JPH1065940A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】変倍レンズの変倍機構や撮像装置移動機構を必
要とせず、被検出物体を適切な大きさの視野で素早く撮
像可能な撮像装置を提供する。 【解決手段】光学系の視野範囲のエリアＨC 内に設定さ
れた第１の領域のエリアＨA に対応したＣＭＤ２の光電
変換面内の局部の光電変換出力によりワーク１０が到達
したことを検出し、ワーク１０の撮像エリアである第２
の領域のエリアＨB に到達する時間を推定し、その時間
にＣＭＤ２の撮像タイミングを設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置、詳しく
は、撮像装置に対して相対移動する被検出物体に対応し
た映像信号を上記撮像装置により得て、この映像信号に
よる映像をモニタ手段に映出せしめ、あるいは、この映
像信号に対応した識別信号を得るなどして上記被検出物
体の監視乃至検査等を行うようにしたシステムに適用さ
れる撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、生産ラインでの製造物の外観検査
は、人が直接目視で行っていたが、近年では、生産性向
上を目的とした生産ラインの高速化が進み、これと同時
に、歩留まりの向上や生産ラインの無人化等の要請も一
層高まりつつある。また一方、製造物の外観検査は、人
が直接目視によって行なうことができないような場合も
多い。以上のような事情から、装置を使用して検査を行
う手法が採用されるようになり、このような製造物の外
観検査については、撮像装置を利用した装置乃至方法が
採用されるようになっている。

【０００３】上述のような撮像装置を用いた外観検査シ
ステムの例としては、被検査物体である製造物、すなわ
ち、ワークを電子カメラやビデオカメラなどの撮像装置
で撮影して、そのワークの画像情報を表示装置に再生
し、この再生画像に基づいて人が目視で良否判定を行っ
たり、あるいは、濃淡処理等の画像処理装置で自動的に
被検査物体の外観の良否判定を行うことのできる装置が
ある。

【０００４】上記従来の外観検査システムとして、例え
ば、図１５のブロック構成図に示す撮像装置１０１を適
用した図１６の配置図に示すコンベア装置がある。図１
７は、図１６の配置図の撮像装置側からコンベアベルト
側を見たＡ−Ａ′矢視図を示している。

【０００５】被検出物体であるワーク１００は、図示し
ない製造装置で製造された後、コンベア駆動装置１１２
によって駆動されるコンベアベルト１１１上に供給さ
れ、搬送される。搬送されるワーク１００は、コンベア
ベルト１１１上の所定の位置に到達したとき、同じくコ
ンベアベルト１１１上の所定の位置に配置された光源１
１３と光センサ１１４によって、上記所定の位置に到達
したことが検出される。

【０００６】上記光センサ１１４の検出信号が撮像装置
１０１に入力され、撮像装置１０１内部のシステムコン
トローラ１０６によりＣＣＤ駆動部１０５等を制御して
ワーク１００の撮影を行う。すなわち、ワーク１００の
画像は、撮像レンズ１０７を通して撮像装置１０１内の
撮像素子であるＣＣＤ１０２に結像され、光電変換され
る。光電変換された画像信号は、信号処理部１０３で信
号処理された後、表示駆動部１０４にて図示しない表示
装置に合わせた信号処理を行い、該表示装置に画像信号
を出力する。ワーク１００の画像情報をモニタ等の表示
装置に表示することによって、人が目視により良否判定
を行う。さらに、ワーク１００の画像情報は、画像信号
に変換された後に、濃淡処理等の画像処理装置に入力し
て良否判定を自動的に行うこともできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
の検査システムでは、異なる大きさのワーク１００を撮
像する場合、目視検査に適した視野での撮影を行うに
は、変倍レンズを用い、変倍率をワーク１００の大きさ
に対応させるか、あるいは、移動機構を用いて撮像装置
１０１自体を進退させて、撮影視野の大きさＨZ をワー
ク１００に合わせる必要があった。また、変倍レンズや
撮像装置１０１を駆動、または、移動することから、連
続撮影に対応できない。

【０００８】本発明は、上述の不具合を解決するために
なされたものであって、被検出物体の監視乃至検査を行
うシステムに適用される撮像装置であって、変倍レンズ
や撮像装置移動機構等の機械的視野調節装置を適用する
ことなく、被検出物体の大きさや移動姿勢に合った視野
の撮影、または、その連続撮影を行うことができる撮像
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願請求項１記載の発明
は、被検出物体に適合するように設定された視野を持つ
光学系と、上記光学系の視野に対応した光電変換面を持
ち、該光電変換面の内において、限定された複数の領域
から光電変換出力を読み出すことが可能になされた撮像
素子とを有する撮像装置において、上記撮像素子の光電
変換面内において局部的に設定された第１の領域から読
み出した光電変換出力に基づいて、上記光学系の視野に
入った被検出物体を適正に撮像するための所要の条件に
関する情報を得るための検出手段と、上記検出手段によ
り得た情報に依拠して、上記撮像素子の光電変換面内に
おいて局部的に設定された第２の領域を用いて上記被検
出物体に対する撮像を行う撮像制御手段と、を備えてな
ることを特徴とする撮像装置というものである………
〔１〕 上記〔１〕の撮像装置においては、上記検出手段により
得た情報に依拠して、第２の領域を設定し、上記撮像素
子の光電変換面上の第２の領域に対応する局部の光電変
換出力により上記被検出物体に対する撮像を行う。

【００１０】本願請求項２記載の発明は、前記検出手段
は、上記被検出物体の移動速度を検出する速度検出手段
を有し、上記被検出物体が前記第１の領域に入った時か
ら抜けた時のまでの時間Ｔ1 と、前記速度検出手段が検
出した移動速度Ｓから、Ｓ×Ｔ1 によって、被検出物体
の移動方向における長さを検出することを特徴とする上
記〔１〕記載の撮像装置というものである………………
………………………………………………〔２〕 上記〔２〕の撮像装置においては、検出手段により検出
した上記通過時間Ｔ1と移動速度Ｓとから被検出物体の
移動方向の長さを検出し、その長さに適応させて第２の
領域を設定する。

【００１１】本願請求項３記載の発明は、上記速度検出
手段は、前記第１の領域を前記移動方向に関し、２つに
分割し、上記被検出物体が前記第１の領域の分割された
一方に入ったときから、前記第１の領域の分割された他
方に入った時までの時間Ｔ2と、上記第１の領域を分割
した一方と他方との距離Ｌから、Ｌ／Ｔ2 によって、移
動速度Ｓを検出することを特徴とする上記〔２〕記載の
撮像装置というものである………………〔３〕 上記〔３〕記載の撮像装置においては、上記速度検出手
段により検出した上記時間差Ｔ2 と距離Ｌから移動速度
Ｓが検出される。その移動速度に基づいて第２の領域で
の撮像タイミングを設定する。

【００１２】本願請求項４記載の発明は、上記第１の領
域で撮像する像情報に基づいて上記移動方向に直交する
方向の大きさを検出する直交寸法検出手段を更に備え、
上記撮像制御手段は、上記検出手段が検出した被検出物
体の移動方向の長さと、前記直交寸法検出手段が検出し
た被検出物体の移動方向と直交する方向の大きさに依拠
して、移動方向の長さと移動方向に直交する方向の大き
さに関して、被検出物体をモニタするに適した大きさを
占める上記第２の領域を決定し、上記視野に対応する上
記撮像素子の光電変換面上の上記第２の領域に対応する
局部を用いて被検出物体の撮像を行うことを特徴とする
上記〔１〕乃至〔３〕記載の撮像装置というものである
…………〔４〕 上記〔４〕記載の撮像装置においては、検出された上記
移動方向の長さと、上記移動方向と直交する方向の大き
さとから設定された第２の領域に対応する撮像素子の光
電変換面の局部から光電変換出力が読み出される。

【００１３】本願請求項５記載の発明は、被検出物体に
適合するように設定された視野を持つ光学系と、上記光
学系の視野に対応した光電変換面を持ち、該光電変換面
の内において、限定された複数の領域から光電変換出力
を読み出すことが可能になされた撮像素子とを有する撮
像装置において、上記撮像素子の光電変換面において、
局部的に設定された２つの領域からなる第１の領域から
読み出した光電変換出力に基づいて被検出物体の移動方
向における長さ、および、斜行角度を検出する検出手段
と、前記検出手段により得た被検出物体の移動方向の長
さ、および、同物体の斜行角度に関する情報に依拠し
て、この被検出物体をモニタするに適した大きさ、およ
び、位置を占めるように上記視野に対応する撮像素子の
光電変換面内の局部的領域として第２の領域を設定し、
この第２の領域を用いて被検出物体の撮像を行う撮像制
御手段と、を具備することを特徴とする撮像装置という
ものである………………〔５〕 上記〔５〕記載の撮像装置においては、上記検出手段に
より被検出物体の移動方向長さ、および、同物体の斜行
角度の情報に基づいて得た被検出物体のモニタするに適
した大きさ、および、位置を占める上記第２の領域を設
定する。その第２領域に対応する撮像素子の光電変換面
の局部の光電変換出力を読み出し、被検出物体の画像を
得る。

