(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸の芯部分の状態と表面部分の状態を個別に測定する装置であり、
走行中の糸に対し交差してレーザー光を照射するレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることによりスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含むフーリエ変換パターンを形成するフーリエ変換用凸レンズとを備えた構成において、
前記スペクトル面に位置して、フーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち、一方のパターンだけを通過せしめる手段(27)と、他方のパターンをスペクトル面から屈折した方向に導く案内手段(31)を設けており、
スペクトル面を通過せしめられたパターンを受光する第１の光検知手段と、スペクトル面から屈折方向に導かれたパターンを受光する第２の光検知手段を設けて成ることを特徴とする糸の測定装置。
【請求項２】
第１の光検知手段により検知したパターンのデータと第２の光検知手段により検知したパターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段を設けて成ることを特徴とする請求項１に記載の糸の測定装置。
【請求項３】
スペクトル面を通過せしめられたパターンをフーリエ逆変換せしめるフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第１の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の部分的映像を検知するように構成して成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の糸の測定装置。
【請求項４】
案内手段により屈折方向に導かれたパターンをフーリエ逆変換せしめるフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第２の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の部分的映像を検知するように構成して成ることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の糸の測定装置。
【請求項５】
糸の芯部分の状態と表面部分の状態を個別に測定する装置であり、
走行中の糸に対し交差してレーザー光を照射する第１のレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることにより第１のスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含む第１のフーリエ変換パターンを形成する第１のフーリエ変換用凸レンズと、前記第１のスペクトル面に位置してフーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち表面突起パターンだけを通過せしめる手段と、前記スペクトル面を通過した表面突起パターンを受光する第１の光検知手段とから成る糸の表面状態の測定装置(51)と、
前記第１のレーザー出力手段とは別の角度から前記糸に対し交差してレーザー光を照射する第２のレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることにより第２のスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含む第２のフーリエ変換パターンを形成する第２のフーリエ変換用凸レンズと、前記第２のスペクトル面に位置してフーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち芯部分パターンだけを通過せしめる手段と、前記スペクトル面を通過した芯部分パターンを受光する第２の光検知手段とから成る糸の芯状態の測定装置(52)と、
から構成されたことを特徴とする糸の測定装置。
【請求項６】
第１の光検知手段により検知した表面突起パターンのデータと第２の光検知手段により検知した芯部分パターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段を設けて成ることを特徴とする請求項５に記載の糸の測定装置。
【請求項７】
表面状態の測定装置(51)におけるスペクトル面を通過した表面突起パターンをフーリエ逆変換せしめる第１のフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第１の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の表面突起の映像を検知するように構成して成ることを特徴とする請求項５又は６に記載の糸の測定装置。
【請求項８】
