(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に配置されるカメラ組立体と、
前記筐体内に配置され、前記カメラ組立体を支持する内部シャーシと、を備え、
前記筐体は、上面または側面のいずれか一方に、前記カメラ組立体の一部を露出させる開口部を含み、
前記内部シャーシと前記カメラ組立体との間には、前記筐体の前記開口部が設けられる位置に合わせて、前記カメラ組立体を前記筐体の前記上面に向けて支持する状態と、前記カメラ組立体を前記筐体の前記側面に向けて支持する状態との選択が可能なカメラ支持構造が設けられる、撮像装置。
【請求項２】
前記筐体は、前記撮像装置の組立て時に、前記カメラ組立体を前記筐体の前記上面に向けて支持する状態に対応する第１の筐体、および、前記カメラ組立体を前記筐体の前記側面に向けて支持する状態に対応する第２の筐体から選択される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記カメラ支持構造は、
前記カメラ組立体の側面または前記内部シャーシのいずれか一方に設けられる係合突起部と、
前記カメラ組立体の側面または前記内部シャーシのいずれか他方に設けられ、前記係合突起部が係合する係合支持部と、を有し、
前記カメラ組立体を前記筐体の前記上面に向けて支持する状態、および、前記カメラ組立体を前記筐体の前記側面に向けて支持する状態のいずれの状態であっても、前記係合突起部および前記係合支持部が用いられる、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記係合突起部は、前記カメラ組立体の第１の側面に形成される２つの第１の突起、および、前記第１の側面と平行な第２の側面に形成される２つの第２の突起を有し、
前記係合支持部は、第１の支持壁および前記第１の支持壁と平行な第２の支持壁を有し、
前記第１の支持壁は、前記第１の支持壁の上端に形成される２つの第１の切り欠き部を有し、
前記第２の支持壁は、前記第２の支持壁の上端に形成される２つの第２の切り欠き部を有し、
前記２つの第１の突起は、それぞれ、前記２つの第１の切り欠き部と係合し、
前記２つの第２の突起は、それぞれ、前記２つの第２の切り欠き部と係合する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記２つの第１の突起を結ぶ直線の延びる方向と前記筐体の前記上面に垂直な方向とのなす角度は４５度であり、
前記２つの第２の突起を結ぶ直線の延びる方向と前記筐体の上面に垂直な方向とのなす角度は４５度であり、
前記２つの第１の切り欠き部を結ぶ直線の延びる方向と前記筐体の上面に垂直な方向とのなす角度は４５度であり、
前記２つの第１の切り欠き部を結ぶ直線の延びる方向と前記筐体の上面に垂直な方向との角度は４５度であり、
前記２つの第１の突起が、それぞれ、前記２つの第１の切り欠き部と係合し、前記２つの第２の突起が、それぞれ、前記２つの第２の切り欠き部と係合することによって、前記カメラ組立体が前記筐体の側面に向けて支持され、
前記２つの第１の突起が、それぞれ、前記２つの第２の切り欠き部と係合され、前記２つの第２の突起が、それぞれ、前記２つの第１の切り欠き部と係合されることによって、前記カメラ組立体が前記筐体の上面に向けて支持される、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記係合突起部は、前記カメラ組立体の第１の側面に形成される２つの第１の突起、および、前記第１の側面と平行な第２の側面に形成される２つの第２の突起を有し、
前記係合支持部は、第１の支持壁および前記第１の支持壁と平行な第２の支持壁を有し、
前記第１の支持壁は、前記第１の支持壁の上端に形成される第１の孔部を有し、
前記第２の支持壁は、前記第２の支持壁の上端に形成される第２の孔部を有し、
前記２つの第１の突起の一方が前記第１の孔部と係合し、前記２つの第２の突起の一方が前記第２の孔部と係合することによって、前記カメラ組立体が前記筐体の側面に向けて支持され、
前記２つの第１の突起の他方が、前記第２の孔部と係合され、前記２つの第２の突起の他方が、前記第１の孔部と係合されることによって、前記カメラ組立体が前記筐体の上面に向けて支持される、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記筐体は、前記上面に垂直な方向を長軸とした直方体である、請求項１から６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記カメラ組立体は、前記筐体に固定可能であって、前記撮像装置の組立て時に前記内部シャーシによって仮保持される、請求項１から６のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関するものであって、特に、検査対象物へと光を照射し、当該検査対象物からの反射光に基づいて画像を取得するための撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＦＡ（Factory  Automation）分野などにおいては、各種の画像処理技術が利用されている。たとえば、米国特許出願公開第２００６／０１０３７５５号明細書（特許文献１）に開示される視覚センサ装置は、電子部品などの小型の対象物から自動車などの大型の対象物といった幅広い対象物をターゲットとする検査装置である。このような視覚センサでは、たとえば、対象物を撮像して得られた画像データに対して画像認識処理をすることで、当該対象物が良品／不良品が判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１０３７５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された視覚センサは、略直方体形状の筐体を有し、撮像用の窓が設けられた略長方形状の側面を前面、その反対側を後面とすると、前面と後面とが分かれるように筐体が２つに分離する構造となっている。このため、筐体を分離したときの筐体の開口部が大きくなり、内部に部品を組み込む作業がしやすくなる一方、筐体接合部の長さが長くなるため、筐体の密閉性を高めることが困難である。
【０００５】
また、視覚センサは、既存の組み立てラインなどに取付けられることが多い。周囲の装置などによって、視覚センサの取付けスペースや取付け方向が、制限を受ける場合がある。そのため、視覚センサの筐体の形状、または、筐体における撮影方向などが選択できることが好ましい。しかしながら、筐体の形状、または、撮影方向のバリエーションの増加は、製造されるべき部品点数の増加を招き、製造コストの増加を招くことになる。
【０００６】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、その目的は、筐体の防塵・防水性を維持しつつ、筐体形状または撮影方向のバリエーションに伴う製造されるべき部品点数の増加を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある局面に係る撮像装置は、筐体と、筐体内に配置されるカメラ組立体と、筐体内に配置され、カメラ組立体を支持する内部シャーシと、を備える。筐体は、上面または側面のいずれか一方に、カメラ組立体の一部を露出させる開口部を含む。内部シャーシとカメラ組立体との間には、筐体の開口部が設けられる位置に合わせて、カメラ組立体を筐体の上面に向けて支持する状態と、カメラ組立体を筐体の側面に向けて支持する状態との選択が可能なカメラ支持構造が設けられる。
【０００８】
好ましくは、カメラ支持構造は、カメラ組立体の側面または内部シャーシのいずれか一方に設けられる係合突起部と、カメラ組立体の側面または内部シャーシのいずれか他方に設けられ、係合突起部が係合する係合支持部と、を有する。カメラ組立体を筐体の上面に向けて支持する状態、および、カメラ組立体を筐体の側面に向けて支持する状態のいずれの状態であっても、係合突起部および係合支持部が用いられる。
【０００９】
好ましくは、係合突起部は、カメラ組立体の第１の側面に形成される２つの第１の突起、および、第１の側面と平行な第２の側面に形成される２つの第２の突起を有する。係合支持部は、第１の支持壁および第１の支持壁と平行な第２の支持壁を有する。第１の支持壁は、第１の支持壁の上端に形成される２つの第１の切り欠き部を有する。第２の支持壁は、第２の支持壁の上端に形成される２つの第２の切り欠き部を有する。２つの第１の突起は、それぞれ、２つの第１の切り欠き部と係合する。２つの第２の突起は、それぞれ、２つの第２の切り欠き部と係合する。
【００１０】
好ましくは、２つの第１の突起を結ぶ直線の延びる方向と筐体の上面に垂直な方向とのなす角度は４５度である。２つの第２の突起を結ぶ直線の延びる方向と筐体の上面に垂直な方向とのなす角度は４５度である。２つの第１の切り欠き部を結ぶ直線の延びる方向と筐体の上面に垂直な方向とのなす角度は４５度である。２つの第１の切り欠き部を結ぶ直線の延びる方向と筐体の上面に垂直な方向との角度は４５度である。２つの第１の突起が、それぞれ、２つの第１の切り欠き部と係合し、２つの第２の突起が、それぞれ、２つの第２の切り欠き部と係合することによって、カメラ組立体が筐体の側面に向けて支持される。２つの第１の突起が、それぞれ、２つの第２の切り欠き部と係合され、２つの第２の突起が、それぞれ、２つの第１の切り欠き部と係合されることによって、カメラが筐体の上面に向けて支持される。
【００１１】
