JPH07153308A - Lighting device for enlarging image pick-up device - Google Patents

Lighting device for enlarging image pick-up device

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JPH07153308A
JPH07153308A JP5321043A JP32104393A JPH07153308A JP H07153308 A JPH07153308 A JP H07153308A JP 5321043 A JP5321043 A JP 5321043A JP 32104393 A JP32104393 A JP 32104393A JP H07153308 A JPH07153308 A JP H07153308A
Authority
JP
Japan
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light
lens
ring
illumination
image pickup
Prior art date
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Pending
Application number
JP5321043A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Miki
智之 三木
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Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07153308A publication Critical patent/JPH07153308A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a lighting device for an enlarging image pick-up device which has simple structure and can arbitrarily adjust the balance of light quantity of fall light and side light. CONSTITUTION:This is lighting device for an enlarging image pick-up device in which a lighting head 2 is mounted on the tip of a cylinder body 1 for housing a lens unit for an image pick-up element and image formation, ring-like light flux is emitted into the lighting head 2 from the tip 14 of the cylinder body 1 by an optical fiber 4, and a part or the whole of the emitted light is reflected by the reflecting surface 22a provided within a lighting head 2 to irradiate an object. A ring-like lens device 5 is provided in the vicinity of the emitting end of the optical fiber 4. In the lens device 5, the diameter of the ring is changed, thereby changing the boundary plane through which light passes. Thereby, the direction of refraction of light L is changed, so that the balance of light quantity of side light L1 and fall light L2 may be controlled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、種々の物体表面や人体
の皮膚などの対象物を撮像して、その拡大像をモニタに
写し出す拡大撮像装置に関し、特に、対象物に光を照射
するための照明装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnifying image pickup apparatus for picking up an image of various objects such as the surface of an object or the skin of a human body and displaying the magnified image on a monitor. The lighting device of the present invention.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の拡大撮像装置では、対象物の表
面の凹凸などに応じた適切な照明を行う必要がある。そ
のため、たとえば、対象物への照射光を、一方向からだ
けでなく、照射角度を変更させて照射し得る照明装置を
備えた拡大撮像装置が提案されている(たとえば、特公
平3−9445号公報参照)。この種の照明装置の一例
を図7に示す。
2. Description of the Related Art In a magnified image pickup apparatus of this type, it is necessary to perform appropriate illumination according to the unevenness of the surface of an object. Therefore, for example, an enlarged image pickup apparatus has been proposed that includes an illumination device that can illuminate an object with irradiation light not only from one direction but also by changing the irradiation angle (for example, Japanese Examined Patent Publication No. 3-9445). See the bulletin). An example of this type of lighting device is shown in FIG.

【0003】図7において、第1反射体リング100の
外側には、第2反射体リング110が同心状に配設され
ている。第1反射体リング100の外周面には、第1反
射面101が形成されている。この第1反射面101に
対向して、第2反射体リング110の内周面に第2反射
面111が形成されている。上記の両反射体リング10
0,110は、これらを所定の速度比で移動させる差動
装置(図示せず)に連結されている。上記第1反射面1
01には、多数本の光ファイバ4からリング状の光束
(光線束)Laが照射される。
In FIG. 7, a second reflector ring 110 is concentrically arranged outside the first reflector ring 100. A first reflecting surface 101 is formed on the outer peripheral surface of the first reflector ring 100. A second reflecting surface 111 is formed on the inner peripheral surface of the second reflector ring 110 so as to face the first reflecting surface 101. Both reflector rings 10 above
0 and 110 are connected to a differential device (not shown) that moves them at a predetermined speed ratio. The first reflecting surface 1
01 is irradiated with a ring-shaped light beam (light flux) La from a large number of optical fibers 4.

【0004】上記構成の動作について説明する。各光フ
ァイバ4の出射端から出射されたリング状の光束La
は、第1反射面101で径方向外方に反射されて、平行
光となって第2反射面111に入射する。第2反射面1
11に入射した光は集光点つまり対象物に向け反射され
る。この集光点への入射角は、この図に示すように、両
反射体リング100,110の相対位置および対象物に
対する位置に応じて変化する。
The operation of the above configuration will be described. A ring-shaped light beam La emitted from the emission end of each optical fiber 4.
Are reflected radially outward by the first reflecting surface 101 to be collimated light and enter the second reflecting surface 111. Second reflective surface 1
The light incident on 11 is reflected toward a converging point, that is, an object. The angle of incidence on this condensing point changes depending on the relative positions of the two reflector rings 100 and 110 and the position with respect to the object, as shown in this figure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の拡
大撮像装置において、種々の表面形状の対象物について
鮮明な画像を得るためには、対象物表面に対して正面か
ら投射する落射光と、対象物表面に対し平行に近い側方
から投射する側射光とのバランス(強度比)を適切に設
定する必要がある。
By the way, in this type of magnifying image pickup apparatus, in order to obtain a clear image of an object having various surface shapes, an incident light projected from the front of the object surface, It is necessary to appropriately set the balance (intensity ratio) with the side radiant light projected from the side close to the object surface.

【0006】したがって、入射角を変化させるだけの上
記従来の照明装置では落射光と側射光とのバランスを調
節できないので、対象物の表面形状に応じた鮮明な画像
が得られない。
Therefore, the above-mentioned conventional illuminating device which merely changes the incident angle cannot adjust the balance between the incident light and the side incident light, so that a clear image corresponding to the surface shape of the object cannot be obtained.

【0007】しかも、上記従来技術では、両反射体リン
グ100,110を所定の速度比で移動させる差動装置
を必要とする。そのため、装置全体が大型化するととも
に、コストアップを招く。
Moreover, the above-mentioned prior art requires a differential device for moving both reflector rings 100, 110 at a predetermined speed ratio. Therefore, the size of the entire apparatus is increased and the cost is increased.

