JPS60244173A

JPS60244173A - 画像入力装置

Info

Publication number: JPS60244173A
Application number: JP59100201A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Shiromizu; 康之白水; Naoki Kumagai; 直樹熊谷; Michiaki Miyagawa; 宮川　道明
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-12-04
Also published as: JPH0438193B2

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】〔発明の属する技術分野〕この発明は被検査物体としての移動する被撮像物体（以
下対象物体という）の自動外観検査装置等に用いられる
、２次元固体撮像素子等の２次元走査形イメージセンサ
を使用した画像入力装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

以下各図の説明において同一の符号は同−又は相当部分
を示す。また論理”Ｈｉｇｈ”、Ｌｏｗ”及び論理゛１
”、”ｏＩＩは単に”Ｈ”、”Ｌ′”及び”１″、”０
”と記すこととする。

この種の画像入力装置としては、従来一般にはＴＶカメ
ラを標準方式としての非インクレース方式で駆動し、像
のボケをなくすためにストｏボ光又はシャッタによりＴ
Ｖカメラの垂直帰線期間に瞬間露光を行う方式のものが
知られている。

第９図はこのような一般的な画像入力装置を用いた自動
外観ネＣ査装置の構成例である。信号処理装置２は、ベ
ルトコンベア６上を移動する対象物体７が画像入力装置
（以下単にＴＶカメラともいう）３の視野内に入ったこ
とを位置検出装置５からの位置検出信号９によって検出
し、画像入力装置３における位置検出信号９の直後の垂
直帰線期。

間にストロボ点弧装置１に対しストロボ点弧信号１０を
送出しストロボ光源４を点弧させる。これによりストロ
ボ光源４からの光によって、対象物体７の画像は画像入
力装置３内の撮像面に瞬間露光され、移動による画像ボ
ケの少ない画像情報（画像信号）が画像入力装置３によ
り取込まれ、信号処理装置２で処理される。

第１０図はこのような従来方式の画像入力装置３の動作
のタイミンク図である。８はＴＶカメラ３の垂直同期信
号、９はベルトコンベア６上を移動する対象物体７がＴ
Ｖカメラ３の視野に入ったことを示す位置検出信号、１
０は前記ストロボ点弧信号であり、位置検出信号９の直
後の垂直帰線期間８ａ内に行なわれるストロボ光源４に
よる瞬間露光のタイミングである。１１は画像読出し信
号で、露光後に行なわれるＴＶカメラ３からの画像信号
の読出期間を示す。

この場合位置検出信号９は画像入力装置３の画像走査の
周期とは通常無関係に発せられるものであるため、露光
を位置検出信号９の立上りと一致又は一定の遅延時間後
に行なうと、垂直帰線期間８ａ以外の時点で露光が行な
われる可能性が高く、１面像情報が２画面にわたって分
割されて読出される。また霧光後に読出が行なわれる部
分の画像信号が大きな信号となり、画面上で白い線とな
って現われるため正確な画像信号が得られないなどの問
題が生じる。このため実際には第１０図に示すタイミン
グ（垂直帰線期間８ａ内）で露光が行なわれている。

同図でわかる様に従来方式ではＴＶカメラ３の走査に対
し非同期で位置検出信号９が入力される。

しかも次の垂直帰線期間８ａ内に瞬間露光が行なわれる
ため、位置検出信号９の出力時点１０と露光タイミング
（ストロボ点弧信号１０の出力時点）との間に不定の遅
れ時間τのずれが生じる。

この遅れ時間τは、一般に標準の非インクレース走査を
行なった場合、垂直帰線信号すなわち垂直同期信号８の
周期１６．７　ｍ５ｅｃの範囲で不定となる。従って、
今ベルトコンベア６の移動速度をＶ〔ｍ／ＳｅＣ〕とす
るとＱ（ｍ）　〜１．６７Ｘ１０　ｖ（ｍ〕の範囲で、
位置検出装置５の検出位置と実際の露光時の対象物体７
の位置にずれが生じる。その結果以下の様な大きな問題
点がある。

