JP2003106811A - 燐光性撮像ターゲットによる自動撮像システムおよび、その方法 - Google Patents
燐光性撮像ターゲットによる自動撮像システムおよび、その方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、照明光源、燐光性撮像ターゲッ
ト、および燐光性撮像ターゲットから放射された輝度情
報を受け取るための光学撮像センサを含む自動撮像シス
テムおよび、その方法を対象とする。 【解決手段】 照明光源４４と、燐光性撮像ターゲット
４３と、前記燐光性撮像ターゲットから放射された輝度
情報を受け取る光学撮像センサ４５とを含む自動撮像シ
ステム。
ト、および燐光性撮像ターゲットから放射された輝度情
報を受け取るための光学撮像センサを含む自動撮像シス
テムおよび、その方法を対象とする。 【解決手段】 照明光源４４と、燐光性撮像ターゲット
４３と、前記燐光性撮像ターゲットから放射された輝度
情報を受け取る光学撮像センサ４５とを含む自動撮像シ
ステム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、自動撮像
装置に関し、より具体的には、自動撮像システムの撮像
ターゲットに関する。
装置に関し、より具体的には、自動撮像システムの撮像
ターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボット技術の進歩により、多くの産業
でオートメーションのレベルが高まっている。自動車産
業から半導体製造産業まで、ロボット技術によって、そ
れまで人間が行ってきた反復的作業の多くが自動化され
た。メカニカル・オートメーションの利点は、コンピュ
ータ制御された自動化システムによって達成可能な精度
である。自動位置決め／操作ロボット・システムの場
合、そのようなロボットのプログラミングは、一般に、
広範囲にわたり、自動化システムの物理的処理の多く
は、自動化システムおよび操作する対象物の正確な位置
および測定に拘束される。
でオートメーションのレベルが高まっている。自動車産
業から半導体製造産業まで、ロボット技術によって、そ
れまで人間が行ってきた反復的作業の多くが自動化され
た。メカニカル・オートメーションの利点は、コンピュ
ータ制御された自動化システムによって達成可能な精度
である。自動位置決め／操作ロボット・システムの場
合、そのようなロボットのプログラミングは、一般に、
広範囲にわたり、自動化システムの物理的処理の多く
は、自動化システムおよび操作する対象物の正確な位置
および測定に拘束される。
【０００３】精度を維持するために、自動化アライメン
ト（位置決め）・システムは、通常、（ａ）固定位置基
準フレームにロックされてもよく、あるいは（ｂ）対象
物を「見て」その位置決めと処理を対象物の向きに調整
することができる。単独の撮像またはアライメント方法
として固定基準フレームを維持するにはかなりの努力を
要するため、一般に固定基準フレームと観測手段の組合
せを有する「視覚」自動化システムを使用するのが、一
般に、より確実で経済的である。
ト（位置決め）・システムは、通常、（ａ）固定位置基
準フレームにロックされてもよく、あるいは（ｂ）対象
物を「見て」その位置決めと処理を対象物の向きに調整
することができる。単独の撮像またはアライメント方法
として固定基準フレームを維持するにはかなりの努力を
要するため、一般に固定基準フレームと観測手段の組合
せを有する「視覚」自動化システムを使用するのが、一
般に、より確実で経済的である。
【０００４】「視覚」自動化システムを構成する１つの
適切な方法は、大型コンピュータ記憶装置用のオートチ
ェンジャのような自動化システムに、照明光源と光検出
構成要素を提供することであった。一般に、システムの
照明光源と影像センサのための反射ポイントを設けるた
めに、対象物に撮像ターゲットが付けられる。撮像ター
ゲットは、通常、背景装置とターゲットのコントラスト
を最高にするために白色である。照明光源が、白色撮像
ターゲットを照らすかそこで放射するとき、光センサ
は、ターゲットと背景の高いコントラストに基づいて反
射光の変化をピックアップする。いくつかの応用例で
は、撮像ターゲットは、バーコードを含み、それによ
り、光検出がインテリジェント化される。
適切な方法は、大型コンピュータ記憶装置用のオートチ
ェンジャのような自動化システムに、照明光源と光検出
構成要素を提供することであった。一般に、システムの
照明光源と影像センサのための反射ポイントを設けるた
めに、対象物に撮像ターゲットが付けられる。撮像ター
ゲットは、通常、背景装置とターゲットのコントラスト
を最高にするために白色である。照明光源が、白色撮像
ターゲットを照らすかそこで放射するとき、光センサ
は、ターゲットと背景の高いコントラストに基づいて反
射光の変化をピックアップする。いくつかの応用例で
は、撮像ターゲットは、バーコードを含み、それによ
り、光検出がインテリジェント化される。
【０００５】さらに他の応用例では、無地の撮像ターゲ
ットとバーコードの両方の組合せを利用することがあ
る。そのようなシステムは、無地の撮像ターゲットを使
用して対象物を位置合わせする。その場合、光センサ
は、一般に、バーコードを読み取って対象物が適切なタ
ーゲット対象物かどうか判定することができる。さら
に、バーコードは、自動化システムに、自動化センサが
だいたい移動しなければならないシステムの概略の領域
を示す初期基準を提供することができる。
ットとバーコードの両方の組合せを利用することがあ
る。そのようなシステムは、無地の撮像ターゲットを使
用して対象物を位置合わせする。その場合、光センサ
は、一般に、バーコードを読み取って対象物が適切なタ
ーゲット対象物かどうか判定することができる。さら
に、バーコードは、自動化システムに、自動化センサが
だいたい移動しなければならないシステムの概略の領域
を示す初期基準を提供することができる。
【０００６】例えば、電子情報の複数のテープが、バー
コードで登録されたマガジンに格納され、ラックやシェ
ルフ（棚）に積み重ねられていることがある。それぞれ
のシェルフ・ユニットは、一般に、シェルフの様々な位
置を正確に特定するために自動化システムによって使用
される撮像ターゲットを備える。そのようなシステムで
は、撮像ターゲットとバーコードの両方を自動追跡する
ために、単一の照明光源と光センサが使用される。この
組み合せによって、一般に、自動化システムの設計が簡
略化され、操作コストが減少する。しかしながら、一般
に、照明光源が撮像ターゲットから遠くに配置されてい
るときに問題が起こる。両方の要素を撮像するために単
一の照明光源と光センサだけが使用されるので、照明光
源と光センサは、一方の要素を他方の要素よりも簡単に
撮像するように、あるいは両方の要素を最適ではないが
