JPH07270864A - 光学ユニットと照明方法およびその装置と検査装置 - Google Patents

光学ユニットと照明方法およびその装置と検査装置

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JPH07270864A
JPH07270864A JP8226594A JP8226594A JPH07270864A JP H07270864 A JPH07270864 A JP H07270864A JP 8226594 A JP8226594 A JP 8226594A JP 8226594 A JP8226594 A JP 8226594A JP H07270864 A JPH07270864 A JP H07270864A
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JP
Japan
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camera
optical unit
light
image
reflected
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Application number
JP8226594A
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English (en)
Inventor
Munehiro Oshiro
大城宗宏
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Nippon Avionics Co Ltd
Original Assignee
Nippon Avionics Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鏡面状態の対象物の表面に記載されている文
字等を判読したり対象物を評価する際の照明方法,装
置,これに使用する光学ユニット,照明方法,検査装置
を提供すること。 【構成】 照明灯からの光を半透明部材を通して拡散さ
せるとともに,この拡散した透過光を,カメラの光軸に
対して45°傾斜させて配置したフィルタ−で反射させ
て対象物に照射し,この対象物からの一定照度の反射光
をカメラで撮像するようにしたものである。又,半透明
部材で形成された筒部と,この筒部内部に,この筒部の
外部に配置されるカメラの光軸に対して45°傾斜させ
て配置したフィルタ−と,筒部後端に,カメラのレンズ
部に着脱自在に固定するために取り付けた固定治具とに
より光学ユニットを構成したものである。 【効果】 鏡面状態であっても,いかなる方向を向いて
いても,常に,同一条件の濃淡画像を得ることが出来
る。光学ユニットの構造は簡単であり,材料費も安価で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は,搬送ライン上に載置
されて搬送されている鏡面状態の対象物,例えば,水晶
振動子等をカメラで撮像してその画像を画像処理するこ
とにより,その表面に記載されている文字等を判読した
り対象物を評価する際の照明方法およびその装置とこれ
に使用する光学ユニットとこれらの照明方法および装置
を用いた検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来,生産ラインでは,搬送ライン上に
載置されて搬送されている鏡面状態の対象物,例えば,
水晶振動子をカメラで撮像して,その画像を画像処理す
ることにより,その表面に記載されている文字等を判読
する検査工程がある。このような検査をする際には,対
象物に照明灯からの光を照射しながらカメラでこの対象
物を撮像し,得られた画像を画像処理装置で画像処理し
て,その結果をモニタに表示するように構成されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら,対象
物の表面が,鏡面状態である場合には,この対象物から
不要の反射光がカメラに入力するため,カメラに取り込
まれる画像は正確な濃淡画像がえられない。そのため,
この画像を画像処理装置で画像処理する場合,二値化処
理する際に誤差が発生してしまい,正確に文字等を判読
することができなかった。
【0004】そこで,このように対象物の表面が鏡面状
態の場合には,対象物に対してカメラや照明灯の角度,
位置等を調整することにより,対象物からの不要の反射
光がカメラに入力しないように位置決め決定されてい
る。従って,このような方法では,搬送ライン上の対象
物の載置方向がいずれも一定方向に特定された状態で搬
送される場合には何等問題なく,常に,正確に対象物の
表面を判読することが出来る。
【0005】しかしながら,搬送ラインの停止位置の変