］）０〜１６．７Ｘ１０　ｖｃｍ〕の間でランダムに露
光時の位置ずれが生じると、照明分布が場所によって変
化するため装置の検出精度が低下する。

２）０〜１６．７Ｘ］、Ｏ’ｖ（ｍ〕の間でランダムに
霧光時の位置ずれが生じるため、パターンマツチング等
による検査を行なう場合に、広範囲の位置補正の演算を
行なう必要があり、位置補正の方法や手段が複雑になり
、装置コストが上昇する。

３）　０〜１６．７　Ｘ　１０　’　ｖ（ｍ）のランダ
ムの位置ずれがあり、対象物体の移動速度Ｖが大きい場
合には、ランダムな位置ずれ量だけでＴＶカメラの視野
内を通過し、対象物体の画像をとらえることができない
という致命的欠点をもつ場合力Ｓある。

４）移動速度Ｖが大きい場合において、ランダムな位置
ずれを許容できる（視野内に対象物体の画像をとらえ得
る）大きな視野サイズとす名とＴＶカメラの分解能が悪
くなり所要の検査精度が得られない。

３なお実際にはこのＯ〜１６．７Ｘ１０　ｖ（ｍ）の位置
。

ずれの他に、移動速Ｗ　Ｖの変動による位置ずわ、カＳ
加わりさらに悪条件となる。

また、この他に位置検出信号９からＰ　Ｌ　Ｌ回路等に
よりＴＶカメラの同期信号を作る方式、ＴＶカメラの同
期信号に同期してベルトコンベア等の搬送系を駆動させ
る方式等が考えらね、て（、Ｎる。しかし、前者では位
置検出信号か一定の周期で入力される必要かあり、対象
物体による位置検出でｃｔなく搬送系による位置検出が
必要で、しかも対象物が搬送系において正確に位置ぎめ
さ、ｌｔで（１）る必要がある。

また後者においても搬送系に対し対象物体が正確に位置
ぎめされている必要があり、特殊な場合を除いて実用的
でない。さらにいずノ１の場合にも制御回路が初雑とな
り冒コストとなる欠点がある。

〔発明の目的〕

この発明は前述の問題点を除去し、高速移動物体の画像
を取込む際、位置検出信号かＴＶカメラの同期信号に対
して非同期で入力される場合においても、移動物体を画
面上に位置精度良くとらえることが可能であり、しかも
新たな露光に対応する画像信号の読出か１フレーム（１
画面）にわたり画面の開始点より順次行なうことが可能
な画１！り入力装置を低価格で提供することを目的とす
るものである。

なおこの種の技術の文献としては本出軸人による特公昭
５７−１３９０５号がある。

〔発明の要点〕

この発明の要点は位ｆ′３検出信号に対する瞬間露光の
タイミングの遅れ時間を一定にすると共に、露光後の走
査を１画面の開始点よりｌ１ＩＩ４次行なうことにより
、高速移動物体の画像を画面上に位置精度良くとらえる
と共に、２フレ一ム間にわたって画像信号が分割される
ことなく、正常な画像の読出が可能とするものである。

さらにこの遅れ時間を短くすることにより移動物体の速
度変動があっても、移動物体の画像を画面上に位Ｖ鞘度
良くとらえることを可能とするものである。

換言すれば本発明の要点は移動する被撮像物体（対象物
体など）が所定の位置に到達したこきを検出する位置検
出信号を入力し、被撮像物体に瞬間露光を行う手段（ス
トロボ元帥など）に露光信号（ストロボ点弧信号など）
を与えて前記の露光を行ない、撮像手段（ＭＯＳ形で２
次元固体撮像素子など）を介し前記の露光によって得ら
れた被撮像物体の画像を、走査手段（水平、垂直駆動パ
ルス回路、水平、垂面シフトレジスタなど）を介し画面
走査の開始点（垂−直及び水平走査の開始点）からラス
ター走査することにより画像信号を得る画像入力装置（
ＴＶカメラなど）において、前記位置検出信号を入力し
て前記走査手段における現走査点の位置を与える記憶内
容（水平、垂直シフトレジスタの内容など）をクリヤー
し、前記の開始点の位１にの記憶内容に更新する走査位
置記憶更新手段（初期化回路、水平（垂直）駆動パルス
回路など）と、前記記憶内容の更新ののち、かつ前記位
置検出信号の入力時点から所定時間（遅れ時間）の経過
後に前記露光４１号を出力する手段（垂直駆動パルス回
路など）と、この露光信号の出力後、前記走査手段の走
査を開始させる手段（初期化回路など）と、からなるよ
うにした点、又はさらに前記所定時間は１画面の走査を
終了する一時間（垂直同期信号の周期など）より短いも
のであるようにした点にある。

