(57)【要約】【課題】簡易な構造で、被撮像物の体軸の直角方向の全周を高解像度で撮像する。【解決手段】撮像システム１は、反射面１１２、２１２によって一端側が狭空間に他端側が広空間を形成する反射手段１１０、２１０を有する反射機構１０と、反射手段１１０、２１０の内側に形成される撮像空間１２０、２２０と、被撮像体５を、反射機構１０内において体軸方向に移動させる配位手段３０と、反射機構１０内で、体軸方向の異なる位置に存在する被撮像体５のそれぞれについて、反射手段１１０、２１０の反射面１１２、２１２で反射させた反射像を撮像する撮像手段１６０、２６０とを備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに非平行状態で対向して設けられる反射面により一端側が狭空間且つ他端側が広空間を画成する反射手段を、一つ以上有する反射機構と、
上記反射面間に設けられ、被撮像体を位置及び／又は通過させ得、該被撮像体のほぼ中心を通る体軸に対して直角方向の多方位からの像を撮像可能とする撮像空間と、
上記反射機構の系内で、上記体軸方向の異なる位置に存在する上記被撮像体のそれぞれの部位について、上記反射手段の上記反射面で反射させた反射像を段階的に撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記反射機構は、複数の前記反射手段を有しており、
複数の前記反射手段は、対を成す少なくとも一対二つの前記反射手段を含み、
その内の、
一方の前記反射手段の前記狭空間と他方の前記反射手段の前記狭空間が互いに近く、且つ、一方の前記反射手段の前記広空間と他方の前記反射手段の前記広空間が互いに離れた状態となる反射面開放型配置態様、
または、
一方の前記反射手段の前記狭空間と他方の前記反射手段の前記狭空間が互いに離れ、且つ、一方の前記反射手段の前記広空間と他方の前記反射手段の前記広空間が互いに近い状態となる反射面対向型配置態様、の何れかの態様で配置され、
前記被撮像体は、一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間で前記体軸方向に変位し得、
前記撮像手段は、一方の前記反射手段の前記被撮像体の前記反射像と、他方の前記反射手段の前記被撮像体の前記反射像を撮像することを特徴とする、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
少なくとも一対の前記反射手段が、前記反射面対向型配置態様で配置され、
前記反射機構は、更に、一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間において前記体軸に対して傾斜配置される一つ以上の補助反射面を有する複数の補助反射手段、又は、表裏二つの補助反射面を有する一つ以上の補助反射手段を有し、即ち、二つ以上の補助反射面を有し、
一方の前記補助反射面は、一方の前記反射手段の前記反射像を更に反射させて前記撮像手段に案内し、他方の前記補助反射面は、他方の前記反射手段の前記反射像を更に反射させて前記撮像手段に案内することを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
一方の前記補助反射面による前記反射像の反射方向と、他方の前記補助反射面による前記反射像の反射方向とが、前記体軸直角方向且つ互いに相異なることを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記反射手段は、略円錐形、略多角錐形の何れかの形態を成す略筒形状に構成され、その略錐状内周面が前記反射面とされ、該略筒形状の中心線を錐軸とするものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の撮像システム。
【請求項６】
前記被撮像体を、前記撮像空間内において前記体軸方向に変位させて、該被撮像体を該撮像空間内に位置及び／又は通過させる配位手段を有することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の撮像システム。
【請求項７】
前記配位手段は、前記被撮像体の前記体軸を前記錐軸に沿って変位させ得ることを特徴とする請求項６に記載の撮像システム。
【請求項８】
少なくとも一対の前記反射手段が、前記反射面開放型配置態様で配置され、
一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間に配置される配位手段により、前記被撮像体を、一方の前記反射手段の前記狭空間側から進入させ得ると共に、他方の前記反射手段の前記狭空間側から進入させ得ることを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記配位手段は、前記反射機構における共通の前記反射手段の前記撮像空間内において前記被撮像体を前記体軸方向に変位させ、
前記撮像手段は、共通の前記反射手段の前記撮像空間内における前記被撮像体上の異なる部位の前記反射像を撮像することを特徴とする請求項６乃至８の何れかに記載の撮像システム。
【請求項１０】
前記被撮像体上の互いに位置の異なる部位の反射像を撮像して得られた複数の撮像画像と、マスター画像とを比較して画像分析することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の撮像システム。
【請求項１１】
前記被撮像体上の互いに位置の異なる部位の反射像を撮像して得られた複数の撮像画像と、マスター画像とを比較して、これら該撮像画像と該マスター画像との一致度を算出する画像一致度算出手段を有することを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の撮像システム。
【請求項１２】
二つ以上の撮像手段を備え、それらの撮像手段はそれぞれ相異なる方向からの反射像を撮像するように構成されることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被撮像体の全周を撮像するための撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な部品、部材に対して、カメラによって周囲を撮像して検査することが行われている。例えば、被検体としての雄ねじに関していえば、螺旋溝が正しく形成されているか否か、検査しなければならない。例えば特許文献１の撮像システムでは、一端側が小径に他端側が大径に開口した錐形筒状を成す反射面の内側に雄ねじを位置させ、撮像手段によって、軸方向から雄ねじの反射像を撮像する。結果、一枚の画像中に、雄ねじの全周の状態を映し出すことができる。これらによって、螺旋溝の形成状態を画像解析によって判定する。
【０００３】
