JPH07147649A - 撮像装置 - Google Patents
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- JPH07147649A JPH07147649A JP5293527A JP29352793A JPH07147649A JP H07147649 A JPH07147649 A JP H07147649A JP 5293527 A JP5293527 A JP 5293527A JP 29352793 A JP29352793 A JP 29352793A JP H07147649 A JPH07147649 A JP H07147649A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
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- H—ELECTRICITY
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】解像度を犠牲にすることなくモアレ妨害を効果
的に除去することができる撮像装置を提供する。 【構成】周期的パターンを含む対象物１を撮像して画像
信号５を出力する撮像素子４と、対象物１の像を撮像素
子４に結像するためのズームレンズ２と、画像信号５か
らモアレ量を検出するモアレ量検出回路１０と、ズーム
レンズ２の倍率を設定すると共に、モアレ量検出回路１
０により検出されたモアレ量が設定値以下となるように
ズームレンズ２の倍率を微調整するために設けられた微
分回路１８、正負判定回路２０、システムコントローラ
２２、ＲＯＭ２４からなる結像倍率制御系を有する撮像
装置。
的に除去することができる撮像装置を提供する。 【構成】周期的パターンを含む対象物１を撮像して画像
信号５を出力する撮像素子４と、対象物１の像を撮像素
子４に結像するためのズームレンズ２と、画像信号５か
らモアレ量を検出するモアレ量検出回路１０と、ズーム
レンズ２の倍率を設定すると共に、モアレ量検出回路１
０により検出されたモアレ量が設定値以下となるように
ズームレンズ２の倍率を微調整するために設けられた微
分回路１８、正負判定回路２０、システムコントローラ
２２、ＲＯＭ２４からなる結像倍率制御系を有する撮像
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置に係り、特に繊
維、シャドウマスクおよび液晶パネルなどの周期的パタ
ーンを持つ対象物の欠陥を検査する欠陥検査装置や、周
期的パターンが含まれる画像を撮像するテレビジョンカ
メラ（ＴＶカメラ）に適用される撮像装置に関する。
維、シャドウマスクおよび液晶パネルなどの周期的パタ
ーンを持つ対象物の欠陥を検査する欠陥検査装置や、周
期的パターンが含まれる画像を撮像するテレビジョンカ
メラ（ＴＶカメラ）に適用される撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】衣服、バッグ類や靴およびコンベアなど
に使用される繊維は織機によって製造され、格子状、す
だれ状の縞のような一様な周期的パターンを持ってい
る。しかし、実際には材料の均質性や加工条件あるいは
製造中の汚れなどにより、繊維には種々の欠陥がある程
度生じることは避けられない。このような繊維中の欠陥
検査は、従来目視で行われてきた。
に使用される繊維は織機によって製造され、格子状、す
だれ状の縞のような一様な周期的パターンを持ってい
る。しかし、実際には材料の均質性や加工条件あるいは
製造中の汚れなどにより、繊維には種々の欠陥がある程
度生じることは避けられない。このような繊維中の欠陥
検査は、従来目視で行われてきた。
【０００３】一方、他の周期的パターンを有する製品と
しては、カラーＣＲＴに使用されるシャドウマスクや、
液晶ディスプレイに使用される液晶パネルなどがある。
シャドウマスクは、カラーＣＲＴの色選別機構として用
いられ、合金の板に各色の電子ビームを通過させるため
の多数の微細な開孔を周期的に配列して構成される。液
晶パネルは、多数の画素をマトリックス状に配列して構
成される。これらシャドウマスク、液晶パネルのような
製品においても、製造工程において種々の欠陥が生じ
る。
しては、カラーＣＲＴに使用されるシャドウマスクや、
液晶ディスプレイに使用される液晶パネルなどがある。
シャドウマスクは、カラーＣＲＴの色選別機構として用
いられ、合金の板に各色の電子ビームを通過させるため
の多数の微細な開孔を周期的に配列して構成される。液
晶パネルは、多数の画素をマトリックス状に配列して構
成される。これらシャドウマスク、液晶パネルのような
製品においても、製造工程において種々の欠陥が生じ
る。
【０００４】近年、このような周期的パターンを持つ対
象物をＣＣＤイメージセンサのような固体撮像素子を用
いたカメラにより撮像し、得られた画像信号を処理して
欠陥検査を自動的に行う欠陥検査装置が開発されてい
る。
象物をＣＣＤイメージセンサのような固体撮像素子を用
いたカメラにより撮像し、得られた画像信号を処理して
欠陥検査を自動的に行う欠陥検査装置が開発されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】対象物が繊維の場合を
例にとると、穴開き、焦げ跡など比較的コントラストの
大きい欠陥の検査は従来の欠陥検査装置で比較的容易に
行うことができるが、繊維特有の微細な欠陥の検査を行
うことは難しい。すなわち、微細な欠陥を検査できるよ
うに撮像素子の画素ピッチを小さくして精度を上げてゆ
くと、画素の大きさと対象物が持つ周期的パターンの格
子の大きさとが近くなってモアレが生じる。このような
モアレがあると対象物中の欠陥を見出だすことが困難と
なり、検査に支障を来たす。
例にとると、穴開き、焦げ跡など比較的コントラストの
大きい欠陥の検査は従来の欠陥検査装置で比較的容易に
行うことができるが、繊維特有の微細な欠陥の検査を行
うことは難しい。すなわち、微細な欠陥を検査できるよ
うに撮像素子の画素ピッチを小さくして精度を上げてゆ
くと、画素の大きさと対象物が持つ周期的パターンの格
子の大きさとが近くなってモアレが生じる。このような
モアレがあると対象物中の欠陥を見出だすことが困難と
なり、検査に支障を来たす。
【０００６】一方、ＴＶカメラ、特に放送などの業務用
ＴＶカメラや、一般コンシューマ用の高画質ビデオカメ
ラ、ＨＤＴＶ（高精細テレビジョン）カメラにおいて
も、対象物に衣服のストライプなど細かい周期的パター
ンが含まれている場合は同様にモアレ妨害が生じる。
ＴＶカメラや、一般コンシューマ用の高画質ビデオカメ
ラ、ＨＤＴＶ（高精細テレビジョン）カメラにおいて
も、対象物に衣服のストライプなど細かい周期的パター
ンが含まれている場合は同様にモアレ妨害が生じる。
【０００７】モアレ妨害を避けるために、従来より撮像
素子の入射光路に光学的ローパスフィルタを挿入し、空
間周波数の高い成分をカットする方法が知られている。
しかし、この方法は解像度の低下という問題がある。す
なわち、光学的ローパスフィルタを挿入すると、空間周
波数の高い微細情報が犠牲になるため、前述のような微
細な欠陥を検査するための高精度欠陥検査装置には適用
できない。ＴＶカメラの場合は、解像度の低下による画
質劣化を招いてしまう。
素子の入射光路に光学的ローパスフィルタを挿入し、空
間周波数の高い成分をカットする方法が知られている。
しかし、この方法は解像度の低下という問題がある。す
なわち、光学的ローパスフィルタを挿入すると、空間周
波数の高い微細情報が犠牲になるため、前述のような微
細な欠陥を検査するための高精度欠陥検査装置には適用
できない。ＴＶカメラの場合は、解像度の低下による画
質劣化を招いてしまう。
【０００８】従って、本発明は解像度を犠牲にすること
なくモアレ妨害を効果的に除去することができる、欠陥
検査装置やＴＶカメラに適した撮像装置を提供すること
を目的とする。
なくモアレ妨害を効果的に除去することができる、欠陥
検査装置やＴＶカメラに適した撮像装置を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る撮像装置は、周期的パターンを含む対
象物を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、この撮
像素子から出力される画像信号を処理する画像処理手段
と、対象物に含まれる周期的パターンのピッチに応じて
撮像素子に対する対象物の結像倍率を設定する結像倍率
設定手段とを具備することを特徴とする。
め、本発明に係る撮像装置は、周期的パターンを含む対
象物を撮像して画像信号を出力する撮像素子と、この撮
像素子から出力される画像信号を処理する画像処理手段
と、対象物に含まれる周期的パターンのピッチに応じて
撮像素子に対する対象物の結像倍率を設定する結像倍率
設定手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る撮像装置は上記構成に
加えて、撮像素子に対する対象物の結像倍率を設定する