動,搬送ライン上に対象物が載置される際の機械的な誤
差等により,搬送ライン上の対象物の載置方向,載置場
所等が変動してしまう。従って,このような場合には,
対象物の表面からカメラへ不要な反射光が入射してしま
い,正確な濃淡画像が得られず,対象物の表面の判読不
能,判読ミス等が発生するという問題があった。
【0006】
【問題点を解決するための手段】この発明は,照明灯か
らの光を半透明部材を通して拡散させるとともに,この
拡散した透過光を,カメラの光軸に対して45°傾斜さ
せて配置したフィルタ−で反射させて対象物に照射し,
この対象物からの一定照度の反射光をカメラで撮像する
ようにしたものである。
【0007】又,この発明は,半透明部材で形成された
筒部と,この筒部内部に,この筒部の外部に配置される
カメラの光軸に対して45°傾斜させて配置したフィル
タ−と,筒部後端に,カメラのレンズ部に着脱自在に固
定するために取り付けた固定治具とにより光学ユニット
を構成したものである。
【0008】さらに,この発明は,対象物に対向して設
置されたカメラと,このカメラのレンズ部先端に固着さ
れた光学ユニットと,この光学ユニットの軸方向に対し
て直角方向に配置された照明灯とにより,光学ユニット
の筒部を透過して拡散された透過光がフィルタ−面に反
射されて対象物に均一に照射し,この対象物からの一定
照度の反射光をカメラで撮像するように構成した照明装
置である。
【0009】さらに,この発明は,対象物に対向して設
置されたカメラと,このカメラのレンズ部先端に固着さ
れた光学ユニットと,この光学ユニットの軸方向に対し
て直角方向に配置された照明灯と,対象物を搬送ライン
上に載置するとともに,この対象物がカメラの撮像箇所
にきたことを検出するセンサ−と,カメラからの画像を
画像処理する画像処理装置と,この画像処理装置からの
結果を表示するモニタとにより検査装置を構成したもの
である。
【0010】
【作用】照明灯5からの光6は,光学ユニット4の筒部
4aを透過する際に拡散され,フィルタ−4bで反射さ
れ,搬送ライン2上に載置されている対象物1に均一に
照射され,一定照度の対象物1の表面画像がカメラ3に
取り込まれる。従って,対象物1の表面が鏡面状態であ
っても,又,対象物1がいかなる方向を向いていても,
常に,同一条件の濃淡画像を撮像することが出来る。
【0011】画像処理装置9にセンサ−8およびカメラ
3とからそれぞれ入力された位置デ−タと画像デ−タと
は,それぞれデジタル信号に変換,二値化処理,ひずみ
補正等の前処理,特徴抽出処理,認識処理が行われて対
象物1が認識され,その結果がモニタ10に表示され
る。
【0012】
【発明の実施例】この発明の実施例を,図1〜図2に基
づいて詳細に説明する。図1は,この発明の実施例を示
す基本的な構成図,図2はこの発明の実施例を示す検査
装置の構成図である。
【0013】図1〜図2において,1は表面が鏡面状態
の対象物で,搬送ライン2上に次々と載置されて搬送さ
れている。3は対象物1を撮像するカメラで,レンズ部
3aを対象物1に対向した状態で対象物1の上方に位置
決めされて設置されている。
【0014】4は光学ユニットで,筒部4aとこの筒部
4aの内部に配置されているフィルタ−4bとカメラ3
のレンズ部3aに着脱自在に固定するための取付治具4
cとにより構成されており,この光学ユニット4の先端
部は,搬送ライン2上の対象物1に対向して配置されて
いる。
【0015】光学ユニット4の筒部4aは,乳白色のア
クリルやすりガラス等の半透明部材で形成されており,
レンズ部3aに嵌合可能な径を有する円筒状で,末端部
には,カメラ3のレンズ部3aに着脱自在に固定するた
めの取付治具4cが設けられており,先端部は開放端で
あってもあるいは透明部材で閉鎖されていてもよい。な
お,筒部4a先端部の大きさは,対象物1がこの範囲内
に入るように形成すれば,対象物1には均一な光を照射
することが出来る。
【0016】筒部4aは透明部材,例えば,ガラスで筒
状に形成されたものに,トレ−シングペ−パ−等の半透
明部材が包囲されたものであってもよく,入射する光を
透過するとともに,拡散することの出来る部材であれば
いかなるものであっても良く,同様な作用効果が得られ
る。又,筒部4aの内部は空洞であってもあるいは半透
明部材で充填されていてもよい。
【0017】光学ユニット4の内部には,筒部4aの外
部に配置されるカメラ3の光軸に対して45°傾斜させ
た状態でフィルタ−4bが配置されている。照明灯5か
らの光6が筒部4aを透過して拡散され,この拡散され
た透過光7がすべて対象物1に均一に照射されるよう
に,筒部4aの内部に傾斜した状態で配置されている。
【0018】なお,筒部4aの内壁の厚みに段差12を
設けてフィルタ−4bを筒部4aから挿脱自在にすると
ともに,このフィルタ−4bを筒部4aの内部に所定角
