JP2024041395A - Imaging device - Google Patents

Imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2024041395A
JP2024041395A JP2022146194A JP2022146194A JP2024041395A JP 2024041395 A JP2024041395 A JP 2024041395A JP 2022146194 A JP2022146194 A JP 2022146194A JP 2022146194 A JP2022146194 A JP 2022146194A JP 2024041395 A JP2024041395 A JP 2024041395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
optical path
workpiece
imaging device
imaging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022146194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
祥雄 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Screen Holdings Co Ltd
Original Assignee
Screen Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Screen Holdings Co Ltd filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Priority to JP2022146194A priority Critical patent/JP2024041395A/en
Priority to PCT/JP2023/016715 priority patent/WO2024057607A1/en
Publication of JP2024041395A publication Critical patent/JP2024041395A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02Bodies
    • G03B17/17Bodies with reflectors arranged in beam forming the photographic image, e.g. for reducing dimensions of camera
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B19/00Cameras
    • G03B19/02Still-picture cameras
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50Constructional details
    • H04N23/55Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Cameras In General (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

【課題】ミラーを介してワークを撮像する装置において、撮像角度および撮像倍率を維持しつつ、ミラー配置の制約を緩和することができる技術を提供する。【解決手段】撮像装置13は、ワーク9を複数の方向から撮像する。撮像装置13は、単一のカメラ20と、ワーク9からカメラ20に至る第1光路LP1上に位置するミラー41と、第1光路LP1とは異なる光路であって、ワーク9からカメラ20に至る第2光路LP2上に位置するミラー51およびミラー52とを備える。第2光路LP2上において、ミラー52は、ワーク9とミラー51との間に位置する。第1光路LP1の光路長と第2光路LP2の光路長とが等しい。【選択図】図1[Problem] To provide a technology that can relax restrictions on mirror placement while maintaining the imaging angle and imaging magnification in a device that images a workpiece via a mirror. [Solution] An imaging device 13 images a workpiece 9 from multiple directions. The imaging device 13 includes a single camera 20, a mirror 41 located on a first optical path LP1 that leads from the workpiece 9 to the camera 20, and mirrors 51 and 52 located on a second optical path LP2 that is an optical path different from the first optical path LP1 and leads from the workpiece 9 to the camera 20. On the second optical path LP2, the mirror 52 is located between the workpiece 9 and the mirror 51. The optical path length of the first optical path LP1 and the optical path length of the second optical path LP2 are equal. [Selected Figure] Figure 1

Description

本明細書で開示される主題は、撮像装置に関する。 The subject matter disclosed herein relates to an imaging device.

従来、ワークをカメラで撮像することによって得られる撮像画像に基づいて、ワークの外観を検査する検査装置が知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、検査対象の周辺に2つのミラーを配置される。2つミラーは、カメラの撮像画像に検査対象の外観の鏡像が含まれるようにそれぞれ配置される。これにより、撮像画像に基づいて、ワークの外観が複数の方向から観察される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an inspection device that inspects the appearance of a workpiece based on a captured image obtained by capturing an image of the workpiece with a camera (for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, two mirrors are arranged around the inspection target. The two mirrors are arranged so that the image captured by the camera includes a mirror image of the external appearance of the inspection target. Thereby, the appearance of the workpiece can be observed from multiple directions based on the captured image.

特開2020-148735号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-148735

しかしながら、複数のミラーを同時に視野に入れて撮像する場合、撮像角度と撮像倍率とにより、ミラー配置は一意に決まってしまう。このため、装置の設計自由度は比較的低くなってしまう。例えば、所望の撮像角度および所望の撮像倍率を得るためにワークとミラーと間の距離が短くなってしまう場合には、これらの間に反射照明光源などを設置するためのクリアランスを確保することが困難となる。このため、撮像角度や撮像倍率を維持しつつ、ミラー配置の制約を緩和することができる技術が求められている。 However, when images are taken with a plurality of mirrors in the field of view at the same time, the mirror arrangement is uniquely determined by the imaging angle and imaging magnification. Therefore, the degree of freedom in designing the device becomes relatively low. For example, if the distance between the workpiece and mirror is shortened in order to obtain the desired imaging angle and desired imaging magnification, it is necessary to secure clearance between them to install a reflected illumination light source, etc. It becomes difficult. Therefore, there is a need for a technique that can alleviate constraints on mirror arrangement while maintaining the imaging angle and imaging magnification.

本発明の目的は、ミラーを介してワークを撮像する装置において、撮像角度および撮像倍率を維持しつつ、ミラー配置の制約を緩和することができる技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique that can alleviate constraints on mirror arrangement while maintaining the imaging angle and imaging magnification in an apparatus that images a workpiece through a mirror.

上記課題を解決するため、第1態様は、ワークを複数の方向から撮像する撮像装置であって、単一のカメラと、前記ワークから前記カメラに至る第1光路上に位置する第1ミラーと、前記第1光路とは異なる光路であって、前記ワークから前記カメラに至る第2光路上に位置する第2ミラーおよび第3ミラーと、を備え、前記第2光路上において、前記第3ミラーは、前記ワークと前記第2ミラーとの間に位置し、前記第1光路の光路長と前記第2光路の光路長とが等しい。 In order to solve the above problems, a first aspect is an imaging device that images a workpiece from a plurality of directions, which includes a single camera and a first mirror located on a first optical path from the workpiece to the camera. , a second mirror and a third mirror located on a second optical path from the workpiece to the camera, which is an optical path different from the first optical path, and on the second optical path, the third mirror is located between the workpiece and the second mirror, and the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path are equal.

第2態様は、第1態様の撮像装置であって、前記第2光路上に位置し、前記第2光路上において、前記第3ミラーと前記第2ミラーとの間に位置する第4ミラーをさらに備える。 A second aspect of the imaging device of the first aspect includes a fourth mirror located on the second optical path and located between the third mirror and the second mirror on the second optical path. Be prepared for more.

第3態様は、第1態様または第2態様の撮像装置であって、前記第1光路および前記第2光路の始点は、前記撮像ワークにおける同じ部位に設定される。 A third aspect is the imaging device of the first aspect or the second aspect, in which starting points of the first optical path and the second optical path are set at the same location in the imaging workpiece.

第4態様は、第1態様または第2態様の撮像装置であって、前記第1光路および前記第2光路の始点は、前記撮像ワークにおける異なる部位に設定される。 A fourth aspect is the imaging device according to the first aspect or the second aspect, in which starting points of the first optical path and the second optical path are set at different parts of the imaging work.

第5態様は、第1態様から第4態様のいずれか1つの撮像装置であって、前記カメラは、イメージセンサと、前記イメージセンサに結像する撮像レンズと、を備え、前記撮像レンズは、前記物体側テレセントリックレンズを含む。 A fifth aspect is the imaging device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the camera includes an image sensor and an imaging lens that forms an image on the image sensor, and the imaging lens includes: It includes the object-side telecentric lens.

