JP2009212549A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高速で連続的に移動する対象物をグローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子で撮像して画像化する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that captures an image of an object that moves continuously at high speed using a global shutter type area imaging device.
製造ラインを連続して高速に流れる対象物、例えば書籍のようなオフセット印刷物・フィルム・樹脂板など、の検査には、撮像素子としてCCDラインセンサを備えたラインカメラが従来使用されている。ラインカメラは、高速で移動する対象物の主走査方向の画像をCCDラインセンサでスキャン(撮像)し、対象物が一定距離移動する毎にCCDラインセンサがスキャンした画像を読み出して、各画像を順番に並べていくことにより全体の画像を形成させて出力する。 A line camera equipped with a CCD line sensor as an image pickup device has been conventionally used for inspecting an object that flows continuously through a production line at high speed, such as an offset printed material such as a book, a film, and a resin plate. The line camera scans (images) an image of an object moving at high speed in the main scanning direction with a CCD line sensor, reads out the image scanned by the CCD line sensor every time the object moves a certain distance, The entire image is formed and output by arranging them in order.
また、CCDラインセンサを用いた検査装置としては、例えば、高速で走行するウエブ(輪転印刷用の巻き取り紙)に印刷されたカラーの絵柄をプリズムによりR、G、Bの画像に分光させて、各色の画像を高速型モノクロCCDで撮像することで印刷汚れを正確に検出する印刷物の汚れ検査装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
CCDラインセンサは、受光素子で発生した電荷が所定のタイミングで転送用素子に移動され、転送用素子に移動された電荷がバケツリレーのように隣の転送用素子に順次移動されて、一番端の転送用素子から1ラインの画像データが1画素ずつ取り出される。そのため、1ライン分のデータ(蓄積電荷)を全て読み出してしまわないと次のデータを読み出すことができず、CCDラインセンサで画像を撮像するためには、ある程度の時間が必要である。また、1ラインの画素数が多いCCDラインセンサほど、データの読み出しに時間が必要である。 In the CCD line sensor, the charge generated in the light receiving element is moved to the transfer element at a predetermined timing, and the charge moved to the transfer element is sequentially moved to the adjacent transfer element like a bucket relay. One line of image data is taken out pixel by pixel from the end transfer element. Therefore, the next data cannot be read unless all the data (accumulated charge) for one line is read out, and a certain amount of time is required to capture an image with the CCD line sensor. In addition, a CCD line sensor having a larger number of pixels per line requires more time to read data.
一方、オフセット印刷物・フィルム・樹脂板などの製造ラインでは、近時、対象物の移動速度が更に高速化されつつあるが、対象物の移動速度がCCDラインセンサの動作時間よりも高速であると、CCDラインセンサを備えたラインカメラでの撮像が間に合わなくなり、対象物を検査できない場合があった。 On the other hand, in the production line for offset printed matter, film, resin plate, etc., the moving speed of the object has recently been further increased, but the moving speed of the object is faster than the operating time of the CCD line sensor. In some cases, an image cannot be inspected by a line camera equipped with a CCD line sensor, and the object cannot be inspected.
この問題を解決するためには、画素数が少なく短時間でデータの読み出すことができるCCDラインセンサを複数使用する必要がある。しかしながら、CCDラインセンサは、コピー・FAX・スキャナなど多画素化のニーズが強い商品に主に使用され、画素数が少ないCCDラインセンサを使用する商品が少なくなっているため、画素数が少ないCCDラインセンサの生産量が減少している。また、画素数が少ないCCDラインセンサは主として特殊用途向けに製造されているため、民生用途向けのものに比べて非常に高価であるという問題があった。 In order to solve this problem, it is necessary to use a plurality of CCD line sensors having a small number of pixels and capable of reading data in a short time. However, CCD line sensors are mainly used for products with strong needs for multi-pixels such as copying, faxing, and scanners, and because there are fewer products that use CCD line sensors with a small number of pixels, a CCD with a small number of pixels. The production volume of line sensors is decreasing. In addition, since the CCD line sensor with a small number of pixels is mainly manufactured for a special purpose, there is a problem that it is very expensive as compared with a consumer type.
