JPH10320538A

JPH10320538A - 視覚センサ装置

Info

Publication number: JPH10320538A
Application number: JP14297997A
Authority: JP
Inventors: Motohide Kamiyama; 元秀神山; Takeo Takahashi; 建夫高橋; Toshimichi Masaki; 俊道政木
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-05-19
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】カメラと光源とを一体化し、各部の調整を不
要にしつつ照明の正反射光がカメラに入射するのを抑制
できる視覚センサ装置を提供すること【解決手段】カメラ１０（先端に取り付けたレンズ部
１４）に、照明ユニット１２を一体的に取り付け、照明
ユニット内のＬＥＤ１６から照射された光が、撮像面２
１で反射後カメラ内のＣＣＤ１３上に結像するようにし
ている。そして、照明ユニット（ＬＥＤ）の前面に第１
偏光フィルタ１８を設け、ＣＣＤの前面に第１偏光フィ
ルタと偏光面が９０度異なる第２偏光フィルタを設け
る。これにより、正反射光は、偏光方向が変わらないの
で第２偏光フィルタを通過できず、乱反射光は照射光と
異なる偏光成分を含むため第２偏光フィルタを通過し、
ＣＣＤに結像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視覚センサ装置に
関するもので、例えば、画像認識して良品／不良品の判
断をするための画像データを取得するのに適した視覚セ
ンサ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の視覚センサ装置では、照明装置
と、ＣＣＤカメラとをそれぞれ独立して設け、設置位置
にてそれらを適宜の姿勢に調整しながら取り付けるよう
にしている。一例を示すと、ＣＣＤカメラを撮像面に正
対するように配置する。そして、照明装置から照射され
た光が、その撮像面を照らし、その撮像面で生じた反射
光が前記ＣＣＤカメラに入射するようにする。この時、
撮像面で生じる反射光は、正反射光と乱反射光（散乱
光）がある。

【０００３】正反射光は、偏光面が変化せず、照明装置
の発光部そのものの光とほぼ等価のものとなり、明るく
て光強度も強い。逆に、乱反射光は、撮像面の表面の凹
凸で反射され、撮像面の状態に応じた光であり、その反
射の際に偏光面が回転したり、楕円偏光になったりし、
しかも、光強度は弱い。従って、正反射光がＣＣＤカメ
ラに入射し、乱反射光と重畳してしまうと、明るく光強
度の強い正反射光によって、乱反射光が、打ち消されて
しまい、画像認識するために必要な撮像面の情報を得ら
れなくなる。

【０００４】そこで、従来は、正反射光がＣＣＤカメラ
に入射しないように照明装置を傾けて設置している。そ
して、その傾ける角度は、照明装置，ＣＣＤカメラと撮
像面との距離や、撮像面の状態並びに照明装置，ＣＣＤ
カメラの性能等により決定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の照明装
置とＣＣＤカメラとを別ユニットで構成したシステムの
場合には、各ユニットの設置・調整が煩雑であり、熟練
した技術及び知識が必要とされていた。さらに、別ユニ
ットを組み付けるようにすると、装置全体が大型化して
しまうという問題もある。

【０００６】そこで本発明者らは、ＣＣＤカメラと照明
装置とを一体化した視覚センサ装置を製造することを試
みた。しかし、一体化すると、照明の正反射光がＣＣＤ
カメラに入射してしまい、撮像面である計測対象物体の
画像を適切に得ることができなくなる。なお、あらゆる
設置状態を考慮し、いずれの場合にも正反射光がＣＣＤ
カメラに入射しないように照明の傾斜角度を極端に大き
くし、撮像面に対する入射角度を大きくして斜め方向か
ら入射するように構成することも考えられる。しかし、
そのようにすると、撮像面全面に十分な照度でもって照
射するためには、照明ユニットが大型化してしまい、し
かも、肝心の乱反射光も十分にＣＣＤカメラに入射させ
ることができなくなるおそれがある。