【００１４】本願請求項６記載の発明は、上記検出手段
は、自己の検出動作によって得た上記光学系の視野に入
った被検出物体を適正に撮像するための所要の条件に関
する情報に基づいて、新たに上記第1の領域に対する撮
像の条件を設定するようになされたものであることを特
徴とする上記〔１〕記載の撮像装置というものである…
……………〔６〕 上記〔６〕記載の撮像装置においては、当初に得られた
被検出物体を適正に撮像するための所要の条件に関する
情報に基づいて、上記第1の領域に対する撮像の条件が
より適切なものへと更新される。

【００１５】本願請求項７記載の発明は、上記検出手段
は、上記撮像制御手段による制御下で上記第２の領域に
係る撮像を行なった結果得られた光電変換出力に基づい
て、新たに上記第1の領域に対する撮像の条件を設定す
るようになされたものであることを特徴とする上記
〔１〕記載の撮像装置というものである……………
〔７〕 上記〔７〕記載の撮像装置においては、当初に得られた
被検出物体を適正に撮像するための所要の条件に関する
情報に基づいて、上記撮像制御手段による制御下で上記
第２の領域に係る撮像を行なった結果得られた光電変換
出力に依拠して更に上記第1の領域に対する撮像の条件
がより適切なものへと更新される。

【００１６】本願請求項８記載の発明は、上記撮像制御
手段は、上記検出手段から得た情報に依拠して上記第２
の領域について当初の撮像を行なって後、この当初の撮
像によって得た光電変換出力に基づいて該第２の領域に
係る撮像条件を新たに設定し、この設定の下に該第２の
領域を用いて撮像を行なうようになされたものであるこ
とを特徴とする上記〔１〕記載の撮像装置というもので
ある…………〔８〕 上記〔８〕記載の撮像装置においては、当初に得られた
被検出物体を適正に撮像するための所要の条件に関する
情報に基づいて、上記撮像制御手段による制御下で上記
第２の領域に係る撮像を行なった結果得られた光電変換
出力に依拠して更に上記第２の領域に対する撮像の条件
を更新してこの第２の領域を用いて撮像が行われる。

【００１７】本願請求項９記載の発明は、上記検出手段
は、上記第１の領域から複数回に亘って読み出した光電
変換出力に基づいて、上記光学系の視野に入った被検出
物体を適正に撮像するための所要の条件に関する情報を
得るようになされたものであることを特徴とする上記
〔１〕記載の撮像装置というものである………

〔９〕 上記

〔９〕記載の撮像装置においては、比較的小さく設
定可能で読み出しに時間の掛からない第１の領域から複
数回光電変換出力を得ることで、比較的短時間のうちに
精度の高い検出情報を得る。

【００１８】本願請求項１０記載の発明は、上記撮像制
御手段は、上記検出手段から得た情報に依拠して、上記
第１の領域から複数回に亘って光電変換出力を読み出す
場合の毎回の読み出しに係る撮像の条件を可変設定する
ようになされたものであることを特徴とする上記

〔９〕
記載の撮像装置というものである………………〔１０〕 上記〔１０〕記載の撮像装置においては、第１の領域か
ら複数回光電変換出力を得て、撮像の条件を可変設定す
る。

【００１９】本願請求項１１記載の発明は、上記撮像の
条件として実効的露光時間を含むものであることを特徴
とする上記〔１０〕記載の撮像装置というものである…
……………〔１１〕 上記〔１１〕記載の撮像装置においては、上記検出手段
から得た情報に依拠して、シャッタ速等の実効的露光時
間の制御を行なう。

【００２０】本願請求項１２記載の発明は、上記撮像の
条件として閃光発光手段による発光の有無を含むもので
あることを特徴とする上記〔１０〕記載の撮像装置とい
うものである…………………………………………………
……………………〔１２〕 上記〔１２〕記載の撮像装置においては、上記検出手段
から得た情報に依拠して、ストロボ等の閃光発光手段に
よる発光の要否の判断・制御を行なう。

【００２１】本願請求項１３記載の発明は、上記検出手
段は、第１の領域から読み出した光電変換出力に基づい
て被検出物体の表面粗さに係る情報を得、上記撮像制御
手段は、この被検出物体の表面粗さに係る情報に依拠し
て行なう上記第2の領域に係る撮像によって得る画像デ
ータに関する間引き処理の形態を規定するようになされ
たものであることを特徴とする上記〔１０〕記載の撮像
装置というものである……………………………………
〔１３〕 上記〔１３〕記載の撮像装置においては、上記検出手段
によって被検出物体の表面粗さに係る情報を得、この情
報に依拠して、第2の領域に係る撮像によって得る画像
データに関する間引き処理の形態を規定する。

【００２２】本願請求項１４記載の発明は、上記撮像制
御手段は、上記第2の領域に係る撮像によって得る画像
データに関する間引き処理の形態を撮像素子の読み出し
の駆動モードによって規定するようになされたものであ
ることを特徴とする上記〔１３〕記載の撮像装置という
ものである……………………………………………………
………………〔１４〕 上記〔１４〕記載の撮像装置においては、上記検出手段
によって被検出物体の表面粗さに係る情報を得、この情
報に依拠して、第2の領域に係る撮像によって得る画像
データに関する間引き処理の形態を規定する。

【００２３】本願請求項１５記載の発明は、上記検出手
段に係る上記第1の領域は、相対位置が略一定に維持さ
れつつ移動する複数の上記被検出物体に対してそれら複
数の被検出物体が略同時に自己の域内に到達するよう
に、その位置が分割されて設定されてなるものであるこ
とを特徴とする上記〔１〕記載の撮像装置というもので
ある……………………〔１５〕 上記〔１５〕記載の撮像装置においては、相対位置がず
れたままで移動する複数の上記被検出物体に対して略同
時に検出が行われる。

【００２４】本願請求項１６記載の発明は、上記検出手
段に係る上記第1の領域は、上記被検出物体に適合する
ようにして、所定形状の空間部を取り囲むような形状に
設定されてなるものであることを特徴とする上記〔１〕
記載の撮像装置というものである……………〔１６〕 上記〔１６〕記載の撮像装置においては、上記検出手段
に係る上記第1の領域を中央部の空間を取り囲むような
形状にしておき、種々の方向から搬送されてくる上記被
検出物体を遅滞なく且つ無駄なく検出する。

【００２５】本願請求項１７記載の発明は、上記検出手
段により得られる情報に依拠して上記第２の領域に係る
撮像に対して設定する撮像の条件を表示する表示手段を
更に備えてなるものであることを特徴とする上記〔１〕
記載の撮像装置というものである……〔１７〕 上記〔１７〕記載の撮像装置においては、上記第２の領
域に係る撮像に対して設定する撮像の条件が表示手段に
表示される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。なお、本発明の撮像装置の詳細
な説明に先立って、その概要から説明する。本撮像装置
においては、該装置が少なくとも予測、乃至、予定され
た相対移動する被検出物体の最大寸法のものをカバーで
きる視野を持つように、光学系の倍率や撮像距離を設定
しておく。そして、撮像装置の上記視野に対応する撮像
素子の光電変換面内に設定した特定の第１の領域からの
光電変換出力に基づいて被検出物体の上記相対移動方向
に沿った寸法や速度、斜行角度、あるいは、該物体の搬
送タイミング等を検出する。上記検出された被検出物体
の上記相対移動方向に沿った寸法や速度、斜行角度、あ
るいは、搬送タイミング等に応じて、この被検出物体を
モニタするに適した大きさ、および、位置の第２の領域
を適正視野に対応する撮像素子の光電変換面内に設定し
たり、あるいは、適正な撮像タイミングを設定する。

【００２７】上述の処理によって、本撮像装置の光電変
換面全体よりも限定された第１の領域、または、第２の
領域の出力を読み出すことにより相対移動する被検出物
体の映像を速やかに、且つ、適切な取り込み画面内に収
めた形で得ることができる。

【００２８】図１は、本発明の第１の実施の形態を示す
撮像装置１の構成を示すブロック構成図である。また、
図２は、上記撮像装置１を適用した検査システムのコン
ベアラインを示す図であり、図３は、図２を撮像装置１
０側からみたＡ−Ａ′矢視図であって、撮像装置１の視
野範囲を示している。