そこで、本発明は、高速で連続的に移動する対象物を確実に撮像することができる撮像装置を安価に提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can reliably image an object that moves continuously at high speed at low cost.
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。 The present invention has the following configuration as means for solving the above problems.
(1)副走査方向に移動する対象物を連続的に撮像する撮像装置であって、
主走査方向の所定領域を撮像するライン状撮像エリアが副走査方向に連続して複数設定されたグローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子と、
前記エリア型撮像素子の1行以上の特定ラインに対して、前記対象物の未撮像領域が対向する毎に、前記エリア型撮像素子に前記対象物を撮像させて、前記特定ラインが撮像した画像をライン毎に読み出す制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
(1) An imaging device that continuously images an object moving in the sub-scanning direction,
A global shutter type area-type image sensor in which a plurality of line-shaped imaging areas for imaging a predetermined area in the main scanning direction are set continuously in the sub-scanning direction;
Each time the unimaged area of the object is opposed to one or more specific lines of the area-type image sensor, the area-type image sensor images the object, and the image is captured by the specific line. Control means for reading out line by line;
It is provided with.
この構成においては、撮像装置はエリア型撮像素子の1行以上の特定ラインに対して、前記対象物の未撮像領域が対向する毎に対象物を撮像して、エリア型撮像素子の特定ラインが撮像した画像をライン毎に読み出す。したがって、エリア型撮像素子は、特定ラインの画像を連続的に撮像するので、ライン状撮像エリアで対象物の主走査方向の画像を確実に撮像することができ、またエリア型撮像素子をラインセンサとして使用することができる。 In this configuration, the imaging apparatus captures an object every time an unimaged area of the object is opposed to one or more specific lines of the area-type image sensor, and the specific line of the area-type image sensor is Read the captured image line by line. Therefore, since the area-type image sensor continuously captures images of a specific line, the image of the object in the main scanning direction can be reliably captured in the line-shaped image area, and the area-type image sensor can be used as a line sensor. Can be used as
ここで、グローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子は、主走査方向の所定領域を撮像するライン状撮像エリアが副走査方向に連続して複数設定され、全画素(全ライン)同時タイミングでシャッター動作(撮像)する撮像素子であり、撮像した全画素(全ライン)を一度に読み出すものの他に、撮像した全ラインのうち、1行以上の特定ラインのみを読み出すことができるものがある。本願発明では、この特定ラインのみを読み出すことができるものを用いる。 Here, in the global shutter type area-type image sensor, a plurality of line-shaped imaging areas for imaging a predetermined area in the main scanning direction are set in succession in the sub-scanning direction, and the shutter operation is performed at the same time for all pixels (all lines). In addition to an image pickup device that picks up an image and reads out all the pixels (all lines) picked up at once, there is a device that can read only one or more specific lines out of all the picked up images. In the present invention, one that can read only this specific line is used.
(2)前記対象物が一定量移動して、前記エリア型撮像素子の特定ラインに対して、前記対象物の未撮像領域が対向する毎に信号を出力する信号出力手段を備え、
前記制御手段は、前記信号出力手段が信号を出力する毎に前記エリア型撮像素子に前記対象物を撮像させることを特徴とする。
(2) comprising a signal output means for outputting a signal each time the object moves by a certain amount and an unimaged area of the object is opposed to a specific line of the area-type image sensor;
The control means causes the area-type image sensor to pick up an image of the object every time the signal output means outputs a signal.
この構成においては、対象物が一定量移動して、エリア型撮像素子の特定ラインに対して対象物の未撮像領域が対向して信号出力手段が信号を出力する毎に、制御手段はエリア型撮像素子に対象物を撮像させる。したがって、対象物の移動速度が可変となる場合でも、確実にエリア型撮像素子で対象物の画像を連続的に撮像することができる。 In this configuration, each time the object moves by a certain amount and the non-imaging area of the object is opposed to a specific line of the area-type image sensor and the signal output means outputs a signal, the control means is an area type The imaging element is caused to image the object. Therefore, even when the moving speed of the object is variable, it is possible to reliably capture an image of the object continuously with the area-type image sensor.