結像倍率設定手段と、前記画像信号からモアレ量を検出
するモアレ量検出手段と、このモアレ量検出手段により
検出されたモアレ量が設定値以下となるように結像倍率
設定手段により設定された結像倍率を調整する結像倍率
調整手段とをさらに具備することを特徴とする。
加えて、撮像素子に対する対象物の結像倍率を設定する
結像倍率設定手段と、前記画像信号からモアレ量を検出
するモアレ量検出手段と、このモアレ量検出手段により
検出されたモアレ量が設定値以下となるように結像倍率
設定手段により設定された結像倍率を調整する結像倍率
調整手段とをさらに具備することを特徴とする。
【００１１】
【作用】一般に、撮像素子は複数の画素を所定ピッチで
一次元または二次元に配列して構成される。このような
撮像素子により周期的パターンを有する対象物を撮像し
た場合、この撮像素子の画素ピッチと撮像素子上に結像
される周期的パターンのピッチとが近い場合にモアレが
発生する。画素ピッチが撮像素子に結像される周期的パ
ターンのピッチの整数倍の関係になったとき、原理的に
モアレは零となる。また、特に画素ピッチが撮像素子に
結像される周期的パターンのピッチの２倍の関係のと
き、モアレを生じない範囲で最も解像度が高くなる。
一次元または二次元に配列して構成される。このような
撮像素子により周期的パターンを有する対象物を撮像し
た場合、この撮像素子の画素ピッチと撮像素子上に結像
される周期的パターンのピッチとが近い場合にモアレが
発生する。画素ピッチが撮像素子に結像される周期的パ
ターンのピッチの整数倍の関係になったとき、原理的に
モアレは零となる。また、特に画素ピッチが撮像素子に
結像される周期的パターンのピッチの２倍の関係のと
き、モアレを生じない範囲で最も解像度が高くなる。
【００１２】撮像素子の画素ピッチは変えることはでき
ないが、撮像素子に結像される周期的パターンのピッチ
は撮像素子に対する対象物の結像倍率を変えることによ
り変えることができる。
ないが、撮像素子に結像される周期的パターンのピッチ
は撮像素子に対する対象物の結像倍率を変えることによ
り変えることができる。
【００１３】この点に着目して、本発明では対象物上の
周期的パターンのピッチに応じて結像倍率を適切に設定
することによりモアレを低減する。この場合、モアレを
完全に零にする必要はなく、人間の目の検知限以下にす
れば十分であるから、正確に画素ピッチが撮像素子に結
像される周期的パターンのピッチの整数倍の関係となる
必要はなく、その近傍でも十分にモアレが低減される。
また、例えば繊維のように周期的パターンのピッチにば
らつきのある対象物の場合、結像倍率を一定にしたので
は対象物上の全ての位置でモアレが低減されるとは限ら
ない。このことは、放送用などのＴＶカメラのように自
然画像を対象とする撮像装置の場合も同様である。さら
に、シャドウマスクや液晶パネルのような周期的パター
ンのピッチが正確に一様な対象物であっても、撮像素子
に対象物の像を結像する光学系のレンズの歪の影響によ
り、撮像素子に結像された状態では周期的パターンのピ
ッチにむらが生じることもある。
周期的パターンのピッチに応じて結像倍率を適切に設定
することによりモアレを低減する。この場合、モアレを
完全に零にする必要はなく、人間の目の検知限以下にす
れば十分であるから、正確に画素ピッチが撮像素子に結
像される周期的パターンのピッチの整数倍の関係となる
必要はなく、その近傍でも十分にモアレが低減される。
また、例えば繊維のように周期的パターンのピッチにば
らつきのある対象物の場合、結像倍率を一定にしたので
は対象物上の全ての位置でモアレが低減されるとは限ら
ない。このことは、放送用などのＴＶカメラのように自
然画像を対象とする撮像装置の場合も同様である。さら
に、シャドウマスクや液晶パネルのような周期的パター
ンのピッチが正確に一様な対象物であっても、撮像素子
に対象物の像を結像する光学系のレンズの歪の影響によ
り、撮像素子に結像された状態では周期的パターンのピ
ッチにむらが生じることもある。
【００１４】そこで、本発明では撮像素子より出力され
る画像信号からモアレ量を検出し、結像倍率の基本的な
設定に加えて、検出されたモアレ量が所定値以下、例え
ば検知限以下となるように結像倍率を調整する手段を備
えることによって、対象物上のどの領域についてもモア
レを低減することが可能となる。
る画像信号からモアレ量を検出し、結像倍率の基本的な
設定に加えて、検出されたモアレ量が所定値以下、例え
ば検知限以下となるように結像倍率を調整する手段を備
えることによって、対象物上のどの領域についてもモア
レを低減することが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１に、本発明の一実施例に係る撮像装置の概略
構成図を示す。図１において、周期的パターンが含まれ
た対象物１は、欠陥検査装置の場合は例えば繊維、シャ
ドウマスク、液晶パネルその他の検査対象物であり、放
送用などのＴＶカメラにおいては、主として自然画像で
ある。この対象物１の像は、結像倍率可変機構であるズ
ームレンズ２を介してカメラ部３内の撮像素子４に結像
される。ズームレンズ２は、周知のような複数の光学レ
ンズを組み合わせた倍率可変のレンズ系であり、後述す
る電動モータを用いたズームドライバ２７により駆動さ
れることによって倍率が変化し、それにより撮像素子４
に対する対象物１の結像倍率を変化させる。このように
電動により倍率が制御されるズームレンズは、パワーズ
ームとも呼ばれる。撮像素子４は、例えば一次元あるい
は２次元のＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサなど
の固体撮像素子であり、結像された対象物の像に応じた
電気信号（画像信号）５を出力する。
する。図１に、本発明の一実施例に係る撮像装置の概略
構成図を示す。図１において、周期的パターンが含まれ
た対象物１は、欠陥検査装置の場合は例えば繊維、シャ
ドウマスク、液晶パネルその他の検査対象物であり、放
送用などのＴＶカメラにおいては、主として自然画像で
ある。この対象物１の像は、結像倍率可変機構であるズ
ームレンズ２を介してカメラ部３内の撮像素子４に結像
される。ズームレンズ２は、周知のような複数の光学レ
ンズを組み合わせた倍率可変のレンズ系であり、後述す
る電動モータを用いたズームドライバ２７により駆動さ
れることによって倍率が変化し、それにより撮像素子４
に対する対象物１の結像倍率を変化させる。このように
電動により倍率が制御されるズームレンズは、パワーズ
ームとも呼ばれる。撮像素子４は、例えば一次元あるい
は２次元のＣＣＤ（電荷結合素子）イメージセンサなど
の固体撮像素子であり、結像された対象物の像に応じた
電気信号（画像信号）５を出力する。
【００１６】撮像素子４から出力された画像信号５は、
アンプ６により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７に入力さ
れ、例えば１画素当たり８ビット、すなわち２５６段階
の階調を持ったディジタルデータ（以下、画像信号デー
タという）に変換される。この画像信号データは画像処
理部８に入力され、ここで所定の処理が施された後、Ｃ
ＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示部９に
供給され、画像として表示される。
アンプ６により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器７に入力さ
れ、例えば１画素当たり８ビット、すなわち２５６段階
の階調を持ったディジタルデータ（以下、画像信号デー
タという）に変換される。この画像信号データは画像処
理部８に入力され、ここで所定の処理が施された後、Ｃ
ＲＴディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示部９に
供給され、画像として表示される。
【００１７】Ａ／Ｄ変換器７から出力される画像信号デ
ータは、モアレ量検出回路１０にも入力される。このモ
アレ量検出回路１０は、撮像素子４から出力される画像
信号５に含まれているモアレ成分の量を検出するもので
あり、この例ではＡ／Ｄ変換器７からの画像信号データ
を正規化する正規化回路１１、正規化された画像信号デ
ータの連続する複数画素分のデータを蓄える複数段のシ
フトレジスタ１２、シフトレジスタ１１の複数の出力の
うちの最大値および最小値を検出する最大値／最小値検
出回路１３、および最大値／最小値検出回路１３から得
られる最大値１４と最小値１５との差を求める減算器１
６からなる。こうして得られるモアレ量検出回路１０の
出力１７は、後述するように撮像素子１１から出力され
る画像信号５に含まれるモアレ量を示す。以下、このモ
アレ量検出回路１０の出力１７をモアレ量信号という。
ータは、モアレ量検出回路１０にも入力される。このモ
アレ量検出回路１０は、撮像素子４から出力される画像
信号５に含まれているモアレ成分の量を検出するもので
あり、この例ではＡ／Ｄ変換器７からの画像信号データ