【0008】本発明は上記従来の問題に鑑みてなされた
もので、拡大撮像装置において、落射光と側射光との光
量バランスを調節することができるとともに、小型で安
価な照明装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the conventional problems described above, and provides a compact and inexpensive lighting device capable of adjusting the light quantity balance between incident light and side light in an enlarged image pickup device. With the goal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像素子を収
納したカメラ部と結像用のレンズユニットを収納したレ
ンズ部とを備えた筒体の先端部に照明ヘッドが取り付け
られ、導光手段によって上記筒体の先端からリング状の
光束を上記照明ヘッド内に出射させ、出射された光を上
記照明ヘッド内に導いて対象物に照射する拡大撮像装置
用の照明装置に適用される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an illumination head is attached to a front end of a cylindrical body having a camera section accommodating an image pickup element and a lens section accommodating a lens unit for image formation, and a light guide. It is applied to an illuminating device for a magnifying image pickup device which causes a ring-shaped light beam to be emitted from the tip of the cylindrical body into the illumination head by means, and guides the emitted light into the illumination head to illuminate an object.

【0010】ここで、請求項1の発明は、上記導光手段
の出射端の近傍に対向してリング状に配設または形成さ
れ、光を集光させるとともに、光の通過する境界面が変
化することにより、光が屈折する方向を変化させる照明
用のレンズ装置を設けたことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, the light guide means is arranged or formed in a ring shape so as to face the vicinity of the exit end of the light guide means, collects light, and changes the boundary surface through which the light passes. By doing so, a lens device for illumination that changes the direction in which light is refracted is provided.

【0011】一方、請求項2の発明は、導光手段の出射
端の近傍に対向してリング状に配設または形成され、光
を集光させるとともにリングの直径が可変であるレンズ
装置と、このレンズ装置をリングの径方向に移動自在に
支持する支持装置と、上記レンズ装置のリングの直径を
変化させる拡縮装置とを備えている。
On the other hand, the invention of claim 2 is a lens device which is arranged or formed in a ring shape so as to face the vicinity of the emission end of the light guide means, collects light, and has a variable ring diameter. A support device for movably supporting the lens device in the radial direction of the ring and a scaling device for changing the diameter of the ring of the lens device are provided.

【0012】上記支持装置は、光を透過させる透明な部
材により形成されているとともに、上記レンズ装置をリ
ングの周方向の一部において支持しているのが好まし
い。また、上記各レンズ装置は複数個に分割された円弧
状のレンズ体から構成することが好ましい。さらに、上
記拡縮装置は、照明ヘッドを貫通し上記レンズ体を径方
向の内方に押し込んで移動させる作動部材と、上記レン
ズ体を径方向の外方に移動させるばね部材とを備えてい
るのが好ましい。
It is preferable that the supporting device is formed of a transparent member that transmits light, and supports the lens device at a part of the ring in the circumferential direction. Further, it is preferable that each of the lens devices is composed of a plurality of arcuate lens bodies. Further, the expansion / contraction device includes an actuating member which penetrates the illumination head and pushes the lens body inward in the radial direction to move the lens body, and a spring member which moves the lens body outward in the radial direction. Is preferred.

【0013】[0013]

【作用】図4を用いて、本発明の原理を説明する。導光
手段4からの光Lがレンズ装置5を通過する際に、レン
ズの境界面50aにおいて光Lが屈折する。したがっ
て、図4(a)のように、レンズの境界面50aに接す
る接線Tと光束Laの主光線軸Sとが直交するように設
定された場合には、導光手段4からの出射光Lの大部分
が、レンズ内を小さく屈折されながら集光されて直進
し、照明ヘッド内に設けた反射面で反射されて、対象物
に対し側射光として照射される。一方、図4(c)のよ
うに、レンズの境界面50aに接する接線Tが光束La
の主光線軸Sに対し斜めに設定された場合には、導光手
段4からの出射光Lの大部分が、大きく屈折して、対象
物に対し落射光として照射される。したがって、図4
(b)のように、レンズの境界面50aを上記2つの状
態の中間位置に設定することにより、つまり、境界面5
0aを変化させることで、落射光と側射光との光量バラ
ンスを任意に設定することができる。
The principle of the present invention will be described with reference to FIG. When the light L from the light guide means 4 passes through the lens device 5, the light L is refracted at the boundary surface 50 a of the lens. Therefore, as shown in FIG. 4A, when the tangent line T in contact with the boundary surface 50a of the lens and the principal ray axis S of the light beam La are set to be orthogonal to each other, the light L emitted from the light guide means 4 is emitted. Most of the light is condensed in the lens while being slightly refracted, goes straight, is reflected by a reflection surface provided in the illumination head, and is irradiated as side-emitted light to the object. On the other hand, as shown in FIG. 4C, the tangent line T contacting the boundary surface 50a of the lens is the light beam La.
When it is set to be oblique with respect to the principal ray axis S of, most of the emitted light L from the light guide means 4 is largely refracted and is radiated to the object as incident light. Therefore, FIG.
By setting the boundary surface 50a of the lens at an intermediate position between the above two states as shown in FIG.
By changing 0a, the light amount balance between the incident light and the side incident light can be arbitrarily set.

【0014】ここで、請求項2の発明は、レンズ装置の
リングの直径を変化させるので、光の通過する境界面が
変化する。かかる構成とすれば、レンズ装置をリングの
径方向に移動自在に支持する支持装置と、レンズ装置の
リングの直径を変化させる拡縮装置とを設けるだけで、
境界面を変化させることができる。したがって、本発明
を容易に実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the diameter of the ring of the lens device is changed, the boundary surface through which the light passes changes. With such a configuration, only by providing a supporting device that movably supports the lens device in the radial direction of the ring and a scaling device that changes the diameter of the ring of the lens device,
The boundary surface can be changed. Therefore, the present invention can be easily realized.