好ましくは、係合突起部は、カメラ組立体の第１の側面に形成される２つの第１の突起、および、第１の側面と平行な第２の側面に形成される２つの第２の突起を有する。係合支持部は、第１の支持壁および第１の支持壁と平行な第２の支持壁を有する。第１の支持壁は、第１の支持壁の上端に形成される第１の孔部を有する。第２の支持壁は、第２の支持壁の上端に形成される第２の孔部を有する。２つの第１の突起の一方が第１孔部と係合し、２つの第２の突起の一方が第２の孔部と係合することによって、カメラ組立体が筐体の側面に向けて支持される。２つの第１の突起の他方が、第２の孔部と係合され、２つの第２の突起の他方が、第１の孔部と係合されることによって、カメラ組立体が筐体の上面に向けて支持される。
【００１２】
好ましくは、筐体は、上面に垂直な方向を長軸とした直方体である。
好ましくは、カメラ組立体は、筐体に固定可能であって、撮像装置の組立て時に内部シャーシによって仮保持される。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によって、筐体形状または撮影方向のバリエーションを増やしつつ、製造されるべき部品点数の増加を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態に係る画像処理装置を含む視覚センサシステムの全体構成を示す概略図である。
【図２】画像処理装置と表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像処理装置の内部の斜視図である。
【図４】画像処理装置の撮像部周辺の分解斜視図である。
【図５】撮像部の調整機構の斜視図である。
【図６】実施の形態１に係るサイドビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す右側面図と正面図と左側面図と背面図である。
【図７】サイドビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す前方斜視図と後方斜視図である。
【図８】サイドビュータイプの画像処理装置に係る内部シャーシのサイドビュー用筐体への取付構造を示す右側面図と正面図と左側面図と背面図である。
【図９】サイドビュータイプの画像処理装置に係る内部シャーシのサイドビュー用筐体への取付構造を示す前方斜視図と後方斜視図である。
【図１０】フロントビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す右側面図と正面図と左側面図と背面図である。
【図１１】フロントビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す前方斜視図と後方斜視図である。
【図１２】フロントビュータイプの画像処理装置に係る内部シャーシのフロントビュー用筐体への取付構造を示す右側面図と、正面図と、左側面図と、背面図である。
【図１３】フロントビュータイプの画像処理装置に係る内部シャーシのフロントビュー用筐体への取付構造を示す前方斜視図と後方斜視図である。
【図１４】画像処理装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態２に係るサイドビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す前方斜視図である。
【図１６】実施の形態２に係るサイドビュータイプの画像処理装置に係る撮像部の内部シャーシへの取付構造を示す右側面図と正面図と左側面図と背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１６】
［実施の形態１］
＜Ａ．システム構成＞
以下では、撮像装置の一例として、画像を処理するためのコントローラ部を含む画像処理装置について説明する。ただし、撮像装置は、後述するようなコントローラ部を含む画像処理装置に限定されるものではない。また、撮像装置は、後述するような視覚センサシステムに利用されるものに限定されるものでもない。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置１００を含む視覚センサシステム１の全体構成を示す概略図である。以下では、先に、筐体１０１の側方を撮影することができるタイプ（サイドビュータイプ）の画像処理装置１００についての説明を行う。ただし、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、筐体１０１の側方を撮影することができるタイプ（図６〜図９に示すサイドビュータイプ）と、後述するような、筐体１０１の上方を撮影することができるタイプ（図１０〜図１３に示すフロントビュータイプ）とを含むものである。
【００１８】
図１を参照して、本実施の形態に係る視覚センサシステム１においては、画像処理装置１００と表示装置２００とが、ＬＡＮ（Local  Area  Network）ケーブル３０１によって接続可能である。より詳細には、画像処理装置１００には、コネクタ３１１を介してＬＡＮケーブル３０１の一端が装着可能である。表示装置２００には、コネクタ３１２を介してＬＡＮケーブル３０１の他端が装着可能である。
【００１９】
ＬＡＮケーブル３０１と図示しないハブとを介して、１つの表示装置２００に複数の画像処理装置１００が接続されてもよい。そして、ユーザは、表示装置２００を介して、複数の画像処理装置１００を制御することができる。表示装置２００は、複数の画像処理装置１００からの画像処理結果を表示することができる。
【００２０】
また、画像処理装置１００とＰＬＣ（Programmable  Logic  Controller）４００とが、ＩＯケーブル３０２によって接続可能である。より詳細には、画像処理装置１００には、コネクタ３１３を介してＩＯケーブル３０２の一端が装着可能である。ＰＬＣ４００には、ＩＯケーブル３０２の他端が接続される。なお、ＰＬＣ４００は、他の装置からの信号を受信したり、当該他の装置に信号を送信したりすることによって、視覚センサシステム１全体を制御することができる。なお、画像処理装置１００とＰＬＣ４００とは、ＬＡＮケーブル３０１と図示しないハブとを介して接続されてもよい。
【００２１】
また、ＩＯケーブル３０２を介して、画像処理装置１００に外部の電源から電力が供給される。
【００２２】
視覚センサシステム１は、たとえば、生産ラインなどに組み込まれる。視覚センサシステム１は、検査対象（図２における「ワーク５００」）を撮像することによって得られる画像に基づいて、文字の認識やキズの検査といった処理（以下、「計測処理」とも称す。）を実行する。
【００２３】
一例として、本実施の形態においては、ワーク５００は、図示しないベルトコンベヤなどの搬送機構によって所定方向に搬送される。画像処理装置１００は、搬送経路に対して固定した位置に配置されている。画像処理装置１００は、搬送されるワーク５００を複数回撮像する。画像処理装置１００によって得られた複数の画像データは、表示装置２００へと伝送される。
【００２４】
なお、本明細書において「撮像」とは、基本的には、画像処理装置１００の撮像部１３０が、視野内の被写体からの光を受けて、それを示す画像（画像信号や画像データ）を出力する処理を意味する。但し、撮像部１３０が視野内の被写体を示す画像を所定周期で繰り返し生成している場合には、撮像部１３０が生成する画像のうちの、特定の画像を記憶部に格納する処理を意味する。すなわち、ある観点から見れば、「撮像」とは、ある意図されたタイミングにおいて、撮像部１３０が視野内の被写体の内容を示す画像を取得して計測処理可能な状態にすることを意味する。
【００２５】
ワーク５００が撮像部１３０の視野内に到達したことは、搬送機構の両端に配置された図示しない検出センサなどによって検出される。検出センサからの信号（以下「トリガ信号」とも称す。）は、ＰＬＣ４００へと送信される。ＰＬＣ４００は、トリガ信号に基づいて、画像処理装置１００にワーク５００の撮影処理を行わせる。
【００２６】
＜Ｂ．画像処理装置１００と表示装置２００の構成＞
次に、画像処理装置１００と表示装置２００の構成について説明する。図２は、画像処理装置１００と表示装置２００の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図２を参照して、まず、画像処理装置１００の構成について説明する。画像処理装置１００は、照明部１１０と、コントローラ部１２０と、カメラ組立体としての撮像部１３０とを含む。
【００２８】
照明部１１０は、ワーク５００に光を照射するためのものである。すなわち、照明部１１０は、撮像部１３０の撮像範囲に光を照射するためのものである。照明部１１０は、後述する照明基板１１４（図３および図４を参照。）上に設けられる複数の照明制御ユニット１１１を含む。本実施の形態においては、照明基板１１４上に８つの照明制御ユニット１１１が配置されている。照明制御ユニット１１１の各々は、照明レンズ１１２と、ＬＥＤ１１３とを含む。たとえば、照明制御ユニット１１１は、コントローラ部１２０からの命令に基づいて、光を照射する。
【００２９】
コントローラ部１２０は、画像処理装置１００を制御するためのものである。すなわち、コントローラ部１２０は、照明部１１０および撮像部１３０を制御する。コントローラ部１２０は、撮像部１３０からの画像信号に基づいて画像処理を行う。コントローラ部１２０は、画像処理装置１００の外部とデータを送受信したりする。たとえば、コントローラ部１２０は、ＬＡＮケーブル３０１を介して、ＰＬＣ４００から命令を受信したり、画像処理後の画像データ（静止画像データや動画像データなど。）を表示装置２００に送信したりする。