同じ難しさで読み取るように、位置決めされることがあ
る。代表的な実施形態では、照明光源と光センサは、通
常、それぞれ個々のテープのバーコードを正確に読み取
りできるように位置決めされる。したがって、照明光源
と撮像ターゲットの間に大きな距離があると、光学検出
装置による検出が失敗したり不正確になったりすること
がある。この問題は、２組の照明光源と光センサを製造
するか、照明光源のサイズと輝度および／または光セン
サのサイズと感度を高めることによって軽減することが
できる。しかしながら、そのような選択肢は両方とも、
自動化システムのコストと複雑さを高める。
コードで登録されたマガジンに格納され、ラックやシェ
ルフ（棚）に積み重ねられていることがある。それぞれ
のシェルフ・ユニットは、一般に、シェルフの様々な位
置を正確に特定するために自動化システムによって使用
される撮像ターゲットを備える。そのようなシステムで
は、撮像ターゲットとバーコードの両方を自動追跡する
ために、単一の照明光源と光センサが使用される。この
組み合せによって、一般に、自動化システムの設計が簡
略化され、操作コストが減少する。しかしながら、一般
に、照明光源が撮像ターゲットから遠くに配置されてい
るときに問題が起こる。両方の要素を撮像するために単
一の照明光源と光センサだけが使用されるので、照明光
源と光センサは、一方の要素を他方の要素よりも簡単に
撮像するように、あるいは両方の要素を最適ではないが
同じ難しさで読み取るように、位置決めされることがあ
る。代表的な実施形態では、照明光源と光センサは、通
常、それぞれ個々のテープのバーコードを正確に読み取
りできるように位置決めされる。したがって、照明光源
と撮像ターゲットの間に大きな距離があると、光学検出
装置による検出が失敗したり不正確になったりすること
がある。この問題は、２組の照明光源と光センサを製造
するか、照明光源のサイズと輝度および／または光セン
サのサイズと感度を高めることによって軽減することが
できる。しかしながら、そのような選択肢は両方とも、
自動化システムのコストと複雑さを高める。
【０００７】さらに、白色撮像ターゲットは、光センサ
で記録するのに十分な反射光を提供できないことがあ
る。この問題は、白色撮像ターゲットに匹敵する反射光
を作り出す光沢またはつやのある背景材料によって起こ
ることがある。また、この問題は、撮像ターゲットが付
けられた場所における対象物の特定の形状によって起こ
ることがある。対象物の面が、湾曲していたり照明光源
に対して傾いていたりすると、光センサは、撮像ターゲ
ットからの十分な光反射またはコントラストを記録する
ことができないことがある。現行システムに見られた問
題のため、撮像ターゲットが高度の反射光を提供するこ
とができるようにすると有利である。本発明は、照明光
源、燐光性撮像ターゲット、および燐光性撮像ターゲッ
トから放射された輝度情報を受け取るための光学撮像セ
ンサを含む自動撮像システムおよび、その方法の提供を
対象とする。
で記録するのに十分な反射光を提供できないことがあ
る。この問題は、白色撮像ターゲットに匹敵する反射光
を作り出す光沢またはつやのある背景材料によって起こ
ることがある。また、この問題は、撮像ターゲットが付
けられた場所における対象物の特定の形状によって起こ
ることがある。対象物の面が、湾曲していたり照明光源
に対して傾いていたりすると、光センサは、撮像ターゲ
ットからの十分な光反射またはコントラストを記録する
ことができないことがある。現行システムに見られた問
題のため、撮像ターゲットが高度の反射光を提供するこ
とができるようにすると有利である。本発明は、照明光
源、燐光性撮像ターゲット、および燐光性撮像ターゲッ
トから放射された輝度情報を受け取るための光学撮像セ
ンサを含む自動撮像システムおよび、その方法の提供を
対象とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、照明光源と、
燐光性撮像ターゲットと、前記燐光性撮像ターゲットか
ら放射された輝度情報を受け取る光学撮像センサとを含
む自動撮像システムにある。また、本発明は、対象物を
自動的に撮像する方法であって、前記対象物に光照明を
当てる段階と、前記対象物を走査する段階と、 前記放
射光照明の一部分を前記対象物上の燐光性ターゲットか
ら再放射する段階と、再放射された光照明を受け取る段
階と、を含む方法にある。
燐光性撮像ターゲットと、前記燐光性撮像ターゲットか
ら放射された輝度情報を受け取る光学撮像センサとを含
む自動撮像システムにある。また、本発明は、対象物を
自動的に撮像する方法であって、前記対象物に光照明を
当てる段階と、前記対象物を走査する段階と、 前記放
射光照明の一部分を前記対象物上の燐光性ターゲットか
ら再放射する段階と、再放射された光照明を受け取る段
階と、を含む方法にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１Ａは、一般にメモリ・テープ
および／または光ディスクの大容量コンピュータ記憶機
構に使用される従来技術のオートチェンジャを示す。オ
ートチェンジャ１０は、トラック１０１上をＵ字型経路
で移動する機械式ピッカ１００を含む。記憶媒体ユニッ
トは、シェルフ（棚）１０２に収納され、次々と上に積
み重ねられていてもよく、平屋ユニットに収納されてい
てもよい。機械式ピッカ（picker）１００が、所望の記
憶媒体ユニットを選択するとき、媒体ユニットが、ドラ
イブ１０３に入れられて記憶されたデータがアクセスさ
れる。機械式ピッカ１００は、位置１００’ ’や１０
０などの可能な多くの位置でシェルフ１０２から記憶媒
体ユニットを取り出す。次に、取り出された媒体ユニッ
トは、一般に、位置１００’などのいくつかの可能な位
置でドライブ１０３の１つに入れられる。オートチェン
ジャ１０内に示した機構の場合、機械式ピッカ１００
は、トラック１０１を横切り、対象記憶ユニットをピッ
クし、次にそれをドライブ１０３に挿入するか、ドライ
ブ１０３からユニットを取り出してそれをシェルフ１０
２の指定位置に戻す。
および／または光ディスクの大容量コンピュータ記憶機
構に使用される従来技術のオートチェンジャを示す。オ
ートチェンジャ１０は、トラック１０１上をＵ字型経路
で移動する機械式ピッカ１００を含む。記憶媒体ユニッ
トは、シェルフ（棚）１０２に収納され、次々と上に積
み重ねられていてもよく、平屋ユニットに収納されてい
てもよい。機械式ピッカ（picker）１００が、所望の記
憶媒体ユニットを選択するとき、媒体ユニットが、ドラ
イブ１０３に入れられて記憶されたデータがアクセスさ
れる。機械式ピッカ１００は、位置１００’ ’や１０
０などの可能な多くの位置でシェルフ１０２から記憶媒
体ユニットを取り出す。次に、取り出された媒体ユニッ
