JP4321890B2

JP4321890B2 - 色検出装置

Info

Publication number: JP4321890B2
Application number: JP29401998A
Authority: JP
Inventors: 康宏岡本
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2018-10-15
Also published as: JP2000121441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色を識別して物体を検出するなどに使用する色検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、工場の自動搬送ラインに配置し、該ラインを移動する物体の有無や特定の物体を検出するために色検出装置を使用することはよく知られている。このような色検出装置は、投光した光が物体により反射してくる反射光、あるいは物体を透過してくる透過光を、たとえば赤色、緑色、青色の異なる波長の光毎に受光し、受光した光毎の各受光量に基づいて物体の色を検出するものである。
【０００３】
このような色検出装置では、物体からの反射光量または透過光量が多すぎると増幅器を飽和させ、また、少なすぎると不安定となりいずれの場合にも正確な色を検出することができないため、増幅器などの特性により受光量の上限値および下限値を設定し、この範囲にある受光量により色を検出する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のこの種の色検出装置では、受光量が適正で安定した状態で色を認識しているのか、受光量が多すぎて増幅器が飽和して正常に色を認識していないのか、更には受光量が少なすぎて安定に色を認識していないのかを知ることができず、正常に色を認識できる状態での例えば色検出装置の設置などに手間を要し、また検出時においても正常に検出を行なっているのか否かを知ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、色検出の状態を確認することができ、使い勝手のよい色検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、光を放射する光源と、前記光源から放射され物体によって反射された反射光または物体を透過した透過光を異なる波長毎に受光する受光手段と、前記受光手段で受光した異なる波長の各受光量の総和を求め、求めた受光量の総和に対する各受光量の比率を求める演算手段とを有し、前記演算手段で求めた各受光量の総和に対する比率に基づいて前記物体の色を検出してなる色検出装置において、前記異なる波長の各受光量毎に受光量過多として設定した受光量上限値および異なる波長の各受光量の総和と該総和受光量過少として設定した受光量下限値を比較し、前記各受光量のうち少なくとも一つが前記受光量上限値を越えた場合には光量過多と判断して該光量過多に応じた信号を出力すると共に前記各受光量の総和が前記受光量下限値未満であった場合には光量過少と判断して該光量過少に応じた信号を出力する受光量チェック手段と、前記受光量チェック手段から出力される前記信号に基づいて前記各場合に対応する文字あるいは記号を表示するモニターとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明において、前記受光量チェック手段から出力される前記信号に基づいて動作するランプを含む報知手段を設け、前記モニターの表示に代え、または、前記モニターの表示とともに前記報知手段で報知してなることを特徴とし、請求項３に係る本発明は、請求項１または請求項２に係る発明において、前記演算手段により求めた前記各受光量の比率に基づいて所定の被検出物との一致度を評価し、該一致度が設定された基準値以上である場合に前記物体を前記被検出物と判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を外部装置に出力する出力部と、を備え、前記モニターはさらに前記一致度を表わす数値を表示することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、受光手段で受光した波長毎の受光量や受光量の総和をチェックする受光量チェック手段を有するので、この受光量チェック手段に表示手段や報知手段を接続し、受光手段で受光した例えば異なる波長毎の受光量の各受光量の上限値を越えたときには、上限値を越えたことを示す表示や報知を、また受光手段で受光した受光量の総和が下限値未満のときには、下限値未満であるこを示す表示や報知を行なうことができ、これにより受光量が適正で安定した状態で色を認識しているのか、受光量が多すぎて増幅器が飽和して正常に色を認識していないのか、更には受光量が少なすぎて安定に色を認識していないのかを簡単に知ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る色検出装置のブロック回路図、図２は動作説明のための流れ図、図３はモニタの表示例を示す図で（ａ）は光量正常時（ｂ）は光量過多時（ｃ）は光量過少時である。
【００１１】
この実施の形態に係る色検出装置１は、被検出物に付された色を検出し、予め設定した被検出物に対応する色と照合して特定の被検出物を検出するようにした色検出装置で、赤色の光Ｒを放射する発光素子、緑色の光Ｇを放射する発光素子および青色の光Ｂを放射する発光素子からなる光源と、各発光素子から放射され被検出物によって反射または透過した反射光または透過光を受光する１つの受光素子２および受光素子２で受光した受光量を増幅する増幅器８からなる受光手段を備えている。
【００１２】
Ｒ、Ｇ、Ｂの光を発光する各発光素子は、その駆動部３が、図１に示すように、タイミング発生部４に接続され、各発光素子毎に順次発光するようにされている。発光した光は光ファイバー５を通して被検出物６へ投光する。この投光により、被検出物６で反射された反射光または被検出物６を透過した透過光を光ファイバ７ーに入射し、この光ファイバー７を通して送られた反射光または透過光を受光素子２で受光する。受光素子２で受光した光量は増幅器８を介して演算部９と受光量チェック部１０に入力される。
【００１３】
演算部９には、タイミング発生部３からのタイミング信号が入力されており、受光素子２で受光した光の色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ毎にメモリ１１に格納される。メモリ１１には、検出する物体の一致度を判定する基準値を格納する領域１１ａが設けられており、この領域１１ａに予め検出する物体の一致度を判定する基準値を設定しておく。
【００１４】
演算部９では、各色成分の光量が一通り入力された段階で、各色成分の光量の総和（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝Ｍ）を求め、求めた光量の総和Ｍに対して各色成分の光量の比率Ｒ／Ｍ、Ｇ／Ｍ、Ｂ／Ｍを求め、この演算を各色成分の光量が一通り入力される毎に繰り返し、各色成分の光量の比率により、検出する物体との一致度を評価し、その評価値とメモリ１１の領域１１ａに設定した基準値とを比較し、評価値が基準値以上となる場合に被検出物として判定し、その結果を出力部１３に送り、例えばプログラマブルコントローラへ出力する。また、一致度を表す数値を表示部１４に出力する。なお、評価値は周知のもので良く、より詳細な説明は省略する。
【００１５】
受光量チェック部１０には、タイミング発生部３からのタイミング信号が入力されており、受光素子２で受光した光の色成分Ｒ、Ｇ、Ｂ毎にメモリ１２に格納される。メモリ１２には、各色成分毎の受光量の上限値および全受光量の下限値を格納する領域１２ａが設けられており、この領域１２ａに各上限値および下限値を設定しておく。
【００１６】
受光量チェック部１０では、各色成分の受光量が一通り入力された段階で、各色成分毎の受光量とメモリ１２の領域１２ａに設定した上限値とを比較し、また各色成分の光量の総和（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ＝Ｍ）を求め、求めた光量の総和Ｍとメモリ１２の領域１２ａに設定した下限値とを比較する。
【００１７】
各色成分毎の受光量が一つでも上限値を越えるときには光量過多と判断して光量過多に応じた信号を、また、総和Ｍが下限値に達しないときには光量過少と判断して光量過少に応じた信号をそれぞれ表示部１４に出力する。表示部１４は、受光量チェック部１０から出力された信号を入力したとき、その信号が上限値を越える信号であれば、その信号に対応した文字あるいは記号を、ＬＣＤなどからなるモニタ部１５で例えば図３（ｂ）に示すようにｕｕｕの表示をする。
【００１８】
また、その信号が下限値に達しない信号であれば、その信号に対応した文字あるいは記号（上限値を越えた場合の文字あるいは記号と異なる。）をモニタ部１５へ出力し、モニタ部１５で例えば図３（ｃ）に示すようにｎｎｎの表示をする。
【００１９】
このように構成された色検出装置１は、図２に示すように、被検出物６の検出が開始されると、受光量のチェックが行われ、受光量が適正である場合には、演算部９で求めた一致度を数値表示し、受光量が多過ぎる異常の場合または不足する異常の場合には、その異常に応じた例えばｕｕｕまたはｎｎｎの表示を行なう。
【００２０】
以上の実施の形態では、受光量に異常が発生したときには、その異常をモニタ部１５に文字あるいは記号で表示するようにしているが、このようにモニタ部１５に表示するだけでなく、モニタ部１５の表示とともに、あるいはモニタ部１５の表示に替えて、別途ランプなどを設けて表示したり、ブザーなどにより報知するようにしてもよい。このようにすれば、遠隔位置において色検出の異常を知ることができる。
【００２１】
また、光源はＲ、Ｇ、Ｂの光を発光する３個の発光素子に限らず、いずれか２個であっもよく、ハロゲンランプ等でもよい。また受光素子は色毎に受光する複数であってもよく、Ｒ、Ｇ、Ｂの光の波長に限られるものではない。さらに、受光手段で受光した正常時の受光量をモニタ部１５に表示するようにしても良い。この場合には色検出装置の安定な動作状態を得るためのセッテイングがより簡単となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、受光手段で受光した受光量の過多および過少を知ることができるようになり、検出した色が正常なものであるか否かの確認が簡単にできる。したがって、検出位置の環境の変化などによる色検出の異常を容易に知ることができ、また、受光量の過多および過少の表示や報知によって検出位置の設定や修正が容易となり取り扱いやすくかつ信頼性の高い色検出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る色検出装置のブロック回路図である。
【図２】図１の色検出装置の動作を示す流れ図である。
【図３】図１の色検出装置の表示例を示す図である。
【符号の説明】
１色検出装置
２受光素子
３発光素子駆動部
４タイミング発生部
５、７光ファイバー
６被検出物
８増幅器
９演算部
１０受光量チェック部
１１、１２メモリ
１３出力部
１４表示部
１５モニタ部