【０００７】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、カメラと光源とを一体化し、各部の調整を不要にす
ることができ、しかも、照明の正反射光をカメラに入射
するのを抑制することができ、装置に対する知識があま
りなくても、容易に取り扱うことができる視覚センサ装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る視覚センサ装置では、カメラと、
照明ユニットを一体化し、前記照明ユニットから照射さ
れた光が、撮像面で反射後前記カメラ内の撮像素子に入
射するようにした視覚センサ装置であって、前記照明ユ
ニットの発光部から前記撮像面までの光路上に第１偏光
フィルタを設け、前記撮像面から前記撮像素子までの光
路上に、前記第１偏光フィルタと偏光面がほぼ９０度異
なる第２偏光フィルタを設けるように構成した（請求項
１）。

【０００９】ここで両偏光フィルタの偏光方向のなす角
は、９０度とするのが最も好ましいが、ほぼ９０度であ
れば第２偏光フィルタを通過する正反射光の量は可及的
に抑制できる。従って、後段における画像処理に支障が
ない程度の正反射光が受光する角度範囲であれば９０度
からずれていてもよい。

【００１０】第１偏光フィルタを通過することにより、
発光部から出射された光の偏光状態に関係なく、撮像面
に照射される光の偏光状態は、第１偏光フィルタの偏光
面に沿った直線偏光となる。そして、対象物がプラスチ
ックなどの透明・半透明体等の場合に撮像面で正反射さ
れた光の場合には、偏光状態が保持されるので、入射光
と同一の偏光方向の光が第２偏光フィルタに照射され
る。すると、第２偏光フィルタの偏光方向は、第１偏光
フィルタのそれとほぼ９０度となっているので、第２偏
光フィルタを通過することができず、遮光される。一
方、粗面からの乱反射光の場合には偏光状態が保持され
ないので、第２偏光フィルタの偏光面に一致する偏光成
分のものも含まれる。従って、係る偏光方向の一致した
乱反射光の一部が第２偏光フィルタを通過し、撮像素子
にて撮像される。

【００１１】また、対象物が金属の場合には、撮像面に
対して直線偏光を照射しても正反射光は楕円偏光となる
ため、第２偏光フィルタの偏光面と一致する成分を含ん
でしまう。しかし、照明ユニットとカメラとを一体化す
るということは、通常照明ユニット（発光部）とカメラ
（撮像素子）の距離は、それらと撮像面との距離に比べ
て近くなるので、入射角はほぼ０か小さい値となる。す
ると、後述するように正反射光の偏光状態は、入射光の
それとほぼ同じとなるので、上記と同様に第２偏光フィ
ルタでカットされる。一方、乱反射光の場合には、入射
角が比較的大きくなり、しかも、係る入射角が大きい反
射を所定回数繰り返した後第２偏光フィルタに至る。従
って、各反射の都度大きく偏光状態が変化し、第２偏光
フィルタの偏光面に一致する成分を多分に含む光とな
る。従って、乱反射光は、第２偏光フィルタを通過し、
撮像素子にて撮像される。

【００１２】前記照明ユニットは、前記カメラの受光面
の外周を囲むように発光部が配置することができる（請
求項２）。このようにすると、撮像面を全体的に均一に
照射することができるとともに、カメラ内部の撮像素子
と照明ユニット内の発光部との距離を近付けることがで
き、入射角を可及的に小さいものにしやすくなる。

【００１３】また、前記照明ユニットの出射面には、透
明体が配置されており、前記第１偏光フィルタは、前記
透明体に近接して配置されるようにしてもよい（請求項
３）。また、前記第１偏光フィルタは、前記透明体の内
側に配置されるようにしてもよい（請求項４）。

【００１４】すなわち、照明ユニットの熱により第１偏
光フィルタが撓もうと変形するおそれがある。しかし、
透明体が近接されているので、その撓もうとするのを抑
制する補強板として機能し、第１偏光フィルタの変形を
抑止する。特に、請求項４のように、透明体の内側に配
置した場合には、透明体が第１偏光フィルタの保護部材
として機能するとともに、この種のセンサ装置は、撮像
面の上側或いは横側に設置されることから、上記の熱に
よる変形は、照明ユニットの外側（透明体に近付く方
向）となるので、透明体が直接接触して第１偏光フィル
タの変形を確実に阻止できる。