〔発明の実施例〕

以下第１図〜８１！８図に基づいて本発明を説明する。

第１図は本発明の第１の実施例としての構成を示すブロ
ック図、第２図は第１図の侃１作を説明するタイムチャ
ート、第３図は第１図における初期化の動作を説明する
図、第４図は本発明の第２の実施例としての構成を示す
ブロック図、第５図は第４図の初期化の動作を説明する
図、第６図は本発明の第３の実施例としての構成を示す
ブロック図、第７図は第６図の初期化の動作を説明する
図、第８図は本発明の画像入力装置１３に用いられる撮
像手段の１例としてのＭ　ＯＳ形２次元固体撮像素子（
撮像素子ともいう）１２の概略構成図である。

あらかじめ第８図により撮像素子１２の構成と動作を説
明する。２７　（２７ａａ、　２７ｂａ　、−）　、（
２７ａｂ＋２７ｂｂ、、−、）、　〜）はフォトタイオ
ート、３５（３５ａａ。

３５ｂａ、）、（３５ａｂ、３５ｂｂ、）、〜）は各フ
ォトクイオードに対応して設けられた垂直ＭＯｓスイッ
チで対さなるフォトタイオード２７及びＩ’ｖｌ　ＯＳ
スイッチ３５の各１個で１画素を構成している。

２５　（２５ａ　、　２５ｂ　、−）は垂ｉｉ　Ｍ　Ｏ
Ｓ　スイッチ３５をスイッチングするための垂直シフト
レジスフ４５の出力端子（垂直シフトレジスタ出力端子
という）（−桁分の）ＭＯ８スイッチ３５をＯＮさせ、
垂直走査を行なう。

３３（３３ａ、３３ｂ　、−−−）は垂直の各１列の画
素に対応して設けられた水平ＭＯＳスイッチで、水平シ
フトレジスタ４４の出力端子（水平シフトレジスタ出力
端子とい、う）２６（２６ａ、２６’ｂ、・・・）が１
水平走査中２６ａ、２６ｂ、と順に１”吉なり、各端子
２６に対応するＭＯＳスイッチ３３をＯＮさせ水平走査
を行う。このようにして各フォトダイオード２７はＯＮ
とな′った各水平、垂直ＭＯＳスイッチ３３，３５、従
って各水平、垂直シフトレジスタ出力端子２６．２５の
出力によって順次選択されて画像信号２４の出方ライン
（同符号）に接続され、この出力ライン２４に接続され
た電続が断たれた状態で光がフォトダイオード２７に照
射されると、前記の充電された電荷は光の強度及び照射
時間に応じた放電速度で放電し、次回に再度そのフォト
ダイオード２７が選択された時に放電した電荷が補充さ
れ、画像信号出方ライン２４に接続された負荷抵抗３６
を流れる電流として、順次各フォトダイオード２７の照
射光量が読み出され画像信号２４となる。

各ＭＯ８スイッチ３３．３５をＯＮ、ＯＦＦ”させるた
めの水平及び垂直シフトレジスタ４４及び４５は、それ
ぞれシリアル入力としての水平及び垂直入力信号１９及
び２２並びに各２相の水平及び垂直シフトクロック１７
．１８及び２０．２１を入力することにより動作させる
ことかできる。なお以下説明の便宜上前記信号１９．２
２及びシフトクロック１７．１８，２０．２１を含めて
駆動パルスともいい、さらに信号１９とシフトクロック
１７゜１８とを合せ水平駆動パルス、信号２２とシフト
クロック２０．２１とを合せ垂直駆動パルスともいう。

