JPS6039974B2 - 光学的検査 - Google Patents
光学的検査Info
- Publication number
- JPS6039974B2 JPS6039974B2 JP4000677A JP4000677A JPS6039974B2 JP S6039974 B2 JPS6039974 B2 JP S6039974B2 JP 4000677 A JP4000677 A JP 4000677A JP 4000677 A JP4000677 A JP 4000677A JP S6039974 B2 JPS6039974 B2 JP S6039974B2
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- Japan
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- light
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- light beam
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
《発明の分野》
この発明は、被検査物の同一部分に色の異なる２種の光
を照射し、その反射光あるいは透過光を測定して被検査
物の色判別などを行なう２色光による光学的検査装置に
関する。
を照射し、その反射光あるいは透過光を測定して被検査
物の色判別などを行なう２色光による光学的検査装置に
関する。
《発明の背景》
例えば、ミカンなどの果物の表皮に緑色光と赤色光を照
射し、両光線の反射量の比から表皮の色素を判別し、こ
れによって果物の成熟度を検査したり、あるいは異常変
色した傷病果を検出するような光学的検査装置が提案さ
れている。
射し、両光線の反射量の比から表皮の色素を判別し、こ
れによって果物の成熟度を検査したり、あるいは異常変
色した傷病果を検出するような光学的検査装置が提案さ
れている。
このような検査は原理的にはそれほど難しい点はないが
、例えばミカンがコンベアで搬送される選果ラインなど
において、上記の検査を具体化するには多くの問題点が
発生する。
、例えばミカンがコンベアで搬送される選果ラインなど
において、上記の検査を具体化するには多くの問題点が
発生する。
特に、被検査物の各部分についての色相検査を短時間で
行なうには、光源部、受光部、信号処理部がそれぞれ複
数系統必要となるので、各部をいかにシンプルなものに
するかが極めて重要な課題となる。
行なうには、光源部、受光部、信号処理部がそれぞれ複
数系統必要となるので、各部をいかにシンプルなものに
するかが極めて重要な課題となる。
このため本発明では、まず、２種の光源から色の異なる
光を被検査物に照射してその反射光（または透過光）を
共通の受光素子で受光する方法をとることによって、被
検査物からの２種の反射光（または透過光）をダィクロ
ィックミラーなどで分離してそれぞれを別個の受光素子
で受光する方法に比較して、受光部の光学的構成及び信
号処理部を簡素化するようにした。
光を被検査物に照射してその反射光（または透過光）を
共通の受光素子で受光する方法をとることによって、被
検査物からの２種の反射光（または透過光）をダィクロ
ィックミラーなどで分離してそれぞれを別個の受光素子
で受光する方法に比較して、受光部の光学的構成及び信
号処理部を簡素化するようにした。
しかし、単に２種の光源を交互にパルス点灯して、この
点灯タイミングに同期して受光素子の出力を振分ける方
法は、２つの色の光の反射量（または透過量）の比を求
めるために、サンプルホ−ルド回路や割算回路等を用い
る比較的複雑な回路方式が必要となるとともに、被検査
物が振動する場合などにおいて、２色の光の照射タイミ
ングの差が測定精度を低下させる大きな原因となる欠点
がある。
点灯タイミングに同期して受光素子の出力を振分ける方
法は、２つの色の光の反射量（または透過量）の比を求
めるために、サンプルホ−ルド回路や割算回路等を用い
る比較的複雑な回路方式が必要となるとともに、被検査
物が振動する場合などにおいて、２色の光の照射タイミ
ングの差が測定精度を低下させる大きな原因となる欠点
がある。
《発明の目的》
この発明の目的は、サンプルホールド回路や割算回路な
どが不要で、かつ両反射または透過光線の比に相当する