【００１５】さらにまた、前記第１，第２偏光フィルタ
は長方形からなり、偏光方向をその長方形の長辺と平行
或いは直交する方向にしてもよい（請求項５）。さらに
は、カメラの先端に交換可能なレンズ部を設け、前記照
明ユニットは前記レンズ部の周囲に配置するようにし、
かつ、前記第１偏光フィルタを長方形に形成するととも
に、その偏光方向をその長方形の長辺と平行或いは直交
する方向にしてもよい（請求項６）。

【００１６】係る構成にすると、偏光フィルタの長辺或
いは短辺に基づいて位置決めすることができるので、両
偏光フィルタの偏光方向をほぼ９０度に設定するのが容
易に行える。請求項６のようにレンズ部を交換可能にし
た場合には、その交換作業の際に第１偏光フィルタの角
度がずれるおそれがあるが、特別な知識を持たなくても
長方形の辺を基準に角度調整をすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る視覚センサ装
置の好適な一実施の形態を示しており、図２（Ａ）はそ
れに用いられるカメラを示し、同図（Ｂ）は照明ユニッ
トを示している。同図に示すように、カメラ１０の先端
に照明ユニット１２を一体的に取り付けている。カメラ
１０は、本体内部に撮像素子たるＣＣＤ１３を備えてお
り、先端には、円筒状のレンズ部１４を装着している。
このレンズ部１４に、照明ユニット１２を取り付けるよ
うにしている。また、本形態では、レンズ部１４は交換
可能となっている。

【００１８】照明ユニット１２は、後述するように、扁
平な矩形状の筐体から構成され、中央部に形成された貫
通孔１２ａ内にレンズ部１４を挿入することにより装着
する。さらに、筐体内に発光部となる多数のＬＥＤ１６
を内蔵している。このＬＥＤ１６の出射面と、レンズ部
１４の光軸とは、直交するように配置されている。

【００１９】ここで本発明では、照明ユニット１２の筐
体のＬＥＤ１６の前方に第１偏光フィルタ１８を設けて
いる。また、カメラ１０内のＣＣＤ１３の前方に第２偏
光フィルタ２０を設けている。そして、両フィルタ１
８，２０の偏光面を９０度異ならせている。もちろん、
第１偏光フィルタ１８は、筐体内に設置されているた
め、貫通孔１２ａの部分には配置されていない。つま
り、レンズ部１４ひいてはＣＣＤ１３の前方には第１偏
光フィルタ１８は存在しない。

【００２０】そして、上記した装置は、例えば図３に示
すようなブロック構成により動作する。つまり、ＬＥＤ
１６は、ドライバ２２により発光するようになり、その
発光の有無の制御は、点灯制御部２３からの制御信号に
基づいて動作するようになっている。また、ＣＣＤ１３
に入射した光信号は、撮像制御部２４で所定の電気信号
に変換され、信号出力部２５を介して外部装置に画像信
号が出力されるようになっている。なお、係る構成は、
従来の視覚センサ装置のものと基本的に同様であるの
で、その詳細な説明を省略する。

【００２１】なおまた、本装置は、例えば製造ラインの
所定位置に設置され、ライン上を搬送される製品を撮像
し、得られた画像データに対して画像認識処理をし、製
品の良否を判断するシステムの一部として用いられるこ
とができる。そして、係る画像認識の場合、撮像した画
像データ（多値）のまま処理をするのではなく、得られ
た画像データを二値化処理して二値画像を生成し、その
二値画像に対して認識処理をすることがある。そこで、
そのように二値化などする画像処理部をカメラ部１０内
に内蔵し、カメラからは二値画像を出力するようにして
もよい。その場合には、図３に示す信号出力部２５に替
えてＡ／Ｄ変換部を設け、その出力に対して所定の画像
処理を行う処理部を接続することにより実現できる。し
かも、係る処理部としては、外部スイッチからの切り替
え信号により、撮像した画像データに対して「二値化処
理をする／しない」の異なる処理を行えるようにしても
よい。

