JPH09329496A - カラーセンサ - Google Patents
カラーセンサInfo
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- JPH09329496A JPH09329496A JP16827096A JP16827096A JPH09329496A JP H09329496 A JPH09329496 A JP H09329496A JP 16827096 A JP16827096 A JP 16827096A JP 16827096 A JP16827096 A JP 16827096A JP H09329496 A JPH09329496 A JP H09329496A
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- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度が変化した場合でも常に安定した色判別
を行えるようにする。 【解決手段】 発光ダイオード２，３，４に電流を供給
する投光回路（駆動回路）１０と、各発光ダイオードか
ら被検出物Ｓに照射され反射された各色光の反射光を受
光するフォトダイオード（第１の受光手段）９と、各発
光ダイオードから射出された各色光を受光するフォトダ
イオード（第２の受光手段）１６と、フォトダイオード
１６から出力された受光信号の電圧レベルと予め設定さ
れた基準電圧とを比較して、投光回路１０の駆動電圧を
設定する積分回路（駆動電圧設定回路）１９，２０，２
１と、フォトダイオード９から出力された反射光の受光
信号と予め設定された基準色の色データ信号とを比較し
て演算処理を行うことにより、被検出物の色の判別を行
うマイクロプロセッサ（制御手段）１３とを設ける。
を行えるようにする。 【解決手段】 発光ダイオード２，３，４に電流を供給
する投光回路（駆動回路）１０と、各発光ダイオードか
ら被検出物Ｓに照射され反射された各色光の反射光を受
光するフォトダイオード（第１の受光手段）９と、各発
光ダイオードから射出された各色光を受光するフォトダ
イオード（第２の受光手段）１６と、フォトダイオード
１６から出力された受光信号の電圧レベルと予め設定さ
れた基準電圧とを比較して、投光回路１０の駆動電圧を
設定する積分回路（駆動電圧設定回路）１９，２０，２
１と、フォトダイオード９から出力された反射光の受光
信号と予め設定された基準色の色データ信号とを比較し
て演算処理を行うことにより、被検出物の色の判別を行
うマイクロプロセッサ（制御手段）１３とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばファクト
リーオートメーション（ＦＡ）の生産ラインなどにおい
て被検出物の色を判別するためのカラーセンサに関す
る。
リーオートメーション（ＦＡ）の生産ラインなどにおい
て被検出物の色を判別するためのカラーセンサに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のカラーセンサ５０は、図６に示す
ように、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青
色（Ｂ）をそれぞれ発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）
５１，５２，５３と、各発光ダイオードからの光を合成
するための色合成プリズム５４と、色合成プリズム５４
で合成された光を被検出物Ｓ側に反射させるとともに、
レンズ５５を通り被検出物Ｓに投光されて反射された光
を透過させるハーフミラー５６と、ハーフミラー５６を
透過し、レンズ５７で集光された光を受光するフォトダ
イオード（ＰＤ）５８と備えている。
ように、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青
色（Ｂ）をそれぞれ発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）
５１，５２，５３と、各発光ダイオードからの光を合成
するための色合成プリズム５４と、色合成プリズム５４
で合成された光を被検出物Ｓ側に反射させるとともに、
レンズ５５を通り被検出物Ｓに投光されて反射された光
を透過させるハーフミラー５６と、ハーフミラー５６を
透過し、レンズ５７で集光された光を受光するフォトダ
イオード（ＰＤ）５８と備えている。
【０００３】各発光ダイオード５１，５２，５３には、
駆動手段である投光回路５９が接続されている。フォト
ダイオード５８にはアンプ６０が接続され、アンプ６０
にはＡ／Ｄ変換器６１が接続されている。Ａ／Ｄ変換器
６１には、投光回路５９の駆動タイミングを制御すると
ともに、被検出物Ｓからの反射光の色データを、予め設
定された基準色の色データと比較して判別結果を出力す
るマイクロプロセッサ６２が接続されている。マイクロ
プロセッサ６２には、基準色の色データ信号が入力され
かつ該マイクロプロセッサからの出力信号が出力される
入出力回路６３が接続されている。
駆動手段である投光回路５９が接続されている。フォト
ダイオード５８にはアンプ６０が接続され、アンプ６０
にはＡ／Ｄ変換器６１が接続されている。Ａ／Ｄ変換器
６１には、投光回路５９の駆動タイミングを制御すると
ともに、被検出物Ｓからの反射光の色データを、予め設
定された基準色の色データと比較して判別結果を出力す
るマイクロプロセッサ６２が接続されている。マイクロ
プロセッサ６２には、基準色の色データ信号が入力され
かつ該マイクロプロセッサからの出力信号が出力される
入出力回路６３が接続されている。
【０００４】またアンプ６０には、周囲の温度変化によ
