JP4223271B2

JP4223271B2 - 光照射器支持装置

Info

Publication number: JP4223271B2
Application number: JP2002351833A
Authority: JP
Inventors: 賢治米田
Original assignee: CCS Inc
Current assignee: CCS Inc
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP2004184239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製品の表面検査等に好適に用いられる光照射器を支持する光照射器支持装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、例えば製品等のワークに光をあてて照明した状態で、これをＣＣＤカメラ等により撮像し、得られた画像情報を処理して当該ワークの外観や傷の自動検査を行うシステムが知られている。
【０００２】
そのようなシステムに用いられる光照射器としては、ハロゲンランプ等を用いたものがその代表的なものとして知られているが、近時、特許文献１に示すように、速応性、安定性、寿命等の面でより優れたＬＥＤを利用した光照射器も開発されてきている。この種の光照射器は、ハロゲンランプとは異なり、ＬＥＤの種類や配置、ケーシング形状等を変えることで、種々の光照射態様や照射光スペクトル（色）を作り出すことが比較的容易にできるため、前記ハロゲンランプでは検出が難しい特殊な傷や凹み等をも自動検出可能である。そしてそういった理由から、このＬＥＤ光照射器においては、検査すべきワークの種類や検査目的に応じた多種のバリエーションが製品ラインアップとしてそろえられつつある。
【特許文献１】
特開平１０-２１７２９号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシステムを用いて製品検査を行うユーザにとってみれば、上述したように光照射器が多種あるが故に、そのうちから所望の検査に最適なものを選定することが難しくなる。
【０００３】
また、展示会等で説明する営業者にとっても、言葉による説明だけではユーザの納得を得られず、かといって光照射器をひとつひとつ取り替えて説明するには位置決め等の作業もあって非常に手間がかかる。もちろんシステム毎交換したり、複数を用意したりしておくことも考えられるが、それでは撮像装置まで異なるものとなりその設定の違い等から純粋に光照射器同士の比較によるワークの見え方の違いを効果的に説明できない。
【０００４】
そこで本発明は、このように多様化しているこの種の光照射器の実情に鑑みてなされたものであって、各光照射器の性能判断やワークに対する相性、検査目的への適合性等を容易に確かめられる光照射器支持装置を提供することをその主たる所期課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明にかかる検査用光照射器支持装置は、観測手段によって観測される所定の観測領域に対して光を照射する光照射器を複数支持するものであって、前記観測領域に光を照射可能な光照射位置に、いずれか一の光照射器を選択的にかつ前記観測手段とは独立して移動させ得るものであり、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部を具備し、前記光照射器取付部は、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を、光照射器ごとに独立に調整可能に構成していることを特徴とする。
【０００５】
このようなものであれば、観測手段を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器の性能説明等を、他の光照射器との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【０００６】
簡単な構成で本発明を実現するためには、前記複数の光照射器を一列に並べた状態で支持するとともに、それら光照射器を、その並べた方向に合致させた所定軌道に沿って全体として移動可能に支持するものであることが望ましい。各光照射器をそれぞれ独立して移動可能とすると、移動させるための移動構造が光照射器の個数分必要となるのに対し、この構成であれば移動構造を単一で構成できるからである。
【０００７】
具体的には前記複数の光照射器を直線上あるいは円弧上に一列に並べて支持するものを挙げることができる。
【０００８】
本発明における観測手段とは、ＣＣＤカメラ等の撮像手段の他に人間の視覚をも含むものであるが、例えば観測手段が撮像手段である場合には、その撮像手段を支持する撮像手段支持部を更に備えたものが望ましい。
【０００９】
各光照射器の位置決めを確実かつ容易に行うには、一の光照射器を前記光照射位置に位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段を備えたものであることが好ましい。
【００１０】
より具体的な実施態様としては、基台と、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部と、その光照射器取付部と前記基台との間に介在し、当該光照射器取付部を基台に対しスライド移動可能に保持する移動構造とを備えたものを挙げることができる。もちろんこの他に軸及び軸受けを利用した移動構造により前記光照射器を回転移動可能に支持するもの等でも構わない。
【００１１】
光照射器の種類毎に、観測領域との最適な離間距離は変わるところ、これに好適に対応するには、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を変更可能に構成しているものが望ましい。
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１２】
図１〜図４は、本実施形態に係る光照射器支持装置１の全体を示している。この光照射器支持装置１は、ＣＣＤカメラ等の撮像手段２によって観測（撮像）される所定の観測領域Ｓに対して光を照射する光照射器３を複数支持するもので、例えば製品の表面検査等に用いる光照射器３を選定する際に用いられる。
【００１３】
具体的にこのものは、基台４と、その基台４に固定された撮像手段支持部５と、前記複数の光照射器３が取り付けられる光照射器取付部６と、その光照射器取付部６と前記基台４との間に介在し当該光照射器取付部６を基台４に対し所定軌道に沿ってスライド移動可能に保持する移動構造たるレール構造７とを備えたものであり、前記観測領域Ｓに光を照射可能な光照射位置Ｐに、いずれか一の光照射器３を選択的にかつ前記撮像手段２とは独立して移動させ得るように構成してある。
【００１４】
基台４は、光照射器３、光照射器取付部６、レール構造７、撮像手段２、撮像手段支持部５等を支持するための十分な大きさと重さを有した例えば矩形板状のものである。この基台４の表面所定箇所にはワーク固定部４１が設けてあって、そのワーク固定部４１に取り付けたワークＷに上方から光を照射できるようにしてある。観測領域Ｓは、このワークＷの表面所定範囲に設定してある。
【００１５】