【００３０】
より詳細には、コントローラ部１２０は、センサ制御ユニット１２１と、センサデータ受信ユニット１２２と、表示灯制御ユニット１２３と、計測処理ユニット１２４と、入出力制御ユニット１２５と、外部機器通信ユニット１２６と、入出力ユニット１２７と、電源ユニット１２９とを含む。
【００３１】
センサ制御ユニット１２１は、照明部１１０の複数の照明制御ユニット１１１と、撮像部１３０の撮像素子１３２と、コントローラ部１２０の表示灯制御ユニット１２３とに指令を送ることによって、それらを制御する。センサ制御ユニット１２１は、計測処理ユニット１２４からの信号に基づいて、上記の制御を行ってもよい。
【００３２】
センサデータ受信ユニット１２２は、撮像素子１３２からの信号（画像信号）を受信して、当該画像信号を計測処理ユニット１２４に送信する。
【００３３】
表示灯制御ユニット１２３は、センサ制御ユニット１２１からの光信号を受信して、図示しない表示灯を点灯させたり消灯させたりする。
【００３４】
計測処理ユニット１２４は、センサデータ受信ユニット１２２からの画像信号に基づいて、画像処理を行う。計測処理ユニット１２４は、画像処理後の画像データを入出力制御ユニット１２５に送る。計測処理ユニット１２４は、入出力制御ユニット１２５を介して表示装置２００などから命令を受信する。計測処理ユニット１２４は、入出力制御ユニット１２５からの命令をセンサ制御ユニット１２１に伝達する。
【００３５】
入出力制御ユニット１２５は、外部機器通信ユニット１２６とＬＡＮケーブル３０１とを介して、表示装置２００にデータを送受信する。逆に、表示装置２００からの命令を受け付ける。入出力制御ユニット１２５は、他の入出力ユニット１２７を介して、プリンタや無線機器などの他の外部機器とデータを送受信する。
【００３６】
上記のようなコントローラ部１２０を構成する各ユニットは、図示しない制御基板上に配置される部材によって実現される。
【００３７】
コントローラ部１２０（または制御基板）には、演算処理部であるＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１５０と、記憶部（メモリ１４９）としての不揮発メモリおよび揮発メモリと、各種のインターフェイスと、データリーダ／ライタとが配置される。これらの各部は、バスを介して、互いにデータ通信可能に接続される。ＣＰＵ１５０は、不揮発メモリに格納されたプログラム（コード）を揮発メモリに展開し、これらを所定順序で実行する。このように、ＣＰＵ１５０は、各種の演算を実行することによって、上述の各ユニットを実現する。
【００３８】
揮発メモリは、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic  Random  Access  Memory）などである。揮発メモリは、不揮発メモリから読み出されたプログラムに加えて、撮像部１３０によって取得された画像データや、画像データの処理結果を示すデータ、およびワークデータなどを保持する。
【００３９】
また、不揮発メモリは、磁気記憶装置であり得る。不揮発メモリは、ＣＰＵ１５０で実行されるプログラムに加えて、パターンサーチにおいて基準となる画像データ（以下「モデル画像」とも称す。）を記憶する。さらに、不揮発メモリには、各種設定値などが格納されてもよい。
【００４０】
このように、コントローラ部１２０のセンサ制御ユニット１２１と、センサデータ受信ユニット１２２と、表示灯制御ユニット１２３と、計測処理ユニット１２４と、入出力制御ユニット１２５と、外部機器通信ユニット１２６と、入出力ユニット１２７の全部または一部が、ＣＰＵ１５０がプログラムを実行することによって実現される機能ブロックであり得る。ただし、上記の機能ブロックの全部または一部が、ハードウェアによって実現されてもよい。
【００４１】
換言すれば、コントローラ部１２０は、予めインストールされたプログラムを実行することによって、後述するような各種機能を提供するためのコンピュータである。コントローラ部１２０には、本実施の形態に係る機能を提供するためのアプリケーションに加えて、コンピュータの基本的な機能を提供するためのＯＳ（Operating  System）がインストールされていてもよい。
【００４２】
この場合には、本実施の形態に係るプログラムは、ＯＳの一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。すなわち、本実施の形態に係るプログラム自体は、上記のようなモジュールを含んでおらず、ＯＳと協働して処理が実行される。本実施の形態に係るプログラムとしては、このようなモジュールのうちの一部を含まない形態であってもよい。さらに、本実施の形態に係るプログラムは、その他のアプリケーションプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。
【００４３】
なお、プログラムの実行により提供される機能の一部もしくは全部を、すなわち機能ブロックのいずれかまたは全部を専用のハードウェア回路によって実現してもよい。
【００４４】
撮像部１３０は、照明部１１０が照射した光の反射光を受けて、画像信号を出力するものである。撮像部１３０は、一例として、撮像レンズ１３１などの光学系に加えて、ＣＣＤ（Coupled  Charged  Device）やＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）センサといった、複数の画素に区画された撮像素子１３２を含む。
【００４５】
次に、表示装置２００の構成について説明する。表示装置２００は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）２０１と、ＬＣＤ制御部２０２と、表示画像制御部２０３と、画像制御部２０４と、画像保存部２０５と、フィールドバス制御部２０６と、通信部２０７、２０８、２０９と、操作部２１０と、電源部２１１とを含む。なお、通信部２０７、２０８、２０９は、イーサネット（登録商標）を利用した通信に対応している。
【００４６】
ＬＣＤ２０１は、ＬＣＤ制御部２０２からの信号に基づいて、画像処理装置１００からの画像を表示する。ＬＣＤ制御部２０２は、表示画像制御部２０３からの命令に基づいて、ＬＣＤ２０１の表示処理を制御する。
【００４７】
操作部２１０は、表示装置２００の筐体の外側に設けられたスイッチや、ＬＣＤ２０１の表面を覆う図示しないタブレットなどによって実現される。なお、ＬＣＤ２０１とタブレットは、タッチパネルを構成する。ユーザは、スイッチやタッチパネルを介して、表示装置２００に命令を入力する。
【００４８】
表示画像制御部２０３は、操作部２１０からの命令に基づいて、または画像制御部２０４からの画像に基づいて、ＬＣＤ制御部２０２に表示命令を送る。表示画像制御部２０３は、通信部２０８、２０９を介して、または直接的に、画像制御部２０４とデータをやり取りする。たとえば、表示画像制御部２０３は、画像制御部２０４からの画像を、ＬＣＤ２０１に表示させる。
【００４９】
画像制御部２０４は、画像処理装置１００から受信した画像を画像保存部２０５に格納する。画像制御部２０４は、画像保存部２０５に格納されている画像を表示画像制御部２０３に送信する。
【００５０】
フィールドバス制御部２０６は、通信部２０７を介して画像処理装置１００から受信した画像を画像制御部２０４に受け渡す。逆に、操作部２１０を介して入力された画像処理装置１００に対する命令を、通信部２０７を介して画像処理装置１００へと送信する。
【００５１】
＜Ｃ．画像処理装置１００のハードウェア構成＞
次に、画像処理装置１００のハードウェア構成について説明する。図３は、画像処理装置１００の内部の斜視図である。図４は、画像処理装置１００の撮像部１３０周辺の分解斜視図である。図５は、撮像部１３０の調整機構の斜視図である。
【００５２】
図１、図３、図４、図５を参照して、筐体１０１の上面および底面は、一辺が約４０ｍｍの略正方形である。筐体１０１の高さは、約８０ｍｍである。本実施の形態に係る筐体は、略正四角柱である。
【００５３】
また、筐体１０１の上部の側面には、略正方形の開口部１０１Ｘが形成される。筐体１０１の底面には、略正方形の開口部１０１Ｙが形成される。以下では、開口部１０１Ｘが形成される側面を、前面ともいう。前面と反対の筐体１０１の側面を、後面ともいう。また、筐体１０１の内部から見て、前面側を前方、後面側を後方、上面側を上方、底面側を下方という。
【００５４】
さらに、前後方向をＸ軸方向とし、前方向をプラス方向、後方向をマイナス方向とする。上下方向をＹ軸方向とし、上方向をプラス方向、下方向をマイナス方向という。そして、Ｘ軸方向およびＹ軸方向によって張られる面に垂直な方向をＺ軸方向という。Ｘ軸のマイナス方向からプラス方向を見た場合の右方向を「右方向」とし、左方向を「左方向」という。
【００５５】
画像処理装置１００は、筐体１０１の内部の前上部に照明部１１０が配置され、後上部に撮像部１３０が配置され、下部にコントローラ部１２０が配置される。
【００５６】
撮像部１３０は、前述の撮像レンズ１３１および撮像素子１３２に加えて、レンズホルダ１３４と、レンズガイド１６１と、レンズスライダ１６２と、調整ネジ１６３と、Ｏリング１６４と、六角ナット１６５と、撮像素子１３２が搭載される撮像基板１３３とを、主な構成として含む。
【００５７】