【0015】また、透明な部材で支持装置を形成すると
ともに、レンズ装置の周方向の一部を支持装置によって
支持すれば、光が支持装置で吸収される割合が少なくな
るので、照明の効率が向上する。
If the supporting device is formed of a transparent member and a part of the lens device in the circumferential direction is supported by the supporting device, the proportion of light absorbed by the supporting device is reduced, so that the efficiency of illumination is improved. improves.

【0016】一方、複数個に分割された円弧状のレンズ
体をリング状に配設してレンズ装置を構成すれば、各レ
ンズ体を移動させることにより、レンズ装置のリングの
直径を容易に変化させることができるから、本発明をさ
らに容易に実現することができる。
On the other hand, if a lens device is constructed by arranging a plurality of arc-shaped lens bodies divided into a ring shape, the diameter of the ring of the lens device can be easily changed by moving each lens body. Therefore, the present invention can be realized more easily.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図1〜図4は本発明の第1実施例を示す。図1
において、拡大撮像装置は、カメラ部1aおよびレンズ
部1bよりなる筒体1と、上記レンズ部1bの先端に取
り付けた照明ヘッド2と、操作部材3とを有する。筒体
1のカメラ部1aおよびレンズ部1bの中空部11に
は、それぞれ、撮像素子12および結像用のレンズユニ
ット13が内装されている。この拡大撮像装置は、以下
に説明する照明装置により照明ヘッド2の前方の対象物
に光を照射し、対象物の像をレンズユニット13によっ
て撮像素子12に結像させて、モニタ(図示せず)等の
表示装置に拡大した映像を写し出すものである。なお、
筒体1は、カメラ部1aとレンズ部1bとに分割したも
のを用いてもよく、あるいは、一体に構成したものを用
いてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. Figure 1
In the above, the magnified imaging device has a tubular body 1 including a camera unit 1 a and a lens unit 1 b, an illumination head 2 attached to the tip of the lens unit 1 b, and an operation member 3. An image pickup element 12 and a lens unit 13 for image formation are provided inside the hollow portion 11 of the camera portion 1a and the lens portion 1b of the cylindrical body 1, respectively. This magnified image pickup device irradiates an object in front of the illumination head 2 with light by an illumination device described below, forms an image of the object on the image pickup element 12 by the lens unit 13, and monitors it (not shown). ), Etc., to display a magnified image on a display device. In addition,
The cylindrical body 1 may be divided into a camera portion 1a and a lens portion 1b, or may be integrally formed.

【0018】筒体1の基端部には、多数の素線を束ねた
光ファイバ(導光手段)4が挿入されている。この光フ
ァイバ4は、図2(a)のように、筒体1の先端部にお
いて固定リング15により固定されて、リング状に配設
されており、したがって、光源(図示せず)からの光を
導いて、筒体1の先端14からリング状の光束(光線
束)を照明ヘッド2内に出射する。なお、図2(b)に
おいて、上記光ファイバ4は数本のみを図示している
が、実際には、全周にわたってリング状に配設されてい
る。
At the base end of the cylindrical body 1, an optical fiber (light guiding means) 4 in which a large number of strands are bundled is inserted. As shown in FIG. 2A, the optical fiber 4 is fixed by a fixing ring 15 at the tip of the tubular body 1 and is arranged in a ring shape. Therefore, light from a light source (not shown) is emitted. And a ring-shaped luminous flux (light ray bundle) is emitted from the tip 14 of the cylindrical body 1 into the illumination head 2. Although only a few optical fibers 4 are shown in FIG. 2B, they are actually arranged in a ring shape over the entire circumference.

【0019】図2(a)において、上記照明ヘッド2
は、第1反射面21aを有する内筒21と、第2反射面
22aを有する外筒22とを備えている。これらの反射
面21a,22aは、光ファイバ4の先端から出射され
た光の一部または全部を反射させて、外筒22の照明孔
22bから対象物の表面(図示せず)に照射する。な
お、第2反射面22aは、先端部が回転放物面や双曲線
面などのような凹面になっている。
In FIG. 2A, the illumination head 2
Includes an inner cylinder 21 having a first reflecting surface 21a and an outer cylinder 22 having a second reflecting surface 22a. These reflection surfaces 21a and 22a reflect a part or all of the light emitted from the tip of the optical fiber 4, and irradiate the surface (not shown) of the object from the illumination hole 22b of the outer cylinder 22. The second reflection surface 22a has a concave end such as a paraboloid of revolution or a hyperbolic surface.

【0020】上記光ファイバ4の出射端の近傍には、照
明用のレンズ装置5が、図2(b)のようにリング状に
配設されている。上記レンズ装置5は、たとえば4つに
分割されたレンズ体50から構成されており、リングの
直径が可変になっている。図2(a)のように、上記レ
ンズ体50は断面が、たとえば円形に設定されており、
光ファイバ4からの光を集光させることにより、照明の
効率を向上させる。
A lens device 5 for illumination is arranged in a ring shape near the emitting end of the optical fiber 4 as shown in FIG. 2B. The lens device 5 is composed of, for example, a lens body 50 divided into four, and the diameter of the ring is variable. As shown in FIG. 2A, the lens body 50 has a circular cross section, for example,
By collecting the light from the optical fiber 4, the efficiency of illumination is improved.