第6態様は、第1態様から第5態様のいずれか1つの撮像装置であって、前記ワークを照明する反射照明光源、をさらに備え、前記第1ミラーおよび前記第2ミラーは、前記ワークから第1方向に離れて位置し、前記反射照明光源は、前記第1方向において、前記ワークと前記第1ミラーとの間、かつ、前記ワークと前記第2ミラーとの間に位置する。 A sixth aspect is the imaging device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a reflected illumination light source that illuminates the workpiece, and wherein the first mirror and the second mirror The reflected illumination light source is located apart in a first direction, and is located between the workpiece and the first mirror and between the workpiece and the second mirror in the first direction.

第7態様は、第1態様から第6態様のいずれか1つの撮像装置であって、前記第3ミラーは、前記第1ミラーよりも、前記ワークの近くに位置する。 A seventh aspect is the imaging device according to any one of the first to sixth aspects, in which the third mirror is located closer to the workpiece than the first mirror.

第1態様から第7態様の撮像装置によれば、第2光路について、ワークから第2ミラーまでの光路長を、第3ミラーによって延長できる。これにより、第2ミラーの位置を変更しても、第3ミラーの位置を調整することによって、第2光路の光路長を一定に維持できる。このため、撮像角度および撮像倍率を維持しつつ、ミラー配置の制約を緩和できる。 According to the imaging devices of the first to seventh aspects, the optical path length from the workpiece to the second mirror can be extended by the third mirror regarding the second optical path. Thereby, even if the position of the second mirror is changed, the optical path length of the second optical path can be maintained constant by adjusting the position of the third mirror. Therefore, constraints on mirror arrangement can be relaxed while maintaining the imaging angle and imaging magnification.

第2態様の撮像装置によれば、第4ミラーを設けることによって、第2光路の光路長の調整が容易になる。また、撮像画像において、ミラー内によりワークを大きく捉えるためには、光路上において、できるだけミラーの面同士が向き合うような配置(すなわち、ミラー上における光路の折り返し角が45°にできるだけ近い配置)とすることが好ましい。第4ミラーを設けることにより、このような配置を取ることがより容易となる。 According to the imaging device of the second aspect, by providing the fourth mirror, the optical path length of the second optical path can be easily adjusted. In addition, in order to capture a larger workpiece inside the mirror in the captured image, it is necessary to arrange the mirrors so that the surfaces of the mirrors face each other as much as possible on the optical path (in other words, the turning angle of the optical path on the mirror is as close to 45° as possible). It is preferable to do so. By providing the fourth mirror, such an arrangement becomes easier.

第3態様の撮像装置によれば、ワークの一部位を複数の方向から同じ倍率で同時に撮像できる。 According to the imaging device of the third aspect, it is possible to simultaneously image one part of the workpiece from a plurality of directions at the same magnification.

第4態様の撮像装置によれば、ワークの異なる部位を同時に同じ倍率で撮像できる。 According to the imaging device of the fourth aspect, different parts of the workpiece can be imaged at the same magnification at the same time.

第5態様の撮像装置によれば、物体側の光学系の設計を容易にすることができる。 According to the imaging device of the fifth aspect, the design of the object-side optical system can be facilitated.

実施形態に係る検査装置の側面図である。It is a side view of the inspection device concerning an embodiment. 図1に示されるカメラによって得られる撮像画像を示す図である。2 is a diagram showing a captured image obtained by the camera shown in FIG. 1. FIG. 実施形態に係る撮像装置における光路図を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an optical path diagram in the imaging device according to the embodiment. 図1に示される第2光路において、迂回用のミラーがない場合の第1ミラー配置を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first mirror arrangement when there is no detour mirror in the second optical path shown in FIG. 1; 図4に示される第2光路において、迂回用のミラーが追加された第2ミラー配置を示す図である。5 is a diagram showing a second mirror arrangement in which a detour mirror is added to the second optical path shown in FIG. 4. FIG.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張又は簡略化して図示されている場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the components described in this embodiment are merely examples, and the scope of the present invention is not intended to be limited thereto. In the drawings, dimensions and numbers of parts may be exaggerated or simplified as necessary to facilitate understanding.

図1および以降の各図においては、各要素の位置関係の理解を容易にするため、互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印が付されている場合がある。X方向およびY方向は、好ましくは水平方向であり、Z方向は、好ましくは鉛直方向である。 In FIG. 1 and the subsequent figures, arrows indicating mutually orthogonal X, Y, and Z directions may be attached in order to facilitate understanding of the positional relationship of each element. The X direction and the Y direction are preferably horizontal, and the Z direction is preferably vertical.

<1. 実施形態>
図1は、実施形態に係る検査装置1の側面図である。検査装置1は、ワーク9を撮像して得られる画像に基づいて、ワーク9を検査する装置である。ワーク9は、例えば、レンズまたは金属部品である。レンズとしては、例えば、生体に着用されるレンズ(眼内レンズ、コンタクトレンズなど)、カメラなどに使用される光学部品としてのレンズが挙げられる。また、金属部品としては、例えば、自動車などの工業製品に用いられる部品が挙げられる。
<1. Embodiment>
FIG. 1 is a side view of the inspection device 1 according to the embodiment. The inspection device 1 is a device that inspects the work 9 based on an image obtained by imaging the work 9. The workpiece 9 is, for example, a lens or a metal part. Examples of lenses include lenses worn by living bodies (intraocular lenses, contact lenses, etc.), lenses as optical components used in cameras, and the like. Furthermore, examples of metal parts include parts used in industrial products such as automobiles.

図1に示されるように、検査装置1は、ワーク保持部11と、撮像装置13と、制御部15とを有する。 As shown in FIG. 1, the inspection device 1 has a workpiece holding unit 11, an imaging device 13, and a control unit 15.

ワーク保持部11は、ワーク9の側面を露出させつつ、ワーク9を下方から保持する。撮像装置13は、ワーク保持部11に保持されているワーク9を撮像する。制御部15は、撮像装置13が撮像した画像を処理する。制御部15は、例えば、CPU、ROM、RAM、記憶装置等がバスラインを介して相互接続された一般的なコンピュータを含む。ROMは基本プログラム等を格納しており、RAMはCPUが所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置を含む。記憶装置にはプログラムが格納されており、このプログラムに記述された手順に従って、主制御部としてのCPUが演算処理を行うことにより、各種処理(例えば、画像生成処理、画像診断)が実行される。 The workpiece holding section 11 holds the workpiece 9 from below while exposing the side surface of the workpiece 9. The imaging device 13 images the workpiece 9 held by the workpiece holding section 11 . The control unit 15 processes images captured by the imaging device 13. The control unit 15 includes, for example, a general computer in which a CPU, ROM, RAM, storage device, etc. are interconnected via a bus line. The ROM stores basic programs and the like, and the RAM is used as a work area when the CPU performs predetermined processing. The storage device includes a flash memory or a nonvolatile storage device such as a hard disk device. A program is stored in the storage device, and various processes (e.g., image generation processing, image diagnosis) are executed by the CPU as the main control unit performing arithmetic processing according to the procedures described in this program. .

