JPH02251943A

JPH02251943A - 照明装置

Info

Publication number: JPH02251943A
Application number: JP1074664A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Soga; 曽我　信之; Atsushi Shiba; 柴　敦志
Original assignee: SOBITSUKU KK
Current assignee: SOBITSUKU KK
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1990-10-09
Also published as: JPH0549971B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は環状光源からの光を拡散させて照明する照明装
置に関する。

［従来の技術］缶入りジュースや缶入りビールの製造ラインでは必要に
応じて缶の底部に付された製品番号や製造年月日を読取
っている。また、不良缶を排除するため缶の欠陥の有無
を検査する場合もある。いずれの場合も缶の画像を例え
ばＣＯＤカメラにより撮像して、撮像された画像を処理
して、製品番号や製造年月日を読取ったり、缶の欠陥の
有無を検査したりしている。

ＣＯＤカメラで撮像する場合には専用の照明装置により
缶を照明している。しかしながら、近年、缶ビールや缶
ジュースの底の形状は様々なタイプのものがあり、従来
の照明装置では、底部の形状によっては均一に照明でき
ないという問題があった。

本願出願人は、大きな凹凸のある缶の底部のような被照
明物を均一に照明することができる照明装置を既に提案
している（昭和６３年１２月５日出願の昭和６３年特許
願第３０７５３６号）。

この提案された照明装置を第５図を用いて説明する。

製造ライン（図示せず）上に照明装置２０と撮像装置３
０が設けられ、照明装置２０により製造ライン上を流れ
てくる缶１０の底部１２が照明され、撮像装置３０でそ
の像が撮られる。照明装置２０は枠２２内にストロボの
環状光源２４が収納され、枠２２の下部に拡散板２６が
取付けられている。照明装置２０中夫には錐形形状部２
８が設けられ、枠２２と錐形形状部２８により画定する
空間内に環状光源２４が収納されている。錐形形状部２
８は傾斜角θが約３０度の円錐形形状の部材を拡散板材
料で作ったものである。枠２２の下部には拡散板２６が
取付けられているが、その穴の大きさは錐形形状部２８
の底部の大きさにほぼ合致し、被照明物である缶１０の
径と同程度である。

枠２２は撮像装置３０の筐体３２に取付けられており、
筐体３２内にＣＣＤカメラ３４とレンズ系３６が収納さ
れている。

缶１０が照明装置２０の真下に来ると、環状光源２４が
発光し、拡散板２６及び錐形形状部２８による拡散光に
より缶１０の底部１２が均一に照明される０缶１０の底
部１２からの反射光は拡散板２６の穴を通ってレンズ系
３６及びＣＣＤカメラ３４に入射して、缶１０の底部１
２が撮像される。

この提案によれば、照明装置２０に錐形形状部２８を設
けているため、缶１ｏの底部１２で反射された光が錐形
形状部２８により再び反射散乱されて底部１２を照明す
ると共に、環状光源２４がら錐形形状部２８を通って拡
散された光も底部１２を照明する。したがって、凹部１
４を有する凹凸のある缶１０でも均一に照明できる。

しかしながら、この提案された照明装置１ｏでも第６図
及び第７図に示すように照明光に暗リングＲが生ずるわ
ずがな照明ムラがあることがわがっな、撮像すべき缶１
０が常に照明装置２ｏ下の所定位置に正確に停止する場
合には、第６図に示すように、暗リングＲを缶１０の底
部１２の読取り範囲外になるようにすればよいが、缶１
ｏの停止位置がずれる場合には、第７図に示すように、
暗リングＲの位置が缶１ｏの底部１２からずれて底部１
２の文字部分にかかり、文字の読取精度に影響するとい
う問題があった。

また、近年、缶ビールや缶ジュースの底の形状や表面状
態には様々なタイプのものがあり、缶の底が、凹凸が全
く無くて平らで鏡面になっているものがある。このため
、缶の底に照明装置２０や撮像装置３０の光学系自身が
映ってしまい、缶の底の像を正しく撮像することができ
ず、文字を読み取ることができないという問題があった
。

［発明が解決しようとする課題］このように先に提案された照明装置によっても被照明物
の照明ムラを完全に解消することができず、また被照明
物の形状や表面状態によっては照明装置や撮像装置自身
の像が写ってしまい、被照明物を良好に撮像することが
できないという問題点があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、被照明物
が良好に撮像されるように被照明物を照明することがで
きる照明装置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］上記目的は、環状光源から被照明物への光を光拡散部に
より拡散させて照明する照明装置にお〜々て、前記光拡
散部は、前記被照明物と同程度の大きさの径の円錐形状
又は多角錐形状の拡散板で形成され、拡開方向が前記被
照明物に向いている錐形形状部を複数個有し、前記複数
の錐形形状部が、予め定められた距離だけ離れ、その錐
形形状の軸がほぼ合致するように配置されていることを
特徴とする照明装置によって達成される。