窓部材１１８は、窓枠と、撮像部１３０へ入射される光を透過する透明保護プレートを含む。窓部材１１８は、筐体１０１の窓に取付けられる。透明保護プレートは、窓枠の内側に嵌め合わされる。透明保護プレートは、たとえば、アクリル板で構成されるが、これに限定されず、透明で工業用途に絶え得る強度があれば、他の材質、たとえば、強化ガラスであってもよい。
【００５８】
窓部材１１８は、筐体１０１の前面の開口部１０１Ｘを塞ぐように、接着シート１１９によって筐体１０１の開口部１０１Ｘに接着されて取付けられる。この接着シート１１９が、筐体１０１の開口部１０１Ｘと窓部材１１８との間を防水および防塵するための防水構造を形成する。しかし、これに限定されず、防水構造は、他の構造、たとえば、窓部材１１８と筐体１０１との間にゴムなどのパッキン部材を挟み込んでネジで窓部材１１８と筐体１０１が締結されるような構造であってもよい。
【００５９】
照明部１１０は、窓部材１１８の後方に配置される。照明部１１１０は、放熱シート１１７を挟んで、筐体１０１にネジで取付けられる。放熱シート１１７を挟むことによって、照明部１１０のＬＥＤ１１３によって発生された熱が、照明基板１１４の銅箔パターンおよび放熱シート１１７を介して、筐体１０１の側に伝わり易くなる。これにより、画像処理装置１００の外部に効率良く放熱することができる。
【００６０】
照明基板１１４の前面には、マトリクス状に複数のＬＥＤ１１３が配置される。ＬＥＤ１１３の各々は、照明レンズ１１２によって覆われる。照明基板１１４上には、撮像レンズ１３１が貫通するための略中心部に形成された穴の周囲に８組分の、ＬＥＤ１１３と照明レンズ１１２とのセット（前述の照明制御ユニット１１１）が配置される。照明基板１１４は、下部のコントローラ部１２０のための制御基板とコネクタケーブルで接続される。
【００６１】
撮像レンズ１３１は、筒状である。当該筒の内部に、筒の中心線を光軸とするレンズが配置される。当該レンズは、撮像素子１３２との距離であるバックフォーカス（ＢＦ）に応じて撮像素子１３２に入射される撮像対象の範囲（視野、撮像範囲）が変化するものである。撮像レンズ１３１は、外部から窓部材１１８を介して入射された光を撮像素子１３２に導く。撮像レンズ１３１には、光が入射する側と反対側の筒の外周に雄ネジが形成される。
【００６２】
撮像レンズ１３１の光軸は、窓部材１１８の略中心を通り、撮像素子１３２の撮像面の略中心を通る。つまり、撮像レンズ１３１の光軸はＸ軸方向である。また、撮像レンズ１３１は、照明部１１０の照明基板１１４の略中心部に形成された穴を貫通するように、配置される。
【００６３】
レンズガイド１６１は、レンズホルダ１３４が撮像レンズ１３１の光軸の方向、つまりＸ軸方向に沿って移動可能なように案内するとともに、レンズスライダ１６２が上下方向、つまりＹ軸方向に沿って移動可能なように案内する。レンズガイド１６１は、筐体１０１に構成されたブラケットに、２つのネジ１６８で締結される。これによって、レンズガイド１６１は、筐体１０１に対して固定される。
【００６４】
調整ネジ１６３は、頭部にプラスドライバを掛けて調整ネジ１６３を回転させるための十字穴が形成され、軸に雄ネジが形成される。筐体１０１の上面には、調整ネジ１６３の頭部が収まるようなザグリとともに、調整ネジ１６３の軸が貫通する穴が形成される。調整ネジ１６３は、軸が穴に貫通し、頭部がザグリに収まり、軸の方向がＹ軸方向のマイナス方向となるように取付けられる。これにより、調整ネジ１６３の頭部は上面から出っ張らないが、工具は掛けてネジを回すことは可能に露出することととなる。
【００６５】
なお、調整ネジ１６３の工具を掛ける穴または溝は、プラスのドライバ用の十字穴に限定されず、他の形状であってもよく、たとえば、マイナスドライバ用のすりわりであってもよいし、プラスとマイナスの両方のドライバで扱えるプラスマイナス穴であってもよいし、六角レンチ用の六角穴であってもよい。
【００６６】
調整ネジ１６３は、調整ネジホルダ１６６が調整ネジ１６３が回転可能なように首部を保持した状態でネジ１６７で筐体１０１に固定されることによって、軸方向の動きが拘束されるように筐体１０１に取付けられる。これによって、調整ネジ１６３は、筐体１０１に対してネジの回転方向に回転可能であるが、Ｙ軸方向の動きは拘束される。
【００６７】
調整ネジ１６３の頭部と筐体１０１のザグリの部分との間隙には、外部からネジの貫通穴を介して水および塵が入らないように、防水および防塵のためのＯリング１６４が取付けられる。Ｏリング１６４は、調整ネジ１６３に対してＹ軸方向には動かないように取付けられる。
【００６８】
Ｏリング１６４がＹ軸方向に動く場合は、ザグリの壁面または調整ネジ１６３の軸に付着した水または塵を掻き取ったり巻き込んだりして内部に侵入させてしまう可能性が高くなる。しかし、本実施の形態においては、Ｏリング１６４は、調整ネジ１６３および筐体１０１に対して回転方向には相対的に動くが、Ｙ軸方向には動きが拘束されるので、壁面または軸に付着した水または塵を掻き取ったり巻き込んだりして内部に浸入させてしまうことを防止することができる。
【００６９】
レンズスライダ１６２は、レンズガイド１６１およびレンズホルダ１３４を取囲むようなフレーム構造である。フレーム構造は、対称形状の左右の縦フレームおよび２つの縦フレームを接続する上下の横フレームで構成される。レンズスライダ１６２は、Ｚ軸プラス方向側の縦フレームの外側に、調整ネジ１６３の雄ネジと螺合される雌ネジ部を含む。
【００７０】
レンズスライダ１６２は、レンズガイド１６１によって、Ｙ軸方向に沿って移動可能なように案内される。そして、調整ネジ１６３は、Ｙ軸方向だけに動きが拘束される。このため、調整ネジ１６３が右回り、つまり締まる方向に回転させられると、レンズスライダ１６２は、筐体１０１に対して、調整ネジ１６３の頭部に近付く方向、つまりＹ軸のプラス方向に動く。一方、調整ネジ１６３が左回り、つまり緩まる方向に回転させられると、レンズスライダ１６２は、筐体１０１に対して、調整ネジ１６３の頭部から離れる方向、つまりＹ軸のマイナス方向に動く。
【００７１】
調整ネジ１６３のレンズスライダ１６２との螺合部よりも先端側には、２つの六角ナット１６５がダブルナットとして取付けられる。これにより、簡単な構造で、レンズスライダ１６２の移動範囲を制限することができる。なお、レンズスライダ１６２の移動範囲を制限する構造は、これに限定されず、調整ネジ１６３の先端部に溝を切って、その溝にＥリングを取付ける構造であってもよい。
【００７２】
また、調整ネジ１６３の六角ナット１６５が螺合される箇所のネジの呼び径（たとえば、Ｍ２）は、レンズスライダ１６２との螺合部のネジの呼び径（たとえば、Ｍ３）よりも小さくされる。これにより、呼び径が小さくされない場合と比較して、レンズスライダ１６２または筐体１０１など画像処理装置１００の他の部分と、六角ナット１６５との隙間を大きくすることができるので、六角ナット１６５を回すときの作業性を向上させることができる。
【００７３】
レンズスライダ１６２の縦フレームは、側面視において（図４のＸ軸方向から見て）、アルファベットの「Ｚ」の文字形状に似た形状である。レンズスライダ１６２は、「Ｚ」の文字の斜め部分に似た帯状傾斜部１６２１を含む。この帯状傾斜部１６２１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向が含まれる面に含まれるＸ軸方向およびＹ軸方向と異なる方向（以下、「スライド方向」という）に延びる。スライド方向とＸ軸とＹ軸とを含む面をスライド平面という。
【００７４】
レンズホルダ１３４は、その大部分が中空円筒状である。当該中空円筒の内部には、中空円筒の長さ方向の全長に亘って、撮像レンズ１３１に形成された雄ネジが螺合される雌ネジが形成される。なお、ここでは、全長に亘って雌ネジが形成されるが、これに限定されず、雄ネジと螺合される部分のみ雌ネジが形成されるようにしてもよい。
【００７５】
レンズホルダ１３４およびレンズガイド１６１は、それぞれが摺動可能な面を有する。レンズホルダ１３４およびレンズガイド１６１は、その面に沿って、相対的に摺動する。レンズホルダ１３４は、Ｘ軸周りには回転しないようにするとともにＸ軸方向にのみ摺動可能とするための突起を、中空円筒の重心付近を通るＹ軸と平行な線と外周面とが交差する点の辺りに有する。レンズガイド１６１には、このレンズホルダ１３４の突起と係合する係合溝が設けられる。
【００７６】
しかし、このような構造に限定されず、レンズホルダ１３４が、Ｘ軸周りに回転しないように、レンズガイド１６１内を、Ｘ軸方向に沿って案内されるものであれば他の構造であっても良い。たとえば、レンズホルダ１３４の外面が円筒状でなく、他の形状、たとえば、正方形の角部を丸くした断面を有する柱状などであってもよい。このように円以外の断面形状の柱状とすることによって、軸方向に摺動するときに軸周りには回転しないようにすることができる。
【００７７】
レンズホルダ１３４の外周面でレンズガイド１６１と摺動しない部分、ここでは、中空円筒の重心付近を通るＺ軸と平行な線と外周面とが交差する点の辺りの部分には、係合辺であるレンズスライダ１６２の帯状傾斜部１６２１に係合される係合突起１６２２が設けられる。
【００７８】
係合突起１６２２は、帯状傾斜部１６２１を挟み込む一対の突起を有する。つまり、２つの突起の間隔は、帯状傾斜部１６２１の幅と等しい。両者は、シマリ嵌めによって嵌め合いされる。また、係合突起１６２２の材質は、樹脂である。シマリ嵌めを採用したため、帯状傾斜部１６２１と係合突起１６２２との間の遊びがなくなるが、係合突起１６２２はその材質が樹脂であり、適度に弾性を持っているため、帯状傾斜部１６２１に対する係合突起１６２２のスライドには支障を来たさないようにすることができる。
