JP2005183148A - 照明装置及び仕分けシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の光源が一面に設けられた基板等が、被照明物を載置する載置面に対して傾斜するように配されても、基板等からの出射光にて照明される載置面の明るさを略均一にできる照明装置及び該照明装置を備える仕分けシステムの提供。
【解決手段】 照明装置は、複数の光源７４を基板７の下端部７２側より上端部７１側に多く配した。また、基板７の上端部７１側にある光源７４に供給される電力を、基板７の下端部７２側にある光源７４に供給される電力より大きくした。また、導光板を備え、導光板に設けた複数の反射手段を導光板の他側より一側に多く配した。仕分けシステムは、前述した照明装置を備え、基板７の上端部７１側又は導光板の一側と載置面１０との距離が、基板７の下端部７２側又は導光板の他側と載置面１０との距離より長くなるように基板７又は導光板を配した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、パネル状をなす照明装置、及びこの照明装置を備える仕分けシステムに関する。

載置面に載置された被仕分物を載置面の上側から撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像した被仕分物の画像をデータ処理することにより、形、大きさ等に基づいて被仕分物の種類を検出する画像処理装置とを備え、複数の被仕分物を種類別に仕分けする仕分けシステムがある。

このような仕分けシステムは、被仕分物の種類を画像処理装置によって確実に検出するために、撮像装置が撮像した画像に被仕分物が鮮明に写されている必要がある。このため、前述した仕分けシステムは、載置面に載置された被仕分物を照明する照明装置を備えている。

この照明装置は、自らの出射光により被仕分物の影が載置面上にできないようにするために、例えば、複数の発光ダイオードを基板の一面に均等に配設したパネル状をなす面光源を有する構成とされ、基板は、撮像装置の撮像範囲との干渉を防止するために、載置面の斜め上から照明するように、つまり、載置面に対して傾斜するように配設されている。

また、照明装置として、特許文献１に面光源装置が開示されている。該面光源装置は、光源に対向する一側からの入射光を背面に形成した反射手段により反射して表面より出射する矩形の導光板を備え、前記反射手段は、不連続に配置された複数の微少溝であり、表面からの出射光を均一化するために一側より他側に多く配置してある。

さらに、特許文献２には、矩形の導光板と、該導光板内に光を入射する光源とを備える照明装置が開示されている。導光板の一側の縁端部には、他側の縁端部に向けて入射光を反射させる壁面を有する凹部が複数形成され、一側の縁端部の一端と他側の縁端部の一端とに連なる縁端部には、一側の縁端部に向けて光を出射するように配された光源に対向する光入射面部が形成され、導光板の背面には、他側の縁端部に向けて進行する入射光を表面から出射させるように反射する複数の傾斜面が形成されている。
特開２００２−２６７８４９号公報 特開２００３−８６０１６号公報

しかしながら、前述の発光ダイオードを基板の一面に均等に配設したパネル状をなす面光源を有する構成とした照明装置は、基板の一端部側から載置面までの距離と、基板の他端部側から載置面までの距離とが異なる。このため、載置面は、基板との距離が短い部分が明るく、基板との距離が長い部分が暗くなって載置面の明るさが均一にならず、画像処理装置による被仕分物の検出精度が悪くなるという問題があった。

なお、前述した特許文献１に開示された面光源装置、又は特許文献２に開示された照明装置は、表面からの出射光を均一化するための構成であるため、これらの面光源装置又は照明装置を前述した仕分けシステムの照明装置として用いても、前述の問題が発生する。

このような問題は、仕分けシステムに特有の問題ではなく、載置面に載置された被仕分物を載置面の上側から撮像装置にて撮像し、該撮像装置が撮像した被仕分物の画像をデータ処理する画像処理装置において、載置面に対して傾斜する基板又は導光板等を備える照明装置により、載置面に載置された被仕分物を照明するように構成された場合に問題となる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、一面に複数の光源が設けられた基板又は導光板の輝度を、基板又は導光板の他端部側より一端部側を高く構成することにより、照明対象に対して基板又は導光板を傾斜して設けた場合でも、照明対象の明るさを略均一にすることができる照明装置を提供することを目的とする。

