【発明の詳細な説明】
映像検査のためのインテグラル視野レンズ照明
発明の背景
本出願は、映像検査の技術に関し、特に映像検査のための特殊な照明および撮
像技術に関する。
特に本発明は、分離した試験体（検査部品）の検査、特に関心のある特定の領
域を有する検査部品の検査に適用可能なものである。その応用を具体的な事例を
参照して説明するが、本発明は詳細な映像を撮ることが要求される映像検査環境
に幅広く適用できるものである。
大量生産品の高速自動検査は、急速に工業生産における必須部分となってきて
いる。自動映像検査に対する依存度が高まるにつれ、より高度な能力と解像度も
望まれるようになっている。
映像検査における改善の第１期は、基本的な検査アルゴリズムに関する改良で
あった。それに続く改善の第２期は、捕捉される実際の映像を改良することに向
けられていた。そのようなシステムではより均質な照明を得るために、半導体式
（ソリッドステート）ＬＥＤアレイのような構成部品を採用し、場合によりディ
フューザ（散光器）が任意的に組み込まれた。勿論、照明野が均一になればなる
程、結果として捉えられた映像が正確になる。
さらに改善された検査は、根本的な問題の認識によりもたらされた。つまり殆
どの場合、光源は典型的にはカメラレンズと同一の軸上に設置されなければなら
ない。その結果、得られた像の全体またはその一部が事実上反射によるものであ
る場合、得られた映像上にカメラレンズ自体の構造（artifact）が写ってしまう
。この問題は、ピンホールカメラのような非常に小なレンズのカメラを使用する
ことで対処できる。これは１つの改善ではあるが、人為的構造物（artifact）と
なっているレンズ自体を完全に映像から排除できない。
映像検査システムにおけるもう１つの問題点は、解析の目的が競合することで
ある。詳しくは、映像を全体的に解析するのが望ましい場合が多いが、検査品の
一部分を詳細に解析することが望まれることがある。この後者の利点は、高い応
力領域などを有する検査品の場合に特に必要とされる。
そのような競合する目標がある場合、しばしば複数の検査ステーシションが必
要となる。第１のステーションでは検査品の全体の映像が捉えられ、解析される
。そしてそれに続く第２のステーションでは特別に限定された部分に注意が集め
られる。そのようなシステムでは、２組の照明システムと撮像システムが必要と
なる。またそのようなシステムでは、複数の検査ステーションを受け入れるため
に、製造ラインにより多くのスペースが必要となる。そして最終的に、２つのス
テーションの解析結果を調和させ、同期させなければならない。
本発明のシステムは上記やその他の問題点に対処し、映像上の人工構造物の像
を最小にして詳細な映像検査を完全に行えるようにし、なおかつ単一のステーシ
ョンを用いて１つの検査品の全体的な検査と詳細な検査とを同時に行うことがで
きる効率的な機構を提供するものである。
本発明によれば、ビームスプリッタを採用した映像検査照明システムが提供さ
れる。光源からの光がこのビームスプリッタに向けられる。光源からの光の一部
は、そこで、視野にある分離した部品、即ち検査品に向かう。得られる光をより
均質にするために、光源にはディフューザ（拡散版）を備えるのが有利である。
検査品から反射された光は、ビームスブリッタを通って撮像のためのカメラ装置
に送られる。
本発明の更に限定した様相によれば、第１ビームスプリッタを通過して検査品
で反射された光を捉えるために第２ビームスプリッタが備えられる。このビーム
スプリッタは光の第１の部分を第１のカメラに、そして光の第２の部分を第２の
カメラに順次送り込む。これらのカメラの内の１台は、検査品全体の中の選択さ
れた一部分の詳細な解析をするために充分な拡大を行う。
本発明の更に限定した様相によれば、あらかじめ定められた基準に入らない検
査品を選択的に排除するために、捉えられた映像について比較を行う。
本発明の利点の１つは、非常に詳細な映像を捉えて解析できる検査システムを
提供できることにある。
本発明のさらに別の利点は、単一の作業ステーションで、単一の検査品につい
て複数の映像を捉えて解析できる検査システムを提供できることにある。
本発明のさらに別の利点は、部品点数を少なくでき、且つ一定期間内に処理さ
れる検品数を増加できる精密な検査システムを提供できることにある。
さらなる利点は、本発明の詳細な説明を読んで理解すれば当業者にとって明ら
かになるであろう。
図面の簡単な説明
本発明は、本明細書および明細書の一部を成す図面に示されているように、い
くつかの部品としておよびそれらの部品の組み合わせとしての形態をとるか、図
面において、
図１は、本発明による検査用照明および撮像システムの全体を示し、
図２は、図１のシステムの照明の一部分とその光線図を詳細に示し、
図３は、図１および２のシステムで好適に実施できるプログラム可能な光源を
示す。
好適な実施例の詳細な説明
以下、図面を参照するが、これらの図面は好適な実施例を説明するためのもの
であって本発明を限定するものではない。図１には、照明サブシステムＢと撮像
サブシステムＣとを含む自動化された映像検査システムＡが示されている。この
開示されたシステムは、容器産業で使用されているような分離部品に特に適した
欠陥検出と光学的検査を容易に強化できるようにするものである。以下の説明で
わかるように、このシステムはプログラマブル、または非プログラマブルな光源
から収束性の照明を与えるものである。このシステムはまた、これらいずれかの
光源からの発散性の照明も与える。
好適な光源は、パルス式発光ダイオードアレイのような半導体式照明源で構成
される。しかしながら充分な照度レベルのものであればどのような光源でも実施
可能である。前述のＬＥＤアレイ、不活性ガスストロボなどのストロボは、動い
ている検査品を“固定”させ、これにより映像を得ることかできる利点がある。
連続的な光源の場合には、捉えた映像を“固定”するために、一般的に利用され
ている電子式シャッタ機構を追加する必要がある。以下に説明する理由によって
、特定の用途では多スペクトル光源も有利に使用できる。
このシステムでは通常のカメラのレンズ（optics）を利用して映像の一部を光
学的に拡大して分離した映像を得ることができる。これにより、得られた欠陥に
関する情報が引き続く解析および比較のために利用可能となる。
図１の構造では、ほぼｄ1方向へ向かう光を発生するために光源１０が使用さ
れている。好適な実施例においては、以下に詳細を説明するように選択的な光を
発生するために、光源１０はプログラマブルであるのが有利である。光源１０か
らの光はディフューザ１２を通されて均質性が高められる。
このディフューザ１２は、ガラスまたはプラスチックのような半透明または透
明材料で構成するのが有利である。その表面は光学的に“粗面”とされ、入射光
がその媒体を通過すると、拡散された透過分散光として一定領域に均一に分散す
るように修正される。詳細な分散特性は特定の用途に大きく依存する。この選択
は、半透明性（translucence）、透明性（transparency）、および表面粗さを選
定することにより行われる。
ディフューザ１２を通過した光源１０からの光は、ｄ1方向に沿ってビームス
プリッタ１６まで進む。ビームスプリッタ１６は光分割器の機能を持ち、光の一
部分はほぼｄ1方向を保ちながら通過する。光の残りの部分は反射角φ2で反射さ
れるが、この角度は入射光の方向ｄ1と、ほぼ平面であるビームスプリッタ１６
との間の入射角φ1にほぼ等しい。ビームスプリッタ１６で反射される入射光の
一部は、ほぼｄ2方向に沿って進む。
ビームスプリッタ１６は、好適には金属被覆を施した光学的表面処理の平面ガ
ラス板で構成される。そのようなビームスプリッタは市販されている。ビームス
プリッタ１６の特性は通常、入射光を等しい強度で、透過および反射させるもの
であるが、等分割ではなく、例えば、６０％／４０％の分割を使用するのが好ま
しい。このようなスプリッタは、ニュージャージー州バーリントンのＥｄｍｕｎ
ｄＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社の製品番号Ｇ７２．５０２に見られる。ディフューザ
の場合と同じように、特定の光分割器の詳細は用途によって大きく異なることを
理解すべきである。
ビームスプリッタ１６から反射された光は、前述のようにｄ2の方向に進む。
次いでこの光は視野レンズ２０に入る。好適な実施例においては、この視野レン
ズは平凸の単玉(singlet)レンズである。この構成によって、視野レンズ２０に