【００２９】上記撮像装置１は、主に被検出物体からの
光を取り込み可能に設定された視野をもつ光学系である
撮像レンズ７と、被写体像を電気信号に変換する増幅型
の固体撮像素子であるＣＭＤ（ Charge Modulation D
evice）２と、ＣＭＤ２の光電変換出力を読み出す信号
処理部３と、画像信号をモニタに出力する表示駆動部４
と、上記ＣＭＤ２を駆動する駆動部５と、撮像装置全体
の統括的な制御を行い、さらに、ＣＭＤ２の撮像タイミ
ングを決定するための情報に関する検出手段、および、
上記検出手段の情報に基づいて上記信号処理部３の処理
動作を制御する撮像制御手段等を内蔵するシステムコン
トローラ６とで構成されている。そして、撮像装置１
は、図３のコンベア搬送装置に対する自己の光学的撮像
視野の全エリアＨC がＣＭＤ２の光電変換面の全有効画
素に対応するようになされ、且つ、同エリアＨC内の被
検出物体並びにその背景の像が該全有効画素でなる光電
変換面上に適切に結像するように配置調整されている。

【００３０】上記検査システムにおいて、被検出物体で
あるワーク１０は、製造装置（図示していない）で製作
された後、コンベア駆動装置１２によって動かされてい
るコンベアベルト１１で矢線図示の搬送方向Ｄ0 へ搬送
される（図２、図３参照）。上記撮像装置１は、最初の
状態では図３の撮像視野の全エリアＨC のうち搬送方向
Ｄ0 の相対的に上流側に位置する第１の領域である比較
的小さく限定された局部のエリアＨA に関して、該エリ
アＨA に対応するＣＭＤ２上の光電変換面内の局部領域
を走査して、即ち、この小さく限定された領域を用い
て、画像信号の読み込みを行う。なお、上記エリアＨA
に対応する光電変換面内の局部領域とは、該エリアＨA
が撮像レンズ７を介してＣＭＤ２の光電変換面上に結像
される同エリアＨAに対応した範囲内の局部的な領域の
ことである。

【００３１】なお、上記撮像素子の領域走査の駆動方法
については、本出願人が先に特願平７−３１６７４３号
と特願平７−３１６７４４号で提案した駆動方法があ
る。この駆動方法は、撮像素子を駆動制御する駆動回路
を制御することにより、撮像素子の光電変換面全面の画
像信号を読み込む全画素モードと、上記光電変換面を限
定した領域の画像信号を読み込むブロック（領域）モー
ドと、上記光電変換面で走査線をスキップして画像信号
を読み込むスキップモードとを選択することによって、
それぞれの画像情報を読み込む方法である。本撮像装置
１でも撮像素子としてＣＭＤ２を適用することによって
読み込み領域の選択制御を容易とし、上述のブロック
（領域）モードにて光電変換面の読み取り領域を局部に
限定することによって画像信号をより素早く読み込むこ
とができる。

【００３２】さて、上記検査システムにおいて、移動し
てきたワーク１０の先端部分がエリアＨA に到達する
と、撮像装置１のＣＭＤ２によって上記エリアＨA への
到達が検出される。そのワーク到達検出信号は、システ
ムコントローラ６に供給される。システムコントローラ
６は、コンベア駆動装置１２を介して得られるコンベア
ベルト１１の搬送速度と等しいワーク１０の移動速度Ｓ
と、上記エリアＨA から予め設定されている第２の領域
のエリアＨB の先端位置までの距離Ｘ1 とに基づいて、
エリアＨA 到達後からエリアＨB に到達するまでの経過
時間Ｔ0 を次式、 Ｔ0 ＝Ｘ1 ／Ｓ ………（１） により求める。

【００３３】なお、上記エリアＨB の大きさ自体は、こ
の場合、適用されるワーク１０の大きさに対応した予め
定められた一定の広がりを持ったエリアであって、この
エリアに対応するＣＭＤ２の光電変換面内の局部的領域
がワーク１０の画像を読み出すための領域となる。

【００３４】上記エリアＨA への到達時刻から上記経過
時間Ｔ0 後、撮像装置１は、ＣＭＤ駆動部５を制御し
て、図３に示すエリアＨB に対応するＣＭＤ２の光電変
換面内の局部の画像信号を読み込む。この読み込み動作
によりワーク１０の画像が取り込まれることになる。す
なわち、ワーク１０の像は、撮像レンズ７を通してＣＭ
Ｄ２の光電変換面に結像され、光電変換される。光電変
換された画像信号は、信号処理部３で信号処理された
後、表示駆動部４で表示装置（図示していない）の方式
に合わせた信号処理を行い、表示装置または濃淡処理等
の画像処理装置に画像信号として出力される。そして、
被検出物体としてのワーク１０の形状や傷等の検査が行
われる。

【００３５】上記説明したように本実施の形態の撮像装
置によれば、コンベアの速度やワークの搬送タイミング
によって、搬送されるワーク１０が到達する時刻を演算
により求め、その時刻にエリアＨB 対応の光電変換面内
の領域の画像信号を読み込むことによって、適正なワー
ク１０の画像情報を得ることができる。したがって、従
来の撮像装置のように、搬送されるワーク１０の画像を
得るために撮像装置自体を移動させたり、撮像レンズの
変倍率を変化させる等の動作が不要となり、素早くワー
ク１０の画像信号を得ることが可能になる。

【００３６】なお、上記実施の形態の撮像装置に対し変
形例、あるいは、後述する他の実施の形態の装置のよう
に、エリアＨB の大きさをワーク１０の大きさに対応し
て可変とした撮像装置も提案することができる。この変
形例の装置によれば、ワーク１０の大きさに対応して適
切なエリアＨB の大きさを設定することからＣＭＤ２に
よる画像信号の取り込みをさらに高速化できる。

【００３７】また、別の変形例の撮像装置として、エリ
アＨA の大きさをコンベア搬送速度Ｄ0 に合わせて適切
に設定するようにすれば、ワーク１０の画像取り込み動
作に係る無駄な領域からの取り込みがなくなり、さらな
る高速化が可能になる。また、さらに別の変形例の撮像
装置として、コンベア搬送速度が高速である装置では、
ストロボ発光に合わせて、ＣＭＤ２による画像読み込み
を行うようにすることも可能である。

【００３８】次に、本発明の第２の実施の形態の撮像装
置について説明する。本撮像装置２１は、ワーク１０の
大きさを第１の領域対応の光電変換面内の画像信号の変
化とワーク１０の移動速度から求め、そのワーク１０の
大きさに対応した第２の領域の大きさを設定するもので
ある。なお、本撮像装置２１のその他の構成は、前記第
１の実施の形態の撮像装置１と同一とする。

【００３９】図４は、撮像装置を適用した検出システム
のコンベアベルト１１を撮像装置２１側から見た図であ
るが、その図４のうち、図４（Ａ）の図に示すように光
学系の全視野のエリアＨC の中に検出領域である第１の
領域として微小エリアＰA を設定する。その領域に対応
するＣＭＤ２の光電変換面内の微小な局部領域の光電変
換出力を読み出すことによって、ワーク１０の移動状態
が検出される。

【００４０】すなわち、エリアＨC 内に図４（Ａ）から
図４（Ｅ）までの時刻１から時刻５までの経過過程で、
まず、ワーク１０が上記エリアＰA に進入し（図４
（Ｂ）参照）、通過するまで（図４（Ｄ）参照）の時間
Ｔ1 をＣＭＤ２の入射光量の変化によりシステムコント
ローラ６に内蔵される検出手段で検出する。図５は、上
記ＣＭＤ２の入射光量の変化を示す図である。

【００４１】そして、コンベア駆動装置１２から得られ
るワーク１０の移動速度Ｓと、上記時間Ｔ2 とからワー
ク１０の搬送方向Ｄ0 の大きさ（長さ）Ｌ2 を次式、 Ｌ2 ＝Ｓ×Ｔ1 ………（２） により求める。上記ワーク１０の大きさＬ2 に基づい
て、第２の領域であるエリアＨB の搬送方向Ｄ0 のエリ
ア長さを設定し、該エリアＨB 対応するＣＭＤ２の光電
変換面内に局部的に設定した領域からワーク１０の画像
信号を読み込むことができる。

【００４２】なお、画像信号を読み込むタイミングは、
前記第１の実施の形態の撮像装置１の場合と同様にコン
ベア駆動装置１２より得られる搬送速度に対応したワー
ク１０の移動速度Ｓから求められる。また、上記各検
出，演算処理は、撮像装置２１に内蔵されるシステムコ
ントローラ６によって行われる。