を正規化する正規化回路１１、正規化された画像信号デ
ータの連続する複数画素分のデータを蓄える複数段のシ
フトレジスタ１２、シフトレジスタ１１の複数の出力の
うちの最大値および最小値を検出する最大値／最小値検
出回路１３、および最大値／最小値検出回路１３から得
られる最大値１４と最小値１５との差を求める減算器１
６からなる。こうして得られるモアレ量検出回路１０の
出力１７は、後述するように撮像素子１１から出力され
る画像信号５に含まれるモアレ量を示す。以下、このモ
アレ量検出回路１０の出力１７をモアレ量信号という。
【００１８】モアレ量検出回路１０から出力されるモア
レ量信号１７は、微分回路１８に入力される。微分回路
１８は、ズームレンズ２の結像倍率を微小量変化させた
ときのモアレ量信号１７の変化の傾き、すなわち微分値
１９を求めるものであり、例えばディジタル差分器によ
って構成される。
レ量信号１７は、微分回路１８に入力される。微分回路
１８は、ズームレンズ２の結像倍率を微小量変化させた
ときのモアレ量信号１７の変化の傾き、すなわち微分値
１９を求めるものであり、例えばディジタル差分器によ
って構成される。
【００１９】微分回路１８の出力（微分値）１９は、正
負判定回路２０に入力される。正負判定回路２０は微分
値１９の正負を０を含めて判定する回路であり、その判
定結果２１はモアレ量信号１７とともにシステムコント
ローラ２２に入力される。
負判定回路２０に入力される。正負判定回路２０は微分
値１９の正負を０を含めて判定する回路であり、その判
定結果２１はモアレ量信号１７とともにシステムコント
ローラ２２に入力される。
【００２０】システムコントローラ２２は、モアレ量検
出回路１０から出力されるモアレ量信号１７、正負判定
回路２０の判定結果２１、コンソール２３およびＲＯＭ
（読み出し専用メモリ）２４からの信号に基づいて撮像
装置の各部を制御する回路である。ここで、システムコ
ントローラ２２が行う各種の制御のうち、本発明におい
て特徴的な制御は、ズームドライバ２７に対する制御で
ある。
出回路１０から出力されるモアレ量信号１７、正負判定
回路２０の判定結果２１、コンソール２３およびＲＯＭ
（読み出し専用メモリ）２４からの信号に基づいて撮像
装置の各部を制御する回路である。ここで、システムコ
ントローラ２２が行う各種の制御のうち、本発明におい
て特徴的な制御は、ズームドライバ２７に対する制御で
ある。
【００２１】コンソール２３は、対象物１が欠陥検査の
検査対象物である場合、オペレータがその対象物の種別
を指定することにより、その種別を示す種別情報をシス
テムコントローラ２２に送る。種別情報は、例えば検査
対象物が繊維の場合は繊維の種類などを示す情報であ
り、検査対象物がカラーＣＲＴのシャドウマスクの場合
はＣＲＴの画面サイズ（１４インチ、２１インチ、２９
インチ等）、画面の縦横比（４：３、６：１９など）お
よび高精細用かどうかなどを示す情報、また検査対象物
が液晶パネルの場合はパネルサイズおよび画素数などで
ある。さらに、オペレータはコンソール２３を通して対
象物１に対する撮像素子４の視野サイズを指定すること
ができる。この指定を行うと、視野サイズの情報がシス
テムコントローラ１９に入力される。
検査対象物である場合、オペレータがその対象物の種別
を指定することにより、その種別を示す種別情報をシス
テムコントローラ２２に送る。種別情報は、例えば検査
対象物が繊維の場合は繊維の種類などを示す情報であ
り、検査対象物がカラーＣＲＴのシャドウマスクの場合
はＣＲＴの画面サイズ（１４インチ、２１インチ、２９
インチ等）、画面の縦横比（４：３、６：１９など）お
よび高精細用かどうかなどを示す情報、また検査対象物
が液晶パネルの場合はパネルサイズおよび画素数などで
ある。さらに、オペレータはコンソール２３を通して対
象物１に対する撮像素子４の視野サイズを指定すること
ができる。この指定を行うと、視野サイズの情報がシス
テムコントローラ１９に入力される。
【００２２】検査対象物に含まれる周期的パターンの基
本的なピッチは、検査対象物の種別によって種々異なっ
た値を持っている。そこで、検査対象物の種別とその検
査対象物に含まれる周期的パターンの基本的なピッチと
の関係を予めておき、その関係をＲＯＭ２４にテーブル
として格納しておく。コンソール２３から種別情報を入
力すると、システムコントローラ２２はその種別情報に
対応した周期的パターンのピッチの情報をＲＯＭ２４か
ら読み出し、このピッチの情報とコンソール２３から入
力される視野サイズの情報に基づいて、ズームドライバ
２７に結像倍率制御信号２５を送る。ズームドライバ２
７は、この結像倍率制御信号２５に基づいてズームレン
ズ２の倍率を対象物１の種別に応じて設定することによ
り、撮像素子４に対する対象物１の結像倍率を設定す
る。
本的なピッチは、検査対象物の種別によって種々異なっ
た値を持っている。そこで、検査対象物の種別とその検
査対象物に含まれる周期的パターンの基本的なピッチと
の関係を予めておき、その関係をＲＯＭ２４にテーブル
として格納しておく。コンソール２３から種別情報を入
力すると、システムコントローラ２２はその種別情報に
対応した周期的パターンのピッチの情報をＲＯＭ２４か
ら読み出し、このピッチの情報とコンソール２３から入
力される視野サイズの情報に基づいて、ズームドライバ
２７に結像倍率制御信号２５を送る。ズームドライバ２
７は、この結像倍率制御信号２５に基づいてズームレン
ズ２の倍率を対象物１の種別に応じて設定することによ
り、撮像素子４に対する対象物１の結像倍率を設定す
る。
【００２３】システムコントローラ２２は、さらに結像
倍率の設定後、正負判定回路２０からの正負判定結果２
１およびモアレ量検出回路１０からのモアレ量信号１７
に基づいて、モアレ量が設定値（検知限）以下となるよ
うに、結像倍率制御信号２５を僅かに増減することで、
上記のようにして設定された結像倍率を微調整する。こ
の結像倍率の微調整の具体的なアルゴリズムについて
は、後述する。
倍率の設定後、正負判定回路２０からの正負判定結果２
１およびモアレ量検出回路１０からのモアレ量信号１７
に基づいて、モアレ量が設定値（検知限）以下となるよ
うに、結像倍率制御信号２５を僅かに増減することで、
上記のようにして設定された結像倍率を微調整する。こ
の結像倍率の微調整の具体的なアルゴリズムについて
は、後述する。
【００２４】さらに、本実施例ではモニタ回路２６が設
けられている。このモニタ回路２６は、結像倍率制御信
号２５がズームレンズ２に対して異常な倍率を指示する
ような値となったとき、警報を発してオペレータに報知
するものである。
けられている。このモニタ回路２６は、結像倍率制御信
号２５がズームレンズ２に対して異常な倍率を指示する
ような値となったとき、警報を発してオペレータに報知
するものである。
【００２５】なお、図１におけるモアレ量検出回路１
０、微分回路１８、正負判定回路２０およびシステムコ
ントローラ２２の部分の処理はソフトウェアにより実行
することも可能であり、その場合は図２に示すような構
成とする。図２において、図１のＡ／Ｄ変換器７から出
力される画像信号データは画像メモリ３１に一旦格納さ
れ、バス３２を介してＣＰＵ３３に取り込まれる。ＣＰ
Ｕ３３は、ＲＯＭ３４に格納されたプログラムに従っ
て、図１のモアレ量検出回路１０、微分回路１８、正負
判定回路２０およびシステムコントローラ２２が行う処
理に相当した処理をソフトウェア処理として実行する。
ＲＡＭ３５は、演算途中の結果を一時格納するための作
業用メモリである。画像メモリ３１のアクセスは、図示
しないＤＭＡコントローラを用いてＣＰＵ３３を介さず
に行うことも可能である。
０、微分回路１８、正負判定回路２０およびシステムコ
ントローラ２２の部分の処理はソフトウェアにより実行
することも可能であり、その場合は図２に示すような構
成とする。図２において、図１のＡ／Ｄ変換器７から出
力される画像信号データは画像メモリ３１に一旦格納さ
れ、バス３２を介してＣＰＵ３３に取り込まれる。ＣＰ
Ｕ３３は、ＲＯＭ３４に格納されたプログラムに従っ
て、図１のモアレ量検出回路１０、微分回路１８、正負
判定回路２０およびシステムコントローラ２２が行う処
理に相当した処理をソフトウェア処理として実行する。
ＲＡＭ３５は、演算途中の結果を一時格納するための作
業用メモリである。画像メモリ３１のアクセスは、図示
しないＤＭＡコントローラを用いてＣＰＵ３３を介さず
に行うことも可能である。
【００２６】一方、図１の画像処理回路は欠陥検査装置
の場合、図３に示すように構成される。図３において、
図１のＡ／Ｄ変換器７からの画像信号データは二分岐さ
れ、一方は第１の積算処理回路４１に、他方は遅延回路
４２を介して第２の積算処理回路４３にそれぞれ入力さ
れる。積算処理回路４１は入力された画像信号データの
連続する複数（Ｎ）画素分（例えばＮ＝１００）のデー
タを積算する。遅延回路４２は、入力された画像信号を
例えばＮ画素分シフトすることにより遅延を行い、第２
の積算処理回路４３はこの遅延回路４２から出力される
画像信号について第１の積算処理回路４１と同様にＮ画