本発明の撮像装置は、連続的に移動する対象物を、グローバルシャッタータイプのCMOSエリアセンサ等のエリア型撮像素子を用いて、このエリア型撮像素子の1行以上の特定ラインに対して、対象物の未撮像領域が対向する毎に、エリア型撮像素子に対象物を撮像させて、上記特定ラインが撮像した画像をライン毎に読み出す。そのため、グローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子を用いて、確実に対象物の画像を連続的に撮像することができ、また、従来の装置よりも低コストで高速スキャンが可能な撮像装置を提供することができる。 The imaging apparatus according to the present invention uses an area-type imaging device such as a global shutter type CMOS area sensor to target an object that moves continuously with respect to one or more specific lines of the area-type imaging device. Each time an unimaged area of an object is opposed, the area-type image sensor is made to image the object, and an image captured by the specific line is read out line by line. For this reason, an image pickup apparatus capable of reliably and continuously picking up an image of an object using a global shutter type area-type image pickup device and capable of high-speed scanning at a lower cost than a conventional apparatus is provided. be able to.
以下の説明では、オフセット輪転機において印刷紙面の欠陥を検査する印刷欠陥検査装置に本発明の撮像装置を適用した例を挙げて説明するが、本発明の適用分野はこれに限るものではなく、連続的に一定速度で移動する対象物を連続的に画像化する分野や、従来ラインエリアセンサが用いられている分野に適用できる。例えば、印刷物の品質検査装置、用紙・フィルムなどの品質検査装置等で対象物の画像を撮像する装置に適用できる。 In the following description, an example in which the imaging apparatus of the present invention is applied to a printing defect inspection apparatus that inspects a defect on a printing paper surface in an offset rotary press will be described, but the application field of the present invention is not limited thereto, The present invention can be applied to a field in which an object moving continuously at a constant speed is continuously imaged and a field in which a conventional line area sensor is used. For example, the present invention can be applied to an apparatus that captures an image of an object with a quality inspection apparatus for printed matter, a quality inspection apparatus for paper and film, and the like.
なお、従来の印刷欠陥検査装置は、CCDラインセンサで印刷物を読み取って画像化し、基準紙の画像データと比較して、その差異に基づいて、印刷物のインキ・油・水だれなどによる汚れ、インキ量の変動による濃度変化、インキかすれや版磨耗などによる白抜けなどの各種印刷不良を検出する。 A conventional print defect inspection apparatus reads a printed matter with a CCD line sensor to form an image, and compares it with image data of a reference paper. Detects various printing defects such as density changes due to volume fluctuations, white spots due to ink fading and plate wear.
また、以下の説明で主走査方向とは対象物の幅方向であり、副走査方向とは対象物の送り方向である。 In the following description, the main scanning direction is the width direction of the object, and the sub-scanning direction is the object feeding direction.
図1は、オフセット輪転機の概観図である。オフセット輪転機101は、給紙装置102にセットされたロール紙Rから連続紙Pを供給し、印刷ユニット103でブラック・シアン・マゼンタ・イエローの順に印刷を行い、ドライヤ104で連続紙Pを加熱して乾燥させる。そして、冷却胴105で連続紙Pを冷却して、アジャストローラ106でカットオフ調整を行い、ウェッブガイド装置107で連続紙Pの蛇行補正を行って、撮像装置2a,2bで印刷紙面の両面の欠陥検査を行うと、三角板108で連続紙Pを所定のサイズに折り曲げる。
FIG. 1 is a schematic view of an offset rotary press. The offset
