JP2018502333A - 一次シリンドリカルレンズを有するテレセントリック光学対物系を備えた撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、本発明は、主レンズが単一または複合シリンドリカルレンズからなる新しいタイプのテレセントリック光学対物系であって、一連の技術的構成と共に、線形カメラの使用に基づく撮像システムを構築するのに適する新しいタイプのテレセントリック光学対物系に関する。
したがって、本発明の主な応用分野は、画像処理技術でなされる「非接触」測定によって形状およびサイズの幾何学的検査を行う線形カメラの使用に基づく視認システムである。
従属請求項は、本発明の他の特徴または変形を開示する。
特許請求の範囲の全ての請求項は、本明細書の不可欠な部分であることが意図される。
・焦点調節を容易にする可能性。
・光学系33の絞りに作用することにより被写界深度を調節する可能性。
・本発明のテレセントリック光学系の所与の開口部に対して単一の製品コードを有する可能性。
このような画像では、物体は視差を欠いているように見える。したがって、画像自体を処理することによって、部品37の一連の測定値を抽出することが可能である。例えば、孔の数と位置、各孔の直径、部品サイズである。
Claims (12)
- 対象物(15,37)の遠近視差のない画像を取得する撮像装置であって、
照明装置(34)と、
前記対象物(15,37)の操作システム(38)と、
線形画像センサ(26)を有する線形カメラ(24)と、
テレセントリック光学対物系(27)と、を備え、
前記テレセントリック光学対物系(27)は、前記線形カメラ(24)と前記対象物(15,37)との間に配置された前記対象物(15,37)の実像(16)を形成するための光学アセンブリ(13)と、前記光学アセンブリ(13)と前記対象物(15,37)との間に配置され、開口部(21)を有する絞り(20)と、前記絞り20と前記対象物(15,37)との間に配置されたシリンドリカルレンズ(23)からなる主レンズとから構成され、
前記絞り(20)の前記開口部(21)及び前記光学アセンブリ(13)を通過する前記シリンドリカルレンズ(23)の光軸(AO)は、前記画像センサ(26)の中心点で、その平面に垂直に交差し、
前記シリンドリカルレンズ(23)の円筒軸(AC)は、前記画像センサ(26)の主軸である前記光軸(AO)と直交する、撮像装置。 - 前記シリンドリカルレンズ(23)は、非円筒形状、すなわち一定の半径を有する円筒面の形状とは異なる形状を有する少なくとも1つの光学的分離面を有し、
前記非円筒形状は、前記レンズ(23)の円柱収差を除去するように計算される、請求項1に記載の装置。 - 一次元の平行ビームを生成でき、遠近視差のない対象物の画像を取得する3D撮像装置であって、
光源(42)と、
前記対象物の操作システム(38)と、
テレセントリック光学対物系(27)と、を備え、
前記テレセントリック光学対物系(27)は、開口部(21)のある絞り(20)を有する写真対物系(33)であって、前記光源(42)と前記対象物との間に配置される前記対象物の実像を形成するための写真対物系(33)と、前記写真対物系(33)と前記対象物の間に配置されるシリンドリカルレンズ(23)を含む主レンズと、を含み、
前記シリンドリカルレンズ(23)は、両凸形状であり、
前記シリンドリカルレンズ(23)の内部輪郭(40)は、非円筒形状、すなわち、一定の半径を有する円筒面の形状とは異なる形状、を有する一方、前記シリンドリカルレンズ(23)の外部輪郭(41)は前記テレセントリック対物系(27)の歪みを最大とする半径を有する円筒形状を有し、
前記写真アセンブリ(33)を通過する前記シリンドリカルレンズ(23)の光軸は、前記光源(42)の軸と一致し、
前記シリンドリカルレンズ(23)の円筒軸は、前記光軸と直交する、3D撮像装置。 - 前記外部輪郭(41)も非円筒形状を有し、前記非円筒形状は、前記シリンドリカルレンズ(23)が、実像を形成するための前記写真アセンブリ(33)の幾何学的歪みに等しくかつ反対の幾何学的歪みを有するように計算される、請求項3に記載の装置。
- 前記シリンドリカルレンズ(23)は、2つ以上のシリンドリカルレンズで構成され、アクロマートまたはアポクロマートのアセンブリを形成する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記実像(16)を形成するための前記光学アセンブリ(13)は、固定焦点(33)を有し、取付具(32)を介してカメラ(24)の本体(25)に適合される写真対物系により構成され、
前記焦点は、前記センサ(26)の形式に対して結果として生ずる視野角(Phi)が主レンズ(23)の開口部(A)の少なくとも80%をカバーするように選択される、請求項1、請求項2、および請求項5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記実像(16)を形成するための前記光学アセンブリ(13)は、可変焦点を有し、取付具(32)を介してカメラ(24)の本体(25)に適合される写真対物系により構成され、
前記写真対物系の焦点距離の範囲は、前記主レンズの前記開口部(A)の100%をカバーする視野角(Phi)が得られるように選択される、請求項1、請求項2、および請求項5のいずれか一項に記載の装置。 - 前記照明装置(34)は、狭いスペクトル帯域を有する発光源を含む、請求項1、請求項2、および請求項5〜7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記照明装置(34)が単一色のLED光源を含む、請求項8に記載の装置。
- 300mmより大きい視野を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置。
- 使用されるミラーの数に1を加えた数字にほぼ等しい係数だけ、前記装置の全体的なサイズを縮小するように適合された少なくとも1つのミラー(39)を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ミラー(39)は、第一表面を有するタイプである、請求項11に記載の装置。
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