JPH08227035A - カメラの光軸調整具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像認識面に対するカメラの光軸を簡単に調
整することができるカメラの光軸調整具を提供するこ
と。 【構成】 画像認識面５２に載せて用いられるカメラの
光軸調整具１であって、カメラ１０の位置を動かすこと
によりカメラの光軸１２が画像認識面５２に対して垂直
になるようにカメラの光軸１２の位置を調整する際に用
いられるカメラの光軸調整具１である。この光軸調整具
１は、画像認識面５２に対するカメラの光軸１２の垂直
度を、第１方向Ｘに関して認識するための第１の認識用
部分２と、画像認識面５２に対するカメラの光軸１２の
垂直度を、第１方向Ｘと交差する第２の方向Ｙに関して
認識するための第２の認識用部分３と、第１の認識用部
分と第２の認識用部分の交差する中心部分に配置された
中心表示部Ｍを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対象物の画像を得るた
めのカメラ、たとえばビデオカメラのようなカメラの位
置を画像認識面に対して調整してカメラの光軸が画像認
識面に垂直になるように調整する際に用いられるカメラ
の光軸調整具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ある種の電子部品装着機や精密部品組み
立て装置等は、たとえばプリント基板に対して小さな電
子部品を装着する際にその電子部品の画像を撮影するた
めの工業用カメラ（対物カメラ）を備えている。このよ
うに、カメラが必要なのは、基板に組付けるための部品
がどの位置にあるかを画像認識してその部品の位置を特
定して、部品の装着を確実にするためである。この種の
カメラは、たとえば部品のハンドリング用のロボットに
設定されている。このロボットと部品を基板に載せるた
めのテーブルとの機械的な平行度は予め確保されてい
て、この部品を基板に載せるためのテーブルの面は、カ
メラで部品を画像認識するための画像認識面である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カメラの光
軸はこの画像認識面に対して垂直になっていないと、カ
メラは部品の位置を正しく画像認識することができな
い。従来、画像認識面に対するカメラの光軸の垂直度
は、カメラ本体の外箱の基準面とロボット本体の基準面
の機械的な関係を利用して得ようとしている。しかし、
カメラ本体の基準面の方向とカメラの光軸の方向は完全
には一致せず誤差を持っている。またカメラ本体の基準
面とロボット本体の基準面との関係が測定できない場合
もあり、この場合には画像認識面に対するカメラの光軸
の調整は容易ではない。

【０００４】そこで本発明は上記課題を解消するために
なされたものであり、画像認識面に対するカメラの光軸
を簡単に調整することができるカメラの光軸調整具を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明にあっては、画像認識面に載せて用いられるカメラ
の光軸調整具であって、カメラの位置を動かすことによ
りカメラの光軸を画像認識面に対して垂直にするための
カメラの光軸調整具であり、画像認識面に対するカメラ
の光軸の垂直度を、第１方向に関して認識するための第
１の認識用部分と、画像認識面に対するカメラの光軸の
垂直度を、第１方向と交差する第２の方向に関して認識
するための第２の認識用部分と、第１の認識用部分と第
２の認識用部分の交差する中心部分に配置された中心表
示部と、を備える。請求項２の発明にあっては、好まし
くは第１方向と第２方向は直交している。請求項３の発
明にあっては、好ましくは第１の認識用部分の側面と第
２の認識用部分の側面は、画像認識面に当接する底面に
対して垂直に形成されている。

