JPH04369468A - 光沢検出器 - Google Patents
光沢検出器Info
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- JPH04369468A JPH04369468A JP3144631A JP14463191A JPH04369468A JP H04369468 A JPH04369468 A JP H04369468A JP 3144631 A JP3144631 A JP 3144631A JP 14463191 A JP14463191 A JP 14463191A JP H04369468 A JPH04369468 A JP H04369468A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/55—Specular reflectivity
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は検出対象物表面の光沢の
有無を判別する光沢検出器に関するものである。
有無を判別する光沢検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】検出対象物に光を照射し、その反射光等
を受光することにより所定の検出を行う検出器として光
電スイッチがある。このような光電スイッチを利用して
検出対象物表面の光沢を検出する光沢検出器を図８に示
す。すなわち、この光沢検出器は、発光部４０、正反射
受光部４２及び乱反射受光部４４を備えており、発光部
４０と正反射受光部４２とは、各光路Ｌ１、Ｌ２の検出
面Ｍ１の鉛直線４９に対する形成角度Ｒ１、Ｒ２が等し
くなるように配置されている。又、乱反射受光部４４は
、正反射光の光路Ｌ２から外れて配置される。これから
、検出対象物表面からの正反射光は正反射受光部４２に
入射し、拡散反射光の一部は乱反射受光部４４に入射す
ることになる。
を受光することにより所定の検出を行う検出器として光
電スイッチがある。このような光電スイッチを利用して
検出対象物表面の光沢を検出する光沢検出器を図８に示
す。すなわち、この光沢検出器は、発光部４０、正反射
受光部４２及び乱反射受光部４４を備えており、発光部
４０と正反射受光部４２とは、各光路Ｌ１、Ｌ２の検出
面Ｍ１の鉛直線４９に対する形成角度Ｒ１、Ｒ２が等し
くなるように配置されている。又、乱反射受光部４４は
、正反射光の光路Ｌ２から外れて配置される。これから
、検出対象物表面からの正反射光は正反射受光部４２に
入射し、拡散反射光の一部は乱反射受光部４４に入射す
ることになる。
【０００３】両受光部４２、４４によって受光された光
量は、各々所定の回路を経て受光信号に変換される。こ
の受光信号を例えば減算回路に入力して、正反射光と拡
散反射光の差を求めれば、検出面Ｍ１の光沢度合いを判
別できる。
量は、各々所定の回路を経て受光信号に変換される。こ
の受光信号を例えば減算回路に入力して、正反射光と拡
散反射光の差を求めれば、検出面Ｍ１の光沢度合いを判
別できる。
【０００４】つまり、検出面Ｍ１に光沢がない場合は、
検出面Ｍ１に照射された光は拡散反射し、正反射受光部
４２と乱反射光受光部４４とに入射する各光量が略同等
となって両者にはほとんど差が生じない。これに対し、
検出面Ｍ１に光沢がある場合には拡散反射光に比して正
反射が増加し、正反射受光部４２と乱反射受光部４４が
受光する光量の差が大きくなる。従って、このような受
光信号に基づき、正反射及び拡散反射の光量の差を検出
することにより、検出面Ｍ１の光沢の有無を知ることが
できる。
検出面Ｍ１に照射された光は拡散反射し、正反射受光部
４２と乱反射光受光部４４とに入射する各光量が略同等
となって両者にはほとんど差が生じない。これに対し、
検出面Ｍ１に光沢がある場合には拡散反射光に比して正
反射が増加し、正反射受光部４２と乱反射受光部４４が
受光する光量の差が大きくなる。従って、このような受
光信号に基づき、正反射及び拡散反射の光量の差を検出
することにより、検出面Ｍ１の光沢の有無を知ることが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の光沢
検出器には次のような問題点があった。例えば、多数の
対象物を順次検出する場合、検出面Ｍ１に傾きや位置ず
れが生じることがある。図８において示すように、検出
面に傾きが生じて面Ｍ２となった場合は正反射光の光路
はＬ７に変化してしまう。又、位置ずれが生じて面Ｍ３
となる場合は光路がＬ８に変化し、いずれも正反射光が
正反射受光部４２に入射しない。これでは正反射光と拡
散反射光の光量を正確に得ることができず、適正な測定
が不可能であるという問題がある。又、検出対象物表面
の色によって反射光の光量が異なる為、様々な色の対象
物に対応させることができないという問題を内包してい
た。
検出器には次のような問題点があった。例えば、多数の
対象物を順次検出する場合、検出面Ｍ１に傾きや位置ず
れが生じることがある。図８において示すように、検出
面に傾きが生じて面Ｍ２となった場合は正反射光の光路
はＬ７に変化してしまう。又、位置ずれが生じて面Ｍ３
となる場合は光路がＬ８に変化し、いずれも正反射光が