デジタルデータを直接に得ることができる光学的検査装
置を提供することにある。
どが不要で、かつ両反射または透過光線の比に相当する
デジタルデータを直接に得ることができる光学的検査装
置を提供することにある。
《発明の構成》この発明は所定の色を有する第１の光線
を被検査物に照射するとともに、該第１の光線より遅ら
せて、第１の光線の色とは異なる色を有する第２の光線
を一定時間だけ、かつ両光軸を一致させて同一部分に重
ねて照射し、次いで両光線を同時に照射停止させる照光
器と；前記被検査物から反射または透過して得られる検
出光の光量に対応した電気信号を出力する単一の光電変
換器と三前記光電変換器の出力端子に接続され、前記第
１の光線が照射されているときに第１レベルの電圧を出
力し、かつ前記第１、第２の光線が重ねて照射されてい
るときに第２レベルの電圧を出力する増幅器と；前記増
幅器からの第１レベルの電圧が零しベルの電圧となるよ
うに、前記増幅器の出力電圧を校正する校正器と：前記
校正器で校正後の前記増幅回路の出力を積分する積分器
と；前記積分器の出力電圧に基づいて、前記第１、第２
レベル電圧間の差電圧と、前記第１レベル電圧との比に
応じた時間情報を出力する時間情報出力器と：を具備す
ることを特徴とするものである。
を被検査物に照射するとともに、該第１の光線より遅ら
せて、第１の光線の色とは異なる色を有する第２の光線
を一定時間だけ、かつ両光軸を一致させて同一部分に重
ねて照射し、次いで両光線を同時に照射停止させる照光
器と；前記被検査物から反射または透過して得られる検
出光の光量に対応した電気信号を出力する単一の光電変
換器と三前記光電変換器の出力端子に接続され、前記第
１の光線が照射されているときに第１レベルの電圧を出
力し、かつ前記第１、第２の光線が重ねて照射されてい
るときに第２レベルの電圧を出力する増幅器と；前記増
幅器からの第１レベルの電圧が零しベルの電圧となるよ
うに、前記増幅器の出力電圧を校正する校正器と：前記
校正器で校正後の前記増幅回路の出力を積分する積分器
と；前記積分器の出力電圧に基づいて、前記第１、第２
レベル電圧間の差電圧と、前記第１レベル電圧との比に
応じた時間情報を出力する時間情報出力器と：を具備す
ることを特徴とするものである。
《実施例の説明》
以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図において、ＩＧは緑色光を発生する発光素子、Ｉ
Ｒは赤色光を発生する発光素子であつて、これらの発光
素子ＩＧ及びＩＲからの光はハーフミラー２を介して互
いの光藤を一致させて、被検査物３の同一部分を同一条
件で照射するように配置されており、また被検査物３か
らの反射光は単一の受光素子４で受光されて光電変換さ
れ、受光素子４の出力は増幅器５で増幅される。
Ｒは赤色光を発生する発光素子であつて、これらの発光
素子ＩＧ及びＩＲからの光はハーフミラー２を介して互
いの光藤を一致させて、被検査物３の同一部分を同一条
件で照射するように配置されており、また被検査物３か
らの反射光は単一の受光素子４で受光されて光電変換さ
れ、受光素子４の出力は増幅器５で増幅される。
発光素子ＩＧ及びＩＲの点灯はタイミング制御回路６に
よって制御され、その点灯タイミングは第２図のＧ及び
Ｒに示すように、まず発光素子ＩＲを点灯して被検査物
３に赤色光を照射し（ｔ，→ら）、次に発光素子ＩＲを
点灯したままで、それに加えて発光素子ＩＧも点灯して
赤色光及び緑色光を同時に照射し（ら→ｔ３）、そして
両発光素子ＩＧ，ＩＲを消灯して両光線の照射を停止す
る（ら）、という点灯モードを一定の周期で繰り返すよ
うにしている。従って「上記増幅器（すなわ受光素子４
）の出力は、第２図のａに示すように、期間ｔ，→ｔ２
では赤色光の反射量に対応した電圧Ｖｒであり、期間ｔ
２→らでは上記電圧Ｖｒに緑色光の反射量に対応した電
圧Ｖ数ミプラスされて電圧Ｖｒ十Ｖｇとなり、時点ら以
後は再び零になる。
よって制御され、その点灯タイミングは第２図のＧ及び
Ｒに示すように、まず発光素子ＩＲを点灯して被検査物
３に赤色光を照射し（ｔ，→ら）、次に発光素子ＩＲを
点灯したままで、それに加えて発光素子ＩＧも点灯して
赤色光及び緑色光を同時に照射し（ら→ｔ３）、そして
両発光素子ＩＧ，ＩＲを消灯して両光線の照射を停止す
る（ら）、という点灯モードを一定の周期で繰り返すよ
