JPH06194141A - 光電変換カメラ - Google Patents

光電変換カメラ

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JPH06194141A
JPH06194141A JP34443492A JP34443492A JPH06194141A JP H06194141 A JPH06194141 A JP H06194141A JP 34443492 A JP34443492 A JP 34443492A JP 34443492 A JP34443492 A JP 34443492A JP H06194141 A JPH06194141 A JP H06194141A
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Nobuyuki Soga
信之 曽我
Toshimasa Takamura
敏正 高村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、被写体の被写体面が結像手段の光軸
に対して垂直でない場合であっても、歪みを生じること
なく撮像することができる光電変換カメラを提供するこ
とを目的とする。 【構成】光電変換カメラ10は結像光学系12と撮像板
14とを有し、この結像光学系12は被写体16の被写
体面18からの反射光を集束して被写体面18の光学像
を撮像板14上に結像させ、撮像板14はその結像され
た被写体面18の光学像を撮像する。ここで、撮像板1
4が被写体16の被写体面18にほぼ平行に設置されて
いる点に本発明の特徴がある。尚、被写体面18と結像
光学系12の光軸とのなす角度θが変化する場合は、撮
像板14の角度を変化させる角度可変手段20を用い
て、結像光学系12の光軸とのなす角度θを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光電変換カメラに係り、
特に被写体の所定の被写体面を撮像するための光電変換
カメラに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、種々の産品の外観形状、表面状
態、表面に記載された表示等を検査する場合、光電変換
カメラ、例えばCCD(Charge Coupled Device ;電荷
転送素子)カメラ等を用いて製品の表面を撮像し、その
映像を観察する検査方法が行われている。
【0003】従来のCCDカメラを用いた製品表面の検
査方法を、図4(a)〜(c)を用いて説明する。ここ
で、図4(a)はCCDカメラ等の配置を示す概略図、
図4(b)は製品の検査すべき表面(以下、「検査面」
という)に記載された表示を示す図、図4(c)はCC
Dカメラによって撮像された検査面の映像を示す図であ
る。
【0004】製品50の検査面52に、照射用光源54
から所定の光が照射される。そしてこの照射光が製品5
0の検査面52で反射され、その反射光がCCDカメラ
56の結像レンズ58に入射される。この結像レンズ5
8を通過した光は、結像レンズ58の焦点面に光軸に対
して垂直に設けられたCCD板60上に結像する。従っ
て、検査面52上の点A、B、Cは、それぞれCCD板
60上の点A″、B″、C″として結像し、撮像され
る。ここで、点Aは製品50の検査面52の上端の点、
点Bは検査面52の下端の点、点Cは検査面52と結像
レンズ58の光軸との交点である。
【0005】このようにしてCCDカメラ56により撮
像された製品50の検査面52の映像は、例えばCCD
カメラ56に接続したモニターテレビやVTR等を使用
して観察される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCCDカメ
ラ56を用いた検査方法において、図5(a)に示され
るように、製品50の検査面52が結像レンズ58の光
軸に対して垂直となっている場合、当然CCD板60も
光軸に対して垂直であるため、検査面52とCCD板6
0とは平行になる。従って、結像レンズ58の中心をO
とすると、△AOCと△A″OC″、△BOCと△B″
OC″はそれぞれ相似となるため、 AC:A″C″=C0:C″O=CB:C″B″ が成立し、従って、 AC:CB=A″C″:C″B″ が成立する。即ち、製品50の検査面52の表示は歪み
なくCCD板60上に結像し、CCDカメラ56よって
撮像された映像に歪みが生じることはない。
【0007】しかしながら、上記図4(a)に示される
ようにCCDカメラ56等を配置する場合、その配置
上、照射用光源54と製品50とCCDカメラ56とを
一直線上に並べることは困難である。そのため、製品5
0の検査面52に対して照射光が斜めに入射するように
照射用光源54を配置し、検査面52から斜めに反射す
る反射光の延長上にCCDカメラ56を配置しなければ
ならない。
【0008】このような場合、図5(b)に示されるよ
うに、製品50の検査面52が結像レンズ58の光軸に
対して垂直でなくなり、角度θ(ここで、θ<π/2)
をなす。このため、検査面52とCCD板60とは平行
にならず、従って、 AC:A″C″=C0:C″O=CB:C″B″ が成立せず、 AC:CB≠A″C″:C″B″ となる。即ち、製品50の検査面52の表示に対して、
CCD板60上に結像したその光学像にはB″からA″
の方向に向かって縮小するような歪みが生じ、従ってC
CDカメラ56よって撮像された映像にも同様の歪みが
生じる。
【0009】このため、製品50の検査面52の表示
が、例えば図4(b)に示されるような123の数字で
ある場合、CCDカメラ56よって撮像された映像は図