撮像装置13は、カメラ20と、反射照明光源30と、複数個(ここでは、5個)のミラー41,51,52,53,61とを有する。各ミラー41,51~53,61は、光を反射する平坦な反射面(鏡面)を有する。 The imaging device 13 includes a camera 20, a reflected illumination light source 30, and a plurality of (here, five) mirrors 41, 51, 52, 53, and 61. Each mirror 41, 51 to 53, 61 has a flat reflective surface (mirror surface) that reflects light.

カメラ20は、イメージセンサ21と、鏡筒22と、撮像レンズ23とを有する。イメージセンサ21は、CCDまたはCMOSなどの撮像素子により構成される。カメラ20は、ミラー41、ミラー51およびミラー61のそれぞれに映るワーク9を、同一の視野内に捉えて撮像する。これにより、カメラ20は、1つのイメージセンサ21によって、ワーク9を同時に複数の方向から撮像する。 The camera 20 includes an image sensor 21, a lens barrel 22, and an imaging lens 23. The image sensor 21 is composed of an imaging device such as a CCD or a CMOS. The camera 20 captures and images the workpiece 9 reflected on each of the mirrors 41, 51, and 61 within the same field of view. Thereby, the camera 20 uses one image sensor 21 to simultaneously capture images of the workpiece 9 from a plurality of directions.

図2は、図1に示されるカメラ20によって得られる撮像画像91を示す図である。図2に示される例では、1枚の撮像画像91中には、ミラー41に映るワーク9の像9aと、ミラー51に映るワーク9の像9b、ミラー61に映るワーク9の像9cとが含まれる。 FIG. 2 is a diagram showing a captured image 91 obtained by the camera 20 shown in FIG. In the example shown in FIG. 2, one captured image 91 includes an image 9a of the work 9 reflected on the mirror 41, an image 9b of the work 9 reflected on the mirror 51, and an image 9c of the work 9 reflected on the mirror 61. included.

図1に示されるように、鏡筒22は、撮像レンズ23を含む撮像光学系を保持する。撮像レンズ23は、ミラー41,51,61に映る各ワーク9をイメージセンサ21に結像する。本例では、撮像レンズ23は、物体側テレセントリックレンズである。 As shown in FIG. 1, the lens barrel 22 holds an imaging optical system including an imaging lens 23. The imaging lens 23 forms an image of each workpiece 9 reflected on the mirrors 41 , 51 , and 61 on the image sensor 21 . In this example, the imaging lens 23 is an object-side telecentric lens.

反射照明光源30は、ワーク9におけるカメラ20によって撮像する部位(ここでは、ワーク9の側部)を照明する。反射照明光源30は、スポットライトであってもよいし、あるいはライン照明やリング照明であってもよい。反射照明光源30は、X方向において、ワーク9から離れて位置する。 The reflected illumination light source 30 illuminates a portion of the work 9 to be imaged by the camera 20 (here, the side of the work 9). The reflected illumination light source 30 may be a spotlight, or may be a line illumination or a ring illumination. The reflected illumination light source 30 is located away from the workpiece 9 in the X direction.

図1に示されるように、撮像装置13においては、ワーク9からの反射もしくは透過散乱光は、第1光路LP1、第2光路LP2および第3光路LP3をそれぞれ経由して、カメラ20に入射する。ミラー41は、ワーク9からカメラ20に至る第1光路LP1上に位置する。すなわち、ワーク9からの光は、ミラー41で反射して、カメラ20に入射する。 As shown in FIG. 1, in the imaging device 13, reflected or transmitted scattered light from the workpiece 9 enters the camera 20 via the first optical path LP1, the second optical path LP2, and the third optical path LP3, respectively. . The mirror 41 is located on the first optical path LP1 from the workpiece 9 to the camera 20. That is, the light from the workpiece 9 is reflected by the mirror 41 and enters the camera 20.

ミラー51~53は、ワーク9からイメージセンサ21に至る第2光路LP2上に位置する。第2光路LP2において、ミラー52およびミラー53は、ワーク9とミラー51との間に位置する。第2光路LP2において、ミラー52は、ミラー53よりも上流側(ワーク9に近い側)に位置する。すなわち、ワーク9からの光は、順に、ミラー52、ミラー53で反射した後、ミラー51で反射して、カメラ20に入射する。ミラー52,53は、ワーク9からミラー51へ進む光の光路長を延長するために設けられた、迂回用のミラーである。 The mirrors 51 to 53 are located on the second optical path LP2 from the workpiece 9 to the image sensor 21. In the second optical path LP2, mirror 52 and mirror 53 are located between workpiece 9 and mirror 51. In the second optical path LP2, the mirror 52 is located upstream (closer to the workpiece 9) than the mirror 53. That is, the light from the workpiece 9 is sequentially reflected by the mirror 52 and the mirror 53, then reflected by the mirror 51, and then enters the camera 20. The mirrors 52 and 53 are detour mirrors provided to extend the optical path length of the light traveling from the workpiece 9 to the mirror 51.

ミラー61は、ワーク9からカメラ20に至る第3光路LP3上に位置する。ワーク9からの光は、ミラー61で反射してカメラ20に入射する。 The mirror 61 is located on the third optical path LP3 from the workpiece 9 to the camera 20. The light from the workpiece 9 is reflected by the mirror 61 and enters the camera 20.

ミラー41、51~53,61は、ワーク9に対して、X方向に離れて位置する。X方向は、「第1方向」の一例である。 The mirrors 41, 51 to 53, 61 are located apart from the work 9 in the X direction. The X direction is an example of a "first direction."

ミラー41,51~53、61は、第1光路LP1、第2光路LP2および第3光路LP3の光路長が等しくなるように配置されている。これにより、第1光路LP1、第2光路LP2および第3光路LP3について、フォーカスを合わせることができる。 The mirrors 41, 51 to 53, and 61 are arranged so that the optical path lengths of the first optical path LP1, the second optical path LP2, and the third optical path LP3 are equal. Thereby, the first optical path LP1, the second optical path LP2, and the third optical path LP3 can be focused.

