JPH0829146A

JPH0829146A - 物品側面撮像装置

Info

Publication number: JPH0829146A
Application number: JP16539594A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nojiri; 豊野尻; Hisanori Kataoka; 久典片岡; Toru Kajiura; 徹梶浦; Yasuo Okuda; 泰生奥田; Fumio Yasutomi; 文夫安富
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 1996-02-02
Anticipated expiration: 2015-01-17
Also published as: JP2999925B2

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、１つの撮像手段によって対象物
品の側面を撮像でき、光学系を固定しておいても、対象
部品の搬送に支障をきたすことがない物品側面撮像装置
を提供することを目的とする。【構成】物品側面撮像装置において、対象物品１の側
面から出た光を対象物品１の正面の前方の所定位置に向
かって反射させる第１反射手段１１、第１反射手段１１
によって反射された光を対象物品１の正面の前方方向に
反射させる第２反射手段２１、および第２反射手段２１
によって反射された光を受光することによって対象物品
１の側面像を撮像する撮像手段５０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、物品側面撮像装置に
関し、たとえば、電子部品の表面検査を行うために電子
部品の側面を撮像する物品側面撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の搬送ラインによって撮像位置
まで搬送されてきた矩形電子部品の側面を１台の撮像手
段によって撮像する装置が既に開発されている。この種
の装置として、特開平５−８７７４４号公報に記載され
ているものがある。

【０００３】すなわち、搬送ライン上の撮像位置に、横
断面が直角二等辺三角形の無端状プリズムが昇降自在に
配置されている。そして、矩形電子部品が撮像位置で停
止すると、無端状プリズムが下降して電子物品の周囲で
あって電子部品の真横位置に位置させられる。この状態
においては、無端状プリズムにおける横断面形状の斜辺
に相当する面によって、電子物品の側面から出た光が電
子物品の正面側に反射される。無端状プリズムによって
電子物品の正面側に反射された光が撮像手段に受光され
る。これにより、電子物品の側面像が撮像手段によって
撮像される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置では、
電子部品の側面を撮像するためには、無端状プリズムを
対象物品の周囲であって対象部品の真横位置に配置する
必要がある。しかしながら、無端状プリズムを対象物品
の周囲であって対象部品の真横位置に固定しておくと、
電子部品の搬送に支障をきたすので、常時は、無端状プ
リズムを搬送ラインの上方位置に待機させておき、撮像
位置に電子部品が停止さしたときに無端状プリズムを下
降させなければならない。

【０００５】この発明は、１つの撮像手段によって対象
物品の側面を撮像でき、光学系を固定しておいても、対
象部品の搬送に支障をきたすことがない物品側面撮像装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明による第１の物
品側面撮像装置は、対象物品の側面から出た光を対象物
品の正面の前方の所定位置に向かって反射させる第１反
射手段、第１反射手段によって反射された光を対象物品
の正面の前方方向に反射させる第２反射手段、および第
２反射手段によって反射された光を受光することによっ
て対象物品の側面像を撮像する撮像手段を備えているこ
とを特徴とする。

【０００７】第１反射手段は、対象物品の周囲であって
対象物品の真横位置より前方に配置される。また、第２
反射手段は対象物品の正面の前方位置に配置される。対
象物品が正面から見て矩形でありる場合には、たとえ
ば、第１反射手段としては矩形枠の内向面に相当する反
射面を有するものが用いられ、第２反射手段としては四
角錐の４側面の外表面に相当する反射面を有するものが
用いられる。

【０００８】この発明による第２の物品側面撮像装置
は、対象物品の側面から出た光を対象物品の正面の前方
の所定位置に向かって反射させる第１反射手段、第１反
射手段によって反射された光を対象物品の正面の前方方
向に反射させる第２反射手段、第２反射手段によって反
射された光および対象物品の正面から出た光を受光する
ことによって、対象物品の側面像および正面像を同時に
撮像する単一の撮像手段、ならびに対象物品の正面から
出た光が撮像手段に入射するまでの光路上に配されかつ
対象物品の正面像に対するピントを対象物品の側面像に
対するピントに合致させるための光学系レンズを備えて
いることを特徴とする。