入射した光は収束する形で、照明野即ち視野２２に進む。このようにして、検査
品２４として図示されている、映像化すべき対象品に収束性の照明が与えられる
。
好適な実施例においては、２４で示されるような一連の類似の検査品が、移動
式ベルトなどのコンベヤ手段２６によって視野２２に運ばれることが分かるであ
ろう。
上述のように映像化される検査品上で収束する照明が利用される。この照明を
使用する場合、視野レンズ２０の頂点または平面から主焦点距離未満の間隔だけ
離れるように対象品または検査品が空間に配置される。このようにして、分散さ
れ形成された収束性の光源として照明が投射されることになる。拡散型アレー照
明源が採用される場合、この照明は無限遠の連続体のようになる。この場合、均
一な照明野の結果、分散型光源の均質性が検査品照明においても維持される。上
述の構成においては、映像化すべき検査品が視野レンズ２０の主焦点距離内に配
置されていることを理解しなければならない。これによって検査品照明の望まし
い形が得られる。
また、検査品の照明は、その他の光学的修正要素を通して照射することもでき
る。そのような光学的修正要素として好適なものは、ビームスプリッタ、鏡、レ
ンズなどが適している。そのような光学的要素は、光源１０から検査品２４に向
かって視野レンズの前または後ろに配置することができる。別の実施例において
は、検査品を主焦点距離の外に置くこともできる。この場合は、前述の連続的な
収束性照明野と同様の特性を持った連続的な分散性の照明野となる。
どのような検査システムにおいても、その目的は解析用に検査品の画像を作り
、捉えることにある。この目的は、撮像装置、つまりカメラと光学部品が基本的
に視野レンズを通して検査品を観察するようにシステムの構成部分を配置するこ
とによって達成される。
再び図１に戻ると、視野レンズ２０を通過して検査品２４に入射した光は、図
に示されているようにそこからほぼｄ3方向に反射される。この光は再び視野レ
ンズ２０を通過する。このｄ3方向に進む光が視野レンズ２０を再び通過すると
、この光は収束を始める。視野レンズに対する検査品と撮像装置の相対的な位置
（orientation）はコントロール可能な要素である。視野レンズに対する相互関
係が映像拡大係数を規定することになるが、この拡大係数は視野レンズからの撮
像装置と検査品の距離に直接依存する。
単玉型視野レンズの場合、ある種の固有の撮像限界がある。これらは映像品質
の低下に結び付く。本発明のシステムはこれらの問題に対して、視野レンズ２０
を通るすべての映像が近軸になるようにすることによって対処している。これに
よって、映像化すべき検査品領域が視野レンズ２０の光軸Ｏに比較的近いところ
になる。これによって、収差および歪みが最小となる視野レンズ２０の光軸に比
較的近い位置に映像化すべき領域が置かれることになる。この相対的な配置によ
って、単玉型視野レンズ２０を通して高品質の映像を得ることができ、さらに上
記のレンズに固有の幾何学的および色収差による映像への悪影響を無視できる程
度に抑えることができる。
反射光が視野レンズ２０を通過すると、その光は再びビームスプリッタ１６に
伝播する。ここで再び前記のようなビームスプリッタ１６の光学特性に応じて一
部の光が反射され、また一部の光が通過する。通過した光の部分はほぼｄ4方向
に沿って進む。
好適な実施例においては、ほぼｄ4の方向に進んだ光は、映像スプリッタとし
て機能する第２ビームスプリッタ３０に入る。光の一部はｄ5の方向に反射され
、一部の光はｄ4の方向に進み続ける。ここでもまた、光の相対的な配分は映像
スプリッタ３０の特性を選ぶことによって決められる。
上記に加えて、ある特定の検査品については多スペクトル光源の採用で対処す
ることもできる。例えば、米国特許出願第０７／９９０，００９号の「多スペク
トルＬＥＤ照明を採用した映像検査システム」と題された出願を参照されたい。
これは本出願と同じ出願人に譲渡されたもので、その内容をここに参照文献とし
て援用する。そのような実施例においては、スプリッタ３０を色分解器（カラー
セパレータ）とすることもできる。
映像スブリッタ３０を直接通過した光の部分は、主映像カメラ３４に送られる
。好適な実施例においては、この主映像カメラ３４は検査品全体の映像を捉える
機能を果たす。ほぼｄ5方向に進む反射光部分は、好適な実施例において拡大カ
メラとして機能する第２のカメラ３６に送られる。この拡大カメラ３６は、個々
の検査品の関心のある部分（“ＡＯＩ”：Area of Interest）を詳しく検査する
た
めに使用される。このシステムが、リベット打ちまたはタブ式の缶の蓋のような
部品の検査に使用される場合、この拡大カメラ３６は主リベット画像を補強する
ものとして有利に使用される。このような構成により、拡大画像を作り出すため
に拡大カメラ３６の中に配置されるインテグラル型カメラ光学部分を使用する前
に、視野レンズが映像を事前に拡大する。そのような構成では、レンズ表面のス
プリアス（spurious）反射は少なくなり、前記のような特殊なディフューザ１２
を使用することによって、その部分への入射光が多くなる。その結果、カメラ３
４および３６それぞれのレンズ３８および４０に広帯域の反射防止コーティング
（平凸レンズ上の４６）を採用することによってこれらの作用を無視できる程度
に小さくできるという効果が得られる。
好ましくは、カメラ３４および３６の各々が半導体式の電荷結合素子（“ＣＣ
Ｄ”）で構成される。そこで捉えられたデジタル化映像は任意の適切な画像解析
装置４２に送られるが、こうした解析装置は市販されており、当業者の理解の範
囲である。好適な実施例では、主映像カメラ３４は、典型的には３から５インチ
の範囲の視野（“ＦＯＶ”：Field of view）を有する。ここでもまた、視野は
用途によって大きく異なるものであり、この数値は単に好適な実施例の一例とし
て示したものである。拡大カメラ３６は、検査品の特定の領域に合わせた焦点を
有する。好適な実施例では、その視野は０．２５”が適当である。
捉えた映像を解析することにより、欠陥品放出装置４４として図示されている
ような排除機構により所定の基準に合致しない不合格検査品を選択的に排除する
ことが容易になる。この装置が作動されると、４４のような装置がコンベヤ手段
２６から欠陥品を排除する。
図２を参照すると、図１の照明サブシステムＢの光線軌跡図が示されている。
請求項１に関連して使用した数字をそのまま図２においても使用している。さら
に、前記の反射防止コーティングが４６で示されているように施されていること
が分かるであろう。以下に説明するような照射コントロールの達成のために、光
制御装置４８が採用されている。
次に図３を参照すると、好適な実施例で採用されている光源１０のためのプロ
グラマブル光源の機能が開示されている。図示のように、光源１０はプログラマ
ブル光源５０で構成されている。検査品は、容器産業の場合に見られるように、
円形状をしていることが多い。そのため光源１０として円形の構成を図に示した
。好適な実施例における好ましい光源は、発光ダイオード（“ＬＥＤ”）のよう
な半導体式光装置を平面状に並べたものを含む。そのようなＬＥＤの平面的な光
線については従来技術に詳しく記述されており、ここでは繰り返さない。ＬＥＤ
を、一連の同心でコントロール可能な領域に配置すれば、照明の選択的な制御が
可能となる。図３で明らかなように、ＬＥＤは分離したコントロール可能なゾー
ン、つまりゾーン１〜４に配置されている。これらの各ゾーンは選択的に制御可
能である。このようにして、特定のゾーンの光学要素の光の強度、作動、或いは
点灯時間が制御される。この構成によれば、検査品照明の選択的制御が可能とな
り、検査しようとする特定の部分に偶発しやすいホットスポットのような人為的
構造の像（artifacts）を無くすことができる。
別の実施例としては、プログラマブル光源１０は不活性ガス、即ちキセノンの
ストロボによって構成することも可能であり、これらの光源も同心で個々に作動
可能な一連のチューブ部分を採用することによってプログラマブルにすることが
できる。
以上、本発明を好適な実施例に基づいて説明した。下記の請求項またはそれら
