JPH11167146A - ラインセンサカメラの光軸合わせ方法、その装置及びその装置を備えたラインセンサカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラインセンサカメラを設置する際、各撮像素
子の光軸を撮像位置に一致させる撮像位置の決定を容易
且つ確実にできるようにする。 【解決手段】 ラインセンサカメラ１０を所定位置に設
置する際に、一列に並んでいる撮像素子群の各光軸を所
定の撮像位置に一致させるレーザポインタ（ラインセン
サカメラの光軸合わせ装置）１８であって、前記レーザ
ポインタ１８が、前記ラインセンサカメラ１０を設置す
ると、前記素子群の各光軸とウェブＷとの交点を通る直
線Ｌ上の少なくとも２点Ｐ1 、Ｐ2 に一致するレーザ光
Ｒ1 、Ｒ2を照射するレーザ発光部を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、特に印刷物等の連
続的に走行するシート状被写体を撮像する際に適用して
好適な、ラインセンサカメラの光軸合わせ方法、その装
置及びその装置を備えたラインセンサカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、連続的に走行するウェブをグラ
ビア輪転機等により印刷すると共に、印刷された絵柄を
カメラで撮像し、その画像に基づいて印刷状態を検査す
ることが行われている。

【０００３】この印刷物のように、連続的に走行するシ
ート状の被写体を、通常の面撮像型（エリアセンサ）カ
メラで撮像しても解像度が不十分であることから、該被
写体を高解像度で撮像するために、一列に並んだ撮像素
子を有するに線撮像型（ラインセンサ）カメラが、その
素子群の並び方向、即ち主走査方向を水平方向（走行方
向に垂直な方向）に一致させた状態で一般に使用されて
いる。

【０００４】ところが、このようなラインセンサカメラ
では、上記のように主走査方向（水平）のみに撮像素子
（画素）群が一列に並んでいるだけで、副走査方向（垂
直、被写体の走行方向）には素子が並設されていないた
め、被写体の走行に同期させて主走査方向に順次走査す
ることによって、平面画像（２次元画像）を取得するよ
うになっている。

【０００５】従って、所定の撮像位置に到達した被写体
から正確にその位置の画像を取り込むためには、ライン
センサカメラを設置する際に、走査方向に一列に並ぶ各
素子の光軸を上記撮像位置に正確に一致させること（以
下、撮像位置の決定ともいう）が極めて重要となる。

【０００６】図７は、ラインセンサカメラを設置する際
の従来の撮像位置の決定方法を概念的に示した斜視図で
ある。

【０００７】この図７において、ラインセンサカメラ１
０は、図中水平方向に走査が可能であると共に、雲台１
２により該カメラ１０を前後左右に移動させたり、上下
左右の各方向への光軸の傾きを変化させ、その位置を微
調整することができるようになっている。

【０００８】図中Ｗは、図示しない印刷機で所定の絵柄
が印刷されたウェブ（シート状被写体）であり、便宜上
長手方向には一部のみしか示していないが、矢印方向に
走行する連続形状からなっている。

【０００９】ここでは、走行する上記ウェブＷの表面の
状態が安定するガイドロール１４との接触部が直線状の
撮像位置となるように、一列に並んでいる撮像素子群の
各光軸との交点（図中幅方向の点線で示した）が該接触
部と一致するように、上記ラインセンサカメラ１０の設
置が行われる。このように、一列に並んでいる光軸が直
線状の撮像位置に一致するようにラインセンサカメラ１
０を設置する際には、従来は撮像位置に図示したような
テストパターンＴを配置し、その撮像位置から画像を実
際に取り込み、その時のカメラの出力波形を、例えばオ
シロスコープ１６で観測しながら、微動調整台である前
記雲台１２により、ウェブＷ上における各素子の光軸位
置を微調整して撮像位置の決定を行っていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように撮像位置にテストパターンＴを配置し、該パター
ンＴを実際にラインセンサカメラ１０で撮像し、該カメ
ラ１０の出力波形をオシロスコープ等で観測しながら撮
像位置を決定する方法は、作業者の熟練を要する上に、
精度の保証が難しく、しかも設置自体に非常に時間がか
かるという問題があった。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ラインセンサカメラを設置する際、
撮像位置の決定を容易且つ確実に行うことができる、ラ
インセンサカメラの光軸合わせ技術を提供することを課
題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、ラインセンサ
カメラを設置する際に、一列に並んでいる撮像素子群の
各光軸を複写体上の撮像位置に一致させるラインセンサ
カメラの光軸合わせ方法であって、前記ラインセンサカ
メラに、該カメラを設置すると、前記素子群の各光軸と
被写体との交点を通る直線上の少なくとも２点に一致す
るスポット光を照射するスポット光照射手段を設け、該
ラインセンサカメラを設置する際、スポット光照射手段
により照射するスポット光を前記撮像位置に一致させる
ことにより、前記課題を解決したものである。