【０００９】第１反射手段は、対象物品の周囲であって
対象物品の真横位置より前方に配置される。また、第２
反射手段は対象物品の正面の前方位置に配置される。光
学系レンズは第２反射手段の前方に配置される。光学系
レンズとしては、対象物品の正面に対して後方位置に対
象物品の正面の虚像を生成するものが用いられる。対象
物品が正面から見て矩形である場合には、第１反射手段
としては矩形枠の内向面に相当する反射面を有するもの
が用いられ、第２反射手段としては四角錐台の４側面の
外表面に相当する反射面を有するものが用いられる。

【００１０】

【作用】この発明による第１の物品側面撮像装置では、
対象物品の側面から出た光は、第１反射手段によって対
象物品の正面の前方の所定位置に向かって反射される。
第１反射手段によって反射された光は、第２反射手段よ
って対象物品の正面の前方方向に反射される。第２反射
手段によって反射された光は、撮像手段に受光される。
これにより、対象物品の側面像が撮像手段によって撮像
される。

【００１１】この発明による第２の物品側面撮像装置で
は、対象物品の側面から出た光は、第１反射手段によっ
て対象物品の正面の前方の所定位置に向かって反射され
る。第１反射手段によって反射された光は、第２反射手
段よって対象物品の正面の前方方向に反射される。第２
反射手段によって反射された光は、撮像手段によって受
光される。また、対象物品の正面から出た光は、光学系
レンズを介して撮像手段に受光される。したがって、対
象物品の側面像および正面像が撮像手段によって同時に
撮像される。上記光学系レンズは、対象物品の正面像に
対するピントを対象物品の側面像に対するピントに合致
させるために設けられている。

【００１２】

【実施例】図１および図２は、この発明の第１実施例を
示している。

【００１３】図１は物品側面撮像装置の垂直断面図であ
り、図２は物品側面撮像装置の主要部の平面図である。

【００１４】対象物品１はコンベア等の搬送ライン２上
に配置されている。対象物品１は、この例ではトランジ
スタであり、平面から見て正方形である。対象物品１は
上面（正面）と下面（背面）と４つの側面とを有してい
る。

【００１５】搬送ライン２の対象物品撮像位置の上方位
置であって対象物品１の上面より高い位置に、平面から
みて正方形の枠体１０が配置されている。枠体１０は、
その中心が撮像位置にある対象物品１の中心の真上に位
置するように、かつ枠体１０の４つの内向面が対象物品
１の４つの側面とそれぞれ平行となるように配置されて
いる。

【００１６】また、撮像位置にある対象物品１の真上位
置には、四角錐体２０が配置されている。四角錐体２０
は、その底面の４辺が枠体１０の４つの内向面とそれぞ
れ平行となるように配置されている。四角錐体２０は、
下方が閉鎖された円筒状の保持体３０内に固定されてい
る。保持体３０は光を透過する透明体でつくられてい
る。

【００１７】保持体３０は、搬送ライン２に対して保持
体３０の高さ位置が調整できるように、搬送ライン２上
に配置された円筒状の支持体４０に昇降自在に支持され
ている。また、支持体４０の真上位置には、四角錐体２
０を撮像しうる姿勢でビデオカメラ等の撮像手段５０が
配置されている。

【００１８】枠体１０の内向面には、対象物品１の４側
面から出た光を四角錐体２０の対向する４側面に向かっ
て反射させる第１反射手段１１が設けられている。第１
反射手段１１としては、たとえば、平面鏡が用いられ
る。

【００１９】四角錐体２０の各側面の外表面には、第１
反射手段１１によって反射された光を上方に反射させて
撮像手段５０に入射させる第２反射手段２１が設けられ
ている。第２反射手段２１は、たとえば、四角錐体２０
の４側面にアルミニウム等の金属を蒸着することによっ
て形成される。このような場合、四角錐体２０として
は、たとえばプリズムが用いられる。四角錐体２０とし
て、中空でかつ底面のない四角錐体を用いてもよい。