【００２２】上記したように、２つの偏光フィルタ１
８，２０を設けた構成にすると、ＬＥＤ１６から出射さ
れた光は、第１偏光フィルタ１８を通過後撮像面２１に
照射される。この時、第１偏光フィルタ１８の偏光面と
同一の光のみが通過できるので、撮像面２１には直線偏
光が照射されることになる。そして、その撮像面２１で
反射された光は、レンズ部１４内のレンズ１４ａを通過
することにより収束され、ＣＣＤ１３上で結像する。但
し、ＣＣＤ１３の前方には、第２偏光フィルタ２０が存
在するため、レンズ１４ａで収束された光のうち、第２
偏光フィルタ２０と偏光面が一致する光のみが通過で
き、最終的にＣＣＤ１３上に結像することができるよう
になる。

【００２３】従って、撮像面２１からの正反射光は、偏
光方向が回転しないので、第１偏光フィルタ１８の偏光
面と同一方向のままとなる。すると、第１偏光フィルタ
２０の偏光面と第２偏光フィルタ２０の偏光方向は直交
しているので、正反射光の偏光方向も第２偏光フィルタ
２０の偏光面と直交することになるため、そこを通過で
きずに遮光される。一方、撮像面２１からの乱反射光
は、その反射する際に偏光方向が回転等して、照射され
た光と異なる偏光方向の成分を含む光となるため、その
乱反射光の一部が第２偏光フィルタ２０を通過でき、Ｃ
ＣＤ１３に結像される。つまり、ＣＣＤ１３は、乱反射
光のみを受光するので、撮像面２１の情報を確実に抽出
することができる。

【００２４】上記の動作原理をさらに詳述すると、以下
のようになる。上記した構成の光学系のみを抽出する
と、図４に示すようになる。ＬＥＤ１６とＣＣＤ１３の
距離を、それらと撮像面２１との距離に比べて十分に小
さくすると、ＬＥＤ１６から発せられた光の撮像面２１
に対する入射角はほぼ０度となる。また、第１偏光フィ
ルタ１８をＰ偏光のみを通過させるＰ偏光板とし、第２
偏光フィルタ２０をＳ偏光のみを通過させるＳ偏光板と
する。

【００２５】＊撮像面が透明体（半透明体を含む）の場
合撮像面２１がプラスチック，ガラス等の透明体とする
と、図５に示すように表面の法線に対して角度φで入射
した光は、同一角度φで反射（正反射）する一方、

【００２６】

【数１】で規定される角度で屈折して透明体の内部に進入する。
この時、凹凸のある表面に比較的幅の広い光ビームが入
射することを想定すると、表面上の各部で上記の法線を
たてて入射角φを求め、上記した式により求めればよ
い。但し、凹凸があると、微視的に見ると実際の入射角
はばらつくので、反射光，屈折光も平行光とはならず、
凹凸の程度に応じて拡散（乱反射）する。

【００２７】一方、Ｐ波とＳ波の反射率Ｒ_pとＲ_sは、
下記式で定義される。

【００２８】

【数２】したがって、入射角φがほぼ０とすると、屈折角ｘもほ
ぼ０となるので、上記式（２）にφ＝ｘ＝０を代入する
と、Ｒ_ｐ＝（ｎ−１）／（ｎ＋１）Ｒ_ｓ＝−（ｎ−１）／（ｎ＋１）が得られ、Ｒ_ｐ＝−Ｒ_ｓとなる。