【００７９】
レンズガイド１６１と帯状傾斜部１６２１と係合突起１６２２とで構成される変換機構の働きによって、レンズスライダ１６２がＹ軸方向に動かされると、係合突起１６２２の突起は、前述のスライド方向に垂直な方向に力を受ける。レンズホルダ１３４はＸ軸方向には移動可能であるがＹ軸方向には動きを拘束されているので、レンズホルダ１３４および撮像レンズ１３１はＸ軸方向に動かされる。
【００８０】
レンズガイド１６１、レンズスライダ１６２、調整ネジ１６３、レンズホルダ１３４、および、撮像レンズ１３１を主な構成として、光軸の方向に沿ってレンズを移動させてレンズのバックフォーカスを調整するための調整機構が構成される。
【００８１】
撮像素子１３２の前述のＣＣＤまたはＣＭＯＳで構成される撮像面には、窓部材１１８および撮像レンズ１３１を介して、光軸に沿って、撮像対象からの光が入射される。つまり、撮像対象の像が撮像面で結像する。撮像素子１３２は、撮像面に入射された光を電気信号に変換して、撮像基板１３３に出力する。
【００８２】
撮像基板１３３は、撮像素子１３２から入力された電気信号を処理してコントローラ部１２０のための制御基板へと出力する。撮像基板１３３は、レンズガイド１６１に、２つのネジ１６９で締結される。レンズガイド１６１は、筐体１０１に対して固定されているので、撮像基板１３３は、間接的に筐体１０１に対して固定される。撮像基板１３３は、下部のコントローラ部１２０の基板とコネクタケーブルで接続される。
【００８３】
そして、内部シャーシ１７０の下部には、インターフェイスユニット１８０が取り付けられる。換言すれば、インターフェイスユニット１８０上に、内部シャーシ１７０が配置される。本実施の形態においては、内部シャーシ１７０（および１７１）は、ネジ１８１，１８１などによって、インターフェイスユニット１８０に固定される（図３および１５を参照。）。
【００８４】
インターフェイスユニット１８０は、筐体蓋部１８２、インターフェイス基板１８４、コネクタ３１１，３１３などを含む。
【００８５】
より詳細には、筐体蓋部１８２の上方（筐体１０１の内部）に、インターフェイス基板１８４が配置される。そして、内部シャーシ１７０によって、インターフェイス基板の上方に、コントローラ部１２０が配置される。コネクタ３１１，３１３は、筐体蓋部１８２を通って、画像処理装置１００の外部とインターフェイス基板１８４と接続する。
【００８６】
筐体蓋部１８２は、筐体１０１の下部の開口部１０１Ｙ（図８，９，１２，１３を参照。）を密閉するためのものである。筐体蓋部１８２には、その内部シャーシ１７１側に、開口部１０１Ｙの内側と密着するパッキン１８３が取り付けられる。すなわち、画像処理装置１００は、筐体１０１の開口部１０１Ｙと筐体蓋部１８２との間を防水および防塵するための防水構造を形成する。
【００８７】
＜撮像部１３０と内部シャーシ１７０と筐体１０１の取付構造＞
以下では、本実施の形態に係る撮像部１３０の画像処理装置１００への取付構造について詳細に説明する。換言すれば、撮像部１３０と、内部シャーシ１７０と、サイドビュー用筐体１０１あるいはフロントビュー用筐体１０２との、相互間の取付構造について説明する。
【００８８】
前述したように、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、上記の説明のような、筐体１０１の側方を撮影することができるタイプ（図６〜図９に示すサイドビュータイプ）と、後述するような、筐体１０１の上方を撮影することができるタイプ（図１０〜図１３に示すフロントビュータイプ）とを含むものである。なお、図１〜図５で説明したような、視覚センサシステム１のシステム構成、画像処理装置１００と表示装置２００の構成、画像処理装置１００のハードウェア構成については、サイドビュータイプとフロントビュータイプとの間で同様である。
【００８９】
（サイドビュータイプの撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造）
まず、サイドビュータイプの画像処理装置１００に関して、撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造について説明する。図６は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造を示す右側面図（図６（Ａ））と、正面図（図６（Ｂ））と、左側面図（図６（Ｃ））と、背面図（図６（Ｄ））である。図７は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造を示す前方斜視図（Ａ）と後方斜視図（Ｂ）である。
【００９０】
図６、図７を参照して、画像処理装置１００の内部では、コントローラ部１２０と、撮像部１３０とが、内部シャーシ１７０によって支持されている。内部シャーシ１７０は、画像処理装置１００の下部にコントローラ部１２０を支持し、画像処理装置１００の上部に撮像部１３０を支持する。内部シャーシ１７０は、その内側にコントローラ部１２０を支持する。
【００９１】
より詳細には、本実施の形態においては、撮像部１３０は、内部シャーシ１７０の右壁面１７０Ｒの上部と左壁面１７０Ｌの上部とによって仮保持されながら、筐体１０１内へと挿入される。そして、撮像部１３０は、筐体１０１に対して本止めされる。後述するように、筐体１０１と筐体蓋部１８２と窓部材１１８とによって、筐体１０１の内部が密閉されることになる。本実施の形態においては、撮像部１３０は、組み立て時のみ内部シャーシ１７０に支持されているが、組み立て完了後に内部シャーシ１７０と筐体１０１とによって支持されるものでも良い。
【００９２】
撮像部１３０に関して、レンズガイド１６１には、その右側面に２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂが形成されている。レンズガイド１６１には、その左側面に２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄが形成されている。レンズガイド１６１には、その前面の右部にネジ穴１６１Ｒが形成されており、左部にネジ穴１６１Ｌが形成されている。
【００９３】
２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂの相対方向は、レンズ１３１の光軸から４５度傾いている。すなわち、２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂの各々の中心を結ぶ直線の方向と、筐体１０１あるいは内部シャーシ１７０の上下方向との間の角度は４５度である。同様に、２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄの相対方向は、レンズ１３１の光軸から４５度傾いている。すなわち、２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄの各々の中心を結ぶ直線の方向と、筐体１０１あるいは内部シャーシ１７０の上下方向との間の角度は４５度である。
【００９４】
後述するように、内部シャーシ１７０の上部によってこの突起１６１Ａ，１６１Ｂ，１６１Ｃ，１６１Ｄを支持することによって、撮像部１３０を内部シャーシ１７０の上方に支持することができる。このとき、撮像部１３０は、その撮影方向が水平方向となるように支持される。
【００９５】
内部シャーシ１７０に関して、右壁面１７０Ｒの上部は、その前方が低く、その後方が高くなるように形成されている。右壁面１７０Ｒの上部には、２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂが形成されている。切り欠き部１７０Ａは、切り欠き部１７０Ｂよりも、高く、かつ後方に位置する。すなわち、切り欠き部１７０Ｂは、切り欠き部１７０Ａよりも、低く、かつ前方に位置する。切り欠き部１７０Ａは、上方に開口している。切り欠き部１７０Ｂは、前方に開口している。
【００９６】
２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂの相対方向は、内部シャーシ１７０の上下方向から４５度傾いている。すなわち、２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂの相対方向は、水平方向から４５度傾いている。すなわち、２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂの各々の中心を結ぶ直線の方向と、筐体１０１あるいは内部シャーシ１７０の上下方向との間の角度は４５度である。同様に、２つの切り欠き部１７０Ｃ，１７０Ｄの相対方向は、内部シャーシ１７０の上下方向から４５度傾いている。すなわち、２つの切り欠き部１７０Ｃ，１７０Ｄの相対方向は、水平方向から４５度傾いている。すなわち、２つの切り欠き部１７０Ｃ，１７０Ｄの各々の中心を結ぶ直線の方向と、筐体１０１あるいは内部シャーシ１７０の上下方向との間の角度は４５度である。
【００９７】