また、上記目的は、環状光源から被照明物への光を光拡
散部により拡散させて照明する照明装置において、前記
光拡散部は、前記被照明物と同程度の大きさの径の円錐
形状又は多角錐形状の拡散板で形成され、拡開方向が前
記被照明物に向いている錐形形状部を有し、前記錐形形
状部の頂部方向に設けられた撮像光学系が前記被照明物
側から見て黒く映らないように前記撮像光学系を遮蔽す
る遮蔽板部が設けられ、前記遮蔽板部に撮像用小孔があ
けられていることを特徴とする照明装置によっても達成
される。

［作用］本発明によれば、複数の錐形形状部を設けて、各錐形形
状部により光の拡散化を行ってより均一な光で照明する
。

また、本発明によれば撮像光学系を遮蔽する遮蔽板部を
設けて、被照明物側からみて撮像光学系が黒く映らない
ようにしている。

［実施例］第１図に本発明の第１の実施例による照明装置を示す、
第５図に示す照明装置と同一の構成要素には同一の符号
を付し、説明を省略する。

本実施例は、錐形形状部４０．４２を２段重ねにして配
置すると共に、第５図とは各錐形形状部４０．４２の形
状が異なる。

錐形形状部４０は、第５図に示される錐形形状部２８と
同様に、傾斜角が約３０度の円錐形形状の部材を拡散板
材料で作り、その底部が拡散板２６に取り付けられてい
る。錐形形状部４０の上部には、錐形形状部２８のよう
な取付用ネック２８ａがなく、全体として截頭円錐形状
をしている。

錐形形状部４０の上端が環状光源２４の上端より撮像装
置３０側で筐体３２の下端との中間にあることが望まし
い、この錐形形状部４０により環状光源２４からの光を
拡散して被照明物である缶１０を均一に照明している。

錐形形状部４２は、第５図に示される錐形形状部２８と
同様に、傾斜角が約３０度の円錐形形状の部材を拡散板
材料で作られている。錐形形状部４０の上側に設けられ
、例えば筐体３２に底部とレンズ系３６の間に配置され
ている。この錐形形状部４０も全体として截頭円錐形状
をしていて錐形形状部２８のような取付用ネック２８ａ
がない。

錐形形状部４２は、錐形形状部４０から所定距離だけ離
れ、錐形形状部４０と軸がほぼ合致するように配置され
ている。この錐形形状部４２により撮像装置３０のレン
ズ系３６に入射する光を均一化している。

本実施例の照明装置２０を用いて凹部１４を有する凹凸
のある缶１０を照明した。照明された缶１０の底部１２
を第２図（ａ）に底部１２の撮像信号を第２図（ｂ）に
示す、第２図かられかるように、缶１０の底部１２の形
状によらず均一の明るさで照明することができた。特に
、錐形形状部４０．４２に取付用ネックがなくなったの
で、暗リングの照明ムラがな、くなった、したがって、
缶１０の停止位置がずれても同じように均一に照明でき
る。

また、２つの錐形形状部４０．４２を用いているので、
光の拡散化が２回行われたことになり、より均一に照明
することができる。

第３図に本発明の第２の実施例による照明装置を示す、
第１図に示す照明装置と同一の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する０本実施例は、底部１２が平ら
であり表面が鏡面である缶１０を照明するのに適したも
のである。

撮像装置３０のレンズ系３６が映って缶１０の底部１２
を正しく撮像することができなく、なるのを防止するた
めの工夫がなされている。

レンズ系３６は、第２図に示すように複数のレンズ３６
ａ〜３６ｄが組み合わされており、レンズ３６ｃと３６
ｄの間には開放された絞り３６ｅが設けられている６本
実施例では、レンズ系３６の照明装置２０側を、缶１０
の底部１２に映っても、その撮像に影響を及ぼさないよ
うにしている点に特徴がある。すなわち、レンズ系３６
のレンズ３６ａの前面に遮蔽板４４を設け、この遮蔽板
４４の照明装置２０＠を白くすると共に、レンズ系３６
の内壁３６ｆの表面をも白くしている。遮蔽板４４のほ
ぼ中央には撮像用の小さな孔４４ａがあけられている。

