JPS63145926A - カラ−センサ - Google Patents

カラ−センサ

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JPS63145926A
JPS63145926A JP61292454A JP29245486A JPS63145926A JP S63145926 A JPS63145926 A JP S63145926A JP 61292454 A JP61292454 A JP 61292454A JP 29245486 A JP29245486 A JP 29245486A JP S63145926 A JPS63145926 A JP S63145926A
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color
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color sensor
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Yasuo Kogure
靖男 木暮
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー印刷、ペイント塗装、プラスチック製
品、食品、薬品やこれらの原料の色の検査・管理を製造
ラインで行なうことを目的とするカラーセンサに関する
ものである。
〔従来の技術〕
従来のカラーセンサの一例を第４図に示す。第４図にお
いて、■は照明光を放射する光源部、２はライドガイド
、３はプローブ、４は受光部、５は増幅部、６は被測定
物、７は外乱光を示す矢印である。
このように構成されるカラーセンサにおいては、照明光
の強さ・色が変化した場合または被測定物に外乱光が入
射した場合、受光部４の出力値が本来の測定値と異なる
ものとなってしまうという欠点がある。
この欠点を除去するために、外乱光をしゃ断し、照明光
の強さ・色に関して変化のない光源を使用することが考
えられるが、いかに良い光源を作っても、ふらつきなど
の変化の全くない光源をつくることは不可能である。
これを解決するため、第５図に示すカラーセンサが提案
された。第５図において、４ａ、４ｂは受光部、８は比
較演算部であり、同図において第４図と同一部分又は相
当部分には同一符号が付しである。このような構成のカ
ラーセンサにおいては、照明光の変化に対しての出力値
の補正は、光源からの照明光を直接に入力する受光部の
出力値を利用して、被測定物からの反射光が入射される
受光部の出力値を補正することにより可能である。
しかしながら第５図のカラーセンサにおいても、装置と
は無関係に入ってくる外乱光に対しては第４図のカラー
センサと同様の結果となるので、外乱光をしゃ断して測
色する必要がある。例えば、ベルトラインから被測定物
を取り出して暗箱内または暗室内で測色したり、ベルト
ラインを暗室内に作るなどの必要があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記方法は、製造ラインの使い勝手を悪くし、
生産性の低下を生じることになる。
また別方法として、プローブを被測定物に接触して暗室
状態を作る方法があるが、この場合、被測定物にキズを
つけるなどの危険がある。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために本発明は、各々が同
時に且つ独立して測色する複数の検出部をカラーセンサ
に設けるようにしたものである。
〔作用〕
本発明においては、照明光の変化又は外乱光の影響は除
去される。
〔実施例〕
本発明に係わるカラーセンサの一実施例を第１図に示す
。第１図において、２ａは照明用ファイバ、２ｂは検出
用ファイバ、９ａは検出用ファイバ２ｂとプローブ３ａ
と受光部４ａとから成る検出部、９ｂは検出用ファイバ
２ｂとプローブ３ｂと受光部４ｂとから成る検出部、１
０は被検物、１１は基準物体である。第１図において第
５図と同一部分又は相当部分には同一符号が付しである
。
本発明に係わるカラーセンサは少なくとも２組の検出部
を有するが、第１図のカラーセンサには、その最少の検
出部が示されている。
同一の光源部１の光源により、照明用ファイバ２ａを介
して、被検物１０と基準物体１１を同時に照明したとき
の被検物１０および基準物体１１からの反射光の強さを
それぞれｙおよびｙ２とすると、照明光が時間的に完全
に一定不変で、かつ外部からの光すなわち外乱光が全く
ない場合は、ｙ、ｙ２は共に何度測定しても変化はなく
、常に安定した測定が可能である。しかし実際の測定環
境においては、光源の強さや色調は時間変化がある場合
が多く、また測定を暗室や暗箱内で行なえない場合（ベ
ルトライン上での測定など）が多い。
そこで、これらの誤差要因を積橿的にとらえ、その値を
もって補正することにより、悪条件下での安定した光測
定を可能とするのが本発明の目的である。
次に本発明の動作原理について説明する。第１図の装置
においては、２組の検出部のうちの一方の１組で標準白
色板や標準サンプルを測定し、他方の１組で被検物を測
定する。そして、検出部９ａ、９ｂに同時にトリガをか
けることにより、これらの測定が時間的に全（同時に行
なわれるようにする。被検物１０および基準物体１１に
は、上述のように、照明光の変動や外乱光により乱され
た光が照射されているが、検出部９ａ、９ｂは、その有
効開口角により、上記照射光の反射光のみを入射するよ
うに設計されているので、両物体１０．１１からの反射