【００２９】したがって、Ｐ波とＳ波の反射率の絶対値
が等しいので、偏光方向は回転しない。つまり、Ｐ偏光
で入射した光の反射光は、Ｐ偏光のままとなる。従っ
て、係る反射光は、Ｓ偏光板からなる第２偏光フィルタ
２０の偏光方向と直交するので、第２偏光フィルタ２０
を透過できず、ＣＣＤ１３に到達しない。

【００３０】一方、粗面に光を照射させると、よく知ら
れているように偏光状態が保持されない。従って、Ｐ偏
光を照射した場合の反射光の偏光成分はバラバラとなり
Ｓ偏光も多分に含んだものとなる。従って、係る反射光
のうちＳ偏光成分の光が第２偏光フィルタを通過できる
ので、その後段に配置されたＣＣＤ１３に受光される。
これにより、表面からの乱反射光のみをＣＣＤ１３にて
撮像することができるようになる。

【００３１】＊撮像面が金属の場合金属からの正反射
は、上記した透明体の場合と異なり、以下のように定義
される。撮像面（金属）への入射光の偏光成分をＡ_p，
Ａ_sとすると、反射光の振幅Ｂ_p，Ｂ_sは、下記のよう
に定義される。

【００３２】

【数３】上記式から明らかなように、一般的には、金属表面に直
線偏光を入射しても、反射光は楕円偏光となる。これ
は、ｘが複素数であるため、Ｂ_p，Ｂ_sも複素数となる
からである。しかし本形態では、入射角がほぼ０となる
ので、複素数成分ｘもほぼ０とみなせる。従って、上記
した式（３）は、Ｂ_p＝Ａ_p Ｂ_s＝−Ａ_s と近似でき、Ｂ_p／Ａ_p＝１Ｂ_s／（−Ａ_s）＝−１と近似できる。

【００３３】よって、Ｐ波とＳ波の反射率は、絶対値が
等しいので、上記した透明体の場合と同様に、正反射光
の偏光方向は回転しない。従って、入射角がほぼ０とな
る正反射光の場合には、Ｐ偏光はそのままの偏光状態で
反射されるので、上記した絶縁体の場合と同様に第２偏
光フィルタ２０で遮光される。そして、係る正反射は、
凹凸のない鏡面になっている表面で起こり、当該部分
（鏡面）は黒く写ることになる（光が当たっている部分
は白く（明るく）なる）。

【００３４】一方、乱反射の場合には、入射角がほぼ０
ではない所定の角度φ′での反射を所定回数行った後に
レンズ１４ａを介してＣＣＤ１３に入射しようとする
（図４（Ｂ）参照）。そして、各反射では、複素数成分
が現れて楕円偏光になるので、その楕円偏光のうちＳ偏
光成分が第２偏光フィルタ２０を透過し、ＣＣＤ１３に
撮像される。

【００３５】つまり、本形態のように入射角がほぼ０に
なるように配置すると、撮像対象物の種類に関係なく、
所望の状態の画像データを取得することができる。ま
た、透明体の場合には、入射角を問わずに正反射光をカ
ットし乱反射光のみを受光することができるので、撮像
対象物をそれに限定する場合には、各部品を入射角がほ
ぼ０にならないような位置関係に配置してもよい。

【００３６】次に、より具体的な構造について説明す
る。図６は、照明ユニット１２の正面図を示している。
そして、同図中Ａ−Ａ断面が図７であり、Ｂ−Ｂ断面が
図８である。照明ユニット１２は、前面が開放した略矩
形状の筐体２５の内部所定位置に、図３に示した多数の
ＬＥＤ１６，第１偏光フィルタ１８，ドライバ２２並び
に点灯制御部２３等を実装している。具体的には、筺体
２５の内部に２枚のボード２６，２７を所定の間隔をお
いて重ねるように配置している。そして、奥側のボード
２６には、ドライバ２２や点灯制御部２３等の回路が実
装されている。また、手前（開口）側のボード２７に
は、多数のＬＥＤ１６が配置されている。そして、上記
したように照明ユニット１２の中央にはレンズ部１４に
装着するための貫通孔１２ａが形成されているので、上
記した筺体２５の底面はもちろんのこと、各ボード２
６，２７の中央部にも貫通孔を設けている。これによ
り、発光部たるＬＥＤ１６は、カメラ１０の受光面とな
るレンズ部１４の周囲を囲むようにして外周に配置され
ることになる。