この種の撮像システムは極めて幅広い分野で利用され得るものであり、被撮像体としては、雄ねじ以外に、ボールスプラインのスプライン軸や、鉛筆等の筆記具、飲料ボトル、各種線材や棒材など多岐にわたる。その材料も、金属、樹脂、繊維など多岐にわたる。撮像システムによる撮像目的も、傷等の外観検査、形状測定、異物検知、Ｘ線等を用いた内部検査など多岐にわたる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６３９１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの撮像システムでは、撮像装置によって被検体である雄ねじの軸方向から撮像する際に、錐形筒状を成す反射面から雄ねじまでの距離が軸方向に沿って変化する。雄ねじと反射面の距離が近い領域、即ち、反射面の小径の開口側近傍は、反射像の解像度が高いが、雄ねじと反射面の距離が大きい領域、即ち、反射面の大径の開口側近傍は、反射像の倍率が高まる反面、解像度が低下するという問題があった。
【０００６】
特に被撮像体が長軸材の場合は、反射面の大径の開口側近傍が、被撮像体から大きく離反するので、高解像度の映像を得ることが困難になるという問題があった。
【０００７】
また、別の課題として、被撮像体が長軸材の場合は、錐形筒状を成す反射面も軸方向に大きくする必要があり、結果、反射面の直径も増大して、撮像システムが大型化しやすいという問題もあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、簡易な構造によって、高精度に被撮像体の全周の全体を、高解像度で撮像可能とする撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、上記目的を達成する本発明は、互いに非平行状態で対向して設けられる反射面により一端側が狭空間且つ他端側が広空間を画成する反射手段を、一つ以上有する反射機構と、上記反射面間に設けられ、被撮像体を位置及び／又は通過させ得、該被撮像体のほぼ中心を通る体軸に対して直角方向の多方位からの像を撮像可能とする撮像空間と、上記反射機構の系内で、上記体軸方向の異なる位置に存在する上記被撮像体のそれぞれの部位について、上記反射手段の上記反射面で反射させた反射像を段階的に撮像する撮像手段と、を備えることを特徴とし、段階的な撮像を可能とする撮像システムである。
【００１０】
前記撮像システムに関連して、前記反射機構は、複数の前記反射手段を有しており、複数の前記反射手段は、対を成す少なくとも一対二つの前記反射手段を含み、その内の、一方の前記反射手段の前記狭空間と他方の前記反射手段の前記狭空間が互いに近く、且つ、一方の前記反射手段の前記広空間と他方の前記反射手段の前記広空間が互いに離れた状態となる反射面開放型配置態様、又は、一方の前記反射手段の前記狭空間と他方の前記反射手段の前記狭空間が互いに離れ、且つ、一方の前記反射手段の前記広空間と他方の前記反射手段の前記広空間が互いに近い状態となる反射面対向型配置態様、の何れかの態様で配置され、前記被撮像体は、一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間で前記体軸方向に変位し得、前記撮像手段は、一方の前記反射手段の前記被撮像体の前記反射像と、他方の前記反射手段の前記被撮像体の前記反射像を撮像することを特徴とする撮像システムである。なお、複数の反射手段は、必ずしも同軸上に配置されていなくてもよい。
【００１１】
前記撮像システムに関連して、少なくとも一対の前記反射手段が、前記反射面対向型配置態様で配置され、前記反射機構は、更に、一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間において前記体軸に対して傾斜配置される一つ以上の補助反射面を有する複数の補助反射手段、又は、表裏二つの補助反射面を有する一つ以上の補助反射手段を有し、即ち、二つ以上の補助反射面を有し、一方の前記補助反射面は、一方の前記反射手段の前記反射像を更に反射させて前記撮像手段に案内し、他方の前記補助反射面は、他方の前記反射手段の前記反射像を更に反射させて前記撮像手段に案内することを特徴とし、二つ以上の補助反射面を有することを特徴とする撮像システムである。なお、補助反射面は、二つ以上であるが、補助反射手段は、表裏に補助反射面を有する一つの補助反射手段（両面反射面型の補助反射手段を一個使用する）であったり、一つの補助反射面を有する二つの補助反射手段（片面反射面型の補助反射手段を二個使用する）であったりしてもよい。
【００１２】
前記撮像システムに関連して、一方の前記補助反射面による前記反射像の反射方向と、他方の前記補助反射面による前記反射像の反射方向とが、前記体軸直角方向且つ互いに相異なることを特徴とし、二つの二次的な反射像の反射方向が相異なるように構成されることを特徴とする撮像システムである。
【００１３】
前記撮像システムに関連して、前記反射手段は、略円錐形、略多角錐形の何れかの形態を成す略筒形状に構成され、その略錐状内周面が前記反射面とされ、該略筒形状の中心線を錐軸とするものであることを特徴とし、略錐形筒状の反射手段を有することを特徴とする撮像システムである。
前記撮像システムに関連して、前記被撮像体を、前記撮像空間内において前記体軸方向に変位させて、該被撮像体を該撮像空間内に位置及び／又は通過させる配位手段を有することを特徴とする撮像システムである。
【００１４】
前記撮像システムに関連して、前記配位手段は、前記被撮像体の前記体軸を前記錐軸に沿って変位させ得ることを特徴とし、更に、前記被撮像体の前記体軸と前記錐軸とを同軸化させて変位させることができるように構成されることを特徴とする撮像システムである。
【００１５】
前記撮像システムに関連して、少なくとも一対の前記反射手段が、前記反射面開放型配置態様で配置され、一方の前記反射手段と他方の前記反射手段の間に配置される配位手段により、前記被撮像体を、一方の前記反射手段の前記狭空間側から進入させ得ると共に、他方の前記反射手段の前記狭空間側から進入させ得ることを特徴とし、反射面開放型配置態様の一対の反射手段間において配位手段によって被撮像体を変位させ得るように構成されることを特徴とする撮像システムである。
【００１６】
前記撮像システムに関連して、本発明の撮像システムは、前記配位手段は、前記反射機構における共通の前記反射手段の前記撮像空間内において前記被撮像体を前記体軸方向に変位させ、前記撮像手段は、共通の前記反射手段の前記撮像空間内における前記被撮像体上の異なる部位の前記反射像を撮像することを特徴としている。
【００１７】
前記撮像システムに関連して、本発明の撮像システムは、前記被撮像体上の互いに位置の異なる部位の反射像を撮像して得られた複数の撮像画像と、マスター画像とを比較して画像分析することを特徴としている。
前記撮像システムに関連して、本発明の撮像システムは、前記被撮像体上の互いに位置の異なる部位の反射像を撮像して得られた複数の撮像画像と、マスター画像とを比較して、これら該撮像画像と該マスター画像との一致度を算出する画像一致度算出手段を有することを特徴としている。