【００１３】本発明は、又、ラインセンサカメラを設置
する際に、一列に並んでいる撮像素子群の各光軸を被写
体上の撮像位置に一致させるラインセンサカメラの光軸
合わせ装置であって、前記ラインセンサカメラの所定位
置に取り付け、且つ該カメラを設置すると、前記素子群
の各光軸と被写体との交点を通る直線上の少なくとも２
点に一致するスポット光を照射するスポット光照射手段
を備えたことにより、同様に前記課題を解決したもので
ある。

【００１４】本発明は、又、ラインセンサカメラを設置
する際に、一列に並んでいる撮像素子群の各光軸を被写
体の撮像位置に一致させる光軸合わせ装置を備えたライ
ンセンサカメラであって、前記光軸合わせ装置が、該ラ
インセンサカメラを設置すると、前記素子群の各光軸と
被写体との交点を通る直線上の少なくとも２点に一致す
るスポット光を照射するスポット光照射手段を備えるよ
うにしたことにより、同様に前記課題を解決したもので
ある。

【００１５】即ち、本発明においては、ラインセンサカ
メラを設置する際に、ラインセンサを構成する撮像素子
群の各光軸が被写体と交差する点（位置）、即ちカメラ
が撮像している位置を通る直線上の少なくとも２点に、
レーザ光等のスポット光を照射できるようにしたので、
被写体上における該スポット光の照射位置のみから、該
カメラの撮像位置を容易に決定することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明に係る第１実施形態の光軸
合わせ装置を使って、レンズ縮小型ラインセンサカメラ
を設置している様子を概念的に示す、前記図７に相当す
る斜視図である。

【００１８】本実施形態において、ラインセンサカメラ
１０は、前記図７の場合と同様に雲台１２に取り付けら
れ、その微調整ねじや可動機構により、前後左右に移動
可能であると共に、上下左右の各方向への光軸の傾きを
調整可能になっている。

【００１９】又、上記ラインセンサカメラ１０は、通常
使用時には、その側面図を図２（Ａ）に拡大して示した
ように、リニアセンサが内蔵されているカメラ本体１０
Ａに、マウント部１０Ｂを介してレンズ部１０Ｃが取付
けられているが、本実施形態で設置する際には、同図
（Ｂ）に示したように、着脱式のレーザポインタ（光軸
合わせ装置）１８が、上記マウント部１０Ｂに取り付け
られ、該レーザポインタ１８に前記レンズ部１０Ｃが取
り付けられる。

【００２０】このレーザポインタ１８には、レーザ光源
２０から光ファイバ２２を介してレーザ光が導入される
ようになっており、該レーザポインタ１８を上記のよう
にマウント部１０Ｂに取り付けると、ラインセンサカメ
ラ１０に内蔵されているラインセンサを構成する撮像素
子群（図示せず）の各光軸と被写体であるウェブＷとの
多数の交点（前記図７に示した点線）を通る直線上の２
点に一致するレーザ光が照射されるようになっている。
図３は、上記カメラ１０に取付けたレーザポインタ１８
の内部を上から見た状態を概念的に示したもので、所定
位置に固定された２つのダイオードからなるレーザ発光
部ＬＤ1 、ＬＤ2 からレーザ光Ｒ1 、Ｒ2 が所定方向に
照射されるようになっている。

【００２１】図１には、この照射状態を概念的に示して
あり、ウェブＷ上に水平方向に延びている直線Ｌが、上
記素子群の各光軸と該ウェブＷとの交点を通る直線に相
当し、両側端に位置するＰ1 、Ｐ2 が上記レーザポイン
タ１８からのレーザ光（ポイント光）Ｒ1 、Ｒ2 の照射
位置（点）に相当している。