【０００６】

【作用】請求項１の発明では、カメラは中心表示部の画
像を取り込んで、カメラの光軸をその中心表示部に合せ
る。カメラが第１の認識用部分を取り込んで、その取り
込んだ第１の認識用部分の画像に基づいて、画像認識面
に対するカメラの光軸を第１の方向に関して調整する。
そして、カメラは第２の認識用部分の画像を取り込ん
で、その取り込んだ第２の認識用部分の画像に基づい
て、画像認識面に対するカメラの光軸を第２の方向に関
しても調整する。請求項２の発明では、好ましくは第１
方向と第２方向が直交していると、使用者はより簡単に
光軸調整が行える。請求項３の発明では、第１の認識用
部分の側面と第２の認識用部分の側面が共に、底面に対
して垂直に形成されているので、そのカメラで取り込ん
だ第１の認識用部分の側面と第２の認識用部分の側面が
画像上認識できるかどうかで、カメラの光軸の傾きを判
断することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【０００８】図１は、本発明の好ましい実施例のカメラ
の光軸調整具１と、画像認識面５２の一部を示してい
る。図１において、カメラの光軸調整具１は、上から見
て十字型の柱状の部材であり、金属やプラスチック等で
つくられている。カメラの光軸調整具１は、第１の認識
用部分２と、第２の認識用部分３、および中心表示部Ｍ
を備えている。第１の認識用部分２，２は、第１の方向
Ｘ（Ｘ１，Ｘ２）に関して、カメラの光軸の垂直度を認
識するための部分である。第１の認識用部分２，２は、
それぞれ側面２ａ，２ａ，２ａを有している。この第１
の認識用部分２，２の側面２ａ，２ａ，２ａは、カメラ
の光軸調整具１の底面４に対してそれぞれ垂直になるよ
うに機械加工により精密に形成されている。第２の認識
用部分３，３は、それぞれ側面３ａ，３ａ，３ａを有し
ている。これらの第２の認識用部分３，３の側面３ａ，
３ａ，３ａは、底面４に対してそれぞれ垂直になるよう
に機械加工により精密に形成されている。

【０００９】図１と図２に示すカメラの光軸調整具１の
上面５は、図３に示すように底面４に対して平行に形成
されていて、上から見て十字型になっている。この上面
５の中央には、光軸合せ用の中心表示部Ｍが設けられて
いる。この中心表示部Ｍは、たとえば所定の色により表
示されたマークである。図１ないし図３に示すカメラの
光軸調整具１は、図４と図５に示すカメラ１０のレンズ
１１の視野に入る大きさであり、カメラの光軸調整具１
はレンズ１１の種類に合せて数種類用意するのが好まし
い。

【００１０】次に、上述したカメラの光軸調整具１の使
用方法を説明する。まず、図１に示すようにカメラの光
軸調整具１の底面４は、画像認識面５２に対して密着し
て置かれる。この画像認識面５２は、例えば電子部品装
着機のテーブルの上面であり、電子部品やプリント基板
等が置かれるようになっている。光軸を調整しようとす
るカメラ１０は、たとえば図示しないロボットの本体に
設定されているが、カメラ１０のカメラの位置はロボッ
ト本体に対して移動できるようになっている。図４に示
すように、カメラの光軸調整具１の上面５がカメラ１０
側に向いている。カメラの光軸調整具１の画像は、レン
ズ１１を通してカメラ１０で取り込む。この際に、図５
に例示するように、カメラ１０の光軸１２の中心は、カ
メラの光軸調整具１の上面５の中心表示部Ｍに合せる。

【００１１】図５のカメラ１０で取り込んだカメラの光
軸調整具１の画像が、図６に例示するような状態になっ
ている場合には、カメラ１０の光軸１２は画像認識面５
２に対して垂直になっていない。そこで、次のようにし
てカメラ１０の光軸１２が画像認識面５２に対して垂直
になるように作業（１）と作業（２）を行って光軸１２
の調整をする必要がある。作業（１） 図６のようにカメラの光軸調整具１の画像が得られてい
る場合には、上面５と底面４の十字型の縁が重ならず
に、図６の例では第１の認識用部分２，２の側面２ａ，
２ａ，２ａと、第２の認識用部分３，３の側面３ａ，３
ａ，３ａが見えてしまっている。これらの側面２ａ，３
ａが見えなくなるように、図５のカメラ１０の光軸１２
が次のようにして修正される。すなわち、図７のカメラ
１０をＸ１方向あるいはＸ２方向に傾けることにより、
第１の認識用部分２，２の側面２ａ，２ａ，２ａが画像
において見えなくなるようにする。次に、図７のカメラ
１０は、Ｙ１方向あるいはＹ２の方向にカメラを傾ける
ことにより、第２の認識用部分３，３の側面３ａ，３
ａ，３ａが画像において見えなくなるようにする。この
ようにすることより、カメラ１０の光軸１２は、９０°
の角度を持ったＸ方向およびＹ方向に関して、それぞれ
独立してその光軸１２の傾きを容易に調整できる。

