(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射面に開口部を有する線状光源用の反射鏡の内部に、線状光源を装着するようにして照射器を構成し、同照射器からの照射光を被検査物に照射し、被検査物をセンサーカメラで撮像する画像処理検査用照明装置において、前記反射鏡は横断面が楕円形状に構成した複合反射鏡とし、
前記複合反射鏡は、長手方向の中央付近の第１の反射鏡と、両端付近の第２の反射鏡とからなり、また第１の反射鏡と第２の反射鏡は一次焦点位置を共通にして線状光源を配置し、また第２の反射鏡の二次焦点位置に被検査物を位置させ、さらに第１の反射鏡は二次焦点位置と被検査物の位置が異なり、被検査物の両端付近において集光率が中央付近より高くなるように構成したことを特徴とする画像処理検査用照明装置。
【請求項２】
照射面に開口部を有する線状光源用の反射鏡の内部に、線状光源を装着するようにして照射器を構成し、同照射器からの照射光を被検査物に照射し、被検査物をセンサーカメラで撮像する画像処理検査用照明装置において、
前記反射鏡は、長手方向の中央付近の第１の反射鏡と、両端付近の第２の反射鏡とからなる複合反射鏡であって、第１の反射鏡は横断面が円形形状に構成し、また第２の反射鏡は横断面が楕円形状に構成し、さらに同第２の反射鏡の一次焦点位置に線状光源を配置し、二次焦点位置にて被検査物を検査するように構成し、被検査物の中央付近における集光率が両端付近より低くなるように構成したことを特徴とする画像処理検査用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理検査用照明装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、フィルム、ゴム、繊維等の各種物体を例えばコンベアーで搬送しながら、同物体に蛍光ランプ等の光を照射し、物体の斜め上方に配置したセンサーカメラで物体を撮像し、物体の欠陥を検査することが実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、各種物体の欠陥を正確に検査するには、物体に通常３，０００ルックス程度の光が照射される必要があり、物体が例えば１ｍ程度と大きい場合は、蛍光ランプを装着する照射器は相当大型となる欠点がある。またセンサーカメラ側への光路中に、凹凸レンズや偏光フィルター等の光路変換素子等が含まれる場合は、センサーカメラ側に光量が入りずらく、この場合は光量を増大する必要があるため、照射器の消費電力や発熱量が大きくなる欠点がある。また照射器の照度を上げるために、通常は照射器の内部に照明装置と被検査物との照射距離が比較的長い場合の横断面が長焦点楕円形状の反射鏡を収納して構成してあるが、反射鏡を収納した構造によると、照射器の両端付近と中央付近の照度はさらに大きくなる欠点がある。さらに物体に照射される光は、物体全体にできるかぎり平均的に照射することが望ましいが、物体表面全体に平均的に光を照射することは実際上困難である。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑み発明したものであって、照射器の検査できる有効照射領域を大きく設定することができ、また光を効率よく高照度で照射することができ、さらに被検査物全体に平均的に光を照射し、正確に物体を検査することができる画像処理検査用照明装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために次の構成とする。請求項１に記載の発明は、照射面に開口部を有する線状光源用の反射鏡の内部に、線状光源を装着するようにして照射器を構成し、同照射器からの照射光を被検査物に照射し、被検査物をセンサーカメラで撮像する画像処理検査用照明装置に関する。また前記、反射鏡は横断面が楕円形状に構成した複合反射鏡として構成し、前記複合反射鏡は、長手方向の中央付近の第１の反射鏡と、両端付近の第２の反射鏡とからなり、また第１の反射鏡と第２の反射鏡は一次焦点位置を共通にして線状光源を配置し、また第２の反射鏡の二次焦点位置に被検査物を位置させてある。さらに第１の反射鏡は二次焦点位置と被検査物の位置が異なり、被検査物の両端付近において集光率が中央付近より高くなるように構成してある。
【０００６】