と均等の範囲に入る限り如何なる変形も本発明に包含されるものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present application relates to the art of image inspection, and in particular, to special illumination and imaging techniques for image inspection. In particular, the present invention is applicable to inspection of a separated test object (inspection part), particularly inspection of an inspection part having a specific region of interest. The application will be described with reference to a specific case, but the present invention can be widely applied to an image inspection environment where a detailed image is required to be taken. High-speed automatic inspection of mass-produced products is rapidly becoming an essential part of industrial production. As the reliance on automated video inspection increases, so does the need for higher capabilities and resolutions. The first phase of improvement in video inspection was with respect to basic inspection algorithms. The second phase of the subsequent improvement was aimed at improving the actual images captured. Such systems employed components such as solid state (LED) arrays, and optionally a diffuser, to obtain more uniform illumination. Of course, the more uniform the illumination field, the more accurate the resulting captured image. Further improved testing has resulted from the recognition of the underlying problem. That is, in most cases, the light source must typically be located on the same axis as the camera lens. As a result, if the whole or part of the obtained image is due to reflection, the structure of the camera lens itself appears on the obtained image. This problem can be addressed by using very small lens cameras, such as pinhole cameras. Although this is an improvement, the lens itself, which is an artifact, cannot be completely excluded from the image. Another problem with video inspection systems is that the objectives of the analysis conflict. Specifically, it is often desirable to analyze the entire video, but it may be desirable to analyze a part of the inspection product in detail. This latter advantage is particularly needed in the case of test articles having high stress areas and the like. If there are such competing goals, multiple inspection stations are often required. The first station captures and analyzes the entire image of the inspection product. At the subsequent second station, attention is focused on a specially defined part. Such a system requires two sets of illumination and imaging systems. Also, such systems require more space on the production line to accommodate multiple inspection stations. And finally, the analysis results of the two stations must be harmonized and synchronized. The system of the present invention addresses the above and other problems, minimizes the image of the man-made structure on the image, allows for complete detailed image inspection, and uses a single station to provide a single inspection item. The present invention provides an efficient mechanism capable of simultaneously performing an overall inspection and a detailed inspection of the above. According to the present invention, there is provided an image inspection illumination system employing a beam splitter. Light from a light source is directed to the beam splitter. A portion of the light from the light source is then directed to a separate component in the field of view, the test item. In order to make the light obtained more homogeneous, it is advantageous to provide the light source with a diffuser. Light reflected from the inspection product is sent to a camera device for imaging through a beam splitter. According to a more limited aspect of the invention, a second beam splitter is provided for capturing light that has passed through the first beam splitter and reflected by the test article. The beam splitter sequentially sends a first portion of light to a first camera and a second portion of light to a second