ミラー41は、Z方向において、ワーク9と同じ高さに位置する。ワーク9からミラー41へ向かう光(主光線)は、水平方向であるX方向と平行に進む。このため、ミラー41に映るワーク9をカメラ20で撮像することによって、ワーク9を水平方向から撮像した像9aを取得できる。ミラー41は、「第1ミラー」の一例である。 The mirror 41 is located at the same height as the workpiece 9 in the Z direction. The light (principal ray) traveling from the workpiece 9 to the mirror 41 travels parallel to the X direction, which is a horizontal direction. Therefore, by capturing an image of the work 9 reflected on the mirror 41 with the camera 20, an image 9a of the work 9 captured from the horizontal direction can be obtained. Mirror 41 is an example of a "first mirror."

ミラー52は、ワーク9に対して、上側(+Z側)に位置する。ミラー53およびミラー51を介して、ミラー52に映るワーク9をカメラ20で撮像することによって、ワーク9を見下ろす角度(俯角θ)で撮像した像9bを取得できる。 The mirror 52 is located above the workpiece 9 (on the +Z side). By capturing an image of the work 9 reflected on the mirror 52 with the camera 20 via the mirror 53 and the mirror 51, an image 9b captured at an angle looking down on the work 9 (angle of depression θ e ) can be obtained.

ミラー61は、ワーク9に対して、下側(-Z側)に位置する。ミラー61に映るワーク9をカメラ20で撮像することによって、ワーク9を見上げる角度(仰角θ)で撮像した画像を取得できる。 The mirror 61 is located on the lower side (-Z side) with respect to the workpiece 9. By capturing an image of the work 9 reflected on the mirror 61 with the camera 20, an image captured at an angle (elevation angle θ d ) of looking up at the work 9 can be obtained.

図2に示される例では、ミラー51~53は、Z方向において、ミラー41よりもカメラ20の近くに位置する。ミラー52,53は、X方向において、ワーク9とミラー51との間に位置する。ミラー53は、X方向において、ミラー52よりも、ミラー51の近くに位置する。また、ミラー52は、X方向において、ミラー41よりもワーク9に近くに位置する。なお、ミラー52,53の位置は、図2に示される位置に限定されるものではなく、適宜変更可能である。ミラー51は「第2ミラー」の一例であり、ミラー52は「第3ミラー」の一例であり、ミラー53は「第4ミラー」の一例である。 In the example shown in FIG. 2, mirrors 51 to 53 are located closer to camera 20 than mirror 41 in the Z direction. Mirrors 52 and 53 are located between workpiece 9 and mirror 51 in the X direction. Mirror 53 is located closer to mirror 51 than mirror 52 in the X direction. Further, the mirror 52 is located closer to the workpiece 9 than the mirror 41 in the X direction. Note that the positions of the mirrors 52 and 53 are not limited to the positions shown in FIG. 2, and can be changed as appropriate. Mirror 51 is an example of a "second mirror," mirror 52 is an example of a "third mirror," and mirror 53 is an example of a "fourth mirror."

ミラー61は、Z方向において、ミラー41よりもカメラ20から離れて位置する。ミラー61は、ワーク9からの光がカメラ20のイメージセンサ21に到達するまでに経由する第3光路LP3上に位置する。 Mirror 61 is located further away from camera 20 than mirror 41 in the Z direction. The mirror 61 is located on the third optical path LP3 through which the light from the work 9 reaches the image sensor 21 of the camera 20.

図1に示されるように、反射照明光源30は、X方向において、ワーク9とミラー41との間に位置する。また、反射照明光源30は、X方向において、ワーク9とミラー52との間に位置する。さらに、反射照明光源30は、X方向において、ワーク9とミラー61との間に位置する。また、反射照明光源30は、Z方向において、第2光路LP2よりもカメラ20の近くに位置する。 As shown in FIG. 1, the reflected illumination light source 30 is located between the workpiece 9 and the mirror 41 in the X direction. Further, the reflected illumination light source 30 is located between the workpiece 9 and the mirror 52 in the X direction. Further, the reflected illumination light source 30 is located between the workpiece 9 and the mirror 61 in the X direction. Further, the reflected illumination light source 30 is located closer to the camera 20 than the second optical path LP2 in the Z direction.

図3は、実施形態に係る撮像装置13における光路図を示す図である。撮像レンズ23が物体側テレセントリックレンズであるため、撮像レンズ23に入射するときの第1光路LP1、第2光路LP2および第3光路LP3上の、主光線L1,L2,L3(物点から開口絞りの中心を通る光線)は、撮像レンズ23の光軸と平行となる。すなわち、主光線L1~L3は、互いに平行となる。 FIG. 3 is a diagram showing an optical path diagram in the imaging device 13 according to the embodiment. Since the imaging lens 23 is an object-side telecentric lens, the principal rays L1, L2, L3 (from the object point to the aperture stop) on the first optical path LP1, second optical path LP2, and third optical path LP3 when entering the imaging lens 23 are rays passing through the center of ) are parallel to the optical axis of the imaging lens 23. That is, the principal rays L1 to L3 are parallel to each other.

<ミラー52,53の作用効果について>
次に、第2光路LP2上に迂回用のミラー52,53を設けることの作用効果について、図4および図5を参照しつつ説明する。ここでは理解容易のため、まず、ミラー52,53を設けない場合のミラー配置(以下、「第1ミラー配置」と称する。)について、図4を参照しつつ説明する。その後、ミラー52,53を設けた場合のミラー配置(以下、「第2ミラー配置」と称する。)について、図5を参照しつつ説明する。
<About the effects of mirrors 52 and 53>
Next, the effects of providing the detour mirrors 52 and 53 on the second optical path LP2 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Here, for ease of understanding, first, a mirror arrangement in the case where the mirrors 52 and 53 are not provided (hereinafter referred to as "first mirror arrangement") will be described with reference to FIG. 4. Thereafter, a mirror arrangement in the case where mirrors 52 and 53 are provided (hereinafter referred to as "second mirror arrangement") will be described with reference to FIG. 5.