前記撮像システムに関連して、本発明の撮像システムは、二つ以上の撮像手段を備え、それらの撮像手段はそれぞれ相異なる方向からの反射像を撮像するように構成されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、簡潔な構造でありながらも、被撮像体の体軸直角方向の全周の全体、或いは所望部分を高解像度に撮像することが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第一実施形態に係る撮像システムの全体構成を示す側面図である。
【図２】同撮像システムにおいて配位手段による雄ねじ体の移動状態を示す側面図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は同撮像システムによる撮像画像を模式的に示す図である。
【図４】同撮像システムにおける反射面の他の構成態様を示す底面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る撮像システムの全体構成を示す側面図である。
【図６】同撮像システムにおいて配位手段による雄ねじ体の移動状態を示す側面図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は同撮像システムによる撮像画像を模式的に示す図である。
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の第三実施形態に係る撮像システムの全体構成を示す側面図である。
【図９】同撮像システムにおける開放保持機構を示す図８におけるＡ−Ａ矢視の上面部分断面図である。
【図１０】同撮像システムにおける開放保持機構の動作状態を示す上面部分断面図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に係る撮像システムの応用例を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る撮像システムの補助反射手段を示す展開図である。
【図１３】（Ａ）乃至（Ｅ）は本発明の実施形態に係る撮像システムの変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態では、被撮像物として雄ねじ体を選定し、この雄ねじの螺旋溝の形成状態を検査するために、撮像システムを用いる場合について例示するが、被撮像物としては雄ねじ体に限定されるものではなく、適宜、所望の物体を被撮像物とすることができる。
【００２１】
図１は、第一実施形態に係る撮像システム１を示す。この撮像システム１は、反射機構１０と、被撮像物（ここでは、以下、被撮像物を雄ねじ体５として説明する。）を撮像する撮像手段１６０，２６０とを備える。更に、反射機構１０内において被撮像物（以下、雄ねじ体５）を位置させ得、また、雄ねじ体５を移動させ得る配位手段３０と、画像一致度算出手段７０と、合否判定手段７５と、照明手段９０を備える。
【００２２】
反射機構１０は、雄ねじ体５の体軸方向に沿って配置される複数の反射手段（ここでは、第一反射手段１１０、第二反射手段２１０の二つとしているが、数量は三つ以上であってもよい。）を含む。更に、図１に示すように、これらの反射手段の反射像を更に反射させる複数の補助反射手段（第一補助反射手段１９７、第二補助反射手段２９７）を用いても好いが、反射機構の配置構成によっては必ずしも補助反射手段は必要ではない。。第一反射手段１１０及び第二反射手段２１０は、それぞれ、内側に設けられる撮像空間１２０、２２０を有する。
【００２３】
第一及び第二反射手段１１０、２１０は、一端側が小径となる狭空間１１６Ａ、２１６Ａで、他端側が大径となる広空間１１６Ｂ、２１６Ｂに開口した錐形筒状を成しており、その内周を反射面１１２、２１２としている。従って、反射面１１２、２１２は、軸方向を基準にして互いに非平行状態で対向して設けられる。本実施形態では、特に、第一及び第二反射手段１１０、２１０が円錐となっており、その反射面１１２、２１２の角度は、錐軸１４に対して略４５°となっている。
【００２４】
反射面１１２、２１２は、所謂表面反射鏡とすることが好ましい。この表面反射鏡は金属表面に鏡面仕上げ加工等を施して得ることが出来る。他にも、図１の反射面１１２の領域Ｘに拡大して示されるように、スパッタリングミラーとも呼ばれる、ガラス等の基材１２Ａの表面に鏡面材料を付着させて金属膜１２Ｂを形成し、この金属膜１２Ｂの反ガラス側面を鏡面処理した構造を採用できる。従って、反射面１１２、２１２は、金属膜１２Ｂの反ガラス側に形成され、ガラスを介することなく、直接、反射面１１２、２１２に雄ねじ体５を映り込ませる。結果、ガラスの厚さの影響（屈折や多重反射等の影響）を受けることなく映像を反射することができるので、反射像の形状の乱れが大幅に抑制される。勿論、通常の光透過性材料の背面に金属膜が形成される一般的な鏡を用いることもできる。
【００２５】
次に、反射機構１０における第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の配置態様について説明する。配置態様には、錐軸が同軸化された反射面開放型配置態様と反射面対向型配置態様、並びに、錐軸が非同軸化（これは互いに平行でオフセットされる場合、互いに角度を有する場合の双方を含む）された反射面開放型配置態様と反射面対向型配置態様との四通りがあり、第一実施形態は反射面対向型配置態様を採用している。具体的に、第一反射手段１１０の狭空間１１６Ａと第二反射手段２１０の狭空間２１６Ａが互いにより離れ、かつ、第一反射手段１１０の広空間１１６Ｂと第二反射手段２１０の広空間２１６Ｂが互いにより近い状態となる。また、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の錐軸１４は互いに一致しており、所謂同軸状態となっている。結果、互いの反射面１１２，２１２が対向状態となる。
【００２６】
また、第一反射手段１１０は、小径の開口となる狭空間１１６Ａが鉛直上方となり、大径の開口となる広空間１１６Ｂが鉛直下方となる。第二反射手段２１０は、小径の開口となる狭空間２１６Ａが鉛直下方となり、大径の開口となる広空間２１６Ｂが鉛直上方となる。錐軸１４は鉛直方向と平行となる。勿論、錐軸１４は鉛直方向と平行にすることに限定されるものではなく、鉛直方向から傾斜していても、直交していてもよい。
【００２７】
撮像空間１２０，２２０は、第一及び第二反射手段１１０，２１０の内側に形成される円錐台形空間となる。この円錐台形空間内に雄ねじ体５を位置させると、雄ねじ体５の周囲を取り囲む反射手段１１０，２１０により、雄ねじ体５の中心を通る体軸５Ａの直角方向の全方位の反射像を同時に得ることができる。
【００２８】