4(c)に示されるような歪んだ123の数字となり、
その映像に歪みが生じる。尚、図4(c)では、一方向
に生じる歪みを図示したが、実際には、この一方向と直
交する方向にも歪みが生じる場合もある。
【0010】従って、CCDカメラ56よって撮像され
た映像にこうした歪みが生じることにより、製品50の
検査面52の外観形状、表面状態、表面に記載された表
示等を正確に検査することが困難であるという問題があ
った。そこで本発明は、被写体の被写体面が結像手段の
光軸に対して垂直でない場合であっても、歪みを生じる
ことなく撮像することができる光電変換カメラを提供す
ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理を
説明するための光電変換カメラを示す概略断面図であ
る。光電変換カメラ10は、結像光学系12とこの結像
光学系12の焦点面に設けられた撮像板14とを有して
いる。そして結像光学系12は、被写体16の被写体面
18からの光を集束し、被写体面18の光学像を撮像板
14上に結像させ、撮像板14は、その結像された被写
体面18の光学像を撮像する。
【0012】ここで、被写体16の被写体面18が光電
変換カメラ10の結像光学系12の光軸に対して垂直で
なく、角度θ(但し、θ≠π/2)をなしている場合
に、光電変換カメラ10の撮像板14も同様に結像光学
系12の光軸に対して角度θをなしている点に、即ち撮
像板14が被写体面18にほぼ平行に設置されている点
に、本発明の特徴がある。
【0013】尚、被写体16の被写体面18と光電変換
カメラ10の結像光学系12の光軸とのなす角度θが常
に一定であれば、撮像板14を結像光学系12の光軸に
対して角度θをなすように固定すればよい。また、被写
体16の種類によって被写体面18と結像光学系12の
光軸とのなす角度θが変化する場合は、撮像板14の角
度を変化させる角度可変手段20を設け、この角度可変
手段20を用いて撮像板14が結像光学系12の光軸と
なす角度θを調整すればよい。
【0014】また、撮像板14は、光電変換素子を搭載
したチップであってもよいし、そうしたチップを組み込
んだ基板であってもよい。
【0015】
【作用】本発明の作用を、図2(a)〜(c)を用いて
説明する。ここで、図2(a)は上記図1の光電変換カ
メラの作用を説明するための概念図、図2(b)は被写
体16の被写体面18に記載された表示を示す図、図2
(c)は撮像板14上に結像された被写体面18の映像
を示す図である。尚、説明を容易にするため、結像光学
系12を結像レンズで図示した。
【0016】本発明では、被写体16の被写体面18が
結像光学系12の光軸に対して垂直でなく、角度θ(但
し、θ≠π/2)をなしており、また撮像板14も結像
光学系12の光軸に対して垂直でなく、角度θをなして
いるため、被写体面18と撮像板14とは平行になって
いる。従って、点Aを被写体16の被写体面18の上端
の点、点Bを被写体面18の下端の点、点Cを被写体面
18と結像光学系12の光軸との交点とすると、被写体
面18上の点A、B、Cが被写体面18に平行な撮像板
14上の点A′、B′、C′として結像される。そして
結像光学系12の中心Oに対して、△AOCと△A′O
C′、△BOCと△B′OC′△AOBと△A′OB′
とが点対称となるため、 AC:A′C′=C0:C′O=CB:C′B′ が成立し、従って、 AC:CB=A′C′:C′B′ が成立する。
【0017】即ち、被写体16の被写体面18の表示は
歪みなく撮像板14上に結像する。このため、被写体面
18の表示が例えば図2(b)に示されるような123
の数字であれば、撮像板14上に結像し、光電変換カメ
ラ10よって撮像される映像も、図2(c)に示される
ように、縦方向及び横方向のいずれの方向にも歪みのな
い123の数字となり、その映像に歪みが生じることは
ない。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。図3(a)は本発明の一実施例によるCCDカ
メラ等の配置を示す概略図、図3(b)はそのCCDカ
メラのCCD板の角度可変手段を示す断面図である。例
えばベルトコンベア等によって搬送されてくる製品30
の検査面32を、所定の光で斜めから照射するように、
照射用光源34が設置されている。そしてこの照射用光
源34からの照射光が製品30の検査面32で反射され
た反射光の進行方向に、CCDカメラ36が設置されて
いる。
【0019】このCCDカメラ36は、製品30の検査
面32からの反射光が入射する結像レンズ38と、この
結像レンズ38の焦点面に設けられ、結像レンズ38を
通過した光が結像するCCD板40とを有している。ま
た、このCCD板40は、受光した光のエネルギーを電
荷に変換する画素が2次元マトリックス状に配置されて
いる感光部と、光電変換された電荷を走査する転送部と
を有しているものであり、具体的には、CCDを搭載し
たチップであってもよいし、そうしたCCDチップを組
み込んだ基板であってもよい。
【0020】更に、このCCD板40はCCDカメラ3
6の筐体42に揺動自在に設置されており、角度可変手
段44により、結像レンズ38の光軸に対してなす角度
θを調整することができるようになっている。この角度
可変手段44は、例えば図3(b)に示されるように構
成される。即ち、CCDカメラ36の筐体46に揺動自
在に設置されたCCD板40の近傍に固定ブロック46
が設けられ、この固定ブロック46に開けられたねじ穴
にスライド用ビス48が螺合され、スライド用ビス48
の先端がCCD板40に当接するようになっている。そ
してこのようなスライド用ビス48が少なくとも3組設
置されており、各組のスライド用ビス48を回転スライ