る検出出力のドリフトを抑制するために、サーミスタま
たはバリスタダイオードを含む温度補償回路６４が接続
されている。温度補償回路６４では、サーミスタやバリ
スタダイオードの温度特性を利用して検出出力が補償さ
れるようになっている。なお、電源回路６５には、外部
よりＤＣ１２〜２４ボルトの電圧が供給されており、各
回路へは直流電源電圧が印加されている。
る検出出力のドリフトを抑制するために、サーミスタま
たはバリスタダイオードを含む温度補償回路６４が接続
されている。温度補償回路６４では、サーミスタやバリ
スタダイオードの温度特性を利用して検出出力が補償さ
れるようになっている。なお、電源回路６５には、外部
よりＤＣ１２〜２４ボルトの電圧が供給されており、各
回路へは直流電源電圧が印加されている。
【０００５】動作時には、各発光ダイオード５１，５
２，５３が所定のタイミングで順次点灯される。各発光
ダイオードから射出された光は被検出物Ｓで反射され、
その反射光がフォトダイオード５８で受光される。フォ
トダイオード５８では、その受光量に応じた受光信号が
出力される。
２，５３が所定のタイミングで順次点灯される。各発光
ダイオードから射出された光は被検出物Ｓで反射され、
その反射光がフォトダイオード５８で受光される。フォ
トダイオード５８では、その受光量に応じた受光信号が
出力される。
【０００６】フォトダイオード５８からの受光信号は、
アンプ６０に入力されて増幅され、次にＡ／Ｄ変換器６
１でディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ６
２に入力される。一方、マイクロプロセッサ６２には、
入出力回路６３から基準色の色データ信号が予め入力さ
れており、マイクロプロセッサ６２は、この基準色の色
データ信号と被検出物Ｓからの反射光の色データ信号と
を比較して演算処理を行い、判別結果を出力する。
アンプ６０に入力されて増幅され、次にＡ／Ｄ変換器６
１でディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ６
２に入力される。一方、マイクロプロセッサ６２には、
入出力回路６３から基準色の色データ信号が予め入力さ
れており、マイクロプロセッサ６２は、この基準色の色
データ信号と被検出物Ｓからの反射光の色データ信号と
を比較して演算処理を行い、判別結果を出力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光ダイオ
ードは、一般に、高温になるほど発光光量が低下すると
いった特性があり、このような温度特性は、図５に示す
ように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれ
の色を発光する発光ダイオードであるかにより、その変
化勾配が異なっている。また同じ色の発光ダイオードで
あっても、温度特性にばらつきが生じる。
ードは、一般に、高温になるほど発光光量が低下すると
いった特性があり、このような温度特性は、図５に示す
ように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれ
の色を発光する発光ダイオードであるかにより、その変
化勾配が異なっている。また同じ色の発光ダイオードで
あっても、温度特性にばらつきが生じる。
【０００８】しかしながら、前記従来のカラーセンサで
は、個々の発光ダイオードについて温度補償を行ってい
ないため、温度補償が不十分であり、その結果、被検出
物Ｓの色判別が不安定になる場合がある。
は、個々の発光ダイオードについて温度補償を行ってい
ないため、温度補償が不十分であり、その結果、被検出
物Ｓの色判別が不安定になる場合がある。
【０００９】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、温度が変化した場合でも常に安定した
色判別を行うことができるカラーセンサを提供すること
を目的とする。
なされたもので、温度が変化した場合でも常に安定した
色判別を行うことができるカラーセンサを提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るカ
ラーセンサは、光の三原色を発光する三種類の発光ダイ
オードと、前記各発光ダイオードに電流を供給する駆動
回路と、前記各発光ダイオードから被検出物に照射され
反射された各色光の反射光を受光して、その受光量に応
じた受光信号を出力する第１の受光手段と、前記各発光
ダイオードから射出された各色光を受光して、その受光
量に応じた受光信号を出力する第２の受光手段とを備
え、前記第２の受光手段から出力された、各色光に対応
する各受光信号の電圧レベルと、各色光について予め設
定された基準電圧とを比較して、前記駆動回路の駆動電
圧を設定する駆動電圧設定回路を備えるとともに、前記
駆動回路の駆動タイミングを制御しかつ、前記第１の受
光手段から出力された反射光の受光信号と予め設定され
た基準色の色データ信号とを比較して演算処理を行うこ
とにより、被検出物の色の判別結果を出力する制御手段
をさらに備えたことを特徴としている。
ラーセンサは、光の三原色を発光する三種類の発光ダイ
オードと、前記各発光ダイオードに電流を供給する駆動
回路と、前記各発光ダイオードから被検出物に照射され
反射された各色光の反射光を受光して、その受光量に応
じた受光信号を出力する第１の受光手段と、前記各発光
ダイオードから射出された各色光を受光して、その受光
量に応じた受光信号を出力する第２の受光手段とを備
え、前記第２の受光手段から出力された、各色光に対応
する各受光信号の電圧レベルと、各色光について予め設
定された基準電圧とを比較して、前記駆動回路の駆動電