【００４３】本撮像装置によれば、任意の大きさのワー
ク１０に対して、第２の領域に対応するＣＭＤ２の光電
変換面内に適正な大きさの局部の読み出し領域を設定で
きるので、撮像レンズの変倍率等を変化させることなく
素早く、且つ、適正な画像情報を得ることができる。

【００４４】なお、上記撮像装置２１において、エリア
ＰA として、微小エリアを設定したが、その変形例であ
る撮像装置として、エリアＰA をコンベア搬送方向Ｄ0
と直交する方向に延出した線状、または、長方形状にす
ることで、上記Ｄ0 方向と同一のワーク移動方向に対す
る直交方向の幅を検出する装置も提案できる。

【００４５】次に、本発明の第３の実施の形態の撮像装
置について説明する。本撮像装置３１は、第１の領域を
２つの分割し、ワーク１０が上記２つの分割領域を通過
する時間差をＣＭＤ２の入射光量変化により検出し、ワ
ーク１０の移動速度を求める。この移動速度情報を、前
記第２の実施の形態の撮像装置のワーク移動速度情報と
して適用することによって、ワーク１０に対して適切な
大きさの第２の領域を設定することがきる。なお、本撮
像装置３１のその他の構成は、前記第１の実施の形態の
撮像装置１と同一とする。

【００４６】図６は本実施の形態の撮像装置３１を適用
した検査システムのコンベア装置を示す図であって、図
７は、上記撮像装置側からコンベア装置をみた図６のＡ
−Ａ′矢視図である。図６に示すようにＣＭＤ２の光電
変換面全画素エリアが対応する全エリアＨｃ内におい
て、第１の領域として、搬送方向上流側であって、搬送
方向Ｄ0 に沿った位置の２つの分割領域である微小領域
ＨA1とＨA2を設定し、ＣＭＤ２の光電変換面内の上記領
域ＨA1とＨA2対応部分の入射光量情報（濃淡）を取り込
むことが可能となっている。

【００４７】すなわち、撮像装置３１は、常時、上記領
域ＨA1とＨA2を走査しており、コンベアベルト１１上に
ワーク１０が搬送され、領域ＨA1を通過し、続いて、領
域ＨA2を通過すると、上記領域ＨA1とＨA2の対応部分の
入射光の変化が検出され、ワーク１０の領域ＨA1，ＨA2
の２点間の通過時間Ｔ2 を検出する。

【００４８】一方、ＣＭＤ２の光電変換面上の上記領域
ＨA1とＨA2の対応部分の距離と撮像レンズ７の変倍率か
ら実際のコンベアベルト１１上の上記領域ＨA1とＨA2間
の離間距離Ｘ3 は予め求めることができる。

【００４９】上記通過時間Ｔ2 と領域ＨA1とＨA2間の上
記離間距離Ｘ3 から次式よりワーク１０の移動速度Ｓを
求めることができ、 Ｓ＝Ｘ3 ／Ｔ2 ………（３） となる。なお、上記２つの領域間距離Ｘ3 とＣＭＤ２側
の対応する２つの領域の距離Ｘ3 ′との関係は、光学系
の像倍率βとすると、Ｘ3 ＝β×Ｘ3 ′である。

【００５０】この移動速度Ｓと、前記第２の実施の形態
の撮像装置２１にて検出したワーク１０の領域ＨA1の通
過時間Ｔ1 を検出することにより、（２）式からワーク
１０の大きさＬを求めることができ、画像情報を読み込
む領域である第２の領域ＨBをワーク１０に適応した大
きさに設定することができる。

【００５１】さらに、上記移動速度Ｓと、前記第１の実
施の形態の撮像装置１における第１の領域と第２の領域
間距離Ｘ1 とにより、（１）式から、搬送されるワーク
１０が第２領域のエリアＨB に到達するタイミングを求
め、そのタイミングで上記エリアＨB 対応の光電変換面
内の領域の画像信号を読み込むことによって、ワーク１
０の画像情報を得ることができる。上記各検出，演算処
理は、撮像装置３１に内蔵されるシステムコントローラ
６によって行われる。

【００５２】上述のように本実施の形態の撮像装置３１
によれば、ワーク１０の移動速度を分割された第１の領
域でのＣＭＤ２の入射光量変化の時間差を検出してワー
ク１０の移動速度Ｓを検出し、この移動速度情報に基づ
いて、ワーク１０の大きさを求め、ワークの大きさに合
った読み込み領域の大きさを設定し、さらに、ワーク到
達タイミングに合致した撮像タイミングを設定すること
ができ、画像情報の読み込みの高速化と、適切な読み込
みタイミングの設定が可能になる。また、常時、移動速
度を検出していることから、コンベア装置の搬送速度が
変化しても直ちに対応することが可能である。

【００５３】次に、本発明の第４の実施の形態の撮像装
置について説明する。本撮像装置４１は、適用される検
査システムのコンベア装置のコンベアベルトの端部に搬
送方向に沿って反射率の異なる所定のピッチの標識を設
け、また、被検出物体であるワークの形状等を検出する
ための第１の領域の形状としてコンベア搬送方向に対し
て直交する方向（以下、幅方向と記載する）に延びた線
状のエリアを採用するものである。そして、上記標識の
通過を検出して、ワークの移動速度を求め、また、上記
第１の領域による画像情報からワークの幅寸法を検出す
ることによって、ワークの画像を取り込むための適切な
第２の領域を設定し、さらに、適正な撮像タイミングを
設定することができる。これらの検出および撮像制御等
はシステムコントローラ６により制御される。なお、本
撮像装置４１のその他の構成は、前記第１の実施の形態
の撮像装置１と同一とする。

【００５４】図８は本実施の形態の撮像装置４１を適用
した検査システムのコンベア装置を示す図であって、図
９は、上記撮像装置側からコンベア装置をみた図８のＡ
−Ａ′矢視図である。図８，図９に示すようにコンベア
ベルト４２の端部には搬送方向に沿って所定のピッチの
反射率の異なる濃淡の標識４２ａを付す。また、撮像装
置４１の全光電変換面に対応する視野のエリアＨC 内に
第１の領域として搬送方向Ｄ0 に直交する幅方向に延び
てベルト幅をカバーする線状のエリアＨD を設定する。

【００５５】撮像装置４１は、常時、標識４２ａの濃淡
変化を検出しており、その時間間隔からコンベアベルト
４２の搬送速度、すなわち、ワーク１０の移動速度Ｓを
検出している。そして、ワーク１０が搬送されたとき、
撮像装置４１は、エリアＨA3対応の光電変換面内の局部
の画像信号からワーク１０の到達時刻Ｔ0 と、通過時間
Ｔ1 と、上記画像信号の線状方向の濃淡幅からワーク１
０の搬送方向Ｄ0 との直交方向寸法である幅寸法Ｂ4 を
検出する。上記ワーク１０の移動速度Ｓと通過時間Ｔ1
に基づいて、前記（２）式からワーク１０の搬送方向Ｄ
0 の大きさＬ4（長さ）を求める。上記各検出，演算処
理は、撮像装置４１に内蔵されるシステムコントローラ
６によって行われる。

【００５６】上記ワーク１０の幅寸法Ｂ4 と搬送方向大
きさ（長さ）Ｌ4 によりワーク１０の画像を読み込むた
めの領域である第２の領域のエリアＨB の大きさを設定
する。また、上記ワーク到達時刻Ｔ0 と移動速度Ｓによ
りエリアＨB にワーク１０が到達する時刻が推測できる
ので、その到達時にエリアＨB の撮像を行うことによっ
て、ワーク１０の画像の撮影を行うことができる。

【００５７】上述のように本実施の形態の撮像装置４１
によると、線状のエリアＨD の濃淡の画像信号の変化を
検出することによって、ワーク１０の移動方向の大きさ
（長さ）Ｌ4 とそれに直交する幅寸法Ｂ4 を検出し、さ
らに、移動速度Ｓを求めることができる。これらの情報
に基づいて、ワーク１０の幅，長さに合った読み込み領
域の適正なエリアＨB の大きさを設定でき、さらに、ワ
ーク到達タイミングに合致した撮像タイミングを設定す
ることもでき、画像情報の読み込みのさらなる高速化
と、適切な読み込みタイミングの設定が可能になる。ま
た、常時、移動速度を検出していることから、コンベア
装置の搬送速度が変化しても直ちに対応させることが可
能である。