糸の芯状態の測定装置(52)におけるスペクトル面を通過した芯部分パターンをフーリエ逆変換せしめる第２のフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第２の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の芯部分の映像を検知するように構成して成ることを特徴とする請求項５、６又は７に記載の糸の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光を利用した糸の測定装置に関し、走行中の糸の芯部分と毛羽部分を測定するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紡績工程において、例えば、紡績機から送り出されワインダにより巻取り中の糸、或いはその他の紡織工程又は試験室において走行中の糸を測定し、太むらや細むら等の糸の均整度に関する欠陥を検出したり、更には、周期むら或いは毛羽量を検出することが行われている。
【０００３】
例えば、走行移動中の糸を対向配置された一対の電極間に通過せしめ、電極により検出される電気容量を測定することにより、糸の太さを判定する装置（以下電気容量式の測定装置という）が公知である。一方、米国特許（ＵＳＰ３２６４９２２）に示されるように、走行移動中の糸を対向配置されたランプから成る光源とフォトセルから成る受光手段の間に通過せしめ、受光手段により検出される受光量を測定することにより、糸の太さを判定する装置（以下光電式の測定装置という）が公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来のような電気容量式の測定装置や光電式の測定装置は、糸の芯部分（本体部分）と、該芯部分の表面から突出した細い毛羽とを含む、糸の全体を総合的に測定するものであるから、毛羽立ちが著しい糸の測定には不向きである。
【０００５】
周知のように、紡績糸は、糸の表面に毛羽を有するが、糸の太むら及び／又は細むらを測定する目的は、芯部分の断面積の均一性を検査することにある。このようなむらが許容範囲を越えると、織布の外観に悪影響を与え、しかも、肌触りを損ない、また、染色むらの原因となる。更に、糸の細むらが著しいと、糸の張力を低下し、織成時の糸切れの原因となる。この点について、従来の電気容量式の測定装置や光電式の測定装置では、毛羽を含む糸の全体を測定するため、毛羽を除いた芯部分の太むら及び／又は細むらを正確に測定することができない。
【０００６】
一方、紡績糸の欠陥は、前記のような太むら／及び又は細むらだけでなく、糸の表面に突出した毛羽の状態の点にもある。即ち、毛羽が不必要に多く又は長いと、織成時に経緯糸が相互に絡み織布性を低下する。また、織布の見栄えも良くない。この点について、従来の電気容量式の測定装置や光電式の測定装置では、このような毛羽の欠陥のみを分離して検知することができない。
【０００７】
更に、バルキーのような手触りが柔らかく嵩張った紡績糸においては、充分な毛羽を有していることが必要であり、毛羽が少ないと、これが欠陥となる。然るに、従来の電気容量式の測定装置や光電式の測定装置では、毛羽の状態を分離して測定することができない。
【０００８】
ところで、光電式の測定装置を改良した装置が、英国特許出願（ＧＢ２０６４１０６Ａ）により提案されている。これによれば、糸に対して散乱光を照射する光源と、糸により生じた露光状態を受け取る受光装置とを備え、受光装置に細かく設けた多数のフォトセンサーにより部分的な明度条件を分析するように構成されており、従って、糸の芯部分のみならず、毛羽部分の測定が可能であると説明されている。
【０００９】
然しながら、この英国特許出願の装置によれば、測定精度を高めるためには、それに相当した多数のフォトセンサーをマトリックス状に配置しなければならず、極めて高価なものとなる。しかも、糸の露光状態を検知するものであるから、糸の表面で乱反射する迷光に影響され易く、毛羽の状態を正しく測定することができないという問題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レーザー光を利用することにより、糸の芯部分の状態と、毛羽部分の状態を、それぞれ個別に正確に測定することを可能とした糸の測定装置を提供するものである。
【００１１】
そこで、本発明が第一の手段として構成したところは、糸の芯部分の状態と表面部分の状態を個別に測定する装置であり、走行中の糸に対し交差してレーザー光を照射するレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることによりスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含むフーリエ変換パターンを形成するフーリエ変換用凸レンズとを備えた構成において、前記スペクトル面に位置して、フーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち、一方のパターンだけを通過せしめる手段(27)と、他方のパターンをスペクトル面から屈折した方向に導く案内手段(31)を設けており、スペクトル面を通過せしめられたパターンを受光する第１の光検知手段と、スペクトル面から屈折方向に導かれたパターンを受光する第２の光検知手段を設けて成る点にある。
【００１２】