【0021】上記レンズ装置5は、以下に説明する支持
装置6によって、リングの径方向Rに移動自在に支持さ
れている。上記支持装置6は、4枚のアクリル板61
と、4つのアクリル片62とで構成されている。上記ア
クリル板61は、内筒21および外筒22によって、筒
体1の先端部に押し付けられており、上記光ファイバ4
の先端面とレンズ装置5の間に介挿されている。一方、
上記各アクリル片62は、内筒21の外周に装着された
テーパ円筒状の導光部材63に一体に形成されており、
上記各アクリル板61に対向して配設されている。上記
アクリル片62およびアクリル板61は、図2(b)の
ように、円弧状のレンズ体50の端部(一部)を支持し
て、レンズ体50を径方向に移動自在に支持している。
なお、アクリル板61は、内筒21に周方向に係合し
て、周方向に回転しないようになっている。また、導光
部材63は、落射光を効率良く照明孔22bに導くもの
である。
The lens device 5 is supported by a support device 6 described below so as to be movable in the radial direction R of the ring. The supporting device 6 includes four acrylic plates 61.
And four acrylic pieces 62. The acrylic plate 61 is pressed against the tip of the tubular body 1 by the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22.
Is inserted between the front end surface of the lens and the lens device 5. on the other hand,
Each of the acrylic pieces 62 is integrally formed with a tapered cylindrical light guide member 63 attached to the outer periphery of the inner cylinder 21,
It is arranged so as to face each of the acrylic plates 61. As shown in FIG. 2B, the acrylic piece 62 and the acrylic plate 61 support the end (part) of the arc-shaped lens body 50 and support the lens body 50 so as to be movable in the radial direction. There is.
The acrylic plate 61 engages with the inner cylinder 21 in the circumferential direction and does not rotate in the circumferential direction. The light guide member 63 efficiently guides the incident light to the illumination hole 22b.

【0022】図1の上記外筒22は、筒体1の先端部に
ねじ込まれて、筒体1に固定されているとともに、導光
部材63を介して内筒21を筒体1の先端に固定してい
る。上記外筒22の外周には、ユニオンナット状の上記
操作部材3が螺合している。
The outer cylinder 22 shown in FIG. 1 is fixed to the cylinder 1 by being screwed into the tip of the cylinder 1, and the inner cylinder 21 is fixed to the tip of the cylinder 1 via the light guide member 63. It is fixed. The union nut-shaped operation member 3 is screwed onto the outer circumference of the outer cylinder 22.

【0023】上記レンズ装置5は、後に詳述する拡縮装
置7の作動により、リングの直径が、つまり、レンズ体
50から光軸Cまでの距離が、図3(a)〜(c)のよ
うに変化する。この拡縮装置7は、レンズ装置5のリン
グの直径を変化させることにより、図4の光Lが通過す
るレンズ体50の境界面50aを変化させて、光Lが屈
折する方向を変化させる。これにより、後述するよう
に、側射光と落射光の光量バランスが任意に設定され
る。
In the lens device 5, the diameter of the ring, that is, the distance from the lens body 50 to the optical axis C is changed by the operation of the expansion / contraction device 7 which will be described later in detail, as shown in FIGS. Changes to. The expansion / contraction device 7 changes the diameter of the ring of the lens device 5 to change the boundary surface 50a of the lens body 50 through which the light L of FIG. 4 passes, thereby changing the refraction direction of the light L. Thereby, as will be described later, the light amount balance between the side incident light and the incident light is arbitrarily set.

【0024】図2において、上記拡縮装置7は、上記レ
ンズ体50にねじ込まれた従動ピン(作動部材)71
と、操作部材3の内周に形成したテーパ状の円周面から
なるカム面72と、内筒21の凹所に装着された拡径ス
プリング73とで構成されている。上記従動ピン71
は、外筒22に形成した摺動孔22cを径方向に貫通し
ており、半球状部71aが上記カム面72に当接して、
操作部材3を先端側Aにねじ込むことにより、レンズ体
50と共に径方向Rの内方に移動して、レンズ装置5の
リング径を小さくする。一方、上記操作部材3を後部側
Bに緩めることにより、拡径スプリング73は従動ピン
71と共にレンズ体50を径方向Rの外方に移動させ
て、レンズ装置5のリング径を大きくする。
In FIG. 2, the expansion / contraction device 7 includes a driven pin (operating member) 71 screwed into the lens body 50.
And a cam surface 72 formed of a tapered circumferential surface formed on the inner circumference of the operation member 3, and a diameter expansion spring 73 mounted in a recess of the inner cylinder 21. The driven pin 71
Penetrates the sliding hole 22c formed in the outer cylinder 22 in the radial direction, and the hemispherical portion 71a comes into contact with the cam surface 72,
By screwing the operation member 3 into the distal end side A, the operation member 3 is moved inward in the radial direction R together with the lens body 50, and the ring diameter of the lens device 5 is reduced. On the other hand, by loosening the operating member 3 to the rear side B, the expanding spring 73 moves the lens body 50 together with the driven pin 71 outward in the radial direction R to increase the ring diameter of the lens device 5.

【0025】なお、上記レンズ体50、導光部材63お
よび従動ピン71はアクリルで構成されている。また、
上記両反射面21a,22aは、光を適切に反射するよ
うに処理された金属面で形成されている。
The lens body 50, the light guide member 63 and the driven pin 71 are made of acrylic. Also,
The both reflecting surfaces 21a and 22a are formed of metal surfaces that are processed so as to appropriately reflect light.