正反射受光部４２に入射しない。これでは正反射光と拡
散反射光の光量を正確に得ることができず、適正な測定
が不可能であるという問題がある。又、検出対象物表面
の色によって反射光の光量が異なる為、様々な色の対象
物に対応させることができないという問題を内包してい
た。
【０００６】そこで本発明は、検出対象物に傾きや位置
ずれ等が生じても正確な検出を行なうことができ、また
検出面の色による影響が少ない光沢検出器の提供を目的
とするものである。
ずれ等が生じても正確な検出を行なうことができ、また
検出面の色による影響が少ない光沢検出器の提供を目的
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、検出対象物表面に向けて光を照射する発光
部と、複数の受光素子が直線状又は平面状に配置され、
各受光素子毎に受光量に応じた受光信号を出力する受光
部と、検出対象物表面からの反射光を集光して受光部上
に正反射光の焦点を形成する受光部光学系と、受光部か
らの受光信号を取り込み、各受光素子の受光分布に基づ
いて検出対象物表面の光沢を判別する光沢判別手段と、
を有する光沢検出器を構成するものである。
するために、検出対象物表面に向けて光を照射する発光
部と、複数の受光素子が直線状又は平面状に配置され、
各受光素子毎に受光量に応じた受光信号を出力する受光
部と、検出対象物表面からの反射光を集光して受光部上
に正反射光の焦点を形成する受光部光学系と、受光部か
らの受光信号を取り込み、各受光素子の受光分布に基づ
いて検出対象物表面の光沢を判別する光沢判別手段と、
を有する光沢検出器を構成するものである。
【０００８】ここで、受光部として、受光素子が直線状
に配置されたラインセンサを用い、このラインセンサの
受光素子配列方向に直交する楕円形状又は直線状の焦点
を受光部上形成する受光部光学系を利用することができ
る。
に配置されたラインセンサを用い、このラインセンサの
受光素子配列方向に直交する楕円形状又は直線状の焦点
を受光部上形成する受光部光学系を利用することができ
る。
【０００９】また、発光部からの光を所定の広がりを有
する照射光とする発光部光学系を設けることも可能であ
る。
する照射光とする発光部光学系を設けることも可能であ
る。
【００１０】更に、発光部が所定周期のパルス発光を行
い、この発光期間に応じた受光期間のみ受光部の受光信
号を取り出すように構成することもできる。
い、この発光期間に応じた受光期間のみ受光部の受光信
号を取り出すように構成することもできる。
【００１１】
【作用】本発明に係る光沢検出器は上述のようにしてな
り、発光部から照射され、検出対象物表面で反射した光
を、受光部光学系によって受光部に集光する。
り、発光部から照射され、検出対象物表面で反射した光
を、受光部光学系によって受光部に集光する。
【００１２】このうち、正反射光は受光部の一部の受光
素子上に焦点を形成するもので、光沢判別手段により各
受光素子の受光量分布を判別して検出対象物表面の光沢
の有無を検出するものである。
素子上に焦点を形成するもので、光沢判別手段により各
受光素子の受光量分布を判別して検出対象物表面の光沢
の有無を検出するものである。
【００１３】受光部として、受光素子が直線状に配置さ
れたラインセンサを用いた場合には、受光部光学系とし
て楕円形状または直線状の焦点を形成するものを利用し
、受光素子配列方向に直交する正反射光の焦点を形成す
る。
れたラインセンサを用いた場合には、受光部光学系とし
て楕円形状または直線状の焦点を形成するものを利用し
、受光素子配列方向に直交する正反射光の焦点を形成す
る。
【００１４】これにより、各受光素子の光量分布を判別
することにより、光沢の有無を検出するものである。
することにより、光沢の有無を検出するものである。
【００１５】また、発光部が所定周期でパルス発光し、
この発光期間に応じた受光期間のみ受光部の受光信号を
取り出すことにより、外乱光の影響を極力排除するもの
である。
この発光期間に応じた受光期間のみ受光部の受光信号を
取り出すことにより、外乱光の影響を極力排除するもの
である。
【００１６】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
まず、本発明に係る光沢検出器のセンサヘッド１の切欠
側面図を図１Ａに示す。センサヘッド１には、発光部と
してのＬＥＤ２及び発光部光学系としての投光レンズ６
が内蔵されており、ＬＥＤ２から照射される照射光は投
光レンズ６で拡散されて検出面１０に投射される。
側面図を図１Ａに示す。センサヘッド１には、発光部と
してのＬＥＤ２及び発光部光学系としての投光レンズ６
が内蔵されており、ＬＥＤ２から照射される照射光は投
光レンズ６で拡散されて検出面１０に投射される。
【００１７】そして、検出面からの反射光Ｌ２は、セン
サヘッド１内に設けられた受光部光学系である集光レン
ズ８を介してラインセンサ４に入射する。ここで、照射
光Ｌ１は投光レンズ６で拡散されて検出面１０を広く照
射している為、例えば検出面１０に傾き等が生じた場合
でも、ラインセンサ４にはいずれかの反射光Ｌ２が入射
し確実な受光を行うことができる。尚、センサヘッド１
内の他の詳細な機構は図において省略されている。