度で固定するためのリング(図示せず)を設けるように
構成してもよい。
【0019】なお,この実施例の場合には,照明灯5
は,光学ユニット4の軸方向に対して直角方向に配置さ
れているので,フィルタ−4bは筒部4aの軸方向中心
線に対して45°傾斜させた状態で筒部4aの内部に配
置されている。又,フィルタ−4bは筒部4aの内部に
挿脱自在にすれば,対象物1からの反射光の照度を任意
に設定することが出来る。あるいは,筒部4aが半透明
部材で充填されている場合には,フィルタ−4bは,半
透明部材で挟持するように構成されればよい。
【0020】取付治具4cは,光学ユニット4の末端部
に一体的に形成されたものであってもあるいは締め付け
リング4dの両端をねじ11で締め付けあるいは緩める
ように構成して,光学ユニット4の末端部に着脱自在と
してもよい。
【0021】光学ユニット4の下端と対象物1との間隙
Dは,この実施例の場合には,搬送ライン2上に載置さ
れている対象物1の表面から2〜3cm程度離間した状
態に設定されている。この間隙Dをあまり広くすると,
外部からの光がこの間隙Dから侵入して対象物1に照射
されるから,可能なかぎり狭い方が望ましい。生産ライ
ン上,この間隙Dを狭く出来ない場合には,光学ユニッ
ト4の先端部にフ−ド(図示せず)等を装着すれば,外
部からの光の侵入を阻止することが出来る。
【0022】なお,発明者の実験によれば,照明灯5に
より対象物1を均一に照射するためには,照明灯5とし
ては,平行光を放射するものが最も最適で,この平行光
を拡散させて対象物1に均一に照射するようにしたもの
が良い。実験では,平行光として光ファイバ−から照射
される光を照明灯として使用した。その他に,ハロゲン
照明であっても良く,平行光を放射するものであればい
かなる照明であっても良い。
【0023】8は位置検出用のセンサ−で,光学ユニッ
ト4に対向する位置に配設されており,搬送ライン2上
の対象物1が光学ユニット4の下端に来た事が検出さ
れ,その位置デ−タはカメラ3のシャッタ−回路(図示
せず)と画像処理装置9とに入力される。
【0024】画像処理装置9では,それぞれセンサ−8
からの位置デ−タおよびカメラ3からの画像デ−タとを
デジタル信号に変換,二値化処理,ひずみ補正等の前処
理,特徴抽出処理,認識処理が行われて対象物1が認識
され,その結果がモニタ10に表示される。
【0025】次に,作用動作について説明する。実際に
対象物1を検査する場合について説明する。
【0026】図1に示すように,照明灯5から投射され
た光6は,光学ユニット4の筒部4aを通過する際,拡
散される。この拡散された透過光7は,フィルタ−4b
により全反射されて搬送ライン2上の対象物1に均一に
照射される。カメラ3に入射される対象物1は,一定照
度の対象物1の表面画像が入力される。
【0027】このような原理のもとに,図2に示すよう
に,生産ラインの1工程として,半導体部品の表面に記
載されている文字を判読する検査工程がある。この検査
工程では,一定の速度で移動している搬送ライン2上に
対象物1として半導体部品が次々と載置され,搬送され
ている。
【0028】そして,この搬送ライン2上方の所定位置
には,レンズ部3aに光学ユニット4が取り付けられた
カメラ3が固定されている。そして,光学ユニット4の
フィルタ−4bの面に対してカメラ3の光軸が45°の
角度で傾斜しており,さらに,このフィルタ−4b面に
対して光6が45°の角度で入射するように,照明灯5
が位置決めされ固定されている。
【0029】対象物1が光学ユニット4の先端部に到達
すると,センサ−8により対象物1が検出され,その位
置デ−タは画像処理装置9とカメラ3とに入力される。
すると,カメラ3はシャッタ−機構が動作し,一定照度
の対象物1の表面画像がカメラ3に取り込まれ,その画
像デ−タは,画像処理装置9に入力される。
【0030】この際,照明灯5からの光6は,光学ユニ
ット4の筒部4aを透過する際に拡散される。この拡散
された透過光7は,フィルタ−4bで反射され,搬送ラ
イン2上に載置されている対象物1に均一に照射される
とともに,一定照度の対象物1の表面画像がカメラ3に
取り込まれる。従って,対象物1の表面が鏡面状態であ
っても,又,対象物1がいかなる方向を向いていても,
常に,同一条件の濃淡画像を撮像することが出来る。
【0031】画像処理装置9にセンサ−8およびカメラ
3とからそれぞれ入力された位置デ−タと画像デ−タと
は,それぞれデジタル信号に変換,二値化処理,びずみ
補正等の前処理,特徴抽出処理,認識処理が行われて対
象物1が認識され,その結果がモニタ10に表示され
る。
【0032】
【発明の効果】この発明は,照明灯からの光を半透明部
材を通して拡散させるとともに,この拡散した透過光
を,カメラの光軸に対して45°傾斜させて配置したフ
ィルタ−で反射させて対象物に照射し,この対象物から