【0026】つぎに、上記拡大撮像装置の使用方法を図
3を用いて説明する。この図3においては、発明の理解
を容易にするために、導光部材63(図2)の図示およ
び導光部材63による作用の説明を省略する。まず、図
3(a)のように、レンズ体50の法線方向が、光ファ
イバ4の軸線方向と一致する側射位置P1にレンズ体5
0の位置を設定する。この状態では、光ファイバ4から
の光Lは、その大部分がレンズ体50で集光されなが
ら、ほぼ直進した後、第2反射面22aの凹面で反射さ
れて、図示しない対象物の表面を側方から照らす。した
がって、対象物の表面で反射された光が、レンズユニッ
ト13(図1)の光軸C方向に向かわないから、極めて
平滑な表面を有する対象物であっても、ハレーション等
を防止し得るので、測定が可能となる。
Next, a method of using the magnified image pickup apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 3, in order to facilitate understanding of the invention, the illustration of the light guide member 63 (FIG. 2) and the description of the action of the light guide member 63 are omitted. First, as shown in FIG. 3A, the lens body 5 is moved to the side emission position P1 where the normal direction of the lens body 50 matches the axial direction of the optical fiber 4.
Set the 0 position. In this state, most of the light L from the optical fiber 4 travels straight, while being condensed by the lens body 50, and then is reflected by the concave surface of the second reflection surface 22a, so that the surface of the object (not shown) may be reflected. Illuminate from the side. Therefore, since the light reflected on the surface of the object does not go in the optical axis C direction of the lens unit 13 (FIG. 1), even an object having an extremely smooth surface can prevent halation and the like. , Measurement becomes possible.

【0027】一方、表面の凹凸が大きい対象物を撮像す
る際には、図3(c)のように、操作部材3を矢印A方
向にねじ込んで、従動ピン71を介してレンズ体50を
径方向Rの内方に移動させて、光ファイバ4からの光L
の入射角が大きい落射位置P3に設定する。この状態で
は、光ファイバ4から発散した光Lは、その大部分がレ
ンズ体50で集光されながら大きく屈折した後、対象物
を正面から照射する。したがって、表面に大きな凹凸を
有する対象物の凹所にも光Lを照射することができる。
On the other hand, when an image of an object having a large surface irregularity is taken, the operating member 3 is screwed in the direction of arrow A as shown in FIG. The light L from the optical fiber 4 is moved in the direction R inward.
Is set to the epi-illumination position P3 where the incident angle is large. In this state, the light L diverging from the optical fiber 4 is largely refracted while being condensed by the lens body 50, and then illuminates the object from the front. Therefore, it is possible to irradiate the light L even on the concave portion of the object having the large unevenness on the surface.

【0028】また、表面の凹凸が差程大きくない対象物
や平滑でない対象物などに対しては、上記落射位置P3
と、図3(a)の側射位置P1との中間である図3
(b)の中間位置P2に、レンズ体50の位置を設定す
る。この状態では、光ファイバ4から発散した光Lの一
部は、レンズ体50で集光されながら、矢印L1のよう
にほぼ直進した後、第2反射面22aの凹面で反射され
て、図示しない対象物の表面を側方から照らす。一方、
光ファイバ4から発散した光Lの一部は、レンズ体50
で集光されながら、矢印L2のように対象物を正面から
照らす。この正面からの落射光L2と上記側方からの側
射光L1の光量バランスは、レンズ体50を径方向Rの
外方に移動させることにより、側射光L1の光量が大き
くなり、一方、レンズ体50を径方向Rの内方に移動さ
せることにより落射光L2の光量が大きくなる。したが
って、オペレータは、モニタに映し出された影像を見な
がら、操作部材3を操作することで、落射光L2と側射
光L1のバランスを任意に調整して、その対象物の表面
状態に応じた最適な光量バランスで映像を写し出すこと
ができる。
Further, for an object whose surface unevenness is not so large or uneven, or the like, the above-mentioned incident light position P3.
3 which is an intermediate position between the side emission position P1 of FIG.
The position of the lens body 50 is set to the intermediate position P2 in (b). In this state, a part of the light L diverging from the optical fiber 4 travels substantially straight as shown by an arrow L1 while being condensed by the lens body 50, and then reflected by the concave surface of the second reflecting surface 22a, which is not shown. Illuminate the surface of the object from the side. on the other hand,
A part of the light L diverging from the optical fiber 4 is generated by the lens body 50.
The object is illuminated from the front as shown by an arrow L2 while being condensed by. The light amount balance between the incident light L2 from the front and the side incident light L1 from the side is increased by moving the lens body 50 outward in the radial direction R, while the light amount of the side incident light L1 is increased. By moving 50 inward in the radial direction R, the amount of incident light L2 increases. Therefore, the operator operates the operation member 3 while looking at the image displayed on the monitor to arbitrarily adjust the balance between the incident light L2 and the side incident light L1 to obtain the optimum condition according to the surface state of the object. Images can be projected with a good balance of light intensity.

【0029】また、レンズ体50を径方向Rに移動させ
るだけで光量バランスを調節することができるから、つ
まり、図7の従来例と異なり2つの反射体リング10
0,110を差動装置により所定の速度比で移動させる
必要がないので、たとえば図2の拡縮装置7のような簡
単な装置で光量バランスを調節することができる。
Further, since the light quantity balance can be adjusted only by moving the lens body 50 in the radial direction R, that is, the two reflector rings 10 are different from the conventional example of FIG.
Since it is not necessary to move 0 and 110 by a differential device at a predetermined speed ratio, the light amount balance can be adjusted with a simple device such as the expansion / contraction device 7 in FIG.

