(57)【要約】【課題】照明における光量分布を均一または所定分布に調整することができる照明装置を提供する。【解決手段】遮光手段と、移動手段と、制御手段とを具備する照明装置であって、前記遮光手段は、光源が放出する光を遮蔽することによって照明に利用する光量を制限し、前記移動手段は、前記遮光手段を移動することによって前記遮蔽の形態を変更し、前記制御手段は、前記移動を制御することによって所定の光量分布の照明が得られるようにした照明装置。【選択図】　図６
2004022328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光手段と、移動手段と、制御手段とを具備する照明装置であって、
前記遮光手段は、光源が放出する光を遮蔽することによって照明に利用する光量を制限し、
前記移動手段は、前記遮光手段を移動することによって前記遮蔽の形態を変更し、
前記制御手段は、前記移動を制御することによって所定の光量分布の照明が得られるようにする、
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、前記光源は直線形状の発光領域を有する光源であることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２記載の照明装置において、前記遮光手段は前記光源の前記直線形状の中心線に線対称な遮蔽境界を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置において、前記遮光手段は直線形状の遮蔽境界を有する遮光板を連結して成り、前記遮光板の連結した部位および連結されていない端の部位が移動可能に支持されていることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項４記載の照明装置において、前記移動手段は前記遮光手段を前記遮光板の連結した部位および連結されていない端の部位において移動することを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置において、前記制御手段は計測された光量分布と目標とする光量分布の偏差を小さくするように前記移動手段に対して制御量を出力することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６記載の照明装置において、前記光量分布の計測は撮像手段により行なわれることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は照明の技術分野に属する。特に、照明における光量分布を均一または所定分布に調整することができる照明装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
対象物体における所定の特性を計測、検査する等のために、その対象物体をカメラで撮像し撮像画像を得ることが行なわれる。このとき得られる撮像画像は、照明条件によって異なったものとなる。撮像画像の善し悪し（画質）は、計測、検査の性能、精度に影響を与える。特に、照明における光量分布の影響を大きく受けることがある。その場合には、光量分布を均一または所定分布に調整することが強く要求される。たとえば、▲１▼マーク等の寸法を高精度に測定する場合、▲２▼シート状物品における表面の均一性を検査する場合、等では要求水準が極めて高い。
【０００３】
照明の光量分布に対しては、従来は以下の方法によって対処している。
▲１▼画像処理で対処する方式：撮像画像には光量分布（照明ムラ）、結像レンズの透過角度によるムラ、センサの感度ムラ、増幅器の周波数特性、等の影響でシェーディングと呼ばれる不均一な背景画像が含まれている。そこで光量分布を含む不均一な背景画像を補正するシェーディング補正処理が適用される。たとえば、不均一な背景だけの画像に基づいて、その画像を均一化する補正係数を各画素に対して求めておく。そしてその補正係数に基づいて撮像画像を補正する。またたとえば、シェーディングは空間周波数が小さく異物等の独立欠陥は空間周波数が高いという性質がある。そこで簡易的な方法として撮像画像に対して微分処理（差分処理）を適用しシェーディングの影響を実質的に無くすとともに欠陥を強調する。
【０００４】