圧を設定する駆動電圧設定回路を備えるとともに、前記
駆動回路の駆動タイミングを制御しかつ、前記第１の受
光手段から出力された反射光の受光信号と予め設定され
た基準色の色データ信号とを比較して演算処理を行うこ
とにより、被検出物の色の判別結果を出力する制御手段
をさらに備えたことを特徴としている。
【００１１】請求項２の発明に係るカラーセンサは、光
の三原色を発光する三種類の発光ダイオードと、前記各
発光ダイオードに電流を供給する駆動回路と、前記各発
光ダイオードから被検出物に照射され反射された各色光
の反射光を受光して、その受光量に応じた受光信号を出
力する第１の受光手段と、前記各発光ダイオードから射
出された各色光を受光して、その受光量に応じた受光信
号を出力する第２の受光手段と、前記駆動回路の駆動タ
イミングを制御するとともに、第２の受光手段から出力
された各色光に対応する各受光信号の電圧レベルと各色
光について予め設定された基準電圧との差を演算し、そ
の演算結果に基づいて、第１の受光手段から出力された
反射光の受光信号を処理することにより、被検出物の色
の判別結果を出力する制御手段とを備えたことを特徴と
している。
の三原色を発光する三種類の発光ダイオードと、前記各
発光ダイオードに電流を供給する駆動回路と、前記各発
光ダイオードから被検出物に照射され反射された各色光
の反射光を受光して、その受光量に応じた受光信号を出
力する第１の受光手段と、前記各発光ダイオードから射
出された各色光を受光して、その受光量に応じた受光信
号を出力する第２の受光手段と、前記駆動回路の駆動タ
イミングを制御するとともに、第２の受光手段から出力
された各色光に対応する各受光信号の電圧レベルと各色
光について予め設定された基準電圧との差を演算し、そ
の演算結果に基づいて、第１の受光手段から出力された
反射光の受光信号を処理することにより、被検出物の色
の判別結果を出力する制御手段とを備えたことを特徴と
している。
【００１２】請求項１の発明において、被検出物の色の
判別を行う際には、まず、駆動回路から各発光ダイオー
ドに電流を供給することにより、各発光ダイオードを点
灯させる。このとき、各発光ダイオードの発光タイミン
グは、制御手段からの駆動タイミング信号により制御さ
れる。
判別を行う際には、まず、駆動回路から各発光ダイオー
ドに電流を供給することにより、各発光ダイオードを点
灯させる。このとき、各発光ダイオードの発光タイミン
グは、制御手段からの駆動タイミング信号により制御さ
れる。
【００１３】各発光ダイオードから射出された各色光
は、被検出物に照射されて反射される。被検出物で反射
された反射光は、第１の受光手段で受光される。第１の
受光手段では、各色光についてその受光量に応じた受光
信号が出力される。
は、被検出物に照射されて反射される。被検出物で反射
された反射光は、第１の受光手段で受光される。第１の
受光手段では、各色光についてその受光量に応じた受光
信号が出力される。
【００１４】第１の受光手段から出力された受光信号
は、制御手段に入力される。一方、制御手段には基準色
の色データ信号が予め入力されており、制御手段は、こ
の基準色の色データ信号と被検出物からの反射光の色デ
ータ信号とを比較して演算処理を行うことにより、被検
出物の色の判別結果を出力する。
は、制御手段に入力される。一方、制御手段には基準色
の色データ信号が予め入力されており、制御手段は、こ
の基準色の色データ信号と被検出物からの反射光の色デ
ータ信号とを比較して演算処理を行うことにより、被検
出物の色の判別結果を出力する。
【００１５】一方、各発光ダイオードから射出された各
色光は、第２の受光手段で受光される。第２の受光手段
では、各色光についてその受光量に応じた受光信号が出
力される。
色光は、第２の受光手段で受光される。第２の受光手段
では、各色光についてその受光量に応じた受光信号が出
力される。
【００１６】第２の受光手段から出力された受光信号は
駆動電圧設定回路に入力される。駆動電圧設定回路で
は、第２の受光手段から出力される各色光の受光信号の
電圧レベルと、各色光について予め設定された基準電圧
とをそれぞれ比較して、各発光ダイオードの駆動回路を
制御する。
駆動電圧設定回路に入力される。駆動電圧設定回路で
は、第２の受光手段から出力される各色光の受光信号の
電圧レベルと、各色光について予め設定された基準電圧
とをそれぞれ比較して、各発光ダイオードの駆動回路を
制御する。
【００１７】すなわち、第２の受光手段から出力された
受光信号の電圧レベルが基準電圧より高い場合には、駆
動電圧を低く設定し、逆に、受光信号の電圧レベルが基
準電圧より低い場合には、駆動電圧を高く設定する。
受光信号の電圧レベルが基準電圧より高い場合には、駆
動電圧を低く設定し、逆に、受光信号の電圧レベルが基
準電圧より低い場合には、駆動電圧を高く設定する。
【００１８】したがって、カラーセンサの動作中に温度
変化が生じた場合でも、個々の発光ダイオードにすぐに
適正な電流が供給されることになり、これにより、各発
光ダイオードの発光量が補償され、この結果、常に安定
した色判別を行うことができる。
変化が生じた場合でも、個々の発光ダイオードにすぐに
適正な電流が供給されることになり、これにより、各発
光ダイオードの発光量が補償され、この結果、常に安定
した色判別を行うことができる。
【００１９】請求項２の発明において、被検出物の色の
判別を行う際には、請求項１の発明の場合と同様に、ま
ず、制御手段からの駆動タイミング信号に基づいて、駆
動回路から各発光ダイオードに電流を供給し、各発光ダ
イオードを点灯させる。
判別を行う際には、請求項１の発明の場合と同様に、ま
ず、制御手段からの駆動タイミング信号に基づいて、駆
動回路から各発光ダイオードに電流を供給し、各発光ダ
