JP2000287107A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】照明装置と撮像装置間の面倒な接続や位置合せ
を不要とするとともに、ＣＣＤカメラなどの撮像ユニッ
トの性能を充分発揮できるような撮像装置を提供する。 【解決手段】撮像装置１は、ケーシング２１とフード２
２からなるハウジング２の内部に、ＣＣＤユニット３と
ストロボユニット４を有する。ＣＣＤユニット３は、ハ
ウジング２の中心軸線Ａに沿って配置され、その先端部
分に複数のレンズ群３１を収納する鏡胴３２と、この鏡
胴３２後端部分に先端部分を嵌合する素子収納部３３と
を有する。ストロボユニット４は鏡胴３２の周囲に配置
され、鏡胴３２を通す開口部を有する基板４２と凹状の
反射板４４と、基板４２と反射板４４によって支持され
るキセノン管４５によって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤカメラ、デ
ジタルカメラ等を用いた撮像装置に関し、特に画像処理
装置の画像入力ユニットとして使用するのに適した撮像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業製品一般、例えば、薬の生産ライン
などにおいては、製品である薬を梱包する箱の表面に、
その製品の情報、例えば、製薬の種類、数量、生産日等
を印刷して出荷することがある。この場合、生産ライン
には、箱表面に印刷されるべき製品情報の印刷漏れや印
字の濃淡を検査し、規格を満足するための検査工程が組
み入れられる。従来、このような製品の外観検査は、検
査員による目視検査が一般的であったが、近年、ＣＣＤ
カメラなどの性能向上に伴い、このような外観検査をＣ
ＣＤカメラ等を用いた画像処理システムによって自動化
する傾向にある。

【０００３】通常、この画像処理システムによる製品検
査は、画像入力手段としてＣＣＤカメラやデジタルカメ
ラを検査ラインに配し、ここでピックアップされた検査
対象物を撮像して画像処理装置に出力し、画像処理装置
においては検査対象物の画像を撮像し、その撮像画像を
用いて製品の合否判定が行われる。

【０００４】例えばＣＣＤカメラを用いて製品を撮影す
る場合においては、検査対象物を明瞭に撮像するため
に、検査対象品にストロボ光を照射して撮影することが
行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】検査対象品をストロボ
光等の外部照明する場合、検査ラインにおいては、ＣＣ
Ｄカメラとは別個に照明装置のための設置場所を確保す
る必要があり、両者間の接続が面倒なばかりか、場合に
よっては他の検査機器と干渉する問題も生じる。

【０００６】また、設置場所が確保できた場合でも、そ
の照射角度によっては、製品周囲からの乱反射によって
ＣＣＤカメラの解像度を最大限に発揮することが困難な
場合もある。

【０００７】このように、撮像装置と照明器具を別構成
とする画像処理システムは、装置間の複雑な接続や位置
合せを必要とし、セッティングが難しいという問題があ
る。

【０００８】本発明の目的は、照明装置と撮像装置間の
面倒な接続や位置合せを不要とするとともに、ＣＣＤカ
メラなどの撮像ユニットの性能を充分発揮できるような
撮像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ケーシング
と、前記ケーシング内に着脱可能に装着され、撮影時に
撮影対象物に対し光を照射する照射ユニットと、前記照
射ユニットに隣接して前記ケーシング内に配置され、撮
影対象物を撮影する撮像ユニットとを有することを特徴
とする撮像装置によって達成される。

【００１０】このように、撮像ユニットを収納するケー
シング内に、着脱可能に照射ユニットを一体化したこと
により、照明を必要とする画像処理システムの構成をシ
ンプルにすることができ、他機器からの制約の多い設置
環境にあっても、撮像装置のセッティングが容易であ
り、またセッティングに要する時間と手間を軽減するこ
とができる。

【００１１】上述した撮像装置において、前記照射ユニ
ットは、中央に開口部が形成された基板と、前記基板上
に装着され、中央に開口部が形成されて凹状に形成され
た反射板と、前記反射板の凹部内に配置された発光管と
を有するようにしてもよい。