図4は、図1に示される第2光路LP2において、迂回用のミラー52,53がない場合の第1ミラー配置を示す図である。図4に示される各点P,P11,P12,P21,P22,C,Cは、以下のように定義される。
点P:ワーク9の位置
点P11:ミラー41に対する主光線L1の入射位置
点P12:撮像レンズ23に対する主光線L1の入射位置
点P21:ミラー51に対する主光線L2の入射位置
点P22:撮像レンズ23に対する主光線L2の入射位置
点C:線P21と線P1112との交点
点C:点P21から線P1112へ垂直に下ろした線と線P1112との交点
FIG. 4 is a diagram showing the first mirror arrangement when there are no detour mirrors 52 and 53 in the second optical path LP2 shown in FIG. Each point P 0 , P 11 , P 12 , P 21 , P 22 , C 1 , C 2 shown in FIG. 4 is defined as follows.
Point P 0 : Position point of the workpiece 9 P 11 : Point of incidence of the chief ray L1 on the mirror 41 P 12 : Point of incidence of the chief ray L1 on the imaging lens 23 P 21 : Point P of incidence of the chief ray L2 on the mirror 51 22 : Incident position of principal ray L2 on imaging lens 23 Point C 1 : Intersection point of line P 0 P 21 and line P 11 P 12 Point C 2 : Line drawn perpendicularly from point P 21 to line P 11 P 12 Intersection with line P 11 P 12

また、図4に示される各変数L11,L21,D,D,θ,θ,a,b,c,dは、以下のように定義される。
11:P11間の直線距離
21:P1112間の直線距離
:X方向におけるP1121間の距離
:P1222間の直線距離
θ:俯角∠P2111
θ:点P11で反射した主光線L1が鉛直方向(Z方向)に対して成す角度
a:P11間の直線距離
b:P間の直線距離
c:C21間の直線距離
d:C間の直線距離
Further, the variables L 11 , L 21 , D 1 , D 2 , θ e , θ w , a, b, c, and d shown in FIG. 4 are defined as follows.
L 11 : Straight distance between P 0 P 11 L 21 : Straight distance between P 11 P 12 D 1 : Distance between P 11 P 21 in the X direction D 2 : Straight distance between P 12 P 22 θ e : Angle of depression ∠P 21 P 0 P 11
θ w : Angle that the principal ray L1 reflected at point P 11 makes with the vertical direction (Z direction) a: Straight distance between P 11 C 1 b: Straight line distance between P 0 C 1 c: C 1 P 21 Straight line distance d: Straight line distance between C 1 C 2

図2に示されるように、第1光路LP1の像9aと第2光路LP2の像9bとの間の距離は、主光線L1および主光線L2の入射位置(P1222)間の直線距離Dに、撮像レンズ23の倍率Mを掛けた値となる。 As shown in FIG. 2, the distance between the image 9a of the first optical path LP1 and the image 9b of the second optical path LP2 is the straight-line distance between the incident positions (P 12 P 22 ) of the principal ray L1 and the principal ray L2. It is a value obtained by multiplying D2 by the magnification M of the imaging lens 23.

本実施形態では、撮像レンズ23が物体側テレセントリックレンズであるため、点P21で反射した主光線L2が鉛直方向に対して成す角度も、θとなる。このように、撮像レンズ23を物体側テレセントリックレンズとすることによって、第1光路LP1、第2光路LP2および第3光路LP3について、角度θを同じとすることができるため、ミラー配置の設計を容易にすることができる。 In this embodiment, since the imaging lens 23 is an object-side telecentric lens, the angle that the principal ray L2 reflected at the point P21 makes with the vertical direction is also θw . In this way, by making the imaging lens 23 an object-side telecentric lens, the angle θ w can be made the same for the first optical path LP1, the second optical path LP2, and the third optical path LP3. It can be easily done.

図4に示される左下の三角形P11について、正弦定理より以下の式(1)および式(2)が成り立つ。

Figure 2024041395000002
Figure 2024041395000003
Regarding the lower left triangle P 0 P 11 C 1 shown in FIG. 4, the following equations (1) and (2) hold true according to the law of sine.
Figure 2024041395000002
Figure 2024041395000003

上記式(1)および(2)により、a,bは、次式(3)および(4)でそれぞれ表される。

Figure 2024041395000004
Figure 2024041395000005
According to the above formulas (1) and (2), a and b are represented by the following formulas (3) and (4), respectively.
Figure 2024041395000004
Figure 2024041395000005

また、図4から、明らかに次式(5)が成り立つ。

Figure 2024041395000006
Moreover, from FIG. 4, the following equation (5) clearly holds true.
Figure 2024041395000006

上記式(4)および(5)より、次式(6)が導かれる。

Figure 2024041395000007
From the above equations (4) and (5), the following equation (6) is derived.
Figure 2024041395000007

続いて、図4に示される右上の三角形C21について、以下の式(7)が成り立つ。

Figure 2024041395000008
Subsequently, the following equation (7) holds true for the upper right triangle C 1 C 2 P 21 shown in FIG.
Figure 2024041395000008

式(6)および式(7)より、次式(8)が導かれる。

Figure 2024041395000009
From equations (6) and (7), the following equation (8) is derived.
Figure 2024041395000009

21間の距離(=b+c)は、P11間の距離(=L11)よりも大きい。P21間の距離とP11間の距離との差を「ΔL」とすると、ΔLは、次式(9)で表される。

Figure 2024041395000010
The distance between P 0 P 21 (=b+c) is larger than the distance between P 0 P 11 (=L 11 ). If the difference between the distance between P 0 P 21 and the distance between P 0 P 11 is “ΔL 1 ”, ΔL 1 is expressed by the following equation (9).
Figure 2024041395000010

第1光路LP1と第2光路LP2の光路長は等しいため、P1112間の直線距離は、P2122の直線距離よりも長い。P1112間の直線距離とP2122間の直線距離との差を「ΔL」とすると、ΔLは、次式(10)で表される。

Figure 2024041395000011
Since the optical path lengths of the first optical path LP1 and the second optical path LP2 are equal, the straight-line distance between P 11 P 12 is longer than the straight-line distance between P 21 P 22 . If the difference between the straight line distance between P 11 P 12 and the straight line distance between P 21 P 22 is "ΔL 2 ", ΔL 2 is expressed by the following equation (10).
Figure 2024041395000011

第1光路LP1と第2光路LP2との光路長を一致させるため、次式(11)が成り立つ。

Figure 2024041395000012
In order to match the optical path lengths of the first optical path LP1 and the second optical path LP2, the following equation (11) holds true.
Figure 2024041395000012

式(11)に式(9)および式(10)を代入すると、距離Dは、次式(12)で表される。

Figure 2024041395000013
When formula (9) and formula (10) are substituted into formula (11), distance D 1 is expressed by the following formula (12).
Figure 2024041395000013

また、図4に示される右上の三角形C21について、距離Dは、次式(13)で導かれる。

Figure 2024041395000014
Further, regarding the upper right triangle C 1 C 2 P 21 shown in FIG. 4, the distance D 2 is derived by the following equation (13).
Figure 2024041395000014

式(6)および式(13)より、距離Dは次式で表される。

Figure 2024041395000015
From equations (6) and (13), the distance D 2 is expressed by the following equation.
Figure 2024041395000015

上記式(12)により、第1光路LP1および第2光路LP2についてのミラー配置が決まる。また、式(14)により、各光路のイメージセンサ21の撮像面上での配置が決まる。 The mirror arrangement for the first optical path LP1 and the second optical path LP2 is determined by the above equation (12). Furthermore, the arrangement of each optical path on the imaging surface of the image sensor 21 is determined by equation (14).