なお、本撮像システム１のように、反射手段１１０，２１０の円錐形状の反射面１１２，２１２を、錐軸１４からの傾斜角を略４５°とすると次の利点が得られる。撮像空間１２０，２２０内の錐軸１４に沿った様々な箇所を始点とし、反射面１１２，２１２でそれぞれ反射され錐軸１４に対して直交する直交面（ここでは撮像面１６０Ａ，２６０Ａ）中に対応する各点を終点とした場合、始点から終点まで光路長が至る所で等しくなる。結果、各部の至る所で、撮像手段１６０，２６０のピントを合わせることが可能となる。従って、この錐軸１４に対して同心となる棒状材料（ここでは雄ねじ体５の軸部）を撮像する場合に、表面の凹凸相当距離を除けば、上述と同様の結果を得ることが出来る。勿論、ここで、被写界深度の深い光学系を採用した撮像手段を用いる場合には、被撮像物の表面に多少の凹凸があっても全周に亘って高度にピントを合わせることが可能となる。また、撮像される映像の縮尺が、従来のように反射手段１１０，２１０を用いずに、錐軸１４を側面から撮像した状態の尺度と一致させることもできる。
【００２９】
第一及び第二反射手段１１０，２１０にそれぞれ配置される照明手段９０は、内側に向かって光を放射する円筒形状の発光面９４を有している。この照明手段９０は、第一及び第二反射手段１１０，２１０の大径となる広空間１１６Ｂ，２１６Ｂにおいて、これらと撮像手段１６０，２６０の間を結ぶ反射光の光路の周辺を取り囲むように、反射面１１２，２１２と略同軸状に配置される。発光面９０の軸方向の長さは、雄ねじ体５の軸方向長さ（撮像長さ）又は撮像空間１２０，２２０の軸方向寸法と比較して、同等又は大きい方が好ましい。発光面９４は、例えば有機ＥＬのように、積層材料自体が拡散光として直接発光するものが好ましいが、この他にも、ＬＥＤ等の光を円筒面内に導く筒面状発光化手段を用いることも出来る。この筒面状発光化手段は、ＬＥＤ等の光を導く導光機能と、光拡散機能を有し、これらの機能によって発光面９４をほぼ均等に発光させることが出来るように構成しても良い。この際、導光機能を有する導光板は、ＬＥＤ等の自発光光源の半径方向内側又は軸方向内側に配置して光を拡散板（光拡散機能）まで案内する。このように、照明手段９０の円筒状の発光面９４を、雄ねじ体５に対して軸方向にずらしつつ、発光面の角度も雄ねじ体５と対向しない状態で配置し、発光面９４から軸心方向に拡散的に光を照射して間接的に雄ねじ体５を照らす。この結果、撮像手段１６０、２６０によって撮像される映像のハレーション（局所的に白くぼやける現象）を著しく抑制できる上、被撮像物自信の影を消失させることが出来る。因みに、照明手段の発光面を雄ねじ体５側に向けて直接的に照らすと、撮像手段１６０、２６０によって撮像される映像にハレーションが生じ易いことが、本発明者の検証で明らかとなっている。また、上述のように照明手段を構成することによれば、被撮像体自身の影を消す消影効果を発揮し、自身の影の撮像画像への写り込みを防止することができる。勿論、照明手段９０の構成や配置は、これに限定されるものではなく、撮像空間１２０，２２０内に配置された被撮像物を所望の解像度で撮像することが出来るように構成されていればよく、構成や配置は特に限定されない。
【００３０】
更にこの照明手段９０は、発光面９４内において部分的に光を放射できる複数の部分、ここでは四つの部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄを有する。部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄは円筒形状となっていて、これらが軸方向に連なって発光面９４を構成する。
【００３１】
各部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄは、互いに独立した有機ＥＬ層で構成されており、個別に電圧を印加することで互いに独立して発光する。一つの部分発光領域が発光している間は、残りの部分発光領域が消灯するように制御すれば、各部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄが、部分的に光を照射することになる。四つの部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄを適宜点灯させれば、結果として、部分発光領域が軸方向に推移する状態を作り出すことができる。
【００３２】
このように、部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄを経時的に軸方向に推移（移動）させながら、雄ねじ体５の複数の映像を撮像すると、発光領域と光量の調整により、ねじ山の影の状態が異なる複数の映像を取得できる。これらの映像を比較することで、影の変動や色調等の差異から、ねじ山の形状や深さ、見え難い欠陥等を推測できる。
【００３３】
なお、ここでは各部分発光領域９５Ａ〜９５Ｄは、互いに独立した有機ＥＬ層とする場合を例示したが、発光面９４全体を、ドット状又はマトリクス状の有機ＥＬ層とすることで、任意の領域を自在に部分発光領域にすることもできる。また、発光面の表面に液晶層を配置して、任意の領域の光を液晶で遮ることによって、残りの範囲を部分発光領域にすることもできる。また、発光面を適宜にカラー発光させて、特定色の発光に対する被撮像物の反応や反射の具合を捉えることができるように構成してもよい。
【００３４】
第一及び第二補助反射手段１９７，２９７は、第一及び第二反射手段１１０、２１０の間に配置される。第一補助反射手段１９７の第一補助反射面１９７Ｂは、錐軸１４の延長線上において、第一反射手段１１０の光路に対して４５°で傾斜する状態で配置される。従って、この第一補助反射面１９７Ｂが、第一反射手段１１０の反射光の光路を、錐軸１４の直角方向に変更して、その先に配置される撮像装置１６０に案内する。第二補助反射手段２９７の第二補助反射面２９７Ｂは、錐軸１４の延長線上において、第二反射手段２１０の光路に対して４５°で傾斜する状態で配置される。従って、この第二補助反射面２９７Ｂが、第二反射手段２１０の反射光の光路を、錐軸１４の直角方向に変更して、その先に配置される撮像装置２６０に案内する。
【００３５】
特に本実施形態では、共通のプレートの両表面を利用して、第一及び第二補助反射手段１９７，２９７が形成されており、換言すると、単一の補助反射手段が、第一補助反射面１９７Ｂと第二補助反射面２９７Ｂを有することになる。結果として、第一補助反射面１９７Ｂと第二補助反射面２９７Ｂの反射方向は互いに正反対となる。第一補助反射面１９７Ｂと第二補助反射面２９７Ｂは、表面反射鏡であることが好ましい。
【００３６】
また。第一及び第二補助反射手段１９７，２９７は、中央に雄ねじ体５が通過可能な開口１９７Ａ，２９７Ａが形成されている。この開口１９７Ａ，２９７Ａは、雄ねじ体５が通過可能に構成され且つ極力小さい貫通孔とすることが好ましく、例えば、被撮像物が円柱状を成す物体である場合には、図１２に示すように、第一補助反射手段１９７及び／又は第二補助反射手段２９７のそれぞれの面方向視において楕円形で、且つ、錐軸１４に沿った視点からは正円形として捉えられる形状の、楕円形に設定することが好ましい。なお、楕円形でなくても、第一方向（ここでは傾斜方向）が長く且つ該第一方向に対して直角となる第二方向（ここでは傾斜幅方向）に短い長孔であれば、他の形状であってもよい。この場合、錐軸１４に沿った視点では正多角形等になるようにしても良い。
