(57)【要約】【課題】円柱状製品などの棒状物品の撮像対象となる表面を均一に照明できるとともに、小型化され検査ライン等にも適した照明装置を提供する。【解決手段】同軸照明部１内にマトリクス状のＬＥＤ１２とハーフミラー１４を配設する。斜光照明部２にトンネル型照明部２２を配設する。棒状物品Ｓの軸Ｏの回りに断面形状が半円弧状となる半円弧状反射面２２ａ１を有する拡散板２２ａを設ける。トンネル型照明部２２においてその内側で棒状物品Ｓを軸Ｏの方向に出し入れできるようにする。ＬＥＤ１２からの光をハーフミラー１４で斜光照明部２側に反射して、拡散板２２ａの開口窓２２ａ２を介して棒状物品Ｓに照射する。斜光照明部２のＬＥＤ２４からの光を半円弧状反射面２２ａ１で乱反射して、半円弧状反射面２２ａ１内の殆どの方向に均一に光を照射し、棒状物品Ｓの表面を照射する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状物品の軸の回りに該軸と直交する断面形状が略半円弧状となる半円弧状反射面を有するとともに、該半円弧状反射面の該軸上部に光透過性の窓部を有するトンネル状反射部材と、
該トンネル状反射部材の内側下部に前記軸と平行に配置されるとともに前記半円弧状反射面方向に光を下から投光する斜光用光源と、
前記窓部から前記軸に向けて下方に投光する同軸用光源と、を備えたことを特徴とする棒状物品照明装置。
【請求項２】
前記窓部の上に該窓部を透過する前記同軸用光源による光の軸に対して傾斜して配設されたハーフミラーを備え、
前記同軸用光源の光を前記ハーフミラーで反射して前記軸に向けて投光するとともに、該ハーフミラーを介して前記トンネル状反射部材内の棒状物品を撮像できるようにしたことを特徴とする請求項１記載の棒状物品照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円柱状製品などの棒状物品の表面に例えば撮像用に照明するのに適した棒状物品照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、商品の作業ラインで例えばラベリングされたラベルを検査することが行われており、この際、ラベルをカメラ等で撮像して画像処理がなされる。このとき、商品に撮像用の照明が施されるが、このような照明を行うときは対象物をできるだけ均一に照射する必要がある。光をできるだけ均一に照射する方法としては、例えば特開平８−１１１１０５号公報、あるいは特開２００１−２３６８２２号公報に開示されているように、光源を囲う反射板等を用いるのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１１１１０５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３６８２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平８−１１１１０５号公報あるいは特開２００１−２３６８２２号公報のような照明装置は、平面を照射するのには適しているが、例えば円柱状円柱状製品などの棒状物品の表面の照明には適していない。通常の照明装置は物体に対してほぼ１方向から照射するので、棒状物品を均一に照明することはできない。
【０００５】
例えば、図４（Ａ）  に示したように、図と直角な方向を長手方向とする棒状物品Ｓの表面をカメラ１０で１方向から撮像する場合、ハーフミラー２０を介して▲１▼の方向からカメラ１０の光軸に対する同軸光で照明すると、例えば図４（Ｂ）  に示すように、光軸近傍（棒状物品Ｓの頂上部近傍）だけが明るく側面部分が暗くなり、側面の部分を撮像することが困難になる。また、図４（Ａ）  の▲２▼の方向から斜光により照明すると、図４（Ｃ）  に示したように側面だけが明るくなってカメラ１０の光軸近傍を撮像することが困難になる。さらに、図４（Ａ）  の▲１▼及び▲２▼のよう同時光と斜光との両方で照明しても、図４（Ｄ）  のように光軸近傍と側面との間の部分が暗くなって撮像することが困難になる。
【０００６】
このように、従来の照明装置では、棒状物品の表面を均一に照明することが困難である。なお、特開２００１−２３６８２２号公報のように、ドーム状の反射板をもつ照明装置を使うと、反射板を小さくした場合、照明装置を棒状物品にできるだけ近づける必要があるが、このとき反射板の周囲が棒状物品に当接してしまい、検査ライン等に用いるには適していない。また、ドーム状の反射板で棒状物品を覆うようにすると、大きな反射板が必要となるので装置が大きくなるという問題がある。また、この場合、棒状物品が見えなくなって目視による確認もできなくなる。
【０００７】
本発明は、棒状物品の特に撮像対象となる表面を均一に照明できるとともに、小型化され検査ライン等にも適した照明装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の棒状物品照明装置は、棒状物品の軸の回りに該軸と直交する断面形状が略半円弧状となる半円弧状反射面を有するとともに、該半円弧状反射面の該軸上部に光透過性の窓部を有するトンネル状反射部材と、該トンネル状反射部材の内側下部に前記軸と平行に配置されるとともに前記半円弧状反射面方向に光を下から投光する斜光用光源と、前記窓部から前記軸に向けて下方に投光する同軸用光源と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２の棒状物品照明装置は、請求項１の構成を備えるとともに、前記窓部の上に該窓部を透過する前記同軸用光源による光の軸に対して傾斜して配設されたハーフミラーを備え、前記同軸用光源の光を前記ハーフミラーで反射して前記軸に向けて投光するとともに、該ハーフミラーを介して前記トンネル状反射部材内の棒状物品を撮像できるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態の棒状物品照明装置の一部破砕正面図、図２は同棒状物品照明装置の上面図であり、図１は図２のＡ−Ａ矢視図である。