図2は、本発明の実施形態に係る撮像装置を備えた印刷欠陥検査装置の概略構成を示したブロック図である。印刷欠陥検査装置1は、撮像装置2、基準画像メモリ3、差分回路4、エッジ画像生成回路5、エッジマスク回路6、比較回路7、及び欠陥報知回路8を備えている。撮像装置2は、印刷紙面の画像をスキャンして読み取った画像を出力する。基準画像メモリ3は、撮像装置2がスキャンした良品の印刷紙面の画像を基準画像として記憶する。差分回路4は、撮像装置2がスキャンした印刷紙面の画像と、基準画像メモリ3が記憶する基準画像との差を計算する。エッジ画像生成回路5は、印刷紙面のエッジ画像を作成する。エッジマスク回路6は、エッジ画像生成回路5が作成したエッジ画像を用いて、印刷紙面の空間的な動きに対して変動しやすい部分に対してマスクをかけて変動分をキャンセルする。比較回路7は、エッジマスク回路6からの出力に基づいて画像の欠陥を判定する。欠陥報知回路8は、比較回路7が画像の欠陥を検出した場合、ユーザに欠陥があったことを報知する。印刷欠陥検査装置1は、上記のような構成により、汚れ・濃度変化・白抜けなど印刷紙面の各種の欠陥を判定する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a print defect inspection apparatus including an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. The print
次に、撮像装置2の概略構成について説明する。図3は、撮像装置の概略構成を示したブロック図である。図3に示すように、撮像装置2は、レンズ10、CMOSエリアセンサ11、ドライバ12、画像処理回路13、メモリ14、及び出力回路15を備えている。レンズ10は、対象物の画像をCMOSエリアセンサ11上に結像する。
Next, a schematic configuration of the
CMOSエリアセンサ11は、マトリックス状に受光素子が配置されたm行n列構成のグローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子であり、一定時間T毎に全画素で対象物(または対象物及びその周辺)の画像を読み取って(撮像して)電気信号に変換して画像データを出力する。 The CMOS area sensor 11 is a global shutter type area-type image sensor having an m-row and n-column configuration in which light-receiving elements are arranged in a matrix, and an object (or an object and its surroundings) for all pixels at a certain time T. Are read (taken) and converted into electrical signals to output image data.
ドライバ12は、CMOSエリアセンサ11や画像処理回路13等、撮像装置2の各部の動作を制御する制御手段である。
The
画像処理回路13は、CMOSエリアセンサ11から出力された対象物の画像に対してA/D変換や圧縮などの処理を行って、この画像データをメモリ14に記憶させる。また、画像処理回路13は、メモリ14に一定量の画像データが蓄積されると、メモリ14から画像データを読み出して各画像データを合成して連続的な画像のデータを出力する。
The
出力回路15は、画像処理回路13から出力された画像データを基準画像メモリ3または差分回路4へ出力する。
The
ここで、グローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子について説明する。 Here, a global shutter type area image pickup device will be described.
一般的に、グローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子は、全画素(全ライン)同時タイミングでシャッター動作(撮像)する。また、このタイプのエリア型撮像素子では、撮像した全画素(全ライン)を一度に読み出すものの他に、撮像した全ラインのうちの1行以上の特定ラインのみを読み出すことができるものがある。本願発明では、この特定ラインのみを読み出すことができるものを用いる。グローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子としては、特定のラインのみを読み出すことができるCMOSエリアセンサやCCDエリアセンサが好適である。 Generally, a global shutter type area-type image sensor performs a shutter operation (images) at the same time for all pixels (all lines). In addition, in this type of area-type image pickup device, there is a type that can read only one or more specific lines of all the picked-up lines in addition to one that reads all picked-up pixels (all lines) at once. In the present invention, one that can read only this specific line is used. As a global shutter type area type imaging device, a CMOS area sensor or a CCD area sensor capable of reading only a specific line is suitable.
なお、エリア型撮像素子には、周知のようにローリングシャッタータイプのものもあり、このタイプのエリア型撮像素子は走査ラインごとに順次シャッタ動作を行う。 As is well known, some area-type image sensors include a rolling shutter type, and this type of area-type image sensor sequentially performs a shutter operation for each scanning line.