素分のデータを積算する。すなわち、積算回路４１，４
３はＮ画素分だけずれたＮ画素分についてそれぞれ積算
を行う。これらの積算処理回路４１，４３の積算結果は
相関演算回路４４に入力され、両者の相関値、例えば差
または比が求められる。
の場合、図３に示すように構成される。図３において、
図１のＡ／Ｄ変換器７からの画像信号データは二分岐さ
れ、一方は第１の積算処理回路４１に、他方は遅延回路
４２を介して第２の積算処理回路４３にそれぞれ入力さ
れる。積算処理回路４１は入力された画像信号データの
連続する複数（Ｎ）画素分（例えばＮ＝１００）のデー
タを積算する。遅延回路４２は、入力された画像信号を
例えばＮ画素分シフトすることにより遅延を行い、第２
の積算処理回路４３はこの遅延回路４２から出力される
画像信号について第１の積算処理回路４１と同様にＮ画
素分のデータを積算する。すなわち、積算回路４１，４
３はＮ画素分だけずれたＮ画素分についてそれぞれ積算
を行う。これらの積算処理回路４１，４３の積算結果は
相関演算回路４４に入力され、両者の相関値、例えば差
または比が求められる。
【００２７】このような積算処理回路４１，４３と遅延
回路４２および相関演算回路４４による自己相関処理に
よって、対象物１の欠陥部分が強調された画像データが
得られる。そこで、相関演算回路４４から出力される画
像データについて閾値処理回路４５によって適当な閾値
を用いて判定を行うことにより、欠陥部分のデータを抽
出することができる。
回路４２および相関演算回路４４による自己相関処理に
よって、対象物１の欠陥部分が強調された画像データが
得られる。そこで、相関演算回路４４から出力される画
像データについて閾値処理回路４５によって適当な閾値
を用いて判定を行うことにより、欠陥部分のデータを抽
出することができる。
【００２８】一方、放送用などのＴＶカメラの場合は、
画像処理回路８はＡ／Ｄ変換器７から出力される画像信
号をＮＴＳＣ、ＰＡＬあるいはＨＤＴＶなどの所望のＴ
Ｖ方式で定められたフォーマットの信号に変換する処理
を行う。
画像処理回路８はＡ／Ｄ変換器７から出力される画像信
号をＮＴＳＣ、ＰＡＬあるいはＨＤＴＶなどの所望のＴ
Ｖ方式で定められたフォーマットの信号に変換する処理
を行う。
【００２９】次に、本実施例の撮像装置の動作を説明す
る。まず、モアレ量検出回路１０の検出原理について述
べる。対象物１に含まれる周期的パターンの典型とし
て、図４、図５に示すようなパターン５１が考えられ
る。このパターン５１は、モアレの発生をシミュレート
するために作成したパターンであり、白地の上に一辺の
長さＣの黒い微小な四角形（以下、黒升という）を２Ｃ
のピッチで配列している。２Ｃが周期的パターンのピッ
チである。このようなパターン５１を撮像素子４で撮像
したとする。５２は、撮像素子４の画素である。この画
素５２の大きさをＰ×Ｐとしたとき（以後、Ｐを画素ピ
ッチという）、図４はＰが（２ｎ−１）Ｃ≦Ｐ≦２ｎＣ
の場合、図５は２ｎＣ≦Ｐ≦（２ｎ＋１）の場合であ
る。但し、ｎは任意の整数（＝１，２，…）である。
る。まず、モアレ量検出回路１０の検出原理について述
べる。対象物１に含まれる周期的パターンの典型とし
て、図４、図５に示すようなパターン５１が考えられ
る。このパターン５１は、モアレの発生をシミュレート
するために作成したパターンであり、白地の上に一辺の
長さＣの黒い微小な四角形（以下、黒升という）を２Ｃ
のピッチで配列している。２Ｃが周期的パターンのピッ
チである。このようなパターン５１を撮像素子４で撮像
したとする。５２は、撮像素子４の画素である。この画
素５２の大きさをＰ×Ｐとしたとき（以後、Ｐを画素ピ
ッチという）、図４はＰが（２ｎ−１）Ｃ≦Ｐ≦２ｎＣ
の場合、図５は２ｎＣ≦Ｐ≦（２ｎ＋１）の場合であ
る。但し、ｎは任意の整数（＝１，２，…）である。
【００３０】この場合、撮像素子４から出力される画像
信号５の明度値Ｖは、次式（１）で表すことができる。 Ｖ＝Ｚｍ｛１−（２ＳB ／Ｐ2 ）｝ （１） ここで、Ｚｍは最大明度値、つまり画素５２内が全て白
の場合の画像信号５の画素値であり、Ａ／Ｄ変換器７の
出力（８ビットデータ）で“２５６”に相当する。ま
た、ＳB は画素５２内に存在する黒升の総面積、Ｐ2 は
画素５２の面積である。
信号５の明度値Ｖは、次式（１）で表すことができる。 Ｖ＝Ｚｍ｛１−（２ＳB ／Ｐ2 ）｝ （１） ここで、Ｚｍは最大明度値、つまり画素５２内が全て白
の場合の画像信号５の画素値であり、Ａ／Ｄ変換器７の
出力（８ビットデータ）で“２５６”に相当する。ま
た、ＳB は画素５２内に存在する黒升の総面積、Ｐ2 は
画素５２の面積である。
【００３１】この明度値Ｖを最大明度値Ｚｍで正規化す
ると、次式（２）に示す値Ｄが得られる。 Ｄ＝Ｖ／Ｚｍ＝１−（２ＳB ／Ｐ2 ） （２） このＤを以下デビエーション値という。図６は、画素ピ
ッチＰをＣ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃと種々変化
させ、それぞれの画素ピッチＰの場合について図４また
は図５に矢印で示すように画素５２をパターン５１に対
して相対的にｘ方向に少しずつ移動させた場合のデビエ
ーション値Ｄを求めたものである。図６において、Ｘは
図４、図５におけるパターン５１上の画素５２の左上端
の位置を示している。なお、画素５２のｘ方向の移動
は、図１の撮像素子４の主走査に相当する。
ると、次式（２）に示す値Ｄが得られる。 Ｄ＝Ｖ／Ｚｍ＝１−（２ＳB ／Ｐ2 ） （２） このＤを以下デビエーション値という。図６は、画素ピ
ッチＰをＣ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ，６Ｃと種々変化
させ、それぞれの画素ピッチＰの場合について図４また
は図５に矢印で示すように画素５２をパターン５１に対
して相対的にｘ方向に少しずつ移動させた場合のデビエ
ーション値Ｄを求めたものである。図６において、Ｘは
図４、図５におけるパターン５１上の画素５２の左上端
の位置を示している。なお、画素５２のｘ方向の移動
は、図１の撮像素子４の主走査に相当する。
【００３２】この図６から明らかなように、Ｐ＝Ｃ，３
Ｃ，５Ｃの場合（特性６１，６３，６４）、すなわち画
素ピッチＰが黒升の一辺の長さＣの奇数倍の場合は、Ｄ
が画素５２のｘ方向への移動とともに大きく変動する。
この変動が画面上でモアレとなる。これに対して、Ｐ＝
２Ｃ，４Ｃ，６Ｃの場合（特性６２，６４，６６）、す
なわち画素ピッチＰが黒升の一辺の長さＣの偶数倍（周
期的パターンのピッチ２Ｃの整数倍）場合は、Ｄは画素
５２の移動によらず一定となり、モアレは生じない。
Ｃ，５Ｃの場合（特性６１，６３，６４）、すなわち画
素ピッチＰが黒升の一辺の長さＣの奇数倍の場合は、Ｄ
が画素５２のｘ方向への移動とともに大きく変動する。
この変動が画面上でモアレとなる。これに対して、Ｐ＝
２Ｃ，４Ｃ，６Ｃの場合（特性６２，６４，６６）、す
なわち画素ピッチＰが黒升の一辺の長さＣの偶数倍（周
期的パターンのピッチ２Ｃの整数倍）場合は、Ｄは画素
５２の移動によらず一定となり、モアレは生じない。
【００３３】図７は、図６においてモアレが最も生じ易
いＸ＝Ｃの場合について、画素ピッチＰの変化に対する
デビエーション値Ｄの変化を示したものである。以上の
シミュレーション結果から、撮像素子４に結像される対
象物１の周期的パターンのピッチ２Ｃに対して、撮像素
子４の画素ピッチＰを整数倍に設定することにより、モ
アレが除去されることが分かる。但し、モアレが生じて
いても人間の視覚で検知されない程度であれば問題はな
いので、実際には周期的パターンのピッチ２Ｃに対する
撮像素子４の画素ピッチＰの関係を正確に整数倍にする
必要はない。そこで、図１の実施例では最初に設定した
結像倍率をモアレが人間の目の検知限以下となるように
微調整するようにしている。
いＸ＝Ｃの場合について、画素ピッチＰの変化に対する
デビエーション値Ｄの変化を示したものである。以上の
シミュレーション結果から、撮像素子４に結像される対
象物１の周期的パターンのピッチ２Ｃに対して、撮像素
子４の画素ピッチＰを整数倍に設定することにより、モ
アレが除去されることが分かる。但し、モアレが生じて
いても人間の視覚で検知されない程度であれば問題はな
いので、実際には周期的パターンのピッチ２Ｃに対する
撮像素子４の画素ピッチＰの関係を正確に整数倍にする
必要はない。そこで、図１の実施例では最初に設定した
結像倍率をモアレが人間の目の検知限以下となるように
微調整するようにしている。
【００３４】撮像素子４に結像される対象物１の周期的
パターンのピッチ２Ｃに対する撮像素子４の画素ピッチ
Ｐの関係は、撮像素子４に対する対象物１の結像倍率、
すなわちズームレンズ２の倍率を変えることにより制御
できる。なお、図７において画素ピッチＰが大きい方向
は結像倍率が小さい方向に対応し、画素ピッチＰが小さ
い方向は結像倍率が大きい方向に対応する。
パターンのピッチ２Ｃに対する撮像素子４の画素ピッチ
Ｐの関係は、撮像素子４に対する対象物１の結像倍率、
すなわちズームレンズ２の倍率を変えることにより制御