なお、図4に示されるように、第1光路LP1および第2光路LP2について、1枚のミラー41,51だけで撮像する場合、ワーク9とミラー41との間の距離、および、ワーク9とミラー51との間の距離が、撮像角度(俯角θ)および撮像レンズ23の光学倍率によって一意に決まる。このため、例えば、ミラー41とワーク9との間の距離が短い場合、反射照明光源などを設置するためのクリアランスを確保することが難しい場合がある。 Note that, as shown in FIG. 4, when imaging with only one mirror 41, 51 for the first optical path LP1 and the second optical path LP2, the distance between the work 9 and the mirror 41, and the distance between the work 9 and the mirror 41 are The distance to the mirror 51 is uniquely determined by the imaging angle (angle of depression θ e ) and the optical magnification of the imaging lens 23 . Therefore, for example, if the distance between the mirror 41 and the workpiece 9 is short, it may be difficult to secure a clearance for installing a reflected illumination light source or the like.

図5は、図4に示される第2光路LP2において、迂回用のミラー52,53が追加された第2ミラー配置を示す図である。図5に示される第2ミラー配置では、ワーク9とミラー41との間に空間を確保するため、図4に示される第1ミラー配置の場合よりも、ワーク9がミラー41から離れた位置に配置されている。一方で、第1光路LP1の光路長を維持するため、撮像レンズ23をミラー41に近づけている。また、第2光路LP2については、撮像角度(俯角θe)およびイメージセンサ21への入射位置を維持するためには、ミラー51の位置をカメラ20の近くへ移動させる必要がある(点P21→点Q22)。ただし、ミラー51を移動させると、第2光路LP2が短縮されるため、これを補正するために、ミラー51と撮像レンズ23との間に迂回用のミラー52,53が配置される。以下、図5を参照しつつ、ミラー52,53の配置について説明する。 FIG. 5 is a diagram showing a second mirror arrangement in which detour mirrors 52 and 53 are added to the second optical path LP2 shown in FIG. 4. In the second mirror arrangement shown in FIG. 5, in order to secure a space between the workpiece 9 and the mirror 41, the workpiece 9 is placed further away from the mirror 41 than in the first mirror arrangement shown in FIG. It is located. On the other hand, the imaging lens 23 is moved closer to the mirror 41 in order to maintain the optical path length of the first optical path LP1. Regarding the second optical path LP2, in order to maintain the imaging angle (depression angle θe) and the incident position on the image sensor 21, it is necessary to move the position of the mirror 51 closer to the camera 20 (point P21 → Point Q22 ). However, since the second optical path LP2 is shortened when the mirror 51 is moved, detour mirrors 52 and 53 are arranged between the mirror 51 and the imaging lens 23 in order to correct this. The arrangement of the mirrors 52 and 53 will be described below with reference to FIG.

図5に示される各点Q,Q12,Q21,Q22,Q23,Q24,C,Cは、以下のように定義される。
点Q:第2ミラー配置におけるワーク9の位置
点Q12:第2ミラー配置における撮像レンズ23に対する主光線L1の入射位置
点Q21:第2ミラー配置におけるミラー51に対する主光線L2の入射位置
点Q22:第2ミラー配置における撮像レンズ23に対する主光線L2の入射位置
点Q23:ミラー52に対する主光線L2の入射位置
点Q24:ミラー53に対する主光線L2の入射位置
点C:点Pから線分Q23に対して垂直に下ろした直線と線分Q23との交点
点C:点P21から線分Q2321に対して垂直に下ろした直線と線分Q2321との交点
Each point Q 0 , Q 12 , Q 21 , Q 22 , Q 23 , Q 24 , C 3 , and C 4 shown in FIG. 5 is defined as follows.
Point Q 0 : Position of the workpiece 9 in the second mirror arrangement Point Q 12 : Point of incidence of the chief ray L1 on the imaging lens 23 in the second mirror arrangement Point Q 21 : Position of incidence of the principal ray L2 on the mirror 51 in the second mirror arrangement Point Q 22 : Point of incidence of the principal ray L2 on the imaging lens 23 in the second mirror arrangement Point Q 23 : Point of incidence of the principal ray L2 on the mirror 52 Q 24 : Point of incidence of the chief ray L2 on the mirror 53 C 3 : Point Intersection point C 4 of a straight line drawn perpendicularly to line segment Q 0 Q 23 from P 0 and line segment Q 0 Q 23 : Intersection point C 4 of a straight line drawn perpendicularly to line segment Q 23 Q 21 from point P 21 Intersection with line segment Q 23 Q 21

また、図5に示される変数dz,dy′,dz′,dz′,dsは、以下のように定義される。
dz:Q間の直線距離
dy′:主光線L2のシフト量(P間の直線距離)
dz′:Q間の直線距離(第2ミラー配置における第2光路LP2の光路長の増加量)
dz′:C21間の直線距離(第2ミラー配置における第2光路LP2の光路長の増加量)
ds:P2121間の直線距離(第2ミラー配置における第2光路LP2の光路長の減少量)
Further, the variables dz, dy', dz' 1 , dz' 2 , and ds shown in FIG. 5 are defined as follows.
dz: Straight line distance between Q 0 P 0 dy': Shift amount of principal ray L2 (straight line distance between P 0 C 3 )
dz′ 1 : Straight line distance between Q 0 C 3 (increase in optical path length of second optical path LP2 in second mirror arrangement)
dz′ 2 : Straight line distance between C 4 Q 21 (increase in optical path length of second optical path LP2 in second mirror arrangement)
ds: Straight line distance between P 21 Q 21 (amount of decrease in optical path length of second optical path LP2 in second mirror arrangement)

第2ミラー配置では、ワーク9の位置が、点Pから、点Qへ移動する。点Qは、X方向において、点Pよりもミラー41(点P11)から遠い位置にある。また、図5に示されるように、撮像レンズ23の位置は、破線で示される位置からdzだけミラー41およびミラー51に近づく。これにより、撮像レンズ23に対する、主光線L1の入射位置が点P12から点Q12に、主光線L2の入射位置が点P22から点Q22に、それぞれ移動する。点Q12および点Q22は、点P12および点P22から主光線L1(または主光線L2)の進む方向にdzだけミラー41(点P11)に近づく。 In the second mirror arrangement, the position of the workpiece 9 moves from point P0 to point Q0 . Point Q 0 is located further from mirror 41 (point P 11 ) than point P 0 in the X direction. Further, as shown in FIG. 5, the position of the imaging lens 23 approaches the mirrors 41 and 51 by dz from the position indicated by the broken line. As a result, the incident position of the principal ray L1 on the imaging lens 23 moves from point P12 to point Q12 , and the incident position of the principal ray L2 moves from point P22 to point Q22 . Point Q 12 and point Q 22 approach mirror 41 (point P 11 ) by dz in the direction in which principal ray L1 (or principal ray L2) advances from point P 12 and point P 22 .