トは、一般に、位置１００’などのいくつかの可能な位
置でドライブ１０３の１つに入れられる。オートチェン
ジャ１０内に示した機構の場合、機械式ピッカ１００
は、トラック１０１を横切り、対象記憶ユニットをピッ
クし、次にそれをドライブ１０３に挿入するか、ドライ
ブ１０３からユニットを取り出してそれをシェルフ１０
２の指定位置に戻す。
【００１０】図１Ｂは、図１Ａから、オートチェンジャ
１０の機械式ピッカ１００とシェルフ・ユニット１０２
のより詳細な図を提供する。示した従来技術の実施形態
において、自動交換システムは、位置撮像ターゲットで
あるターゲット（target,目標、標的）１１０と情報撮
像ターゲットであるバーコード１０２５の両方を使用す
る。シェルフ１０２は、記憶媒体ユニットを保持する機
能を備えているように示され、そのうちの３つ、１０２
１〜１０２３には、記憶媒体ユニットが装填され、その
うちの２つ、１０２０と１０２４は空である。機械式ピ
ッカ手段がシェルフ１０２の前での相対位置を計算でき
るように、シェルフ１０２にターゲット１１０が付けら
れる。
１０の機械式ピッカ１００とシェルフ・ユニット１０２
のより詳細な図を提供する。示した従来技術の実施形態
において、自動交換システムは、位置撮像ターゲットで
あるターゲット（target,目標、標的）１１０と情報撮
像ターゲットであるバーコード１０２５の両方を使用す
る。シェルフ１０２は、記憶媒体ユニットを保持する機
能を備えているように示され、そのうちの３つ、１０２
１〜１０２３には、記憶媒体ユニットが装填され、その
うちの２つ、１０２０と１０２４は空である。機械式ピ
ッカ手段がシェルフ１０２の前での相対位置を計算でき
るように、シェルフ１０２にターゲット１１０が付けら
れる。
【００１１】ここで、シェルフ１０２は、５本のテープ
の収容能力を有するように示されているが、本発明が、
そのようなタイプの記憶シェルフに限定されないことに
注意されたい。本発明の代替の実施形態は、様々な記憶
容量を有する他の大規模記憶システムを含む任意数の様
々な自動システムと共に動作できることが好ましい。
の収容能力を有するように示されているが、本発明が、
そのようなタイプの記憶シェルフに限定されないことに
注意されたい。本発明の代替の実施形態は、様々な記憶
容量を有する他の大規模記憶システムを含む任意数の様
々な自動システムと共に動作できることが好ましい。
【００１２】機械式ピッカ１００は、ターゲット１１０
および／またはバーコード１０２５に光を当てるため
に、一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）などを含む照明光
源１００１を含む。光センサ１００２は、レンズ１００
２−１と光センサ・アレイ１００２−２を含み、ターゲ
ット１１０および／またはバーコード１０２５のどれか
から反射光を受け取る。光センサ・アレイ１００２−２
は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、コンタクト・イメージ・
センサ（ＣＩＳ）、その他の既知の光学撮像センサを含
むことができる。光センサ１００２は、バーコード１０
２５から情報を読み取るバーコード・リーダの役割をす
る。また、ターゲット１１０を読み取って、シェルフ１
０２での機械ピッカ１００の相対位置を決定する。
および／またはバーコード１０２５に光を当てるため
に、一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）などを含む照明光
源１００１を含む。光センサ１００２は、レンズ１００
２−１と光センサ・アレイ１００２−２を含み、ターゲ
ット１１０および／またはバーコード１０２５のどれか
から反射光を受け取る。光センサ・アレイ１００２−２
は、電荷結合素子（ＣＣＤ）、コンタクト・イメージ・
センサ（ＣＩＳ）、その他の既知の光学撮像センサを含
むことができる。光センサ１００２は、バーコード１０
２５から情報を読み取るバーコード・リーダの役割をす
る。また、ターゲット１１０を読み取って、シェルフ１
０２での機械ピッカ１００の相対位置を決定する。
【００１３】図１Ｂに示した従来技術のシステムにおい
て、ターゲット１１０は、直角三角形である。シェルフ
１０２内の各テープまたは媒体ユニットの位置は、一般
に、ターゲット１１０の三角形の頂点から一定の距離に
あることが知られている。したがって、頂点の位置が分
かっている場合、機械式ピッカ１００は、一般に、正確
に計った移動を行うだけで、シェルフ１０２内の任意の
テープまたは記憶ユニットを探すことができる。探すプ
ロセスは、最初に、三角形の垂直走査を実行してある点
から次の点までの高さの変化を求める。少なくとも２つ
のそのような走査の後で、三角形の高さの既知の変化を
使用して勾配を計算することができる。次に、システム
は、その勾配を使用して、ターゲット１１０の三角形の
頂点の位置を予測し見つける。
て、ターゲット１１０は、直角三角形である。シェルフ
１０２内の各テープまたは媒体ユニットの位置は、一般
に、ターゲット１１０の三角形の頂点から一定の距離に
あることが知られている。したがって、頂点の位置が分
かっている場合、機械式ピッカ１００は、一般に、正確
に計った移動を行うだけで、シェルフ１０２内の任意の
テープまたは記憶ユニットを探すことができる。探すプ
ロセスは、最初に、三角形の垂直走査を実行してある点
から次の点までの高さの変化を求める。少なくとも２つ
のそのような走査の後で、三角形の高さの既知の変化を
使用して勾配を計算することができる。次に、システム
は、その勾配を使用して、ターゲット１１０の三角形の
頂点の位置を予測し見つける。
【００１４】図１Ｂに示したように、ターゲット１１０
は、一般に、光センサ１００２の検出範囲の端に配置さ
れる。レンズ１００２−１は、周囲１００３で示された
制限された視野を有する。周囲１００３内への反射光
は、一般に、検出のために光センサ・アレイ１００２−
２に集束される。照明光源１００１からの照明は、周囲
１００３の縁で弱くなりはじめる。ターゲット１１０と
バーコード１０２５の色付きターゲットを使用すること
によって、周囲１００３の縁で照明が弱くなるため、一
般に、ターゲット１１０からはほとんど光が反射されな
い。さらに、ターゲット１１０に当たる光の代表的な入
射角によって、周囲１００３内に通常反射される光の量
が少なくなる。周囲１００３に再び入る反射光の量が少
ないため、システム１０は、反射光がターゲット１１０
から反射されたのか背景シェルフ１０２から反射された
のかを判断するのが難しいことがある。
は、一般に、光センサ１００２の検出範囲の端に配置さ
れる。レンズ１００２−１は、周囲１００３で示された
制限された視野を有する。周囲１００３内への反射光
は、一般に、検出のために光センサ・アレイ１００２−