この棒状物品照明装置は、同軸照明部１と斜光照明部２とを備えている。同軸照明部１は矩形箱状のケース１１を有しており、このケース１１内の１つの内側面には同軸用光源としての多数（図示の例では９０個）のＬＥＤ１２がマトリクス状に配設されている。各ＬＥＤ１２は白色光を発光するものであり、ケーブル１３を介して駆動電圧が印加されて発光する。また、ケース１１内にはハーフミラー１４が配設されている。このハーフミラー１４はＬＥＤ１２側に角度４５°傾倒されるとともに、その反射面１４ａがＬＥＤ１２及び斜光照明部２側に向けられている。さらに、ケース１１の上面には図示しないＣＣＤカメラのレンズ鏡筒を望ませるための撮像窓部１１ａが形成されている。なお、ケース１１の斜光照明部２側は開口となっている。
【００１１】
斜光照明部２は断面コ字状のフレーム２１を有しており、斜光照明部２はこのフレーム２１により同軸照明部１のケース１１の下部に固定されている。また、フレーム２１の内部にはトンネル型照明部２２が配設されており、このトンネル型照明部２２は、トンネル状反射部材としての拡散板２２ａと補強部２２ｂとを有している。拡散板２２ａは、図１に示したように、棒状物品Ｓの軸Ｏの回りにこの軸Ｏと直交する断面形状が半円弧状となる半円弧状反射面２２ａ１を内側に向けている。また、補強部２２ｂは半円弧状反射面２２ａ１の縁に沿ったアーチ状の形状をしている。これにより、トンネル型照明部２２は補強部２２ｂの内側で棒状物品Ｓを軸Ｏの方向に出し入れできるようなトンネル状の形状をしている。
【００１２】
拡散板２２ａの前記同軸照明部１側（軸Ｏの上部）には、窓部としての開口窓（透孔）２２ａ２が形成されている。また、拡散板２２ａの内側の両下端部には、軸Ｏと平行な長尺のソケット２３がそれぞれ配設されている。このソケット２３には斜光用光源としての多数のＬＥＤ２４が配設されている。このＬＥＤ２４は白色光を発光するものであり、そのレンズ面が上（同軸照明部１側）に向けられ、ケーブル２５（図２）を介して駆動電圧が印加されて発光する。これにより、ＬＥＤ２４は棒状物品Ｓの軸Ｏと平行に配置されるとともに半円弧状反射面２２ａ１の方向に光を下から投光する。また、半円弧状反射面２２ａ１と補強部２２ｂの内側の面にはマット状の白色塗料が塗装されており、この半円弧状反射面２２ａ１はＬＥＤ２４からの光を乱反射する。
【００１３】
図３は実施形態の棒状物品照明装置の作用を説明する図である。同軸照明部１の各ＬＥＤ１２からの光はハーフミラー１４で斜光照明部２側に反射され、その反射光は拡散板２２ａの開口窓（透孔）２２ａ２を介して棒状物品Ｓに照射される。また、斜光照明部２の各ＬＥＤ２４からの光は半円弧状反射面２２ａ１で乱反射され、この乱反射により半円弧状反射面２２ａ１内の殆どの方向に均一に照射される光により、棒状物品Ｓの表面が照射される。したがって、同軸照明部１による照明に加えて、半円弧状反射面２２ａ１の乱反射により、棒状物品Ｓの上面も両側面も均一に照明される。そして、ＣＣＤカメラ３により、撮像窓部１１ａ、ハーフミラー１４及び開口窓２２ａ２を介して、棒状物品Ｓの表面の画像が撮像される。
【００１４】
このように、棒状物品Ｓの表面が均一に照明されるとともに、トンネル型照明部２２に棒状物品Ｓを軸Ｏの方向に容易に出し入れできるので、棒状物品Ｓを搬送するような検査ラインに用いるのにも適している。さらに、トンネル型照明部２２は棒状物品Ｓを収容可能であればよいので、装置をコンパクトにすることができる。なお、実施例の装置は斜光照明部２の幅（図１の横方向）が数十ミリである。
【００１５】
実施形態では、斜光用光源及び同軸用光源としてＬＥＤを用いているがその他の光源でもよいことはいうまでもない。また、トンネル状反射部材としての拡散板２２ａは、その半円弧状反射面２２ａ１に白色塗装を施したものであるが、このトンネル状反射部材は白色の樹脂で形成してもよい。さらにトンネル状反射部材の色と斜光用光源及び同軸用光源の色は、白色に限らず撮像目的に応じた色でもよい。
【００１６】
以上のように、棒状物品の特に撮像対象となる表面を均一に照明できるとともに、小型化され検査ライン等にも適した照明装置を得ることができる。
【００１７】
また、ハーフミラーにより、カメラ等の光軸と同軸用光源の光の軸とを容易に同軸にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の棒状物品照明装置の一部破砕正面図である。
【図２】同同棒状物品照明装置の上面図上面図である。
【図３】本発明の実施形態の棒状物品照明装置の作用を説明する図である。
【図４】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１        同軸照明部
２        斜光照明部
３        ＣＣＤカメラ
１１      ケース
１２      ＬＥＤ（同軸用光源）
１４      ハーフミラー
２２      トンネル型照明部
２２ａ    拡散板（トンネル状反射部材）
２２ａ１  半円弧状反射面
２４      ＬＥＤ（斜光用光源）
２２ａ２  開口窓（窓部）
Ｏ        軸
Ｓ        棒状物品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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