▲２▼照明で対処する方式：光量分布の均一な光源を照明に使用する。さらに、その中でも特に均一な領域を照明に使用する。たとえば、直線形状の照明領域を得るための光源としては直線形状の発光領域を有する光源を使用する。具体的には、石英ロッド等を使用したライン型照明、直管型蛍光灯、等である。ライン型照明においては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等が放出する光を石英ロッド等の導光部材の端面に集光する。その石英ロッドの内部を全反射して導びかれた光を石英ロッドの表面に設けられた直線形状の光放出部から放出する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
▲１▼の画像処理で対処する方式では、撮像画像における光量分布があまりに不適正であるときには、または光量分布に対する要求水準があまりに高い場合には、要求を満たす程度までに十分に補正することが不可能な場合がある。したがって、▲２▼の照明装置において光量分布をできるだけ適正とした上で、シェーディング補正を適用することが基本である。しかしながら、上述した直線形状の発光領域を有する光源を使用したとしても、適正水準に光量分布を補正することが不可能な場合がある。
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。その目的は、照明における光量分布を均一または所定分布に調整することができる照明装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係る照明装置は、遮光手段と、移動手段と、制御手段とを具備する照明装置であって、前記遮光手段は、光源が放出する光を遮蔽することによって照明に利用する光量を制限し、前記移動手段は、前記遮光手段を移動することによって前記遮蔽の形態を変更し、前記制御手段は、前記移動を制御することによって所定の光量分布の照明が得られるようにしたものである。
【０００８】
本発明によれば、遮光手段により光源が放出する光が遮蔽されることによって照明に利用する光量が制限され、移動手段により遮光手段が移動されることによって遮蔽の形態が変更され、制御手段により移動が制御されることによって所定の光量分布の照明が得られる。したがって、照明における光量分布を均一または所定分布に調整することができる照明装置が提供される。
【０００９】
また本発明の請求項２に係る照明装置は、請求項１に係る照明装置において、前記光源は直線形状の発光領域を有する光源であるようにしたものである。本発明によれば、直線形状の照明領域を有する照明装置において光量分布が均一または所定分布に調整される。
【００１０】
また本発明の請求項３に係る照明装置は、請求項２に係る照明装置において、前記遮光手段は前記光源の前記直線形状の中心線に線対称な遮蔽境界を有するようにしたものである。本発明によれば、直線形状の照明領域において中心線に線対称な光量分布が得られる（中心線の左右における光量変化がない）。
【００１１】
また本発明の請求項４に係る照明装置は、請求項１〜３のいずれかに係る照明装置において、前記遮光手段は直線形状の遮蔽境界を有する遮光板を連結して成り、前記遮光板の連結した部位および連結されていない端の部位が移動可能に支持されているようにしたものである。本発明によれば、連結した遮光板により任意の形状の遮蔽境界が得られる。
【００１２】
また本発明の請求項５に係る照明装置は、請求項４に係る照明装置において、前記移動手段は前記遮光手段を前記遮光板の連結した部位および連結されていない端の部位において移動するようにしたものである。本発明によれば、連結した遮光板を移動することで遮蔽境界の形状が変更される。
【００１３】
また本発明の請求項６に係る照明装置は、請求項１〜５のいずれかに係る照明装置において、前記制御手段は計測された光量分布と目標とする光量分布の偏差を小さくするように前記移動手段に対して制御量を出力するようにしたものである。本発明によれば、計測された光量分布と目標とする光量分布の偏差を小さくするように光量分布が調整される。
【００１４】
また本発明の請求項７に係る照明装置は、請求項６に係る照明装置において前記光量分布の計測は撮像手段により行なわれるようにしたものである。本発明によれば、撮像系を含む総合的な特性として光量分布が調整される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の照明装置における構成および動作について図１〜図６を参照して説明する。図１は本発明の照明装置における構成、特に遮光手段の配置を示す図である。図１（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図である。図１において、１１は発光部、１２はフレーム、１３ａ，１３ｂはホルダー、１４はコネクタ、１５は光放出開口部、２１ａ，２１ｂは遮光手段、２２ａ，２２ｂはサブフレームである。図１に示すように本発明の照明装置は、周知の照明装置に光量分布調整機構が付加された照明装置である。
