JPH0373070A - 画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、画像入力装置に関するものであり、例えば、
画像処理によるワークの正否や良否の判別等に利用可能
なものである。

（従来の技術） 例えば１画像処理装置では、ワークの画像信号を処理装
置に入力するための画像入力装置が必要である。画像入
力装置は、基本的にはワークの載置部と、この載置部に
載置されたワークの被検査面に対向配置したカメラ乃至
は結像光学系とを有してなる。第７図ないし第９図は、
従来の画像入力装置の各種の例を示す。何れの例も、ワ
ーク載置部２２の上にワーク２１をその被撮像面が上に
なるように載置し、ワーク２１の上方に、レンズ２７を
有するテレビカメラ２６を上記レンズ２７がワーク２１
の被撮像面と対向するように配置している。そして第７
図の例では、上記レンズ２７の側方に配置された照明光
源２４によってワーク２工の被撮像面を照明するように
なっている。第８図の例では、照明光源２４からの照明
光束をレンズ２８を介してライトガイド２９の一端面に
集束させ、ライトガイド２９によって導かれた照明光束
を上記カメラ２６のレンズ２７の周囲から下方に向けて
照射することによりワーク２１の被撮像面を照明するよ
うになっている。また、第９図の例では、カメラ２６の
レンズ２７とワーク２１との間にハーフミラ−３０を斜
設し、側方に配置した照明光源２４からの照明光束をハ
ーフミラ−３０で下方に反射させてワーク２１の被撮像
面を照明するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記何れの画像入力装置でも、ワーク載置部と照明手段
と画像入力手段とが個別に作られて個別に配置されてい
るため、システム全体が大型化するという問題があり、
これに伴って外部光による障害を受けやすいとか、照明
むらを生じゃずいというような問題を生じ、これらの問
題をできるだけ解消するためには、光源を強化しなけれ
ばならなかった。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解消するためにな
されたもので、システム全体を小型にまとめることがで
き、外部光による障害を受けにくく、照明むらもなく、
しかも、光源を強化する必要もない画像入力装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、ワークの被撮像面の画像を結像させるための
結像光学系の光軸上にビームスプリッタを設け、このビ
ームスプリッタに向かって照明光を出射する照明手段を
設け、上記結像光学系の結像位置に、上記ワークの被撮
像面の画像を入力する画像入力手段とを配置し、上記照
明手段には、ライン状に配列した光源と、この光源から
の照明光をワークの被撮像面に結像させるシリンドリカ
ルレンズを設け、上記照明光が、ワークの被撮像面上に
光源の配列方向と同じ方向にライン状に結像されること
を特徴とする。

（作用） ライン状に配列された光源から出射した照明光はシリン
ドリカルレンズで一方向に集束され、ビームスプリッタ
を経てワークの被撮像面上に光源の配列方向と同じ方向
にライン状に結像される。

画像入力手段には、ワークの被撮像面の画像が照明光の
ライン方向にエラインずつ結像される。ワークを照明光
のラインに直交する方向に搬送しながら画像入力手段か
ら画像信号を１ラインずつ出力することにより、ワーク
の被撮像面全体の画像を得ることができる。

（実施例） 以下、第１図ないし第６図を参照しながら本発明にかか
る画像入力装置の実施例について説明する。

第１図、第２図において、直方体状のケース９の内底部
の一隅部には照明手段１５が固定されている。照明手段
１５は、第５図にも示すように、光源１とその上に適宜
の止め具１３で固定されたシリンドリカルレンズ２とを
有してなる。光源工は、発光素子、例えばＬＥＤが基板
上にライン状に配列されてなり、このライン方向に向け
てシリンドリカルレンズ２が固定されている。従って、
シリンドリカルレンズ２は発光素子の配列方向に対して
直角方向にパワーをもっており、発光素子の配列方向に
沿って出射される照明光をライン状に集束させる。光源
ｌを構成する発光素子の列数及び発光素子全体の数は、
ワークの大きさやその材質等によって適宜変更してよい
。

照明手段１５の上記発光素子の配列方向の両側には三角
形の取付は台１０．１０が固定され、この取付は台１０
．１０により照明手段１５の上方にビームスプリッタ３
が斜設されている。ビームスプリッタ３の斜設の向きは
、上方からの光を第ｉ図、第２図において右方に反射す
る向きである。

照明手段１５からの照明光はビームスプリッタ３を通っ
てケース９の天井部に達するが、この天井部には透明の
カバーガラス４が固定されている。

カバーガラス４の上面はケース９の上面と一致するよう
に、ケース９の窓孔にカバーガラス４が埋め込まれた状
態で取付けられている。

上記カバーガラス４の上をワーク５が搬送されるように
なっている。ワーク５は、例えばコインやメダルなどで
あり、カバーガラス４の上面と接するワーク５の下面が
被撮像面５ａとなっている。

第３図にも示すように、上記照明手段１５の光源１から
の照明光はシリンドリカルレンズ２によってカバーガラ
ス４の上面即ちワーク５の被撮像面５ａにライン状に結
像される。第１図、第４図における符号１２は、カバー
ガラス４上に結像されたライン状の照明光を示す。この
ライン状の照明光１２に対し直交する方向にワーク５が
搬送される。