ここで再びシフトレジスタ４４．４５の動作説明に戻る
と、まず垂直シフトレジスタ４５がシリアル入力として
の垂直入力信号２２を１″とし、垂直シフトクロック２
０．２１をｌクロック入力すると、垂直シフトレジスタ
出力端子２５ａが１”となり一行目の画素のＭＯ８スイ
ッチ３５ａａ　、　３５ａｂ。

・・・かすべてＯＮとなる。次に水平シフトレジスタ４
４のシリアル入力としての水平入力信号１９を１″（！
ニジ水平シフトクロック１７．１８を１クロツク入力す
ると水平シフトレジスタ出力端子２６ａカビ１″吉なり
、ｌ夕■のＭＯＳスイッチ３３ａがＯＮとなり、第１行
第１列のフォトダイオード２７ａａが読み出される。さ
らに水平シフトレジスタの水平入力信号１９をｏ”とし
水平シフトクロック１７．１８を１クロツク入カすると
、水平シフトレジスタ出力端子２６ａは０″従って１列
目のＭ　ＯＳスイッチ３３ａＬｔＯ’ＦＦ、水平シフト
レジスタ出力端子２６ｂは”■”従って２列目のＭＯＳ
スイッチ３３ｂがＯＮとなり、第１行第２列の）・　オ
ドダイオード２７　ａｂか読み出される。以下同様に水
平入力信号１９をＩ’ｌ　ｏＩ＋とした才ま水平シフト
クロック１７．１８を順次入力すると第１行目のフォト
ダイオード２７ａｃ、２７ａｄ、・・・が１譲次読み出
される。第１行のフォトダイオード２７ａａ、２７ａｂ
。

・・・をすべて読み出した時点で、垂直シフトレジスタ
４５の垂直入力信号２２を０″とし、垂直シフトクロッ
ク２０．２１を加えると、垂直シフトレジスタ出力端子
２５ａは”０”従って第１行の垂直Ｍ’０８スイッチ３
５’ａａ、３５ａｂ、−・がＯＦ　Ｆ　、垂直シフトレ
ジスタ出力端子２５ｂは１”従って第２行の垂直ＭＯＳ
スイッチ３５　ｂａ　、　３５　ｂｂ　、　＝−がすべ
でＯＮとなり、同様に第２行のフォトダイオード２７　
ｂａ　、　２７　ｂｂ　、の信号を順次読み出すことが
できる。以下同様に１画面の全フォトタイオード２７を
１１１次読み出すことにより、１フイールド（１画面）
分の画像が得られる。

実施例（１）次に本発明の実施例を１順次説明する。第１図は本発明
の第１の実施例の構成を示すブロック図で、第９図の構
成例と同様の自動外観、検査装置に使用される画像入力
装置３内の要部である。本回路は前記ＭＯ８形固体撮像
素子１２と、その水平及び垂直駆動パルス回路１３及び
１４からなる通常の非インタレース走査を行なう回路き
、外部からの位置検出信号９によりパルス回路１３．１
４を初期化すると共に、ストロボ点弧信号１０を送出す
るための初期化回路１５１とからなる。