本発明の実施態様によれば、第１の光検知手段により検知したパターンのデータと第２の光検知手段により検知したパターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段を設けることができる。
【００１３】
本発明の別の実施態様によれば、スペクトル面を通過せしめられたパターンをフーリエ逆変換するフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第１の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の部分的映像を検知するように構成することができる。
【００１４】
本発明の更に別の実施態様によれば、案内手段により屈折方向に導かれたパターンをフーリエ逆変換せしめるフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第２の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の部分的映像を検知するように構成することができる。
【００１５】
また、本発明が第二の手段として構成したところは、糸の芯部分の状態と表面部分の状態を個別に測定する装置であり：走行中の糸に対し交差してレーザー光を照射する第１のレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることにより第１のスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含む第１のフーリエ変換パターンを形成する第１のフーリエ変換用凸レンズと、前記第１のスペクトル面に位置してフーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち表面突起パターンだけを通過せしめる手段と、前記スペクトル面を通過した表面突起パターンを受光する第１の光検知手段とから成る糸の表面状態の測定装置(51)と；前記第１のレーザー出力手段とは別の角度から前記糸に対し交差してレーザー光を照射する第２のレーザー出力手段と、糸を通過した回折光をフーリエ変換せしめることにより第２のスペクトル面に糸の芯部分パターンと表面突起パターンを含む第２のフーリエ変換パターンを形成する第２のフーリエ変換用凸レンズと、前記第２のスペクトル面に位置してフーリエ変換パターン中の芯部分パターンと表面突起パターンのうち芯部分パターンだけを通過せしめる手段と、前記スペクトル面を通過した芯部分パターンを受光する第２の光検知手段とから成る糸の芯状態の測定装置(52)と；から構成された点にある。
【００１６】
本発明の実施態様によれば、第１の光検知手段により検知した表面突起パターンのデータと第２の光検知手段により検知した芯部分パターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段を設けることができる。
【００１７】
本発明の別の実施態様によれば、表面状態の測定装置(51)におけるスペクトル面を通過した表面突起パターンをフーリエ逆変換せしめる第１のフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第１の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の表面突起の映像を検知するように構成することができる。
【００１８】
本発明の更に別の実施態様によれば、糸の芯状態の測定装置(52)におけるスペクトル面を通過した芯部分パターンをフーリエ逆変換せしめる第２のフーリエ逆変換用凸レンズを設け、第２の光検知手段により前記逆変換を介して形成された糸の芯部分の映像を検知するように構成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施態様を詳述する。
【００２０】
（光学的原理）
先ず、本発明の光学的基本原理を説明すると、図１（Ａ）に示すように、糸１に交差してレーザー光２を照射し、糸１を通過した回折光を凸レンズ３に通すと、凸レンズの焦点距離だけ離れたスクリーン上には点状に並ぶ回折パターン４が現れる。
【００２１】
そこで、この原理を利用して、レーザー光をビーム拡大レンズを介して拡大された平行光線として糸に照射せしめ、糸を通過した回折光を凸レンズを通して集光すると、フーリエ変換により、該凸レンズの焦点面に位置するスペクトル面には、図１（Ｂ）に示すようなフーリエ変換パターン５が現れる。芯部分６と毛羽部分７を有する糸１の場合、フーリエ変換パターン５には、毛羽間の背景部分８に基づいて形成されたパターン中心部９と、芯部分６に基づいて形成され前記パターン中心部９から左右方向に向けて延びる点状の芯部分パターン１０と、毛羽部分７に基づいて形成され前記パターン中心部９から放射方向に向けて延びる点状の表面突起パターン１１が含まれる。フーリエ変換パターン５において、毛羽のうち、芯部分６から垂直に突出する毛羽７ａは、パターン中心部９より上下方向に、即ち、芯部分パターン１０に垂直に交差して延びるパターン１１ａとして現れる。また、前記垂直毛羽７ａに対して反時計針方向に傾斜する毛羽７ｂは、前記垂直パターン１１ａに対して反時計針方向にずれた位置でパターン１１ｂとして現れる。一方、前記垂直毛羽７ａに対して時計針方向に傾斜する毛羽７ｃは、前記垂直パターン１１ａに対して時計針方向にずれた位置でパターン１１ｃとして現れる。