イオードを点灯させる。
【００２０】各発光ダイオードから射出された各色光
は、被検出物に照射されて反射され、その反射光は、第
１の受光手段で受光される。第１の受光手段では、各色
光についてその受光量に応じた受光信号が出力され、こ
の受光信号は、制御手段に入力される。
は、被検出物に照射されて反射され、その反射光は、第
１の受光手段で受光される。第１の受光手段では、各色
光についてその受光量に応じた受光信号が出力され、こ
の受光信号は、制御手段に入力される。
【００２１】また、各発光ダイオードから射出された各
色光は、第２の受光手段で受光される。第２の受光手段
では、各色光についてその受光量に応じた受光信号が出
力され、この受光信号は、制御手段に入力される。
色光は、第２の受光手段で受光される。第２の受光手段
では、各色光についてその受光量に応じた受光信号が出
力され、この受光信号は、制御手段に入力される。
【００２２】一方、制御手段では、各色光について予め
基準電圧が設定されており、制御手段は、この基準電圧
と、第２の受光手段から出力された、各色光に対応する
各受光信号の電圧レベルとの差を演算し、その演算結果
に基づいて、第１の受光手段から出力された反射光の受
光信号と、予め設定された基準色の色データ信号とを比
較し演算処理を行うことにより、被検出物の色の判別結
果を出力する。
基準電圧が設定されており、制御手段は、この基準電圧
と、第２の受光手段から出力された、各色光に対応する
各受光信号の電圧レベルとの差を演算し、その演算結果
に基づいて、第１の受光手段から出力された反射光の受
光信号と、予め設定された基準色の色データ信号とを比
較し演算処理を行うことにより、被検出物の色の判別結
果を出力する。
【００２３】これにより、カラーセンサの動作中に温度
変化が生じ、各発光ダイオードの発光量が変化した場合
でも、その変化量に基づいて反射光の受光信号が処理さ
れることになるので、常に安定した色判別を行うことが
できる。
変化が生じ、各発光ダイオードの発光量が変化した場合
でも、その変化量に基づいて反射光の受光信号が処理さ
れることになるので、常に安定した色判別を行うことが
できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施態様を添付図
面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施態様によ
るカラーセンサのブロック構成図、図２はカラーセンサ
中の各発光ダイオードの駆動タイミングの一例を示す図
である。図１に示すように、カラーセンサ１は、光の三
原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）をそれ
ぞれ発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）２，３，４と、
各発光ダイオード２，３，４から射出された光を合成す
るための色合成プリズム５とを備えている。
面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施態様によ
るカラーセンサのブロック構成図、図２はカラーセンサ
中の各発光ダイオードの駆動タイミングの一例を示す図
である。図１に示すように、カラーセンサ１は、光の三
原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）をそれ
ぞれ発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）２，３，４と、
各発光ダイオード２，３，４から射出された光を合成す
るための色合成プリズム５とを備えている。
【００２５】発光ダイオード２，３から射出された赤色
光および緑色光は、色合成プリズム５内の界面５ａを透
過し、また発光ダイオード４から射出された青色光は、
界面５ａで反射され、これにより、各色光が色合成プリ
ズム５内で合成されるようになっている。
光および緑色光は、色合成プリズム５内の界面５ａを透
過し、また発光ダイオード４から射出された青色光は、
界面５ａで反射され、これにより、各色光が色合成プリ
ズム５内で合成されるようになっている。
【００２６】色合成プリズム５の一側方には、該色合成
プリズム内で合成された光を被検出物Ｓ側に反射させる
とともに、レンズ６を通り被検出物Ｓに投光されて反射
されてきた光を透過させるハーフミラー７と、ハーフミ
ラー７を透過してレンズ８で集光された光を受光するフ
ォトダイオード（ＰＤ）（第１の受光手段）９とが設け
られている。
プリズム内で合成された光を被検出物Ｓ側に反射させる
とともに、レンズ６を通り被検出物Ｓに投光されて反射
されてきた光を透過させるハーフミラー７と、ハーフミ
ラー７を透過してレンズ８で集光された光を受光するフ
ォトダイオード（ＰＤ）（第１の受光手段）９とが設け
られている。
【００２７】各発光ダイオード２，３，４には、該各発
光ダイオードに電流を供給する投光回路（駆動回路）１
０が接続されている。フォトダイオード９には、該フォ
トダイオードから出力された受光信号を増幅するための
アンプ１１が接続されている。アンプ１１には、該アン
プで増幅された受光信号をディジタル値に変換するため
のＡ／Ｄ変換器１２が接続されている。
光ダイオードに電流を供給する投光回路（駆動回路）１
０が接続されている。フォトダイオード９には、該フォ
トダイオードから出力された受光信号を増幅するための
アンプ１１が接続されている。アンプ１１には、該アン
プで増幅された受光信号をディジタル値に変換するため
のＡ／Ｄ変換器１２が接続されている。
【００２８】Ａ／Ｄ変換器１２には、マイクロプロセッ
サ（制御手段）１３が接続されている。マイクロプロセ