【００３７】さらに、筺体２５の前面の開口部位には、
透明のアクリル板２８をはめ込んで閉塞している。これ
により、ＬＥＤ１６並びに内部回路を保護している。そ
して、その固定方法としては、ボード２７の四隅に起立
配置した円柱状のネジ受け部材（内部に雌ネジが切られ
ている）２９に対し、ネジ３０を用いてアクリル板２８
を固定するようにしている。

【００３８】さらにまた、第１偏光フィルタ１８は、ア
クリル板２８と略同一の平面形状からなるシート状から
なり、アクリル板２８の裏面側（筺体内部側）に沿うよ
うに配置している。そして、上記したネジ３０を用いて
アクリル板２８を固定する際に、第１偏光フィルタ１８
も併せて挟み込んでネジを締結するようにしている。こ
れにより、第１偏光フィルタ１８は、ネジ受け部材２９
とアクリル板２８との間で挟持され、しかも、四隅で保
持されることから通常状態では、アクリル板２８と第１
偏光フィルタ１８とはほぼ接触した状態を保つようにな
る。

【００３９】上記した装置を使用すべくＬＥＤ１６を点
灯すると、ＬＥＤ１６の直前方にアクリル板２８が存在
することも相俟って、周囲の温度が４０℃〜６０℃にま
で上昇する。すると、本形態では、第１偏光フィルタ１
８をシート状のものを用いたため、熱によりシートが軟
化し重力により撓もうとする。そして、通常の使用態様
では、カメラを下向き或いは水平に設置することから第
１偏光フィルタ１８は筺体２５の開口側（外側）、つま
り、アクリル板２８側に膨らむように撓もうとする。し
かし、第１偏光フィルタ１８に近接してアクリル板２８
が配置されていることから、アクリル板２８が補強板と
して機能し、第１偏光フィルタ１８が湾曲しようとする
のを抑制する。

【００４０】なお、第１偏光フィルタ１８の固定方法と
しては、上記した例ではネジ３０を用いて四隅の４点で
保持する方法を採ったが、本発明はこれに限ることはな
く、例えばアクリル板２８等に対して接着剤（光学的に
透明なもの）を用いて固定するようにしてもよく、各種
の方法を採ることができる。そして、湾曲を防止する機
能を発揮させるためには、接着剤を用いたものの方が効
果的であるが、ＬＥＤ１６から出射される光路上に接着
剤が存在するとたとえ光学的に透明であっても、いくら
かのロスを招くおそれがあるので、光学的な性能からい
うと上記した実施の形態などのように、四隅などで保持
するのがよい。

【００４１】また、カメラを上向きに設置するような場
合には、第１偏光フィルタ１８は加熱されるとＬＥＤ１
６側に湾曲するようになる。係る場合でも四隅でアクリ
ル板２８とネジ受け部材２９で挟持されてピンと張った
状態となっているので撓みにくい。そして、より確実に
撓みを防止するためには、例えばアクリル板２８の前面
側に第１偏光フィルタ１８を設置することにより対応で
きる。また、そのように第１偏光フィルタ１８が露出す
るのが好ましくない場合には、例えば第１偏光フィルタ
１８を２枚の透明なアクリル板で挟み込むようにするこ
ともできる。その場合に、前面側に位置するアクリル板
は、保護膜として機能すればよいので、肉厚を薄くする
ことができる。