【００３７】
配位手段３０は、反射機構１０における錐軸１４と雄ねじ体５の体軸５Ａを同軸化しつつ、雄ねじ体５を保持して、雄ねじ体５を体軸５Ａの方向に位置させ、各撮像空間内１２０、２２０の所定位置に雄ねじ体５を位置決めする。なお、本実施形態では、反射機構１０の錐軸１４が鉛直方向に平行となっているので、雄ねじ体５の体軸５Ａも鉛直方向に平行となる。
【００３８】
配位手段３０は、鉛直方向に配置される軸部３２と、この軸部３２の先端に配置される保持機構４０を備える構成とすることができる。軸部３２は、反射機構１０の錐軸１４と同軸状に配置され、特に図示しない駆動手段によって、錐軸１４方向に移動する。このような構成を有する配位手段の一例としては、ロボットアームを挙げることもできる。
【００３９】
保持機構４０は、雄ねじ体５の端部（ここでは頭部）を保持する。なお、保持機構４０は、所謂チャック機構或いはグリップ機構となっており、雄ねじ体５の保持・開放を切り替えることができる。保持機構４０が雄ねじ体５を保持した状態で、雄ねじ体５の体軸５Ａが、錐軸１４と一致するようになっている。なお、雄ねじ体５の体軸５Ａと錐軸１４に同軸度に誤差が生じる場合は、特に図示しないＸ−Ｙステージ等により、保持機構４０及び軸部３２を体軸直角方向に移動させて、雄ねじ体５の体軸５Ａと錐軸１４を一致させるように制御しても良い。
【００４０】
配位手段３０は、図１に示すように、第二反射手段２１０の狭空間２１６Ａから雄ねじ体５を内部に挿入して、第二反射手段２１０の撮像空間２２０内に雄ねじ体５を位置決めする。結果、撮像手段２６０は、雄ねじ体５の体軸５Ａの直角方向の全方位の反射像を撮像できる。その後、配位手段３０は、図２に示すように、第二反射手段２１０から、開口１９７Ａ，２９７Ａを通過して、第一反射手段１１０側へ雄ねじ体５を移動させて、第一反射手段１２０の広空間１１６Ｂから雄ねじ体５を内部に挿入し、第一反射手段１１０の撮像空間１２０内に雄ねじ体５を位置決めする。結果、撮像手段１６０は、雄ねじ体５の体軸５Ａの直角方向の全方位の反射像を撮像できる。勿論、撮像空間１２０，２２０内に被撮像体を位置決めして留めておくような配位手段３０は必ずしも必要なく、例えば、本実施形態のように、錐軸１４が鉛直方向と平行な場合、被撮像物の体軸を錐軸１４と一致させておきながら、被撮像物を狭空間１１６Ａ側から落下させて、高速度で撮像手段１６０，２６０を作動させて高速撮像することで、所望の高さ位置における被撮像体物の準静的な画像を取得することができる。
【００４１】
撮像手段１６０，２６０は、反射機構１０の錐軸１４に対して直角方向に配置されるカメラであり、補助反射手段１９７，２９７から得られる反射光の光軸（進行方向）と、自身の光軸（撮像方向）が一致する。この撮像手段１６０，２６０は、本実施形態ではＣＣＤカメラ又はＣＭＯＳカメラ等の受光素子からなる平坦な受光面１６０Ａ，２６０Ａを有し、反射機構１０の各反射面１１２  ，２１２で反射した反射像、具体的には雄ねじ体５の軸部の全方位像を撮像する。なお、この撮像手段１６０，２６０は、できる限り被写界深度が大きい状態、又は焦点深度が大きい状態で用いることが望ましい。
【００４２】
次に、この撮像システム１の作用について説明する。
【００４３】
図１に示すように、雄ねじ体５の軸部の先端側の半分を先端側領域５Ｓ、基部側の半分を基部側領域５Ｋと定義した場合、配位手段３０は、雄ねじ体５の基部側領域５Ｋを、第二反射手段２１０の反射面２１２に接近する姿勢で位置決めする。即ち、配位手段３０は、基部側領域５Ｋを、狭空間２１６Ａ近傍に位置決めする。結果、図３（Ｂ）に示すように、基部側領域５Ｋの反射面２１２における反射像の解像度が高く、先端側領域５Ｓの反射像は解像度が低くなる。なお、本実施形態では、第二反射手段２１０の錐軸１４方向の長さが、雄ねじ体５よりも短く設定されることから、先端側領域５Ｓの一部は、撮像空間２２０（反射面２１２）からはみ出てしまって、撮像手段２６０では撮像されない。
【００４４】
一方、図２に示すように、配位手段３０は、雄ねじ体５の先端側領域５Ｓを、第一反射手段１１０の反射面１１２に接近する姿勢で位置決めする。即ち、配位手段３０は、先端側領域５Ｓを、狭空間１１６Ａ近傍に位置決めする。結果、図３（Ａ）に示すように、先端側領域５Ｓの反射面１１２における反射像の解像度が高く、基部側領域５Ｋの反射像は解像度が低くなる。なお、本実施形態では、第一反射手段１１０の錐軸１４方向の長さが、雄ねじ体５よりも短く設定されることから、基部側領域５Ｋの一部は、撮像空間１２０（反射面１１２）からはみ出ており、撮像手段１６０では撮像されない。なお、図２に示すように、反射面１１２によって雄ねじ体５の先端側領域５Ｓの像を反射させて、更に第一補助反射手段１９７の第一補助反射面１９７Ｂによって再反射させることで、撮像手段１６０によって先端側領域５Ｓを撮像しようとする場合、配位手段３０の軸部３２が反射光の経路上に位置するため、反射光の一部が軸部３２によって遮られてしまい、得られる像が欠損した像になってしまう。そこで、軸部３２を光透過性の高い透明素材で構成し、且つ、撮像手段１６０の撮像面に対して、平行な一対の面を有する軸部３２形状とすることで、撮像光を極力遮らないように構成することが可能である。
【００４５】
撮像手段１６０、２６０によって撮像された図３（Ａ）及び（Ｂ）の画像データは、ケーブルや無線等を含む情報伝達手段を介して画像一致度算出手段７０に出力される。画像一致度算出手段７０は、所謂演算装置であり、画像データに基づいて各種画像処理や演算処理を実行する。具体的には、予めシミュレーションで作成された、或いは理想的な雄ねじ体を用いて撮像された図３（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれに対応するマスター画像を備えており、これらと、撮像手段１６０、２６０で実際の雄ねじ体５を撮像して得られた撮像画像を比較するなどして、画像マッチング等によりこれらの一致度等を算出する。この際、図３（Ａ）の画像データでは、主として解像度の高い先端側領域５Ｓを利用して画像マッチングを行う。また、図３（Ｂ）の画像データでは、主として解像度の高い基部側領域５Ｋを利用して画像マッチングを行うことが可能であり、こうすることによって雄ねじ体５の軸直角方向の全周の全体像を高解像度で分析可能となる。結果として、雄ねじ体５の軸部全体の画像マッチング等を高精度に行うことができる。それぞれの一致度等に関するデータは、合否判定手段７５に提供される。
【００４６】
合否判定手段７５は、画像一致度等に応じて合否判定を行う。具体例としては、二枚の画像データの一方でも、画像一致度が所定の閾値を超えて、不一致と判断される場合は、雄ねじ体５の螺旋溝の品質が悪いと判定する。二枚の画像データの双方において、マスター画像との画像一致度が所定の閾値内に収まることで一致と判断される場合は、雄ねじ体５の螺旋溝の品質が良好と判定する。
【００４７】