【００１２】上述した撮像装置において、前記撮像ユニ
ットは、前記基板と前記反射板の各開口部を貫通し、前
記ケーシングに対し固定され、レンズ群を保持する鏡胴
と、前記鏡胴に対して変位可能に配置されるＣＣＤ素子
とを有するようにしてもよい。

【００１３】上述した撮像装置において、前記撮像ユニ
ットは、更に、前記ケーシング内で移動可能に配置さ
れ、前記ＣＣＤ素子が装着されたマウントと、前記レン
ズ群に対し前記マウントを変位するための送り機構と、
前記送り機構の送り量を調整する調整摘みとを有するよ
うにしてもよい。

【００１４】上述した撮像装置において、前記照明ユニ
ット及び前記撮像ユニットの前部にそれぞれ偏光フィル
タを取付けてもよい。

【００１５】上述した撮像装置において、前記ケーシン
グの前部にフードを取付けてもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態による撮像装
置を図１乃至図４を用いて説明する。図１は本実施形態
による撮像装置の外観を示し、図２は本実施形態による
撮像装置の内部構造を示す断面図である。

【００１７】図１及び図２に示すように、本実施形態に
よる撮像装置１は装置ハウジング２を有し、その内部に
主要構成要素としてのＣＣＤユニット３とストロボユニ
ット４を共に収納する構造となっている。

【００１８】ハウジング２は一端が開口した四角柱状の
筐体を成し、ＣＣＤユニット３とストロボユニット４を
収納するケーシング２１と、その先端にボルト２３を介
して装着される角筒状のフード２２によって構成されて
いる。ケーシング２１は、角筒を成す側板２４と、その
後端を塞ぐ後板２５からなる。また、フード２２は、ケ
ーシング２１から突出するＣＣＤユニット部分を保護
し、撮影に影響の与える周囲の散乱光をカットするため
に設けられるものであって、状況に応じて取り外される
こともある。

【００１９】ストロボユニット４は、前面に耐熱ガラス
板５が装着され、耐熱ガラス板５の前面に反射光除去の
ため、ＰＬ（偏光）フィルタ５ａが装着されている。

【００２０】ＣＣＤユニット３は、ほぼハウジング２の
中心軸線に沿って配置され、その先端部分に複数のレン
ズ群３１を収納する鏡胴３２と、この鏡胴３２後端部分
に先端部分を嵌合する素子収納部３３とによって構成さ
れている。この鏡胴３２の先端には更に、検査対象物周
囲からの反射光除去のため、ＰＬ（偏光）フィルタ３４
が装着されている。

【００２１】素子収納部３３は、段付きの筒状ケース３
５と、このケース３５内で軸線方向移動可能に収納され
る小径の深皿状マウント３６とを有し、マウント３６内
には撮像素子としてのＣＣＤ素子３７が設置される。筒
状ケース３５は、図示したように小径円筒部３８と大径
円筒部３９を一体化したものであって、小径円筒部３８
は前出の鏡胴３２に嵌合し、大径円筒部３９の後端は、
ハウジング２の軸線方向ほぼ中央位置に横断するシャー
シ４０にネジ４１を介して固定されるようになってい
る。

【００２２】図３は撮像装置１を撮像対象物側から見た
正面図である。なお、図３は、ストロボユニット４前面
に装着される耐熱ガラス板５を省いた状態で撮像装置１
の正面を示している。

【００２３】図２、３に示されるようにストロボユニッ
ト４は、前出のケース３５の肩部３５ａに載置される基
板４２と、この基板４２上にネジ４３を介して固定され
る凹状の反射板（リフレクタ）４４と、基板４２と反射
板４４によって支持され、反射板４４によって画成され
た空間内に設置される２本のキセノン管４５によって構
成されている。基板４２及び反射板４４のほぼ中央に
は、ＣＣＤユニット３の鏡胴３２を通すための孔４２
ａ、４４ａがそれぞれ形成されている。

【００２４】キセノン管４５は、反射板４４の底面４４
ｂに向かって端子４６を突き出し、その先端部は反射板
４４及び基板４２を貫通して、シャーシ４０に立てられ
たバナナクリップ４７に電気的に接続される。バナナク
リップ４７は、キセノン管４５の端子４６と結合する先
端部４７ａが、ケース３５の肩部３５ａと面一になるよ
うに位置決めされている。