【0030】さらに、図2(b)のように、この第1実
施例では、支持装置6がレンズ体50の両端部のみを支
持しており、支持装置6を全周にわたって設けていない
ので、図2(a)のアクリル板61およびアクリル片6
2によって光Lが吸収される量を少なくすることができ
る。したがって、光Lを対象物に効率良く照射すること
ができる。
Further, as shown in FIG. 2B, in this first embodiment, the supporting device 6 supports only both ends of the lens body 50, and the supporting device 6 is not provided over the entire circumference. The acrylic plate 61 and the acrylic piece 6 of FIG.
The amount of light L absorbed by 2 can be reduced. Therefore, the object L can be efficiently irradiated with the light L.

【0031】ところで、上記第1実施例では、4つのレ
ンズ体50により、レンズ装置5を構成したが、レンズ
装置5は2個以上に分割すればよい。また、レンズ体5
0は、光束の広がる角度を小さくするものであればよ
く、つまり、光Lを集光させるものであればよく、した
がって、その断面形状は円形である必要はない。
By the way, in the first embodiment, the lens device 5 is constituted by the four lens bodies 50, but the lens device 5 may be divided into two or more. Also, the lens body 5
0 is only required to reduce the spread angle of the light beam, that is, to condense the light L, and therefore its cross-sectional shape does not need to be circular.

【0032】上記実施例では、圧縮コイルスプリングに
より拡径スプリング73を構成したが、拡径スプリング
73は板ばねや他のばね部材で構成すればよい。さら
に、上記実施例では、拡径スプリング73によってレン
ズ体50を径方向Rの外方に移動させたが、拡径スプリ
ング73を設けずに、2つのカム面を操作部材3に設け
ることによって、従動ピン71を径方向Rの内方および
外方に移動させることとしてもよい。
In the above embodiment, the expanding spring 73 is composed of the compression coil spring, but the expanding spring 73 may be composed of a leaf spring or another spring member. Further, in the above-described embodiment, the lens body 50 is moved outward in the radial direction R by the expanding spring 73, but by providing the two cam surfaces on the operating member 3 without providing the expanding spring 73, The driven pin 71 may be moved inward and outward in the radial direction R.

【0033】また、従動ピン71をレンズ体50にねじ
込んで固定する必要はなく、従動ピン71をレンズ体5
0に接着してもよい。さらに、従動ピン71は透明な部
材で構成する必要もない。
Further, it is not necessary to screw the driven pin 71 into the lens body 50 to fix it, and the driven pin 71 is fixed to the lens body 5.
You may adhere to 0. Further, the driven pin 71 does not need to be made of a transparent member.

【0034】また、上記第1実施例では、複数のレンズ
体50を拡縮装置7により同時に移動させたが、操作部
材3を設けずに、従動ピン71の位置を個別に調節する
こととしてもよい。この場合、各レンズ体50から光軸
Cまでの距離を図2(b)の各レンズ体50同士で互い
に異ならせることにより、各レンズ体50ごとに側射光
および落射光の光量を変化させることができる。
In the first embodiment, the plurality of lens bodies 50 are moved simultaneously by the expansion / contraction device 7, but the position of the driven pin 71 may be adjusted individually without providing the operating member 3. . In this case, by changing the distance from each lens body 50 to the optical axis C between the lens bodies 50 in FIG. 2B, the amount of side-light and incident-light can be changed for each lens body 50. You can

【0035】また、上記実施例では、レンズ体50を径
方向Rにのみ移動させたが、レンズ体50は、径方向R
へ移動させるとともに、光軸Cの軸線方向に移動させて
もよい。
In the above embodiment, the lens body 50 is moved only in the radial direction R, but the lens body 50 is moved in the radial direction R.
It may be moved in the axial direction of the optical axis C while being moved to.

【0036】また、レンズ体50の形状は、円弧状にす
る必要はなく、図5(a)の変形例のように、球状の多
数のレンズ体50によってレンズ装置5を構成してもよ
い。さらに、アクリル板61などの支持装置6は、この
変形例のように完全な円環としてもよい。
The shape of the lens body 50 does not have to be arcuate, and the lens device 5 may be composed of a large number of spherical lens bodies 50 as in the modification of FIG. 5A. Further, the supporting device 6 such as the acrylic plate 61 may be a complete ring as in this modification.

【0037】図5(b)はレンズ装置5の他の変形例を
示す。この図において、レンズ装置5は、透明なゴムの
ような伸縮自在な材料で構成されており、完全な円環形
になっている。この場合、レンズ装置5を内側から全体
に押し広げて、円環の直径を変化させることにより、前
述の第1実施例と同様に、光量バランスを調節すること
ができる。なお、レンズ装置5を二点鎖線Eに沿って切
断しておいてもよい。
FIG. 5B shows another modification of the lens device 5. In this figure, the lens device 5 is made of a stretchable material such as transparent rubber, and has a complete annular shape. In this case, the lens device 5 can be expanded from the inside to the whole, and the diameter of the ring can be changed to adjust the light amount balance as in the first embodiment. The lens device 5 may be cut along the chain double-dashed line E.

【0038】また、上記実施例および変形例では、レン
ズ装置5のリングの直径を変化させて図4(a)〜
(c)のように、光Lの通過する境界面50aを変化さ
せたが、必ずしも、かかる方法に限定されず、たとえ
ば、以下に説明する第2実施例のように、レンズ装置5
のレンズ部分の断面形状を変化させることにより、光L
の通過する境界面の形状を変化させてもよい。
In addition, in the above-described embodiment and modification, the diameter of the ring of the lens device 5 is changed to change the state shown in FIGS.
Although the boundary surface 50a through which the light L passes is changed as shown in (c), the method is not necessarily limited to this method. For example, as in the second embodiment described below, the lens device 5 can be used.
By changing the cross-sectional shape of the lens part of
You may change the shape of the boundary surface which passes.