なお、画像一致度算出手段７０及び合否判定手段７５は、コンピュータにおいてプログラムが実行されることで実現される。この演算処理の詳細については説明を省略するが、各種の既知の手法を採用することができる。マスター画像、撮像手段１６０、２６０によって撮像された複数の画像データ、画像一致度算出手段７０や合否判定手段７５によって導出された測定データは、図示を省略したハードディスク等の記憶媒体に記憶されると共に、必要であれば図示を省略した表示装置やプリンタ等に出力する。
【００４８】
以上、本実施形態の撮像システム１によれば、配位手段３０によって、反射機構１０内で雄ねじ体５を体軸５Ａ方向に移動させ、異なる場所に位置決めされる雄ねじ体５のそれぞれの反射像を、撮像装置１６０、２６０で撮像する。結果、雄ねじ体５の特定領域に限って高解像度となる複数種類の撮像データを得ることが可能になる。結果、これらの複数の撮像データを組み合わせて、雄ねじ体５の外観検査を行えば、全体として高解像度の撮像データで外観検査を行うことが可能となり、高精度な合否判定を実現する。
【００４９】
特に第一実施形態の撮像システム１では、反射機構１０が複数の反射手段１１０、２１０を軸方向に備えており、これらの間を雄ねじ体５が移動しながら、複数の画像データを得るようにしている。この際、雄ねじ体５の軸方向の一部（ここでは基部側領域５Ｋ）を第二反射手段２１０の反射面２１２に接近させ、雄ねじ体５の軸方向の他部（ここでは先端側領域５Ｓ）を、第一反射手段１１０の反射面１１２に接近させて、撮像を行う。結果、反射面が雄ねじ体５から離反することで、解像度が低下してしまう領域を、互いに補い合うことができる。
【００５０】
また、各反射手段１１０、２１０では、雄ねじ体５の軸部の一部（例えば、半分）を撮像できれば十分となるので、反射面１１２、２１２の錐軸１４方向の寸法を小さく設定でき、結果、反射面１１２、２１２の径方向の最大径も小さくすることができる。結果、撮像システム１自体をコンパクトにすることができ、同時に、撮像手段１６０、２６０の撮像範囲（画角）も小さくて済む。
【００５１】
また、本実施形態の撮像システム１によれば、第一及び第二反射手段１１０、２１０が円錐形の筒状となることから、両端の開口を介して、雄ねじ体５を搬入・搬出できる。従って、パーツフィーダ等の自動供給装置と組みあわせることで大量の雄ねじ体５を連続的に撮像することができ、量産ラインに適したシステム構成とすることが出来る。
【００５２】
なお、ここでは反射面１１２、２１２を円錐形状としたが、略多角錐状にすることも可能である。例えば、図４（Ａ）に示されるように、被撮像物が略円柱状を成す物であれば反射面１１２、２１２を円錐にし、図４（Ｂ）に示されるように、被撮像物が略三角柱状を成す物であれば反射面１１２、２１２を略三角錐状とし、図４（Ｃ）に示されるように、被撮像物が略四角柱状を成す物であれ反射面１１２、２１２を略四角錐状とすることで、適切な撮像が可能となる。この場合は、照明手段９０の発光面９４も、略三角筒状や略四角筒状にすることが好ましい。勿論、この他の錐体形状を選定することもできる。
【００５３】
更に、本撮像システム１では、反射面１１２、２１２が表面反射鏡で構成されるので、一般的な鏡と比較してガラスの屈折や多重反射等の影響を受けないため、撮像結果の形状精度を高めることができる。
【００５４】
因みに、反射面１１２、２１２の傾斜角が略４５°に設定すると以下の利点が得られる。雄ねじ体５の軸部の軸方向に沿った様々な箇所を始点とし、反射面１１２、２１２及び第一補助反射手段１９７、第二補助反射手段２９７でそれぞれ反射されて、撮像面１６０Ａ、２６０Ａに対応する各点を終点とした場合、始点から終点まで光路長が至る所で等しくなる。更に、雄ねじ体５（被撮像体）の軸部（測定対象表面）の体軸直角方向の断面形状と、反射面１１２、２１２の錐軸直角方向の断面形状を略相似させているので、雄ねじ体５の軸部の周方向に沿った様々な箇所を始点とし、同様に始点から終点まで光路長が至る所で等しくなる。結果、雄ねじ体５の軸部のあらゆる表面の至る所で、その表面自体の凹凸（螺旋溝）の差異を除けば、全ての光路長が等しくなるので、全方位について同時に撮像手段１６０、２６０のピントを合わせることが可能となる。結果、この錐軸１４に対して同心となる棒状材料（ここでは雄ねじ体５の軸部）を撮像する場合に、螺旋溝の凹凸相当距離を除けば、ピント合わせが極めて容易となる。また、雄ねじ体５の体軸５Ａの軸方向の実寸と、同心円状となる撮像結果の半径方向の実寸が、正確に対応するので、高精度の形状判定に適している。
【００５５】
次に、図５乃至図７を参照して、第二実施形態の撮像システム１を説明する。なお、第一実施形態と同一又は類似する部品又は部材については、図中及び文中の符号を一致させることで説明を省略し、ここでは第一実施形態と異なる点について説明する。
【００５６】
図５に示す撮像システム１では、反射機構１０における第一反射手段１１０と第二反射手段２１０が、反射面開放型配置態様で配置される。具体的には、一方の第一反射手段１１０の広空間１１６Ｂと第二反射手段２１０の広空間２１６Ｂが比較的互いに離れた位置関係であり、かつ、第一反射手段１１０の狭空間１１６Ａと第二反射手段２１０の狭空間２１６Ａが比較的互いに接近した位置関係となる。また、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の錐軸１４は互いに一致しており、所謂同軸状態となっている。結果、互いの反射面１１２、２１２が、軸方向の両外側に向いた開放状態となる。
【００５７】
また、第一反射手段１１０は、小径の開口となる狭空間１１６Ａが鉛直下方となり、大径の開口となる広空間１１６Ｂが鉛直上方となる。第二反射手段２１０は、小径の開口となる狭空間２１６Ａが鉛直上方となり、大径の開口となる広空間２１６Ｂが鉛直下方となる。錐軸１４は鉛直方向と平行となる。勿論、錐軸１４は必ずしも鉛直と平行に設定しなければならないと言うものではなく、錐軸１４が鉛直から傾斜していたり、或いは直交していたりしてもよい。
【００５８】
本実施形態では、第一実施形態の補助反射手段が省略されており、第一及び第二反射手段１１０、２１０の錐軸１４の延長線上に、撮像手段１６０、２６０が配置される。具体的に撮像手段１６０は、第一反射手段１１０の錐軸１４と同軸状態で鉛直上方に配置されるカメラであり、反射面１１２から得られる反射光の光軸（進行方向）と、自身の光軸（撮像方向）が一致する。撮像手段２６０は、第二反射手段２１０の錐軸１４と同軸状態で鉛直下方に配置されるカメラであり、反射面２１２から得られる反射光の光軸（進行方向）と、自身の光軸（撮像方向）が一致する。
【００５９】
配位手段３０は、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の間に設置される。具体的に配位手段３０は、水平方向に配置される軸部３２と、この軸部３２の先端に配置される保持機構４０を備える。軸部３２は、特に図示しない駆動手段によって、錐軸１４方向に往復移動する。
【００６０】
保持機構４０は、雄ねじ体５の軸部等を保持する。なお、保持機構４０は、所謂チャック機構となっており、雄ねじ体５の保持・開放を切り替えることができる。