また本発明は、載置面に載置された被仕分物を前述の照明装置にて照明することによって載置面の明るさを略均一にし、画像処理装置による被仕分物の検出精度を高めた仕分けシステムを提供することを目的とする。

第１発明に係る照明装置は、複数の光源を基板の一面に設けてある照明装置において、前記基板の一端部側に位置する前記光源を、前記基板の他端部側に位置する前記光源より多くしてあることを特徴とする。

第１発明においては、基板の一端部側の光源を、基板の他端部側の光源より多くしてあるから、基板の一面側の輝度は、基板の一端部側で高く、基板の他端部側で低くなる。照明対象に対して、基板の一端部側が、基板の他端部側より遠くなるように基板を配し、輝度の差を適切に設定した場合には、照明対象に到達する位置において、基板の一端部側から出射される出射光は、基板の他端部側から出射される出射光より弱まり、基板の他端部側から出射される出射光と略同じ強さになる。

第２発明に係る照明装置は、電源から供給される電力の大小に応じて輝度が変化する複数の光源を基板の一面に設けてある照明装置において、前記基板の一端部側に位置する前記光源に供給される電力を、前記基板の他端部側に位置する前記光源に供給される電力より大きくする手段を備えることを特徴とする。

第２発明においては、光源は、電源から供給される電力の大小に応じて輝度が変化する。基板の一端部側に位置する光源に供給される電力を、基板の他端部側に位置する光源に供給される電力より大きくするから、基板の一面側の輝度は、基板の一端部側で高く、基板の他端部側で低くなる。

第３発明に係る照明装置は、一側からの入射光を、一面に形成された複数の反射手段により反射して他面から出射するように導く導光板を備える照明装置において、前記一側に位置する前記反射手段を、他側に位置する前記反射手段より多くしてあることを特徴とする。

第３発明においては、一側からの入射光は、一面に設けられた複数の反射手段により反射され、他面から出射される。反射手段は、他側より一側に多く配してあるから、一側からの入射光は他側よりも一側で多く反射され、導光板の他面の輝度は、一側で高く、他側で低くなる。

第４発明に係る仕分けシステムは、載置面に載置された被仕分物を照明する照明装置と、前記被仕分物を撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像した画像を画像処理する画像処理装置とを備え、該画像処理装置の画像処理により複数の被仕分物を仕分けする仕分けシステムにおいて、前記照明装置は、第１発明又は第２発明に記載された照明装置であり、前記基板の前記一端部側と前記載置面との距離が前記基板の前記他端部側と前記載置面との距離より長くなるように前記基板を前記載置面に対して傾斜して設けてあることを特徴とする。

第４発明においては、第１発明又は第２発明に記載の照明装置を備え、輝度が高い一端部側が、輝度が低い他端部側よりも載置面から遠くなるように基板を載置面に対して傾斜して設けてあるから、輝度の差を適切に設定した場合には、載置面に到達する位置において、基板の一端部側から出射される出射光は、基板の他端部側から出射される出射光より弱まり、基板の他端部側から出射される出射光と略同じ強さになる。

第５発明に係る仕分けシステムは、載置面に載置された被仕分物を照明する照明装置と、前記被仕分物を撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像した画像を画像処理する画像処理装置とを備え、該画像処理装置の画像処理により複数の被仕分物を仕分けする仕分けシステムにおいて、前記照明装置は、第３発明に記載された照明装置であり、前記導光板の前記一側と前記載置面との距離が前記導光板の前記他側と前記載置面との距離より長くなるように前記導光板を前記載置面に対して傾斜して設けてあることを特徴とする。