【００１６】
発光部１１は、図１に示す一例においては、直線形状の発光領域を有する光源である。この発光部１１は、具体的には、すでに説明したような石英ロッド等を使用したライン型照明、直管型蛍光灯、等である。
【００１７】
フレーム１２は、主要なフレームである。照明装置の構成要素、すなわち遮光手段２１ａ，２１ｂ、発光部１１、等のすべてを直接的、間接的に支持する。図１においては、フレーム１２の上面側にサブフレーム２２ａ，２２ｂを介して遮光手段２１ａ，２１ｂが設けられ、フレーム１２の下面側にホルダー１３ａ，１３ｂを介して発光部１１が設けられる。
【００１８】
ホルダー１３ａ，１３ｂは発光部１１をその両端で支持する。発光部１１が直管型蛍光灯であれば、支持するとともに電力を供給するソケットである。ホルダー１３ａ，１３ｂは、フレーム１２の下面側の端部においてフレーム１２によって支持されている。
【００１９】
コネクタ１４は、照明装置における照光部、すなわちフレーム１２とそれによって支持されている部分と、照光部から分離されている制御部（後述する）とを電気的に接続するケーブルのコネクタである。照光部と制御部との間では、このコネクタ１４を介して、発光部１１を点灯する電力、遮光手段２１ａ，２１ｂの移動を検出するセンサの信号、移動手段のステッピングモータ（図２参照）を動作させるための多相駆動パルス、等の入出力が行なわれる。
【００２０】
光放出開口部１５は、発光部１１が放出する光をフレーム１２の発光部１１の側（下面側）から反対側（上面側）に放出させるための開口部である。
【００２１】
遮光手段２１ａ，２１ｂは、発光部（光源）１１が放出する光を遮蔽することによって照明に利用する光量を制限する。遮光手段２１ａ，２１ｂは、直接的にはサブフレーム２２ａ，２２ｂによって支持され、そのサブフレーム２２ａ，２２ｂはフレーム１２によって支持される。遮光手段２１ａ，２１ｂは、フレーム１２の上面側、光放出開口部１５の傍らに設けられており、光放出開口部２５の開口面積を小さくする絞りの役割を果たす。図１において遮光手段２１ａ，２１ｂは、ハッチングで示してある。詳細を後述するが、遮光手段２１ａ，２１ｂは、直線形状の遮蔽境界を有する遮光板を連結した構造を有している。また、その遮光板の連結した部位および連結されていない端の部位が移動可能に支持されている。
【００２２】
サブフレーム２２ａ，２２ｂは、フレーム１２の上面側、光放出開口部１５の傍らにおいてフレーム１２によって支持されるフレームである。このサブフレーム２２ａ，２２ｂは、遮光手段２１ａ，２１ｂおよびそれを移動する移動手段（図２参照）、等を支持する。
【００２３】
本発明の照明装置における構成および動作について図２を参照してさらに説明する。図２は本発明の照明装置における移動手段の構成、動作を示す図である。図２（Ａ）は連結部が前進した状態を示す上面図、（Ｂ）は連結部が前進した状態を示す側面図、（Ｃ）は連結部が後退した状態を示す上面図、（Ｄ）は連結部が後退した状態を示す側面図である。図２において、２１ａは遮光手段、３１はステッピングモータ、３２はピニオン、３３はラック、３４は連結部材、３５は台座である。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。図２に示すように、移動手段は、ラックアンドピニオン機構におけるピニオン３２をステッピングモータ３１によって回転駆動することにより、ラック３３に固定された連結部材３４を前進または後退させ遮光手段１ａを移動する。
【００２４】
ステッピングモータ３１は、ピニオン３２をその回転軸の廻りに回転させるモータである。ステッピングモータ３１は、多相（２相、４相、等）の駆動パルスを入力し、その多相駆動パルスに応じてその回転軸における回転方向と回転角度が決まるモータである。したがって、ステッピングモータ３１を動作させるためには、多相駆動パルスを出力するモータドライバー（図示せず）と、そのモータドライバーに制御信号を出力する制御装置を必要とする。なお、ステッピングモータ３１の回転軸とピニオン３２の回転軸とは直結することも可能であるが通常は直結せず、減速機構（図示せず）を介して回転駆動力の伝達が行われる。
【００２５】