２に集束される。照明光源１００１からの照明は、周囲
１００３の縁で弱くなりはじめる。ターゲット１１０と
バーコード１０２５の色付きターゲットを使用すること
によって、周囲１００３の縁で照明が弱くなるため、一
般に、ターゲット１１０からはほとんど光が反射されな
い。さらに、ターゲット１１０に当たる光の代表的な入
射角によって、周囲１００３内に通常反射される光の量
が少なくなる。周囲１００３に再び入る反射光の量が少
ないため、システム１０は、反射光がターゲット１１０
から反射されたのか背景シェルフ１０２から反射された
のかを判断するのが難しいことがある。
【００１５】図２Ａは、本発明の好ましい実施形態によ
る燐光性撮像ターゲットの詳細な図である。燐光性ター
ゲット２０は、図１Ａまたは図１Ｂのシェルフ１０２な
どの対象物２１に付けられることが好ましい。燐光性タ
ーゲット２０に光子２００が当てられるとき、燐光性タ
ーゲット２０の蛍光材料が、光エネルギーの一部を吸収
し、それにより、燐光性ターゲット２０内の原子２０１
が励起されることが好ましい。材料の燐光性のため、燐
光性ターゲット２０で放射された光エネルギーの一部
が、燐光性ターゲット２０から再放射されることが好ま
しい。したがって、再放射された光照明２０２によっ
て、燐光性ターゲット２０からの一時的照明光源が作り
出されることが好ましい。
る燐光性撮像ターゲットの詳細な図である。燐光性ター
ゲット２０は、図１Ａまたは図１Ｂのシェルフ１０２な
どの対象物２１に付けられることが好ましい。燐光性タ
ーゲット２０に光子２００が当てられるとき、燐光性タ
ーゲット２０の蛍光材料が、光エネルギーの一部を吸収
し、それにより、燐光性ターゲット２０内の原子２０１
が励起されることが好ましい。材料の燐光性のため、燐
光性ターゲット２０で放射された光エネルギーの一部
が、燐光性ターゲット２０から再放射されることが好ま
しい。したがって、再放射された光照明２０２によっ
て、燐光性ターゲット２０からの一時的照明光源が作り
出されることが好ましい。
【００１６】これに対して、図２Ｂは、従来技術の色付
き撮像ターゲットの例を示す。色付きターゲットは、一
般に、背景に対するコントラストを最高にするために白
色である。白色ターゲット２２が対象物２１に付けら
れ、この対象物は、図１Ａまたは図１Ｂのシェルフ１０
２のような物でもよい。燐光性ターゲット２０（図２
Ａ）と対照的に、白色ターゲット２２に光子２００が当
てられるとき、光エネルギーの一部が白色ターゲット２
２に吸収される。しかしながら、原子２０４を本発明の
燐光性材料と同じレベルに励起させる能力がない場合、
光は、白色ターゲット２２から分散光パターン２０３で
単に反射または方向変更されるだけである。燐光性ター
ゲット２０（図２Ａ）の再放射された光照明２０２は、
比較的強くて比較的コヒーレント（coherent,凝集性の
ある）な再放射光エネルギーを提供するが、分散光パタ
ーン２０３（図２Ｂ）は、全体でかなり弱い反射光を提
供する。燐光性ターゲット２０の燐光特性のため、強い
帰還信号が有利に生成され、したがって、光センサが再
放射光を記録するのが容易になる。
き撮像ターゲットの例を示す。色付きターゲットは、一
般に、背景に対するコントラストを最高にするために白
色である。白色ターゲット２２が対象物２１に付けら
れ、この対象物は、図１Ａまたは図１Ｂのシェルフ１０
２のような物でもよい。燐光性ターゲット２０（図２
Ａ）と対照的に、白色ターゲット２２に光子２００が当
てられるとき、光エネルギーの一部が白色ターゲット２
２に吸収される。しかしながら、原子２０４を本発明の
燐光性材料と同じレベルに励起させる能力がない場合、
光は、白色ターゲット２２から分散光パターン２０３で
単に反射または方向変更されるだけである。燐光性ター
ゲット２０（図２Ａ）の再放射された光照明２０２は、
比較的強くて比較的コヒーレント（coherent,凝集性の
ある）な再放射光エネルギーを提供するが、分散光パタ
ーン２０３（図２Ｂ）は、全体でかなり弱い反射光を提
供する。燐光性ターゲット２０の燐光特性のため、強い
帰還信号が有利に生成され、したがって、光センサが再
放射光を記録するのが容易になる。
【００１７】図３は、本発明の好ましい実施形態により
構成されたオートチェンジャの構成要素を示す詳細な図
である。図１Ｂに示したオートチェンジャと同様に、図
３のオートチェンジャは、格納列１０２０〜１０２４を
有するシェルフ１０２と、機械式ピッカ１００とを含
む。しかしながら、本発明のこの好ましい実施形態によ
るオートチェンジャの撮像ターゲットは、燐光性の三角
形３００と燐光性バーコード３０００を含む。三角形３
００とバーコード３０００の燐光特性を使用することに
より、光センサ３０２は、あまり高感度でなく小さく、
かつ、したがって、あまり高価でない部品で構成される
ことが好ましいことがある。光センサ３０２は、修正レ
ンズ３０２０と修正センサ・アレイ３０２１を含むこと
が好ましい。同様に、修正照明光源３０１は、小さい方
が好ましく、あるいは低輝度の光源を含むことが好まし
いことがある。
構成されたオートチェンジャの構成要素を示す詳細な図
である。図１Ｂに示したオートチェンジャと同様に、図
３のオートチェンジャは、格納列１０２０〜１０２４を
有するシェルフ１０２と、機械式ピッカ１００とを含
む。しかしながら、本発明のこの好ましい実施形態によ
るオートチェンジャの撮像ターゲットは、燐光性の三角
形３００と燐光性バーコード３０００を含む。三角形３
００とバーコード３０００の燐光特性を使用することに
より、光センサ３０２は、あまり高感度でなく小さく、
かつ、したがって、あまり高価でない部品で構成される
ことが好ましいことがある。光センサ３０２は、修正レ
ンズ３０２０と修正センサ・アレイ３０２１を含むこと
が好ましい。同様に、修正照明光源３０１は、小さい方
が好ましく、あるいは低輝度の光源を含むことが好まし
いことがある。
【００１８】動作において、機械式ピッカ１００が、三
角形３００の最初の垂直走査を行うとき、三角形３００
から放出される強い再放射光照明が、周囲１００３を経
て修正センサ・アレイ３０２１によって容易に記録され
る。周囲の背景材料が蛍光を出さないので、修正センサ
・アレイ３０２１は、小さい修正照明光源３０１とあま
り感度が高くない光センサ３０２を使用した場合でも、
三角形３００から再放射された強い輝度情報を、シェル
フ１０２の背景材料からのあまり強くない反射光と区別
できることが好ましい。
角形３００の最初の垂直走査を行うとき、三角形３００
から放出される強い再放射光照明が、周囲１００３を経
て修正センサ・アレイ３０２１によって容易に記録され
る。周囲の背景材料が蛍光を出さないので、修正センサ
・アレイ３０２１は、小さい修正照明光源３０１とあま
り感度が高くない光センサ３０２を使用した場合でも、