図5より、以下の式(15)~(18)が成り立つ。

Figure 2024041395000016
Figure 2024041395000017
Figure 2024041395000018
Figure 2024041395000019
From FIG. 5, the following equations (15) to (18) hold true.
Figure 2024041395000016
Figure 2024041395000017
Figure 2024041395000018
Figure 2024041395000019

第1ミラー配置から第2ミラー配置に変更したことによる、第1光路LP1の増加量ΔLは、次式(19)で示されるように、ミラー41の前後で相殺される。

Figure 2024041395000020
The amount of increase ΔL 1 in the first optical path LP1 due to the change from the first mirror arrangement to the second mirror arrangement is canceled out before and after the mirror 41, as shown by the following equation (19).
Figure 2024041395000020

第1ミラー配置から第2ミラー配置に変更したことによる、第2光路LP2の増加量ΔLは、次式(20)で表される。

Figure 2024041395000021
The amount of increase ΔL 2 in the second optical path LP2 due to the change from the first mirror arrangement to the second mirror arrangement is expressed by the following equation (20).
Figure 2024041395000021

式(20)に式(15)~(18)を代入すると、増加量ΔLは、次式(21)で表される。

Figure 2024041395000022
By substituting equations (15) to (18) into equation (20), the increase amount ΔL 2 is expressed by the following equation (21).
Figure 2024041395000022

上記のΔLがゼロであれば、第1光路LP1および第2光路LP2の各光路長が一致するため、これらのフォーカスを一致させることができる。ただし、式(21)において、dz>0、θ>0の場合、ΔL2<0となる。このため、第1光路LP1および第2光路LP2の各光路長を一致させるためには、第2光路LP2の光路長をΔL(の絶対値)だけ延ばす必要がある。そこで、図5に示されるように、ミラー52,53によって、Q23→Q24→Q21の迂回路を設けることによって、直進時(Q23→Q21)に対してΔL(の絶対値)分増加させる。これにより、第1光路LP1と第2光路LP2との間の光路差が補正される。 If the above-mentioned ΔL 2 is zero, the optical path lengths of the first optical path LP1 and the second optical path LP2 match, so that their focuses can be made to match. However, in equation (21), when dz>0 and θ e >0, ΔL2<0. Therefore, in order to match the optical path lengths of the first optical path LP1 and the second optical path LP2, it is necessary to extend the optical path length of the second optical path LP2 by (the absolute value of) ΔL 2 . Therefore, as shown in FIG. 5, by providing a detour from Q23 to Q24 to Q21 using the mirrors 52 and 53, the driving force is increased by (absolute value of) ΔL 2 compared to when traveling straight (Q23 to Q21). Thereby, the optical path difference between the first optical path LP1 and the second optical path LP2 is corrected.

以上のように、第2光路LP2上にミラー52,53で迂回路を形成することによって、第2光路LP2のうち、ワーク9からミラー51までの光路長を延長できる。このため、ミラー52,53の位置を調整することによって、第2配置において、ミラー51を点P21から点Q21に移動させても、第1配置のときの撮像角度および撮像倍率を維持できる。したがって、ミラー配置の制約を緩和できる。 As described above, by forming a detour using the mirrors 52 and 53 on the second optical path LP2, the optical path length from the workpiece 9 to the mirror 51 in the second optical path LP2 can be extended. Therefore, by adjusting the positions of the mirrors 52 and 53, even if the mirror 51 is moved from point P 21 to point Q 21 in the second arrangement, the imaging angle and imaging magnification in the first arrangement can be maintained. . Therefore, restrictions on mirror arrangement can be relaxed.

<2. 変形例>
以上、実施形態について説明してきたが、本発明は上記のようなものに限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
<2. Modified example>
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above, and various modifications are possible.

例えば、ミラー52,53の位置(点Q23、点Q24の位置)は、一意ではなく、光路長補正が可能であり、かつ、光線の干渉等が起きない範囲で、自由に設定することができる。例えば、図5に示される例では、X方向において、Q11間の距離よりも、Q23間の距離を短くしている。しかしながら、X方向において、P11間の距離よりも、Q23間の距離を長くしてもよい。 For example, the positions of the mirrors 52 and 53 (the positions of points Q 23 and Q 24 ) are not unique and can be set freely within a range that allows optical path length correction and does not cause interference of light rays. I can do it. For example, in the example shown in FIG. 5, the distance between Q 0 Q 23 is shorter than the distance between Q 0 P 11 in the X direction. However, in the X direction, the distance between Q 0 Q 23 may be longer than the distance between P 0 P 11 .

上記実施形態では、第1光路LP1、第2光路LP2の始点は、ワーク9の同じ部位(側部)に設定されている。このため、ワークの一部位を複数の方向から同じ倍率で撮像できる。ただし、第1光路LP1および第2光路LP2の始点は、ワーク9の異なる部位(例えば、側部と頂部)にそれぞれ設定されていてもよい。この場合、ワーク9の異なる部位を同じ倍率で撮像できる。 In the embodiment described above, the starting points of the first optical path LP1 and the second optical path LP2 are set at the same part (side) of the workpiece 9. Therefore, one part of the workpiece can be imaged from multiple directions at the same magnification. However, the starting points of the first optical path LP1 and the second optical path LP2 may be set at different parts of the workpiece 9 (for example, the side and the top). In this case, different parts of the workpiece 9 can be imaged at the same magnification.

また、上記実施形態では、第2光路LP2上に、2個の迂回用のミラー52,53が設けられている。しかしながら、1個のみまたは3個以上の迂回用のミラーが設けられてもよい。また、第1光路LP1または第3光路LP3に、迂回用のミラーが設けられてもよい。 In the above embodiment, two detouring mirrors 52, 53 are provided on the second optical path LP2. However, only one detouring mirror or three or more detouring mirrors may be provided. Also, a detouring mirror may be provided on the first optical path LP1 or the third optical path LP3.

上記実施形態では、ミラー41はZ方向において、ワーク9と同じ高さに位置したが、必ずしもワーク9と同じ高さに位置するミラーを配置しなくてもよい。すなわち、必ずしもワーク9を水平方向から撮像した像9aを取得しなくてもよく、必要に応じて任意の方向から撮像した像を取得してよい。 In the above embodiment, the mirror 41 is located at the same height as the work 9 in the Z direction, but the mirror does not necessarily need to be located at the same height as the work 9. That is, the image 9a of the workpiece 9 does not necessarily need to be acquired from the horizontal direction, but an image taken from any direction may be acquired as necessary.