できる。なお、図７において画素ピッチＰが大きい方向
は結像倍率が小さい方向に対応し、画素ピッチＰが小さ
い方向は結像倍率が大きい方向に対応する。
【００３５】図１におけるモアレ量検出回路１０は、正
規化回路１１によって上述したデビエーション値Ｄを求
め、シフトレジスタ１２により連続する複数画素分、例
えばＸ＝０〜２Ｃの位置に相当する区間の画像信号デー
タを蓄え、これらの画像信号データについて最大値／最
小値検出回路１３によって最大値１４と最小値１５を求
め、これらの差を減算器１６によって求めることによ
り、モアレ量信号１７を出力する。すなわち、図６から
明らかなようにモアレが生じている部分では、２Ｃ以下
の周期で明度が周期的に変化し、その変化量すなわち明
度の最大値と最小値との差がモアレの量に対応して大き
くなるので、上記のような処理によってモアレ量を検出
することができる。
規化回路１１によって上述したデビエーション値Ｄを求
め、シフトレジスタ１２により連続する複数画素分、例
えばＸ＝０〜２Ｃの位置に相当する区間の画像信号デー
タを蓄え、これらの画像信号データについて最大値／最
小値検出回路１３によって最大値１４と最小値１５を求
め、これらの差を減算器１６によって求めることによ
り、モアレ量信号１７を出力する。すなわち、図６から
明らかなようにモアレが生じている部分では、２Ｃ以下
の周期で明度が周期的に変化し、その変化量すなわち明
度の最大値と最小値との差がモアレの量に対応して大き
くなるので、上記のような処理によってモアレ量を検出
することができる。
【００３６】なお、図１のモアレ検出回路１０では対象
物１上の周期的パターンのピッチの縦横比が１：１、つ
まりｘ方向とｙ方向のピッチが等しい場合を想定して、
ｘ方向のモアレ量のみを検出しているが、ｙ方向につい
てもモアレ量を検出するようにしてもよい。その場合、
シフトレジスタ１１にｙ方向に連続する複数画素分の画
像信号データを蓄えるようにすればよい。また、自然画
像を対象とするＴＶカメラの場合は、対象物の周期的パ
ターンがどの様な方向性を持っているか、つまりモアレ
がどの方向に生じるかが不明であるため、ｘ，ｙ両方向
についてモアレ量を検出することが望ましく、斜め方向
についてもモアレ量を検出するとさらに有効である。
物１上の周期的パターンのピッチの縦横比が１：１、つ
まりｘ方向とｙ方向のピッチが等しい場合を想定して、
ｘ方向のモアレ量のみを検出しているが、ｙ方向につい
てもモアレ量を検出するようにしてもよい。その場合、
シフトレジスタ１１にｙ方向に連続する複数画素分の画
像信号データを蓄えるようにすればよい。また、自然画
像を対象とするＴＶカメラの場合は、対象物の周期的パ
ターンがどの様な方向性を持っているか、つまりモアレ
がどの方向に生じるかが不明であるため、ｘ，ｙ両方向
についてモアレ量を検出することが望ましく、斜め方向
についてもモアレ量を検出するとさらに有効である。
【００３７】次に、本実施例における結像倍率制御の具
体的な手順を説明する。図８は、本発明を欠陥検査装置
に適用した場合、特に対象物１が繊維のような周期にば
らつきのある周期的パターンを持つ検査対象物である場
合に適した結像倍率制御の手順を示すフローチャートで
ある。
体的な手順を説明する。図８は、本発明を欠陥検査装置
に適用した場合、特に対象物１が繊維のような周期にば
らつきのある周期的パターンを持つ検査対象物である場
合に適した結像倍率制御の手順を示すフローチャートで
ある。
【００３８】まず、オペレータがコンソール２３を介し
て検査対象物の種別を指定し、さらに視野サイズを設定
すると（ステップＳ１１）、システムコントローラ２２
は検査対象物の種別に対応してＲＯＭ２４から読み出し
たピッチ情報と視野サイズとに応じた結像倍率を設定す
る（ステップＳ１２）。この結像倍率は、撮像素子４の
画素ピッチ（Ｐ）が撮像素子４に結像される検査対象物
上の基本的な周期パターンのピッチ（２Ｃ）の整数倍と
なる条件で、かつより解像度を高くして微細な欠陥の検
出が可能となるように、できるだけ大きな倍率に設定さ
れる。これによりシステムコントローラ２２からズーム
ドライバ２７に結像倍率制御信号２５が供給され、ズー
ムドライバ２７によってズームレンズ２の倍率が設定さ
れる。次に、システムコントローラ２２はモアレ量検出
回路１０から出力されるモアレ量信号１７が設定値以下
かどうか、つまりモアレ量が検知限かどうかを調べ（ス
テップＳ１３）、検知限であれば結像倍率制御は終了す
る。
て検査対象物の種別を指定し、さらに視野サイズを設定
すると（ステップＳ１１）、システムコントローラ２２
は検査対象物の種別に対応してＲＯＭ２４から読み出し
たピッチ情報と視野サイズとに応じた結像倍率を設定す
る（ステップＳ１２）。この結像倍率は、撮像素子４の
画素ピッチ（Ｐ）が撮像素子４に結像される検査対象物
上の基本的な周期パターンのピッチ（２Ｃ）の整数倍と
なる条件で、かつより解像度を高くして微細な欠陥の検
出が可能となるように、できるだけ大きな倍率に設定さ
れる。これによりシステムコントローラ２２からズーム
ドライバ２７に結像倍率制御信号２５が供給され、ズー
ムドライバ２７によってズームレンズ２の倍率が設定さ
れる。次に、システムコントローラ２２はモアレ量検出
回路１０から出力されるモアレ量信号１７が設定値以下
かどうか、つまりモアレ量が検知限かどうかを調べ（ス
テップＳ１３）、検知限であれば結像倍率制御は終了す
る。
【００３９】一方、ステップＳ１３でモアレ量が検知限
を越えている場合は、システムコントローラ２２は結像
倍率制御信号２５を僅かに変化させることにより、ズー
ムレンズ２の倍率を微小量小さくする（ステップＳ１
４）。すなわち、結像倍率を小さくなる方向にステップ
的に微調整する。この後、システムコントローラ２２は
ステップＳ１３と同様にモアレ量が検知限かどうかを調
べ（ステップＳ１５）、検知限であれば結像倍率制御は
終了する。また、ステップＳ１５でもモアレ量が検知限
を越えている場合は、微分回路１８により検出されたモ
アレ量信号１７の結像倍率の微調整に伴う変化分、つま
り微分値１９について、正負判定回路２０で正か負か
（または０か）を判定する（ステップＳ１６）。
を越えている場合は、システムコントローラ２２は結像
倍率制御信号２５を僅かに変化させることにより、ズー
ムレンズ２の倍率を微小量小さくする（ステップＳ１
４）。すなわち、結像倍率を小さくなる方向にステップ
的に微調整する。この後、システムコントローラ２２は
ステップＳ１３と同様にモアレ量が検知限かどうかを調
べ（ステップＳ１５）、検知限であれば結像倍率制御は
終了する。また、ステップＳ１５でもモアレ量が検知限
を越えている場合は、微分回路１８により検出されたモ
アレ量信号１７の結像倍率の微調整に伴う変化分、つま
り微分値１９について、正負判定回路２０で正か負か
（または０か）を判定する（ステップＳ１６）。
【００４０】ここで、微分値１９が正であることは図７
においてデビエーション値Ｄが最適点である０の位置
（例えばＰ＝２Ｃ，４Ｃ，…の位置）に対して右側の領
域Ｂにあり、最適点から遠ざかる方向に向かってること
を意味し、微分値１９が負であることはＤが左側の領域
Ａにあり、最適点に向かっていることを意味する。ま
た、微分値１９が０であることはＤが領域Ａと領域Ｂの
境界にあることを意味するが、この境界は最適点の場合
と最悪点（Ｐ＝Ｃ，Ｐ＝３Ｃ，…の位置）の場合の両方
がある。
においてデビエーション値Ｄが最適点である０の位置
（例えばＰ＝２Ｃ，４Ｃ，…の位置）に対して右側の領
域Ｂにあり、最適点から遠ざかる方向に向かってること
を意味し、微分値１９が負であることはＤが左側の領域
Ａにあり、最適点に向かっていることを意味する。ま
た、微分値１９が０であることはＤが領域Ａと領域Ｂの
境界にあることを意味するが、この境界は最適点の場合
と最悪点（Ｐ＝Ｃ，Ｐ＝３Ｃ，…の位置）の場合の両方
がある。
【００４１】ステップＳ１６での判定の結果、微分値１
９が正の場合はステップＳ１４に戻り、ステップＳ１５
でモアレが検知限と判定されるか、ステップＳ１６で微
分値１９が負または０と判定されるまで結像倍率を一定
微小量ずつ小さくする。すなわち、微分値１９が正の場
合、結像倍率を小さくしてゆくと、図６から分かるよう
にやがて微分値１９が０または負となり、その後モアレ
量が検知限にまで減少する。
９が正の場合はステップＳ１４に戻り、ステップＳ１５
でモアレが検知限と判定されるか、ステップＳ１６で微
分値１９が負または０と判定されるまで結像倍率を一定
微小量ずつ小さくする。すなわち、微分値１９が正の場
合、結像倍率を小さくしてゆくと、図６から分かるよう
にやがて微分値１９が０または負となり、その後モアレ
量が検知限にまで減少する。
【００４２】そして、ステップＳ１６での判定の結果、
微分値１９が負または０の場合は、モアレ量が検知限を
越えている状態が予め定めた一定時間経過したかどう
か、換言すればステップＳ１３での結像倍率の微調整が
予め定めた所定回数行われたかどうかを調べ（ステップ
Ｓ１７）、一定時間以上経過すれば、ステップＳ１２に
戻って結像倍率の再設定を行う。この結像倍率の再設定