【００６１】
配位手段３０は、図５に示すように、第一反射手段１１０の狭空間１１６Ａから雄ねじ体５を内部に挿入して、第一反射手段１１０の撮像空間１２０内に雄ねじ体５を位置決めする。結果、撮像手段１６０は、雄ねじ体５の体軸５Ａの直角方向の全方位の反射像を撮像できる。その後、配位手段３０は、図６に示すように、第一反射手段１１０から第二反射手段２１０側へ雄ねじ体５を移動させて、第二反射手段２１０の狭空間２１６Ａから雄ねじ体５を内部に挿入し、第二反射手段２１０の撮像空間２２０内に雄ねじ体５を位置決めする。結果、撮像手段２６０は、雄ねじ体５の体軸５Ａの直角方向の全方位の反射像を撮像できる。
【００６２】
次に、この撮像システム１の作用について説明する。
【００６３】
図５に示すように、配位手段３０は、雄ねじ体５の基端側領域５Ｋを保持しながら、雄ねじ体５の先端側領域５Ｓを、第一反射手段１１０の反射面１１２に接近する姿勢で位置決めする。即ち、配位手段３０は、先端側領域５Ｓを狭空間１１６Ａ近傍に位置決めする。結果、図７（Ａ）に示すように、先端側領域５Ｓの反射面１１２における反射像の解像度が高くなる。なお、本実施形態では、基部側領域５Ｋの一部は、撮像空間１２０（反射面１１２）からはみ出す場所に位置決めされるので、撮像手段１６０では撮像されない。
【００６４】
一方、図６に示すように、配位手段３０は、雄ねじ体５の先端側領域５Ｓを保持しながら、雄ねじ体５の基端側領域５Ｋを、第二反射手段２１０の反射面２１２に接近する姿勢で位置決めする。即ち、配位手段３０は、基端側領域５Ｋを狭空間２１６Ａ近傍に位置決めする。結果、図７（Ｂ）に示すように、基端側領域５Ｋの反射面２１２における反射像の解像度が高くなる。なお、本実施形態では、先端側領域５Ｓの一部は、撮像空間２２０（反射面２１２）からはみ出ており、撮像手段２６０では撮像されない。
【００６５】
以上のように構成される撮像システム１によれば、第一反射手段１１０において、雄ねじ体５の先端側領域５Ｓの高解像度の撮像データを得ることができ、第二反射手段２１０において、雄ねじ体５の基端側領域５Ｋの高解像度の撮像データを得ることができる。
【００６６】
更に本撮像システム１では、配位手段３０による、雄ねじ体５の体軸５Ａ方向の移動距離を小さくすることができるので、撮像効率を高めることができる。また、反射手段１１０、２１０の錐軸１４及び雄ねじ体５の体軸５Ａを鉛直方向にしているので、撮像後は、配位手段３０が雄ねじ体５を開放して自然落下させれば、反射機構１０から雄ねじ体５を搬出できる。従って、雄ねじ体５の搬送機構を簡略化することが可能となる。この際、例えば図７に示すように、撮像装置２６０の手前に、透明材料によるすべり面９８を配置して、雄ねじ体５がこのすべり面９８に沿って水平方向に移動しながら排出されるようにすれば、雄ねじ体５と撮像装置２６０の衝突を回避できる。
【００６７】
次に、図８及び図１０を参照して、第三実施形態の撮像システム１を説明する。なお、第一及び第二実施形態と同一又は類似する部品又は部材については、図中及び文中の符号を一致させることで説明を省略し、ここでは第一及び第二実施形態と異なる点について説明する。
【００６８】
撮像システム１の反射機構１０は、単一の反射手段３１０を備える。また、反射手段３１０の狭空間３１６Ａ近傍には、配位手段３３０が配置される。
【００６９】
配位手段３３０は、鉛直方向に配置される筒状部３３２と、この筒状部３３２の下端側に配置される開放保持機構３４０を備える。筒状部３３２は、自身の筒軸が、反射手段３１０の錐軸１４の延長線上に沿って配置され、一端となる上方の開口は、雄ねじ体５が投入される投入口なり、他端となる下方の開口は、雄ねじ体５を放出する放出口となる。この放出口は、狭空間３１６Ａの近傍に位置する。筒状部３３２の内径は、雄ねじ体５の頭部外形と比較して、少しだけ大きく設定されており、一つ以上、好ましくは複数の雄ねじ体５を内部に軸方向に収容し、且つ鉛直方向に整列させる。
【００７０】
開放保持機構３４０は、筒状部２３２内の最下端の雄ねじ体５を、体軸方向に沿って異なる２段階の位置（上段と下段）で位置決めする。これより、雄ねじ体５を体軸方向に移動させながら、異なる二箇所（上段と下段）以上の撮像を実現できる。
【００７１】
具体的に開放保持機構３４０は、雄ねじ体５の軸部の付け根を三方向から保持する上段保持部３４２Ａ及び下段保持部３４２Ｂと、この上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂを、雄ねじ体５の体軸を中心とした半径方向にスライドさせるスライダ３４４と、上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂを、半径方向内側に付勢するばね３４６と、上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂに設けられるカム受け３４８と、このカム受け３４８と係合して、ばね３４６の力に抗して、上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂを半径方向外側に移動させる板カム３５０と、板カム３５０をベルト駆動するモータ３５２を備えることも好ましい。
【００７２】
図９に示されるように、板カム３５０は、筒状部３３２に対して、特に図示しないベアリングを介して回転自在に配置される。板カム３５０の外寸（半径方向寸法）は、周方向に沿って少なくとも二段階以上（ここでは三段階）に変化しており、もっとも大きい「雄ねじ体解放領域３５０Ａ」と、中間の「雄ねじ体受け止め領域３５０Ｂ」と、最も小さい「雄ねじ体固定領域３５０Ｃ」が周方向にこの順番に形成される。各領域３５０Ａ〜３５０Ｃは、それぞれ１２０度間隔で三カ所に設けられることによって、一つの板カム３５０で三つの上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂを同時に移動させる。
【００７３】
因みに、図９は、板カム３５０の雄ねじ体固定領域３５０Ｃにカム受け３４８が係合している状態を示しており、この状態では、三本の上段及び下段保持部３４２Ａ，３４２Ｂの突端が最も半径方向内側に突出することによって、雄ねじ体５の軸部を挟み込んで固定する。結果、雄ねじ体５の体軸５Ａと錐軸１４を同軸化できるので、撮像が実行される。また、図１０（Ａ）は、板カム３５０の雄ねじ体開放領域３５０Ａに、カム受け３４９が係合している状態を示しており、三本の上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂが、雄ねじ体５の頭部よりも半径方向外側に退避することによって雄ねじ体５を開放する。これにより雄ねじ体５が落下する。図１０（Ｂ）は、板カム３５０の雄ねじ体受け止め領域３５０Ｂに、カム受け３４８が係合している状態を示しており、三本の上段及び下段保持部３４２Ａ、３４２Ｂの突端が、雄ねじ体５の頭部よりも半径方向内側、且つ軸部外形よりも半径方向外側に待機することによって、上方から落下してくる雄ねじ体５の軸部を通過させつつ、頭部を受け止める。