上記した請求項１に記載の発明によると、光を効率よく高照度で被検査物に照射することができ、有効照射領域を拡大し、さらに中央付近での被検査物に照射される光量が両端付近に近似し、被検査物全体に強弱の少ない光を照射し、正確に物体を検査することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、照射面に開口部を有する線状光源用の反射鏡の内部に、線状光源を装着するようにして照射器を構成し、同照射器からの照射光を被検査物に照射し、被検査物をセンサーカメラで撮像する画像処理検査用照明装置に関する。反射鏡は複合反射鏡よりなり、長手方向の中央付近の第１の反射鏡は、横断面が円形形状に構成し、また反射鏡の長手方向の両端付近の第２の反射鏡は横断面が楕円形状に構成し、さらに同第２の反射鏡の一次焦点位置に線状光源を配置し、二次焦点位置にて被検査物を検査するように構成してある。また前記第２の反射鏡は、両端付近において集光率が高く、中央付近における集光率が両端付近より低くなるように構成してある。
【００１０】
上記した請求項２に記載の発明によると、有効照射領域を拡大し、さらに中央付近の集光効率を下げて、平均的に被検査物に光を照射し、正確に物体を検査することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図１乃至図１３について説明する。図１乃至図４において、１は照射器本体であって、照射面に開口部を有し、例えば鋼板で矩形状に構成してある。２は照射器本体１の開口部に支持してなる透光性の前面ガラスである。また照射器本体１の壁面の適所に形成してなる通風穴を設け、光源を点灯した場合、内部の温度が上昇するのを防止するように構成してある。
【００１４】
１０は照射器本体１の内部に装着してなる線状光源用の複合反射鏡であって、その長手方向におる垂直な横断面形状は長焦点楕円形に構成してある。また同反射鏡は、例えば長さ１，２００ｍｍ、開口部１１２ｍｍ、深さ１１０ｍｍ程度に構成してある。同反射鏡は例えばアルミニュウム材で構成してある。
【００１５】
また長焦点楕円形状に構成した複合反射鏡１０は、図１に示すように、長手方向の中央付近の第１の反射鏡１１横断面形状と、両端付近の第２の反射鏡１２ａ，１２ｂの横断面は一次焦点位置を共通にし、二次焦点位置は第１の反射鏡１１は第２の反射鏡１２ａ，１２ｂ反射鏡より長い位置にあるように構成することにより、被検査物に対する照射量の強弱は少なくなり、有効照射領域を拡大することができる。また被検査物の種類によっては、第１の反射鏡１１は第２の反射鏡１２ａ，１２ｂより低い位置に二次焦点位置があるように構成してもよい。
【００１６】
１３は複合反射鏡１０の一次焦点位置に配置してなる線状光源であって、例えば管経が２５．５φ程度で、長さが１１９８ｍｍの４０ワットの蛍光ランプを用いて構成してある。
【００１７】
図１と図２に示す請求項１に係る照射器によると、被照射面における照度は図３及び図４に示すとおりとなる。つまり図３に示すように、相対照度は長手方向において、図３の実線Ａに示すように、中央付近において、集光率が低く、両端付近で高くなり、被検査物の上面の照度の強弱の差は緩やかとなる。これに対して図３に示す点線Ｂは、従来の構造の相対照度であり、両端付近において、下降が早く、有効照射領域が狭くなる。つまり、照度の高低の差が２０％を超えると均一な画像処理検査を行うことができなくなる可能性が高くなる。また長手方向における垂直な断面方向の照度は、被照射面中央において、図４に実線Ａで示すように、１４２００ルックスとなる。同様に両端付近の最高照度は１５９００ルックスとなる。これに対して、線状光源を反射鏡に収納せず同じ高さで、点灯すると点線Ｂに示すように３０００ルックスである。
【００１８】
次に請求項２に記載の発明を図５乃至図８について説明する。照射器本体１と、前面ガラス２と光源１３は、図１及び図２示すに構造のものと同一である。同図において、２１は線状光源用の複合反射鏡であって、照射面に開口部を有して構成してある。また反射鏡の長手方向の中央付近の横断面を円形状反射鏡２２と、楕円形状反射鏡２３ａ，２３ｂの複合反射鏡２１に構成してある。また反射鏡は、例えば長さ１２００ｍｍ、開口部１１５ｍｍとし、楕円形状と円形状の複合反射鏡２１の長さは各々６００ｍｍに構成してある。
【００１９】
図５乃至図８に示す請求項２に記載の照射器によると、被照射面における相対照度は図７に実線Ａに示すように、長手方向の中央付近において、集光率が低く、両端付近において高くなるので、被検査物の表面において、相対的照度の強弱は緩やかになる。これに対して、図７に示す点線Ｂは、従来の相対照度であり、両端付近において、下降が早く有効照射領域は狭くなる。つまり、照度の高低の差が２０％を超えると均一な画像処理検査を行うことができなくなる可能性が高くなることによるもので図１及び図２に示す構造と同様な理由である。また長手方向における垂直な断面方向の照度は、図８に実線Ａで示すように、１４０００ルックスとなる。同様に両端付近の最高照度は１４２００ルックスとなる。これに対して、線状光源を反射鏡に収納せず同じ高さで、点灯すると点線Ｂに示すように３０００ルックスである。