次に、撮像装置2の印刷紙面の撮像動作について説明する。図4は、本発明の実施形態に係る撮像装置の動作を説明するための概念図である。ここで、CMOSエリアセンサ11はm×n個の受光素子がマトリックス状に配列された構成であるが、以下の説明では、図4(1)に示すように一例として、CMOSエリアセンサ11の一部である4×n個の受光素子による特定の連続したライン状の撮像エリアを使用して、この撮像エリアに対象物の未撮像領域が対向する毎に画像を撮像する方式について説明する。図4(1)には、CMOSエリアセンサ11の4×n個の受光素子列を示している。なお、本発明では、CMOSエリアセンサ11の連続する4ラインを使用する例を説明するが、これに限るのものではなく、撮像装置の構成や対象物等に応じて、1行以上の特定のラインを使用すると良い。
Next, the imaging operation of the printing paper surface of the
CMOSエリアセンサ11は、グローバルシャッタータイプのエリアセンサであり、図4(1)に示した4ライン(4行)を含む全ライン(mライン)を同一タイミングで受光して電荷を蓄積する。このとき、シャッターの時間は、1ラインが進む程度の時間とする。そして、撮像装置2では、CMOSエリアセンサ11の全ラインのうち、図4(1)に示した特定の連続した4ライン(4行)である1ラインから4ラインの画像データが読み出される。
The CMOS area sensor 11 is a global shutter type area sensor, and receives all lines (m lines) including four lines (four rows) shown in FIG. 4A at the same timing and accumulates electric charges. At this time, the shutter time is set so that one line advances. Then, in the
図4(2)は、対象物12の移動の様子を示しており、図4(2)A〜Dは、対象物が同図の上から下の方向(副走査方向)へ等速で移動している様子を示している。
4 (2) shows the movement of the
ここで、CMOSエリアセンサ11のライン数をM(行)(図4では4行)、各ラインの画素幅(視野高さ)をd(mm)とし、対象物(印刷紙面)の移動速度をV(mm/秒)、1行の読み出し時間をTr(秒)とする。CMOSエリアセンサ11は、副走査方向にmラインを有しており、このmラインについて撮像を行うが、ラインセンサとして用いるのは、このうちの特定の連続した4ライン(Mライン)である。また、CMOSエリアセンサ11は、ブランク期間がBライン(行)のデバイスであり、1行の読み出し時間がTr(秒)であり、Bラインの読み出しが必要な場合、このブランク期間をB・Tr(秒)とする。 Here, the number of lines of the CMOS area sensor 11 is M (rows) (4 rows in FIG. 4), the pixel width (field height) of each line is d (mm), and the moving speed of the object (printing paper surface) is V (mm / sec), and the readout time for one row is Tr (seconds). The CMOS area sensor 11 has m lines in the sub-scanning direction, and performs imaging on the m lines, but the specific continuous four lines (M lines) are used as the line sensor. Further, the CMOS area sensor 11 is a device having a blank period of B line (row), and the readout time of one line is Tr (seconds). (Seconds).
この場合、下記の式を満足するように撮像タイミングを設定する。 In this case, the imaging timing is set so as to satisfy the following formula.
M・d/V=(M+B)・Tr
なお、紙面の移動速度Vが可変となる場合も多いので、1行の読み出し時間Tr(秒)が対象物(印刷紙面)の移動速度Vに依存するように、印刷機にロータリーエンコーダ16等の信号出力手段を取り付けて、このロータリーエンコーダ16が出力する同期信号により上記撮像タイミングを調整すると良い。
M · d / V = (M + B) · Tr
In many cases, the moving speed V of the paper surface is variable. Therefore, the
すなわち、CMOSエリアセンサ11の第1ライン〜第4ラインに対して、対象物(印刷紙面)が副走査方向に一定量移動して未撮像領域が対向する毎に、ロータリーエンコーダ16が信号を出力するように設定する。そして、ドライバ12は、ロータリーエンコーダ16が信号を出力する毎にCMOSエリアセンサ11に対象物(印刷紙面)を撮像させる。
That is, the
図4(2)Aに示すように、CMOSエリアセンサ11は、あるタイミングにおいて、対象物(印刷紙面)のNライン〜N+3ラインの画像を第1ライン〜第4ラインで瞬時(上記のシャッターの時間)に撮像してこの画像の電荷を蓄積する。そして、撮像素子の4ライン分の画像の電荷をライン毎に順次読み出すと、紙面上のNライン、N+1ライン、N+2ライン、N+3ラインの画像データを読み出すことができる。その後、次のシャッタータイミング(4行分の時間と、垂直ブランク時間の間)に、図4(2)Bに示すように、N+4ライン〜N+7ラインの4ラインをCMOSエリアセンサ11の第1ライン〜第4ラインで撮像できる状態まで印刷紙面が移動するように、印刷紙面の移動速度と、撮像範囲の高さ(撮像エリア)と、スキャン時間と、の関係を選んでおく。これにより、図4(2)Bに示したように、次のシャッタータイミングで、CMOSエリアセンサ11は、第1ライン〜第4ラインでN+4ライン〜N+7ラインまでの画像の電荷を蓄積することになる。そして、CMOSエリアセンサ11の4ライン分の画像の電荷をライン毎に順次読み出すと、印刷紙面状のN+4ライン、N+5ライン、N+6ライン、N+7ラインの画像を読み出すことができる。 