ドさせて、結像レンズ38の光軸に対するCCD板40
のなす角度θを調整することができるようになってい
る。即ち、垂直方向及び水平方向のいずれの方向にもそ
のCCD板40のなす角度θの補正が可能である。
【0021】従って、実際に、CCDカメラ36によっ
て製品30の検査面32を撮像する場合には、角度可変
手段44を用いて、CCDカメラ36のCCD板40が
検査面32に平行になるように調整する。即ち、検査面
32が結像レンズ38の光軸に対して角度θをなしてい
るときは、CCD板40も結像レンズ38の光軸に対し
て角度θをなすようにする。
【0022】また、図示はしないが、CCDカメラ36
にはモニターテレビやVTR等が接続されており、これ
らモニターテレビやVTR等を使用して、CCDカメラ
36よって撮像された製品30の検査面32の映像を観
察することができるようになっている。このように本実
施例によれば、角度可変手段44を用いてCCDカメラ
36のCCD板40を製品30の検査面32に平行にな
るように調整することができるため、検査面32上の点
A、B、Cは歪みなくCCD板40上の点A′、B′、
C′として結像し、撮像される。従って、製品30の検
査面32の外観形状、表面状態、表面に記載された表示
等を正確に検査することが可能となる。
【0023】尚、上記実施例においては、角度可変手段
44として、揺動自在に設置されたCCD板40に当接
する3組のスライド用ビス48を用いた場合を示した
が、これに限定されず、種々の方法を用いることが可能
であることは言うまでもない。また、この角度可変手段
を自動化してもよい。また、製品30の検査面32が常
に一定である場合、即ちその検査面32が結像レンズ3
8の光軸に対してなす角度θが常に一定である場合、C
CD板40を結像レンズ38の光軸に対して角度θをな
すように固定すればよい。
【0024】更に、上記実施例においては、製品30の
検査面32に対して照射用光源34とCCDカメラ36
を同一側に設け、検査面32からの反射光をCCDカメ
ラ36に入射しているが、この製品30がガラス板等の
透明なものである場合、照射用光源34とCCDカメラ
36を反対側に設け、検査面32を通過した透過光をC
CDカメラ36に入射してもよい。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被写体の
光学像を結像させる結像手段と、結像された被写体の光
学像を撮像する撮像板とを備えた光電変換カメラにおい
て、撮像板が被写体の被写体面に平行に設置されている
ことにより、たとえ被写体の被写体面が結像手段の光軸
に対して垂直でない場合であっても、その被写体面を歪
みを生じることなく撮像することができる。
【0026】これにより、被写体面の外観形状、表面状
態、表面に記載された表示等を正確に検査することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための光電変換カメラ
を示す概略断面図である。
【図2】本発明による光電変換カメラの作用を説明する
ための図である。
【図3】本発明の一実施例によるCCDカメラを用いた
検査方法を説明するための図である。
【図4】従来のCCDカメラを用いた検査方法を説明す
るための図である。
【図5】従来のCCDカメラの作用を説明するための図
である。
【符号の説明】
10…光電変換カメラ 12…結像光学系 14…撮像板 16…被写体 18…被写体面 20…角度可変手段 30…製品 32…検査面 34…照射用光源 36…CCDカメラ 38…結像レンズ 40…CCD板 42…CCDカメラの筐体 44…角度可変手段 46…固定ブロック 48…スライド用ビス 50…製品 52…検査面 54…照射用光源 56…CCDカメラ 58…結像レンズ 60…CCD板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体からの光を集束して、前記被写体
    の光学像を焦点面に結像させる結像手段と、前記結像手
    段の焦点面に設けられ、結像された前記被写体の光学像
    を撮像する撮像板とを備えた光電変換カメラにおいて、 前記撮像板が、前記被写体の被写体面にほぼ平行に設置
    されていることを特徴とする光電変換カメラ。
  2. 【請求項2】 被写体からの光を集束して、前記被写体
    の光学像を焦点面に結像させる結像手段と、前記結像手
    段の焦点面に設けられ、結像された前記被写体の光学像
    を撮像する撮像板とを備えた光電変換カメラにおいて、 前記撮像板が前記結像手段の光軸に対してなす角度を変
    化させる角度可変手段を有することを特徴とする光電変
    換カメラ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の光電変換カメラに
    おいて、 前記撮像板が、電荷転送素子からなることを特徴とする
    光電変換カメラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008298686A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Sanyo Electric Co Ltd ビーム照射装置およびレーザレーダ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0395538A (ja) * 1989-09-07 1991-04-19 Ricoh Co Ltd 投影機

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