第５発明においては、第３発明に記載の照明装置を備え、輝度が高い一側が、輝度が低い他側よりも載置面から遠くなるように導光板を載置面に対して傾斜して設けてあるから、輝度の差を適切に設定した場合には、載置面に到達する位置において、導光板の他面の一側から出射される出射光は、導光板の他面の他側から出射される出射光より弱まり、導光板の他面の他側から出射される出射光と略同じ強さになる。

本発明に係る照明装置においては、基板の一面側の輝度を、基板の他端部側より基板の一端部側が高くなるように構成してある、又は導光板の他面の輝度を、導光板の他側より導光板の一側が高くなるように構成してあるから、照明対象に対して、基板の一端部側又は導光板の一側が、基板の他端部側又は導光板の他側より遠くなるように基板又は導光板を配し、輝度の差を適切に設定した場合には、基板の一面側又は導光板の他面から出射される出射光は、照明対象に到達する位置で略均一の強さとなり、照明対象の明るさが略均一になる。

また本発明に係る仕分けシステムにおいては、前述した照明装置を備え、輝度が高くなる部分が、輝度が低くなる部分よりも載置面から遠くなるように基板又は導光板を載置面に対して傾斜して設けてあるから、輝度の差を適切に設定することにより、載置面の明るさが略均一になり、画像処理装置による被仕分物の検出精度を高めることができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

実施の形態１
図１は、本発明に係る照明装置を備え、形、大きさ等に基づいて被仕分物を仕分けする本発明に係る仕分けシステムの要部の構成を示す模式図であり、図２は、本発明に係る照明装置の近傍の構成を示す模式図である。

図において１２はベルトコンベアであり、ベルトコンベア１２は、矩形をなす複数のトレイ１が並設されて平面視において環状をなすように構成されたものであり、所定の速度で一方向へ周回するようになされている。トレイ１の上面は、被仕分物２を載置する載置面１０とされ、トレイ１夫々は、移動方向に略直交する横方向での一端部を支点として他端部が所定の角度だけ上側へ揺動するように構成され、トレイ１の他端部が上側へ揺動した場合には、そのトレイ１の載置面１０に載置された被仕分物２がトレイ１の一端部側に滑り落ちるようにしてある。

ベルトコンベア１２の所定位置には、ベルトコンベア１２の周回方向に沿って複数の収納部３，３，…が設けられ、該収納部３，３，…に被仕分物２を仕分して収納するために、トレイ１の他端部を押し上げる複数の押上手段（図示せず）を備えた仕分け装置４も設けられている。仕分け装置４は、仕分け制御信号の入力により、被仕分物２を、対応する収納部３に収納すべく、何れかの押上手段を作動させるように構成されている。

また、ベルトコンベア１２の上側には、撮像装置５が設けられ、撮像装置５は、載置面１０に載置された被仕分物２を撮像する。撮像装置５が撮像した画像は、画像データとして画像処理装置６に出力され、画像処理装置６は、入力された画像データをデータ処理することにより、形、大きさ等に基づいて被仕分物２の種類を検出し、検出した結果に応じた仕分け制御信号を仕分け装置４に出力する。

以上の構成により、載置面１０に載置された被仕分物２は、ベルトコンベア１２により移動され、撮像装置５の下側に位置した場合に、撮像装置５により撮像される。撮像装置５は、撮像した画像を画像データとして画像処理装置６に出力し、画像処理装置６は、入力された画像データをデータ処理することにより、撮像された被仕分物２の種類を検出すると共に、検出結果に応じた仕分け制御信号を仕分け装置４に出力する。仕分け装置４は、種類を検出した被仕分物２を、対応する収納部３に収納すべく、入力された仕分け制御信号に基づいて、種類を検出した被仕分物２が載置されたトレイ１の他端部を何れかの押上手段により押し上げる。トレイ１の他端部が押し上げられることにより、載置面１０に載置された被仕分物２がトレイ１の一端部側に滑り落ち、対応する収納部３の中に収納される。