の一定照度の反射光をカメラで撮像するようにしたの
で,対象物の表面が鏡面状態であっても,又,対象物が
いかなる方向を向いていても,常に,同一条件の濃淡画
像を得ることが出来る。
【0033】さらに,周囲が半透明部材で形成された筒
部と,この筒部内部に,この筒部の外部に配置されるカ
メラの光軸に対して45°傾斜させて配置したフィルタ
−と,筒部後端に,カメラのレンズ部に着脱自在に固定
するために取り付けた固定治具とにより光学ユニットを
構成したので,構造が簡単であり,材料費も安価であ
る。
【0034】又,対象物に対向して設置されたカメラ
と,このカメラのレンズ部先端に固着された光学ユニッ
トと,この光学ユニットの軸方向に対して直角方向に配
置された照明灯と,対象物を搬送ライン上に載置すると
ともに,この対象物が前記カメラの撮像箇所にきたこと
を検出するセンサ−と,カメラからの画像を画像処理す
る画像処理装置と,この画像処理装置からの結果を表示
するモニタとにより検査装置を構成したので,検査ミス
が発生することもなく,搬送ライン上のすべての対象物
を確実に検査することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す基本的な構成図であ
る。
【図2】この発明の実施例を示す検査装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 対象物 2 搬送ライン 3 カメラ 3a レンズ部 4 光学ユニット 4a 筒部 4b フィルタ− 4c 取付治具 5 照明灯 6 光 9 画像処理装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鏡面状態の対象物に光を照射するととも
    に,この対象物からの反射光をカメラで撮像する照明方
    法において,前記照明灯からの光を半透明部材を通して
    拡散させるとともに,この拡散した透過光を前記カメラ
    の光軸に対して45°傾斜させて配置したフィルタ−で
    反射させて前記対象物に照射し,この対象物からの一定
    照度の反射光を前記カメラで撮像することを特徴とする
    照明方法。
  2. 【請求項2】 半透明部材で形成された筒部と,この筒
    部内部に,この筒部の外部に配置されるカメラの光軸に
    対して45°傾斜させて配置したフィルタ−と,前記筒
    部後端に,前記カメラのレンズ部に着脱自在に固定する
    ために取り付けた固定治具と,からなることを特徴とす
    る光学ユニット。
  3. 【請求項3】 鏡面状態の対象物に光を照射するととも
    に,この対象物からの反射光をカメラで撮像する照明装
    置において,前記対象物に対向して設置された前記カメ
    ラと,このカメラのレンズ部先端に固着された光学ユニ
    ットと,この光学ユニットの軸方向に対して直角方向に
    配置された照明灯とからなり,前記光学ユニットの筒部
    を透過して拡散された透過光が,フィルタ−面に反射さ
    れて前記対象物に均一に照射し,この対象物からの一定
    照度の反射光を前記カメラで撮像することを特徴とする
    照明装置。
  4. 【請求項4】 鏡面状態の対象物に光を照射するととも
    に,この対象物からの反射光をカメラで撮像して対象物
    を検査する検査装置において,前記対象物に対向して設
    置された前記カメラと,このカメラのレンズ部先端に固
    着された光学ユニットと,この光学ユニットの軸方向に
    対して直角方向に配置された照明灯と,前記対象物を搬
    送ライン上に載置するとともに,この対象物が前記カメ
    ラの撮像箇所にきたことを検出するセンサ−と,前記カ
    メラからの画像を画像処理する画像処理装置と,この画
    像処理装置からの結果を表示するモニタとを備えたこと
    特徴とする検査装置。
JP8226594A 1994-03-29 1994-03-29 光学ユニットと照明方法およびその装置と検査装置 Pending JPH07270864A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015214047B3 (de) * 2015-07-24 2016-04-28 Tesa Scribos Gmbh Smartphone-Linsenaufsatz
JP2020063918A (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 昭和アルミニウム缶株式会社 缶蓋検査機並びにカメラ位置調整方法及びカメラ位置決め治具

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Effective date: 20040113