撮像手段支持部５は、前記基台４の表面から立設した撮像手段支持支柱５１と、その撮像手段支持支柱５１から直交して延びる撮像手段支持ブラケット５２とを備えてなり、撮像手段２をその撮像面が前記観測領域Ｓに向いた状態、具体的には撮像手段２を前記観測領域Ｓの直上に位置するように保持するものである。撮像手段支持ブラケット５２は、その基端部を撮像手段支持支柱５１に対して上下位置調整可能に取り付けてあり、その先端部に固定した撮像手段２と前記観測領域Ｓとの離間距離を調整できるように構成している。
【００１６】
光照射器取付部６は、前記５つの光照射器３を、それらの中心が平面視、前記観測領域Ｓの中心を通る直線ＬＮ上に所定間隔で並ぶように支持するもので、その直線ＬＮ方向に延びる横長矩形板状をなす移動台６１と、その移動台６１に所定間隔で立設した複数本（５本）の支柱６２と、その支柱６２に基端部を取り付けられ、先端部で前記光照射器３を支持するブラケット６３とを備えてなる。ブラケット６３は、その基端部を支柱６２に対して上下位置調整可能に取り付けてあり、その先端部に固定した光照射器３の種類や大きさに応じて前記観測領域Ｓとの上下離間距離を適切なものに調整できるように構成している。また各支柱６２も、ブラケット６３の先端部に固定した光照射器３の種類や大きさに拘わらず、その中心を平面視前記直線ＬＮ上に位置づけられるように、ボルトＢの締緩によって前後に位置調整可能に構成してある。なお符号Ｈは移動台６１を動かすための取手である。
【００１７】
レール構造７は、例えば基台４の上面に装着した上方に開口するチャネル部材７１と、移動台６１下面に装着され、前記チャネル部材７１の溝部に嵌合する突条部材７２とからなるもので、移動台６１を前記直線ＬＮと平行にスライド移動可能に支持する。そしてこのことにより、各光照射器３を所定軌道上、すなわち前記直線ＬＮ上でスライド移動可能とし、いずれか一の光照射器３を、観測領域Ｓに光を照射可能な光照射位置Ｐ、すなわち観測領域Ｓの直上であって撮像手段２と同軸をなす位置に、選択的にかつ前記撮像手段２を動かすことなく設定できるようにしている。
【００１８】
なお、前記光照射器取付部６に取り付けられた光照射器３は、本実施形態では互いに異なる５種類であるが、それらは基本的に、観測用の中心孔３ａを有した筒状をなすケーシング３１と、その底面側に設定した光射出部３２とを備えてなり、中心直下に位置する観測領域Ｓに周囲上方斜めから光を照射するものである。しかしてその一つ３（Ａ）は、光射出部３２を複数のＬＥＤ３３で構成してなるものである。これらＬＥＤ３３はケーシング３１の底面側に設けた切頭円錐凹面に敷設してあり、外部から電力を供給することによりそれらＬＥＤ３３を発光させることができるようにしてある。また他の２つ３（Ｂ）、３（Ｃ）は、同様にＬＥＤを利用してなり、異なる色（発光スペクトル）を発するものであるところ、観測領域Ｓにより近づけ、ローアングルで光を観測領域Ｓに照射する構成のものである。さらに他の２つ３（Ｄ）、３（Ｅ）は、例えば光射出部３２を複数の図示しない光ファイバの端面で構成してなるもので、やはりそれらから射出される光の色（発光スペクトル）を異ならせてある。光ファイバの端面は、ケーシング３１の底面側に設けたファイバ保持部によって所定間隔をおいて円周状をなすように保持してあり、外部に設けた図示しないパワーＬＥＤやハロゲンランプ等の光源から前記光ファイバの他端面に光を入射することにより発光させることができるようにしてある。
【００１９】
さらに本実施形態では、一の光照射器３を前記光照射位置Ｐに位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段８を設けている。この位置決め手段８は、基台４側の所定箇所に設けた吸着要素たる一の磁石８１と、その磁石８１に対向可能な位置であって移動台６１側の所定箇所に設けた被吸着要素たる他の磁石８２とを備えたものである。これら磁石８１、８２は、対向させた場合にＳ極とＮ極が向かい合うように、すなわちそれぞれの対向面の磁性が互いに吸着する方向となるように設定してある。また、前記一の磁石８１又は他の磁石８２の少なくともいずれか一方を、光照射器３と同数、等間隔で設けるとともに、磁石８１及び磁石８２が最も近接して対向する位置を、一の光照射器３が前記光照射位置Ｐとなる位置に設定することによって、その状態で最も安定しスライド移動を妨げる向きの最大の保持力を発生するようにしてある。
【００２０】
したがって本実施形態によれば、光照射器支持装置１を利用して光照射器３を所定軌道ＬＮに沿って移動させるだけで、撮像手段２を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器３の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器３の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器３の性能説明等を、他の光照射器３との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【００２１】
また、各光照射器３は、光照射器取付部６に支持されて全体として移動するため、各光照射器３をそれぞれ独立して移動可能に構成したものと比較して、移動させるための移動構造、すなわちレール構造７を単一化でき、構成の簡単化を図れる。
【００２２】
さらに、位置決め手段８を設け、いずれかの光照射器３が光照射位置Ｐにきたときにストップ感を発生させているので、極めて容易に光照射器３の正確な位置決めを行える。
【００２３】
加えて光照射器３の種類毎に観測領域Ｓとの最適な離間距離は変わるところ、光照射位置Ｐに位置する光照射器３と前記観測領域Ｓとの離間距離を調整可能に構成しているので、それに好適に対応することができる。
【００２４】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば複数の光照射器を円弧上に一列に並べて支持するようにしてもよい。その場合、軸及び軸受けを利用した移動構造により前記光照射器を回転移動可能に支持することが好ましい。
【００２５】
また位置決め手段も、磁石を利用したものに限られず、ボールプランジャを利用したものでも構わないし、位置決めピンと孔で位置決めするようにしたものでもの等でも構わない。
【００２６】
その他本発明は、上記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、観測手段を変えたり位置変更したりすることなく、光照射器の変更が容易にできるため、例えばユーザがこれを用いて実験することにより、所望のワークに最適な光照射器の目安をつけることが簡単にできる。また営業者にとっても、光照射器の性能説明等を、他の光照射器との比較において直感的にわかりやすく説明することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における光照射器支持装置の一部破断させた全体側面図。
【図２】同実施形態における光照射器支持装置の正面図。
【図３】光照射器支持装置の光照射器を想像線で描いた横断面図。
【図４】実施形態における光照射器支持装置の一部破断させた全体側面図。
【符号の説明】
２・・・観測手段（撮像手段）
３・・・光照射器
４・・・基台
５・・・撮像手段支持部
６・・・光照射器取付部
７・・・移動構造（レール構造）
８・・・位置決め手段
Ｓ・・・観測領域
Ｐ・・・光照射位置
ＬＮ・・・所定軌道（直線）