【００２２】即ち、本実施形態では、前記ラインセンサ
カメラ１０にレーザポインタ１８を図２（Ｂ）に示した
ように装着するだけで、該レーザポインタ１８から照射
される２つのレーザ光Ｒ1 、Ｒ2 を上記光軸の交点を通
る直線Ｌに正確に一致させることが可能になっている。

【００２３】従って、本実施形態においては、通常の前
記ラインセンサカメラ１０にレーザポインタ１８を装着
した後、該レーザポインタ１８から照射される２つのレ
ーザ光Ｒ1 、Ｒ2 の照射位置Ｐ1 、Ｐ2 が、ウェブＷが
ガイドロール１４に接触する位置である撮像位置を通る
目標の直線上にちょうど一致するように雲台１２を調整
することにより、正確に撮像位置にラインセンサカメラ
１０の光軸を一致させる撮像位置の決定を行うことが可
能になる。

【００２４】従って、このように撮像位置の決定が終了
した後、レーザポインタ１８を取り外し、図２（Ａ）の
状態に戻して通常の撮像を行うことにより、前記ライン
センサカメラ１０により目標とする撮像位置の画像を正
確に入力することが可能となる。

【００２５】図４は、本発明に係る第２実施形態の光軸
合わせ装置を装着した状態のラインセンサカメラを示し
た概略正面図である。

【００２６】本実施形態の光軸合わせの装置は、外付用
レーザポインタ１８Ａ、１８Ｂであり、これらはライン
センサカメラ１０の本体１０Ａの左右外壁の所定位置に
それぞれ付設して用いられる。

【００２７】本実施形態では、これら一対のレーザポイ
ンタ１８Ａ、１８Ｂからのレーザ光が、前記図１に示し
た直線Ｌ上の２点Ｐ1 、Ｐ2 に丁度一致するように前記
ラインカメラ１０を設置する以外は、前記第１実施形態
の場合と実質的に同一である。このレーザポインタ１８
Ａ、１８Ｂは、着脱可能としても、固定されたものとし
てもよい。

【００２８】本実施形態によれば、単に一対のレーザポ
インタ１８Ａ、１８Ｂをラインセンサカメラ１０の外壁
の所定位置に取り付けるだけで、該カメラ１０を設置す
る際には、前記第１実施形態の場合と同様に、容易に撮
像位置の決定を行うことができる。

【００２９】図５は、本発明に係る第３実施形態のライ
ンセンサカメラの内部を概念的に示したものであり、こ
の図にはカメラ本体１０Ａの内部を横から見た状態が示
してある。

【００３０】本実施形態では、上記本体１０Ａの内部
に、図中紙面に垂直な方向に撮像素子群が形成されてい
るＣＣＤデバイス（ラインセンサ）２４が設置されてい
ると共に、前記レーザポインタ１８に相当するレーザ投
光部２６が内蔵されている。又、上記ＣＣＤデバイス２
４による通常の撮像時には、太い実線で示した跳ね上げ
位置に置かれ、上記レーザ投光部２６からのレーザ光の
照射時には●位置を中心に所定角度回転させ、太い破線
で示した位置にすることができる、選択使用が可能な跳
ね上げ式のミラー（反射鏡）２８が配設されている。

【００３１】そして、ラインセンサカメラ１０を設置す
る際に撮像位置を決定する場合には、上記レーザ投光部
２４から、破線位置に設定したミラー２８の表面上で光
軸と交差する位置に一致するレーザ光Ｒが、しかも紙面
に垂直な方向に異なる２箇所以上（図示せず）に照射さ
れるようになっている。

【００３２】このように、紙面に垂直な方向の異なる位
置で、しかも同方向に配設されている撮像素子群の各光
軸と交差する位置のミラー２８の表面に２以上のレーザ
光が照射されると、各レーザ光は光軸と同様の方向に反
射され、結果として前記第１実施形態の場合と同様にレ
ーザ光が、前記図１に示した直線Ｌ上に一致させること
ができるようになっている。