サヘッド１内に設けられた受光部光学系である集光レン
ズ８を介してラインセンサ４に入射する。ここで、照射
光Ｌ１は投光レンズ６で拡散されて検出面１０を広く照
射している為、例えば検出面１０に傾き等が生じた場合
でも、ラインセンサ４にはいずれかの反射光Ｌ２が入射
し確実な受光を行うことができる。尚、センサヘッド１
内の他の詳細な機構は図において省略されている。
【００１８】図１Ｂはラインセンサ４の受光面の平面図
である。この実施例におけるラインセンサ４は受光素子
が直線状に配列された受光部５を形成しており、例えば
ＣＣＤ等で構成された一次元のイメージセンサを利用す
ることができる。上述のようにこの受光面５には集光レ
ンズ８により集光された反射光が投射されるが、この反
射光のうち検出面１０からの正反射光は図１Ｂに示すよ
うに略楕円形状の焦点Ｓ８として投射される。
である。この実施例におけるラインセンサ４は受光素子
が直線状に配列された受光部５を形成しており、例えば
ＣＣＤ等で構成された一次元のイメージセンサを利用す
ることができる。上述のようにこの受光面５には集光レ
ンズ８により集光された反射光が投射されるが、この反
射光のうち検出面１０からの正反射光は図１Ｂに示すよ
うに略楕円形状の焦点Ｓ８として投射される。
【００１９】すなわち、集光レンズ８は、受けた反射光
のうち正反射光がラインセンサ４上に集光点を形成する
よう位置調整されている。そして、更にこの集光点であ
るＳ８は、受光部５の長さ方向に対してほぼ直交方向に
交差するように形成される。
のうち正反射光がラインセンサ４上に集光点を形成する
よう位置調整されている。そして、更にこの集光点であ
るＳ８は、受光部５の長さ方向に対してほぼ直交方向に
交差するように形成される。
【００２０】焦点Ｓ８がこのように形成されることによ
って、検出面１０に位置ずれや傾き等が生じ、これにと
もなって集光点が矢印９１方向にずれたとしても、正反
射光Ｌ２は確実に受光部５に入射することになる。又、
矢印９０方向へずれが生じた場合も、受光素子が複数個
配列されていることによって確実な受光が確保される。
って、検出面１０に位置ずれや傾き等が生じ、これにと
もなって集光点が矢印９１方向にずれたとしても、正反
射光Ｌ２は確実に受光部５に入射することになる。又、
矢印９０方向へずれが生じた場合も、受光素子が複数個
配列されていることによって確実な受光が確保される。
【００２１】次に、集光レンズ８の詳細を図２を用いて
説明する。図２Ａは、ラインセンサ４の受光面と集光レ
ンズ８との位置関係を示している。図２Ｂはラインセン
サ４と集光レンズ８の側面図（図１Ａに示すと同一方向
の側面図）であり、図２Ｃは図２Ｂを矢印９５方向から
見た場合の正面図である。
説明する。図２Ａは、ラインセンサ４の受光面と集光レ
ンズ８との位置関係を示している。図２Ｂはラインセン
サ４と集光レンズ８の側面図（図１Ａに示すと同一方向
の側面図）であり、図２Ｃは図２Ｂを矢印９５方向から
見た場合の正面図である。
【００２２】図に示すようにこの集光レンズ８は、その
縦横方向に曲率が異なっており、このため縦横方向の焦
点距離が異なる。しかして、受光部５の長さ方向に対し
て、焦点を結ぶように、ラインセンサ４及び集光レンズ
８を配置すれば、図１Ｂに示すようにライセンサ４の長
さ方向に直交して所定の長さを有する焦点Ｓ８を形成す
ることができる。尚、受光部光学系は集光レンズ８のよ
うな形状のレンズに限られるものではなく、他の光学的
手段によって焦点Ｓ８を得てもよい。
縦横方向に曲率が異なっており、このため縦横方向の焦
点距離が異なる。しかして、受光部５の長さ方向に対し
て、焦点を結ぶように、ラインセンサ４及び集光レンズ
８を配置すれば、図１Ｂに示すようにライセンサ４の長
さ方向に直交して所定の長さを有する焦点Ｓ８を形成す
ることができる。尚、受光部光学系は集光レンズ８のよ
うな形状のレンズに限られるものではなく、他の光学的
手段によって焦点Ｓ８を得てもよい。
【００２３】又、検出面１０の光沢検出箇所が狭小であ
る場合は、図３に示すようにレーザ光源１２からのレー
ザ光Ｌ５を照射光として用い、小さな範囲のみに投射す
ることもでき、この場合にはレーザ光の照射により、照
射光量の集中を図ることができ有効な投射を行うことが
できる。但し、受光部としてライセンサを用いる時には
、ライセンサの長さ方向に直交する略楕円形状または直
線状の焦点を形成するように縦横の曲率が異なる凹レン
ズ１３を設けることが好ましい。
る場合は、図３に示すようにレーザ光源１２からのレー
ザ光Ｌ５を照射光として用い、小さな範囲のみに投射す
ることもでき、この場合にはレーザ光の照射により、照
射光量の集中を図ることができ有効な投射を行うことが
できる。但し、受光部としてライセンサを用いる時には
、ライセンサの長さ方向に直交する略楕円形状または直
線状の焦点を形成するように縦横の曲率が異なる凹レン
ズ１３を設けることが好ましい。
【００２４】図１Ｂに示す焦点Ｓ８は、反射光の中の正
反射光のスポットである。これに対し検出対象面１０に
おいて拡散された拡散反射光も、同様に集光レンズ８を
介してラインセンサ４に入射し、ほぼ全ての受光素子に
受光されている（図示せず）。ここで、検出面１０が光
沢性の高い面であれば、拡散反射はあまり生じず正反射