に際しては、最初にステップＳ１２で設定した結像倍率
より小さく、しかも撮像素子４の画素ピッチＰが撮像素
子４に結像される検査対象物上の周期パターンのピッチ
２Ｃの税数倍の条件を満たす範囲で結像倍率を設定す
る。例えば最初に設定された結像倍率がＰ＝２Ｃに相当
する値であったなら、Ｐ＝４Ｃに相当する値に再設定を
行い、また最初に設定された結像倍率がＰ＝４Ｃに相当
する値の場合はＰ＝６Ｃに相当する値となるように結像
倍率の再設定を行う。
微分値１９が負または０の場合は、モアレ量が検知限を
越えている状態が予め定めた一定時間経過したかどう
か、換言すればステップＳ１３での結像倍率の微調整が
予め定めた所定回数行われたかどうかを調べ（ステップ
Ｓ１７）、一定時間以上経過すれば、ステップＳ１２に
戻って結像倍率の再設定を行う。この結像倍率の再設定
に際しては、最初にステップＳ１２で設定した結像倍率
より小さく、しかも撮像素子４の画素ピッチＰが撮像素
子４に結像される検査対象物上の周期パターンのピッチ
２Ｃの税数倍の条件を満たす範囲で結像倍率を設定す
る。例えば最初に設定された結像倍率がＰ＝２Ｃに相当
する値であったなら、Ｐ＝４Ｃに相当する値に再設定を
行い、また最初に設定された結像倍率がＰ＝４Ｃに相当
する値の場合はＰ＝６Ｃに相当する値となるように結像
倍率の再設定を行う。
【００４３】なお、このように再設定に際してより小さ
な結像倍率を設定する理由は、図７に示されるように最
適点（Ｐ＝２Ｃ，４Ｃ，６Ｃ，…）の前後での結像倍率
の微調整によるＤの変化は、結像倍率が大きい領域（例
えばＰ＝２Ｃ）で大きく、結像倍率が小さい領域（Ｐ＝
４Ｃ，６Ｃ等）ほど小さいために、結像倍率の微調整に
よってモアレ量を検知限以下に追い込む操作が容易とな
るからである。
な結像倍率を設定する理由は、図７に示されるように最
適点（Ｐ＝２Ｃ，４Ｃ，６Ｃ，…）の前後での結像倍率
の微調整によるＤの変化は、結像倍率が大きい領域（例
えばＰ＝２Ｃ）で大きく、結像倍率が小さい領域（Ｐ＝
４Ｃ，６Ｃ等）ほど小さいために、結像倍率の微調整に
よってモアレ量を検知限以下に追い込む操作が容易とな
るからである。
【００４４】このように結像倍率を小さくしてゆくと、
解像度が低下するために微細な欠陥に対する検出能力自
体は低下するが、モアレが発生していると比較的大きな
欠陥でもモアレとの区別が付かず検出不能となってしま
うことを考えると、解像度が若干低下しても結像倍率を
小さくしてモアレを低減させることが得策である。
解像度が低下するために微細な欠陥に対する検出能力自
体は低下するが、モアレが発生していると比較的大きな
欠陥でもモアレとの区別が付かず検出不能となってしま
うことを考えると、解像度が若干低下しても結像倍率を
小さくしてモアレを低減させることが得策である。
【００４５】そして、以後上記の処理を繰り返す。以上
のような処理の結果、モアレ量が検知限になったところ
で収束する。次に、図９は本発明を放送用などのＴＶカ
メラに適用する場合の結像倍率制御の手順を示すフロー
チャートである。
のような処理の結果、モアレ量が検知限になったところ
で収束する。次に、図９は本発明を放送用などのＴＶカ
メラに適用する場合の結像倍率制御の手順を示すフロー
チャートである。
【００４６】まず、ＴＶカメラの操作者（カメラマン）
が手動で撮影アングルを設定して結像倍率つまりズーム
レンズ２の倍率を設定すると（Ｓ２１）、この状態でモ
アレ量検出回路１０により検出されたモアレ量が検知限
かどうかを判定する（ステップＳ２２）。ここで、モア
レ量が検知限であれば結像倍率の微調整を行わず、結像
倍率制御は終了する。
が手動で撮影アングルを設定して結像倍率つまりズーム
レンズ２の倍率を設定すると（Ｓ２１）、この状態でモ
アレ量検出回路１０により検出されたモアレ量が検知限
かどうかを判定する（ステップＳ２２）。ここで、モア
レ量が検知限であれば結像倍率の微調整を行わず、結像
倍率制御は終了する。
【００４７】一方、モアレ量が検知限を越えている場合
は、図８の場合と同様に結像倍率を一定微小量小さくし
た後、モアレ量が検知限かどうかを再び判定する（ステ
ップＳ２３〜Ｓ２４）。この判定の結果、モアレ量が検
知限であれば結像倍率制御は終了し、検知限でない場合
はモアレ量信号１７の微分値１９について、正負判定回
路２０で正か負か（または０か）を判定する（ステップ
Ｓ２５）。
は、図８の場合と同様に結像倍率を一定微小量小さくし
た後、モアレ量が検知限かどうかを再び判定する（ステ
ップＳ２３〜Ｓ２４）。この判定の結果、モアレ量が検
知限であれば結像倍率制御は終了し、検知限でない場合
はモアレ量信号１７の微分値１９について、正負判定回
路２０で正か負か（または０か）を判定する（ステップ
Ｓ２５）。
【００４８】ステップＳ２５での判定の結果、微分値１
９が負または０の場合はステップＳ２３に戻り、ステッ
プＳ２４でモアレが検知限と判定されるか、ステップＳ
２５で微分値１９が正と判定されるまで結像倍率を一定
微小量ずつ小さくする。
９が負または０の場合はステップＳ２３に戻り、ステッ
プＳ２４でモアレが検知限と判定されるか、ステップＳ
２５で微分値１９が正と判定されるまで結像倍率を一定
微小量ずつ小さくする。
【００４９】次に、ステップＳ２５での判定の結果、微
分値１９が正になると、逆に結像倍率を一定微小量大き
くする（ステップＳ２６）。そして、モアレ量が検知限
かどうかを再び判定する。この判定の結果、モアレ量が
検知限であれば結像倍率制御は終了し、検知限でない場
合は、ステップＳ２６に戻り、モアレ量が検知限となる
まで結像倍率を一定微小量大きくする。
分値１９が正になると、逆に結像倍率を一定微小量大き
くする（ステップＳ２６）。そして、モアレ量が検知限
かどうかを再び判定する。この判定の結果、モアレ量が
検知限であれば結像倍率制御は終了し、検知限でない場
合は、ステップＳ２６に戻り、モアレ量が検知限となる
まで結像倍率を一定微小量大きくする。
【００５０】放送用ＴＶカメラの場合、カメラマンが意
図した撮影アングルをモアレ除去のために装置側で勝手
に変更することは許されない。そこで、図９の例では図
８の場合と異なり、結像倍率を小さくする方向に一定微
小量ずつ調整していってもモアレ量が検知限にまで低下
しない場合は、逆に結像倍率を大きくする方向に一定微
小量ずつ大きくしてゆき、モアレ量を検知限以下に追い
込むようにしている。すなわち、カメラマンが意図した
撮影アングルに相当する結像倍率の近傍で結像倍率を微
調整することにより、モアレを低減させるのである。な
お、モアレ低減のための結像倍率の調整量は極めて僅か
でよいから、この調整によりアングルが変化して見える
ことはない。
図した撮影アングルをモアレ除去のために装置側で勝手
に変更することは許されない。そこで、図９の例では図
８の場合と異なり、結像倍率を小さくする方向に一定微
小量ずつ調整していってもモアレ量が検知限にまで低下
しない場合は、逆に結像倍率を大きくする方向に一定微
小量ずつ大きくしてゆき、モアレ量を検知限以下に追い
込むようにしている。すなわち、カメラマンが意図した
撮影アングルに相当する結像倍率の近傍で結像倍率を微
調整することにより、モアレを低減させるのである。な
お、モアレ低減のための結像倍率の調整量は極めて僅か
でよいから、この調整によりアングルが変化して見える
ことはない。
【００５１】自然画像を撮像するＴＶカメラにおいて、
前述したようにモアレ量の検出をｘ方向、ｙ方向および
斜め方向のような複数の方向について行った場合、全て
の方向のモアレ量が検知限以下となるように上述した結
像倍率制御を行うことが理想であるが、それが不可能な
場合は視覚上目立つ方向（例えばｘ方向）のモアレ量を
優先的に低減させるように結像倍率制御を行うことも有
効である。
前述したようにモアレ量の検出をｘ方向、ｙ方向および
斜め方向のような複数の方向について行った場合、全て
の方向のモアレ量が検知限以下となるように上述した結
像倍率制御を行うことが理想であるが、それが不可能な
場合は視覚上目立つ方向（例えばｘ方向）のモアレ量を
優先的に低減させるように結像倍率制御を行うことも有
効である。
【００５２】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
１の実施例では、結像倍率可変機構としてズームレンズ
２を用いたが、結像倍率可変機構はこれに限られず、例
えば図１０または図１１に示すような構成としてもよ
い。
１の実施例では、結像倍率可変機構としてズームレンズ
２を用いたが、結像倍率可変機構はこれに限られず、例
えば図１０または図１１に示すような構成としてもよ
い。
【００５３】図１０は、カメラ部３を光軸方向（撮像素
子４の結像面に直角な方向）に移動させるカメラ移動機
構７２を設け、図１のシステムコントローラ２２から結
像倍率制御信号７４によってカメラ移動機構７２を制御
することにより、結像倍率制御を行うようにしたもので
ある。但し、カメラ部３を光軸方向に移動させると撮像
素子４に対する焦点がずれる。そこで、システムコント
ローラ２２から結像倍率制御信号７４と対応して変化す