光は常に同じ割合の変化を受けていることになる。すな
わち、この変化の割合をｋとし、変化した後のｙおよび
ｙ２をｙｏおよびｙ２“とすると、 ｙ’＝ｙＸｋ ｙ２“＝ｙ２×に これらの式から、 （１）式により、ｙ２を予め測定しておけば、ｙｏ。
ｙ２°の僅によりｙを算出することができる。すなわち
、基準物体１１が受けた変動で被検物１０の実測値を補
正して、変動のない時の値、つまり安定照明下の外乱光
のない条件での測定値を得ることができる。
次に、各検出部９ａ、９ｂにおいて反射光を３色に色分
解する場合の動作原理について説明する。
この場合、受光部４は、３色に色分解する機能と、分解
された各々の色の光量を測定する機能とを有することと
する。また、第１図の比較演算回路８は、成る１つの組
の検出部の出力を増幅した値を基準値として、この基準
値と他の組の検出部の出力を増幅した値との比較を行な
う。
最初に基準物体１１として標準白色板を用いる場合を例
に説明する。それぞれの検出部の各３色の色分解は人間
の眼の視感度に合わせたいわゆる等色間数に従っている
から、本カラーセンサは、３色の測定はもちろんのこと
、Ｌ“、ａ“、ｂ“などの表色系での表現が可能である
。３色の測定値をＸ、Ｙ、Ｚで表わし、変数を添字によ
り次のように定義する。
Ｘ、Ｙ、Ｚ：変動補正後の被検物の色（３刺激値） Ｌ′″　ａ　’ｓ、　　ｂ　’ｌ　＊変動補正後の被検
物の色（Ｌ”、ａ＊、　　ｂｓ表色系） ＸＩ＋　Ｙｌ、　　ｚｌ　’照明の変化や外乱光の入射
により変動を受けた時の被検物 用検出部９ａの３刺激値 ＸＺ、Ｙ２＋　　Ｚ２：照明の変化や外乱光の入射によ
り変動を受けた時の標準白色 板用検出部９ｂの３刺激値 Ｘ　ｎ２＋　Ｙ　ｎｌ　　Ｚ　＋ｓ２　ニ一定の照明で
外乱光がなしＡ４大態で標準白色板を最初に測定 して基準とする値で、標準白 色板用検出部９ｂの３刺激値 以上の定義をもとに、変動率をＫとすると、前述と同様
に次式が成立する。
Ｘ、＝ＸＸＫ、Ｙ、＝ＹＸＫ、Ｚ、＝ＺＸＫ　　’Ｘｔ
”ＸｎｚＸＫ、ＹＺ＝Ｙｌｌ□ＸＫ、Ｚ２＝Ｚｎ□×に
従って・ これより、色度を求めれば、 また、一定照明下の外乱光がない状態で標準白色板を被
挟物用検出部９ａで測定した３刺激値をＸ　１％ｌｌ　
　”ＩＩｌ＋　　Ｚｌｌ＋とすると、Ｌ″、ａ′″、ｂ
′″表色系での値は次のように表わすことができる。
次に、照明光の照度を変化させ、この照度に対して上記
（２）式による補正を行なって求めた３刺激値に基づい
て算出した色差ΔＥ１−を第２図に示し、照明光に対す
る外乱光の割合を変化させ、この外乱光に対して上記（
２）式による補正を行なって求めた３刺激値に基づいて
算出した色差ΔＥ　ａｈ”を第３図に示す。第２図、第
３図は、検出部９ａ、９ｂ共に白タイルを対象物として
使用した場合の実測値を示すグラフである。すなわち、
この場合、理想的には、雨検出部９ａ、９ｂの測定した
３刺激値は同一であり、色差ΔＥ　ａｈ”はゼロとなる
。第２図、第３図において、点線２１．２３は補正なし
を示し、実線２２．２４は補正有りを示す。これらの図
に示すように、補正有りの場合は、補正なしと比べ、検
出部９ａと９ｂとの色差ΔＥ　、ａｂ”は非常に小さく
なり、理想的な状態に近づいている。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、各々が同時に且つ独立し
て測色する複数の検出部を設けたことにより、照明光の
変動および外乱光の測定値に対する影響を除去すること
ができるので、変動している照明下での被検物の反射光
の測定が可能となり、また通常の作業環境下で被検物を
覆いかくずことなく高い精度でその反射光を測定できる
効果がある。従って、製品に非接触で色の検査を行なう
ことができるので、製品にキズをつける心配がなくなる
。またラインで流れている製品を止めることなく高精度
で検査できるから、製品ラインの効率を上げ、検査コス
トの低減に多大の効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係わるカラーセンサの一実施例を示す
系統図、第２図および第３図は第１図のカラーセンサで
測定した値による色差を示すグラフ、第４図および第５
図は従来のカラーセンサを示す系統図である。 １・・・光源部、２ａ・・・照明用ファイバ、２ｂ・・
・検出用ファイバ、３ａ、３ｂ・・・プローブ、４ａ、
４ｂ・・・受光部、５・・・増幅部、８・・・比較演算
部、９ａ、９ｂ・・・検出部、１０・・・被検物、１１
・・・基準物体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）各々が同時に且つ独立して測色する複数の検出部
    を備えたことを特徴とするカラーセンサ。
  2. （２）複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部は照
    明光を測色し、照明光の変動による他の検出部の測色値
    の変動を補正することを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載のカラーセンサ。
  3. （３）複数の検出部は光ファイバを有することを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載のカラーセンサ。
JP61292454A 1986-12-10 1986-12-10 カラ−センサ Pending JPS63145926A (ja)

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