光の光量が多くなる。つまり、受光部５全体の受光量の
中、正反射光の受光に対応する部分の受光量が突出して
高くなる。他方、検出面１０が光沢性の低い面であれば
、照射された光のうちの多くが拡散反射し、これにより
相対的に正反射光の光量は小さくなる。すなわち、受光
部５の受光量は全体として平均化されることになる。
反射光のスポットである。これに対し検出対象面１０に
おいて拡散された拡散反射光も、同様に集光レンズ８を
介してラインセンサ４に入射し、ほぼ全ての受光素子に
受光されている（図示せず）。ここで、検出面１０が光
沢性の高い面であれば、拡散反射はあまり生じず正反射
光の光量が多くなる。つまり、受光部５全体の受光量の
中、正反射光の受光に対応する部分の受光量が突出して
高くなる。他方、検出面１０が光沢性の低い面であれば
、照射された光のうちの多くが拡散反射し、これにより
相対的に正反射光の光量は小さくなる。すなわち、受光
部５の受光量は全体として平均化されることになる。
【００２５】こうしてラインセンサ４へ入射する反射光
の光量分布を検知すれば、検出面１０の光沢性の度合い
を認識することができる。光量分布の検知、ＬＥＤ２の
発光制御等を行う検出回路の一実施例を図４に示す。
の光量分布を検知すれば、検出面１０の光沢性の度合い
を認識することができる。光量分布の検知、ＬＥＤ２の
発光制御等を行う検出回路の一実施例を図４に示す。
【００２６】発光回路２１はタイミング発生回路２２か
らのタイミング信号に従って、ＬＥＤ２からの照射光の
投射を制御する。このタイミング発生回路２２は、基本
クロック発生回路２３からの基本信号に基づき信号出力
を行い、発光回路２１への信号出力と同時に、ラインセ
ンサ駆動回路２４にもタイミング信号を出力する。
らのタイミング信号に従って、ＬＥＤ２からの照射光の
投射を制御する。このタイミング発生回路２２は、基本
クロック発生回路２３からの基本信号に基づき信号出力
を行い、発光回路２１への信号出力と同時に、ラインセ
ンサ駆動回路２４にもタイミング信号を出力する。
【００２７】ラインセンサ駆動回路２４は、このタイミ
ング信号の入力に基づいてラインセンサ４受光期間を制
御するものであり、ライセンサ４に備っている所謂シャ
ッター機能を利用することで、ＬＥＤ２が照射光を発光
している発光期間中にのみ受光動作を行うように設定で
きる。これにより、発光期間外における外乱光の受光を
大幅に排除することができ、正確な検出を行うことが可
能となる。
ング信号の入力に基づいてラインセンサ４受光期間を制
御するものであり、ライセンサ４に備っている所謂シャ
ッター機能を利用することで、ＬＥＤ２が照射光を発光
している発光期間中にのみ受光動作を行うように設定で
きる。これにより、発光期間外における外乱光の受光を
大幅に排除することができ、正確な検出を行うことが可
能となる。
【００２８】検出面１０からの反射光を取り込んだライ
ンセンサ４は、列状に配置されている受光素子の各受光
信号をサンプルホールド回路２５に向けて出力する。こ
のラインセンサ４の行う出力動作は、タイミング発生回
路２２からラインセンサ駆動回路２４を経たクロック信
号に基づいて行われ、配列されている第一番目の受光素
子から順次出力される。このライセンサ４の出力波形を
図６Ａに示す。尚、この出力波形は光沢を有する検出面
を検出した場合の波形であり、波形領域Ｒ１の部分が正
反射光の受光量として突出して出力されている。
ンセンサ４は、列状に配置されている受光素子の各受光
信号をサンプルホールド回路２５に向けて出力する。こ
のラインセンサ４の行う出力動作は、タイミング発生回
路２２からラインセンサ駆動回路２４を経たクロック信
号に基づいて行われ、配列されている第一番目の受光素
子から順次出力される。このライセンサ４の出力波形を
図６Ａに示す。尚、この出力波形は光沢を有する検出面
を検出した場合の波形であり、波形領域Ｒ１の部分が正
反射光の受光量として突出して出力されている。
【００２９】サンプルホールド回路２５は各受光素子の
出力信号を保持し、これら出力信号を微分増幅回路２７
に与える。そして、微分回路増幅２７において各出力信
号の変化量が求められ、光沢の有無の判別が行われる。 図５にサンプルホールド回路２５、微分増幅回路２７、
ボトムホールド回路２８及び比較回路２９の詳細を示す
。
出力信号を保持し、これら出力信号を微分増幅回路２７
に与える。そして、微分回路増幅２７において各出力信
号の変化量が求められ、光沢の有無の判別が行われる。 図５にサンプルホールド回路２５、微分増幅回路２７、
ボトムホールド回路２８及び比較回路２９の詳細を示す
。
【００３０】サンプルホールド回路２５にはアナログス
イッチ７０、７１が備えられており、各々、タイミング
発生回路２２からの切り換え信号Ａ、Ｂが与えられる。 切り換え信号Ａが与えられたときは、アナログスイッチ
７０は開き、アナログスイッチ７１は閉じるようになっ
ている。これに対し、切り換え信号Ｂが与えられたとき
は、逆に、アナログスイッチ７０は閉じ、アナログスイ
ッチ７１は開く。
イッチ７０、７１が備えられており、各々、タイミング
発生回路２２からの切り換え信号Ａ、Ｂが与えられる。 切り換え信号Ａが与えられたときは、アナログスイッチ