また、撮像レンズ23は、テレセントリックレンズではなく、非テレセントリックレンズであってもよい。撮像レンズ23が非テレセントリックレンズの場合、第1光路LP1、第2光路LP2,第3光路LP3ごとに、角度θをそれぞれ設定して、ミラー配置を設計するとよい。 Further, the imaging lens 23 may be a non-telecentric lens instead of a telecentric lens. When the imaging lens 23 is a non-telecentric lens, it is preferable to design the mirror arrangement by setting the angle θ w for each of the first optical path LP1, the second optical path LP2, and the third optical path LP3.

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although this invention has been described in detail, the above description is illustrative in all aspects, and the invention is not limited thereto. It is understood that countless variations not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the invention. The configurations described in each of the above embodiments and modified examples can be appropriately combined or omitted as long as they do not contradict each other.

9 ワーク
13 撮像装置
20 カメラ
21 イメージセンサ
23 撮像レンズ
30 反射照明光源
41 ミラー(第1ミラー)
51 ミラー(第2ミラー)
52 ミラー(第3ミラー)
53 ミラー(第4ミラー)
9 Work 13 Imaging device 20 Camera 21 Image sensor 23 Imaging lens 30 Reflected illumination light source 41 Mirror (first mirror)
51 Mirror (second mirror)
52 Mirror (3rd mirror)
53 Mirror (4th mirror)

Claims (7)

ワークを複数の方向から撮像する撮像装置であって、
単一のカメラと、
前記ワークから前記カメラに至る第1光路上に位置する第1ミラーと、
前記第1光路とは異なる光路であって、前記ワークから前記カメラに至る第2光路上に位置する第2ミラーおよび第3ミラーと、
を備え、
前記第2光路上において、前記第3ミラーは、前記ワークと前記第2ミラーとの間に位置し、
前記第1光路の光路長と前記第2光路の光路長とが等しい、撮像装置。
An imaging device that images a workpiece from multiple directions,
a single camera and
a first mirror located on a first optical path from the workpiece to the camera;
a second mirror and a third mirror that are located on a second optical path that is different from the first optical path and that extends from the workpiece to the camera;
Equipped with
On the second optical path, the third mirror is located between the workpiece and the second mirror,
An imaging device in which the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path are equal.
請求項1に記載の撮像装置であって、
前記第2光路上に位置し、前記第2光路上において、前記第3ミラーと前記第2ミラーとの間に位置する第4ミラー、
をさらに備える、撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
a fourth mirror located on the second optical path and located between the third mirror and the second mirror on the second optical path;
An imaging device further comprising:
請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
前記第1光路および前記第2光路の始点は、前記撮像ワークにおける同じ部位に設定される、撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
In the imaging device, starting points of the first optical path and the second optical path are set at the same location in the imaging workpiece.
請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
前記第1光路および前記第2光路の始点は、前記撮像ワークにおける異なる部位に設定される、撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
An imaging device, wherein starting points of the first optical path and the second optical path are set at different parts of the imaging workpiece.
請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
前記カメラは、
イメージセンサと、
前記イメージセンサに結像する撮像レンズと、
を備え、
前記撮像レンズは、前記物体側テレセントリックレンズを含む、撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
The camera is
image sensor and
an imaging lens that forms an image on the image sensor;
Equipped with
The imaging device, wherein the imaging lens includes the object-side telecentric lens.
請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
前記ワークを照明する反射照明光源、
をさらに備え、
前記第1ミラーおよび前記第2ミラーは、前記ワークから第1方向に離れて位置し、
前記反射照明光源は、前記第1方向において、前記ワークと前記第1ミラーとの間、かつ、前記ワークと前記第2ミラーとの間に位置する、撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
a reflective illumination light source that illuminates the workpiece;
Furthermore,
the first mirror and the second mirror are located away from the workpiece in a first direction;
The reflected illumination light source is an imaging device located between the workpiece and the first mirror and between the workpiece and the second mirror in the first direction.
請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
前記第3ミラーは、前記第1ミラーよりも、前記ワークの近くに位置する、撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
In the imaging device, the third mirror is located closer to the workpiece than the first mirror.
JP2022146194A 2022-09-14 2022-09-14 Imaging device Pending JP2024041395A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022146194A JP2024041395A (en) 2022-09-14 2022-09-14 Imaging device
PCT/JP2023/016715 WO2024057607A1 (en) 2022-09-14 2023-04-27 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022146194A JP2024041395A (en) 2022-09-14 2022-09-14 Imaging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024041395A true JP2024041395A (en) 2024-03-27

Family

ID=90274493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022146194A Pending JP2024041395A (en) 2022-09-14 2022-09-14 Imaging device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024041395A (en)
WO (1) WO2024057607A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4260545B2 (en) * 2003-05-20 2009-04-30 ヤマハ発動機株式会社 Surface mount machine
JP5298327B2 (en) * 2008-08-26 2013-09-25 キリンテクノシステム株式会社 Foreign matter inspection apparatus and foreign matter inspection system
JP6546079B2 (en) * 2015-12-04 2019-07-17 新電元工業株式会社 Appearance inspection apparatus and appearance inspection method
WO2022113369A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 ヤマハ発動機株式会社 Mounting-board inspection apparatus and inspection apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024057607A1 (en) 2024-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5589823B2 (en) Stereo camera calibration apparatus and calibration method
JP2006214735A (en) Compound stereo vision device
JPWO2008053649A1 (en) Wide-angle image acquisition method and wide-angle stereo camera device
WO2017146202A1 (en) Three-dimensional shape data and texture information generation system, photographing control program, and three-dimensional shape data and texture information generation method
JP2013517474A (en) Board inspection equipment
JP3789143B2 (en) Camera optical system drive device
CN102692364A (en) Blurring image processing-based dynamic grain measuring device and method
US20190391372A1 (en) Metrological optical imaging device and system for determining a position of a movable object in space
JP7073828B2 (en) Visual inspection system, setting device and inspection method
JP2008045983A (en) Adjustment device for stereo camera
WO2024057607A1 (en) Imaging device
JP2016105068A (en) Distance measurement device and distance measurement method
JP2018148383A (en) Imaging apparatus and imaging unit
EP3564747A1 (en) Imaging device and imaging method
JP2019056950A (en) Inspection apparatus and inspection method
JP2023125506A (en) Measuring device, moving device, measuring method, and computer program
JP2007264402A (en) Omniazimuth visual sensor
JP2007333525A (en) Distance measurement device
CN110969652B (en) Shooting method and system based on mechanical arm monocular camera serving as binocular stereoscopic vision
JP6570664B2 (en) Image processing method and system for vision system
JP2020091154A (en) Distance-measuring apparatus
JPH087102A (en) Correspondent point extracting device
WO2014168110A1 (en) Image-capturing device
JP5761061B2 (en) Imaging apparatus, microscope, and program used therefor
JP7135586B2 (en) Image processing system, image processing method and program