(57)【要約】【課題】軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品を測定する場合に適した簡単な構成で安価な照明装置を提供すること【解決手段】軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品２０の外観検査に使用する照明装置１０において、照明装置がアーチ形状をなしており、その中心軸と被検査物品の中心軸が一致するように配置され、アーチの内周面に拡散発光源を有することを特徴としている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品の外観検査に使用する照明装置において、
前記照明装置がアーチ形状をなしており、その中心軸と前記被検査物品の中心軸が一致するように配置され、
前記アーチの内周面に、被検査物品外周面の検査対象領域の各点で正反射した後、カメラのレンズ中心を通るような光線を発するような発光面形状をした拡散発光源を有すること
を特徴とする外観検査用照明装置。
【請求項２】
前記拡散発光源が、前記アーチの内周面上に前記アーチの軸方向に向けて配置した発光体と、前記発光体と前記被検査物品との間に設置した光拡散板であること
を特徴とする請求項１に記載の外観検査用照明装置。
【請求項３】
前記拡散発光源が、前記アーチの内側下部に前記アーチの内周面に向けて配置した発光体と、前記アーチ内周面に形成された拡散反射板であること
を特徴とする請求項１に記載の外観検査用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造現場や物流などの現場における物品の外観検査に使用される照明装置に関するものであり、さらに詳しくは、金属光沢のような鏡面反射特性を持つ被検査物品の外観検査に使用する照明装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製造現場における検査工程で金属光沢のような鏡面反射特性を有する被検査物の外観検査を行う場合には、被検査物の表面で正反射した照明光をカメラなどで撮像することが行われている。この場合、被検査物表面の微小なキズや欠陥形状を明瞭に抽出するためには、被検査物表面の外周面全体から正反射光を得る必要があり、そのための照明方法として、例えば、被検査物近傍に面照明装置を衝立状に配置し被検査物表面全体に一様な拡散光を照射する方法や、拡散ドームを用いて被検査物表面に一様な拡散光を照射する方法等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１０８６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の照明方法では、被検査物が平板状の個体を一つずつ検査する場合には、適しているが、軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品を測定する場合においては、被検査物品の軸延長線と照明装置との干渉が生じるため、照明装置の形状が複雑になるという課題があった。また、面照明装置を用いる場合、面照明装置の発光が均一であったとしても、面照明装置から近い位置にある被検査物品の部位と、面照明装置から遠い位置にある被検査物品の部位との間で正反射光量が不均一となる等の問題が生じていた。さらに、拡散ドームを用いる場合には、上述した問題に加えて価格が高価になるという問題も指摘されていた。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品を測定する場合に適した簡単な構成で安価な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る照明装置は、軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品の外観検査に使用する照明装置において、前記照明装置がアーチ形状をなしており、その中心軸と前記被検査物品の中心軸が一致して配置され、前記アーチの内周面に、被検査物品外周面の検査対象領域の各点で正反射した後、カメラのレンズ中心を通るような光線を発するような発光面形状をした拡散発光源を有する構成をしている。
【０００７】
請求項２に係る照明装置は、請求項１に係る照明装置の構成に加えて、アーチ内周面の拡散発光源が、前記アーチの内周面上に前記アーチの軸方向に向けて配置した発光体と、前記発光体と前記被検査物品との間に設置した光拡散板である構成をしている。
【０００８】
請求項３に係る照明装置は、請求項１に係る照明装置の構成に加えて、アーチ内周面の拡散発光源が、前記アーチの内側下部に前記アーチの内周面に向けて配置した発光体と、前記アーチ内周面に形成された拡散反射体である構成をしている。
【０００９】