前述した撮像装置５の近傍には、載置面１０に載置された被仕分物２を鮮明に撮像するために、本発明に係る照明装置が設けられている。該照明装置は、複数の光源を基板７の一面７０に設けてあり、基板７は、撮像装置５の撮像範囲（図２において２点鎖線で図示）との干渉を防止するために、載置面１０の斜め上から照明するように、つまり、載置面１０に対して傾斜するように配されている。このため、基板７の上端部７１と載置面１０との距離Ｌ１が、基板７の下端部７２と載置面１０との距離Ｌ２より長くなっている。

図３は、基板７の一面７０に設けられた光源の配設位置を説明する説明図である。

基板７の一面７０には、前述の光源である複数の発光ダイオード７４，７４，…が設けられ、発光ダイオード７４，７４，…からの出射光により載置面１０に載置された被仕分物２を照明する。発光ダイオード７４，７４，…は、基板７の一面７０側の輝度を、下端部７２側より上端部７１側を高くするために、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて縦方向のピッチＰが次第に狭くなるように配され、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数を、基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数より多くしてある。

なお、光の強さは、光源からの距離の２乗に反比例するから、基板７の一面７０側の輝度は、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて、載置面１０との距離の２乗に応じて高くなるように設定され、基板７の一面７０側からの出射光により照明される載置面１０の明るさが略均一になるようにしてある。

このような基板７を備える照明装置にて、載置面１０に載置された被仕分物２を照明することにより、載置面１０の明るさが略均一になると共に、撮像装置５は、被仕分物２を鮮明に撮像することができる。載置面１０の明るさが略均一になるから、画像処理装置６による被仕分物２の検出精度が高まる。

実施の形態２
図４は、実施の形態２の照明装置の要部の構成を示す回路図である。

基板７の一面７０には、供給される電力の大小に応じて輝度が変化する複数の発光ダイオード７４，７４，…が均等に配設されている。発光ダイオード７４，７４，…は、横方向の一列が一単位を構成し、この一単位を構成する発光ダイオード７４，７４，…は、互いに並列に接続されている。電源７５には、複数の単位の発光ダイオード７４，７４，…が並列に接続され、一単位を構成する発光ダイオード７４，７４，…と電源７５との間には、夫々抵抗Ｒ１，Ｒ２，…が直列に接続されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２，…は、基板７の一面７０側の輝度を、下端部７２側より上端部７１側を高くするために、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて次第に小さなものが用いられ、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給される電力を、基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給される電力より大きくする手段として機能する。

なお、実施の形態１と同様に、基板７の一面７０側の輝度は、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて、載置面１０との距離の２乗に応じて高くなるように設定され、基板７の一面７０側からの出射光により照明される載置面１０の明るさが略均一になるようにしてある。

このような構成により、電源７５から発光ダイオード７４，７４，…に電力が供給された場合には、発光ダイオード７４，７４，…が発光する。前述したように、発光ダイオード７４，７４，…は、横方向の一列が一単位とされ、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給する電力を、基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給する電力より大きくするように構成してあるから、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の輝度が、基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の輝度より高くなり、基板７の一面７０側の輝度は、基板７の下端部７２側より基板７の上端部７１側が高くなる。

その他の構成及び作用は、前述した実施の形態１と同様のため、対応する構成部材に同一の参照符号を付し、その構成及び作用の説明を省略する。

実施の形態３
図５は、実施の形態３の照明装置の要部の構成を示す模式図である。

図において８は導光板であり、導光板８は、一側８１からの入射光を一面８３に設けられた複数の反射手段８０，８０，…により反射して他面８７から出射させるように導く透光性を有する矩形の板であり、撮像装置５の撮像範囲（図５において２点鎖線で図示）との干渉を防止するために、載置面１０の斜め上から照明するように、つまり、載置面１０に対して傾斜するように配されている。このため、実施の形態１の基板７と同様に、導光板８の上端部８４と載置面１０との距離Ｌ１が、導光板８の下端部８５と載置面１０との距離Ｌ２より長くなっている。