【００５８】次に、本発明の第５の実施の形態の撮像装
置について説明する。本撮像装置５１は、２つの領域か
らなる第１の領域の対応したＣＭＤ２の光電変換面の局
部の光電変換出力から被検出物体であるワーク１０の移
動方向の長さと斜行角度を検出し、その長さと斜行角度
情報からワーク１０の大きさに合った第２の領域を設定
し、撮像素子の光電変換面上の上記第２の領域対応の局
部から光電変換出力を読み出し、ワーク１０の撮像を行
うものである。なお、本撮像装置５１のその他の構成
は、前記第１の実施の形態の撮像装置１と同一とする。

【００５９】図１０は、本実施の形態の撮像装置５１を
適用した検査システムのコンベア装置を示す図である。
図１１は、図１０のＡ−Ａ′矢視図であり、図10の撮像
装置側からコンベア装置を見た図である。図１１に示す
ように、上記撮像装置５１の全視野のエリアＨｃ内に設
けられる上記２つの第１の領域は、エリアＨE1およびエ
リアＨE2で示され、コンベアベルト１１の全幅をカバー
する搬送方向と直交する方向、即ち、幅方向の線状のエ
リアとする。ワーク１０（Ａ）が上記エリアに進入して
きたとき、上記エリアＨE1、または、ＨE2に対応するＣ
ＭＤ２の光電変換面上の限定局部の光電変換出力の濃淡
を読み込むことによって、ワーク１０の幅方向の位置と
寸法が検出できる。

【００６０】上記エリアＨE1とエリアＨE2の位置でのワ
ーク１０の側面１０ａの幅方向の画像の濃淡位置の差か
らその時点でのワーク１０の斜行状態が検出され、さら
に、ワーク１０が上記エリアを通過中も上記斜行状態を
チェックを行って、ワーク１０の斜行角度θを求める。
また、上記エリアＨE1、または、エリアＨE2をワーク１
０が通過する時間からワーク１０の斜行状態での移動方
向の長さＬ′が求められるが、その斜行状態での移動方
向の長さＬ′と上記斜行角度θとにより、ワーク１０の
斜行方向に沿った長さＬ5 が求められる。さらに、斜行
方向と直交する方向の幅Ｂ5 も求めることができる。

【００６１】そこで、上記上記斜行角度θと、その斜行
方向に沿ったワーク１０の長さＬ5，幅Ｂ5 の情報から
ワーク１０を撮像するための第２の領域であるエリアＨ
B の形状と位置として、ワーク１０の斜行状態とその形
状に適した傾斜エリアを設定することが可能になる。

【００６２】また、エリアＨB 上のワーク１０（Ｂ）を
撮像するタイミングは、前記第１実施の形態の装置によ
るか、または、エリアＨE1、または、エリアＨE2を通過
する時間情報により移動速度を求め、ワーク１０がエリ
アＨB に到達する時刻を推定して撮像を行うようにして
もよい。なお、上述の各検出および読み出し等の制御
は、システムコントローラ６により行われる。

【００６３】上述のように本実施の形態の撮像装置５１
によると、２つの線状のエリアＨE1，ＨE2を第１の領域
とし、そのエリアの濃淡の画像信号によって、ワーク１
０の斜行角度θ，斜行方向の長さＬ5 とそれに直交する
幅寸法Ｂ5 と、さらには移動速度を検出し、これらの情
報に基づいて、ワーク１０の斜行状態とその形状に合っ
た読み込み領域である第２の領域のエリアＨB の大きさ
と形状を設定でき、さらに、ワーク到達タイミングに合
致した撮像タイミングを設定することができる。したが
って、ワーク１０の移動状態に合った適正なモニタ画像
が得られ、読み込みのさらなる高速化と、適切な読み込
みタイミングの設定が可能になる。なお、上述した各実
施の形態の各構成は、当然、各種の変形、変更が可能で
ある。以下に、これらのものを例示的に列挙する。

【００６４】一つの変形例は、上記検出手段は、自己の
検出動作によって得た上記光学系の視野に入った被検出
物体を適正に撮像するための所要の条件に関する情報に
基づいて、新たに上記第1の領域に対する撮像の条件を
設定するようになされたものであることを特徴とする上
記各図に基づいて上述の撮像装置というものである。こ
のような撮像装置においては、当初に得られた被検出物
体を適正に撮像するための所要の条件に関する情報を、
撮像制御手段における制御を行なうための基礎として用
いるのみならず、該情報に基づいて、上記第1の領域に
対する撮像の条件がより適切なものへと更新される。上
記検出手段を、2次元撮像素子をライン状に走査して撮
像出力を得るようにするか乃至は別途のラインセンサの
出力に依拠して上記の情報を得るように構成した場合を
例に説明する。被検出物体は種々の寸法、形状のものが
存在することが考えられ、これら全てを取り扱えるよう
にするためには、考えられる限りの種類に応じた種々の
寸法、形状の上記第1の領域を予め準備しておかなくて
はならない。しかしながら、この例の装置によれば、種
々の被検出物体に対して適応的に応じることができる。
また一方、本撮像装置を適用する工程によっては、被検
出物体も、その搬送形態も略画一化されている場合もあ
る。このように略画一化されている場合には、この例の
装置によれば、当初に得られた被検出物体を適正に撮像
するための所要の条件に関する情報に基づいて新たに上
記第1の領域に対する撮像の条件を設定することで、第1
の領域を必要最小限のものとして設定することができ
る。従って、この設定を行なって以降は、第1の領域か
らの情報の抽出は無駄のないものとなり、検出手段の動
作は適確、且つ、高速化が図られたものとなる。

【００６５】他の一つの変形例は、上記検出手段は、上
記撮像制御手段による制御下で上記第２の領域に係る撮
像を行なった結果得られた光電変換出力に基づいて、新
たに上記第1の領域に対する撮像の条件を設定するよう
になされたものであることを特徴とする上記各図に基づ
いて上述の撮像装置というものである。このような撮像
装置においては、上記第２の領域に係る撮像を行なった
結果得られた光電変換出力に基づいて、第1の領域のみ
から得られるものよりも一層詳密な情報を得て、このよ
うな詳密な情報に基づいて新たに上記第1の領域に対す
る撮像の条件を設定する。このような構成をとると、例
えば、第２の領域に係る撮像を行なった結果得られた光
電変換出力に基づいて、被検出物体に予め付された番号
を認識して、この番号に基づいた種々の制御が可能とな
る。即ち、寸法、形状、或いは搬送形態（コンベアー上
の載置位置等）を異にする被検出物体が続けて搬送され
てくるような場合に、種類や搬送形態の切り替わり目に
当たる被検出物体に予め番号を付しておき、この番号を
認識して、上記第1の領域に関する撮像の条件（該第1の
領域として設定する領域の寸法、形状、分割設定の有無
など）を設定し、この設定に適合するように撮像素子と
してのラインセンサの設置位置、寸法、形状などを適切
に自動設定するように構成することができる。

【００６６】更に、他の一つの変形例は、上記撮像制御
手段は、上記検出手段から得た情報に依拠して上記第２
の領域について当初の撮像を行なって後、この当初の撮
像によって得た光電変換出力に基づいて該第２の領域に
係る撮像条件を新たに設定し、この設定の下に該第２の
領域を用いて撮像を行なうようになされたものであるこ
とを特徴とする上記各図に基づいて上述の撮像装置とい
うものである。このような撮像装置においては、当初に
得られた被検出物体を適正に撮像するための所要の条件
に関する情報に基づいて、上記撮像制御手段による制御
下で上記第２の領域に係る撮像を行なった結果得られた
光電変換出力に依拠して、更に上記第２の領域に対する
撮像の条件を更新してこの第２の領域を用いて撮像が行
われる。この場合、第1の領域から当初に得た被検出物
体を適正に撮像するための所要の条件に関する情報に基
づいて、一旦第２の領域に対する撮像の条件を更新して
以降は、第1の領域対する撮像の条件についてはこれを
変更せず、所要に応じて第２の領域に対する撮像の条件
を繰り返し更新する。例えば、撮像素子を間引き駆動す
るするような設定を第２の領域に対して行って、文字情
報の有無を先ず検出し、文字「有り」と判定されたとき
には、続いて、同領域に対してブロック駆動モードでの
読み出し（既述のように、更に限定されたブロックから
画像信号を読み出すモード）を当該文字の位置に合わせ
て行なうようにすることで、高速、且つ、高精度の文字
認識を行なえるようになる。このような文字認識に基づ
いて、工程の段階を認識し、動作の停止或いは切換等々
適切な対応をとるように構成できることは勿論である。