【0039】図6は第2実施例を示す。図6(a)にお
いて、レンズ装置5は断面円形で、全体が完全な(連続
した)円環になっている。このレンズ装置5は、透明な
ゴム状の部材からなり、外力を加えることにより、断面
形状およびリングの直径が変化する。照明ヘッド2は操
作部材を兼ねており、この照明ヘッド2には、レンズ装
置5を圧縮する圧縮板8が係合している。圧縮板8は、
円環形に形成されているとともに、図6(b)のよう
に、レンズ装置5の圧縮時にレンズ装置5を拡径させる
テーパ状の拡形部81を有している。したがって、照明
ヘッド2を筒体1にねじ込んでいくことにより、レンズ
装置5が圧縮されて、断面が図6(b)のように偏平な
形状になるとともに、拡形部81に押されてレンズ装置
5の直径が若干大きくなる。
FIG. 6 shows a second embodiment. In FIG. 6A, the lens device 5 has a circular cross section, and is entirely a (continuous) annular ring. The lens device 5 is made of a transparent rubber-like member, and the cross-sectional shape and the diameter of the ring change when an external force is applied. The illumination head 2 also serves as an operating member, and a compression plate 8 that compresses the lens device 5 is engaged with the illumination head 2. The compression plate 8 is
As shown in FIG. 6B, it is formed in an annular shape and has a taper-shaped expanded portion 81 that expands the diameter of the lens device 5 when the lens device 5 is compressed. Therefore, by screwing the illumination head 2 into the tube body 1, the lens device 5 is compressed to have a flat cross section as shown in FIG. The diameter of the device 5 is slightly increased.

【0040】なお、この第2実施例では、前述の第1実
施例と異なり、落射光のみとなる場合を設定できない
が、光量バランスをある程度自在に設定することができ
るので、本発明に含まれる。
In the second embodiment, unlike the above-described first embodiment, it is not possible to set the case where only the incident light is used, but the light quantity balance can be set to some extent, and thus is included in the present invention. .

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リング状の光束が通過するレンズの境界面を変化させる
ことにより、光が屈折する方向を変化させるので、光を
効率良く集光することができるとともに、照明ヘッド内
の反射面で反射される側射光と、対象物に正面から照射
される落射光とのバランスを、任意の比率に変化させる
ことができる。したがって、対象物の表面形状に応じた
適切な照明を行うことができる。また、光の通過する境
界面を変化させるだけであるから、構造が簡単になる。
As described above, according to the present invention,
By changing the boundary surface of the lens through which the ring-shaped light flux passes, the direction in which the light is refracted is changed, so that the light can be efficiently collected and the side that is reflected by the reflecting surface in the illumination head. It is possible to change the balance between the incident light and the incident light emitted from the front of the object to any ratio. Therefore, it is possible to perform appropriate illumination according to the surface shape of the object. Further, the structure is simplified because only the boundary surface through which light passes is changed.

【0042】また、請求項2の発明によれば、レンズ装
置のリングの直径を変化させることによって光の通過す
る境界面を変化させるので、レンズ装置をリングの径方
向に移動自在に支持する支持装置と、レンズ装置のリン
グの直径を変化させる拡縮装置とを設けるだけの簡単な
構成でよい。したがって、本発明を容易に実現すること
ができる。
According to the second aspect of the invention, since the boundary surface through which the light passes is changed by changing the diameter of the ring of the lens device, the support for movably supporting the lens device in the radial direction of the ring. A simple structure may be provided only by providing the device and the expansion / contraction device for changing the diameter of the ring of the lens device. Therefore, the present invention can be easily realized.

【0043】また、請求項3の発明によれば、レンズ装
置の周方向の一部を支持装置によって支持するので、光
が支持装置によって吸収される割合が少なくなるので、
照明の効率が向上する。
Further, according to the invention of claim 3, since a part of the lens device in the circumferential direction is supported by the supporting device, the proportion of light absorbed by the supporting device is reduced.
Lighting efficiency is improved.

【0044】一方、請求項4の発明によれば、複数個に
分割された円弧状のレンズ体をリング状に配設してレン
ズ装置を構成しているので、各レンズ体をそれぞれリン
グの径方向に移動させることによって、レンズ装置のリ
ングの直径を極めて簡単に変化させることができる。し
たがって、本発明の実現がさらに容易となる。
On the other hand, according to the invention of claim 4, since the lens device is constructed by arranging a plurality of arcuate lens bodies divided into a ring shape, each lens body has a ring diameter. By moving in the direction, the diameter of the ring of the lens device can be changed very easily. Therefore, the implementation of the present invention becomes easier.

【0045】また、請求項5の発明によれば、レンズ体
を径方向の内方に押し込んで移動させる作動部材と、レ
ンズ体を径方向の外方に移動させるばね部材を設けたの
で、リング装置のリングの直径を容易に変化させること
ができる。
Further, according to the invention of claim 5, since the actuating member for pushing and moving the lens body inward in the radial direction and the spring member for moving the lens body outward in the radial direction are provided, the ring is provided. The diameter of the ring of the device can be easily changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例にかかる拡大撮像装置の概
略外観図である。
FIG. 1 is a schematic external view of a magnified image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)は図2(b)のIIa−IIa線における照
明ヘッドなどを示す縦断面図、(b)は(a)のIIb−
IIb線における横断面図である。
2A is a vertical cross-sectional view showing the illumination head and the like taken along line IIa-IIa in FIG. 2B, and FIG. 2B is IIb- in FIG.
It is a cross-sectional view taken along line IIb.

【図3】(a)ないし(c)は照明状態の変化を示す断
面図である。
3A to 3C are cross-sectional views showing changes in illumination state.

【図4】(a)ないし(c)は光の通過する境界面の変
化を示す原理図である。
4A to 4C are principle diagrams showing changes in a boundary surface through which light passes.