うにしている。従って「上記増幅器（すなわ受光素子４
）の出力は、第２図のａに示すように、期間ｔ，→ｔ２
では赤色光の反射量に対応した電圧Ｖｒであり、期間ｔ
２→らでは上記電圧Ｖｒに緑色光の反射量に対応した電
圧Ｖ数ミプラスされて電圧Ｖｒ十Ｖｇとなり、時点ら以
後は再び零になる。
また、７は積分器を示し、演算増幅器８と、積分定数を
決定するコンデンサＣ及び抵抗Ｒを、積分動作を制御す
るアナログスイッチからなる積分ゲート９とにより構成
されており、この積分器７の入力端には上記増幅器５の
出力が直流ゲート用の結合コンデンサ１０を介して供給
されるようになっている。
決定するコンデンサＣ及び抵抗Ｒを、積分動作を制御す
るアナログスイッチからなる積分ゲート９とにより構成
されており、この積分器７の入力端には上記増幅器５の
出力が直流ゲート用の結合コンデンサ１０を介して供給
されるようになっている。
また積分器７の入力端とアース間には、積分器７の入力
を零にクランプするためのアナログスイッチ１１が接続
されていて、このアナログスイッチ１１と上記積分ゲー
ト９がタイミング制御回路６によって次のように制御さ
れる。
を零にクランプするためのアナログスイッチ１１が接続
されていて、このアナログスイッチ１１と上記積分ゲー
ト９がタイミング制御回路６によって次のように制御さ
れる。
アナログスイッチ１１は第２図のｂに示すように、赤色
光発光素子ＩＲのみが点灯している期間ち→ｔ２にＯＮ
となり、この期間は増幅器５の出力に関係なく積分器７
の入力を強制的に零にクランプし、時点らでアナログス
イッチ１１がＯＦＦになると、結合コンデンサ１０を介
して増幅器５の出力の変化分が積分器７に入力される。
光発光素子ＩＲのみが点灯している期間ち→ｔ２にＯＮ
となり、この期間は増幅器５の出力に関係なく積分器７
の入力を強制的に零にクランプし、時点らでアナログス
イッチ１１がＯＦＦになると、結合コンデンサ１０を介
して増幅器５の出力の変化分が積分器７に入力される。
従って、積分器７の入力電圧は第２図のｃに示すように
、時点ｔ２までは零であり、期間ら→ｔ３では時点ら以
後の変化分すなち上記電圧＋Ｖｇとなり、時点りまＶｇ
−（Ｖｒ＋Ｖｇ）＝−Ｖｒとなる。すなわち、期間Ｌ→
らの増幅器５の出力電圧Ｖｒが積分器７に対して零入力
となるように、増幅器５の出力がレベルシフトされて積
分器７に入力されるのである。なお、図ではアナログス
イッチ１１のＯＮとなる立上がり点が時点ｔ，より多少
遅れているが、これは琴クランプの作用を明確に示すた
めであって、これに限定されるものではなく、要は時点
ｔまでに零クランプが完了していればよい。
、時点ｔ２までは零であり、期間ら→ｔ３では時点ら以
後の変化分すなち上記電圧＋Ｖｇとなり、時点りまＶｇ
−（Ｖｒ＋Ｖｇ）＝−Ｖｒとなる。すなわち、期間Ｌ→
らの増幅器５の出力電圧Ｖｒが積分器７に対して零入力
となるように、増幅器５の出力がレベルシフトされて積
分器７に入力されるのである。なお、図ではアナログス
イッチ１１のＯＮとなる立上がり点が時点ｔ，より多少
遅れているが、これは琴クランプの作用を明確に示すた
めであって、これに限定されるものではなく、要は時点
ｔまでに零クランプが完了していればよい。
上記積分ゲート９は第２図ｄに示すように、時点ｔ２か
ら時点ｔ３以降の時点ｔ４まで充分長い一定の時間だけ
ＯＦＦとなり、その期間ｔ２→ｔ４にのみ積分器７が動
作して入力信号の積分が行なわれ、それ以外では積分ゲ
ート９がＯＮとなり積分器７が非動作状態であって、そ
の出力電圧は零に保たれる。
ら時点ｔ３以降の時点ｔ４まで充分長い一定の時間だけ
ＯＦＦとなり、その期間ｔ２→ｔ４にのみ積分器７が動
作して入力信号の積分が行なわれ、それ以外では積分ゲ
ート９がＯＮとなり積分器７が非動作状態であって、そ
の出力電圧は零に保たれる。
従って、積分器７の出力電圧は第２図のｅに示すように
、時点ｔ２までは零に保たれ、時点ｔ２かららまでは入
力電圧Ｖｇの積分が行なわれるので、出力電圧Ｖｇに比
例した変化率で負方向に下降し、続いて時点らからＬま
では入力電圧−Ｖｒの積分が行なわれるので、出力電圧
はＶｒに比例した変化量で正方向に上昇する。
、時点ｔ２までは零に保たれ、時点ｔ２かららまでは入
力電圧Ｖｇの積分が行なわれるので、出力電圧Ｖｇに比
例した変化率で負方向に下降し、続いて時点らからＬま