【００４２】また、上記した実施の形態では、偏光フィ
ルタを正方形状のものを用いたが、本発明はこれに限る
ことはなく、例えば長方形その他の形状を採ることがで
きる。そして、長方形にした場合には、偏光方向と長辺
（或いは短辺）とを一致させておくと、取り付けの際に
長辺同士が直交するように配置することにより、自動的
に第１，第２偏光フィルタの偏光方向が９０度異なるよ
うに設置できるので、組立が容易に行える。そして、カ
メラ１０内に組み込んだ第２偏光フィルタ２０の方向が
わかっているので、第１偏光フィルタ１８を備えた照明
ユニット１２をレンズ部１４に取り付ける場合には、第
１偏光フィルタの長辺（短辺）をカメラ１０に対して所
定の方向に向くように取り付けることにより、簡単に両
偏光フィルタ１８，２０の偏光面を９０度異ならせるこ
とができる。従って、例えば照明ユニットの組付けをユ
ーザー側で行うようにすることもできる。

【００４３】さらに、本形態では、レンズ部１４を交換
可能としている。従って、レンズ部１４の交換の際に両
偏光フィルタ１８，２０の偏光面が直交しなくなるおそ
れがある。しかし、第１の偏光フィルタ１８の形状を長
方形にしておくことにより、ユーザー側で簡単に角度合
わせを行うことができるので、たとえレンズ部１４を交
換しても性能に問題はない。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る視覚センサ
装置では、カメラと光源とを一体化し、各部の調整を不
要にすることができ、しかも、第１，第２フィルタを所
定の位置関係に設置したことにより、照明ユニットから
出射される光の正反射光を遮光することができる。そし
て、このようにカメラと光源との位置関係の調整が不要
となることから、装置に対する知識があまりなくても、
容易に取り扱うことができる。さらに、請求項３，４の
ように構成すると、第１偏光板が熱により変形しようと
してもそれが透明体により阻止されるので、熱的に安定
なものとなる。また、請求項５，６のように構成する
と、両偏光フィルタの角度調整が、視覚により確認容易
な長方形の辺を用いて行えるので、簡単かつ正確に行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る視覚センサ装置の好適な一実施の
形態を示す概略図である。

【図２】（Ａ）はカメラの一例を示す図である。（Ｂ）
は照明ユニットの一例を示す正面図である。

【図３】本発明に係る視覚センサ装置の好適な一実施の
形態を示すブロック図である。

【図４】動作原理を説明する図である。

【図５】動作原理を説明する図である。

【図６】具体的な構造を示す照明ユニットの正面図であ
る。

【図７】図６のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図８】図６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１０カメラ１２照明ユニット１３ＣＣＤ１４レンズ１６ＬＥＤ１８第１偏光フィルタ２０第２偏光フィルタ２８アクリル板（透明体）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カメラと、照明ユニットを一体化し、前
記照明ユニットから照射された光が、撮像面で反射後前
記カメラ内の撮像素子に入射するようにした視覚センサ
装置であって、前記照明ユニットの発光部から前記撮像面までの光路上
に第１偏光フィルタを設け、前記撮像面から前記撮像素子までの光路上に、前記第１
偏光フィルタと偏光面がほぼ９０度異なる第２偏光フィ
ルタを設けたことを特徴とする視覚センサ装置。
【請求項２】前記照明ユニットは、前記カメラの受光
面の外周を囲むように発光部が配置されたことを特徴と
する請求項１に記載の視覚センサ装置。
【請求項３】前記照明ユニットの出射面には、透明体
が配置されており、前記第１偏光フィルタは、前記透明体に近接して配置さ
れるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記
載の視覚センサ装置。
【請求項４】前記第１偏光フィルタは、前記透明体の
内側に配置されたことを特徴とする請求項３に記載の視
覚センサ装置。
【請求項５】前記第１，第２偏光フィルタは長方形か
らなり、偏光方向をその長方形の長辺と平行或いは直交
する方向にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の視覚センサ装置。
【請求項６】カメラの先端に交換可能なレンズ部を設
け、前記照明ユニットは前記レンズ部の周囲に配置するよう
にし、かつ、前記第１偏光フィルタを長方形に形成するととも
に、その偏光方向をその長方形の長辺と平行或いは直交
する方向にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の視覚センサ装置。