ッサ１３は、投光回路１０の駆動タイミングを制御する
とともに、被検出物Ｓで反射された反射光の色データ
を、予め設定された基準色の色データと比較して判別結
果を出力するためのものである。
サ（制御手段）１３が接続されている。マイクロプロセ
ッサ１３は、投光回路１０の駆動タイミングを制御する
とともに、被検出物Ｓで反射された反射光の色データ
を、予め設定された基準色の色データと比較して判別結
果を出力するためのものである。
【００２９】マイクロプロセッサ１３には入出力回路１
４が接続されている。入出力回路１４は、基準色の色デ
ータ信号を予め設定（ティーチング）するための入力回
路と、マイクロプロセッサ１３からの出力信号が出力さ
れる出力回路とから構成されている。
４が接続されている。入出力回路１４は、基準色の色デ
ータ信号を予め設定（ティーチング）するための入力回
路と、マイクロプロセッサ１３からの出力信号が出力さ
れる出力回路とから構成されている。
【００３０】色合成プリズム５の他側方には、フォトダ
イオード（第２の受光手段）１６が配置されている。フ
ォトダイオード１６は、発光ダイオード２，３から射出
された光のうち、界面５ａで反射される光と、発光ダイ
オード４から射出された光のうち、界面５ａを透過する
光とを受光して、各色光についてその受光量に応じた受
光信号をそれぞれ出力するためのものである。
イオード（第２の受光手段）１６が配置されている。フ
ォトダイオード１６は、発光ダイオード２，３から射出
された光のうち、界面５ａで反射される光と、発光ダイ
オード４から射出された光のうち、界面５ａを透過する
光とを受光して、各色光についてその受光量に応じた受
光信号をそれぞれ出力するためのものである。
【００３１】フォトダイオード１６の出力側には、該フ
ォトダイオードからの各受光信号を増幅するためのアン
プ１７が接続されている。アンプ１７には、該アンプで
増幅された各受光信号を、対応する各積分回路（駆動電
圧設定回路）１９，２０，２１に入力するための切換回
路１８が接続されている。切換回路１８は、発光ダイオ
ード２，３，４の各駆動タイミングに同期してマイクロ
プロセッサ１３により切換制御される。
ォトダイオードからの各受光信号を増幅するためのアン
プ１７が接続されている。アンプ１７には、該アンプで
増幅された各受光信号を、対応する各積分回路（駆動電
圧設定回路）１９，２０，２１に入力するための切換回
路１８が接続されている。切換回路１８は、発光ダイオ
ード２，３，４の各駆動タイミングに同期してマイクロ
プロセッサ１３により切換制御される。
【００３２】なお、図示を省略しているが、上述の各回
路には、電源回路からの直流電源電圧が印加されてい
る。
路には、電源回路からの直流電源電圧が印加されてい
る。
【００３３】各積分回路１９，２０，２１は、入力され
る受光信号を、予め設定された基準電圧ＶSR，ＶSG，Ｖ
SBとそれぞれ比較して積分を行うものである。各積分回
路１９，２０，２１からの各出力ＶDR，ＶDG，ＶDBは、
駆動電圧として各発光ダイオード２，３，４の投光回路
１０に入力されるようになっている。
る受光信号を、予め設定された基準電圧ＶSR，ＶSG，Ｖ
SBとそれぞれ比較して積分を行うものである。各積分回
路１９，２０，２１からの各出力ＶDR，ＶDG，ＶDBは、
駆動電圧として各発光ダイオード２，３，４の投光回路
１０に入力されるようになっている。
【００３４】次に、本実施態様の動作について説明す
る。カラーセンサ１の動作時には、投光回路１０から各
発光ダイオード２，３，４に順次電流が供給されること
により、各発光ダイオード２，３，４が所定のタイミン
グで順次点灯される。
る。カラーセンサ１の動作時には、投光回路１０から各
発光ダイオード２，３，４に順次電流が供給されること
により、各発光ダイオード２，３，４が所定のタイミン
グで順次点灯される。
【００３５】各発光ダイオード２，３，４の駆動タイミ
ングとしては、たとえば図２に示すように、発光ダイオ
ード２の駆動後、時間ｔ経過後に発光ダイオード３が駆
動され、その後さらに時間ｔ経過後に発光ダイオード４
が駆動される。時間ｔとしては、たとえば１６〜１７μ
sec に設定される。なお、各発光ダイオード２，３，４
の駆動タイミングは、図２に示すものに限定されない。
ングとしては、たとえば図２に示すように、発光ダイオ
ード２の駆動後、時間ｔ経過後に発光ダイオード３が駆
動され、その後さらに時間ｔ経過後に発光ダイオード４
が駆動される。時間ｔとしては、たとえば１６〜１７μ
sec に設定される。なお、各発光ダイオード２，３，４
の駆動タイミングは、図２に示すものに限定されない。
【００３６】発光ダイオード２，３から射出された光は
色合成プリズム５内の界面５ａを透過し、また発光ダイ
オード４から射出された光は界面５ａで反射される。そ
して、色合成プリズム５を出た光は、ハーフミラー７で
反射されてレンズ６で集光され、被検出物Ｓに照射され
る。
色合成プリズム５内の界面５ａを透過し、また発光ダイ
オード４から射出された光は界面５ａで反射される。そ
して、色合成プリズム５を出た光は、ハーフミラー７で
反射されてレンズ６で集光され、被検出物Ｓに照射され
る。
【００３７】被検出物Ｓで反射された反射光は、ハーフ
ミラー７を透過してレンズ８で集光され、フォトダイオ
ード９で受光される。フォトダイオード９では、その受
光量に応じた受光信号が出力される。
ミラー７を透過してレンズ８で集光され、フォトダイオ
ード９で受光される。フォトダイオード９では、その受
光量に応じた受光信号が出力される。
【００３８】フォトダイオード９からの受光信号は、ア
ンプ１１に入力されて増幅され、次にＡ／Ｄ変換器１２
でディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ１３
に入力される。
ンプ１１に入力されて増幅され、次にＡ／Ｄ変換器１２
でディジタル信号に変換され、マイクロプロセッサ１３
に入力される。
【００３９】一方、マイクロプロセッサ１３において
は、入出力回路１４の入力信号ＴＥにより予め設定され
た基準色の色データ信号が読み込まれ、記憶される（す
なわちティーチング入力される）。マイクロプロセッサ
１３は、この基準色の色データ信号と被検出物Ｓからの
反射光の色データ信号とを比較して演算処理を行うこと
により、被検出物Ｓの色の判別結果を出力する。
は、入出力回路１４の入力信号ＴＥにより予め設定され
た基準色の色データ信号が読み込まれ、記憶される（す
なわちティーチング入力される）。マイクロプロセッサ
１３は、この基準色の色データ信号と被検出物Ｓからの
反射光の色データ信号とを比較して演算処理を行うこと
により、被検出物Ｓの色の判別結果を出力する。
【００４０】一方、発光ダイオード２，３から射出され
た光のうち、色合成プリズム５内の界面５ａで反射され
た光は、フォトダイオード１６で受光される。同様に、
発光ダイオード４から射出された光のうち、色合成プリ
ズム５内の界面５ａを透過した光は、フォトダイオード
１６で受光される。フォトダイオード１６では、各色光
についてその受光量に応じた受光信号が出力される。
た光のうち、色合成プリズム５内の界面５ａで反射され
た光は、フォトダイオード１６で受光される。同様に、
発光ダイオード４から射出された光のうち、色合成プリ
ズム５内の界面５ａを透過した光は、フォトダイオード
１６で受光される。フォトダイオード１６では、各色光
についてその受光量に応じた受光信号が出力される。
【００４１】フォトダイオード１６から出力された各受
光信号はアンプ１７で増幅され、増幅された各受光信号
は切換回路１８に入力される。次に、マイクロプロセッ
サ１３からの切換制御信号に基づいて切換回路１８が切
り換えられることにより、各色光の受光信号が後段のそ
れぞれ対応する各積分回路１９，２０，２１に入力され
る。
光信号はアンプ１７で増幅され、増幅された各受光信号
は切換回路１８に入力される。次に、マイクロプロセッ
サ１３からの切換制御信号に基づいて切換回路１８が切
り換えられることにより、各色光の受光信号が後段のそ
れぞれ対応する各積分回路１９，２０，２１に入力され
る。
【００４２】各積分回路１９，２０，２１では、入力さ
れる受光信号を、予め設定された基準電圧ＶSR，ＶSG，
ＶSBとそれぞれ比較して積分が行われる。ここで、各基
準電圧ＶSR，ＶSG，ＶSBの設定は、被検出物Ｓとして白
色のものを用意し、この被検出物から反射される各色光
の光量が同じレベルになるように行われる。各積分回路
１９，２０，２１からの各出力ＶDR，ＶDG，ＶDBは、駆
動電圧として、各発光ダイオード２，３，４の投光回路
１０に入力される。
れる受光信号を、予め設定された基準電圧ＶSR，ＶSG，
ＶSBとそれぞれ比較して積分が行われる。ここで、各基
準電圧ＶSR，ＶSG，ＶSBの設定は、被検出物Ｓとして白
色のものを用意し、この被検出物から反射される各色光
の光量が同じレベルになるように行われる。各積分回路
１９，２０，２１からの各出力ＶDR，ＶDG，ＶDBは、駆
動電圧として、各発光ダイオード２，３，４の投光回路
１０に入力される。
【００４３】これにより、フォトダイオード１６から出
力され増幅された受光信号の電圧レベルが基準電圧より
高い場合には、対応する発光ダイオードの駆動電圧が下
げられ、逆にフォトダイオード１６からの受光信号の電
圧レベルが基準電圧より低い場合には、対応する発光ダ
イオードの駆動電圧が上げられることになる。
力され増幅された受光信号の電圧レベルが基準電圧より
高い場合には、対応する発光ダイオードの駆動電圧が下
げられ、逆にフォトダイオード１６からの受光信号の電
圧レベルが基準電圧より低い場合には、対応する発光ダ
イオードの駆動電圧が上げられることになる。
【００４４】したがって、動作中に温度変化が生じた場
合でも、各発光ダイオード２，３，４にすぐに適正な電
流が供給されることになり、これにより、各発光ダイオ
ードの発光光量が補償され、この結果、常に安定した色
判別を行うことができる。
合でも、各発光ダイオード２，３，４にすぐに適正な電
流が供給されることになり、これにより、各発光ダイオ
ードの発光光量が補償され、この結果、常に安定した色
判別を行うことができる。
【００４５】なお、前記実施態様では、フォトダイオー
ド１６を色合成プリズム５の近傍に配置した例を示した
が、本発明の適用はこれに限定されない。色合成プリズ
ム５で合成された光のうち、ハーフミラー７を透過する
光を受光するように、図１の二点鎖線に示す位置にフォ
トダイオード１６を配置するようにしてもよい。ただ
し、この場合には、カラーセンサ全体が若干大型化する
ことになる。
ド１６を色合成プリズム５の近傍に配置した例を示した
が、本発明の適用はこれに限定されない。色合成プリズ
ム５で合成された光のうち、ハーフミラー７を透過する
光を受光するように、図１の二点鎖線に示す位置にフォ
トダイオード１６を配置するようにしてもよい。ただ
し、この場合には、カラーセンサ全体が若干大型化する
ことになる。
【００４６】図３は、本発明の他の実施態様によるカラ
ーセンサを示している。図３において、前記実施態様と
同一符号は同一または相当部分を示している。ここで
は、アンプ１７から後段の部分の構成が前記実施態様と
異なっている。このカラーセンサ１′においては、アン
プ１７にはＡ／Ｄ変換器２５が接続されており、該Ａ／
Ｄ変換器の出力側はマイクロプロセッサ１３に接続され
ている。
ーセンサを示している。図３において、前記実施態様と