では入力電圧−Ｖｒの積分が行なわれるので、出力電圧
はＶｒに比例した変化量で正方向に上昇する。
ここで、時点ｔジメ降の積分過程において、積分器７の
出力電圧は零になる（零しベルに交差する）時点はとす
ると、′迄 Ｖｇｄｔ＝′溝 Ｖｒｄｔであって、ら−
ｔ２＝Ｔｏ（一定）、ｔｘ−上３＝Ｔｘとすると、ＴＸ
＝砦・Ｔ。
出力電圧は零になる（零しベルに交差する）時点はとす
ると、′迄 Ｖｇｄｔ＝′溝 Ｖｒｄｔであって、ら−
ｔ２＝Ｔｏ（一定）、ｔｘ−上３＝Ｔｘとすると、ＴＸ
＝砦・Ｔ。
となり、時間Ｔｘは電圧Ｖｒと電圧Ｖｇの比に比例する
のである。
のである。
そこで、上記時情訂ｘを側定すべく、まず積分器７の出
力を比較器１２に導入し、第２図のｆに示すように、積
分器７の出力が負になっている。
力を比較器１２に導入し、第２図のｆに示すように、積
分器７の出力が負になっている。
期間ら→ｔｘで高レベルになる信号を得る。そして、こ
の比較器１２の出力と、上記赤色光発光素子ＩＲの点灯
信号Ｒをインバーター３で反転した信号と、積分ゲート
９への制御信号ｄと、比較的高い周波数のクロックパル
スを発生する発振器１４の出力とをアンドゲート１５に
導入し、これによって第２図のｇに示すように、時点ｔ
３からはの期間中にのみアンドゲート１５から発振器１
４のクロツクパルスが出力されるようにする。更に、上
記点灯信号Ｒをリセット信号として、第２図のｈに示す
ように動作するカウンタ１６によって、アンドゲート１
５から出力されるクロツクパルスをカウントすれば上記
時間Ｔｘを測定することができ、このカウンター６の出
力が電圧Ｖてと電圧Ｖｇとの比、すなわち被検査物３の
赤色光の反射量と緑色光の反射量との比に対応するので
ある。《発明の効果》 以上詳細に説明したように、本発明に係る検査装置によ
れば、被検査物に異なる２色の光を照射してそれぞれの
反射量（または透過量）の比を求める検査、測定を、極
めて簡単な光学的構成で、かつ簡単な回路方式の信号処
理によって実施することができるとともに、高速度の測
定が可能であり、被検査物の振動などによる影響の少な
い高精度の測定を行なうことができるなど、様々な効果
を奏するものである。
の比較器１２の出力と、上記赤色光発光素子ＩＲの点灯
信号Ｒをインバーター３で反転した信号と、積分ゲート
９への制御信号ｄと、比較的高い周波数のクロックパル
スを発生する発振器１４の出力とをアンドゲート１５に
導入し、これによって第２図のｇに示すように、時点ｔ
３からはの期間中にのみアンドゲート１５から発振器１
４のクロツクパルスが出力されるようにする。更に、上
記点灯信号Ｒをリセット信号として、第２図のｈに示す
ように動作するカウンタ１６によって、アンドゲート１
５から出力されるクロツクパルスをカウントすれば上記
時間Ｔｘを測定することができ、このカウンター６の出
力が電圧Ｖてと電圧Ｖｇとの比、すなわち被検査物３の
赤色光の反射量と緑色光の反射量との比に対応するので
ある。《発明の効果》 以上詳細に説明したように、本発明に係る検査装置によ
れば、被検査物に異なる２色の光を照射してそれぞれの
反射量（または透過量）の比を求める検査、測定を、極
めて簡単な光学的構成で、かつ簡単な回路方式の信号処
理によって実施することができるとともに、高速度の測
定が可能であり、被検査物の振動などによる影響の少な
い高精度の測定を行なうことができるなど、様々な効果
を奏するものである。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図における各要部のタイミングチャートである。 ＩＧ，ＩＲ……発光素子、３……被検査物、４・・…・
受光素子、５・…・・増感器、６・・・…タイミング制
御回路、７・・・・・・積分器、ＩＱ…・・・結合コン
デンサ、ｉｌ…・・・アナログスイッチ、１２・・・・
・・比較器、１４…・・・発振器、１６・・・・・・カ
ウンタ。 第１図第２図
第１図における各要部のタイミングチャートである。 ＩＧ，ＩＲ……発光素子、３……被検査物、４・・…・
受光素子、５・…・・増感器、６・・・…タイミング制
御回路、７・・・・・・積分器、ＩＱ…・・・結合コン
デンサ、ｉｌ…・・・アナログスイッチ、１２・・・・
・・比較器、１４…・・・発振器、１６・・・・・・カ
ウンタ。 第１図第２図
Claims (1)
- １ 所定の色を有する第１の光線を被検査物に照射する