導光板８の内部に光を入射する光源８２は、導光板８の上端部８４側である一側８１に対向するように設けられている。なお、光源８２は、特に限定されず、例えば、蛍光灯等の線状光源、発光ダイオード等の点光源を用いることができる。光源８２として蛍光灯を使用する場合は、出射光のちらつきに起因する画像処理装置６の検出精度の低下を防止するために高周波で点灯させるほうがよい。

一側８１からの入射光を反射する前述の反射手段８０，８０，…は、一面８３に凹設され、断面が略直角三角形をなす複数の不連続な微少溝であり、入射光を他面８７に反射するために一側８１のほうに設けられた反射面と、他側８６のほうに設けられ、一面８３に略直交するように形成された立面とで構成されている。

このような反射手段８０，８０，…は、図６に示すように、導光板８の他面８７の輝度を、下端部８５側より上端部８４側を高くするために、導光板８の下端部８５側より導光板８の上端部８４側に多く配されている。

このような構成により、光源８２から出射された光は一側８１から入射され、一側８１からの入射光は、導光板８内を他側８６に向けて進行する。導光板８内を進行する入射光は、反射手段８０，８０，…の反射面により反射され、他面８７から出射される。反射手段８０，８０，…は、導光板８の下端部８５側より導光板８の上端部８４側に多く配されているから、導光板８内を進行する入射光は、導光板８の上端部８４側で多く反射され、導光板８の他面８７の輝度は、下端部８５側より上端部８４側が高くなる。

その他の構成及び作用は、前述した実施の形態１と同様のため、対応する構成部材に同一の参照符号を付し、その構成及び作用の説明を省略する。

以上、本発明に係る照明装置又は仕分けシステムについて、実施の形態１、２又は３に示した構成に基づいて説明したが、本発明に係る照明装置又は仕分けシステムは、前述した実施の形態１、２又は３に示した構成に限らず、本発明の趣旨に逸脱しない範囲にて一部の構成を削除又は変更することも可能である。

例えば、実施の形態１では、基板７に配設される発光ダイオード７４，７４，…を図３に示したように、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて、基板７の上端部７１側となる１つの発光ダイオード７４を、基板７の下端部７２側となる２つのダイオード７４，７４の横方向の中間に対応する位置に配したが、図７に示すように、発光ダイオード７４，７４，…を横方向及び縦方向に一列に並ぶように配してもよい。

また、基板７に配設される発光ダイオード７４，７４，…は、図３に示したように、縦方向のピッチＰが次第に狭くなるように配してあるが、発光ダイオード７４，７４，…の配設位置は図３に示したものに限らず、図８に示すように、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて、横方向のピッチＳを次第に狭くなるように配してもよい。また基板７の下端部７２から上端部７１にかけて、縦方向のピッチＰ及び横方向のピッチＳを次第に狭くなるように配することも可能である。

また、図９に示すように、発光ダイオード７４，７４，…の縦方向のピッチＰ及び横方向のピッチＳを変更せずに、倒立した略台形又は略三角形をなすように配設してもよく、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数が基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数より多くなるように配され、基板７の一面７０側の輝度が、基板７の下端部７２側より基板７の上端部７１側が高くなるように構成されていればよい。

また、発光ダイオード７４，７４，…の縦方向のピッチＰを、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて次第に狭くなるようにしたが、基板７の下端部７２から上端部７１にかけて一部分のピッチＰを変更しない又は広くするようにしても、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数が基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…の数より多くなるように配され、基板７の一面７０側の輝度が、基板７の下端部７２側より基板７の上端部７１側が高くなるように構成されていればよい。

