JPH09139821A - 画像情報読み取り装置 - Google Patents

画像情報読み取り装置

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JPH09139821A
JPH09139821A JP7322359A JP32235995A JPH09139821A JP H09139821 A JPH09139821 A JP H09139821A JP 7322359 A JP7322359 A JP 7322359A JP 32235995 A JP32235995 A JP 32235995A JP H09139821 A JPH09139821 A JP H09139821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
fiber array
image
line sensor
ccd line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7322359A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouji Tsumanuma
孝司 妻沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP7322359A priority Critical patent/JPH09139821A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の動作が不能な環境下で非常に解像
度の高い画像情報を広い領域にわたって読み取る。 【解決手段】 対象物10の表面の画像を対物レンズ1
1により光ファイバアレイ12の先端に結像させかつそ
の後端にはCCDラインセンサ13を光学的に結合さ
せ、その先端部分を対物レンズ11とともに移動ブロッ
ク14で保持し、この移動ブロック14をステッピング
モーター15によりウォーム・ラック機構17を介して
ステップ移動させ、制御装置21でCCDラインセンサ
13を制御することによりこのステップ移動に同期して
CCDラインセンサ13から画像信号を読み出し、A/
D変換器23でデジタルデータに変換した上でフレーム
メモリ24に蓄積する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高精細な画像情
報を読み取るための、悪環境下で使用されるのに好適な
画像情報読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】装置や物体の表面の非常に細かい異常
(表面の傷、クラック、異物の付着等)の有無を精密検
査する場合、人間の目で直接観察することは不可能であ
るため、高解像度CCDカメラやラインセンサを用いた
スキャナー装置が使用されている。また、イメージファ
イバを用いたファイバスコープなどが使用されることも
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CCD
カメラやスキャナー装置などの電子的な画像情報読み取
り装置は、高温度の環境下あるいは高放射線雰囲気の環
境下では、破損するため、使用不可能である。イメージ
ファイバを用いたファイバスコープなどは、画素数に限
界がある(通常3万画素程度)ため、このような非常に
解像度の高い画像情報を得ることはできない。
【0004】この発明は、上記に鑑み、高温度の環境下
あるいは高放射線雰囲気の環境下等、電子機器の動作が
不能な環境下で非常に解像度の高い画像情報を広い範囲
で読み取ることができる、画像情報読み取り装置を提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による画像情報読み取り装置においては、
多数の光ファイバが両端において1列に配列されその位
置関係が両端で相互に対応している光ファイバアレイ
と、該光ファイバアレイの一端に対象画像を結像させる
光学系と、該光学系と光ファイバアレイの一端部分とを
保持して直線的に移動させる移動機構と、上記光ファイ
バアレイの他端から出射される各光ファイバごとの光信
号を電気信号に変換する光電変換器と、上記の移動機構
における単位移動量ごとに上記光電変換器から電気信号
を得るように制御する制御装置とを備えることが特徴と
なっている。
【0006】一端から入力された画像の光信号は光ファ
イバアレイによって伝送され、他端に配置された光電変
換器によって電気信号に変換されるため、温度や放射線
などに敏感な光電変換器は高温度あるいは高放射線雰囲
気などの悪環境下に置かずに、悪環境下には光ファイバ
アレイの先端部分と光学系と移動機構のみを置くだけで
済む。そしてこれらは悪環境に耐え得るものであるか
ら、悪環境の下で画像を読み取ることが可能となる。さ
らに、読み取る画像の解像度は、光ファイバアレイの先
端における光ファイバの配列密度と、光学系の拡大率
と、移動機構における移動量とに依存しているため、こ
の解像度をきわめて高くすることも非常に容易である。
また、スキャニング範囲は移動機構の移動量により決ま
るので非常に広い範囲をスキャニングして大きな画像を
得ることもできる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図1におい
て、光ファイバアレイ12は、多数の光ファイバを1列
に並べてテープ状に形成したもので、その一端には対物