三角形３００から再放射された強い輝度情報を、シェル
フ１０２の背景材料からのあまり強くない反射光と区別
できることが好ましい。
【００１９】このような動作において、光センサ３０２
は、バーコード３０００を読み取ることができるだけで
なく、場合によってはバーコード３０００が配置されて
いる任意の所与のテープの存在も検出できることが好ま
しい。これにより、機械式ピッカ１００が、シェルフ１
０２１内に配置されたテープまで導かれたとき、テープ
上のバーコード３０００から反射された輝度情報が、シ
ェルフ１０２１内のテープの存在を伝える。さらに、機
械式ピッカ１００が、例えばシェルフ１０２４の別の特
定のテープの位置まで導かれたとき、バーコード３００
０の１つから反射される輝度情報の欠如は、シェルフ１
０２４の指定位置に所望のテープがないことを示すこと
が好ましい。
は、バーコード３０００を読み取ることができるだけで
なく、場合によってはバーコード３０００が配置されて
いる任意の所与のテープの存在も検出できることが好ま
しい。これにより、機械式ピッカ１００が、シェルフ１
０２１内に配置されたテープまで導かれたとき、テープ
上のバーコード３０００から反射された輝度情報が、シ
ェルフ１０２１内のテープの存在を伝える。さらに、機
械式ピッカ１００が、例えばシェルフ１０２４の別の特
定のテープの位置まで導かれたとき、バーコード３００
０の１つから反射される輝度情報の欠如は、シェルフ１
０２４の指定位置に所望のテープがないことを示すこと
が好ましい。
【００２０】また、光センサ３０２は、バーコード３０
００を、その燐光性材料のためにより容易に読み取るこ
とができることが好ましい。しかしながら、バーコード
３０００を燐光性材料で構成する必要はないことに注意
されたい。また、燐光性撮像ターゲットは、任意の数の
様々な自動システムと共に使用することができることに
注意されたい。また、ロボット型溶接機、自動コンベヤ
・システム、自動カウンタなどのシステムは、本発明の
好ましい実施形態から利益を得ることができる。
００を、その燐光性材料のためにより容易に読み取るこ
とができることが好ましい。しかしながら、バーコード
３０００を燐光性材料で構成する必要はないことに注意
されたい。また、燐光性撮像ターゲットは、任意の数の
様々な自動システムと共に使用することができることに
注意されたい。また、ロボット型溶接機、自動コンベヤ
・システム、自動カウンタなどのシステムは、本発明の
好ましい実施形態から利益を得ることができる。
【００２１】また、図３は、直角三角形を利用して格納
シェルフに対する機械式ピッカの位置関係を決定するオ
ートチェンジャを示しているが、本発明は、そのような
位置と向きの決定方法を使用する自動システムに制限さ
れないことに注意されたい。本発明の代替の実施形態と
共に付加的なバーコードを含む様々な手段を使用するこ
とができる。
シェルフに対する機械式ピッカの位置関係を決定するオ
ートチェンジャを示しているが、本発明は、そのような
位置と向きの決定方法を使用する自動システムに制限さ
れないことに注意されたい。本発明の代替の実施形態と
共に付加的なバーコードを含む様々な手段を使用するこ
とができる。
【００２２】図４は、自動機械式光学アライメント・シ
ステムを示す。図１Ａ、図１Ｂおよび図３のオートチェ
ンジャと違い、図４の自動アライメント（alignment,位
置合せ、整列）・システム４０は、撮像装置の上でター
ゲット対象物を移動させる。対象物４１は、ブラケット
４２２によって操縦アーム４２上に保持される。対象物
４１は、既知の位置に配置された燐光性撮像ターゲット
４３を含む。操縦アーム４２は、対象物４１を静止光セ
ンサ４５を横切って移動させる。光センサ４５は、レン
ズ４６と光学アレイ４７を含む。照明光源４４が、燐光
性撮像ターゲット４３の光エネルギー源を提供する。対
象物４１が、光センサ４５の上を通過するとき、照明光
源４４からの光エネルギーが窓４８を通過する。この光
エネルギーが、燐光性撮像ターゲット４３によって吸収
され、続いて対象物４１が検出領域を移動するときに各
ターゲットから再放射される。コントローラ・ユニット
４９が、メモリ４９０を介して光学アレイ４７から輝度
情報を受け取る。対象物４１の位置と向きを計算するた
めに、メモリ４９０は、プロセッサ４９１に輝度情報を
送る。
ステムを示す。図１Ａ、図１Ｂおよび図３のオートチェ
ンジャと違い、図４の自動アライメント（alignment,位
置合せ、整列）・システム４０は、撮像装置の上でター
ゲット対象物を移動させる。対象物４１は、ブラケット
４２２によって操縦アーム４２上に保持される。対象物
４１は、既知の位置に配置された燐光性撮像ターゲット
４３を含む。操縦アーム４２は、対象物４１を静止光セ
ンサ４５を横切って移動させる。光センサ４５は、レン
ズ４６と光学アレイ４７を含む。照明光源４４が、燐光
性撮像ターゲット４３の光エネルギー源を提供する。対
象物４１が、光センサ４５の上を通過するとき、照明光
源４４からの光エネルギーが窓４８を通過する。この光
エネルギーが、燐光性撮像ターゲット４３によって吸収
され、続いて対象物４１が検出領域を移動するときに各
ターゲットから再放射される。コントローラ・ユニット
４９が、メモリ４９０を介して光学アレイ４７から輝度
情報を受け取る。対象物４１の位置と向きを計算するた
めに、メモリ４９０は、プロセッサ４９１に輝度情報を
送る。
【００２３】自動アライメント・システム４０の１つの
応用例は、機械加工済みのパター・ヘッドのレーザ・エ
ッチングを実現することができる。チタン、アルミニウ
ム、鋼などの固体金属のブロックが、光センサ４５の上
を通過するとき、燐光性撮像ターゲット４３が、対象物
４１の位置と向きを計算する輝度情報をコントローラ・
ユニット４９に提供することが好ましい。次に、コント
ローラ・ユニット４９は、操作アーム４２を制御して、
対象物４１をエッチング・レーザ（図示せず）の上の適
切な向きに位置決めすることが好ましい。正確に位置決
めした後で、エッチング・レーザが、機械加工済みの金
属ブロックに意匠または名前をエッチングすることが好
ましい。
応用例は、機械加工済みのパター・ヘッドのレーザ・エ
ッチングを実現することができる。チタン、アルミニウ
ム、鋼などの固体金属のブロックが、光センサ４５の上
を通過するとき、燐光性撮像ターゲット４３が、対象物
４１の位置と向きを計算する輝度情報をコントローラ・
ユニット４９に提供することが好ましい。次に、コント
ローラ・ユニット４９は、操作アーム４２を制御して、
対象物４１をエッチング・レーザ（図示せず）の上の適
切な向きに位置決めすることが好ましい。正確に位置決
めした後で、エッチング・レーザが、機械加工済みの金
属ブロックに意匠または名前をエッチングすることが好
ましい。
【００２４】本発明の代替の実施形態を、様々な自動化