【００６７】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
は、上記第１の領域から複数回に亘って読み出した光電
変換出力に基づいて、上記光学系の視野に入った被検出
物体を適正に撮像するための所要の条件に関する情報を
得るようになされたものであることを特徴とする上記各
図に基づいて上述の撮像装置というものである。この撮
像装置においては、比較的小さく設定可能で読み出しに
時間の掛からない第１の領域から複数回に亘って光電変
換出力を得ることで、撮像出力を得るに比較的時間の掛
かる第2の領域については繰り返し読み出すことなく、
全体として比較的短時間のうちに精度の高い検出情報を
得る。例えば、第１の領域について、搬送される過程に
ある被検出物体に対して、順次２回撮像を行なって得た
情報に依拠して、第２の領域に関しては、これら順次２
回の撮像の対象とされた２個の被検出物体に対して１回
の撮像条件の設定を行なうようにして、撮像動作の効率
を高めることができる。この場合、撮像素子としてＣＭ
Ｄを適用していれば、第２の領域に関する撮像は、同領
域中に離れて設定された複数箇所のブロックに対して同
時に画像信号の読み出しを行なうことができ、撮像の効
率を一層高めることができる。

【００６８】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
から得た情報に依拠して、上記第１の領域から複数回に
亘って光電変換出力を読み出す場合の毎回の読み出しに
係る撮像の条件を可変設定するようになされたものであ
ることを特徴とする上記各図に基づいて上述の撮像装置
というものである。この撮像装置においては、第１の領
域から複数回光電変換出力を得て、撮像の条件自体を可
変設定（更新）することで、一層適切な条件を設定し
て、この設定の下で適確且つ詳密な情報を得ることがで
きる。この詳密な情報に基づいて、被検出物体の本来の
撮像に係る領域である第２の領域を、一層高い精度で無
駄なく設定することができ、撮像の効率を更に高めるこ
とができる。

【００６９】更に、他の一つの変形例は、上記撮像の条
件として実効的露光時間を含むものであることを特徴と
する上記毎回の読み出しに係る撮像の条件を可変設定す
るようになされた撮像装置というものである。この撮像
装置においては、上記検出手段から得た詳密且つ適確な
情報に依拠して、被検出物体の本来の撮像に係る領域で
ある第２の領域に関する撮像に係ってシャッタ速等の実
効的露光時間の制御を行なう。この場合、撮像素子とし
てＣＭＤを適用していれば、第２の領域に関する撮像
は、ＣＭＤに対し所謂素子シャッタとしての駆動を行な
って、適切な輝度レベルの撮像出力を得ることもでき
る。

【００７０】更に、他の一つの変形例は、上記撮像の条
件として閃光発光手段による発光の有無を含むものであ
ることを特徴とする上記毎回の読み出しに係る撮像の条
件を可変設定するようになされた撮像装置というもので
ある。この撮像装置においては、上記検出手段から得た
情報に依拠して、ストロボ等の閃光発光手段による発光
の要否の判断・制御を行なう。例えば、図１のＣＭＤ２
に関して設定された第１の領域からの撮像出力は、信号
処理部３に入力されるが、この信号処理部３より出力さ
れる輝度情報に依拠して、ストロボの発光の要否の判断
・制御を行なう。被検出物体の本来の撮像に係る領域で
ある第２の領域に関する撮像に係ってストロボの発光の
要否の判断・制御が行なわれるため、適切な露出条件で
の撮像出力が得られる。

【００７１】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
は、第１の領域から読み出した光電変換出力に基づいて
被検出物体の表面粗さに係る情報を得、上記撮像制御手
段は、この被検出物体の表面粗さに係る情報に依拠して
行なう上記第2の領域に係る撮像によって得る画像デー
タに関する間引き処理の形態を規定するようになされた
ものであることを特徴とする上記毎回の読み出しに係る
撮像の条件を可変設定するようになされた撮像装置とい
うものである。この撮像装置においては、上記検出手段
によって被検出物体の表面粗さに係る情報を得、この情
報に依拠して、第2の領域に係る撮像によって得る画像
データに関する間引き処理の形態を規定する。即ち、被
検出物体の表面粗さの程度に応じて、例えばＣＭＤ２の
駆動形態を選択することにより、被検出物体の本来の撮
像に係る領域である第２の領域に関する撮像に係って、
最適な解像度での撮像が行われ得る。

【００７２】更に、他の一つの変形例は、上記撮像制御
手段は、上記第2の領域に係る撮像によって得る画像デ
ータに関する間引き処理の形態を撮像素子の読み出しの
駆動モードによって規定するようになされたものである
ことを特徴とする上記被検出物体の表面粗さに係る情報
に依拠して行なう上記第2の領域に係る撮像によって得
る画像データに関する間引き処理の程度を規定するよう
になされた撮像装置というものである。この像装置にお
いては、上記検出手段によって被検出物体の表面粗さに
係る情報を得、この情報に依拠して、第2の領域に係る
撮像によって得る画像データに関する間引き処理の形態
を規定する。例えば、ＣＭＤ２(図1)による第1の領域に
係る撮像の出力信号は、信号処理部３に入力される。被
検出物体（ワーク１０：図2、図3）の表面に撮像に最適
な解像度モードを例えばバーコードなどに表記された形
で印刷したり、シールを貼付したりして付しておけば、
この最適な解像度モードの情報を読み取って、この解像
度を当該装置に設定することができる。即ち、この解像
度に相応した間引き率でＣＭＤを駆動する。このような
ＣＭＤの駆動に基づいて得た情報に依拠して、被検出物
体毎の様々な表面粗さに応じた適切な間引き処理（ＣＭ
Ｄの間引き駆動）による撮像画像を得ることができる。

【００７３】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
に係る上記第1の領域は、相対位置が略一定に維持され
つつ移動する複数の上記被検出物体に対してそれら複数
の被検出物体が略同時に自己の域内に到達するように、
その位置が分割されて設定されてなるものであることを
特徴とする上記各図に基づいて上述した撮像装置という
ものである。この撮像装置においては、相対位置がずれ
たままで移動する複数の上記被検出物体に対して略同時
に検出が行われる。これは、多くのこの種の装置では被
検出物体がそれらの絶対位置が変化するように搬送され
つつも、それらの相対位置（相互の位置のずれ方）は一
定間隔を維持するような状態で運ばれて来るような場合
があるため、特に、このような場合に適切に対応できる
ようにしようといった考えによるものである。

【００７４】例えば、図12のようにコンベアベルト１１
上に、各々の端部の位置が不揃いである状態の複数の被
検出物体（実線図示の方形のもの）がそれぞれ載置され
て、矢線ＤOの方向に搬送される場合にも、これら被検
出物体の双方に対して略同時に撮像位置である第2の領
域ＨBに達したことが検出されるように、第1の領域をＨ
F1及びＨF2のように位置をずらせてそれぞれ設定する。
領域ＨF1及びＨF2に対応して、それぞれラインセンサを
設ける。撮像装置側の撮像素子として、ＣＭＤを用い、
これの駆動を適切に制御することにより、1つのＣＭＤ
を、領域ＨF1及びＨF2に各対応した2つのラインセンサ
と、第2の領域ＨBに対応した１つのエリアセンサとして
それぞれ部分的に機能させることができる。このような
構成を採れば、撮像素子の出力に関する信号処理回路を
ラインセンサ及びエリアセンサ双方のものとして兼用す
ることができる。

【００７５】また、撮像素子としてＣＭＤを用いた場
合、ラインセンサ及びエリアセンサ双方を、読み出しア
ドレス位置が重複部分を持つように設定することも可能
であり、必ずしもラインセンサの読み出しを完了してか
らエリアセンサの読み出しに掛かるといった条件には拘
束されないようにすることができる。従って、所要の情
報を迅速に読み出すことが可能である。このようにする
ことで、高速なラインセンサと最適な条件での撮像を行
なうエリアセンサとの双方の機能が1つのＣＭＤで果た
される。

【００７６】更にまた、被検出物体の大きさに応じて上
述の領域ＨF1及びＨF2に各対応した2つのラインセンサ
に係る読み出し時の画素の間引き率を可変設定する等し
て、領域ＨF1及びＨF2に関する撮像の解像度を必要最小
限の程度に留め、一層高速な読み出しを可能にすること
もできる。特に、被検出物体の大きさが十分に大きく解
像力が必要とされない条件であれば、上述の領域ＨF1及
びＨF2に各対応した2つのセンサはラインセンサとせ
ず、各1画素のスポットセンサをこの被検出物体の通過
経路の適所に設置するようにすることで、なお一層の高
速化が図られる。この場合も、高速なスポットセンサと
最適な条件での撮像を行なうエリアセンサとの双方の機
能が1つのＣＭＤで果たされ得る。