【００２２】
糸１の芯部分６が細いと、芯部分パターン１０に現れる各点は、該パターンが向かう方向に延びて広がるように形状を変化すると共に、点の配列が粗となるように変化する。反対に、芯部分６が太いと、芯部分パターン１０に現れる各点は、該パターンが向かう方向に収縮するように形状を変化すると共に、点の配列が密となるように変化する。
【００２３】
同様に、毛羽部分７についても、毛羽７ａ、７ｂ、７ｃが細いと、それぞれのパターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃに現れる各点は、該パターンが向かう方向に延びて広がるように形状を変化すると共に、点の配列が粗となるように変化する。反対に、毛羽７ａ、７ｂ、７ｃが太いと、該パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃに現れる各点は、該パターンが向かう方向に収縮するように形状を変化すると共に、点の配列が密となるように変化する。
【００２４】
従って、フーリエ変換パターン５から、芯部分パターン１０を検知し分析すれば糸１の芯部分６の太むら及び／又は細むらを検出することができる。また、表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃのそれぞれを検知し分析すれば、毛羽７ａ、７ｂ、７ｃの状態を個別に検出することができる。
【００２５】
或いは、芯部分６の表面に突出する毛羽７ａ、７ｂ、６ｃを各１本毎に検知するのではなく、これらの毛羽を含む毛羽部分７の全体の状態を測定するためには、図１（Ｃ）に概略を示すように、フーリエ変換パターン５のうち、表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃの群により占められた表面パターン領域１２を検知し分析すれば良いことがわかる。
【００２６】
そこで、前記フーリエ変換パターン５を分析することにより、糸１の芯部分６の状態と、毛羽７ａ、７ｂ、７ｃの各１本毎の状態と、毛羽部分７の全体の状態との、三つの状態の測定が可能になる。
【００２７】
（第１実施態様）
図２は、本発明装置の第１実施態様を示しており、走行中の糸１に対し交差してレーザー光を照射するレーザー出力手段２１が設けられている。レーザー出力手段２１は、ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザー等の出力手段が公知であり、市販のものを使用することができる。
【００２８】
レーザー出力手段２１から出力されたレーザー光は、一対のレンズ２２、２３を含むビーム拡大レンズ手段２４により光線の拡幅化と平行化がなされた後、糸１に向けて照射される。従って、レーザー光は、糸１の芯部分６及び毛羽部分７の全体を通過し、回折光を形成する。
【００２９】
糸１を通過した回折光は、フーリエ変換用凸レンズ２５に導かれ、これによりフーリエ変換され、該レンズ２５の焦点に位置するスペクトル面２６上に集光される。そこで、スペクトル面２６には、図１（Ｂ）に示したようなフーリエ変換パターン５が形成される。
【００３０】
前記スペクトル面２６には、フーリエ変換パターン５のうち、前述した芯部分パターン１０を除去する除去手段２７が設けられている。この除去手段２７は、図１（Ｂ）に示した芯部分パターン１０がスペクトル面２６を通過しないように遮光する細長い部材から構成することができ、図１（Ｃ）に示すような芯部分パターン１０の全体を被う形状に合致する形状とすれば良い。従って、フーリエ変換パターン５から芯部分パターン１０を除去された残余の表面突起パターン１１だけがスペクトル面２６を通過する。
【００３１】
前記スペクトル面２６を通過した表面突起パターン１１は、第１の光検知手段２８により受光され分析される。
【００３２】
第１の光検知手段２８による分析を行うために、二つの方法を構成することができる。第一の方法によれば、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示したような糸１の毛羽７ａ、７ｂ、７ｃを表す表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃを総合した表面パターン領域１２に含まれる光の全体を受光し、その全体光量及び／又は光強さを第１の光検知手段２８により測定し、これにより糸１の毛羽部分７の状態を総合的に評価する。この目的のためには、スペクトル面２６を通過した表面パターン領域１１の回折光を、直接、第１の光検知手段２８に導くように構成すれば良く、例えば、第１の光検知手段２８をフォトダイオード等の光センサーにより構成し、該光センサーからの出力をＡ／Ｄ変換して評価する測定手段２９を設けておけば良い。
【００３３】