システムに使用することもできることに注意されたい。
例えば、限定ではなく、光センサの上を通る対象物の数
をカウントするために、簡単なカウンタが、本発明の燐
光性撮像ターゲットを使用することが好ましい場合があ
る。図４を参照すると、対象物４１が、光センサ４５の
上を移動されるとき、撮像ターゲット４３から再放射さ
れた光エネルギーが、メモリ４９０を介した光学アレイ
４７からの再放射光照明として、プロセッサ４９１によ
って検出され受け取られることが好ましい。プロセッサ
４９１は、受け取った再放射光照明に応じて、光センサ
４５の上を通過した対象物の数を検出するカウンタを増
分できることが好ましい。したがって、そのような代替
の実施形態は、システムによって処理される対象物の数
を追跡することができる。
システムに使用することもできることに注意されたい。
例えば、限定ではなく、光センサの上を通る対象物の数
をカウントするために、簡単なカウンタが、本発明の燐
光性撮像ターゲットを使用することが好ましい場合があ
る。図４を参照すると、対象物４１が、光センサ４５の
上を移動されるとき、撮像ターゲット４３から再放射さ
れた光エネルギーが、メモリ４９０を介した光学アレイ
４７からの再放射光照明として、プロセッサ４９１によ
って検出され受け取られることが好ましい。プロセッサ
４９１は、受け取った再放射光照明に応じて、光センサ
４５の上を通過した対象物の数を検出するカウンタを増
分できることが好ましい。したがって、そのような代替
の実施形態は、システムによって処理される対象物の数
を追跡することができる。
【００２５】以上本発明の各実施例について説明した
が、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要
約を以下に列挙する。 [ １ ] 照明光源４４と、燐光性撮像ターゲット４
３と、前記燐光性撮像ターゲットから放射された輝度情
報を受け取る光学撮像センサ４５とを含む自動撮像シス
テム４０。 [ ２ ] 前記輝度情報を分析するプロセッサ４９１
をさらに含む[ １ ]に記載の自動撮像システム４０。 [ ３ ] 前記照明光源４４が、前記燐光性撮像ター
ゲット４３に対して移動する[ １ ]に記載の自動撮像
システム４０。 [ ４ ] 前記燐光性撮像ターゲット４３が、前記照
明光源４４に対して移動可能である[ １ ]に記載の自
動撮像システム４０。 [ ５ ] 前記燐光性撮像ターゲット４３が、対象物
４１に付けられている[１ ]に記載の自動撮像システム
４０。 [ ６ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１の位置を決定する[ ５]に記載の自動撮像システム４
０。 [ ７ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１ともう１つの対象物とのアライメントを決定する[
５ ]に記載の自動撮像システム４０。 [ ８ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１の存在を決定する[ ５]に記載の自動撮像システム４
０。 [ ９ ] 対象物４１を自動的に撮像する方法であっ
て、前記対象物に光照明４４を当てる段階と、前記対象
物を走査する段階と、前記放射光照明の一部分を前記対
象物上の燐光性ターゲット４３から再放射する段階と、
再放射された光照明を受け取る段階と、を含む方法。 [ １０ ] 前記走査する段階が、前記対象物４１を
横切って前記光照明４４を掃引する段階を含む[ ９ ]
に記載の方法。
が、実施例の理解を容易にするために、実施例ごとの要
約を以下に列挙する。 [ １ ] 照明光源４４と、燐光性撮像ターゲット４
３と、前記燐光性撮像ターゲットから放射された輝度情
報を受け取る光学撮像センサ４５とを含む自動撮像シス
テム４０。 [ ２ ] 前記輝度情報を分析するプロセッサ４９１
をさらに含む[ １ ]に記載の自動撮像システム４０。 [ ３ ] 前記照明光源４４が、前記燐光性撮像ター
ゲット４３に対して移動する[ １ ]に記載の自動撮像
システム４０。 [ ４ ] 前記燐光性撮像ターゲット４３が、前記照
明光源４４に対して移動可能である[ １ ]に記載の自
動撮像システム４０。 [ ５ ] 前記燐光性撮像ターゲット４３が、対象物
４１に付けられている[１ ]に記載の自動撮像システム
４０。 [ ６ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１の位置を決定する[ ５]に記載の自動撮像システム４
０。 [ ７ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１ともう１つの対象物とのアライメントを決定する[
５ ]に記載の自動撮像システム４０。 [ ８ ] 前記受け取った輝度情報が、前記対象物４
１の存在を決定する[ ５]に記載の自動撮像システム４
０。 [ ９ ] 対象物４１を自動的に撮像する方法であっ
て、前記対象物に光照明４４を当てる段階と、前記対象
物を走査する段階と、前記放射光照明の一部分を前記対
象物上の燐光性ターゲット４３から再放射する段階と、
再放射された光照明を受け取る段階と、を含む方法。 [ １０ ] 前記走査する段階が、前記対象物４１を
横切って前記光照明４４を掃引する段階を含む[ ９ ]
に記載の方法。
【００２６】
【発明の効果】本発明では、燐光性ターゲットの燐光特
性のため、強い帰還信号が有利に生成され、したがっ
て、光センサが再放射光を記録するのが容易になる。
性のため、強い帰還信号が有利に生成され、したがっ
て、光センサが再放射光を記録するのが容易になる。
【図１Ａ】従来技術のオートチェンジャを示すブロック
図である。
図である。
【図１Ｂ】色付き撮像ターゲットと共に使用される図１
Ａのオートチェンジャのピック機構および撮像システム
を示す詳細なブロック図である。
Ａのオートチェンジャのピック機構および撮像システム
を示す詳細なブロック図である。
【図２Ａ】本発明の好ましい実施形態によって構成され
た燐光性撮像ターゲットの拡大図である。
た燐光性撮像ターゲットの拡大図である。
【図２Ｂ】従来技術による色付き撮像ターゲットの拡大
図である。
図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態により構成されたオ
ートチェンジャを示すブロック図である。
ートチェンジャを示すブロック図である。
【図４】本発明の好ましい実施形態により構成された自
動機械式アライメント・システムを示すブロック図であ
る。
動機械式アライメント・システムを示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
４０ 自動撮像システム
４３ 燐光性撮像ターゲット
４４ 照明光源
