これらの
光電変換素子と色フィルタとをモノリシカリイに一基板
上に作成したもの、各色成分の波長においてそれぞれ高
い感度をもつ３個の光電変換素子などが使用される。い
ずれにしても各検出部（１２）−（１４）の各検出信号
は増幅器（１５）でそれぞれ増幅される。必要ならばハ
ーフミラ−（１０）ど色レンサ（１１）どの間にレンズ
を配置してｂよい。レンズ〈１６）をハーフミラ−（１
０）と光源（１）〜（３）の間に設けることもできよう
。

増幅器（１５）からそれぞれ出力される参照光のＲ，Ｇ
、Ｂ成分値は差動増幅器（２１）〜（２３）にそれぞれ
入力する。標準値設定器（１７）　（１８）（１９）に
は、光源（１）（２＞（３）の投射光量のｌ１ｉｔＩ！
：値があらかじめ設定されており、これらの標準値もま
た差動増幅器（２１）　（２２）　（２３）に入力して
いる。差動増幅器（２１）〜（２３）からは、参照先の
検出光量と標準ｆｔ＋どの差に応じた値を表わす信号が
出力され、対応する駆動回路（４）〜（６）に負帰還さ
れる。光源（１）−（３）は、その発光光量が標準（ｆ
ｆｉに灼応し・た値と等しくなるように駆動回路（４）
〜・（６）によって制御されるので、光源（１）・〜・
（３）の発光光量は常に一定に保持される。

光源（１）へ−（３）からの光が被色識別物体く３０）
に投射されることにより物体（３０）から反射された光
は色センサ（３１）によって検出される。この先センサ
（３１）もまた、反射光のＲ１ＧＳＢ成分をそれぞれ独
立に検出する検出部（３２）　（３３）　（３４）を備
えている。検出部（３２）〜（３４）の検出信号はそれ
ぞれ増幅器（３５）で増幅されたのち、比較回路（４１
＞　（４２）　（４３）にそれぞれ入力する。上述のよ
うに光源（１）〜（３）の発光光量は安定化されている
ので、検出されたＲ、Ｇ、Ｂ成分の値がそのまま直接に
色識別データとして用いられる。

比較回路（４１）は２つの基準１ｌｆｆ設定器（４５）
（４６）を備えている。これらの設定器（４６）（４５
）には上、下限基準値Ｅ２、Ｅｌがそれぞれ設定されて
いる。そして、比較回路（４１）は、入力す″る色成分
信号の値ＲｔＪ＜ＥｌくＲ＜Ｅ２の場合にのみ２値論理
の「１」に相当する出力を発生する。比較回路（４１）
の構成の一例が第２図に示されている。比較回路（４１
）は、２つの差動増幅器（５’ｌ）　（５２）と、これ
らの増幅器（５１）　（５２）　（７）出力を入力とす
るＯＲ回路（５３）とから構成されている。差動増幅器
（５１）　（５２）の一方の入力端子には増幅器（３５
）のＲ成分出力が入力し、他方の入力端子にはそれぞれ
基準電圧Ｅ１、Ｅ２が入力している。

比較回路（４２）　（４３）も比較回路（４１）と同じ
ような動作を行なう。比較回路（４２）Ｇ；Ｌ基準値設
定器（１１７＞　（４８＞を、比較回路（４３）は基準
値設定器（４９）　（５０）をそれぞれ備えている。

これらの設定器（４７）〜（５０）にはそれぞれ所定の
Ｗ　ｔｓ値があらかじめ設定されている。これらの基準
値は可変であることが好ましい１．比較回路（４１）〜
（４３）の出力は論理回路（４４）に送られる。

論理回路（４４）は、比較回路（４１）〜（４３）の出
力信号を用いて、あらかじめ設定された色識別論理にも
とづいて色判定を行なうものである。たとえば比較回路
（４１）、（４２）、（４３）の出力が１．０、Ｏの場
合には赤と判定される。

論理回路（４４）から最終的な色識別信号が出力される
。

色識別のやり方は多様である。たとえば、比較回路（４
１）　ヘー（４３）の基準値を上限基準値のみまたは下
限基準値のみとしてもよいし、このような」二限または
下限基準値と入力信号とを比較り−る回路を新たに加え
るようにしてもよい。

上述の実施例の回路はアナログ回路であるが、ディジタ
ル回路によりこの発明を実現することも可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
比較回路の一例を示す回路図である。 ＜１＞　（２）　（３）　・・・光源、（４）　（５）
（６）・・・光源の駆動回路、（７）（８）（９）・・
・色フィルタ、（１０）・・・参照光取出し用ハーフミ
ラ−１（１１）・・・参照元の色センサ、（１２）（１
９）・・・標準値設定器、（２１＞　（２２＞　（２３
）用差動増幅器。 以　」二 特許出願人　立石電機　株式会社 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の異なる色の投射光をそれぞれ発光する複数の発光
   手段、 発光手段の投射光の光量をそれぞれ検出する複数の参照
   光検出手段、および 参照光検出手段の各検出出力にもとづいて各発光手段の
   発光光量が常に一定となるように制御する手段、 を備えている色識別装置。