位置検出信号９がない場合は初期化回路１５１よす、パ
ルス回路１３．１４へのりセラトノ１°ルス１６が送出
されないので、パルス回路１３．１４により通常のラス
ター走査が撮ｉ素子】２に対し実行される。すなわち水
平駆如ｊパルス回路１３からは第８図で述べたように撮
像素子１２の水平シフトレジスタ４４のシリアル入力部
を、１水平走査の開始時に１クロツクの期間″１″にす
るための水平入力信号１９と水平シフトレジスタ４４を
シフトするための２相の水平シフトクロック１７゜１８
が出力される。さらに、垂直駆動パルス回路１４からは
、同様に、１垂直走査の開始時に”１”の垂直入力信号
２２が出力され、１１唱春鷺終了ごとに、２相の垂直シ
フトクロック２　］−＋　、　２２が出力される。この
駆動クロックによって撮像素子１２のフォトダイオード
２７はｌ１ｌｉ１４次読み出し状態となるが、露光が行
なわれない場合は一般に暗電流成分のみが読み出され、
画像信号２４のＯ”位置検出信号９か初期化回路１５１
に入力されると、位置検出信号９のフロントエツジ直後
にパルス回路１３．１４に対してリセット信号１６が回
路１５１により送出され、その時点の走査が途中の段階
であっても初期条件（１画面の開始点からの読み出し状
態）にもどる。その後はパルス回路１３．１４により後
述の理由で通常の１画面の予備走査が終了したのち、初
期化回路１５１ｃ’を垂直駆’、　ｑｆｌ＋パルス回路
１４からの１垂的走査終了信号２３を検出し、その直後
ζこストロボ点弧信号１０を送出する。

この信号１０の出ブｂイミンクでストロボ光による撮像
素子１２の露光が行なわれ、パルス回路１３　、１４に
よってひきつづき行なわれる通常の１画面のラスクー走
査によって、１８ＩＩｌ像信号出カライン２４に露光さ
れた画像情＠（画像信号２４）が順次送出される。

第２図はこの様子を示したタイムチャートである。時点
ｔｏに初期化回路１５１に位置検出信号９が入力される
まではフ爪常のラスクー走査が行なわれている。位置検
出信号９が入力されると前記リセット信号１６によって
パルス回路１３．１４がリセットされ、１垂直走査か新
たに開始される。

すなわち期間８．ａＯに図外の手段から垂直駆動パルス
回路１４などに垂直同期信号８が出力され、ひきつづき
期間８ｂＯに１画面が走査される。この時点では露光が
行なわれていないので映像信号は一般に暗電流成分のみ
となる。その後の回路１４からの１垂直走査終了信号２
３によって垂直帰耐期間８ａｌに初期化回路１．５１か
らス）ロボ点弧信号１０が送出され、露光が行なイつれ
る。つづいて次の期間８ｂｌにおける１画面の走査によ
って画像読出信号１１の出力期間に露光によって蓄積さ
れた画像情報が画像信号２４となって撮像素子１２から
読出される。

従って位置検出信号９の入力時点ｔＱから露光までの遅
れ１時間は１６．７　ｍ　ｓｅｃで一定となる。さらに
、露光後の走査は１画面の開始点から行なわれるため画
像情報は分割されずに、１フイールド内で読み出すこと
ができる。

次に前記の説明において、露光前に第２図期間８ｂＯの
ように１画面分の予鮨尼査を行う理由を　−第３図によ
り説明する。第３図において２５　、２６は第８図で述
べた各垂直、水平シフトレジスタ４５．４４の垂直、水
平シフトレジスタ出力端子２５　（２５ａ、２５Ｊ・）
、２６　Ｃ２６ａ、２６ｂ、−）の出力信号に対応し、
２７ａａ、・・は信号“１“の各シフトレジスタ出力端
子２５．２６によって選択されるフォトダイオード２７
を示す。

すなわち°第２図のように位置検出信号９の入力時点ｔ
ｏに通常の走査が完了していない場合では、点ｔＱでの
走査位置を与え７．Ｍ’６分がすでにある。従ってこの
状態で１画面の開始点から走査を始めようとすると第１
行、第１列のフォトダイオードか同時に読出され、正常
な出力か得られないからである。

この方式はＭＯ８形２次元固体操像素子１２゜ＣＣＤ形
２次元固体撮像素子等を使用したＴＶカメラの他に、通
常の撮像管形ＴＶカメラにも使用できる。撮像管形ＴＶ
カメラの場合暗寛流、ストロボ光以外の外来光、残像等
の影響が無視できれば露光前の１画面の予備走査は不要
である。