【００２５】これにより、例えば長時間にわたるストロ
ボ使用に伴ってキセノン管４５が次第に劣化し、十分な
光量が得られない場合には、基板４２、反射板４４及び
キセノン管４５を一体化させた新しいストロボユニット
４を、その基板４２がケース３５の肩部３５ａに突き当
るまで鏡胴３２に嵌め込むと、自動的にキセノン管４５
とバナナクリップ４７との接続が果たされ、簡単にキセ
ノン管４５を新しいものと交換することが可能となる。

【００２６】前述したようにマウント３６は、ケース３
５内で移動可能に配置され、そのＣＣＤ素子３７を配置
しない裏面側には、内周に雌ネジを形成した筒状ブッシ
ュ４８がボルト４９を介して固定される。ブッシュ４８
は、シャーシ４０を貫通してケーシング後方に延び、ケ
ーシング後板２５に設けられたバックフォーカス用調整
ツマミ５０から突出する雄ネジ５１と螺合する。これに
よりＣＣＤ素子３７のための送りネジ機構５２が構成さ
れる。作業者は例えば図示しないスタンドによって撮像
装置１を支持した状態で、スタンドの位置、撮像装置の
向き、高さなどをおおよそ決定した後は、バックフォー
カス用調整ツマミ５０を操作することで、簡単に撮像対
象物に対するＣＣＤ素子３７の位置を微調整できること
になる。

【００２７】バックフォーカスとは、レンズ群３２の後
端面とＣＣＤ素子３７の撮像面の間を広げて焦点距離を
長くするために用いられるものである。本実施形態で
は、ＣＣＤ素子３７の位置を調節すれば、レンズ群３２
の最前部と被写体の距離とが近接していて、そのままで
はピントが合わない場合でも像をはっきり写し出すこと
ができる。

【００２８】従来のように、ＣＣＤ素子３７の位置が調
節できない場合には、レンズ群３２に接写リングを用い
ることになるが、接写リングは交換が面倒であり、しか
も、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ、４０ｍｍ等
のとびとびの長さであるため、あらゆる被写体に対する
調節が困難である。

【００２９】しかしながら、本実施形態ではバックフォ
ーカス用調節ツマミ５０により微調整ができるので、遠
くにある被写体に対しても近くにある被写体に対しても
同様にピント調整が可能である。しかも、ピント調整は
バックフォーカス用調節ツマミ５０を微調整するだけで
よいので非常に簡単である。特に、様々な条件の生産ラ
インの現場でも容易に取り付け調整が可能であり、本実
施形態の機構は非常に有効である。

【００３０】また、シャーシ４０とケーシング後板２５
によって挟まれた空間には、ＣＣＤユニット３及びスト
ロボユニット４のための駆動回路基板６、７が収納され
る。また、この空間には、ストロボユニット４のキセノ
ン管用トリガーコイル８も組み込まれ、更にＣＣＤユニ
ット３からの画像信号を外部出力するためのピンコネク
タ９もケーシング後板２５に固定される。図４は、撮像
装置１の後面図であって、ケーシング後板２５を取り外
した状態で上述した各要素の位置関係を示したものであ
る。このように、各ユニット３、４の回路基板６、７
を、それらを包囲するケーシング側板２４から間隙を隔
ててシャーシ４０上に設置することにより、ストロボユ
ニット４からの熱の影響を極力抑え、安定した作動を維
持することができる。

【００３１】以上の通り、本実施形態によれば、ストロ
ボユニット４をＣＣＤユニット３と一体化することによ
り、照明を必要とする撮像装置１の構成をシンプルにす
ることができ、他機器からの制約の多い設置環境にあっ
ても、撮像装置１のセッティングが容易であり、またセ
ッティングに要する時間・手間を軽減することができ
る。

【００３２】また、本実施例によるストロボユニット４
は、ユニット毎ケーシング２１に対し着脱自在に構成さ
れるため、十分なストロボ光量が得られなくなったら、
簡単に新しいキセノン管と交換でき、交換に伴う検査ラ
インの停止時間を従来よりも短縮することができる。