ここで、本発明における「拡散反射体」とは、入射角と反射角が等しくならないような反射体を意味しており、例えば、アルミニウム材表面を意図的に梨地にしたり、凹凸をつけたりすることにより得られる。また、本発明における「発光体」の種類については、特に限定されるものではないが、消費電力や耐久性等の観点から発光ダイオードが好適に利用される。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る照明装置によれば、アーチ形状をなしており、その中心軸と被検査物品の中心軸が一致して配置され、アーチの内周面に、被検査物品外周面の検査対象領域の各点で正反射した後、カメラのレンズ中心を通るような光線を発するような発光面形状をした拡散発光源を有する構成をしているため、軸方向に連続して移動する円柱状又は断面円弧状の鏡面反射特性を持つ被検査物品の外観検査の検査効率が飛躍的に向上する。また、照明装置の形状がシンプルであるため、装置の低コスト化が図られる。さらに、被検査物品の移動方向と照明装置との干渉がないため、検査装置設計の容易化が図られる。
【００１１】
請求項２に係る照明装置によれば、請求項１に係る照明装置が奏する効果に加えて、拡散発光源を、アーチの内周面上にアーチの軸方向に向けて配置した発光体と、発光体と被検査物品との間に設置した光拡散板とにより構成したことによって、照明光としての不要な発光部分をなくすることができ省電力化が図られる。
【００１２】
請求項３に係る照明装置によれば、請求項１に係る照明装置が奏する効果に加えて、拡散発光源を、アーチの内側下部にアーチの内周面に向けて配置した発光体と、アーチ内周面に形成した拡散反射体とにより構成したことによって、アーチ部分の構造を簡易化することが可能になる。
また、本発明の照明装置によれば、正常な形状の検査対象領域からの正反射光映像を結像するに過不足のない発光面形状となっているので、表面の凹凸等の異常形状を画面上の明暗として高感度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る照明装置について、図面に基づき詳述する。図１は、本発明の照明装置１０を用いて、軸方向に連続して移動する円柱状の鏡面反射特性を持つ被検査物品２０の外観検査を行う際の装置構成を示している。
【００１４】
照明装置１０は、アーチ形状をしており、通電によりアーチ内周面が拡散発光する。アーチ内周面を拡散発光させる方法としては、種々のものが考えられるが、一例としては、図２に示したように、アーチ１６の内周面上にアーチの軸方向に向けて複数の発光ダイオード１２を配置し、その発光ダイオードの前面にアクリル板等からなる光拡散板１４を設置することによって得られる。このような構成にしたことによって、アーチの内周面のみを発光させることができ、検査に必要のない発光部分を排除できるため省電力化に寄与する。被検査物品２０は、その中心軸とアーチ形状の照明装置の中心軸が一致するように、搬送される。したがって、被検査物品の移動方向と照明装置との干渉がないため、検査装置設計の容易化が図られる。
【００１５】
また、アーチ形状の照明装置の頭頂部近傍には被検査物品の表面を撮像する撮像装置３０が支持具４０によって取り付けられている。この撮像装置３０は、一定の俯角を持って、アーチ状の照明装置１０をくぐってきた被検査物品２０の外周面を撮像している。そのため、この俯角と被検査物品表面における反射角が一致するような正反射光による画像が撮像手段３０によって取得される。一方、被検査物品の表面に汚れやキズが存在していると、そこに当たった光は正反射されずに乱反射するため、撮像装置による撮像画像では、そこだけが暗く映り、異常箇所として認識できる。
【００１６】
アーチ内周面を拡散発光させる別の実施の態様としては、図３に示したように、アーチの内周面の拡散反射板１８を形成し、アーチの内側下部にアーチの内周面に向けて配置した発光ダイオード１２からなるものが挙げられる。発光ダイオード１２から放たれた光は、アーチ内周面の拡散反射板１８によって拡散され、検査対象物２０の表面を照射する。さらに発光ダイオード１２の前面に光拡散板１９を設置することにより、アーチ内周面での拡散が一層均一になるため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における外観検査用照明装置を用いた外観検査装置の概念図である。
【図２】本発明における外観検査用照明装置の一実施態様を示す概念図である。
【図３】本発明における外観検査用照明装置の別の実施態様を示す概念図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  ・・・  照明装置
１２  ・・・  発光ダイオード
１４  ・・・  光拡散板
１６  ・・・  アーチ
２０  ・・・  被検査物品
３０  ・・・  撮像手段
【図１】
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【図２】
2005337853.tif 000004
【図３】
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