ピニオン３２とラック３３は回転運動と直線運動との間で変換を行うラックアンドピニオン機構を構成する。すなわち、ピニオン３２が回転することによりラック３３は前進後退を行う。
【００２６】
連結部材３４は、ラック３３と遮蔽手段２１ａとを連結する部材である。連結部材３４は、ラック３３に固定され、ラック３３と一体となって前進後退を行う。連結部材３４は軸を有し、その軸は遮蔽手段２１ａの長孔または丸孔に差し込まれている（図３、図４参照）。遮蔽手段２１ａの長孔の短径または丸孔の直径は、相対的な動きを妨げない程度に、また機械的な遊びが生じない程度に連結部材３４の軸の直径に対して僅かに大きく造られている。
【００２７】
台座３５は、ステッピングモータ３１を固定支持し、ピニオン３２を直線運動可能に支持する。台座３５は、サブフレーム２２ａまたは２２ｂに支持される。すでに説明したように、連結部材３４が前進した状態が図２（Ａ）の上面図と（Ｂ）の側面図に示されている。また、連結部材３４が後退した状態が図２（Ｃ）の上面図と（Ｄ）の側面図に示されている。これらの図から明らかなように連結部材３４は直線的な前進動作と後退動作を行い位置を変化させる。
なお、本発明の照明装置における移動手段の一例としてラックアンドピニオン機構、等から成る構成を示したが本発明はこれに限定されない。他の構成の移動手段を適用することができる。
【００２８】
本発明の照明装置における構成および動作について図３を参照してさらに説明する。図３は本発明の照明装置における遮光手段（遮光板の端部）と移動手段との結合部分の構成、動作を示す図である。図３（Ａ）は連結部材の軸と遮光板の長孔との連結状態を示す側面図、（Ｂ）は連結部材の軸が後退した状態を示す上面図、（Ｃ）は連結部の軸が前進した状態を示す上面図である。図３において、２１ａは遮光手段、２２ａはサブフレーム、２３は長孔、２７は遮蔽境界、３６は軸である。図３において、図１、図２と同一部分には同一符号を付してある。
【００２９】
すでに説明したように、遮光手段２１ａは直線形状の遮光境界を有する遮光板を連結したものであり、図３においては、遮光手段２１ａの遮光板の端部が示されれいる。図３に示すように、遮光板の端部には長孔２３が設けられており、この長孔２３に連結部材の軸３６が差し込まれている。このように遮光板と連結部材との連結は、長孔２３と軸３６とによって行なわれる。
【００３０】
連結部材の軸３６が後退した状態においては、図３（Ｂ）に示すように、長孔２３と軸３６との位置関係は、長孔２３に対して軸３６が左側に寄った位置となっている。これに対して、連結部材の軸３６が前進した状態においては、図３（Ｃ）に示すように、長孔２３と軸３６との位置関係は、長孔２３に対して軸３６が右側に寄った位置となっている。遮光板の端部に設けられた孔が丸孔ではなく長孔となっているのは、この位置関係の変化を可能とするためである。
【００３１】
このように長孔２３と軸３６との位置関係が変化する理由は、遮光板の他方の端部において他の遮光板と連結しており、軸３６が前進または後退すると、その連結部位を中心として遮光板が回転するためである。図３（Ｂ）の後退位置においては遮光板がサブフレーム２２ａに対して傾いていなかったものが、図３（Ｃ）の前進位置において遮光板がサブフレーム２２ａに対して傾いているのは、その回転のためである。このようにして遮蔽境界２７の位置を変更することができる。
【００３２】
本発明の照明装置における構成および動作について図４を参照してさらに説明する。図４は本発明の照明装置における遮蔽手段（遮光板どおしの連結部分）と移動手段との結合部分の構成、動作を示す図である。図４（Ａ）は連結部材の軸と２つの遮光板の丸孔との連結状態を示す側面図、（Ｂ）は連結部材の軸が後退した状態を示す上面図、（Ｃ）は連結部の軸が前進した状態を示す上面図である。図４において、２１ａは遮光手段、２２ａはサブフレーム、２４、２５は遮光板、２６は丸孔、２８，２９は遮蔽境界、３７は軸である。図４において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付してある。
【００３３】
すでに説明したように、遮光手段２１ａは直線形状の遮光境界を有する遮光板を連結したものであり、図４においては、遮光手段２１ａの遮光板２４と遮光板２５の連結部が示されれいる。図４に示すように、遮光板２４と遮光板２５の連結部には丸孔２６が設けられており、この丸孔２６に連結部材の軸３７が差し込まれている。このように２つの遮光板２４、遮光板２５と、連結部材との連結は、丸孔２６と軸３７とによって行なわれる。
【００３４】