【００２０】
次に他の発明を図９乃至図１３について説明する。照射器本体１と、前面ガラス２と、光源１３は、図１及び図２に示すに構造のものと同一である。同図において、３１は線状光源用の複合反射鏡であって、照射面に開口部を有して構成してある。また反射鏡の長手方向の両側は長焦点楕円形状の反射鏡３２に構成してある。また同長焦点楕円形状反射鏡３２の上端に、長手方向の中心に向かうに従い先細にし、さらに中心が長手方向の下面に向かって傾斜する三角状反射鏡３４と、同三角状反射鏡３４と連接する側部三角形反射鏡３５で構成してある。そして三角状反射鏡３４は、反射光が二次焦点に集光し、側部三角形反射鏡３５の反射光は、長手方向の照度分布が平均化するような範囲に反射するように構成してある。また反射鏡は例えば、長さ１２００ｍｍ、開口部の巾は１１５ｍｍとし、さらに三角状反射鏡３４の下面に向かう角度は６度に構成してある。なお図９に示すように、長焦点楕円形状の反射鏡３２の上端に垂直壁３３を設け、同垂直壁の上端に長手方向の中心に向かうに従い先細に構成した反射体を一体的に構成してもよい。
【００２１】
図９乃至図１３に示す他の実施例の照射器によると、被照射面における相対照度は長手方向において、図１２に実線Ａ示すように、長手方向の中央付近において、集光率が低く両端付近において高くなるので、被検査物の表面において、相対照度の強弱は緩やかとなる。これに対して図１２に示す点線Ｂは、従来の相対照度であり、両端付近において、下降が早く有効照射領域は狭くなる。つまり、照度の高低の差が２０％を超えると均一な画像処理検査を行うことができなくなる可能性が高くなることによるもので図１及び図２に示す構造と同様な理由である。また長手方向における垂直な断面方向の照度は、図１３に実線Ａで示すように、１５２００ルックスとなる。同様に両端付近の最高照度は１５５００ルックスとなる。これに対して、線状光源を反射鏡に収納せず同じ高さで、点灯すると点線Ｂに示すように３０００ルックスである。
【００２２】
次に上記した照射器の使用例を説明する。上記した請求項１または請求項２に示す照射器の下方に、例えば紙、フィルム、ゴム、繊維等の被検査物を配置する。そして同被検査物の斜め上方にセンサーカメラを配置して検査する。また照射器から被検査物までの距離は、１００ｍｍ程度に構成し、さらにセンサーカメラから被検査物までの距離は、４００ｍｍに構成してある。またセンサーカメラが異常を感知すると、選別工程において、良品と不良品を選別する。
【００２３】
【発明の効果】
上記した請求項１に記載の発明によると、有効照射領域を拡大し、被検査物に対する照射量の強弱は少なくなり、正確に物体を検査することができる特別な効果がある。
【００２４】
上記した請求項２に記載の発明によると、有効照射領域を拡大し、被検査物に対する照射量の強弱は少なくなり、正確に物体を検査することができる特別な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理検査用照明装置の照射器の側面図。
【図２】図１における画像処理検査用照明装置の照射器の正面図。
【図３】図１に示す画像処理検査用照明装置の長手方向の被照射面における相対照度を示す図。
【図４】図１に示す画像処理検査用照明装置の長手方向における垂直な被照射面における照度を示す図。
【図５】本発明に係る他の画像処理検査用照明装置の実施例を示す側面図。
【図６】図５における画像処理検査用照明装置の正面図。
【図７】図５に示す画像処理検査用照明装置の長手方向における垂直な被照射面における相対照度を示す図。
【図８】図５に示す画像処理検査用照明装置の長手方向における垂直な被照射面における照度を示す図。
【図９】本発明に係る他の画像処理検査用照明装置の実施例を示す側面図。
【図１０】図９における画像処理検査用照明装置の反射鏡の正面図。
【図１１】図９における画像処理検査用照明装置の反射鏡の平面図。
【図１２】図９に示す画像処理検査用照明装置の長手方向における垂直な被照射面における相対照度を示す図。
【図１３】図９に示す画像処理検査用照明装置の長手方向における垂直な被照射面における照度を示す図。
【符号の説明】
１  照射器本体
２  前面ガラス
１０  複合反射鏡
１１  第１の反射鏡
１２  第２の反射鏡
１３  線状光源
２１  複合反射鏡
２２  長焦点球面形状の反射鏡
２３  長焦点楕円形状の反射鏡
３１  複合反射鏡
３２  長焦点楕円形状の反射鏡
３４  三角状反射鏡
３５  側部三角形反射鏡
【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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