camera. One of these cameras provides sufficient magnification to provide a detailed analysis of a selected portion of the entire specimen. In accordance with a more limited aspect of the present invention, the captured images are compared to selectively exclude inspection items that do not meet a predetermined criteria. One of the advantages of the present invention is to provide an inspection system that can capture and analyze very detailed images. Still another advantage of the present invention is that a single work station can provide an inspection system that can capture and analyze a plurality of images of a single inspection product. Still another advantage of the present invention is to provide a precise inspection system that can reduce the number of parts and increase the number of inspections processed within a certain period. Further advantages will be apparent to those of ordinary skill in the art upon reading and understanding the detailed description of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention may take the form of several parts and combinations of parts, as set forth in the specification and the drawings forming part of the specification, FIG. 1 shows the entire inspection illumination and imaging system according to the invention, FIG. 2 shows in detail a part of the illumination of the system of FIG. 1 and its ray diagram, FIG. 3 shows the system of FIGS. 2 shows a programmable light source that can be advantageously implemented. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made to the drawings, which are intended to illustrate preferred embodiments and do not limit the invention. FIG. 1 shows an automated image inspection system A including an illumination subsystem B and an imaging subsystem C. The disclosed system facilitates enhanced defect detection and optical inspection that is particularly suited for separation components such as those used in the container industry. As will be seen, the system provides convergent illumination from a programmable or non-programmable light source. The system also provides divergent illumination from any of these light sources. A preferred light source comprises a solid state illumination source, such as a pulsed light emitting diode array. However, any light source having a sufficient illumination level can be used. Strobes such as the aforementioned LED arrays and inert gas strobes have the advantage that they can "fix" the moving test article and thereby obtain an image. In the case of a continuous light source, it is necessary to add a commonly used electronic shutter mechanism to "fix" the captured image. For certain reasons, multispectral light sources may also be advantageously used in certain applications. In this system, a separated image can be obtained by optically enlarging a part of the image using optics of an ordinary camera. This makes the obtained information about the defect available for subsequent analysis and comparison. In the structure of FIG. 1, the light source 10 is used to generate the light toward the substantially d 1 direction. In a preferred embodiment, the light source 10 is advantageously programmable to generate selective light, as described in detail below. Light from light source 10 is passed through diffuser 12 to enhance homogeneity. This diffuser 12 is advantageously constructed of a translucent or transparent material such as glass or plastic. The surface is optically "roughened" and is modified so that, as the incident light passes through the medium, it is evenly distributed over a region as diffused transmitted scattered light. The detailed dispersion properties are highly dependent on the particular application. This selection is made by selecting translucence, transparency, and