７０は開き、アナログスイッチ７１は閉じるようになっ
ている。これに対し、切り換え信号Ｂが与えられたとき
は、逆に、アナログスイッチ７０は閉じ、アナログスイ
ッチ７１は開く。
【００３１】タイミング発生回路２２は、ラインセンサ
４へのクロック信号に基づき、列状に位置する受光素子
の奇数番目の出力信号が出力されたときに切り換え信号
Ａを出力し、偶数番目の出力信号が出力されたときに切
り換え信号Ｂを出力する。すなわち、出力信号の偶数、
奇数に応じて切り換えが行われ、奇数番目の出力信号は
コンデンサ７３に保持され、偶数番目の出力信号はコン
デンサ７４に保持される。
４へのクロック信号に基づき、列状に位置する受光素子
の奇数番目の出力信号が出力されたときに切り換え信号
Ａを出力し、偶数番目の出力信号が出力されたときに切
り換え信号Ｂを出力する。すなわち、出力信号の偶数、
奇数に応じて切り換えが行われ、奇数番目の出力信号は
コンデンサ７３に保持され、偶数番目の出力信号はコン
デンサ７４に保持される。
【００３２】コンデンサ７３に保持された値は、微分増
幅回路２７が備えるオペアンプ７５のマイナス入力に、
他方、コンデンサ７４に保持された値は、プラス入力に
与えられる。そして、両者の減算値が微分信号として出
力される。この微分信号の出力波形を図６Ｂに示す。受
光素子出力信号が偶数番目及び奇数番目によって切り換
えられてサンプルホールド回路２５に順次保持されるこ
とにより、図６Ｂのように隣り合う出力信号の差に基づ
く微分信号が得られる。
幅回路２７が備えるオペアンプ７５のマイナス入力に、
他方、コンデンサ７４に保持された値は、プラス入力に
与えられる。そして、両者の減算値が微分信号として出
力される。この微分信号の出力波形を図６Ｂに示す。受
光素子出力信号が偶数番目及び奇数番目によって切り換
えられてサンプルホールド回路２５に順次保持されるこ
とにより、図６Ｂのように隣り合う出力信号の差に基づ
く微分信号が得られる。
【００３３】そして、この微分信号はボトムホールド回
路２８に取り込まれ、微分信号波形のマイナス最低値が
一定水準に引き上げられる。この引き上げられたボトム
ホールド回路２８からの整形信号の波形を図６Ｃに示す
。整形信号を得ることにより、出力信号の変化量がより
明確に検知される。
路２８に取り込まれ、微分信号波形のマイナス最低値が
一定水準に引き上げられる。この引き上げられたボトム
ホールド回路２８からの整形信号の波形を図６Ｃに示す
。整形信号を得ることにより、出力信号の変化量がより
明確に検知される。
【００３４】整形信号は比較回路２９が備えるオペアン
プ７６のマイナス入力に与えられ、予めボリューム７７
によって設定されているしきい値と比較されて、比較出
力信号が出力される。図６Ｄが比較出力信号の波形であ
る。 尚、しきい値はボリューム７７の調整によって任意に設
定することができる。
プ７６のマイナス入力に与えられ、予めボリューム７７
によって設定されているしきい値と比較されて、比較出
力信号が出力される。図６Ｄが比較出力信号の波形であ
る。 尚、しきい値はボリューム７７の調整によって任意に設
定することができる。
【００３５】光沢度合いが高い対象物では、正反射光が
強くなり、焦点Ｓ８内に位置する受光素子とそれ以外の
受光素子とでは出力信号の差が大きくなる。
強くなり、焦点Ｓ８内に位置する受光素子とそれ以外の
受光素子とでは出力信号の差が大きくなる。
【００３６】従って、この焦点Ｓ８の周縁近傍で隣り合
う受光素子の出力信号差が大きくなり、これに基づいて
比較回路２９の比較出力信号中に、例えば図６Ｄのよう
なパルス信号が表れることとなる。
う受光素子の出力信号差が大きくなり、これに基づいて
比較回路２９の比較出力信号中に、例えば図６Ｄのよう
なパルス信号が表れることとなる。
【００３７】尚、１番目の受光素子出力の立上がり及び
最後の受光素子出力の立ち下がりにおいては、急激な出
力変化があるため、比較回路２９の出力に信号Ｎ１が出
るのは避けられないことである。
最後の受光素子出力の立ち下がりにおいては、急激な出
力変化があるため、比較回路２９の出力に信号Ｎ１が出
るのは避けられないことである。
【００３８】これは、光沢度合いとは無関係であり、こ
の信号Ｎ１を無視するために、受光素子の出力信号時間
内に限定したタイミングで有効信号Ｅを発生し、検波回
路３０により、この期間内の比較出力信号Ｄを検波して
、検波出力信号Ｆとする。
の信号Ｎ１を無視するために、受光素子の出力信号時間
内に限定したタイミングで有効信号Ｅを発生し、検波回
路３０により、この期間内の比較出力信号Ｄを検波して
、検波出力信号Ｆとする。
【００３９】所定周期で発光しているＬＥＤ２の１回の
発光に対する受光信号において、隣り合う受光素子間に
大きな出力差が存在すれば光沢ありと考えられるので、
検波出力信号Ｆにパルス信号があれば、光沢がある旨の
信号を出力回路３１に出力する。
発光に対する受光信号において、隣り合う受光素子間に
大きな出力差が存在すれば光沢ありと考えられるので、
検波出力信号Ｆにパルス信号があれば、光沢がある旨の
信号を出力回路３１に出力する。
【００４０】ここで、外乱光や電圧変動その他ノイズの
影響を考慮して、出力回路３１は、検波回路３０からの
信号を連続して所定回数（例えば４回）受取った時に、