Claims

光を放射する光源と、
前記光源から放射され物体によって反射された反射光または物体を透過した透過光を異なる波長毎に受光する受光手段と、
前記受光手段で受光した異なる波長の各受光量の総和を求め、求めた受光量の総和に対する各受光量の比率を求める演算手段とを有し、
前記演算手段で求めた各受光量の総和に対する比率に基づいて前記物体の色を検出してなる色検出装置において、
前記異なる波長の各受光量毎に受光量過多として設定した受光量上限値および異なる波長の各受光量の総和と該総和受光量過少として設定した受光量下限値を比較し、前記各受光量のうち少なくとも一つが前記受光量上限値を越えた場合には光量過多と判断して該光量過多に応じた信号を出力すると共に前記各受光量の総和が前記受光量下限値未満であった場合には光量過少と判断して該光量過少に応じた信号を出力する受光量チェック手段と、
前記受光量チェック手段から出力される前記信号に基づいて前記各場合に対応する文字あるいは記号を表示するモニターとを備えたことを特徴とする色検出装置。
前記受光量チェック手段から出力される前記信号に基づいて動作するランプを含む報知手段を設け、前記モニターの表示に代え、または、前記モニターの表示とともに前記報知手段で報知してなることを特徴とする請求項１に記載の色検出装置。
前記演算手段により求めた前記各受光量の比率に基づいて所定の被検出物との一致度を評価し、該一致度が設定された基準値以上である場合に前記物体を前記被検出物と判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果を外部装置に出力する出力部と、を備え、前記モニターはさらに前記一致度を表わす数値を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の色検出装置。