撮像部１３０と内部シャーシ１７０とはこのように構成されているため、撮像部１３０の右側面の２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂを、内部シャーシ１７０の右壁面１７０Ｒの２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂに係合させ、撮像部１３０の左側面の２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄを、内部シャーシ１７０の左壁面１７０Ｌの２つの切り欠き部１７０Ｃ，１７０Ｄに係合させることによって、撮像部１３０をその撮影方向が水平（前方）となるように仮保持することができる。すなわち、内部シャーシ１７０は、撮像部１３０をサイドビュー用に仮保持することができる。
【００９８】
（サイドビュータイプの内部シャーシ１７０の筐体１０１への取付構造）
次に、サイドビュータイプの画像処理装置１００に関して、内部シャーシ１７０のサイドビュー用筐体１０１への取付構造について説明する。図８は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る内部シャーシ１７０のサイドビュー用筐体１０１への取付構造を示す右側面図（図８（Ａ））と、正面図（図８（Ｂ））と、左側面図（図８（Ｃ））と、背面図（図８（Ｄ））である。図９は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る内部シャーシ１７０のサイドビュー用筐体１０１への取付構造を示す前方斜視図（Ａ）と後方斜視図（Ｂ）である。
【００９９】
図８および図９を参照して、サイドビュー用筐体１０１は、前述したように、前面に撮像用の開口部１０１Ｘが形成され、底面に内部シャーシ１７０を挿入するための開口部１０１Ｙが形成されている。内部シャーシ１７０と撮像部１３０とは、開口部１０１Ｙを通って、筐体１０１内部へと挿入される。
【０１００】
より詳細には、図６および図７を参照しながら前述したように、撮像部１３０をその撮像方向が水平（前方）となるように仮保持した内部シャーシ１７０が筐体１０１内に挿入される。内部シャーシ１０７は、撮像方向が筐体１０１の前方と一致するように、筐体１０１へと挿入される。
【０１０１】
ここで、サイドビュー用筐体１０１には、開口部１０１Ｘの近傍にネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒが形成されている。ネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒは、撮像部１３０のレンズガイド１６１に形成されているネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒに対応するものである。ネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとは、撮像部１３０を筐体１０１に本止めするためのものである。ネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとの個数は、限定するものでない。
【０１０２】
このようにして、撮像部１３０を前方へ向けて仮保持した内部シャーシ１７０は、開口部１０１Ｙを通って筐体１０１内部へと挿入される。内部シャーシ１７０は、ネジや接着剤によって筐体１０１底部に固定される。そして、図示しないネジによって、ネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとを、それぞれ、締め付けることによって、撮像部１３０を筐体１０１に固定する。
【０１０３】
そして、窓部材１１８が筐体１０１に密着される。すなわち、窓部材１１８によって、開口部１０１Ｘが密閉される。また、筐体蓋部１８２が筐体１０１に密着される。すなわち、筐体蓋部１８２によって、開口部１０１Ｙが密閉される。
【０１０４】
（フロントビュータイプの撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造）
次に、フロントビュータイプの画像処理装置１００に関して、撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造について説明する。図１０は、フロントビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造を示す右側面図（図１０（Ａ））と、正面図（図１０（Ｂ））と、左側面図（図１０（Ｃ））と、背面図（図１０（Ｄ））である。図１１は、フロントビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７０への取付構造を示す前方斜視図（Ａ）と後方斜視図（Ｂ）である。
【０１０５】
図１０、図１１を参照して、フロントビュータイプの撮像部１３０と内部シャーシ１７０とは、サイドビュータイプのそれらと同様であるため、各々の構成についての説明は繰り返さない。すなわち、サイドビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、フロントビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、同じ撮像部１３０と内部シャーシ１７０を用いることができるのである。
【０１０６】
換言すれば、サイドビュータイプとフロントビュータイプとでは、筐体のみが異なる。すなわち、サイドビュータイプの画像処理装置１００の筐体１０１と、フロントビュータイプの画像処理装置１００の筐体１０２とでは、撮像するための開口部１０１Ｘ，１０２Ｘの位置が異なる。
【０１０７】
撮像部１３０と内部シャーシ１７０とは前述したように構成されているため、撮像部１３０の右側面の２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂを、内部シャーシ１７０の左壁面１７０Ｌの２つの切り欠き部１７０Ｃ，１７０Ｄに係合させ、撮像部１３０の左側面の２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄを、内部シャーシ１７０の右壁面１７０Ｒの２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂに係合させることによって、撮像部１３０をその撮影方向が垂直（上方）となるように仮保持することができる。すなわち、内部シャーシ１７０は、撮像部１３０をフロントビュー用に仮保持することができる。
【０１０８】
（フロントビュータイプの内部シャーシ１７０の筐体１０２への取付構造）
次に、フロントビュータイプの画像処理装置１００に関して、内部シャーシ１７０のフロントビュー用筐体１０２への取付構造について説明する。図１２は、フロントビュータイプの画像処理装置１００に係る内部シャーシ１７０のフロントビュー用筐体１０２への取付構造を示す右側面図（図１２（Ａ））と、正面図（図１２（Ｂ））と、左側面図（図１２（Ｃ））と、背面図（図１２（Ｄ））である。図１３は、フロントビュータイプの画像処理装置１００に係る内部シャーシ１７０のフロントビュー用筐体１０２への取付構造を示す前方斜視図（Ａ）と後方斜視図（Ｂ）である。
【０１０９】
図１２および図１３を参照して、フロントビュー用筐体１０２は、上面に撮像用の開口部１０２Ｘが形成され、底面に内部シャーシ１７０を挿入するための開口部１０２Ｙが形成されている。内部シャーシ１７０と撮像部１３０とは、開口部１０２Ｙを通って、筐体１０２内部へと挿入される。
【０１１０】
より詳細には、図１０および図１１を参照しながら前述したように、撮像部１３０をその撮像方向が垂直（上方）となるように仮保持した内部シャーシ１７０が筐体１０２内に挿入される。内部シャーシ１０７は、撮像方向が筐体１０２の上方と一致するように、筐体１０２へと挿入される。
【０１１１】
ここで、フロントビュー用筐体１０２には、開口部１０２Ｘの近傍にネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒが形成されている。ネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒは、撮像部１３０のレンズガイド１６１に形成されているネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒに対応するものである。ネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとは、撮像部１３０を筐体１０２に本止めするためのものである。ネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとの個数は、限定するものでない。
【０１１２】
このようにして、撮像部１３０を上方に向けて仮保持した内部シャーシ１７０は、開口部１０２Ｙを通って筐体１０２内部へと挿入される。内部シャーシ１７０は、ネジや接着剤によって筐体１０２底部に固定される。そして、図示しないネジによって、ネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒと、ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとを、それぞれ、締め付けることによって、撮像部１３０を筐体１０２に固定する。
【０１１３】
そして、窓部材１１８が筐体１０２に密着される。すなわち、窓部材１１８によって、開口部１０２Ｘが密閉される。また、筐体蓋部１８２が筐体１０２に密着される。すなわち、筐体蓋部１８２によって、開口部１０２Ｙが密閉される。
【０１１４】
＜撮像部１３０と内部シャーシ１７０と筐体１０１の取付方法＞