外部出力に光沢検出信号を出力する。
影響を考慮して、出力回路３１は、検波回路３０からの
信号を連続して所定回数（例えば４回）受取った時に、
外部出力に光沢検出信号を出力する。
【００４１】図７に比較的光沢性が低い検出面を検出し
た場合の各出力波型を示す。この場合は、ライセンサ４
が受光する反射光は平均化されている為、各受光素子の
出力信号の変化量も小さく、光沢がないと認識される。
た場合の各出力波型を示す。この場合は、ライセンサ４
が受光する反射光は平均化されている為、各受光素子の
出力信号の変化量も小さく、光沢がないと認識される。
【００４２】前述したように、ＬＥＤ２はパルス発光し
ており、ライセンサ４の受光素子は受光量に応じた電荷
を蓄積して、これを出力信号とする。
ており、ライセンサ４の受光素子は受光量に応じた電荷
を蓄積して、これを出力信号とする。
【００４３】ここでＬＥＤ２パレスは発光間の消灯期間
に、受光素子に外乱光が入射すれば、受光素子の電荷の
蓄積量も増大して、検出面１０からの反射光を適切に検
出できなくなる。
に、受光素子に外乱光が入射すれば、受光素子の電荷の
蓄積量も増大して、検出面１０からの反射光を適切に検
出できなくなる。
【００４４】この為、ライセンサのシャッター機能を利
用し、ＬＥＤ２の発光期間に応じて、受光素子の蓄積し
た電荷を取り出すことにより、外乱光を大幅に除去する
ことが可能となる。
用し、ＬＥＤ２の発光期間に応じて、受光素子の蓄積し
た電荷を取り出すことにより、外乱光を大幅に除去する
ことが可能となる。
【００４５】尚、回路が多少複雑になり、処理時間がか
かって応答速度が遅くなるが、受光部として、受光素子
を平面的に配列したエリアセンサ、例えばＣＣＤ等で構
成した２次元イメージセンサを用いることも可能である
。
かって応答速度が遅くなるが、受光部として、受光素子
を平面的に配列したエリアセンサ、例えばＣＣＤ等で構
成した２次元イメージセンサを用いることも可能である
。
【００４６】また、上記実施例においては、デジタル的
な微分回路２７を用いて受光素子の出力信号の変化率を
検出したが、アナログ的微分回路を用いて検出を行って
もよい（図示せず）。又、受光素子の出力信号の変化率
ではなく、最大値と最小値との変化量に基づいて光沢判
別を行なうこともできる。（図示せず）
な微分回路２７を用いて受光素子の出力信号の変化率を
検出したが、アナログ的微分回路を用いて検出を行って
もよい（図示せず）。又、受光素子の出力信号の変化率
ではなく、最大値と最小値との変化量に基づいて光沢判
別を行なうこともできる。（図示せず）
【００４７】
【発明の効果】本発明係る光沢検出器においては、複数
の受光素子が直線状または平面状に配置された受光部を
用いているため、検出対象物の位置ずれや傾きに対して
も確実な受光を行なうことができ、検出面の光沢判別を
精度よく行なえる。又、光沢判別手段は各受光素子の受
光分布に基づき、受光量の比によって光沢判別を行う為
、対象物の色による影響を少なくできる。
の受光素子が直線状または平面状に配置された受光部を
用いているため、検出対象物の位置ずれや傾きに対して
も確実な受光を行なうことができ、検出面の光沢判別を
精度よく行なえる。又、光沢判別手段は各受光素子の受
光分布に基づき、受光量の比によって光沢判別を行う為
、対象物の色による影響を少なくできる。
【００４８】更に、受光部にライセンサを用いた場合に
は、回路構成が簡単で応答速度も速く、確実な光沢検出
をを可能にするとともに、コストダウン、小型化を容易
にするものである。
は、回路構成が簡単で応答速度も速く、確実な光沢検出
をを可能にするとともに、コストダウン、小型化を容易
にするものである。
【００４９】ここで、ライセンサの受光素子配列方向に
直交する略楕円形状または直線状の焦点を受光部上に形
成する受光部光学系を用いれば、ライセンサ上に正反射
光の焦点を確実に結ばせることが可能で、検出対象物の
位置ずれ、傾きの変動に影響されることがなくなる。
直交する略楕円形状または直線状の焦点を受光部上に形
成する受光部光学系を用いれば、ライセンサ上に正反射
光の焦点を確実に結ばせることが可能で、検出対象物の
位置ずれ、傾きの変動に影響されることがなくなる。
【００５０】更に、発光期間に応じた受光期間のみ受光
部の受光信号を取り出すことによって、外乱光の影響を
大幅に除去することが可能となるものである。
部の受光信号を取り出すことによって、外乱光の影響を
大幅に除去することが可能となるものである。
【図１】本発明に係る光沢検出器の一実施例を示す図で
あり、各々Ａはセンサヘッドの切欠側面図、Ｂはライン
センサの受光面の平面図である。
あり、各々Ａはセンサヘッドの切欠側面図、Ｂはライン
センサの受光面の平面図である。
【図２】図１に示す集光レンズの詳細を示す図であり、
各々Ａはラインセンサの受光面と集光レンズとの位置関
係を示す平面図、Ｂはラインセンサと集光レンズの側面
図、ＣはＢの図を矢印９５方向から見た場合の正面図で
ある。
各々Ａはラインセンサの受光面と集光レンズとの位置関
係を示す平面図、Ｂはラインセンサと集光レンズの側面
図、ＣはＢの図を矢印９５方向から見た場合の正面図で
ある。
【図３】本発明に係る光沢検出器の他の実施例であり、
