| 【発明の名称】 |
画像処理検査用照明装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】北藤 明博
【氏名】大塚 宏樹
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| 【要約】 |
【課題】被写体通過領域において、被写界深度を有し、平面物の他立体物の撮像面を平均的に照明し、また発熱による温度上昇が小さく正確に被検査物を検査することができる画像処理検査用照明装置を提供することを目的とする。
【解決手段】前面に透光板を有する画像処理用の照明装置本体１１の内部に、長焦点楕円形状の反射鏡１５を配置し、また反射鏡の一次焦点位置に線状の高圧放電ランプ１６を装着してある。また照明装置本体の一方の横側壁に冷却器１７を配置し、内部の高圧放電ランプを冷却し、さらに反射鏡の内面は拡散面に構成し、二次焦点位置を通過する被写体通過領域において被写界深度領域を有して構成してある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】前面に透光板を有する画像処理用の照明装置本体の内部に、長焦点楕円形状の反射鏡を配置し、また同反射鏡の一次焦点位置に線状の高圧放電ランプを配置してなる画像処理検査用照明装置において、照明装置本体の一方の横側壁に冷却器を配置し、同冷却器からの冷却風を照明装置本体の一方の横側壁に送り、他側の横側壁から排風して、反射鏡の一次焦点位置に配置した線状の高圧放電ランプを冷却し、また反射鏡の内面は拡散面に構成して、二次焦点位置を通過する被写体領域において、被写界深度領域を有することを特徴とする画像処理検査用照明装置。
【請求項２】被写界深度領域は、線状の高圧放電ランプと二次焦点位置の間で且つ基点を中心に照度差が１５％以内としたことを特徴とする請求項１記載の画像処理検査用照明装置。
【請求項３】透光板の中央付近に照射光の透過率を調整するフロスト処理を施したことを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の画像処理検査用照明装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理検査用照明装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、紙，フィルム，ゴム，繊維等の平面物、あるいはビン，缶，ペットボトル等の立体物の欠陥検査あるいは郵便物・配送品等の仕分けのために画像処理検査装置が使用されている。画像処理検査用照明装置としては、例えば図５に示すように、被検査物１を例えばコンベアー２で搬送しながら、被検査物に蛍光ランプ３の光を照射し、被検査物１の斜め上方に配置したセンサーカメラ４で被検査物１を撮像し、被検査物の欠陥を検査することが実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、被検査物の欠陥を正確に検査するには、被検査物に通常３，０００ルックス程度の光を照射する必要がある。しかし平面物と立体物では、照明装置までの距離が異なり、照度が変わり均一な検査をすることができない欠点がある。特に光源として蛍光ランプを用いた装置によると、被検査物と照明装置の距離が大きい場合は、光量不足となり正確な検査をすることができない欠点がある。またセンサーカメラ側への光路中に、凹凸レンズや偏光フィルター等の光路変換素子等が含まれる場合は、センサーカメラ側に光量が入りずらく、この場合は光量を増大する必要があるため、照射器の消費電力や発熱量が大きくなる欠点がある。
【０００４】本発明は上記の点に鑑み発明したものであって、被写体通過領域において、被写界深度領域を有し、立体物の撮像面を平均的に照明し、また発熱よる温度上昇は小さく正確に検査することができる画像処理検査用照明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】本発明は上記の課題を解決するために次の構成とする。請求項１に記載の発明は、前面に透光板を有する画像処理用の照明装置本体の内部に、長焦点楕円形状の反射鏡を配置し、また同反射鏡の一次焦点位置に線状の高圧放電ランプを配置してなる画像処理検査用照明装置に関する。また照明装置本体の一方の横側壁に冷却器を配置し、同冷却器からの冷却風を照明装置本体の一方の横側壁に送り、他側の横側壁から排風し、反射鏡の一次焦点位置に配置した線状の高圧放電ランプを冷却するように構成してある。また反射鏡の内面は拡散面に構成して、さらに二次焦点位置を通過する被写体領域において、被写界深度領域を有するように構成してある。
【０００６】請求項１に記載の発明によると、被写体通過領域において、被写界深度領域を有するので、立体物の撮像面を平均的に照明することができ、また発熱による温度上昇は小さく被検査物を正確に検査することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１における画像処理検査用照明装置において、被写界深度領域は、線状の高圧放電ランプと二次焦点位置の間で且つ基点を中心に照度差が１５％以内として構成してある。
【０００８】請求項２に記載の発明によると、被写界深度領域における照度差が小さく、平面物と立体物双方の撮像面を正確に検査することができる。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１と請求項２における画像処理検査用照明装置の透光板の中央付近に照射光の透過率を調整するフロスト処理を施して構成してある。