Claims

観測手段によって観測される所定の観測領域に対して光を照射する光照射器を複数支持するものであって、前記観測領域に光を照射可能な光照射位置に、いずれか一の光照射器を選択的にかつ前記観測手段とは独立して移動させ得るように構成したものであり、前記複数の光照射器が取り付けられる光照射器取付部を具備し、前記光照射器取付部は、光照射位置に位置する光照射器と前記観測領域との離間距離を、光照射器ごとに独立に調整可能に構成していることを特徴とする検査用光照射器支持装置。
前記複数の光照射器を一列に並べた状態で支持するとともに、それら光照射器を、その並べた方向に合致させた所定軌道に沿って移動可能に支持するものである請求項１記載の検査用光照射器支持装置。
前記複数の光照射器を直線上に一列に並べた状態で支持するものである請求項２記載の検査用光照射器支持装置。
前記複数の光照射器を円弧上に一列に並べた状態で支持するものである請求項２記載の検査用光照射器支持装置。
前記観測手段がＣＣＤカメラ等の撮像手段であり、前記撮像手段を支持する撮像手段支持部を更に備えている請求項１、２、３又は４記載の検査用光照射器支持装置。
一の光照射器を前記光照射位置に位置させた状態において、その移動を妨げる向きの保持力を発生する位置決め手段を備えたものである請求項１、２、３、４又は５記載の検査用光照射器支持装置。
基台と、前記光照射器取付部と、その光照射器取付部と前記基台との間に介在し、当該光照射器取付部を基台に対しスライド移動可能に保持する移動構造とを備えたものである請求項１、２、３、４、５又は６記載の検査用光照射器支持装置。