第二の方法によれば、表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより表される毛羽７ａ、７ｂ、７ｃを第１の光検知手段２８により１本毎に測定する。この目的のためには、図２に示すように、スペクトル面２６を通過した表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃをフーリエ逆変換するフーリエ逆変換用凸レンズ３０に導き、該逆変換により形成された毛羽７ａ、７ｂ、７ｃの映像を画像として第１の光検知手段２８により測定し評価すれば良い。例えば、ＣＣＤ走査線カメラ、ＣＣＤマトリックスカメラ、又はテレビカメラ等の画像処理手段により第１の光検知手段２８を構成し、画像をそのまま画像記憶手段に記録したり、デジタル評価すれば良く、これにより毛羽７ａ、７ｂ、７ｃを詳細に評価することが可能になる。
【００３４】
前記フーリエ変換パターン５のうち除去手段２７により除去された芯部分パターン１０は、案内手段３１により、スペクトル面２６から屈折した方向に導かれる。図２に例示した実施態様の場合、除去された芯部分パターン１０は、直角の屈折方向に導かれるが、直角である必要はない。この案内手段３１は、前記除去手段２７の表面に形成した鏡により芯部分パターン１０を反射するように構成しても良く、或いは、除去手段２７に入射された芯部分パターン１０をプリズムにより屈折せしめるように構成しても良い。
【００３５】
前記案内手段３１により導かれた芯部分パターン１０は、第２の光検知手段３２により受光され分析される。
【００３６】
第２の光検知手段３２による分析を行うために、第１の光検知手段２８について前述したところと同様に、二つの方法を構成することができる。第一の方法によれば、芯部分パターン１０を受光し、その光量及び／又は光強さを第２の光検知手段３２により測定し、これにより糸１の芯部分６の太むら及び／又は細むら等を評価する。この目的のためには、案内手段３１により導かれる芯部分パターン１０の回折光を、直接、第２の光検知手段３２に導くように構成すれば良く、例えば、第２の光検知手段３２をフォトダイオード等の光センサーにより構成し、該光センサーからの出力をＡ／Ｄ変換して評価する測定手段３３を設けておけば良い。
【００３７】
第二の方法によれば、芯部分パターン１０により表される芯部分６を第２の光検知手段３２により画像として測定する。この目的のためには、図２に示すように、案内手段３１から導かれた芯部分パターン１０をフーリエ逆変換するフーリエ逆変換用凸レンズ３４に導き、該逆変換により形成された芯部分６の映像を画像として第２の光検知手段３２により測定し評価すれば良い。例えば、ＣＣＤ走査線カメラ、ＣＣＤマトリックスカメラ、又はテレビカメラ等の画像処理手段により第２の光検知手段３２を構成し、画像をそのまま画像記憶手段に記録したり、デジタル評価すれば良く、これにより芯部分６の太むら及び／又は細むら等を評価することが可能になる。
【００３８】
図２に基づく本発明の第１実施態様において、前述においては、フーリエ変換パターン５のうち、除去手段２７により除去されずにスペクトル面２６を通過した表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃを第１の光検知手段２８により検知せしめる一方、除去手段２７により除去され案内手段３１により導かれた芯部分パターン１０を第２の光検知手段３２により検知せしめる構成を示したが、パターンの除去を反対に構成しても良い。即ち、フーリエ変換パターン５のうち、除去手段２７により表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃを除去し、除去されずにスペクトル面２６を通過する芯部分パターン１０を第１の光検知手段２８により検知せしめる一方、除去手段２７により除去された表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃを案内手段３１を介して第２の検知手段３２に導くように構成しても良い。この場合、除去手段２７は、芯部分パターン１０だけを透過せしめるスリットを設けた遮光板により形成することができ、案内手段３１は、前記スリットの周囲において遮光板により受止めた表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃをスペクトル面２６から屈折した方向に反射せしめる鏡又は屈折せしめるプリズム等により構成することができる。
【００３９】
上記構成によれば、走行移動中の糸１は、芯部分６の状態と、毛羽部分７の状態を、同時平行的に測定することができるので、毛羽を有する糸１の測定検査を詳細に行うことが可能になる。即ち、糸の毛羽立ち部分に関する測定検査と、糸の太むら及び／又は細むら等の芯部分に関する測定検査を行うことができる。
【００４０】
ところで、第１の光検知手段２８により検知した表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃのデータと、第２の光検知手段３２により検知した芯部分パターン１０のデータは、一方のデータにより他方のデータを修正するように利用することができる。例えば、糸の毛羽部分７だけの測定検査を行う場合において、同時に測定された芯部分６に関するデータを、毛羽部分７のデータの補正のために利用することができる。
【００４１】