【図5】(a)は第1実施例における要部であるレンズ
装置の変形例を示す概略平面図、(b)は他の変形例を
示す平面図である。
5A is a schematic plan view showing a modified example of the lens device, which is a main part of the first embodiment, and FIG. 5B is a plan view showing another modified example.

【図6】本発明の第2実施例を示す要部の縦断面図であ
る。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention.

【図7】従来の照明装置の光学系を示す縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an optical system of a conventional lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:筒体 1a:カメラ部 1b:レンズ部 12:撮像素子 13:レンズユニット 14:先端 2:照明ヘッド 21a:(第1)反射面 22a:(第2)反射面 4:光ファイバ(導光手段) 5:レンズ装置 50:レンズ体 50a:境界面 6:支持装置 7:拡縮装置 71:従動ピン(作動部材) 73:拡縮スプリング(ばね部材) L:光 R:系方向 1: Cylindrical body 1a: Camera part 1b: Lens part 12: Imaging element 13: Lens unit 14: Tip 2: Illumination head 21a: (First) reflective surface 22a: (Second) reflective surface 4: Optical fiber (light guide) Means) 5: Lens device 50: Lens body 50a: Boundary surface 6: Support device 7: Expansion / contraction device 71: Driven pin (operating member) 73: Expansion / contraction spring (spring member) L: Light R: System direction

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子を収納したカメラ部と結像用の
レンズユニットを収納したレンズ部とを備えた筒体の先
端部に照明ヘッドが取り付けられ、導光手段によって上
記筒体の先端からリング状の光束を上記照明ヘッド内に
出射させ、出射された光を上記照明ヘッド内に導いて対
象物に照射する拡大撮像装置用の照明装置であって、 上記導光手段の出射端の近傍に対向してリング状に配設
または形成され、光を集光させるとともに、光の通過す
る境界面が変化することにより、光が屈折する方向を変
化させる照明用のレンズ装置を設けた拡大撮像装置用の
照明装置。
1. An illumination head is attached to a front end of a cylindrical body having a camera section accommodating an image pickup element and a lens section accommodating a lens unit for image formation, and is guided from the distal end of the cylindrical body by a light guiding means. An illumination device for a magnifying image pickup device, which emits a ring-shaped light beam into the illumination head, guides the emitted light into the illumination head to irradiate an object, and in the vicinity of an emission end of the light guide means. Enlarged imaging provided with a lens device for illumination that is arranged or formed in a ring shape to face the light source, collects light, and changes the direction in which light is refracted by changing the boundary surface through which light passes. Lighting equipment for equipment.
【請求項2】 撮像素子を収納したカメラ部と結像用の
レンズユニットを収納したレンズ部とを備えた筒体の先
端部に照明ヘッドが取り付けられ、導光手段によって上
記筒体の先端からリング状の光束を上記照明ヘッド内に
出射させ、出射された光を上記照明ヘッド内に導いて対
象物に照射する拡大撮像装置用の照明装置であって、 上記導光手段の出射端の近傍に対向してリング状に配設
または形成され、光を集光させるとともにリングの直径
が可変であるレンズ装置と、 このレンズ装置をリングの径方向に移動自在に支持する
支持装置と、 上記レンズ装置のリングの直径を変化させる拡縮装置と
を備えた拡大撮像装置用の照明装置。
2. An illumination head is attached to a front end of a cylindrical body having a camera section accommodating an image pickup device and a lens section accommodating a lens unit for image formation, and is guided from the distal end of the cylindrical body by a light guiding means. An illumination device for a magnifying image pickup device, which emits a ring-shaped light beam into the illumination head, guides the emitted light into the illumination head to irradiate an object, and in the vicinity of an emission end of the light guide means. A lens device that is arranged or formed in a ring shape to face the lens, collects light, and has a variable diameter of the ring; a support device that supports the lens device so as to be movable in the radial direction of the ring; An illuminating device for a magnifying image pickup device, comprising: a magnifying device for changing a diameter of a ring of the device.
【請求項3】 請求項2において、上記支持装置は、光
を透過する透明な部材により形成されているとともに、
上記レンズ装置をリングの周方向の一部において支持し
ている拡大撮像装置用の照明装置。
3. The support device according to claim 2, wherein the supporting device is formed of a transparent member that transmits light, and
An illuminating device for a magnifying imaging device, which supports the lens device in a part of a ring in a circumferential direction.
【請求項4】 請求項2において、上記レンズ装置は複
数個に分割された円弧状のレンズ体から構成されている
拡大撮像装置用の照明装置。
4. The illumination device according to claim 2, wherein the lens device is composed of a plurality of arcuate lens bodies divided into a plurality of parts.
【請求項5】 請求項4において、上記拡縮装置は、上
記照明ヘッドを貫通し上記レンズ体を径方向の内方に押
し込んで移動させる作動部材と、上記レンズ体を径方向
の外方に移動させるばね部材とを備えている拡大撮像装
置用の照明装置。
5. The expansion / contraction device according to claim 4, wherein the expansion / contraction device moves the lens body radially outward, and an actuating member which penetrates the illumination head and pushes the lens body radially inward. An illumination device for a magnifying image pickup device, comprising:
JP5321043A 1993-11-26 1993-11-26 Lighting device for enlarging image pick-up device Pending JPH07153308A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2779837A1 (en) * 1998-06-10 1999-12-17 Optical Gaging Prod Inc HIGH-INCIDENCE PROGRAMMABLE SURFACE LIGHTING DEVICE FOR VIDEO INSPECTION SYSTEMS
JP2002507779A (en) * 1998-03-20 2002-03-12 オート・イメージ・アイデイ・インコーポレーテツド Target lighting device

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