同一符号は同一または相当部分を示している。ここで
は、アンプ１７から後段の部分の構成が前記実施態様と
異なっている。このカラーセンサ１′においては、アン
プ１７にはＡ／Ｄ変換器２５が接続されており、該Ａ／
Ｄ変換器の出力側はマイクロプロセッサ１３に接続され
ている。
【００４７】この場合には、フォトダイオード１６から
出力された、発光ダイオード２，３，４の各発光量に対
応する各受光信号は、アンプ１７で増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２５に入力されてディジタル信号に変換され、
マイクロプロセッサ１３に入力される。
出力された、発光ダイオード２，３，４の各発光量に対
応する各受光信号は、アンプ１７で増幅された後、Ａ／
Ｄ変換器２５に入力されてディジタル信号に変換され、
マイクロプロセッサ１３に入力される。
【００４８】一方、マイクロプロセッサ１３において
は、入出力回路１４からのティーチング入力信号ＴＥが
入力されると、各発光ダイオード２，３，４に対応する
フォトダイオード１６の受光電圧Ｖ′R ，Ｖ′G ，Ｖ′
B を基準電圧Ｖ′SR，Ｖ′SG，Ｖ′SBとするとともに、
フォトダイオード９の受光電圧を基準色データとして読
み込み、記憶する。これらは、入出力回路１４のティー
チング入力信号ＴＥが再び入力されるまで保持されてい
る。
は、入出力回路１４からのティーチング入力信号ＴＥが
入力されると、各発光ダイオード２，３，４に対応する
フォトダイオード１６の受光電圧Ｖ′R ，Ｖ′G ，Ｖ′
B を基準電圧Ｖ′SR，Ｖ′SG，Ｖ′SBとするとともに、
フォトダイオード９の受光電圧を基準色データとして読
み込み、記憶する。これらは、入出力回路１４のティー
チング入力信号ＴＥが再び入力されるまで保持されてい
る。
【００４９】ここで、図４は、各発光ダイオード２，
３，４の駆動タイミングの一例を示すとともに、入出力
回路１４のティーチング入力信号ＴＥによる基準信号の
取り込みの例を示している。
３，４の駆動タイミングの一例を示すとともに、入出力
回路１４のティーチング入力信号ＴＥによる基準信号の
取り込みの例を示している。
【００５０】同図に示すように、マイクロプロセッサ１
３は、Ａ／Ｄ変換器２５から出力された各発光ダイオー
ド２，３，４の各受光電圧Ｖ′R ，Ｖ′G ，Ｖ′B と、
前述のように記憶された基準電圧Ｖ′SR，Ｖ′SG，Ｖ′
SBとを比較し、その差ΔＶ′R ，ΔＶ′G ，ΔＶ′B に
基づいて、フォトダイオード９から取り込まれる反射光
の受光信号を補償した後、受光信号と前記基準色データ
とを比較して、被検出物Ｓの色の判別を行う。
３は、Ａ／Ｄ変換器２５から出力された各発光ダイオー
ド２，３，４の各受光電圧Ｖ′R ，Ｖ′G ，Ｖ′B と、
前述のように記憶された基準電圧Ｖ′SR，Ｖ′SG，Ｖ′
SBとを比較し、その差ΔＶ′R ，ΔＶ′G ，ΔＶ′B に
基づいて、フォトダイオード９から取り込まれる反射光
の受光信号を補償した後、受光信号と前記基準色データ
とを比較して、被検出物Ｓの色の判別を行う。
【００５１】これにより、動作中に温度変化が生じ、各
発光ダイオード２，３，４の発光量が変化した場合で
も、その変化量に基づいて、被検出物Ｓからの反射光の
受光信号が評価されることになるので、常に安定した色
判別を行うことができる。
発光ダイオード２，３，４の発光量が変化した場合で
も、その変化量に基づいて、被検出物Ｓからの反射光の
受光信号が評価されることになるので、常に安定した色
判別を行うことができる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係るカラ
ーセンサによれば、各発光ダイオードに常時適正な電流
が供給されるようにしたので、温度が変化した場合でも
各発光ダイオードの発光量が補償され、これにより、常
に安定した色判別を行うことができる効果がある。
ーセンサによれば、各発光ダイオードに常時適正な電流
が供給されるようにしたので、温度が変化した場合でも
各発光ダイオードの発光量が補償され、これにより、常
に安定した色判別を行うことができる効果がある。
【００５３】また請求項２の発明に係るカラーセンサで
は、各発光ダイオードから射出される各色光の受光信号
の電圧レベルと予め設定された基準電圧との差に基づい
て、被検出物からの反射光の受光信号を処理するように
したので、温度変化により各発光ダイオードの発光量が
変化した場合でも、その変化量に基づいて反射光の受光
信号が処理されることになり、これにより、常に安定し
た色判別を行うことができる効果がある。
は、各発光ダイオードから射出される各色光の受光信号
の電圧レベルと予め設定された基準電圧との差に基づい
て、被検出物からの反射光の受光信号を処理するように
したので、温度変化により各発光ダイオードの発光量が
変化した場合でも、その変化量に基づいて反射光の受光
信号が処理されることになり、これにより、常に安定し
た色判別を行うことができる効果がある。
【図１】本発明の一実施態様によるカラーセンサのブロ
ック構成図。
ック構成図。
【図２】前記カラーセンサにおける各発光ダイオードの
駆動タイミングの一例を示す図。
駆動タイミングの一例を示す図。
【図３】本発明の他の実施態様によるカラーセンサのブ
ロック構成図。
ロック構成図。
【図４】前記カラーセンサ（図３）において、各発光ダ
イオードの駆動タイミングの一例を示すとともに、基準
信号の取り込みの例を示す図。
イオードの駆動タイミングの一例を示すとともに、基準
信号の取り込みの例を示す図。
【図５】発光ダイオードの温度特性を示す図。
【図６】従来のカラーセンサのブロック構成図。
１，１′ カラーセンサ ２，３，４ 発光ダイオード ９ フォトダイオード（第１の受光手