【００２０】以上のような構成において、搬送ライン２
上の撮像位置に対象物品１がくると、対象物品１の側面
から出た光は、第１反射手段１１によって反射されて四
角錐体２０の４側面に形成された第２反射手段２１に入
射される。第２反射手段２１に入射した光は、第２反射
手段２１によって上方に反射されて撮像手段５０に受光
される。

【００２１】したがって、図２に示すように、四角錐体
２０の４側面上の第２反射手段２１にそれぞれ写しださ
れた対象物品１の側面像Ｑが、撮像手段５０によって撮
像される。図２の鎖線６０は、撮像手段５０の撮像領域
を示している。

【００２２】搬送ライン２に送られる対象物品の大きさ
が変化したときには、第２反射手段２１上に写しだされ
る対象物品の側面像の位置およびピントを次のようにし
て調整すればよい。

【００２３】保持体３０を支持体４０に対して昇降させ
ると、図３に矢印で示すように、第２反射手段２１に写
だされる対象物品の側面像（撮影画像）Ｑは四角錐体２
０の側面の頂点に向かう方向またはその反対方向に移動
する。したがって、対象物品の各側面像Ｑの全体が、四
角錐体２０の対応する側面上の第２反射手段２１に写だ
される範囲で、側面像Ｑが四角錐体２０の頂点にできる
だけ近くなるように、保持体３０の高さ位置を調整す
る。側面像Ｑが四角錐体２０の頂点にできるだけ近くな
るようにするのは、側面像Ｑが四角錐体２０の頂点に近
くなるほど、側面像Ｑが大きくなるからである。また、
撮像領域が全側面像Ｑを含む最少の範囲となるように、
撮像手段５０のレンズを交換して、ピントを調節する。

【００２４】図４を参照して、対象部品１の１側面の幅
Ａを１ｍｍとし、対象物品の側面から出た光を第２反射
手段２１に導くための第１反射手段１１への光の入射角
αを１０°とする。この場合の第１反射手段１１の対向
する面の間隔Ｂ、四角錐体２０の高さＣおよび四角錐体
２０の側面の頂角βの１例を以下に示す。

【００２５】第１反射手段１１の対向する面の間隔Ｂ：１００ｍｍ四角錐体２０の高さＣ：１０ｍｍ四角錐体２０の側面の頂角α：８０°

【００２６】上記のようにして、撮像手段５０によって
撮像された画像は、たとえば、対象部品１の側面の表面
検査に用いられる。図５は、対象部品１の側面の表面検
査方法の一例を示している。

【００２７】図５の（ａ）は、撮像手段によって撮像さ
れた画像を示している。対象部品１の４つの側面画像の
領域を抽出するために、撮像手段によって得られた画像
データに対して、テンプレートマッチング法等によっ
て、対象部品１の４つの側面画像のコーナーを検出する
（図５（ｂ））。次に、対象部品１の４つの側面画像の
領域をそれぞれ抽出して、各領域ごとに２値化処理を施
す（図５（ｃ））。次に、ノイズを除去した後（図５
（ｄ））、各領域に対する２値化データに基づいて、傷
の有無を判定する。

【００２８】図６および図７は、この発明の第２実施例
を示している。図６において、図１と同じものには同じ
符号を付してその説明を省略する。

【００２９】第２実施例は、１台の撮像手段５０によっ
て、対象物品１の側面および上面（正面）を同時に撮像
するものである。第２実施例では、第１実施例の四角錐
体２０の代わりに、四角錐台体２００が用いられてい
る。この四角錐台体２００の４側面の外表面に第２反射
手段２０１が形成されている。第２反射手段２０１は、
たとえば、四角錐台体２００の４側面にアルミニウム等
の金属を蒸着することによって形成される。このような
場合、四角錐体２００としては、たとえばプリズムが用
いられる。四角錐台体２００として、中空でかつ上面お
よび底面のない四角錐台体２００を用いてもよい。