本実施例ではへ元画の１画面の予備走査を通常の速度で
行なっているが、この期間のクロック周波数を上げ（撮
像管の場合は偏向コイルの周波数）第２図における一定
の遅れ時間τを短縮することができる。従って本実施例
によれば垂直同期信号とは無関係に入力される位置検出
信号に対し、一定の遅れ時間τで露光か行なわれるため
、対象物体の移動速度が変動しない限り、対象物体の画
像は画面上で位置精度良くとらえることかできる。

しかも露光後、画面を開始点からｌ１ｖ４次走査するた
めＴＶカメラの１フイールドの画面が分割されずに読出
すことができ以後の処理を簡単にすることができる。

なお前記の遅れ時間τは垂直同期信号８の周波数を商用
周波数に等しい周波数、例えは６０　Ｈｚとした場合τ
＝　１６．７　ｍ　ｓｅｃとなる。

実施例（２）第４図は本発明の帯部の第２の実施例の構成を示すブロ
ック図である。本回路はＭＯ８形固体撮像素子１２と、
水平及び垂直駆動パルス回路１３及び１４からなる通常
の非インクレース走査を行なう回路の他に、外部からの
位置検出信号９により撮像素子１２の初１１１１化、ス
トロボ点弧伯号１０の送出、パルス回路１３及び１４の
初期化を順次行なう初期化回路１５２がそなえられてい
る。さらにこの他にパルス回路１３及び１４の出力駆動
パルスとしての水平及び垂直シフトクロック１７゜１８
及び２０．２１並ひに水平及び垂直入力信号１９及び２
２と、初期化回路１５２の初期化出力駆動パルスとして
のそれぞれ前記出力１７〜２２に対応するシフトクロッ
ク１７ａ、１８ａ及び２０ａ。

２１ａ並びに入力信号１９ａ及び２２ａとを撮像素子１
２の初期化の期間だけ切換え、この期間には前記の初期
化の出力駆動パルス１７ａ〜２２ａを撮像素子１２に与
えるための、水平及び垂直駆動パルス切換回路２９及び
３０が設けられている。

位置検出信号９が入力されない状態では、初期化回路１
５２よりパルス切換回路２９．３０へ駆動パルス切換信
号３１が送出されない。さらに初期化回路１５２よりパ
ルス回路１３．１４にリセット信号１６が送出されない
ので、パルス回路］、　３　、１４からは切換回路２９
．３０を介して駆動パルス１７〜２２が撮像素子１２に
与えられ、通常のラスター走査が、撮像素子■２に対し
て実行される。

位置検出信号９が初期化回路１５２に入力されると回路
１５２はパルス切換回路２９．３０に対し駆動パルス切
換信号３】を送出すると共に、回路２９及び３０を介し
撮像素子１２に初期化のための前記駆動パルスすなわち
初期化水平駆動パルスとしての初期化水平シフトクロッ
ク１７ａ、１８ａ。

初期化水平入力信号１９ａ及び初期化垂面駆動パルスと
しての初期化垂直シフトクロック２０ａ。

２１ａ１初期化垂直入力信号２２ａを送出する。

このように一定時間の初期化水平及び垂直駆動パルス１
７ａ〜１９ａ及び２０ａ〜２２ａを送出し撮像素子１２
の初期化か完了した時点で、初期化回路１５２は、スト
ロボ点弧信号１０を送出すると共に、パルス回路１３．
１４に対し、リセット信号１６を送出する。さらに初期
化回路１５２はパルス切換回路２９．３０に対して送出
していた１弥勅パルス切換信号３１を消滅させ、撮像素
子キ１２に対しパルス回路１３　、１４からの水平及び
垂［１駆動パルス１７〜２２が加えられる様にする。

このパルス回路１３．１４から送出される駆動パルス１
７〜２２はパルス回路１３．１４が初期化回路１５２に
よりリセットされているため、１画面の開始点からの走
査が行なわれ、ストロボ点弧信号１０による露光にはっ
て撮像素子１２に蓄ψされた画像情報は露光後の１フレ
ームの期間に前記のように２画面に分割されることなく
連続的に読み出すことができる。