連結部材の軸３７が後退した状態においては、図４（Ｂ）に示すように、遮光板２４と遮光板２５とは、サブフレーム２２ａに接近しており、遮光板２４の遮蔽境界２８と遮光板２５の遮蔽境界２８とは平行となっている。すなわち、その範囲全体が直線の遮蔽境界を形成する。
【００３５】
これに対して、連結部材の軸３７が前進した状態においては、図４（Ｃ）に示すように、遮光板２４と遮光板２５とは、サブフレーム２２ａから離れており、遮光板２４の遮蔽境界２８と遮光板２５の遮蔽境界２８とは所定の角度で交わっている。すなわち、所定の角度で交差する２つの直線による遮蔽境界を形成する。このようにして遮蔽境界２８と遮蔽境界２９の位置を変更することができる。
【００３６】
本発明の照明装置における構成および動作について図５を参照してさらに説明する。図５は本発明の照明装置における遮光手段の構成、動作（その１）を示す図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）は遮光板を所定量前進した状態を示す図である。図５（Ｄ）は調整前後における光量分布をグラフとして示す図である。図５において、１２はフレーム、１５は光放出開口部、２２ａ，２２ｂはサブフレーム、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは遮光板、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆは台座である。図５において、図１〜図４と同一部分には同一符号を付してある。図５に示す一例においては、遮光板は４枚（２枚×１対）、それらを移動する個所は左端、中央、右端の６個所（３個所×一対）である。
なお、この遮光板の数は一例であり本発明はこれに限定されない。光量分布調整に対する要求精度により適正な遮光板の数とすることができる。
【００３７】
図５（Ａ）は、照明装置の左右端部に配置された移動手段、すなわち台座３５ａ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｆに支持された移動手段の連結部材を後退限界位置から半ば前進した状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの左端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの右端部とが前進する。その結果、光放出開口部１５における左右端部の近傍における開口面積が絞られる。光量分布は、中央部の近傍はあまり低下せず左右端部の近傍における光量が相対的に大きく低下した分布に変更される。
【００３８】
図５（Ｂ）は、照明装置の左右端部に配置された移動手段、すなわち台座３５ａ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｆに支持された移動手段の連結部材を半ば前進した図５（Ａ）に示す位置から更に前進させ前進限界位置とした状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの左端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの右端部とがさらに前進する。その結果、光放出開口部１５における左右端部の近傍における開口面積がさらに絞られる。光量分布は、中央部の近傍はあまり低下せず左右端部の近傍における光量が相対的にさらに大きく低下した分布に変更される。
【００３９】
図５（Ｃ）は、照明装置の左右端部に配置された移動手段、すなわち台座３５ａ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｆに支持された移動手段の連結部材を前進させ前進限界位置とした図５（Ｂ）に示す位置から、照明装置の中央部に配置された移動手段、すなわち台座３５ｂ，３５ｅに支持された移動手段の連結部材を後退限界位置から半ば前進した状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの右端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの左端部とが前進する。その結果、光放出開口部１５における中央部の近傍における開口面積が絞られる。光量分布は、中央部の近傍が相対的に大きく低下し左右端部の近傍における光量はあまり低下しない。
【００４０】