【００３３】本実施形態において、ラインセンサカメラ
１０の本体１０Ａ内に内蔵されている前記レーザ投光部
２４としては、例えば２つのレーザ光の場合であれば、
前記図３に示した前記第１実施形態のレーザポインタ１
８の場合と同様に、所定位置に２つの発光部ＬＤ1 、Ｌ
Ｄ2 が固定されているようにしてもよいが、１つの発光
部ＬＤから照射されるレーザ光Ｒを、図６に示すような
ポリゴンミラー３０を使って、該レーザ光Ｒを紙面に垂
直なミラー２８の光軸と交差する面に走査するようにし
てもよい。このようにすることにより、前記図１に示し
た直線Ｌ上にレーザ光を走査して照射することができる
ことから、更に正確に撮像位置の決定を行うことができ
る。

【００３４】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

【００３５】例えば、照射するレーザ光の数は３箇所以
上であってもよい。又、前記第３実施形態では、ポリゴ
ンミラーでレーザ光を走査する例を示したが、１枚のミ
ラーをガルバノメータ等で動かすことにより走査するよ
うにしてもよい。

【００３６】又、前記実施形態では、位置決め用スポッ
ト光であるレーザ光が、各素子の光軸が含まれる面と一
致している場合を示した。この場合は、ラインセンサカ
メラから被写体までの距離が任意である点で優れている
が、これに限らず、例えば前記第２実施形態の外付用レ
ーザポインタ１８Ａ、１８Ｂでは、被写体から所定距離
に設定した場合にのみ、前記直線Ｌにスポット光が一致
するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ラインセンサカメラを設置する際、各撮像素子の光軸を
撮像位置に一致させる撮像位置の決定を容易且つ確実に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施形態の光軸合わせ装置を
装着したラインセンサカメラの概略構成を示す斜視図

【図２】上記ラインセンサカメラへのレーザポインタの
装着方法を示す側面図

【図３】レーザポインタの内部構造を概念的に示す説明
図

【図４】本発明に係る第２実施形態の光軸合わせ装置を
装着したラインセンサカメラを示す概略正面図

【図５】本発明に係る第３実施形態のラインセンサカメ
ラの側面から見た内部構造を概念的に示す説明図

【図６】レーザ光を走査する機構を示した説明図

【図７】従来のラインセンサカメラの設置方法を概念的
に示す斜視図

【符号の説明】

１０…ラインセンサカメラ １０Ａ…カメラ本体 １０Ｂ…マウント部 １０Ｃ…レンズ部 １２…雲台 １４…ガイドロール １６…オシロスコープ １８…レーザポインタ １８Ａ、１８Ｂ…外付用レーザポインタ ２０…レーザ光源 ２２…光ファイバ ２４…ＣＣＤデバイス ２６…レーザ投光部 ２８…跳ね上げ式ミラー ３０…ポリゴンミラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラインセンサカメラを設置する際に、一列
   に並んでいる撮像素子群の各光軸を複写体上の撮像位置
   に一致させるラインセンサカメラの光軸合わせ方法であ
   って、 前記ラインセンサカメラに、該カメラを設置すると、前
   記素子群の各光軸と被写体との交点を通る直線上の少な
   くとも２点に一致するスポット光を照射するスポット光
   照射手段を設け、 該ラインセンサカメラを設置する際、スポット光照射手
   段により照射するスポット光を前記撮像位置に一致させ
   ることを特徴とするラインセンサカメラの光軸合わせ方
   法。
2. 【請求項２】ラインセンサカメラを設置する際に、一列
   に並んでいる撮像素子群の各光軸を被写体上の撮像位置
   に一致させるラインセンサカメラの光軸合わせ装置であ
   って、 前記ラインセンサカメラの所定位置に取り付け、且つ該
   カメラを設置すると、前記素子群の各光軸と被写体との
   交点を通る直線上の少なくとも２点に一致するスポット
   光を照射するスポット光照射手段を備えていることを特
   徴とするラインセンサカメラの光軸合わせ装置。
3. 【請求項３】ラインセンサカメラを設置する際に、一列
   に並んでいる撮像素子群の各光軸を被写体の撮像位置に
   一致させる光軸合わせ装置を備えたラインセンサカメラ
   であって、 前記光軸合わせ装置が、該ラインセンサカメラを設置す
   ると、前記素子群の各光軸と被写体との交点を通る直線
   上の少なくとも２点に一致するスポット光を照射するス
   ポット光照射手段を備えていることを特徴とするライン
   センサカメラ。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記光軸合わせ装置が、前記スポット光を被写体上に照
   射する際に、選択使用可能な反射鏡と共に、前記ライン
   センサカメラに内蔵されていることを特徴とするライン
   センサカメラ。