ワーク５からの反射光は、カバーガラス４を通り、ビー
ムスプリッタ３で側方に反射され、遮光部材８を通って
結像光学系６に至る。結像光学系６は、ワーク５の被撮
像面５ａの画像をラインセンサ７上に結像させる。結像
光学系６はピント調整部材によってピント調整可能であ
る。ラインセンサ７はケース９の照明手段上５の配置部
とは反対側の内壁面に固定されている。ラインセンサ７
は、ライン状の照明光１２によって照明されたワーク５
の被撮像面５ａの画像を、ワーク５の搬送方向に対し直
交する方向でありかつ照明光１２のライン方向に１ライ
ンごとに検出し１画像信号として出力する。上記遮光部
材８はＵ字状の切欠を有する板でなり、光源１からの照
明光を遮断して照明光が直接ラインセンサ７に入射する
ことを防止する。

ケース９は各構成部材の総てを内装するものであり、外
乱光が画像信号に影響を及ぼすことのないように、外乱
光の遮蔽の役目もしている。

いま、照明手段１５から照明光を出射させると、照明光
はシリンドリカルレンズ２、ハーフミラ−３、カバーガ
ラス４を通り、カバーガラス４の上面にライン状に結像
される。この状態で、ワーク５を上記照明光のライン方
向に直交する方向に搬送すると、ワーク５の被撮像面５
ａがライン状の照明光１２で照明され、この照明光↓２
が上記被撮像面５ａで反射される。この反射光はカバー
ガラス４を通り、ハーフミラ−３で側方に反射され、結
像光学系６によってラインセンサ７上に結像される。ラ
インセンサ７は上記反射光に応じワーク５の画像信号と
して１ラインずつ出力する。この画像信号は図示されな
い画像処理装置に入力され、ワークの正否や良否の判別
等所定の画像処理に供される。

なお、光源上の発光量は、ラインセンサ７の出力レベル
に応じて制御することができる。また。

ワーク５の材質により被撮像面５ａの反射率が異なる場
合にも同様にして光源１の発光量を制御することができ
る。

このように、上記実施例によれば、ライン状に配列され
た光源上からの照明光をシリンドリカルレンズ２によっ
てライン状に絞り、これをワーク５の被撮像面Ｓａ上に
結像させて画像を入力する部分だけを照明するようにし
たため、エネルギーロスがなくすことができる。また、
ビームスプリッタ３を用いて結像光学系６の光軸と同軸
上で照明するようにしたため、照明手段１５及び結像光
学系を含めた画像入力装置全体をコンパクトにまとめる
ことができるし、照明むらもなく、外乱光による影響も
受けにくくなる。

サラに、照明系と結像光学系をケース９で一体化したた
め、小型化及び軽量化を図ることができる。また、ワー
ク５の下側から照明しているため、外乱光の影響を受け
にくく、照明手段上５を高輝度のものにする必要はない
。光源にＬＥＤを用いれば、リアルタイムに調光するこ
ともできる。

なお、照明手段に用いるシリンドリカルレンズは、第６
図に示すような円柱状のレンズ１４としてもよい。

（発明の効果） 本発明によれば、ライン状に配列された光源からの照明
光をシリンドリカルレンズによってライン状に絞り、こ
れをワークの被撮像面上に結像させて画像を入力する部
分だけを照明するようにしたため、エネルギーロスがな
くすことができる。

また、ビームスプリッタを用いて結像光学系の光軸と同
軸上で照明するようにしたため、照明手段及び結像光学
系を含めた画像入力装置全体をコンパクトにまとめるこ
とができるし、照明むらもなく、外乱光による影響も受
けにくくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像入力装置の実施例を示す斜
視図、第２図は同上一部断面正面図、第３図は上記実施
例中の照明系の部分の側面図、第４図は同上照明系によ
るライン状の照明の様子を示す平面図、第５図は上記実
施例中の照明手段の部分の斜視図、第６図は本発明に適
用可能なシリンドリカルレンズの別の例を示す斜視図、
第７図は従来の画像入力装置の一例を示す正面図、第８
図は従来の画像入力装置の別の例を示す正面図、第９図
は従来の画像入力装置のさらに別の例を示す正面図であ
る。 １・・・光源、　　２・・・シリンドリカルレンズ。 ３・・・ビームスプリッタ、　　５・・・ワーク。 ５ａ・・・被撮像面、　６・・・結像光学系、　１５・
・・照明手段。 ８２２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークの被撮像面の画像を結像させるための結像光学系
   の光軸上に配置されたビームスプリッタと、このビーム
   スプリッタに向かって照明光を出射する照明手段と、上
   記結像光学系の結像位置に配置され上記ワークの被撮像
   面の画像を入力する画像入力手段とを備えた画像入力装
   置であって、上記照明手段には、ライン状に配列された
   光源と、この光源からの照明光を上記ワークの被撮像面
   に結像させるシリンドリカルレンズとが設けられており
   、上記照明光が、上記ワークの被撮像面上に上記光源の
   配列方向と同じ方向にライン状に結像されることを特徴
   とする画像入力装置。