照射光としてレーザ光を用いた光沢検出器を示す側面図
である。
照射光としてレーザ光を用いた光沢検出器を示す側面図
である。
【図４】本発明に係る光沢検出器の検出回路の一実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図５】図４に示すサンプルホールド回路、微分増幅回
路、ボトムホールド回路及び比較回路の詳細を示す回路
図である。
路、ボトムホールド回路及び比較回路の詳細を示す回路
図である。
【図６】光沢性の高い検出対象面を検出した場合の、図
４に示す各回路からの出力波形を示す波形図である。
４に示す各回路からの出力波形を示す波形図である。
【図７】光沢性の低い検出対象面を検出した場合の、図
４に示す各回路からの出力波形を示す波形図である。
４に示す各回路からの出力波形を示す波形図である。
【図８】従来の光沢検出器の検出機構を説明する為の図
である。
である。
【符号の説明】
２・・・・・ＬＥＤ
４・・・・・ラインセンサ
６・・・・・投光レンズ
８・・・・・集光レンズ
Ｓ８・・・・・焦点
Claims (4)
- 【請求項１】検出対象物表面に向けて光を照射する発光
部と、複数の受光素子が直線状又は平面状に配置され、
各受光素子毎に受光量に応じた受光信号を出力する受光
部と、検出対象物表面からの反射光を集光して受光部上
に正反射光の焦点を形成する受光部光学系と、受光部か
らの受光信号を取り込み、各受光素子の受光分布に基づ
いて検出対象物表面の光沢を判別する光沢判別手段と、
を有することを特徴とする光沢検出器。 - 【請求項２】受光部として、受光素子が直線状に配置さ
れたラインセンサを用い、このラインセンサの受光素子
配列方向に直交する略楕円形状又は直線状の焦点を受光
部上形成する受光部光学系を利用してなる請求項１記載
の光沢検出器。 - 【請求項３】発光部からの光を所定の広がりを有する照
射光とする発光部光学系を設けてなる請求項１または２
記載の光沢検出器。 - 【請求項４】発光部が所定周期のパルス発光を行い、こ
の発光期間に応じた受光期間のみ受光部の受光信号を取
り出すことを特徴とする請求項１、２または３記載の光
沢検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14463191A JP3185031B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 光沢検出器 |
| US07/899,285 US5367379A (en) | 1991-06-17 | 1992-06-16 | Luster detector |
| DE69226906T DE69226906T2 (de) | 1991-06-17 | 1992-06-16 | Gerät zur Erfassung des Oberflächenglanzes |
| EP92110165A EP0519409B1 (en) | 1991-06-17 | 1992-06-16 | Luster detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14463191A JP3185031B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 光沢検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04369468A true JPH04369468A (ja) | 1992-12-22 |
| JP3185031B2 JP3185031B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=15366543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14463191A Expired - Fee Related JP3185031B2 (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 光沢検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5367379A (ja) |
| EP (1) | EP0519409B1 (ja) |
| JP (1) | JP3185031B2 (ja) |
| DE (1) | DE69226906T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5790259A (en) * | 1995-04-06 | 1998-08-04 | Omron Corporation | Reflection-type photoelectric sensing apparatus |
| JP2021092433A (ja) * | 2019-12-10 | 2021-06-17 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置および光沢測定方法 |
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| JP3235249B2 (ja) * | 1992-12-18 | 2001-12-04 | 株式会社デンソー | 光学的情報読取り装置 |