理論上は、糸の毛羽部分７を測定するに際し、第１の光検知手段２８には、フーリエ変換パターン５のうち、芯部分パターン１０を除去された表面突起パターン１１だけが受光されるため、そのパターンを分析することにより毛羽部分６の正確な評価を行うことができる。然しながら、実際の装置においては、フーリエ変換用凸レンズ２５のレンズ面における乱反射等による迷光がスペクトル面を通過し、筒状のハウジング等により形成された光路に侵入し、表面突起パターン１１以外の光が第１の光検知手段２８により受光される虞れがあり、毛羽部分７の正確な評価を困難とする。このため、第１の光検知手段２８により検知された表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃに基づくデータを、第２の光検知手段３２により検知された芯部分パターン１０に基づくデータによって補正することにより、前記迷光の影響を払拭することが好ましく、これにより毛羽部分７を正しく評価することが可能になる。
【００４２】
即ち、装置の外部から別の光が侵入しない限り、第１の光検知手段２８により受光された表面突起パターン１１に基づく光量と、第２の光検知手段３２により受光された芯部分パターン１０に基づく光量は、両者を合計した総光量としては、糸１の芯部分６と毛羽部分７の太さに比例している。従って、第１の光検知手段２８が表面突起パターン１１に基づく光量に加えて受光する迷光の量は、糸１の芯部分６の太さに比例している。このため、第２の光検知手段３２により検知される芯部分６の太さ変動に関するデータにより、第１の光検知手段２８により検知されたデータを補正してやれば、迷光に影響されることなく、毛羽部分７の正確な評価ができる。
【００４３】
このようなデータ補正は、例えば、次の方法により実施することができる。
【００４４】
実測すべき糸の太さをＤ、毛羽量をＨとしたとき、毛羽量を実測した第１の光検知手段２８からの出力信号Ｓ１  は、次式（１）により表される。
Ｓ１  ＝α１  Ｄ＋β１  Ｈ  ・・・式（１）
従って、出力信号Ｓ１  には糸の太さＤに起因する迷光を含んでいる（α１  は迷光係数である）。尚、β１  は毛羽量Ｈの光量を電気出力に変換する際の変換係数である。
【００４５】
一方、糸の太さを実測した第２の光検知手段３２からの出力信号Ｓ２  は、次式（２）により表される。
Ｓ２  ＝α２  Ｄ＋β２  Ｈ  ・・・式（２）
従って、出力信号Ｓ２  には糸の毛羽Ｈに起因する迷光を含んでいる（β２  は迷光係数である）。尚、α２  は太さＤの光量を電気出力に変換する際の変換係数である。
【００４６】
ところで、走行移動する糸を実測する前に、キャリブレーションデータとして、次のデータ１及び２が採取される。
【００４７】
（キャリブレーションデータ１）
毛羽のない棒状試料を測定することによりキャリブレーションデータ１を採取する。この棒状試料は、太さＤ０  を有するが、毛羽を有しないので、Ｈ＝０である。従って、第１の光検知手段２８から採取される出力データＳ１０と、第２の光検知手段３２から採取される出力データＳ２０は、それぞれ次式（３）及び（４）により表される。
Ｓ１０＝α１  Ｄ０  、従って、α１  ＝Ｓ１０／Ｄ０    ・・・式（３）
Ｓ２０＝α２  Ｄ０  、従って、α２  ＝Ｓ２０／Ｄ０    ・・・式（４）
【００４８】
（キャリブレーションデータ２）
一定の毛羽量を有すると共に、芯部分が変化しない均整化された試料を測定することによりキャリブレーションデータ２を採取する。この試料は、一定の太さＤ０  と、一定の毛羽量Ｈ０  を有する。従って、第１の光検知手段２８から採取される出力データＳ１１と、第２の光検知手段３２から採取される出力データＳ２１は、それぞれ次式（５）及び（６）により表される。
Ｓ１１＝α１  Ｄ０  ＋β１  Ｈ０  ＝Ｓ１０＋β１  Ｈ０  
従って、β１  ＝（Ｓ１１−Ｓ１０）／Ｈ０    ・・・式（５）
Ｓ２１＝α２  Ｄ０  ＋β２  Ｈ０  ＝Ｓ２０＋β２  Ｈ０  
従って、β２  ＝（Ｓ２１−Ｓ２０）／Ｈ０    ・・・式（６）
【００４９】
そこで、前記採取したキャリブレーションデータ１（式（３）及び（４））と、キャリブレーションデータ２（式（５）及び（６））を、第１の光検知手段２８及び第２の光検知手段３２により検出された走行移動中の糸の実測値、即ち、前記式（１）及び（２）に代入すれば、第１の光検知手段２８からの出力Ｓ１  は下記の数式〔数１〕により、また、第２の光検知手段３２からの出力Ｓ２  は下記の数式〔数２〕により表すことができる。そこで、下記の数式〔数３〕及び数式〔数４〕に表される通り、Ｄ／Ｄ０  及びＨ／Ｈ０  の数値が明らかになるから、これにより、第１の光検知手段２８の出力に含まれる糸の太さに起因する迷光と、第２の光検知手段３２に含まれる毛羽に起因する迷光を、それぞれ払拭することが可能になる。
【００５０】
【数１】
0003611140.tif 000002
【００５２】
【数２】
0003611140.tif 000003
【００５３】
【数３】
0003611140.tif 000004
【００５４】
【数４】
0003611140.tif 000005
【００５５】