As shown in FIG. 4 (2) A, the CMOS area sensor 11 instantaneously (at the above-mentioned shutter shutter position) captures the image of the N line to N + 3 line of the object (printing paper surface) at the first line to the fourth line at a certain timing. (Time) and charge of this image is accumulated. Then, by sequentially reading out the charges of the image for the four lines of the image sensor for each line, the image data of the N line, N + 1 line, N + 2 line, and N + 3 line on the paper surface can be read. Thereafter, at the next shutter timing (between the time for four rows and the vertical blanking time), as shown in FIG. 4 (2) B, four lines N + 4 to N + 7 are changed to the first line of the CMOS area sensor 11. The relationship among the moving speed of the printing paper surface, the height of the imaging range (imaging area), and the scan time is selected so that the printing paper surface moves to a state where it can be imaged on the fourth line. As a result, as shown in FIG. 4B, at the next shutter timing, the CMOS area sensor 11 accumulates image charges from the N + 4 line to the N + 7 line in the first line to the fourth line. Become. Then, when the charges of the four lines of the image of the CMOS area sensor 11 are sequentially read out line by line, the N + 4 line, N + 5 line, N + 6 line, and N + 7 line images on the printing paper surface can be read out.
同様に、CMOSエリアセンサ11は、次の撮像タイミングで、図4(2)Cに示すように、CMOSエリアセンサ11の第1ライン〜第4ラインはN+8ライン〜N+11ラインを撮像し、更に次の撮像タイミングで、図4(2)Dに示すように、第1ライン〜第4ラインはN+12ライン〜N+15ラインを撮像する。 Similarly, as shown in FIG. 4 (2) C, the CMOS area sensor 11 captures the N + 8 line to the N + 11 line in the first line to the fourth line of the CMOS area sensor 11, and further performs the next imaging timing. At the imaging timing, as shown in FIG. 4 (2) D, the first to fourth lines capture N + 12 lines to N + 15 lines.
このように、CMOSエリアセンサ11は、全ライン(全画素)で対象物を撮像して、そのうちの特定の連続する4ラインで撮像した画像を1ラインずつ読み出すことができるので、連続的にラインを撮像するラインセンサとしてこのCMOSエリアセンサ11を使用できる。 As described above, the CMOS area sensor 11 can capture an object with all lines (all pixels) and read out images captured with four specific continuous lines, one line at a time. This CMOS area sensor 11 can be used as a line sensor for imaging.
ここで、本発明の実施形態に係る撮像装置で使用するCMOSエリアセンサは、リニアCCDのような小型のライン型撮像素子の代用として小型のものを使用することで、さらに高速に対象物の画像を撮像することができる。しかし、この場合には、対象物のサイズによっては、CMOSエリアセンサの主走査方向(幅方向)の撮像範囲が狭いために、対象物の全体を撮像できないことがある。そこで、このような場合には、撮像装置を以下のように構成すれば良い。図5は、撮像範囲を拡げた撮像装置の構成を示した概観図である。図5(1)に示すように、複数の撮像装置2を主走査方向に、各撮像装置2の撮像範囲の一部が重複するように、所定の間隔で配置すると良い。または、各撮像装置2の撮像範囲が重複しないように、所定の間隔で配置しても良い。そして、各撮像装置2が、同時に上記のいずれかの方法を実行して対象物の撮像を行うように設定すると良い。また、このように構成した場合には、各撮像装置2が出力した画像を合成して対象物の全体の画像を出力する画像合成回路9を設けると良い。この画像合成回路9により各撮像装置2の撮像範囲の重複部分を調整しておくことで、各撮像装置2の取り付け誤差などを補正した対象物の全体の画像を取得できる。また、撮像範囲が重複しないように配置した場合には、各撮像装置2の画像を連続的に並べることで、対象物の全体の画像を取得できる。
Here, the CMOS area sensor used in the image pickup apparatus according to the embodiment of the present invention uses a small-sized sensor instead of a small line-type image pickup device such as a linear CCD, so that an image of an object can be obtained at higher speed. Can be imaged. However, in this case, depending on the size of the target object, the entire target object may not be imaged because the imaging range in the main scanning direction (width direction) of the CMOS area sensor is narrow. Therefore, in such a case, the imaging apparatus may be configured as follows. FIG. 5 is an overview diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus having an expanded imaging range. As shown in FIG. 5A, the plurality of