４５ 光学撮像センサ
４９１ プロセッサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ポール・シー・コッフィン
アメリカ合衆国コロラド州80524，フォー
ト・コリンズ，セラモント・ドライブ
1816
(72)発明者 マイケル・ジェイ・チャロナー
アメリカ合衆国コロラド州80526，フォー
ト・コリンズ，ハル・ストリート 1813
Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA20 BB28 BB30 CC03
DD02 DD05 FF04 GG07 JJ02
JJ25 MM07 PP15 PP25 QQ25
QQ31
5C022 AA03 AB15 AB63 AC27 CA00
5C054 AA09 CA04 CC05 CF07 CG06
CH03 EA01 FF07 HA04
Claims (10)
- 【請求項１】 照明光源と、 燐光性撮像ターゲットと、 前記燐光性撮像ターゲットから放射された輝度情報を受
け取る光学撮像センサとを含む自動撮像システム。 - 【請求項２】 前記輝度情報を分析するプロセッサをさ
らに含む請求項１に記載の自動撮像システム。 - 【請求項３】 前記照明光源が、前記燐光性撮像ターゲ
ットに対して移動する請求項１に記載の自動撮像システ
ム。 - 【請求項４】 前記燐光性撮像ターゲットが、前記照明
光源に対して移動可能である請求項１に記載の自動撮像
システム。 - 【請求項５】 前記燐光性撮像ターゲットが、対象物に
付けられている請求項１に記載の自動撮像システム。 - 【請求項６】 前記受け取った輝度情報が、前記対象物
の位置を決定する請求項５に記載の自動撮像システム。 - 【請求項７】 前記受け取った輝度情報が、前記対象物
ともう１つの対象物とのアライメントを決定する請求項
５に記載の自動撮像システム。 - 【請求項８】 前記受け取った輝度情報が、前記対象物
の存在を決定する請求項５に記載の自動撮像システム。 - 【請求項９】 対象物を自動的に撮像する方法であっ
て、 前記対象物に光照明を当てる段階と、 前記対象物を走査する段階と、 前記放射光照明の一部分を前記対象物上の燐光性ターゲ
ットから再放射する段階と、 再放射された光照明を受け取る段階と、 を含む方法。 - 【請求項１０】 前記走査する段階が、 前記対象物を横切って前記光照明を掃引する段階を含む
請求項９に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/886444 | 2001-06-21 | ||
| US09/886,444 US7408634B2 (en) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | Automated imaging with phosphorescent imaging targets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106811A true JP2003106811A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=25389060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002178205A Pending JP2003106811A (ja) | 2001-06-21 | 2002-06-19 | 燐光性撮像ターゲットによる自動撮像システムおよび、その方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7408634B2 (ja) |
| EP (1) | EP1271388A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003106811A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7539786B2 (en) * | 2005-08-17 | 2009-05-26 | International Business Machines Corporation | Method for simulating cartridge changes in import/export station slots in an automated data storage library |
| US9514436B2 (en) * | 2006-09-05 | 2016-12-06 | The Nielsen Company (Us), Llc | Method and system for predicting audience viewing behavior |
| US8503277B1 (en) * | 2011-03-02 | 2013-08-06 | Vladimir Repin | Photo/light based data storage, distribution and simultaneous data access for multi-processor system |
| US10185559B2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-01-22 | Entit Software Llc | Documentation notification |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5882330A (en) * | 1984-05-25 | 1999-03-16 | Lemelson; Jerome H. | Drugs and methods for treating diseases |
| US4945429A (en) | 1988-01-27 | 1990-07-31 | Storage Technology Corporation | Data security arrangement for an automated magnetic tape cartridge library system |
| US5611958A (en) | 1993-05-11 | 1997-03-18 | Hitachi Maxell, Ltd. | Infrared phosphor and material having latent images and optical reading system using said phosphor |
| EP0700980B1 (en) | 1994-03-17 | 1999-11-17 | Hitachi Maxell, Ltd. | PHOSPHOR, PHOSPHOR COMPOSITION and FLUORESCENT MARK CARRIER |