【００７４】
板カム３５０をモータ３５２によって一方向に等速回転させることで、雄ねじ体５の解放、雄ねじ体５の受け止め、雄ねじ体の固定が繰り返されることになり、連続的に雄ねじ体５を繰り出して上段と下段で位置決めし、順番に搬出（自然落下）させる。なお、ここでは、板カム３５０の外寸が階段状に変位する場合を例示したが、滑らかに変位するように設計することも勿論可能である。
【００７５】
図９（Ａ）は、上段保持部３４２Ａによって、雄ねじ体５の軸部の付根（頭部との境界）を挟み込んで固定される状態を示す。この状態では、雄ねじ体５の先端側領域５Ｓが、反射手段３１０の撮像空間３２０内に位置決めされ、撮像手段３６０によって撮像される。配位手段３３０は、先端側領域５Ｓを、狭空間３１６Ａ近傍に位置するように保持する結果、先端側領域５Ｓの反射面３１２における反射像の解像度が高くなる。
【００７６】
図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の状態から雄ねじ体５を一旦開放して自然落下させ、この雄ねじ体５の頭部を受け止めてから、下段保持部３４２Ｂによって再度挟み込んで固定した状態を示す。この状態では、雄ねじ体５の基部側領域５Ｋが、反射手段３１０の撮像空間３２０内に位置決めされ、撮像手段３６０によって撮像される。配位手段３３０は、基端側領域５Ｋを、狭空間３１６Ａ近傍に位置するように保持する結果、基端側領域５Ｋの反射面３１２における反射像の解像度が高くなる。
【００７７】
共通の雄ねじ体５が、上段と下段において位置決めされて、撮像手段３６０によって撮像された例えば二枚の画像データは、画像一致度算出手段に出力されて、マスター画像と比較して、画像マッチング等によりこれらの一致度を算出する。
【００７８】
本第三実施形態の撮像システム１によれば、共通の反射手段３１０の撮像空間３２０内において、雄ねじ体５を体軸５Ａ方向に移動させながら、複数の反射像を撮像装置３６０で撮像できる。得られた複数の撮像データにおいて、解像度の高い部分を利用して外観検査を行えば、高精度な合否判定を行うことが可能となる。
【００７９】
本実施形態では、被撮像体として、軸部に螺旋溝又は螺旋突起を有する雄ねじ体５を撮像する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、様々な部品、部材を撮像することができる。一方で、本撮像システムでは、被撮像体が棒状部位を有しており、その棒状部位の全周を撮像する際に好適である。例えば第一実施形態の撮像システム１に関して、図１１に示すように、被撮像体として、長尺の棒状部材６を採用することができる。棒状部材６を、一対のローラで挟持しながら搬送する移動装置３０によって体軸方向に連続移送しながら、撮像装置１６０、２６０で、撮像空間１２０、２２０を通過する領域を順番に撮像することで、外観検査を連続的に行うことも可能である。
【００８０】
また、上記第一実施形態では、第一の補助反射手段１９７と第二の補助反射手段２９７が一体化した単一の補助反射手段の両面に、第一補助反射面１９７Ｂと第二補助反射面２９７Ｂが形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３（Ａ）に示すように、第一の補助反射手段１９７と、第二の補助反射手段２９７が別々に配置されており、第一補助反射面１９７Ｂの反射方向と、第二補助反射面２９７Ｂの反射方向が、錐軸１４に対して直角且つ互いに平行となるようにしても良い。また、同反射方向が、互いに角度を有する関係に設定することも可能であり、例えば、第一補助反射面１９７Ｂの反射方向と、第二補助反射面２９７Ｂの反射方向が、錐軸１４に対して直角且つ互いに角度を有する（例えば直角）ようにしても良い。
【００８１】
更に、上記第二実施形態では、補助反射手段を配置しない場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３（Ｂ）に示すように、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の錐軸１４の延長線上に、それぞれ、第一の補助反射手段１９７と第二の補助反射手段２９７を別々に配置し、第一補助反射面１９７Ｂと第二補助反射面２９７Ｂによって更に反射させることもできる。
【００８２】
また更に、上記第一又は第二実施形態では、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０が、反射面対向型配置態様、または反射面開放型配置態様で配置される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３（Ｃ）に示すように第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の双方の反射面１１２，２１２が、錐軸１４に対して同一方向に開放されるようにしても良い。
【００８３】
更にまた、上記第一又は第二実施形態では、第一反射手段１１０と第二反射手段２１０の錐軸が同軸となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３（Ｄ）に示すように、第一反射手段１１０の錐軸１４Ａと第二反射手段２１０の錐軸１４Ｂが、非同軸且つ互いに平行となるようにしても良く、また、図１３（Ｅ）に示すように、第一反射手段１１０の錐軸１４Ａと第二反射手段２１０の錐軸１４Ｂが、角度を有する（例えば直角）ようにしても良い。
【００８４】
本発明の実施例は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００８５】
１      撮像システム
５      雄ねじ体
５Ａ    体軸
１０    反射機構
１４    錐軸
３０    配位手段
７０    画像一致度算出手段
７５    合否判定手段
９０    照明手段
９４    発光面
９５Ａ〜９５Ｄ    部分発光領域
１１０    第一反射手段
１１２    反射面
１１６Ａ  狭空間
１１６Ｂ  広空間
１２０    撮像空間
２１０    第二反射手段
２１２    反射面
２１６Ａ  狭空間
２１６Ｂ  広空間
２２０    撮像空間
３１０    反射手段
３１２    反射面
３１６Ａ  狭空間
３１６Ｂ  広空間
３２０    撮像空間
３３０    配位手段
３４０    開放保持機構
【図１】
2017009541.tif 000003
【図２】
2017009541.tif 000004
【図３】
2017009541.tif 000005
【図４】
2017009541.tif 000006
【図５】
2017009541.tif 000007
【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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