る焦点制御信号７３を撮像レンズ７１に送出して、撮像
レンズ７１と撮像素子４との距離をカメラ移動機構７２
の移動に連動させて変化させる構成にしている。この場
合、撮像レンズ７１としては例えばモータを用いて電気
的制御により焦点調節が可能なレンズが用いられる。
子４の結像面に直角な方向）に移動させるカメラ移動機
構７２を設け、図１のシステムコントローラ２２から結
像倍率制御信号７４によってカメラ移動機構７２を制御
することにより、結像倍率制御を行うようにしたもので
ある。但し、カメラ部３を光軸方向に移動させると撮像
素子４に対する焦点がずれる。そこで、システムコント
ローラ２２から結像倍率制御信号７４と対応して変化す
る焦点制御信号７３を撮像レンズ７１に送出して、撮像
レンズ７１と撮像素子４との距離をカメラ移動機構７２
の移動に連動させて変化させる構成にしている。この場
合、撮像レンズ７１としては例えばモータを用いて電気
的制御により焦点調節が可能なレンズが用いられる。
【００５４】図１１（ａ）は、カメラ部３内の撮像素子
４に対象物の像を結像するための結像光学系として、焦
点距離の異なる複数の撮像レンズ８２を有するレンズ交
換系８１を用い、一つの撮像レンズ８２を図１１（ｂ）
または（ｃ）のような構成により撮像素子４の入射光路
に選択的に挿入することで、結像倍率を可変するように
したものである。図１１（ｂ）は、複数の撮像レンズ８
２を回転円板８３上に円周方向に沿って配設し、円板８
３を矢印方向に回転させることで一つの撮像レンズを選
択するようにしたリボルバ式の結像倍率可変機構であ
る。また、図１１（ｃ）は平行移動する支持板８４上に
複数の撮像レンズ８２を配設し、支持板８４を矢印方向
に移動させることで一つの撮像レンズを選択するように
したリニア式の結像倍率可変機構である。
４に対象物の像を結像するための結像光学系として、焦
点距離の異なる複数の撮像レンズ８２を有するレンズ交
換系８１を用い、一つの撮像レンズ８２を図１１（ｂ）
または（ｃ）のような構成により撮像素子４の入射光路
に選択的に挿入することで、結像倍率を可変するように
したものである。図１１（ｂ）は、複数の撮像レンズ８
２を回転円板８３上に円周方向に沿って配設し、円板８
３を矢印方向に回転させることで一つの撮像レンズを選
択するようにしたリボルバ式の結像倍率可変機構であ
る。また、図１１（ｃ）は平行移動する支持板８４上に
複数の撮像レンズ８２を配設し、支持板８４を矢印方向
に移動させることで一つの撮像レンズを選択するように
したリニア式の結像倍率可変機構である。
【００５５】また、結像倍率可変機構として、図１中に
示したズームレンズ２、図１０中に示したカメラ移動機
構７２および図１１に示したレンズ交換系８１を用途に
応じて選択したり、任意の組み合わせで二つ以上併用す
ることも可能である。例えば、ズームレンズは基本的に
焦点を変化させずに倍率を可変するので、本発明におけ
る結像倍率可変機構として都合がよいが、反面、レンズ
構成が複雑で、明るさも低下し、収差も一般的に大きい
と考えられる。図１０に示した構成によれば、このよう
なズームレンズを用いた場合のデメリットは解消され
る。一方、カメラ移動機構７２は可変範囲を大きくとる
と機構が大掛かりとなるが、ズームレンズ２とカメラ移
動機構７２を併用すれば、この欠点が解消されると共
に、ズームレンズ２として倍率可変範囲の狭いものを使
用できるので、ズームレンズの持つ欠点が緩和される。
示したズームレンズ２、図１０中に示したカメラ移動機
構７２および図１１に示したレンズ交換系８１を用途に
応じて選択したり、任意の組み合わせで二つ以上併用す
ることも可能である。例えば、ズームレンズは基本的に
焦点を変化させずに倍率を可変するので、本発明におけ
る結像倍率可変機構として都合がよいが、反面、レンズ
構成が複雑で、明るさも低下し、収差も一般的に大きい
と考えられる。図１０に示した構成によれば、このよう
なズームレンズを用いた場合のデメリットは解消され
る。一方、カメラ移動機構７２は可変範囲を大きくとる
と機構が大掛かりとなるが、ズームレンズ２とカメラ移
動機構７２を併用すれば、この欠点が解消されると共
に、ズームレンズ２として倍率可変範囲の狭いものを使
用できるので、ズームレンズの持つ欠点が緩和される。
【００５６】なお、図１１のように撮像レンズを選択す
る結像倍率可変機構では、結像倍率の細かな調整はでき
ないが、対象物が周期的パターンのピッチが安定してい
るシャドウマスクや液晶パネルのような検査対象物の場
合には、結像倍率の細かな調整が不要と考えられるの
で、このような段階的な結像倍率可変機構でもよい。
る結像倍率可変機構では、結像倍率の細かな調整はでき
ないが、対象物が周期的パターンのピッチが安定してい
るシャドウマスクや液晶パネルのような検査対象物の場
合には、結像倍率の細かな調整が不要と考えられるの
で、このような段階的な結像倍率可変機構でもよい。
【００５７】次に、対象物１が周期的パターンのピッチ
の縦横比が１：１でない場合について説明する。繊維や
液晶パネルのような対象物に含まれる周期的パターン
は、図４および図５に示したように縦横のピッチが等し
いとは限らず、縦横のピッチが異なる場合も多い。ズー
ムレンズをはじめとする上述した結像倍率可変機構は、
結像倍率を縦横同じ比率で可変するものであるため、対
象物に含まれる周期的パターンのピッチの縦横比が１：
１でない場合、撮像素子４から出力される画像信号上で
周期的パターンのピッチの縦横比が１：１となるよう
に、換言すれば撮像素子４に結像される像の１画素当た
りの縦横比が１：１となるように補正する必要がある。
図１２および図１３は、このような縦横比補正機構の例
を示す図である。
の縦横比が１：１でない場合について説明する。繊維や
液晶パネルのような対象物に含まれる周期的パターン
は、図４および図５に示したように縦横のピッチが等し
いとは限らず、縦横のピッチが異なる場合も多い。ズー
ムレンズをはじめとする上述した結像倍率可変機構は、
結像倍率を縦横同じ比率で可変するものであるため、対
象物に含まれる周期的パターンのピッチの縦横比が１：
１でない場合、撮像素子４から出力される画像信号上で
周期的パターンのピッチの縦横比が１：１となるよう
に、換言すれば撮像素子４に結像される像の１画素当た
りの縦横比が１：１となるように補正する必要がある。
図１２および図１３は、このような縦横比補正機構の例
を示す図である。
【００５８】図１２は、撮像素子４が一次元アレイセン
サの場合の例であり、対象物１の像は撮像レンズ９１に
よって撮像素子４に結像される。対象物１は図のように
長尺なシート状であり、ローラ等を用いて構成された移
送機構９２によって矢印ｙで示す方向（副走査方向）に
移送される。移送機構９２は、図１のシステムコントロ
ーラ２２からの副走査同期信号９４に従った速度（副走
査速度）で対象物１を移送させるように駆動される。一
方、撮像素子４は走査駆動回路９３によって矢印ｘで示
すセンサの配列方向（主走査方向）に走査され、この主
走査に伴って画像信号をシリアルに出力する。主走査の
周期は、システムコントローラ２２からの主走査同期信
号９５によって制御される。
サの場合の例であり、対象物１の像は撮像レンズ９１に
よって撮像素子４に結像される。対象物１は図のように
長尺なシート状であり、ローラ等を用いて構成された移
送機構９２によって矢印ｙで示す方向（副走査方向）に
移送される。移送機構９２は、図１のシステムコントロ
ーラ２２からの副走査同期信号９４に従った速度（副走
査速度）で対象物１を移送させるように駆動される。一
方、撮像素子４は走査駆動回路９３によって矢印ｘで示
すセンサの配列方向（主走査方向）に走査され、この主
走査に伴って画像信号をシリアルに出力する。主走査の
周期は、システムコントローラ２２からの主走査同期信
号９５によって制御される。
【００５９】ここで、対象物１上の周期的パターンのピ
ッチの縦横比がＮ：１の場合（Ｎは１を越える正の
数）、上記副走査速度を縦横比が１：１の場合のＮ倍に
するか、または主走査周期を１／Ｎとする。こうする
と、例えばＮが２の場合、対象物１が副走査方向に２画
素分の距離移送される間に撮像素子４の１周期の主走査
が終了する。これにより撮像素子４から出力される画像
信号上での周期的パターンのピッチの縦横比、すなわち
撮像素子４に結像される像の１画素当たりの縦横比は
１：１となる。
ッチの縦横比がＮ：１の場合（Ｎは１を越える正の
数）、上記副走査速度を縦横比が１：１の場合のＮ倍に
するか、または主走査周期を１／Ｎとする。こうする
と、例えばＮが２の場合、対象物１が副走査方向に２画
素分の距離移送される間に撮像素子４の１周期の主走査
が終了する。これにより撮像素子４から出力される画像
信号上での周期的パターンのピッチの縦横比、すなわち
撮像素子４に結像される像の１画素当たりの縦横比は
１：１となる。
【００６０】図１３は、撮像素子４が２次元アレイセン
サの場合の例であり、対象物１の像は凸レンズ１０１と
シリンドリカルレンズ１０２によって撮像素子４上に結
像され、シリンドリカルレンズ１０２により１画素当た
りの縦横比が補正される。