図５（Ｄ）は、上述のように遮光板を移動して調節した前後における光量分布をグラフとして示す図である。図５（Ｄ）に示す光量分布は、ラインセンサカメラの１走査によって得た画素値のプロファイルである。この画素値は透過撮像であれば照明装置の輝度に関係した値であり、反射撮像であれば照明装置による撮像領域の照度に関係した値である。図５（Ｄ）に示すように、調整前においては、光量分布は、中央部の近傍が相対的に小さく左右端部の近傍が相対的に大きい。上述の図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）について説明したように遮光板を移動して調節することにより、調整後においては、光量分布が左端部、中央部、右端部において一定となるようにすることができる。
【００４１】
本発明の照明装置における構成および動作について図６を参照してさらに説明する。図６は本発明の照明装置における遮光手段の構成、動作（その２）を示す図である。図５においては調整前の光量分布において左右端部が大きい場合の調整の一例を示した。図６においては調整前の光量分布において中央部が大きい場合の調整の一例を示す。図６の構成要素およびその符号は図５と基本的に同一であるから説明を省略する。
【００４２】
図６（Ａ）は、照明装置の中央部に配置された移動手段、すなわち台座３５ｂ，３５ｅに支持された移動手段の連結部材を後退限界位置から半ば前進した状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの右端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの左端部とが前進する。その結果、光放出開口部１５における中央部の近傍における開口面積が絞られる。光量分布は、左右端部の近傍はあまり低下せず中央部の近傍における光量が相対的に大きく低下した分布に変更される。
【００４３】
図６（Ｂ）は、照明装置の中央部に配置された移動手段、すなわち台座３５ｂ，３５ｅに支持された移動手段の連結部材を半ば前進した図６（Ａ）に示す位置から更に前進させ前進限界位置とした状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの右端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの左端部とがさらに前進する。その結果、光放出開口部１５における中央部の近傍における開口面積がさらに絞られる。光量分布は、左右端部の近傍はあまり低下せず中央部の近傍における光量が相対的にさらに大きく低下した分布に変更される。
【００４４】
図６（Ｃ）は、照明装置の中央部に配置された移動手段、すなわち台座３５ｂ，３５ｅに支持された移動手段の連結部材を前進させ前進限界位置とした図６（Ｂ）に示す位置から、照明装置の左右端部に配置された移動手段、すなわち台座３５ａ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｆに支持された移動手段の連結部材を後退限界位置から半ば前進した状態を示す。これらの連結部材の前進によって、遮光板２５ａ，２５ｃの左端部と、遮光板２５ｂ，２５ｄの右端部とが前進する。その結果、光放出開口部１５における左右端部の近傍における開口面積が絞られる。光量分布は、左右端部の近傍が相対的に大きく低下し中央部の近傍における光量はあまり低下しない。
【００４５】
図６（Ｄ）は、上述のように遮光板を移動して調節した前後における光量分布をグラフとして示す図である。図６（Ｄ）に示すように、調整前においては、光量分布は、中央部の近傍が相対的に大きく左右端部の近傍が相対的に小さい。上述の図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）について説明したように遮光板を移動して調節することにより、調整後においては、光量分布が左端部、中央部、右端部において一定となるようにすることができる。
【００４６】
以上、本発明の照明装置の主として照光部における構成、動作について説明した。次に、本発明の照明装置の制御部（図示せず）における構成、動作について説明する。制御部は、図５、図６で説明したような調整を自動で行う。最初に説明したように、撮像画像には光量分布（照明ムラ）、結像レンズの透過角度によるムラ、センサの感度ムラ、増幅器の周波数特性、等の影響でシェーディングと呼ばれる不均一な背景画像が含まれている。そこで、光量分布だけを分離して単独に補正するのではなく、光量分布の調整によって不均一な背景画像を生じるすべての要因を総合的に補正することが、実際の計測、検査においては効果的である。