レンズ11が配置される。この光ファイバアレイ12の
先端側は、対物レンズ11とともに移動ブロック14に
固定される。これにより対物レンズ11と光ファイバア
レイ12の先端との位置関係が固定される。移動ブロッ
ク14は図示しないレール上をスライドするよう構成さ
れていて、1方向(この図では左右方向)に自由に移動
可能に保持されている。
【0008】対物レンズ11は対象物10の表面に接近
して配置されており、その表面の画像が光ファイバアレ
イ12の先端に結像するようにされる。上記の移動ブロ
ック14の移動により、対物レンズ11(および光ファ
イバアレイ12の先端)が対象物10の表面上をスライ
ドするように移動し、これにより対象物10の表面のス
キャニングが行なわれることになる。対象物10の表面
が暗くて照明が必要な場合は、照明光を送る別の光ファ
イバ(図示しない)をこの光ファイバアレイ12に沿っ
て配置し、その先端を移動ブロック14によって保持す
ることにより、照明光がスキャニングする部分に照射さ
れるようにする。
【0009】移動ブロック14の直線的な移動は種々の
機構によって可能であるが、ここではウォーム・ラック
機構17により直線的にステップ移動させられるように
なっている。すなわち、ステッピングモーター15がス
テップ的に回転すると、その回転がギアボックス16を
介してウォーム(ボルト)18に伝えられてこのウォー
ム18が回転し、ラック(ナット)19がウォーム18
の長さ方向に直線的にステップ移動する。このラック1
9が移動ブロック14に固定されているため、移動ブロ
ック14がステップ的に移動することになる。
【0010】光ファイバアレイ12の他端にはCCDラ
インセンサ13が配置され、この他端と光学的に結合さ
せられる。CCDラインセンサ13と光ファイバアレイ
12の他端側は固定されているが、光ファイバアレイ1
2は可撓性を有していて自在に曲がるため、上記のよう
な先端側の移動が許容される。CCDラインセンサ13
は光ファイバアレイ12の各ファイバに対応して光検出
セルを有しており、光ファイバアレイ12のファイバ数
に対応する数の画素の映像信号が得られる。すなわち、
各光検出セルから光ファイバアレイ12のファイバの各
々の出射光が検出されるが、CCDラインセンサ13の
読み出しは一端から他端へと時間的に順次行なわれるた
め、この映像信号は光ファイバアレイ12の先端でのフ
ァイバの配列に対応する1列の各画素の信号が時間的に
並べられたものとなる。
【0011】このCCDラインセンサ13の読み出し走
査は、移動ブロック14のステップ移動による光ファイ
バアレイ12の先端の対象物10の表面のスキャンニン
グと同期させられる。つまり、制御装置21でステッピ
ングモーター15の回転を制御することに同期して、C
CDラインセンサ13の読み出し制御がなされ、移動ブ
ロック14のある位置での1列の画素の映像信号が得ら
れた後、移動ブロック14のステップ的な移動が行なわ
れてその位置での1列の映像信号が得られるというよう
にして、CCDラインセンサ13から映像信号(ラスタ
信号)が出力される。
【0012】この映像信号は映像増幅器22を経てA/
D変換器23に送られる。このA/D変換器23は制御
装置21により制御され、そのサンプリングタイミング
がCCDラインセンサ13の読み出しに同期させられ、
上記のように1列ごとに送られてくる映像信号における
光ファイバアレイ12の各ファイバに対応した各画素の
信号がそれぞれデジタルデータに変換され、制御装置2
1により指定されたフレームメモリ24の各アドレスに
格納される。
【0013】こうして、移動ブロック14の移動の1行
程(端から端までの1方向の移動)が終了すると、対象
物10の表面の所定の範囲でのスキャニングが終了し、
その範囲の表面の画像を表わす1フレームの画像データ
がフレームメモリ24において完成する。この画像デー
タが制御装置21の制御のもとに読み出されてD/A変
換器25に送られてアナログの映像信号に変換され、そ
の後画像モニター装置26に送られる。したがって、光
ファイバアレイ12の先端でスキャニングした範囲の対
象物10の表面画像が画像モニター装置26により表示
される。
【0014】この表示画像の画素数は、光ファイバアレ
イ12におけるファイバの配列数(およびこれに対応す
るCCDラインセンサ13の光検出セルの配列数)と、
移動ブロック14の移動ステップ数とに依存しており、
またその各画素の大きさは、光ファイバアレイ12の先
端におけるファイバの配列密度(ピッチ)および対物レ
ンズ11の拡大率と、移動ブロック14の1ステップの
移動量とに依存していることから、非常に高い解像度の
画像を得ることが可能である。さらに、移動ブロック1
4が移動した範囲の画像を得ることができるため、非常
に大きな領域をスキャンニングして大きな画像を得るこ
とも可能である。この場合、1フレームの画像を得るの
に、光ファイバアレイ12の先端部分が1行程移動する
という機械的な動きが必要なため、比較的時間がかかる
が、上記のようにきわめて高精細な画像を容易に得るこ
とができることに特徴がある。
【0015】しかも、光ファイバアレイ12によって各
画素の信号を光信号として伝送するので、温度や放射線
などに敏感なCCDラインセンサ13などの半導体装置
を、高温雰囲気あるいは高放射線雰囲気などの悪環境下
に置かずに済み、悪環境下でも安定した動作が可能であ
る。
【0016】そのため、ここで説明した画像情報読み取