【００１２】作業（２） カメラ１０の光軸１２をＸ方向とＹ方向について調整し
たら、図４の矢印で示す方向にカメラ１０を移動して、
カメラ１０の光軸１２を再び中心表示部Ｍに合せる。カ
メラ１０の光軸１２が中心表示部Ｍに合った状態で、画
像の中にまだ側面２ａあるいは３ａが見えるようであっ
たら、再度上述したカメラ１０の光軸１２の調整作業
（１），（２）を繰り返して行う必要がある。調整作業
（１），（２）を繰り返して行って、第１の認識用部分
２，２の側面２ａ，２ａ，２ａと第２の認識用部分３，
３の側面３ａ，３ａ，３ａが全く画像に出なくなると、
カメラ１０の光軸１２は認識面５２に対して垂直になっ
ている。以上のようにして、カメラの光軸調整具１の側
面２ａ，３ａが見えなくなれば、図７に示すようにカメ
ラ１０の光軸１２は、画像認識面５２に対して垂直にな
っている。この状態で、カメラ１０はロボット本体に対
してしっかりと固定する。

【００１３】ところで、図８に示すように、電子部品装
着機の機械基準面３０に対してカメラの光軸調整具１
は、画像認識面５２に対応して所定角度θで斜めに配置
する場合がある。ロボット本体に対して斜めに取り付け
られたカメラ１０の光軸１２はこのカメラの光軸調整具
１を用いて調整することができる。上述したカメラの光
軸調整具１は、画像認識面５２に対してたとえば磁石等
で磁気的吸着力により設置したり、あるいは真空吸着の
ような負圧による吸着等により動かないように設定する
ことも可能である。このように画像認識面５２に対して
カメラの光軸調整具１を設定することにより、カメラ１
０の光軸１２は精度良く確実に調整することができる。
また本発明のカメラの光軸調整具１が、画像取り込み用
カメラ１０から離れて配置されていても、そのカメラ１
０の光軸の調整を簡単に行える。ところで、本発明は上
記実施例に限定されない。たとえば図示の実施例の光軸
調整具は、画像認識面に対する光軸の倒れが認識し易い
ように十字型の柱状になっていて、第１の認識用部分
２，２と第２の認識用部分３，３は直交している。しか
し、第１の認識用部分２，２と第２の認識用部分３，３
は必ずしも直交していなくてもよい。また光軸調整具
は、平面で見て十字型のものに限らず他の形状を採用す
ることもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像認識面に対するカメラの光軸を簡単に調整することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカメラの光軸調整具の好ましい実施例
および画像認識面の一部を示す斜視図。

【図２】図１のカメラの光軸調整具の平面図。

【図３】図１のカメラの光軸調整具の側面図。

【図４】カメラの光軸をカメラの光軸調整具の中心表示
部に合せようとしてカメラの位置を修正する様子を示す
図。

【図５】カメラの光軸が、カメラの光軸調整具に対して
傾いている状態を示す図。

【図６】カメラの光軸が傾いた場合に、カメラが取り込
んだ光軸調整具の画像の一例を示す図。

【図７】カメラの光軸がカメラの光軸調整具により、画
像認識面に対して垂直に位置決めされた状態を示す図。

【図８】基準面に対してカメラが斜めに取り付けられた
場合におけるカメラの光軸の調整の一例を示す図。

【符号の説明】

１ カメラの光軸調整具 ２ 第１の認識用部分 ２ａ 第１の認識用部分の側面 ３ 第２の認識用部分 ３ａ 第２の認識用部分の側面 ４ 底面 ５ 上面 ５２ 画像認識面 Ｍ 中心表示部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像認識面に載せて用いられるカメラの
   光軸調整具であって、カメラの位置を動かすことにより
   カメラの光軸を画像認識面に対して垂直にするためのカ
   メラの光軸調整具であり、 画像認識面に対するカメラの光軸の垂直度を、第１方向
   に関して認識するための第１の認識用部分と、 画像認識面に対するカメラの光軸の垂直度を、第１方向
   と交差する第２の方向に関して認識するための第２の認
   識用部分と、 第１の認識用部分と第２の認識用部分の交差する中心部
   分に配置された中心表示部と、を備えることを特徴とす
   るカメラの光軸調整具。
2. 【請求項２】 第１方向と第２方向は直交している請求
   項１に記載のカメラの光軸調整具。
3. 【請求項３】 第１の認識用部分の側面と第２の認識用
   部分の側面は、画像認識面に当接する底面に対して垂直
   に形成されている請求項１に記載のカメラの光軸調整
   具。