前記データの補正は、演算手段等の修正手段６０設けることにより容易に実施することが可能である。このため、本発明の実施形態においては、図２に示すように、第１の光検知手段２９により検知したパターンのデータと第２の光検知手段３２により検知したパターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段６０を設けている。
【００５６】
この修正手段６０は、毛羽部分７を正確に評価するために、表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃのデータを芯部分パターン１０のデータにより修正するものでも良く、反対に、芯部分６を正確に評価するために、芯部分パターン１０のデータを表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃのデータにより修正するものでも良い。
【００５７】
上述のように、第１の光検知手段２８及び第２の光検知手段３２をフォトダイオード等の光センサーにより構成し、それぞれが受光したパターンの光量をＡ／Ｄ変換して分析する装置においては、差動アンプを用いることにより前記修正手段６０を構成することができる。
【００５８】
一方、第１の光検知手段２８及び第２の光検知手段３２をＣＣＤカメラ等の画像処理手段により構成した装置においては、前記修正手段６０に基づいて、迷光により輪郭がぼやけた画像を鮮明な輪郭となるように修正する回路を設けることができる。
【００５９】
（実施例）
図３は、前記第１実施態様に基づく１実施例を示している。直交配置された一対のフレーム３５、３６のうち、一方のフレーム３５には、レーザーダイオード３７により構成されたレーザー出力手段２１が設けられ、その先端にはレンズ手段２４を内蔵したビームエキスパンダー３８が取付けられている。前記ビームエキスパンダー３８により拡幅化かつ平行化されて出力されるレーザー光線を横切るように糸１が案内されるヤーンガイド（図示せず）が設けられており、糸１を通過した回折光は、ミラー３９により直角方向に反射され、他方のフレーム３６と平行に案内される。
【００６０】
前記ミラー３９により案内された回折光は、フーリエ変換用凸レンズ２５によりフーリエ変換される。そこで、該凸レンズ２５の焦点面（スペクトル面）に位置してワイヤー状の除去手段２７（図示せず）を配置し、これによりフーリエ変換パターン４のうち芯部分パターン１０がスペクトル面を通過しないように遮光している。芯部分パターン１０を除去された残余のパターン、即ち、表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、スペクトル面を通過し、第１筒部材４０及び第２筒部材４１により構成された光路を経て、フォトダイオード４２により構成された第１の光検知手段２８の受光面４３に到達する。前記第１筒部材４０と第２筒部材４１の間には、フーリエ逆変換用凸レンズ３０が配置されており、従って、スペクトル面を通過した表面突起パターン１１ａ、１１ｂ、１１ｃは毛羽部分７の映像を形成したものとしてフォトダイオード４２に至る。尚、フォトダイオード４２により検知された光量は、Ａ／Ｄ変換されコンピュータにより評価される。
【００６１】
スペクトル面において除去手段２７により除去された芯部分パターン１０は、プリズム４４を備えたビームサンプラー４５により光路の側方に案内され、フォトダイオード４６により構成された第２の光検知手段３２の受光面４７に到達し、そこで検知された光量は、Ａ／Ｄ変換されコンピュータにより評価される。
【００６２】
尚、図示省略しているが、第１の光検知手段２８により検知された光量に基づくデータと、第２の光検知手段３２により検知された光量に基づくデータは、前述したように、差動アンプ等から成る修正手段を介して、一方のデータを他方のデータにより修正される。
【００６３】
（第２実施態様）
図４は、本発明装置の第２実施態様を示しており、糸の表面状態の測定装置５１と、糸の芯状態の測定装置５２とを組合せることにより構成されている。
【００６４】
前記糸の表面状態の測定装置５１は、走行中の糸１に対し交差してレーザー光を照射する第１のレーザー出力手段２１ａと、該レーザー出力手段２１ａから出力されたレーザー光の拡幅化と平行化を行う一対のレンズを含む第１のビーム拡大レンズ手段２４ａを備え、拡大ビームを糸１に対して交差せしめて照射する。糸１を通過した回折光は、第１のフーリエ変換用凸レンズ２５ａによりフーリエ変換され、該凸レンズ２５ａの焦点に位置するスペクトル面２６ａに第１のフーリエ変換パターンを形成する。このパターンは、図１（Ｂ）に示したパターン５と同様であり、前述したように糸の芯部分パターン１０と表面突起パターン１１を含んでいる。
【００６５】
そこで、スペクトル面２６ａ上に配置された第１の除去手段（図示せず）により、前記フーリエ変換パターン５のうち、芯部分パターン１０が除去される。従って、残余の表面突起パターン１１だけがスペクトル面２６ａを通過し、この表面突起パターン１０を受光する第１の光検知手段２８ａを設けている。
【００６６】
必要に応じて、第１の除去手段を通過した表面突起パターン１１をフーリエ逆変換せしめる第１のフーリエ逆変換用凸レンズ３０ａが設けられており、表面突起パターン１１を毛羽７の映像として第１の光検知手段２８ａに送ることが可能である。
【００６７】
第１の光検知手段２８ａは、図２に基づき説明した第１実施態様における第１の光検知手段２８と同様の構成である。