| GB9307279D0 (en) * | 1993-04-07 | 1993-06-02 | Feather James W | Goniophotometer |
| US6084519A (en) * | 1993-05-07 | 2000-07-04 | Control Devices, Inc. | Multi-function light sensor for vehicle |
| DE4434203C2 (de) * | 1994-09-24 | 2003-06-12 | Byk Gardner Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Messen visueller Eigenschaften von Oberflächen |
| JP3793600B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2006-07-05 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 光学的パターン読取装置 |
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| US6457801B1 (en) | 2001-06-27 | 2002-10-01 | Lexmark International, Inc. | Method and apparatus for measuring ink dry time |
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| JP2007225384A (ja) | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Konica Minolta Sensing Inc | 反射特性測定装置 |
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| DE202013105533U1 (de) | 2013-12-05 | 2015-03-10 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor |
| DE102014105746C5 (de) | 2013-12-05 | 2020-12-24 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung glänzender Objekte |
| DE102013114325B4 (de) | 2013-12-18 | 2020-09-10 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Erfassung glänzender Objekte |
| JP2019039792A (ja) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | 日本電産コパル株式会社 | 表面測定装置 |
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| CA1307051C (en) * | 1988-02-26 | 1992-09-01 | Paolo Cielo | Method and apparatus for monitoring the surface profile of a moving workpiece |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP14463191A patent/JP3185031B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-16 EP EP92110165A patent/EP0519409B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-16 DE DE69226906T patent/DE69226906T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-16 US US07/899,285 patent/US5367379A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3185031B2 (ja) | 2001-07-09 |
| EP0519409A3 (en) | 1993-06-30 |
| EP0519409A2 (en) | 1992-12-23 |
| DE69226906T2 (de) | 1999-01-28 |
| US5367379A (en) | 1994-11-22 |
| DE69226906D1 (de) | 1998-10-15 |
| EP0519409B1 (en) | 1998-09-09 |
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