【００７７】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
に係る上記第1の領域は、上記被検出物体に適合するよ
うにして、所定形状の空間部を取り囲むような形状に設
定されてなるものであることを特徴とする上記の撮像装
置というものである。この撮像装置においては、上記検
出手段に係る上記第1の領域を中央部の空間を取り囲む
ような形状にしておき、種々の方向から搬送されてくる
上記被検出物体を遅滞なく且つ無駄なく検出する。

【００７８】例えば、図13に示すように、撮像装置の視
野ＨC内の略中央に位置する第2の領域ＧＨBに向かっ
て、四方からコンベアベルト１１1,１１2,１１3,１１4
の何れからも被検出物体が搬送されて来る可能性がある
ような装置に対応すべく、被検出物体が何れの方向から
搬送されて来る場合にも効率的な撮像ができるようにし
たものである。第1の領域は2点鎖線で図示のような、中
央部の空間を取り囲むような枠状の領域として設定さ
れ、この第1の領域に係る撮像を賄うセンサもラインセ
ンサをこのような領域に合わせて枠状に組み合わせたも
のを適用する。これにより、被検出物体が何れの方向か
らが搬送されて来ても、第1の領域に係る撮像は速やか
に、且つ、洩らすことなく効率的に行われる。

【００７９】更に、他の一つの変形例は、上記検出手段
により得られる情報に依拠して上記第２の領域に係る撮
像に対して設定する撮像の条件を表示する表示手段を更
に備えてなるものであることを特徴とする上記各図に基
づき上述の撮像装置というものである。この撮像装置に
おいては、上記第２の領域に係る撮像に対して設定する
撮像の条件が表示手段に表示される。

【００８０】図１４には、上記表示装置における表示の
様子が例示されている。図１４の（Ａ）部及び（B）部
とも、上述した撮像視野に対応する画面全体の中に、第
１の領域及び第２の領域が表示される様子が示されてい
る。図１４の（Ａ）部では、図１２について説明した領
域ＨF1及びＨF2に各対応した2つのラインセンサを画素
を間引くことなく読み出したときの出力画像（第１の領
域に対応）と、斜線を施して示された方形の領域（第２
の領域に対応）が表示された様子を模式的に示してあ
る。また、図１４の（Ｂ）部では、図１２について説明
した領域ＨF1及びＨF2に各対応した2つのラインセンサ
の出力として同ラインセンサを間引き読み出しした画像
（第１の領域に対応）と、斜線を施して示された方形の
領域（第２の領域に対応）が表示された様子を模式的に
示してある。装置のオペレーターはこの表示を見て、撮
像装置に係る当該設定状況を的確に把握することができ
る。

【００８１】表示装置としては、複数の液晶モニタを結
合して一つのモニタを形成したり、一つの液晶モニタで
バックライトを分割して個別にオン／オフできるように
したり、専用の領域毎にオン／オフできるようにして一
つのモニタの表示面を部分毎にオン／オフできるように
することもできる。このような表示手段を用いることに
より、第１の領域及び第２の領域の形状その他の形態に
対応させた無駄の無い表示を実現できる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
撮像装置は、被検出物体の撮像に対して適正な第２の領
域を設定し、その領域に対応する撮像素子の全光電変換
面内の局部の光電変換出力を読み取ることによって被検
出物体の撮像を行うようにしたので、従来の撮像装置の
ようにレンズの変倍させたり、撮像装置を移動させて視
野を調節することなく、被検出物体を適切な大きさで撮
像、または、連続撮像を素早く行うことができる。

【００８３】本発明の請求項２の撮像装置は、請求項１
の撮像装置において、第１の領域での被検出物体の進
入，抜出し時間を検出と被検出物体の移動速度とにより
被検出物体の移動方向の長さを求めて、上記第２の領域
の大きさを設定するようにしたので、第２の領域の大き
さを適正な大きさに設定することができる。

【００８４】本発明の請求項３記載の撮像装置は、請求
項２記載の撮像装置において、第１の領域を２つに分割
し、その２つの領域を移動する被検出物体を撮像するこ
とによって、移動速度を検出するようにしたので、常に
正確な移動速度を検出することができる。

【００８５】本発明の請求項４記載の撮像装置は、請求
項１乃至請求項３記載の撮像装置において、移動方向に
対して直交する方向の大きさを検出するようにしたの
で、上記直交方向の被検出物体の寸法を検出し、上記第
２の領域の同方向の適正な大きさを設定することが可能
になる。

【００８６】本発明の請求項５記載の撮像装置は、２つ
の領域からなる第１の領域に対応する撮像素子の光電変
換出力で移動方向の長さと斜行角度を検出し、それらの
情報に基づいて、被検出物体を撮像するための第２の領
域の大きさと形状を設定するようにしたので、被検出物
体の大きさと斜行状態に合った第２の領域での撮像を行
うことができる。

【００８７】本発明の請求項６記載の撮像装置では、当
初に得られた被検出物体を適正に撮像するための所要の
条件に関する情報に基づいて、上記第1の領域に対する
撮像の条件がより適切なものへと更新される。従って、
高品位な画像を得ることができる。

【００８８】本発明の請求項７記載の撮像装置では、当
初に得られた被検出物体を適正に撮像するための所要の
条件に関する情報に基づいて、上記撮像制御手段による
制御下で上記第２の領域に係る撮像を行なった結果得ら
れた光電変換出力に依拠して更に上記第1の領域に対す
る撮像の条件がより適切なものへと更新される。従っ
て、高品位な画像を得ることができる。

【００８９】本発明の請求項８記載の撮像装置では、当
初に得られた被検出物体を適正に撮像するための所要の
条件に関する情報に基づいて、上記撮像制御手段による
制御下で上記第２の領域に係る撮像を行なった結果得ら
れた光電変換出力に依拠して更に上記第２の領域に対す
る撮像の条件を更新してこの第２の領域を用いて撮像が
行われる。従って、高品位な画像を得ることができる。

【００９０】本発明の請求項９記載の撮像装置では、比
較的小さく設定可能で読み出しに時間の掛からない第１
の領域から複数回光電変換出力を得ることで、比較的短
時間のうちに精度の高い検出情報を得られる。

【００９１】本願請求項１０記載の撮像装置では、第１
の領域から複数回光電変換出力を得て、撮像の条件を可
変設定する。従って、比較的短時間で精度の高い撮像条
件を割り出すことができる。

【００９２】本願請求項１１記載の撮像装置では、検出
手段から得た情報に依拠して、シャッタ速等の実効的露
光時間の制御を行なう。適切な露出制御が行われ得る。

【００９３】本願請求項１２記載の撮像装置では、検出
手段から得た情報に依拠して、ストロボ等の閃光発光手
段による発光の要否の判断・制御を行なう。所要に応じ
てストロボ等の閃光発光手段による発光を伴なった適切
な露出制御が行われ得る。

【００９４】本願請求項１３記載の撮像装置では、検出
手段によって被検出物体の表面粗さに係る情報を得、こ
の情報に依拠して、第2の領域に係る撮像によって得る
画像データに関する間引き処理の形態を規定する。従っ
て、被検出物体の表面粗さに相応した適切な解像度での
撮像を行なうことができる。

【００９５】本願請求項１４記載の撮像装置では、検出
手段によって被検出物体の表面粗さに係る情報を得、こ
の情報に依拠して、第2の領域に係る撮像によって得る
画像データに関する間引き処理の形態を規定する。従っ
て、被検出物体の表面粗さに相応した適切な解像度での
撮像を行なうことができる。

【００９６】本願請求項１５記載の撮像装置では、相対
位置がずれたままで移動する複数の上記被検出物体に対
して略同時に検出が行われる。従って、能率の高い撮像
が行われる。

【００９７】本願請求項１６記載の撮像装置では、上記
検出手段に係る上記第1の領域を中央部の空間を取り囲
むような形状にしておき、種々の方向から搬送されてく
る上記被検出物体を遅滞なく且つ無駄なく検出する。従
って、被検出物体が種々の方向から搬送されてくるよう
な条件下でも能率の高い撮像が行われる。

【００９８】本願請求項１７記載の撮像装置では、第２
の領域に係る撮像に対して設定する撮像の条件が表示手
段に表示される。従って、装置のオペレーターが撮像条
件の設定状況を的確に把握できる。