【００３０】また、この第２実施例では、保持体３０内
において、四角錐台体２００の真上位置に、対象物品１
の上面像に対するピントを対象物品１の側面像に対する
ピントに合致させるための凸レンズ７０が配置されてい
る。この凸レンズ７０は、図示しない昇降機構によっ
て、保持体３０に昇降自在に支持されている。

【００３１】図８は、対象物体１の上面から出た光およ
び対象物体１の側面から出た光が撮像手段５０に受光さ
れるまでの光路を示している。図８において、５１は撮
像手段５０の集光レンズであり、５２は撮像手段５０の
受光面を示している。

【００３２】第２実施例では、対象物品１の側面から出
た光は、第１反射手段１１によって反射されて四角錐台
体２００の４側面に形成された第２反射手段２０１に入
射する。第２反射手段２０１に入射した光は、第２反射
手段２０１によって上方に反射されて撮像手段５０に受
光される。したがって、図７に示すように、四角錐体２
０１の４側面上の第２反射手段２０１に写しだされた対
象物品１の側面像Ｑが撮像手段５０によって撮像され
る。

【００３３】対象物体１の上面から出た光は、凸レンズ
７０を介して撮像手段５０に受光される。したがって、
対象物体１の上面像も撮像手段５０によって撮像され
る。

【００３４】凸レンズ７０は、対象物品１の上面像に対
するピントを対象物品１の側面像に対するピントに合致
させるために設けられている。つまり、凸レンズ７０を
設けない場合には、対象物品１の側面から出た光が撮像
手段５０に受光されるまでの光路長に対して、対象物品
１の上面から出た光が撮像手段５０に受光されるまで光
路長が短くなり、側面像と上面像とのピントが合致しな
くなる。そこで、凸レンズ７０によって対象物品１の上
面より下方の位置に対象物品１の上面の虚像を結像させ
ることによって、対象物品１の上面の虚像位置からの撮
像手段５０までの光路長を、対象物品１の側面位置から
撮像手段５０までの光路長に等しくしている。

【００３５】図９（ａ）は対象物品１の側面から出た光
が撮像手段５０に受光されるまでの光路を示し、図９
（ｂ）は対象物品１の上面の虚像位置から出た光が撮像
手段５０に受光されるまで光路を示している。図９にお
いて、５１は撮像手段５０の集光レンズを示している。
図９（ｂ）において、点Ｆは凸レンズの焦点を示し、点
Ｐ１は対象物品１の実際の上面位置を示し、点Ｐ２は対
象物品１の上面の虚像位置を示している。

【００３６】搬送ライン２に送られる対象物品の大きさ
が変化したときには、第２反射手段２０１上に写だされ
る対象物品の側面像の位置およびピントを、第１実施例
と同様に調整する。また、凸レンズ７０の保持体３０に
対する高さ位置を調整することによって、対象物品１の
上面像に対するピントを、対象物品１の側面像に対する
ピントに合わせればよい。

【００３７】上記第１実施例または第２実施例によれ
ば、対象物品の側面を１台の撮像手段によって撮像でき
る。また、撮像時においても、搬送ラインによる対象物
品の搬送に支障をきたすことのない位置に、第１および
第２反射手段を配置させることができるので、従来例の
ように対象物体が撮像位置にくる度に、反射手段を昇降
させる必要がない。上記第２実施例によれば、さらに、
１台の撮像手段によって対象物品の上面と側面とを同時
に撮像できるという利点がある。