【００６８】
糸の芯状態の測定装置５２は、糸１の部分で前記装置５１と交差するように配置されており、前記第１のレーザー出力手段２１ａとは別の角度から糸１に対し交差してレーザー光を照射する第２のレーザー出力手段２１ｂと、この第２のレーザー出力手段２１ｂから出力されたレーザー光の拡幅化と平行化を行う一対のレンズを含む第２のビーム拡大レンズ手段２４ｂを備えている。糸１を通過した回折光は、第２のフーリエ変換用凸レンズ２５ｂによりフーリエ変換され、該凸レンズ２５ｂの焦点に位置するスペクトル面２６ｂに第２のフーリエ変換パターンを形成する。このパターンには、図１（Ｂ）に示したような糸の芯部分パターン１０と表面突起パターン１１が含まれる。
【００６９】
前記スペクトル面２６ｂには、第２の除去手段（図示せず）が配置されており、前記フーリエ変換パターン５のうち、表面突起パターン１１を除去する。従って、残余の芯部分パターン１０だけがスペクトル面２６ｂを通過し、この芯部分パターン１０を受光する第２の光検知手段３２ｂを設けている。
【００７０】
必要に応じて、第２の除去手段を通過した芯部分パターン１０をフーリエ逆変換せしめる第２のフーリエ逆変換用凸レンズ３０ｂが設けられており、芯部分パターン１０を糸の芯部分６の映像として第２の光検知手段３２ｂに送ることが可能である。
【００７１】
第２の光検知手段３２ｂは、図２に基づき説明した第１実施態様における第２の光検知手段３２と同様の構成である。
【００７２】
そして、第１の光検知手段２８ａにより検知した表面突起パターン１１のデータと第２の光検知手段３２ｂにより検知した芯部分パターン１０のデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正する修正手段６０ａが設けられている。この修正手段６０ａは、図２に基づく説明した第１実施態様における修正手段６０と同様の構成である。
【００７３】
（装置の利用態様）
上述した第１実施態様及び第２実施態様の何れにおいても、走行移動中の糸１は、芯部分６の状態と、毛羽部分７の状態を、同時平行的に測定することができるので、毛羽を有する糸１の測定検査を詳細に行うことが可能になる。即ち、糸の毛羽立ち部分に関する測定検査と、糸の太むら及び／又は細むら等の芯部分に関する測定検査を行うことができる。
【００７４】
また、上述のように修正手段６０、６０ａを設けておけば、第１の光検知手段２８、２８ａにより検知したパターンのデータと、第２の光検知手段３２、３２ｂにより検知したパターンのデータとに基づいて、一方のデータにより他方のデータを修正することにより、装置の内部に生じた迷光の影響を払拭し、芯部分６及び／又は毛羽部分７を正しく評価することが可能になる。
【００７５】
本発明の装置は、主として毛羽立ちを有する糸の測定に利用されるが、毛羽に限らず、表面に細長い突起物を形成した線状物の測定のために広く利用可能である。
【００７６】
【発明の効果】
本発明によれば、レーザー光を利用することにより、糸の芯部分６の状態と、毛羽部分７の状態を、それぞれ個別に正確に測定することが可能になる。
【００７７】
また、本発明によれば、糸の芯部分６及び／又は毛羽部分７の状態を測定するに際し、それぞれ独立して検出された芯部分６のデータと毛羽部分７のデータに基づき、一方のデータにより他方のデータを修正することができるので、レンズ面から生じる迷光等の影響をなくし、芯部分６及び／又は毛羽部分７の正確な評価が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の光学的原理を説明しており、（Ａ）は糸にレーザー光を照射したときに回折パターンが形成されることを説明した斜視図、（Ｂ）は毛羽立ちを有する糸と、該糸を通過した回折光をフーリエ変換した際に形成されるフーリエ変換パターンとの対比図、（Ｃ）はフーリエ変換パターンの分析例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る糸の測定装置の第１実施態様を示す概略図である。
【図３】本発明の第１実施態様に基づく装置の１実施例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る糸の測定装置の第２実施態様を示す概略図である。
【符号の説明】
１    糸
５    フーリエ変換パターン
６    芯部分
７    毛羽部分
１０    芯部分パターン
１１    表面突起パターン
１２    表面パターン領域
２１    レーザー出力手段
２４    ビーム拡大レンズ手段
２５    フーリエ変換用凸レンズ
２６    スペクトル面
２７    除去手段
２８    第１の光検知手段
３０    フーリエ逆変換用凸レンズ
３１    案内手段
３２    第２の光検知手段
３４    フーリエ逆変換用凸レンズ
５１    糸の表面状態の測定装置
５２    糸の芯状態の測定装置
６０    修正手段
【図１】
0003611140.tif 000006
【図２】
0003611140.tif 000007
【図３】
0003611140.tif 000008
【図４】
0003611140.tif 000009