【００１０】請求項３に記載の発明によると、透光板により中央付近の光の透過率を制御し、被写界深度領域における照度差は小さく、平面物と立体物双方の撮像面を正確に検査することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明を図１乃至図４について説明する。図１及び図２において、１１は照明装置本体であって、例えば鋼板で箱形に構成してある。１２は照明装置本体１１の透光部に支持してなる透光板であって、例えば硬質ガラスで構成してある。また同透光板１２の中央付近には照射光の透過率を調整するフロスト処理を施して構成してある。このフロスト処理を施すことにより照射領域の照度分布の均一化を図ることができる。１３は照明装置本体１１の一方の横側壁に形成した送風口である。１４は照明装置本体１１の他方の横側壁に形成した排風口であって、送風口１３に対応する位置に形成してある。
【００１２】１５は照明装置本体１１の内部に支持してなる長焦点楕円形状の反射鏡であって、例えばアルミニウムで構成してある。また同反射鏡１５の反射鏡の内面は、拡散面に構成してある。反射鏡の内面の拡散率は７０％±２０％以内で構成してある。１６は反射鏡１５の一次焦点位置に位置して装着してなる線状の高圧放電ランプであって、例えば消費電力１５０ワットの高圧ナトリウムランプを用いて構成してある。１７は照明装置本体１１の送風口１３の外側に位置して配置してなる冷却器であって、ブロアーモータを用いて構成してある。同冷却器１７を配置すると、線状の高圧放電ランプが直接冷却されるので、温度上昇が小さく、照明装置を小型に構成することができる。
【００１３】また反射鏡の内面の拡散率を７０％±２０％以内に構成すると、長焦点楕円形状の反射鏡の二次焦点位置において、被写体領域において、被写界深度領域を形成することができる。つまり長焦点楕円形状の反射鏡は、全体的には二次焦点位置に反射光は集光するが、反射鏡の内面を拡散面に構成してあるので、反射光の一部が被写体が通過する範囲において拡散し、所定の高さ方向において、照度のバラツキが小さく、立体的な被検査物に対して所定量の反射光が照射される。また有効な被写界深度領域は、線状の高圧放電ランプと二次焦点位置の間で且つ図３における基点０を中心に照度差が１５％以内である。これは画像処理検査用装置の分野で通常使用されているＣＣＤカメラにより、有効に検査することができる範囲である。また基点０は線状の高圧放電ランプと二次焦点位置の間における最大照度点である。同画像処理検査用装置によると、有効な被写界深度領域は拡大し、平面物の他、ビン，缶，ペットボトル等の被検査物２２を正確に検査することができる。
【００１４】次に上記した画像処理検査用照明装置の使用例を図３について説明する。
■照明装置本体１１の大きさは、例えば縦２００ｍｍ，横１２０ｍｍ、高さ７０ｍｍに構成し、反射鏡は長さ１５０ｍｍ、高さ５０ｍｍの長焦点楕円形状で、拡散反射率７０％のものを用いて構成してある。また線状の高圧放電ランプは、１５０ワットの高圧ナトリウムランプを用いて構成してある。同線状の高圧放電ランプの長さは５０ｍｍである。このように構成した照明装置を図３に示すように、被検査物の斜め上方の対称位置に一対配置する。
■そして、反射鏡の二次焦点位置を含む被写体通過領域内に高さＡ，Ｂ，Ｃの異なる搬送物２２を被検査物として、配置して構成してある。また線状の高圧放電ランプから被検査物の基点０までの距離は２５０ｍｍ、線状の高圧放電ランプから被検査物の上面までの距離はＡ面からＣ面までの高さで異なり、実施例では２２０乃至２８０ｍｍまでとなっている。
■同条件に基づき検査すると、被検査物が位置する被写界深度領域における照度変化を表わすと図４に示すとおりとなる。つまり基点０点を含むＢ面での最高照度を１００％（１２５，０００ルックス）とした場合、被写界深度±５０ｍｍのＡＣ面での照度は、８８％（１１０，０００ルックス）となる。このように、被写界深度領域における照度差が１５％以内であると画像処理検査用装置の分野で通常使用されているＣＣＤカメラ感度の補正範囲となり、正確に検査することができる。またカメラの位置は使用するカメラの性能、撮像エリア等の条件により設定され調整される。
■またセンサーカメラが被検査物の異常を感知すると、選別工程において、良品と不良品を選別することとなる。
■また上記した冷却器を設けて線状の高圧放電ランプを冷却すると、ランプシール部の温度上昇は１８０ｄｅｇ以下であるが、同じ条件で冷却器を設けないで線状の高圧放電ランプを点灯すると、同部の温度上昇は２４０ｄｅｇ以上となる。一般に温度上昇が２００ｄｅｇ以上と大きい場合、シール部モリブ箔の酸化を招き、ランプが短寿命となり使用することができないことが確認されている。
【００１５】
【発明の効果】上記した請求項１に記載の発明によると、被写体通過領域において、被写界深度領域を有することとなり、平面物のほか立体物をも正確に検査することができ、また発熱による温度上昇を低減でき装置の小型化も図ることができる特別な効果がある。
【００１６】上記した請求項２に記載の発明によると、被写界深度領域における照度差が小さく、平面物と立体物双方の撮像面を正確に検査することができる特別な効果がある。
【００１７】上記した請求項３に記載の発明によると、透光板により光の透過率を制御し、被写界深度領域における照度差を小さくすることができ、平面物と立体物を正確に検査することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】００００００１９２
【氏名又は名称】岩崎電気株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年２月２６日（１９９９．２．２６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２５１５１９（Ｐ２０００−２５１５１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月１４日（２０００．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−５０２２２ |
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