次に、本実施の形態に係る撮像部１３０の画像処理装置１００への取付方法について詳細に説明する。換言すれば、撮像部１３０と、内部シャーシ１７０と、サイドビュー用筐体１０１あるいはフロントビュー用筐体１０２を含む、画像処理装置１００（撮像装置）の製造方法について説明する。
【０１１５】
図１４は、画像処理装置１００の製造方法を示すフローチャートである。図１４を参照して、まず、サイドビュー用筐体１０１あるいはフロントビュー用筐体１０２が準備される（ステップＳ１０２）。サイドビュー用筐体１０１が準備された場合には（ステップＳ１０４においてＹＥＳである場合）、内部シャーシ１７０によって撮像部１３０が仮保持される（ステップＳ１０６）。ここでは、図６および図７に示すように、撮像部１３０は、その撮像方向が画像処理装置１００の前方を向くように保持される。
【０１１６】
内部シャーシ１７０が筐体１０１に挿入される（ステップＳ１０８）。より詳細には、図８および図９に示すように、撮像部１３０を仮保持した状態で、内部シャーシ１７０が開口部１０１Ｙを通って筐体１０１内部へと挿入される。内部シャーシ１７０が、筐体１０１に対して固定される。
【０１１７】
ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとネジ孔１０１Ｌ，１０１Ｒとを利用することによって、撮像部１３０が、筐体１０１に固定される（ステップＳ１１０）。このとき、撮像部１３０は、開口部１０１Ｘを通って、筐体１０１の外部を撮像できるように配置されることになる。すなわち、撮像部１３０は、開口部１０２Ｘを介して、筐体１０１の外部へと露出している。その後、筐体１０１や、内部シャーシ１７０や、窓部材１１８や、筐体蓋部１８２や、それらを固定するための接着剤などによって、画像処理装置１００の内部が密閉される。
【０１１８】
フロントビュー用筐体１０２が準備された場合には（ステップＳ１０４においてＮＯである場合）、内部シャーシ１７０によって撮像部１３０が仮保持される（ステップＳ１１２）。ここでは、図１０および図１１に示すように、撮像部１３０は、その撮像方向が画像処理装置１００の上方を向くように保持される。
【０１１９】
内部シャーシ１７０が筐体１０２に挿入される（ステップＳ１１４）。より詳細には、図１２および図１３に示すように、撮像部１３０を仮保持した状態で、内部シャーシ１７０が開口部１０２Ｙを通って筐体１０２内部へと挿入される。内部シャーシ１７０が、筐体１０２に対して固定される。
【０１２０】
ネジ穴１６１Ｌ，１６１Ｒとネジ孔１０２Ｌ，１０２Ｒとを利用することによって、撮像部１３０が、筐体１０２に固定される（ステップＳ１１６）。このとき、撮像部１３０は、開口部１０２Ｘを通って、筐体１０２の外部を撮像できるように配置されることになる。すなわち、撮像部１３０は、開口部１０２Ｘを介して、筐体１０１の外部へと露出している。その後、筐体１０２や、内部シャーシ１７０や、窓部材１１８や、筐体蓋部１８２や、それらを固定するための接着剤などによって、画像処理装置１００の内部が密閉される。
【０１２１】
＜取付構造のまとめ＞
このように、本実施の形態においては、フロントビュータイプにおける画像処理装置１００の撮像部１３０と内部シャーシ１７０とは、サイドビュータイプにおける画像処理装置１００のそれらと同じものである。すなわち、サイドビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、フロントビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、同じ撮像部１３０と内部シャーシ１７０とを用いることができる。これによって、筐体１０１，１０２の形状、または、撮影方向のバリエーションを増やしつつ、製造されるべき部品点数の増加を抑制することができる。
【０１２２】
また、２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂの相対方向と、２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄの相対方向とは、レンズ１３１の光軸から４５度傾いている。また、２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂの相対方向は、内部シャーシ１７０の上下方向から４５度傾いている。そのため、サイドビュータイプの画像処理装置１００の場合においても、フロントビュータイプの画像処理装置１００の場合においても、同じ突起１６１Ａ，１６１Ｂ、１６１Ｃ，１６１Ｄおよび同じ切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂ，１７０Ｃ，１７０Ｄを兼用することができる。
【０１２３】
より詳細には、画像処理装置１００の防水性能および防塵性能を高めるために、本実施の形態においては、筐体１０１（１０２）の側面（上面）と底面とに、開口部１０１Ｘ，１０１Ｙ（１０２Ｘ，１０２Ｙ）を形成している。すなわち、一体成型された筐体１０１（１０２）の内部に撮像部１３０やコントローラ部１２０を配置することによって、防水性能および防塵性能を高めている。
【０１２４】
さらに、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、内部シャーシ１７０によって撮像部１３０を所望方向に向けて保持した状態で、内部シャーシ１７０と撮像部１３０とを開口部１０１Ｙ（１０２Ｙ）から挿入できる。特に、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、内部シャーシ１７０によって撮像部１３０を仮保持した状態で撮像部１３０を筐体１０１（１０２）内へと挿入し、その後、撮像部１３０を筐体１０１（１０２）へと本止めするものである。
【０１２５】
これによって、筐体１０１（１０２）内部における取付作業が簡素化され、筐体１０１（１０２）内部へと部材を挿入するための開口部１０１Ｙ（１０２Ｙ）を小さくすることが可能になる。すなわち、筐体１０１（１０２）の外壁を構成する部材同士の境界（部材同士の接触箇所）を減らすことによって、防水性能および防塵性能をより向上させることができる。
【０１２６】
その結果、筐体１０１（１０２）の防塵・防水性を維持しつつ、筐体１０１（１０２）の形状または撮影方向のバリエーションに伴う製造されるべき部品点数の増加を抑制することができる。
【０１２７】
＜取付構造の変形例＞
本実施の形態においては、２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂの相対方向と、２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄの相対方向とは、レンズ１３１の光軸から４５度傾いている。また、２つの切り欠き部１７０Ａ，１７０Ｂの相対方向は、内部シャーシ１７０の上下方向から４５度傾いている。ただし、このような構成に限定するものではない。
【０１２８】
内部シャーシ１７０には、切り欠き部の代わりに、レンズガイド１６１の突起が挿入される複数の孔を形成してもよい。
【０１２９】
あるいは、内部シャーシ１７０には、撮像部１３０をその撮像方向が前方となるように保持するための第１の孔と、撮像部１３０をその撮像方向が上方となるように保持するための第２の孔とを別々に形成してもよい。すなわち、撮像部１３０をその撮像方向が前方となるように保持する場合には、第２の孔を使用せずに、第１の孔のみを使用してもよい。逆に、撮像部１３０をその撮像方向が上方となるように保持する場合には、第１の孔を使用せずに、第２の孔のみを使用してもよい。
【０１３０】
あるいは、レンズガイド１６１には、撮像部１３０をその撮像方向が前方となるように内部シャーシ１７０に対して仮保持するための第１の突起と、撮像部１３０をその撮像方向が上方となるように内部シャーシ１７０に仮保持するための第２の突起と、を別々に形成してもよい。すなわち、撮像部１３０をその撮像方向が前方となるように保持する場合には、第２の突起を使用せずに、第１の突起のみを使用してもよい。逆に、撮像部１３０をその撮像方向が上方となるように保持する場合には、第１の突起を使用せずに、第２の突起のみを使用してもよい。
【０１３１】
さらに、内部シャーシ１７０に、切り欠き部の代わりに、突起が設けられ、レンズガイド１６１に、突起の代わりに、切り欠き部が設けられてもよい。
【０１３２】
このように、上記の変形例においても、フロントビュータイプにおける画像処理装置１００の撮像部１３０と内部シャーシ１７０とは、サイドビュータイプにおける画像処理装置１００のそれらと同じものである。すなわち、サイドビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、フロントビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、同じ撮像部１３０と内部シャーシ１７０とを用いることができる。これによって、筐体１０１，１０２の形状、または、撮影方向のバリエーションを増やしつつ、製造されるべき部品点数の増加を抑制することができる。
【０１３３】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。上記の実施の形態１では、内部シャーシ１７０が１つの部材で構成されていた。また、撮像部１３０が、内部シャーシ１７０によって、４箇所で仮保持されていた。しかしながら、内部シャーシは、複数の部材から構成されてもよいものである。また、撮像部が仮保持される箇所の数も、４個に限らない。
【０１３４】