また、図5(2)に示すように、1台の撮像装置2の内部に複数のレンズ10及びCMOSエリアセンサ11を設けるようにしても良い。この場合も、各CMOSエリアセンサ11の撮像範囲の一部が重複するように、所定の間隔でレンズ10及びCMOSエリアセンサ11を配置すると良い。そして、各CMOSエリアセンサ11が、同時に上記のいずれかの方法を実行して対象物の撮像を行うように設定すると良い。また、ドライバ12の駆動能力に応じて、各CMOSエリアセンサ11を1つのドライバ12で一括して駆動するようにしても良いし、また複数のドライバ12で各CMOSエリアセンサ11を駆動するようにしても良い。また、各CMOSエリアセンサ11が出力した画像データは、画像処理回路13で合成処理を行うようにすると良い。このように構成することで、対象物の撮像範囲が広い場合でも、安価な構成で容易に全体を撮像することができる。
Further, as shown in FIG. 5B, a plurality of
以上のように、本発明の撮像装置は、連続的に高速で移動する対象物の画像を安価な構成で確実に撮像することできるので、本発明の撮像装置を印刷欠陥検査装置に適用することで、オフセット輪転機で高速印刷した印刷紙面であっても確実に欠陥を検出することができる。 As described above, the imaging apparatus of the present invention can reliably capture an image of an object that moves continuously at a high speed with an inexpensive configuration, and therefore the imaging apparatus of the present invention is applied to a print defect inspection apparatus. Thus, it is possible to reliably detect defects even on a printing paper surface printed at high speed by an offset rotary press.
連続的に移動する対象物を連続的に画像化する分野、従来ラインエリアセンサが用いられている分野、例えば、印刷物の品質検査装置、用紙、フィルムなどの品質検査装置等の分野に適用できる。 The present invention can be applied to the field of continuously imaging an object that moves continuously, the field where a conventional line area sensor is used, for example, the quality inspection device for printed matter, the quality inspection device for paper, film, and the like.
1−印刷欠陥検査装置、2−撮像装置、10−レンズ、11−CMOSエリアセンサ、12−ドライバ、13−画像処理回路、14−メモリ、15−出力回路、16−ロータリーエンコーダ 1-printing defect inspection device, 2-imaging device, 10-lens, 11-CMOS area sensor, 12-driver, 13-image processing circuit, 14-memory, 15-output circuit, 16-rotary encoder
Claims (2)
主走査方向の所定領域を撮像するライン状撮像エリアが副走査方向に連続して複数設定されたグローバルシャッタータイプのエリア型撮像素子と、
前記エリア型撮像素子の1行以上の特定ラインに対して、前記対象物の未撮像領域が対向する毎に、前記エリア型撮像素子に前記対象物を撮像させて、前記特定ラインが撮像した画像をライン毎に読み出す制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An imaging device that continuously images an object moving in the sub-scanning direction,
A global shutter type area-type image sensor in which a plurality of line-shaped imaging areas for imaging a predetermined area in the main scanning direction are set continuously in the sub-scanning direction;
Each time the unimaged area of the object is opposed to one or more specific lines of the area-type image sensor, the area-type image sensor images the object, and the image is captured by the specific line. Control means for reading out line by line;
An imaging apparatus comprising:
前記制御手段は、前記信号出力手段が信号を出力する毎に前記エリア型撮像素子に前記対象物を撮像させる請求項1に記載の撮像装置。 A signal output means for outputting a signal each time the object moves by a certain amount and an unimaged area of the object opposes a specific line of the area-type image sensor;
The imaging device according to claim 1, wherein the control unit causes the area-type imaging device to capture an image of the object every time the signal output unit outputs a signal.
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