surface roughness. Light from the light source 10 which has passed through the diffuser 12, the flow advances to the beam splitter 16 along the d 1 direction. Beam splitter 16 has a function of an optical splitter, a portion of the light passes through while maintaining a substantially d 1 direction. The rest of the light is reflected at a reflection angle φ 2 , which is approximately equal to the angle of incidence φ 1 between the direction d 1 of the incident light and the substantially planar beam splitter 16. Part of the incident light reflected by the beam splitter 16 travels substantially along the d 2 direction. The beam splitter 16 is preferably made of a flat glass plate with an optical surface treatment, preferably with a metal coating. Such beam splitters are commercially available. The characteristics of the beam splitter 16 are generally such that the incident light is transmitted and reflected with equal intensity. However, it is preferable to use, for example, 60% / 40% division instead of equal division. Such a splitter is found in Edmund Scientific, Burlington, NJ, product number G72.502. As with the diffuser, it should be understood that the details of the particular light splitter will vary widely from application to application. Light reflected from the beam splitter 16 and proceeds in the direction of d 2 as described above. This light then enters the field lens 20. In the preferred embodiment, the field lens is a plano-convex singlet lens. With this configuration, the light incident on the field lens 20 advances to the illumination field, that is, the field 22 in a converged form. In this manner, convergent illumination is provided to the object to be imaged, shown as inspection item 24. In the preferred embodiment, it will be seen that a series of similar specimens as indicated at 24 are conveyed to the field of view 22 by conveyor means 26 such as a moving belt. Convergent illumination is used on the inspected product being imaged as described above. When using this illumination, the target or inspection product is placed in space such that it is separated from the vertex or plane of the field lens 20 by a distance less than the main focal length. In this way, the illumination is projected as a dispersed and formed convergent light source. If a diffuse array illumination source is employed, the illumination will be like a continuum at infinity. In this case, as a result of the uniform illumination field, the homogeneity of the distributed light source is also maintained in the illumination of the inspection product. In the above configuration, it must be understood that the inspection product to be imaged is located within the main focal length of the field lens 20. This results in the desired shape of the specimen illumination. The illumination of the test article can also be illuminated through other optical correction elements. Suitable such optical correction elements are beam splitters, mirrors, lenses and the like. Such an optical element can be located in front of or behind the field lens from the light source 10 towards the test article 24. In another embodiment, the test article may be located outside the primary focal length. In this case, a continuous dispersive illumination field having the same characteristics as the aforementioned continuous convergent illumination field is obtained. The purpose of any inspection system is to create and capture an image of the inspection item for analysis. This object is achieved by arranging the components of the system such that the imaging device, i.e. the camera and the optics, essentially observes the specimen through the field lens. Returning to FIG. 1 again, the light that has passed through the field lens 20 