以下の実施の形態２では、内部シャーシ１７１が２つの部材１７１Ｌ、１７１Ｒで構成されている。また、撮像部１３０が、内部シャーシ１７１によって、２箇所で仮保持されている。
【０１３５】
なお、図１に示す視覚センサシステム１の全体構成、図２に示す画像処理装置１００と表示装置２００の機能構成、図３，４，５に示す内部シャーシ１７１以外の構成、図８，９，１２，１３に示す筐体１０１の構成、図１４に示す取付方法など、実施の形態１と同様に構成については、ここでは説明を繰り返さない。
【０１３６】
以下では、本実施の形態に係る画像処理装置１００における、内部シャーシ１７１の構成と、撮像部１３０の画像処理装置１００への取付構造とについて説明する。本実施の形態においても、画像処理装置１００は、筐体１０１の側方を撮影することができるタイプ（サイドビュータイプ）と、筐体１０２の上方を撮影することができるタイプ（フロントビュータイプ）とを含むものである。
【０１３７】
ここでは、サイドビュータイプの画像処理装置１００に関して、撮像部１３０の内部シャーシ１７１への取付構造について説明する。図１５は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７１への取付構造を示す前方斜視図である。図１６は、サイドビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７１への取付構造を示す右側面図（図１６（Ａ））と、正面図（図１６（Ｂ））と、左側面図（図１６（Ｃ））と、背面図（図１６（Ｄ））である。
【０１３８】
図１５、図１６を参照して、画像処理装置１００の内部では、コントローラ部１２０と、撮像部１３０とが、内部シャーシ１７１によって支持されている。なお、本実施の形態に係る内部シャーシ１７１は、左部材１７１Ｌと右部材１７１Ｒとを含む。左部材１７１Ｌと右部材１７１Ｒとは、別個の部材である。左部材１７１Ｌは、ネジ１８１によって筐体蓋部１８２に固定される。右部材１７１Ｒは、図示しないネジ１８１によって、左部材１７１Ｌと対向した状態で、筐体蓋部１８２に固定される。
【０１３９】
内部シャーシ１７１の左部材１７１Ｌと右部材１７１Ｒとは、画像処理装置１００の下部にコントローラ部１２０を支持し、画像処理装置１００の上部に撮像部１３０を支持する。内部シャーシ１７１の左部材１７１Ｌと右部材１７１Ｒとは、その内側に（両者の間に）コントローラ部１２０を支持する。
【０１４０】
より詳細には、本実施の形態においては、撮像部１３０は、内部シャーシ１７１の右部材１７１Ｒの上部と左部材１７１Ｌの上部とによって仮保持されながら、筐体１０１内へと挿入される。そして、撮像部１３０は、筐体１０１に対して本止めされる。本実施の形態においては、撮像部１３０は、組み立て時のみ内部シャーシ１７１に支持されているが、組み立て完了後に内部シャーシ１７１と筐体１０１とによって支持されるものでも良い。
【０１４１】
また、本実施の形態においては、内部シャーシ１７１に関して、右部材１７１Ｒの上部が、略水平に形成されている。右部材１７１Ｒの前上部には、孔部１７１Ａが形成されている。
【０１４２】
同様に、本実施の形態においては、内部シャーシ１７１に関して、左部材１７１Ｌの上部も、略水平に形成されている。左部材１７１Ｌの前上部には、孔部１７１Ｂが形成されている。
【０１４３】
撮像部１３０と内部シャーシ１７１とはこのように構成されているため、撮像部１３０の右側面の２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂのうちの窓部材１１８側の突起１６１Ａを、内部シャーシ１７１の右部材１７１Ｒの孔部１７１Ａに嵌合させ、撮像部１３０の左側面の２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄのうちの窓部材１１８側の突起１６１Ｃを、内部シャーシ１７１の左部材１７１Ｌの孔部１７１Ｂに嵌合させることによって、撮像部１３０をその撮影方向が水平（前方）となるように仮保持することができる。すなわち、内部シャーシ１７１は、撮像部１３０をサイドビュー用に仮保持することができる。
【０１４４】
なお、内部シャーシ１７１のサイドビュー用筐体１０１への取付構造については、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
【０１４５】
また、フロントビュータイプの画像処理装置１００に係る撮像部１３０の内部シャーシ１７１への取付構造に関しては、図１０，１１，１５，１６に関する説明から明らかであるため、詳細な説明は繰り返さない。すなわち、撮像部１３０の右側面の２つの突起１６１Ａ，１６１Ｂのうちの撮像基板１３３側の突起１６１Ｂを、内部シャーシ１７１の左部材１７１Ｌの孔部１７１Ｂに嵌合させ、撮像部１３０の左側面の２つの突起１６１Ｃ，１６１Ｄのうちの撮像基板１３３側の突起１６１Ｄを、内部シャーシ１７１の右部材１７１Ｒの孔部１７１Ａに嵌合させることによって、撮像部１３０をその撮影方向が垂直（上方）となるように仮保持することができる。すなわち、内部シャーシ１７１は、撮像部１３０をフロントビュー用に仮保持することができる。
【０１４６】
なお、内部シャーシ１７１のフロントビュー用筐体１０２への取付構造については、実施の形態１と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
【０１４７】
＜本実施の形態に係る取付構造のまとめ＞
このように、本実施の形態においても、フロントビュータイプにおける画像処理装置１００の撮像部１３０と内部シャーシ１７１とは、サイドビュータイプにおける画像処理装置１００のそれらと同じものである。すなわち、サイドビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、フロントビュータイプの画像処理装置１００を製造するときも、同じ撮像部１３０と内部シャーシ１７１とを用いることができる。これによって、筐体１０１，１０２の形状、または、撮影方向のバリエーションを増やしつつ、製造されるべき部品点数の増加を抑制することができる。
【０１４８】
より詳細には、画像処理装置１００の防水性能および防塵性能を高めるために、本実施の形態においても、筐体１０１（１０２）の側面（上面）と底面とに、開口部１０１Ｘ，１０１Ｙ（１０２Ｘ，１０２Ｙ）を形成している。すなわち、一体成型された筐体１０１（１０２）の内部に撮像部１３０やコントローラ部１２０を配置することによって、防水性能および防塵性能を高めている。
【０１４９】
さらに、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、内部シャーシ１７１によって撮像部１３０を所望方向に向けて保持した状態で、内部シャーシ１７１と撮像部１３０とを開口部１０１Ｙ（１０２Ｙ）から挿入できる。特に、本実施の形態に係る画像処理装置１００は、内部シャーシ１７１によって撮像部１３０を仮保持した状態で撮像部１３０を筐体１０１（１０２）内へと挿入し、その後、撮像部１３０を筐体１０１（１０２）へと本止めするものである。
【０１５０】
これによって、筐体１０１（１０２）内部における取付作業が簡素化され、筐体１０１（１０２）内部へと部材を挿入するための開口部１０１Ｙ（１０２Ｙ）を小さくすることが可能になる。すなわち、筐体１０１（１０２）の外壁を構成する部材同士の境界（部材同士の接触箇所）を減らすことによって、防水性能および防塵性能をより向上させることができる。
【０１５１】
その結果、筐体１０１（１０２）の防塵・防水性を維持しつつ、筐体１０１（１０２）の形状または撮影方向のバリエーションに伴う製造されるべき部品点数の増加を抑制することができる。
【０１５２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１５３】
１  視覚センサシステム、１００  画像処理装置、１０１  サイドビュー用筐体、１０１Ｘ，１０１Ｙ  開口部、１０２  フロントビュー用筐体、１０２Ｘ，１０２Ｙ  開口部、１１０  照明部、１１１  照明制御ユニット、１１２  照明レンズ、１１７  放熱シート、１１８  窓部材、１１９  接着シート、１２０  コントローラ部、１２１  センサ制御ユニット、１２２  センサデータ受信ユニット、１２３  表示灯制御ユニット、１２４  計測処理ユニット、１２５  入出力制御ユニット、１２６  外部機器通信ユニット、１２７  入出力ユニット、１２９  電源ユニット、１３０  カメラ組立体（撮像部）、１３１  撮像レンズ、１３２  撮像素子、１３３  撮像基板、１３４  レンズホルダ、１４９  メモリ、１５０  ＣＰＵ、１６１  レンズガイド、１６２  レンズスライダ、１６３  調整ネジ、１６４  Ｏリング、１６５  六角ナット、１６６  調整ネジホルダ、１６７，１６８，１６９  ネジ、２００  表示装置、２０１  ＬＣＤ、２０２  ＬＣＤ制御部、２０３  表示画像制御部、２０４  画像制御部、２０５  画像保存部、２０６  フィールドバス制御部、２０７，２０８，２０９  通信部、２１０  操作部、２１１  電源部、３０１  ＬＡＮケーブル、３０２  ＩＯケーブル、３１１，３１２，３１３  コネクタ、５００  ワーク、１６２１  帯状傾斜部、１６２２  係合突起。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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