レンズ３６ａを有効に遮蔽するために、遮蔽板４４に形
成された小孔４４ａはより小さくすることが望ましい。

これにより、缶１０の底部１２にレンズ系３６の像が映
っても、その像は白いので缶１０の底部１２に記載され
た文字の読取りに影響することがない。

また、本実施例では、レンズ３６ａ前面に設けられた小
孔４４ａが絞りの役割を果たすため、焦点深度が深くな
り、被照明物である缶１０の高さにバラツキがあっても
常にピントのあった像を撮像装置３０により撮像するこ
とができる。したがって、製造ライン上を他種類の缶が
流れてくる場合でも、缶の種類に応じてピント合せをす
ることなく撮像が可能である。

第４図に本発明の第３の実施例による照明装置を示す、
第３図に示す照明装置と同一の構成要素には同一の符号
を付して説明を省略する。

本実施例では、第３図の拡散板２６と錐形形状部４０．
４２と遮蔽板４４とを一体成形して光拡散部４６とした
ものである。すなわち、光拡散部４６は、照明装置２０
の底部から環状光源２４の中央を抜けてレンズ系３６の
レンズ３６ａの前面にまで達するような円錐形形状をし
ている。光拡散部４６は拡散板材料で作られ、その頂部
には撮像用の小孔４６ａが形成されている。光拡散部４
６の底部及び円錐形状部は光を透過することが望ましい
が、頂部は光を遮蔽することが望ましい。

このように本実施例によれば構造が簡単化されると共に
、より均一化された光を照明することができる。

本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば、上記実施例では錐形形状部の傾斜角θは約３０
度であったが、０度近傍及び９０度近傍でなければ、３
０度以外の角度でもよい。

また、上記実施例では錐形形状部の形状が円錐形であっ
たが、多角錐形形状でも同様に照明の均一化が可能であ
る。

また、上記実施例では錐形形状部が２段重ねであったが
、３段重ね、４段重ねとさらに多くの錐形形状部を用い
てもよい。

また、上記実施例では中央に凹部のある缶や、底部が平
らで鏡面である缶を照明する場合について説明したが、
底部が平らで梨地の底部でも当然均一に照明でき、より
凹凸のある底部でも均一に照明できる。また、缶の底部
以外のものを照明する場合にも本発明を適用できる。

また、環状光源は、ストロボに限らず蛍光灯やハロゲン
ファイバーライトガイドや発光ダイオードを環状に配列
した光源等の他の光源でもよい。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、複数の錐形形状部を設け
て、各錐形形状部により光の拡散化を行ったので、より
均一な光で照明することができる。

また、本発明によれば撮像光学系を遮蔽する遮蔽板部を
設けて、被照明物側からみて撮像光学系が黒く映らない
ようにしたので、被照明物が鏡面でも良好に撮像するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）は本発明の第１の実施例による
照明装置の断面部及び底面図、第２図（ａ）、　（ｂ）は同照明装置により照明される
缶底およびその撮像信号を示す図、第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明の第２の実施例による
照明装置の断面部及び底面図、第４図は本発明の第３の実施例による照明装置の断面図
、第５図は従来の照明装置の断面図、第６図（ａ）、　（ｂ）は従来の照明装置により照明さ
れる缶底およびその撮像信号を示す図、第７図（ａ）、
　（ｂ）は従来の照明装置により照明される缶底および
その撮像信号を示す図である。０・・・缶２・・・底部４・・・凹部０・・・照明装置２・・・枠４・・・環状光源６・・・拡散板８・・・錐形形状部８ａ・・・取付用ネック０・・・撮像装置２・・・筐体４・・・ＣＣＤカメラ６・・・レンズ系。６ａ〜ｄ・・・レンズ６ｅ・・・絞り第１　図０．４２・・・錐形形状部４・・・遮蔽板４ａ・・・撮像用小孔６・・・光拡散部６ａ・・・撮像用小孔

Claims

【特許請求の範囲】１、環状光源から被照明物への光を光拡散部により拡散
させて照明する照明装置において、前記光拡散部は、前
記被照明物と同程度の大きさの径の円錐形状又は多角錐
形状の拡散板で形成され、拡開方向が前記被照明物に向
いている錐形形状部を複数有し、前記複数の錐形形状部が、予め定められた距離だけ離れ
、その錐形形状の軸がほぼ合致するように配置されてい
ることを特徴とする照明装置。２、環状光源から被照明物への光を光拡散部により拡散
させて照明する照明装置において、前記光拡散部は、前
記被照明物と同程度の大きさの径の円錐形状又は多角錐
形状の拡散板で形成され、拡開方向が前記被照明物に向
いている錐形形状部を有し、前記錐形形状部の頂部方向に設けられた撮像光学系が前
記被照明物側から見て黒く映らないように前記撮像光学
系を遮蔽する遮蔽板部が設けられ、前記遮蔽板部に撮像
用小孔があけられていることを特徴とする照明装置。