また、基板７の一面に配設される光源を発光ダイオード７４，７４，…としたが、光源は、発光ダイオード７４，７４，…に限らず、他の光源、例えば蛍光灯、電球等を用いてもよい。光源として蛍光灯を使用する場合は、出射光のちらつきに起因する画像処理装置６の検出精度の低下を防止するために高周波で点灯させるほうがよい。また、光源として電球を使用する場合は、同様の理由により直流の電流で点灯させるほうがよい。

また、実施の形態２では、基板７の上端部７１側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給される電力を、基板７の下端部７２側に位置する発光ダイオード７４，７４，…に供給される電力より大きくする手段として抵抗Ｒ１，Ｒ２，…を用いたが、前述の手段は抵抗Ｒ１，Ｒ２，…に限らない。

また、実施の形態３では、導光板８の反射手段８０，８０，…を、一面８３に凹設され、断面が略直角三角形をなす複数の不連続な微少溝としたが、反射手段８０，８０，…はこのような微少溝に限らず、一側８１からの入射光を他面８７から出射するように反射させる手段であればよい。

さらに、実施の形態１、２又は３では、基板７又は導光板８の数を１個としているが、基板７又は導光板８の数は、１個に限らず、２個以上用いてもよい。

本発明に係る仕分けシステムの要部の構成を示す模式図である。 本発明に係る照明装置の近傍の構成を示す模式図である。 基板の一面に設けられた光源の配設位置を説明する説明図である。 実施の形態の照明装置の要部の構成を示す回路図である。 実施の形態の照明装置の要部の構成を示す模式図である。 導光板の反射手段の配置を説明する説明図である。 発光ダイオードの配設位置の他の実施の形態を説明する説明図である。 発光ダイオードの配設位置の他の実施の形態を説明する説明図である。 発光ダイオードの配設位置の他の実施の形態を説明する説明図である。

符号の説明

２ 被仕分物
５ 撮像装置
６ 画像処理装置
７ 基板
８ 導光板
１０ 載置面
７０ 一面
７１ 上端部（一端部）
７２ 下端部（他端部）
７４ 発光ダイオード（光源）
７５ 電源
８０ 反射手段
８１ 一側
８２ 光源
８３ 一面
８６ 他側
８７ 他面

Claims (5)

1. 複数の光源を基板の一面に設けてある照明装置において、
   前記基板の一端部側に位置する前記光源を、前記基板の他端部側に位置する前記光源より多くしてあることを特徴とする照明装置。
2. 電源から供給される電力の大小に応じて輝度が変化する複数の光源を基板の一面に設けてある照明装置において、
   前記基板の一端部側に位置する前記光源に供給される電力を、前記基板の他端部側に位置する前記光源に供給される電力より大きくする手段を備えることを特徴とする照明装置。
3. 一側からの入射光を、一面に形成された複数の反射手段により反射して他面から出射するように導く導光板を備える照明装置において、
   前記一側に位置する前記反射手段を、他側に位置する前記反射手段より多くしてあることを特徴とする照明装置。
4. 載置面に載置された被仕分物を照明する照明装置と、前記被仕分物を撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像した画像を画像処理する画像処理装置とを備え、該画像処理装置の画像処理により複数の被仕分物を仕分けする仕分けシステムにおいて、
   前記照明装置は、請求項１又は２に記載された照明装置であり、
   前記基板の前記一端部側と前記載置面との距離が前記基板の前記他端部側と前記載置面との距離より長くなるように前記基板を前記載置面に対して傾斜して設けてあることを特徴とする仕分けシステム。
5. 載置面に載置された被仕分物を照明する照明装置と、前記被仕分物を撮像する撮像装置と、該撮像装置が撮像した画像を画像処理する画像処理装置とを備え、該画像処理装置の画像処理により複数の被仕分物を仕分けする仕分けシステムにおいて、
   前記照明装置は、請求項３に記載された照明装置であり、
   前記導光板の前記一側と前記載置面との距離が前記導光板の前記他側と前記載置面との距離より長くなるように前記導光板を前記載置面に対して傾斜して設けてあることを特徴とする仕分けシステム。

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