段） １０ 投光回路（駆動回路） １３ マイクロプロセッサ（制御手段） １６ フォトダイオード（第２の受光手
段） １９，２０，２１ 積分回路（駆動電圧設定回路）
段） １０ 投光回路（駆動回路） １３ マイクロプロセッサ（制御手段） １６ フォトダイオード（第２の受光手
段） １９，２０，２１ 積分回路（駆動電圧設定回路）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道古 隆明 大阪市淀川区西宮原１丁目７番31号 和泉 電気株式会社内 (72)発明者 西原 一寛 大阪市淀川区西宮原１丁目７番31号 和泉 電気株式会社内 (72)発明者 稲岡 啓介 大阪市淀川区西宮原１丁目７番31号 和泉 電気株式会社内 (72)発明者 稲田 宏治 大阪市淀川区西宮原１丁目７番31号 和泉 電気株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 光の三原色を発光する三種類の発光ダイ
オードと、 前記各発光ダイオードに電流を供給する駆動回路と、 前記各発光ダイオードから被検出物に照射され反射され
た各色光の反射光を受光して、その受光量に応じた受光
信号を出力する第１の受光手段と、 前記各発光ダイオードから射出された各色光を受光し
て、その受光量に応じた受光信号を出力する第２の受光
手段と、 前記第２の受光手段から出力された、各色光に対応する
各受光信号の電圧レベルと、各色光について予め設定さ
れた基準電圧とを比較して、前記駆動回路の駆動電圧を
設定する駆動電圧設定回路と、 前記駆動回路の駆動タイミングを制御するとともに、前
記第１の受光手段から出力された反射光の受光信号と予
め設定された基準色の色データ信号とを比較して演算処
理を行うことにより、被検出物の色の判別結果を出力す
る制御手段と、を備えたカラーセンサ。 - 【請求項２】 光の三原色を発光する三種類の発光ダイ
オードと、 前記各発光ダイオードに電流を供給する駆動回路と、 前記各発光ダイオードから被検出物に照射され反射され
た各色光の反射光を受光して、その受光量に応じた受光
信号を出力する第１の受光手段と、 前記各発光ダイオードから射出された各色光を受光し
て、その受光量に応じた受光信号を出力する第２の受光
手段と、 前記駆動回路の駆動タイミングを制御するとともに、第
２の受光手段から出力された各色光に対応する各受光信
号の電圧レベルと各色光について予め設定された基準電
圧との差を演算し、その演算結果に基づいて、第１の受
光手段から出力された反射光の受光信号を処理すること
により、被検出物の色の判別結果を出力する制御手段
と、を備えたカラーセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16827096A JP4094076B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | カラーセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16827096A JP4094076B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | カラーセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329496A true JPH09329496A (ja) | 1997-12-22 |
| JP4094076B2 JP4094076B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=15864913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16827096A Expired - Fee Related JP4094076B2 (ja) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | カラーセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4094076B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011000544A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Meidensha Corp | 光触媒再生方法及び腐食性ガス浄化装置 |
| CN102261956A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-11-30 | 诸荩锋 | 采用两条传输线的光线颜色传感器及其使用方法 |
-
1996
- 1996-06-07 JP JP16827096A patent/JP4094076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011000544A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Meidensha Corp | 光触媒再生方法及び腐食性ガス浄化装置 |
| CN102261956A (zh) * | 2011-04-11 | 2011-11-30 | 诸荩锋 | 采用两条传输线的光线颜色传感器及其使用方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4094076B2 (ja) | 2008-06-04 |
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