サの場合の例であり、対象物１の像は凸レンズ１０１と
シリンドリカルレンズ１０２によって撮像素子４上に結
像され、シリンドリカルレンズ１０２により１画素当た
りの縦横比が補正される。
【００６１】すなわち、対象物１上の周期的パターンの
ピッチの縦横比が１：Ｎの場合（Ｎは１を越える正の
数）、シリンドリカルレンズ１０２の軸を図のようにｙ
方向に向けると、撮像素子４上に結像される像はｘ方向
に圧縮されるので、シリンドリカルレンズ１０２の曲率
を適当に選ぶことにより、撮像素子４上に結像される像
の１画素当たりの縦横比は１：１に補正される。また、
逆に対象物１上の周期的パターンのピッチの縦横比が
Ｎ：１の場合（Ｎは１を越える正の数）、シリンドリカ
ルレンズ１０２の軸をｘ方向に向けると、撮像素子４上
に結像される像はｙ方向に圧縮されるので、同様にシリ
ンドリカルレンズ１０２の曲率を適当に選ぶことによ
り、撮像素子４上に結像される像の１画素当たりの縦横
比は１：１に補正される。
ピッチの縦横比が１：Ｎの場合（Ｎは１を越える正の
数）、シリンドリカルレンズ１０２の軸を図のようにｙ
方向に向けると、撮像素子４上に結像される像はｘ方向
に圧縮されるので、シリンドリカルレンズ１０２の曲率
を適当に選ぶことにより、撮像素子４上に結像される像
の１画素当たりの縦横比は１：１に補正される。また、
逆に対象物１上の周期的パターンのピッチの縦横比が
Ｎ：１の場合（Ｎは１を越える正の数）、シリンドリカ
ルレンズ１０２の軸をｘ方向に向けると、撮像素子４上
に結像される像はｙ方向に圧縮されるので、同様にシリ
ンドリカルレンズ１０２の曲率を適当に選ぶことによ
り、撮像素子４上に結像される像の１画素当たりの縦横
比は１：１に補正される。
【００６２】このような縦横比補正機構を図１の撮像装
置に組み合わせることにより、対象物１上の周期的パタ
ーンのピッチの縦横比が１：１でない場合でも、前述し
たモアレ量の検出を行うことができる。
置に組み合わせることにより、対象物１上の周期的パタ
ーンのピッチの縦横比が１：１でない場合でも、前述し
たモアレ量の検出を行うことができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による撮像
装置は周期的パターンを有する対象物をモアレを除去し
つつ高精細に撮像することができ、欠陥検査装置や放送
用などのＴＶカメラに好適である。
装置は周期的パターンを有する対象物をモアレを除去し
つつ高精細に撮像することができ、欠陥検査装置や放送
用などのＴＶカメラに好適である。
【図１】本発明の一実施例に係る撮像装置の構成を示す
ブロック図
ブロック図
【図２】図１における主要部をソフトウェア処理で実現
する場合のブロック図
する場合のブロック図
【図３】図１における画像処理回路の具体的な構成例を
示すブロック図
示すブロック図
【図４】本発明におけるモアレのシミュレートに用いた
周期的パターンと撮像素子の画素との関係の一例を示す
図
周期的パターンと撮像素子の画素との関係の一例を示す
図
【図５】本発明におけるモアレのシミュレートに用いた
周期的パターンと撮像素子の画素との関係の他の例を示
す図
周期的パターンと撮像素子の画素との関係の他の例を示
す図
【図６】図４および図５の周期的パターンを種々の画素
ピッチで撮像した場合の画素の位置変化に伴うデビエー
ション値の変化を示す図
ピッチで撮像した場合の画素の位置変化に伴うデビエー
ション値の変化を示す図
【図７】図６において画素位置を固定して画素ピッチを
変化させた場合のデビエーション値の変化を示す図
変化させた場合のデビエーション値の変化を示す図
【図８】同実施例における結像倍率制御の手順の一例を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図９】同実施例における結像倍率制御の手順の他の例
を示すフローチャート
を示すフローチャート
【図１０】本発明における結像倍率可変機構の他の例を
示す図
示す図
【図１１】本発明における結像倍率可変機構のさらに別
の例を示す図
の例を示す図
【図１２】本発明において対象物上の周期的パターンの
縦横比が１：１でない場合の撮像光学系に設けられる縦
横比補正機構の構成例を示す図
縦横比が１：１でない場合の撮像光学系に設けられる縦
横比補正機構の構成例を示す図
【図１３】本発明において対象物上の周期的パターンの
縦横比が１：１でない場合の撮像光学系に設けられる縦
横比補正機構の他の構成例を示す図
縦横比が１：１でない場合の撮像光学系に設けられる縦
横比補正機構の他の構成例を示す図
１…対象物 ２…ズームレンズ ３…カメラ部 ４…撮像素子 ５…画像信号 ６…アンプ ７…Ａ／Ｄ変換器 ８…画像処理回路 ９…表示部 １０…モアレ量検出
回路 １１…正規化回路 １２…シフトレジ
スタ １３…最大値／最小値検出回路 １４…最大値 １５…最小値 １７…モアレ量信
号 １８…微分回路 １９…微分値 ２０…正負判定回路 ２１…正負判定結
果 ２２…システムコントローラ ２３…コンソール ２４…ＲＯＭ ２５…結像倍率制
御信号 ２６…モニタ回路 ２７…ズームドラ
イバ ５１…周期的パターン ５２…画素 ７１…撮像レンズ ７２…カメラ移動
機構 ７３…焦点制御信号 ７４…結像位置制
御信号 ８１…レンズ交換系 ８２…撮像レンズ
回路 １１…正規化回路 １２…シフトレジ
スタ １３…最大値／最小値検出回路 １４…最大値 １５…最小値 １７…モアレ量信
号 １８…微分回路 １９…微分値 ２０…正負判定回路 ２１…正負判定結
果 ２２…システムコントローラ ２３…コンソール ２４…ＲＯＭ ２５…結像倍率制
御信号 ２６…モニタ回路 ２７…ズームドラ
イバ ５１…周期的パターン ５２…画素 ７１…撮像レンズ ７２…カメラ移動
機構 ７３…焦点制御信号 ７４…結像位置制
御信号 ８１…レンズ交換系 ８２…撮像レンズ
Claims (9)
- 【請求項１】周期的パターンを含む対象物を撮像して画
像信号を出力する撮像素子と、 前記撮像素子から出力される画像信号を処理する画像処
理手段と、 前記対象物に含まれる前記周期的パターンのピッチに応
じて前記撮像素子に対する前記対象物の結像倍率を設定
する結像倍率設定手段とを具備することを特徴とする撮
像装置。 - 【請求項２】周期的パターンを含む対象物を撮像して画
像信号を出力する撮像素子と、 前記撮像素子から出力される画像信号を処理する画像処
理手段と、 前記撮像素子に対する前記対象物の結像倍率を設定する
結像倍率設定手段と、 前記画像信号からモアレ量を検出するモアレ量検出手段
と、 前記モアレ量検出手段により検出されたモアレ量が設定
値以下となるように前記結像倍率設定手段により設定さ
れた結像倍率を調整する結像倍率調整手段とを具備する
ことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項３】前記撮像素子の入射光路に配置されたズー
ムレンズの倍率調整、前記対象物と撮像素子との間の距
離調整、前記撮像素子の入射光路に挿入される撮像レン
ズの選択の少なくとも一つの操作により前記結像倍率を
可変する結像倍率可変機構を有することを特徴とする請
求項１または２に記載の撮像装置。 - 【請求項４】前記結像倍率設定手段は、前記対象物の種
別と該対象物に含まれる周期的パターンのピッチとの関
係を記憶した記憶手段を有し、この記憶手段から読み出
したピッチの情報に基づいて前記結像倍率を設定するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。 - 【請求項５】前記結像倍率設定手段は、前記結像倍率調
整手段による結像倍率の調整により前記モアレ量検出手
段により検出されたモアレ量が設定値以下とならない場
合に前記結像倍率を再設定することを特徴とする請求項
２に記載の撮像装置。 - 【請求項６】前記モアレ量検出手段は、前記画像信号の
所定区間内の最大値と最小値との差を求めることにより
前記モアレ量を検出することを特徴とする請求項２に記
載の撮像装置。 - 【請求項７】前記画像処理手段は、前記対象物中の欠陥
部分を抽出する処理を行うことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の撮像装置。 - 【請求項８】前記対象物に含まれる周期的パターンのピ
ッチの縦横比に応じて前記撮像素子の走査速度および該
撮像素子に対する該対象物の移送速度の少なくとも一方
を制御することにより、前記撮像素子に結像される像の
１画素当たりの縦横比を変化させる縦横比補正手段を有
することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装
置。 - 【請求項９】前記対象物に含まれる周期的パターンのピ
ッチの縦横比に応じて前記撮像素子に結像される像の１
画素当たりの縦横比を光学的に変化させる縦横比補正手
段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の
撮像装置。
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