【００４７】
したがって、本発明の照明装置の制御部における構成、動作については、本発明の照明装置を適用した画像入力装置の一例である図７を参照して説明する。図７（Ａ）は正面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）は下面図である。図７において、１は照明装置（照光部）、５はラインセンサカメラ、６ａ，６ｂはローラ、１００は対象物体である。
【００４８】
照明装置１は、すでに説明した本発明の照明装置の照光部である。図７に示す一例においては、照明装置（照光部）１は、対象物体１００に対して、ラインセンサカメラ５の反対側に配置され透過照明用の照明装置として使用される。図７（Ａ）の正面図の方向から観て、照明装置１が放出する光線の内で平らな物品である対象物体１００の表面に垂直な光線が、対象物体１００を透過した後にラインセンサカメラ５の受光レンズに到達するように配置されている。
【００４９】
ラインセンサカメラ５は、受光素子を直線状に配列したＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）等のセンサ、その駆動回路、結像光学系、等から成り、直線状の撮像領域を有する撮像手段である。ラインセンサカメラ５による主走査と対象物体１００の搬送による副走査により２次元の撮像画像を得ることができる。図７に示す一例においては、ラインセンサカメラ５は、対象物体１００の表面を垂直上方から撮像しその主走査に対応する撮像信号を出力する。
【００５０】
ローラ６ａ，６ｂは、対象物体１００を搬送する搬送手段である。ローラ６ａ，６ｂのすくなくとも一方は駆動ローラとする。その場合は、他方のローラは連れ廻りのローラとなる。ローラ６ａ，６ｂの両方を駆動ローラとし同調した回転動作を行うように構成することもできる。これにより、摩擦力の不足による滑りを小さくすることができ、搬送の信頼性を高めることができる。また、ローラ６ａ，６ｂは、２つのベルトコンベヤを隣接して配置したときの、隣接する２つのローラとしてもよい。その場合、ローラ６ａ，６ｂの間にはコンベヤベルトが存在しないから、照明装置１が放出する光線が遮られることがない。
【００５１】
図７には示してないが、このような画像入力装置には、一般的に、主走査と副走査とを同調させるための構成を有する。そのため、ローラ６ａ，６ｂによる搬送量を検出するためのロータリーエンコーダがローラ６ａ，６ｂのいずれか一方の軸に取付けられている。また、対象物品１００が搬送されて、所定の位置に到達したことを検出し撮像の開始を判定するために光電センサがコンベヤベルトの上方に設けられている。
【００５２】
上述の画像入力装置の構成において、次に、光量分布を調整するときの照明装置の制御部（図示せず）における構成、動作について説明する。制御部は、Ａ／Ｄ変換部、記憶部、データ処理部、モータドライバ、等によって構成される。
まず、データ処理部は、照明装置（照光部）１におけるすべての移動手段の連結部材を後退限界位置となるように、制御量をモータドライバに出力する。すべての移動手段の連結部材を後退限界位置となったところで、基準となる対象物体１００を撮像領域に供給する。
【００５３】
次に、ラインセンサカメラ５によって撮像が行なわれると、Ａ／Ｄ変換部は、ラインセンサカメラ５の撮像信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換してデジタル化した画素値のデータ列を出力する。記憶部は、ラインセンサカメラ５が１走査の撮像で得た画素値のデータ列、すなわち光量分布のプロファイルを記憶する。
【００５４】
次に、データ処理部は、記憶部が記憶する光量分布のプロファイルと、目標とするプロファイルとの比較を行う。目標とするプロファイルは、一般的には全範囲における光量分布が均一なプロファイルであるが、本発明はそれに限定されない。そして、データ処理部は、比較の結果として、撮像して得たプロファイルと目標とするプロファイルとの差分プロファイルを生成する。この差分プロファイルにおいて差分光量が相対的に大きい部分の存在する位置が特定される。図５（Ｄ）に示す一例においては、左右端部がその部位であり、図６（Ｄ）に示す一例では中央部がその部位である。
【００５５】