【００３３】また、ＣＣＤユニット３においては、レン
ズ群３２とＣＣＤ素子３７を切り離し、ＣＣＤ素子３７
の位置をケーシング外部から調整可能としたことによ
り、撮像対象に対し大まかに撮像装置１を位置決めした
後、ハウジング２を固定したまま、ＣＣＤカメラを対象
物に対し合焦させることができ、セッティング・調整を
手軽に行うことができる。

【００３４】本発明は上記実施形態に限らず種々の変形
が可能である。例えば、上記実施形態では照射ユニット
のストロボ管としてキセノン管を用いたが、それ以外の
発光管でも良く、またその配置形態、本数も図示実施例
に限定されない。また、照射ユニットとして自ら発光す
る発光管でなくても、他の位置に設けられた発光管から
の光を、例えば光ファイバ等を用いて誘導して照射する
ようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、撮影対象
物に対し光を照射する照射ユニットをケーシング内に着
脱可能に装着したため、照明を必要とする画像処理シス
テムの構成をシンプルにすることができ、他機器からの
制約の多い設置環境にあっても、撮像装置のセッティン
グが容易であり、またセッティングに要する時間と手間
を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による撮像装置の外観斜視
図である。

【図２】図１に示す撮像装置の縦断面図である。

【図３】図１に示す撮像装置の正面図である。

【図４】図１に示す撮像装置の後面図である。

【符号の説明】

１…撮像装置 ２…装置ハウジング ３…ＣＣＤユニット ４…ストロボユニット ５…耐熱ガラス板 ５ａ…ＰＬ（偏光）フィルタ ６、７…駆動回路基板 ８…キセノン管用トリガーコイル ９…ピンコネク ２１…ケーシング ２２…フード ２３…ボルト ２４…側板 ２５…後板 ３１…レンズ群 ３２…鏡胴 ３３…素子収納部 ３４…ＰＬ（偏光）フィルタ ３５…筒状ケース ３６…深皿状マウント ３７…ＣＣＤ素子 ３８…小径円筒部 ３９…大径円筒部 ４０…シャーシ ４１…ネジ ４２…基板 ４３…ネジ ４４…反射板（リフレクタ） ４５…キセノン管 ４６…端子（電極） ４７…バナナクリップ ４８…筒状ブッシュ ４９…ボルト ５０…バックフォーカス用調整ツマミ ５１…雄ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲間 聡 東京都新宿区中落合３丁目７番15号 株式 会社スタビック内 Ｆターム(参考） 2F065 AA56 CC00 FF01 FF04 GG08 JJ03 JJ26 LL04 LL21 LL32 2G051 AA34 AB20 BA20 BB07 BB11 CA03 CA04 CD04 5C022 AB15 AB46 AC54 AC61 AC74 AC77 AC78 5C054 CA04 CB03 CD03 CE04 CF07 EA01 FC12 HA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、 前記ケーシング内に着脱可能に装着され、撮影時に撮影
   対象物に対し光を照射する照射ユニットと、 前記照射ユニットに隣接して前記ケーシング内に配置さ
   れ、撮影対象物を撮影する撮像ユニットとを有すること
   を特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の撮像装置において、 前記照射ユニットは、 中央に開口部が形成された基板と、 前記基板上に装着され、中央に開口部が形成されて凹状
   に形成された反射板と、 前記反射板の凹部内に配置された発光管とを有すること
   を特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の撮像装置におい
   て、 前記撮像ユニットは、 前記基板と前記反射板の各開口部を貫通し、前記ケーシ
   ングに対し固定され、 レンズ群を保持する鏡胴と、 前記鏡胴に対して変位可能に配置されるＣＣＤ素子とを
   有することを特徴とする撮像装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の撮像装置において、 前記撮像ユニットは、更に、 前記ケーシング内で移動可能に配置され、前記ＣＣＤ素
   子が装着されたマウントと、 前記レンズ群に対し前記マウントを変位するための送り
   機構と、 前記送り機構の送り量を調整する調整摘みとを有するこ
   とを特徴とする撮像装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
   撮像装置において、 前記照明ユニット及び前記撮像ユニットの前部にそれぞ
   れ偏光フィルタが取付けられていることを特徴とする撮
   像装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
   撮像装置において、 前記ケーシングの前部にフードが取付けられていること
   を特徴とする撮像装置。