| JP3632773B2 (ja) | 1994-03-25 | 2005-03-23 | 日立マクセル株式会社 | 光学式の検知用マーク |
| US5544146B1 (en) | 1994-08-24 | 1998-03-03 | Hewlett Packard Co | Cartridge handling system |
| US5644559A (en) | 1995-01-04 | 1997-07-01 | Hewlett-Packard Company | Flip latch assembly for media autochanger |
| US5682096A (en) | 1995-01-05 | 1997-10-28 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for monitoring operating positions of a media autochanger |
| JPH0933208A (ja) | 1995-07-25 | 1997-02-07 | Toshiba Corp | 切手類検知ユニットの調整装置及びそのユニットの調整方法 |
| JPH0950475A (ja) | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Hitachi Maxell Ltd | マーク検出方法および装置 |
| DE69735943T2 (de) * | 1996-11-26 | 2007-01-04 | Assembléon N.V. | Methode zum anordnen von bauteilen auf einem träger mit kalibrierungsverfahren und vorrichtung dafür |
| JPH10162471A (ja) * | 1996-11-26 | 1998-06-19 | Fujitsu Ltd | ライブラリ装置における位置制御装置および方法 |
| US6091563A (en) * | 1997-09-26 | 2000-07-18 | Iomega Corporation | Latent illuminance discrimination marker system for data storage cartridges |
| JP3426953B2 (ja) | 1998-03-05 | 2003-07-14 | 三菱重工業株式会社 | セグメント位置検知装置 |
| US6160786A (en) | 1998-03-20 | 2000-12-12 | Hewlett-Packard Company | Cartridge engaging assembly with rack drive thumb actuator system |
| US6296189B1 (en) | 1998-08-26 | 2001-10-02 | Spectra Science Corporation. | Methods and apparatus employing multi-spectral imaging for the remote identification and sorting of objects |
| US6118598A (en) | 1999-04-13 | 2000-09-12 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for setting focus in an imaging device |
| US6366707B1 (en) | 1999-04-13 | 2002-04-02 | Hewlett-Packard Company | Imaging apparatus alignment system and method |
| US6164543A (en) | 1999-04-13 | 2000-12-26 | Hewlett-Packard Company | Method of deciphering bar codes |
| US6265705B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-07-24 | Hewlett-Packard Company | Alignment apparatus and method for an imaging system |
| US6246642B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-06-12 | Hewlett-Packard Company | Automated optical detection system and method |
| EP1045330A3 (en) | 1999-04-13 | 2001-11-14 | Hewlett-Packard Company, A Delaware Corporation | Low power illuminator |
| US6194697B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-02-27 | Hewlett-Packard Company | Calibration system for an imaging apparatus and method |
| US6331714B1 (en) | 1999-04-13 | 2001-12-18 | Hewlett-Packard Company | Guidance system and method for an automated media exchanger |
| US6531283B1 (en) * | 2000-06-20 | 2003-03-11 | Molecular Staging, Inc. | Protein expression profiling |
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2001
- 2001-06-21 US US09/886,444 patent/US7408634B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-19 JP JP2002178205A patent/JP2003106811A/ja active Pending
- 2002-06-20 EP EP02254313A patent/EP1271388A3/en not_active Withdrawn
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