【００９９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す撮像装置のブ
ロック構成図。

【図２】図１の撮像装置を適用した検出システムのコン
ベア装置を示す図。

【図３】図２のＡ−Ａ′矢視図。

【図４】本発明の第２の実施の形態を示す撮像装置を適
用した検出システムのコンベア装置における被検出物体
であるワークの搬送状態を示す平面図であって、（Ａ）
はワークが検出用エリア直前にある状態、（Ｂ）はワー
クが検出用エリアに入った瞬間の状態、（Ｃ）はワーク
が検出用エリア中に入った状態、（Ｄ）はワークが検出
用エリアから抜ける瞬間を示す状態、（Ｅ）はワークが
検出用エリアから抜けた状態を示す。

【図５】図４の撮像装置により検出される検出用エリア
からのＣＭＤへの入射光の変化を示す図。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示す撮像装置を適
用した検出システムのコンベア装置を示す図。

【図７】図６のＡ−Ａ′矢視図。

【図８】本発明の第４の実施の形態を示す撮像装置を適
用した検出システムのコンベア装置を示す図。

【図９】図８のＡ−Ａ′矢視図。

【図１０】本発明の第５の実施の形態を示す撮像装置を
適用した検出システムのコンベア装置を示す図。

【図１１】図１０のＡ−Ａ′矢視図。

【図１２】本発明の一つの変形例について説明するため
の模式図。

【図１３】本発明の他の変形例について説明するための
模式図。

【図１４】本発明の更に他の変形例について説明するた
めの模式図。

【図１５】従来の撮像装置のブロック構成図。

【図１６】図１２の従来の撮像装置を適用した検出シス
テムのコンベア装置を示す図。

【図１７】図１３のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

２ ＣＭＤ（撮像素子） ６ システムコントローラ（撮像制御手段，検出
手段，速度検出手段，直交寸法検出手段） ７ 撮像レンズ（光学系） １０ ワーク（被検出物体） ＨC 光学系の視野 ＨA ，ＨA1，ＨA2，ＨD ，ＨE1，ＨE2，ＰAエリア（第
１の領域） ＨB エリア（第２の領域） Ｓ 移動速度 Ｔ1 第１の領域に入ったときから抜けたときまで
の時間 Ｔ2 第１の領域の分割領域の一方に入った後、他
の一方へ入るまでの時間 Ｘ3 第１の領域の分割領域の一方から他の一方ま
での距離（距離Ｌ）

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検出物体に適合するように設定された視
   野を持つ光学系と、上記光学系の視野に対応した光電変
   換面を持ち、該光電変換面の内において、限定された複
   数の領域から光電変換出力を読み出すことが可能になさ
   れた撮像素子とを有する撮像装置において、 上記撮像素子の光電変換面内において局部的に設定され
   た第１の領域から読み出した光電変換出力に基づいて、
   上記光学系の視野に入った被検出物体を適正に撮像する
   ための所要の条件に関する情報を得るための検出手段
   と、 上記検出手段により得た情報に依拠して、上記撮像素子
   の光電変換面内において局部的に設定された第２の領域
   を用いて上記被検出物体に対する撮像を行う撮像制御手
   段と、 を備えてなることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】前記検出手段は、上記被検出物体の移動速
   度を検出する速度検出手段を有し、上記被検出物体が前
   記第１の領域に入った時から抜けた時のまでの時間Ｔ1
   と、前記速度検出手段が検出した移動速度Ｓから、Ｓ×
   Ｔ1 によって、被検出物体の移動方向における長さを検
   出することを特徴とする請求項１項記載の撮像装置。
3. 【請求項３】上記速度検出手段は、前記第１の領域を前
   記移動方向に関し、２つに分割し、上記被検出物体が前
   記第１の領域の分割された一方に入ったときから、前記
   第１の領域の分割された他方に入った時までの時間Ｔ2
   と、上記第１の領域を分割した一方と他方との距離Ｌか
   ら、Ｌ／Ｔ2 によって、移動速度Ｓを検出することを特
   徴とする請求項２項記載の撮像装置。
4. 【請求項４】上記第１の領域で撮像する像情報に基づい
   て上記移動方向に直交する方向の大きさを検出する直交
   寸法検出手段を更に備え、 上記撮像制御手段は、上記検出手段が検出した被検出物
   体の移動方向の長さと、前記直交寸法検出手段が検出し
   た被検出物体の移動方向と直交する方向の大きさに依拠
   して、移動方向の長さと移動方向に直交する方向の大き
   さに関して、被検出物体をモニタするに適した大きさを
   占める上記第２の領域を決定し、上記視野に対応する上
   記撮像素子の光電変換面上の上記第２の領域に対応する
   局部を用いて被検出物体の撮像を行うことを特徴とする
   請求項１乃至請求項３記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 被検出物体に適合するように設定された
   視野を持つ光学系と、上記光学系の視野に対応した光電
   変換面を持ち、該光電変換面の内において、限定された
   複数の領域から光電変換出力を読み出すことが可能にな
   された撮像素子とを有する撮像装置において、 上記撮像素子の光電変換面において、局部的に設定され
   た２つの領域からなる第１の領域から読み出した光電変
   換出力に基づいて被検出物体の移動方向における長さ、
   および、斜行角度を検出する検出手段と、 前記検出手段により得た被検出物体の移動方向の長さ、
   および、同物体の斜行角度に関する情報に依拠して、こ
   の被検出物体をモニタするに適した大きさ、および、位
   置を占めるように上記視野に対応する撮像素子の光電変
   換面内の局部的領域として第２の領域を設定し、この第
   ２の領域を用いて被検出物体の撮像を行う撮像制御手段
   と、 を具備することを特徴とする撮像装置。
6. 【請求項６】 上記検出手段は、自己の検出動作によっ
   て得た上記光学系の視野に入った被検出物体を適正に撮
   像するための所要の条件に関する情報に基づいて、新た
   に上記第1の領域に対する撮像の条件を設定するように
   なされたものであることを特徴とする請求項１記載の撮
   像装置。
7. 【請求項７】 上記検出手段は、上記撮像制御手段によ
   る制御下で上記第２の領域に係る撮像を行なった結果得
   られた光電変換出力に基づいて、新たに上記第1の領域
   に対する撮像の条件を設定するようになされたものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
8. 【請求項８】 上記撮像制御手段は、上記検出手段から
   得た情報に依拠して上記第２の領域について当初の撮像
   を行なって後、この当初の撮像によって得た光電変換出
   力に基づいて該第２の領域に係る撮像条件を新たに設定
   し、この設定の下に該第２の領域を用いて撮像を行なう
   ようになされたものであることを特徴とする請求項１記
   載の撮像装置。
9. 【請求項９】 上記検出手段は、上記第１の領域から
   複数回に亘って読み出した光電変換出力に基づいて、上
   記光学系の視野に入った被検出物体を適正に撮像するた
   めの所要の条件に関する情報を得るようになされたもの
   であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 上記撮像制御手段は、上記検出手段
    から得た情報に依拠して、上記第１の領域から複数回に
    亘って光電変換出力を読み出す場合の毎回の読み出しに
    係る撮像の条件を可変設定するようになされたものであ
    ることを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
11. 【請求項１１】 上記撮像の条件として実効的露光時
    間を含むものであることを特徴とする請求項１０記載の
    撮像装置。
12. 【請求項１２】 上記撮像の条件として閃光発光手段
    による発光の有無を含むものであることを特徴とする請
    求項１０記載の撮像装置。
13. 【請求項１３】 上記検出手段は、第１の領域から読
    み出した光電変換出力に基づいて被検出物体の表面粗さ
    に係る情報を得、上記撮像制御手段は、この被検出物体
    の表面粗さに係る情報に依拠して行なう上記第2の領域
    に係る撮像によって得る画像データに関する間引き処理
    の形態を規定するようになされたものであることを特徴
    とする請求項１記載の撮像装置。
14. 【請求項１４】 上記撮像制御手段は、上記第2の領
    域に係る撮像によって得る画像データに関する間引き処
    理の形態を撮像素子の読み出しの駆動モードによって規
    定するようになされたものであることを特徴とする請求
    項１３記載の撮像装置。
15. 【請求項１５】 上記検出手段に係る上記第1の領域
    は、相対位置が略一定に維持されつつ移動する複数の上
    記被検出物体に対してそれら複数の被検出物体が略同時
    に自己の域内に到達するように、その位置が分割されて
    設定されてなるものであることを特徴とする請求項１記
    載の撮像装置。
16. 【請求項１６】 上記検出手段に係る上記第1の領域
    は、上記被検出物体に適合するようにして、所定形状の
    空間部を取り囲むような形状に設定されてなるものであ
    ることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
17. 【請求項１７】 上記検出手段により得られる情報に
    依拠して上記第２の領域に係る撮像に対して設定する撮
    像の条件を表示する表示手段を更に備えてなるものであ
    ることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。