【００３８】上記実施例では、対象部品として平面から
みて正方形のものが用いられているが、平面からみて正
方形以外の対象部品に対してもこの発明を適用すること
ができる。対象物品の形状が、たとえば、平面（正面）
からみて円形である場合には、第１反射手段としては円
形枠の内向面に相当する反射面を有するものが用いら
れ、第２反射手段としては円錐の側面の外表面に相当す
る反射面を有するものが用いられる。また、対象物品の
形状が、たとえば、平面からみて三角形である場合に
は、第１反射手段としては平面から見て３角形の枠の内
向面に相当する反射面を有するものが用いられ、第２反
射手段として三角錐の側面の外表面に相当する反射面を
有するものが用いられる。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、１つの撮像手段によ
って対象物品の側面を撮像でき、光学系を固定しておい
ても、対象部品の搬送に支障をきたすことがない物品側
面撮像装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である物品側面撮像装置
の構成を示す垂直断面図である。

【図２】図１の物品側面撮像装置の主要部を示す平面図
である。

【図３】四角錐体の高さ位置を変化させることにより、
第２反射手段に写しだされる対象物品の側面像の位置が
変化することを示す図である。

【図４】第１反射体および四角錐体のサイズ等の具体例
を説明するための構成図である。

【図５】撮影された対象物品の側面画像に基づいて、対
象物品の側面の表面検査を行う方法を説明するための説
明図である。

【図６】この発明の第２実施例である物品側面撮像装置
の構成を示す垂直断面図である。

【図７】図６の物品側面撮像装置の主要部を示す平面図
である。

【図８】対象物品の側面および上面から出た光が撮像手
段に受光されるまでの光路を示す模式図である。

【図９】対象物品の側面から出た光が撮像手段に受光さ
れるまでの光路と、対象物品の上面の虚像位置から出た
光が撮像手段に受光されるまでの光路とを示す模式図で
ある。

【符号の説明】

１対象物品２搬送ライン１０枠体１１第１反射手段２０四角錐体２１第２反射手段３０保持体４０支持体５０撮像手段７０凸レンズ２００四角錐台体２０１第２反射手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ (72)発明者奥田泰生大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者安富文夫大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対象物品の側面から出た光を対象物品の
正面の前方の所定位置に向かって反射させる第１反射手
段、第１反射手段によって反射された光を対象物品の正面の
前方方向に反射させる第２反射手段、および第２反射手
段によって反射された光を受光することによって対象物
品の側面像を撮像する撮像手段、を備えている物品側面撮像装置。
【請求項２】第１反射手段が対象物品の周囲であって
対象物品の真横位置より前方に配置されており、第２反
射手段が対象物品の正面の前方位置に配置されている請
求項１に記載の物品側面撮像装置。
【請求項３】対象物品が正面から見て矩形であり、第
１反射手段が矩形枠の内向面に相当する反射面を有する
ものであり、第２反射手段が四角錐の４側面の外表面に
相当する反射面を有するものである請求項２に記載の物
品側面撮像装置。
【請求項４】対象物品の側面から出た光を対象物品の
正面の前方の所定位置に向かって反射させる第１反射手
段、第１反射手段によって反射された光を対象物品の正面の
前方方向に反射させる第２反射手段、第２反射手段によって反射された光および対象物品の正
面から出た光を受光することによって、対象物品の側面
像および正面像を同時に撮像する単一の撮像手段、なら
びに対象物品の正面から出た光が撮像手段に入射するま
での光路上に配されかつ対象物品の正面像に対するピン
トを、対象物品の側面像に対するピントに合致させるた
めの光学系レンズを備えている物品側面撮像装置。
【請求項５】第１反射手段が対象物品の周囲であって
対象物品の真横位置より前方に配置されており、第２反
射手段が対象物品の正面の前方位置に配置されており、
光学系レンズが第２反射手段の前方に配置されている請
求項４に記載の物品側面撮像装置。
【請求項６】対象物品が正面から見て矩形であり、第
１反射手段が矩形枠の内向面に相当する反射面を有する
ものであり、第２反射手段が四角錐台の４側面の外表面
に相当する反射面を有するものである請求項５に記載の
物品側面撮像装置。
【請求項７】光学系レンズは、対象物品の正面に対し
て後方位置に対象物品の正面の虚像を生成するものであ
る請求項４、５および６のうちのいずれかに記載の物品
側面撮像装置。