and has entered the inspection object 24 is reflected from the light in a substantially d 3 direction as shown in the figure. This light passes through the field lens 20 again. When light traveling in the d 3 direction passes through the field lens 20 again, the light begins to converge. The relative position of the test article and the imaging device with respect to the field lens is a controllable factor. The correlation with the field lens defines the image magnification factor, which directly depends on the distance between the imaging device and the test article from the field lens. In the case of a single lens type field lens, there is a certain inherent imaging limit. These lead to a decrease in image quality. The system of the present invention addresses these problems by ensuring that all images passing through the field lens 20 are paraxial. Thus, the inspection product area to be imaged is relatively close to the optical axis O of the field lens 20. As a result, an area to be imaged is placed at a position relatively close to the optical axis of the field lens 20 where aberration and distortion are minimized. With this relative arrangement, a high-quality image can be obtained through the single lens type field lens 20, and further, the adverse effects on the image due to the geometrical and chromatic aberrations inherent to the lens can be suppressed to a negligible level. . When the reflected light passes through the field lens 20, the light propagates to the beam splitter 16 again. Here, some light is reflected again according to the optical characteristics of the beam splitter 16 as described above, and some light passes through. Portion of the light passing through the flow proceeds along a substantially d 4 direction. In a preferred embodiment, the light traveling in the direction of approximately d 4, enters the second beam splitter 30 which functions as an image splitter. Some of the light is reflected in the direction of the d 5, some light continues to advance in the direction of the d 4. Again, the relative distribution of light is determined by choosing the characteristics of the image splitter 30. In addition to the above, a specific inspection product can be dealt with by employing a multispectral light source. See, for example, the application entitled "Image Inspection System Employing Multispectral LED Illumination" in U.S. Patent Application Serial No. 07 / 990,009. This is assigned to the same assignee as the present application, and its contents are incorporated herein by reference. In such an embodiment, the splitter 30 can be a color separator (color separator). The portion of light that has passed directly through the video splitter 30 is sent to the main video camera 34. In the preferred embodiment, the main video camera 34 functions to capture an image of the entire inspection product. Almost d reflected light portions proceeding 5 direction is sent to the second camera 36 that functions as an enlarged camera in the preferred embodiment. The magnifying camera 36 is used to closely inspect a part of interest (“AOI”: Area of Interest) of each inspection product. If the system is used to inspect parts such as riveted or tabbed can lids, this magnifying camera 36 is advantageously used as an augmentation of the main rivet image. With such an arrangement, the field lens pre-magnifies the image before using the integral camera optics located in the magnifying camera 36 to create a magnified image. In such an arrangement, spurious reflections on the lens surface are reduced, and the use of a special diffuser 12 as described above increases the light incident on that portion. As a result, by employing a broadband anti-reflection coating (46 on the plano-convex lens) for