とともに、該第１の光線より遅らせて、第１の光線の色
とは異なる色を有する第２の光線を一定時間だけ、かつ
両光軸を一致させて同一部分に重ねて照射し、次いで両
光線を同時に照射停止させる照光器と； 前記被検査物
から反射または透過して得られる検出光の光量に対応し
た電気信号を出力する単一の光電変換器と； 前記光電
変換器の出力端子に接続され、前記第１の光線が照射さ
れているときに第１レベルの電圧を出力し、かつ前記第
１、第２の光線が重ねて照射されているときに第２レベ
ルの電圧を出力する増幅器と； 前記増幅器からの第１
レベルの電圧が零レベルの電圧となるように、前記増幅
器の出力電圧を校正する校正器と； 前記校正器で校正
後の前記増幅回路の出力を積分する積分器と； 前記積
分器の出力電圧に基づいて、前記第１、第２レベル電圧
間の差電圧と、前記第１レベル電圧との比に応じた時間
情報を出力する時間情報出力器と；を具備することを特
徴とする光学的検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000677A JPS6039974B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 光学的検査 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000677A JPS6039974B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 光学的検査 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53125086A JPS53125086A (en) | 1978-11-01 |
| JPS6039974B2 true JPS6039974B2 (ja) | 1985-09-09 |
Family
ID=12568814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4000677A Expired JPS6039974B2 (ja) | 1977-04-08 | 1977-04-08 | 光学的検査 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039974B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60177269A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-11 | Yamaichi Seikou:Kk | プロ−ブコンタクト |
| JPS6244283U (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-17 | ||
| JPS6293769U (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-15 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5994021A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-30 | Hitachi Maxell Ltd | カラ−センサ |
-
1977
- 1977-04-08 JP JP4000677A patent/JPS6039974B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60177269A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-11 | Yamaichi Seikou:Kk | プロ−ブコンタクト |
| JPS6244283U (ja) * | 1985-09-05 | 1987-03-17 | ||
| JPS6293769U (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53125086A (en) | 1978-11-01 |
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