次に、データ処理部は、その差分プロファイルもとづいて複数配置されている移動手段に対する制御量を演算する。制御量は、その移動手段が配置されている位置と差分プロファイルの対応する位置における差分光量に基づいて演算する。差分プロファイルにおいて差分光量が相対的に大きい位置の移動手段に対しては大きな移動（前進）操作を行う制御量が演算される。反対に、差分プロファイルにおいて差分光量が相対的に小さい位置の移動手段に対しては小さな移動（前進）操作を行う制御量が出力される。
【００５６】
次に、モータドライバーは、各移動手段の制御量を入力しステップモータを操作する多相駆動パルスを各移動手段ごとに生成し出力する。各移動手段のステップモータが駆動され連結部材が前進し遮光板が移動する（図２参照）。これにより光量分布の調節が行なわれる。
【００５７】
なお、上述の過程は、１回だけ行うのではなく処理内容を少し変更して２回目以降を繰り返すことで精度を高めることができる。変更する処理内容としては、▲１▼前述においては、すべての移動手段の連結部材が後退限界位置となったところで基準となる対象物体１００を撮像領域に供給するが、２回目以降は、すべての移動手段の連結部材が制御量に基づく操作を受けて調整済位置となったところで基準となる対象物体１００を撮像領域に供給するように変更する。
なお基準となる対象物体１００をその度に供給するのではなく撮像位置に置いたまま、搬送することなく撮像が行なわれるように構成することもできる。
【００５８】
また、▲２▼前述においては、差分プロファイルにおいて差分光量が相対的に大きい位置の移動手段に対しては大きな移動（前進）操作を行う制御量が演算されるが、２回目以降は、差分プロファイルにおいて差分光量の大小と正負によって対応する位置の移動手段の移動（前進または後退）操作を行う制御量が演算されるように変更する。これにより、連結部材は前進または後退を行いながら最適な位置に移動する。
【００５９】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係る照明装置によれば、照明における光量分布を均一または所定分布に調整することができる照明装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る照明装置によれば、直線形状の照明領域を有する照明装置において光量分布を均一または所定分布に調整することができる。
また本発明の請求項３に係る照明装置によれば、直線形状の照明領域において中心線に線対称な光量分布を得ることができる。
また本発明の請求項４に係る照明装置によれば、連結した遮光板により任意の形状の遮蔽境界を得ることができる。
また本発明の請求項５に係る照明装置によれば、連結した遮光板を移動することで遮蔽境界の形状を変更することができる。
また本発明の請求項６に係る照明装置によれば、計測された光量分布と目標とする光量分布の偏差を小さくするように光量分布を調整することができる。
また本発明の請求項７に係る照明装置によれば、撮像系を含む総合的な特性として光量分布を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明装置における構成、特に遮光手段の配置を示す図である。
【図２】本発明の照明装置における移動手段の構成、動作を示す図である。
【図３】本発明の照明装置における遮光手段（遮光板の端部）と移動手段との結合部分の構成、動作を示す図である
【図４】本発明の照明装置における遮蔽手段（遮光板どおしの連結部分）と移動手段との結合部分の構成、動作を示す図である。
【図５】本発明の照明装置における遮光手段の構成、動作（その１）を示す図である。
【図６】本発明の照明装置における遮光手段の構成、動作（その２）を示す図である。
【図７】本発明の照明装置を適用した画像入力装置の一例を示す説明図である
【符号の説明】
１　照明装置（照光部）
５　ラインセンサカメラ
６ａ，６ｂ　ローラ
１１　発光部
１２　フレーム
１３ａ，１３ｂ　ホルダー
１４　コネクタ
１５　光放出開口部
２１ａ，２１ｂ　遮光手段
２２ａ，２２ｂ　サブフレーム
２３　長孔
２４，２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ　遮光板
２７，２８，２９　遮蔽境界
３１　ステッピングモータ
３２　ピニオン
３３　ラック
３４　連結部材
３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ，３５ｅ，３５ｆ　台座
１００　対象物体
【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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