lenses 38 and 40 of cameras 34 and 36, respectively, the effect is obtained that these effects can be reduced to a negligible level. Preferably, each of the cameras 34 and 36 comprises a semiconductor-type charge-coupled device ("CCD"). The digitized video captured there is sent to any suitable image analyzer 42, which is commercially available and within the purview of those skilled in the art. In a preferred embodiment, the main video camera 34 has a field of view ("FOV"), typically in the range of 3 to 5 inches. Again, the field of view will vary greatly depending on the application, and this number is merely an example of the preferred embodiment. The magnifying camera 36 has a focus point on a particular area of the test article. In the preferred embodiment, the field of view is suitably 0.25 ". By analyzing the captured image, a rejection mechanism that does not meet predetermined criteria by a rejection mechanism, such as that shown as defective ejector 44. When the device is activated, a device such as 44 removes defective items from the conveyor means 26. Referring to Fig. 2, the illumination subsystem of Fig. 1 is facilitated. A ray trajectory diagram is shown for B. The numbers used in connection with claim 1 are also used directly in Figure 2. Further, the anti-reflective coating is applied as shown at 46. It will be appreciated that a light control device 48 is employed to achieve illumination control as described below, and referring now to Fig. 3, which is employed in the preferred embodiment. Light source 1 Disclosed is the function of a programmable light source for 0. As shown, the light source 10 is comprised of a programmable light source 50. The test article has a circular shape, as is the case in the container industry. Thus, a circular configuration is shown in the figures as light source 10. Preferred light sources in the preferred embodiment include a planar arrangement of solid state light devices such as light emitting diodes ("LEDs"). The planar light rays of such an LED are described in detail in the prior art and will not be repeated here.If the LEDs are arranged in a series of concentrically controllable areas, selective control of the illumination is possible. As can be seen in Fig. 3, the LEDs are arranged in separate controllable zones, namely zones 1 to 4. Each of these zones is selectively controllable. In this way, the light intensity, operation, or lighting time of the optical element in a specific zone is controlled, and this configuration enables selective control of the illumination of the inspection product, and the identification of the inspection target. In another embodiment, the programmable light source 10 may be constituted by an inert gas, that is, a strobe of xenon. These light sources can also be made programmable by employing a series of concentrically individually operable tube sections.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. Any modifications that fall within the equivalent range are included in the present invention.
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(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，Ｂ
Ｒ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ
，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，
ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ
Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ
，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ────────────────────────────────────────────────── ───
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(81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE,
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C, NL, PT, SE), AM, AU, BB, BG, B
R, BY, CA, CN, CZ, FI, GE, HU, IS
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