り装置によれば、画像モニター装置26の画面に高精細
画像として表示された対象物10の表面画像を人間の目
で観察することにより、対象物(装置や物体)10が高
温雰囲気あるいは高放射線雰囲気などの悪環境下に置か
れている場合に、その装置や物体の表面の非常に細かい
異常、つまり表面の傷、クラック、異物の付着の有無な
どを精密検査することが容易にできる。
【0017】なお、光ファイバアレイ12の先端部分の
移動機構は、上記以外に種々に構成できることはもちろ
んである。光ファイバアレイ12の先端部分は上記のよ
うにステップ的に移動させるのでなく、連続的に移動さ
せるようにしてもよい。その場合、その所定の移動量ご
とにCCDラインセンサ13に対して制御装置21から
信号読み出し指令を与える。また、光ファイバアレイ1
2は、両端部分において多数の光ファイバが1列に配列
されていて、その配列関係が両端で対応しているもので
あれば、上記のようなテープ状のものに限らない。光フ
ァイバアレイ12によって伝送されてきた光信号を電気
信号に変換するラインセンサはCCDラインセンサ13
以外の他のラインセンサを用いることができる。さら
に、上記の例では、フレームメモリ24に画像データを
蓄積して1フレームの画像を形成しているが、フレーム
メモリ24を用いずに画素信号を直接紙などにプリント
して画像を作る構成などを採用することも可能である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像情
報読み取り装置によれば、通常の半導体装置が安定に動
作できないような高温度あるいは高放射線の雰囲気など
の悪環境下でも、非常に解像度の高い画像情報を安定に
読み取ることができ、また非常に広い領域の画像情報を
読み取ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかる画像情報読み取
り装置のブロック図。
【符号の説明】
10 対象物 11 対物レンズ 12 光ファイバアレイ 13 CCDラインセンサ 14 移動ブロック 15 ステッピングモーター 16 ギアボックス 17 ウォーム・ラック機構 18 ウォーム 19 ラック 21 制御装置 22 映像増幅器 23 A/D変換器 24 フレームメモリ 25 D/A変換器 26 画像モニター装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の光ファイバが両端において1列に
    配列されその位置関係が両端で相互に対応している光フ
    ァイバアレイと、該光ファイバアレイの一端に対象画像
    を結像させる光学系と、該光学系と光ファイバアレイの
    一端部分とを保持して直線的に移動させる移動機構と、
    上記光ファイバアレイの他端から出射される各光ファイ
    バごとの光信号を電気信号に変換する光電変換器と、上
    記の移動機構における単位移動量ごとに上記光電変換器
    から電気信号を得るように制御する制御装置とを備える
    ことを特徴とする画像情報読み取り装置。
JP7322359A 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置 Pending JPH09139821A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7322359A JPH09139821A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

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JP7322359A JPH09139821A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09139821A true JPH09139821A (ja) 1997-05-27

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ID=18142766

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7322359A Pending JPH09139821A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

Country Status (1)

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JP (1) JPH09139821A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774947B2 (en) 2000-02-29 2004-08-10 Mutsumi Corporation Ltd. Image pickup apparatus
JP2017090576A (ja) * 2015-11-05 2017-05-25 オリンパス株式会社 観察装置、及び、観察方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774947B2 (en) 2000-02-29 2004-08-10 Mutsumi Corporation Ltd. Image pickup apparatus
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