次に初期化回路１５２の動作をもう少しくわしく説明す
る。第５図は回路１５２による撮像素子１２の初期化の
動作を説明するための図である。

同図（ａ）〜（Ｚ）の構成は第３図と同様である。ただ
しこの図では各々″１”の垂直、水平シフトレジスフ出
力端子２５，２６によってフ′憚択されるフォトダイオ
ード２７を１”とし、非選択のもの、を空白のままとし
て示している。

位置検出信号９人力後、初期化回路１５２は駆動パルス
切換信号３１を送出することによって、回路１５２の各
初期化駆動パルス１７２〜２２ａが撮像素子１２に加え
らねる様にする。１７ａ。

１８ａは初期化水平シフトクロックで、水平シフトクロ
ック１７．１８と共通でも良い。］、　９　ａは初期化
水平入力信号で、ます信号１９ａを“１”に保ったまま
初期化水平シフトクロック１７ａ、　１８ａを続けて加
える。したがって水平シフトレジスタ４４にはすべて１
”が入り、水平シフトレジスフ出力端子２６はすべて１
”となる。次に初期化垂直入力信号２２ａを１クロック
分の初期化垂直シフトクロック２＝２ａ、２１ａの間″
′１”として加える。この状態が第５図（ａ）て第１行
目のフォトダイオード２７がすべて読出しく１′）、す
な４っぢ充電状態となる。次に初期化垂直入力信号２２
ａをｏ”とし初期化垂直シフトクロック２０ａ、２１ａ
を１クロック加える。この状態が第５図（ｂｌで、第２
行目のフォトダイオード２７がすべて読出しく１”）の
状態となっている。以下同様に（ｂ）（ｙ）とすべての
フォトダイオード２７を光重、する。次に初期化水平入
力信号１９ａを０”とし水平シフトレジスフ４４内の１
”がすべて掃き出されるまで初期化水平シフトクロック
１７ａ、１８ａを加え、すべてのフォトダイオード２７
を非読み出し状態とし、撮傳素子１２の初期化が完了す
る（図（２））。以下ｉ１１に述べた様に水平、垂直駆
動パルス回路１３゜１４の初期化、露光を行ないその後
、通常の走査によって画像信号を読み出す。

この第２の実施例によれば、位置検出信号９の入力時点
から露光までの遅れ時間τ（図外）は水平シフトレジス
タ出力端子２６をすべて１”にする時間、垂直シフトレ
ジスタ出力端子２５をカロ次″１″にする時間、及び再
度水平シフトレジスタ出力端子２６をすべて“０”にす
る時間の合計であり、一定となる。通常の走査では１水
平走査終了する（水平シフトレジスタ出力２６ａ、２６
ｂ＝を順次″１”としてシフトを終る）毎に、垂直シフ
トクロック２０．２１によって垂直シフトレジスタ４５
を１ステツプシフトさせるが、本実施例では初期化垂直
シフトクロック２０ａ、２１ａは連続的に出力すること
ができるため、遅れ時間τを短縮するこ表が出来る。初
期化水平シフトクロック１７ａ。

１８ａを商用周波数とし、垂直シフトレジスフ４５のシ
フトクロック（初期化垂直シフトクロック２Ｑａ、２１
ａを水平シフトクロック１７ａ、１８ａと同じ周波数と
すると、垂直及び水平画素数がほぼ同じである場合遅れ
時間τは約３水平走倉時間（２００μ５ｅｃ）となり第
１の実施例の１６．７　ｍ　ｓｅｃ　ニ比較して大巾に
短縮できる。　・従って、対象物体の移動速度の変動があっても、画面上
の位置精度のより高い画像取込が可能となる。なお水平
及び垂直シフトクロックの周波数を同程度とした場合は
、後述のべ４３の実施例のように水平、垂直シフトレジ
スフ出力端子２６．２５を同時にすべて１”古し、その
後すべて”０″としてシフトを行わない方式の力か、初
期化に必要な時間を約２水平走査時間程度とすることが
でき、より遅れ時間τを小さくできる。

したがって対象物体の移動速度が一定の場合はもとより
、移動速度が大きく変化した場合においても、位置検出
信号の入力時点から霧光までの時間が短いため、そのｌ
’＋１′］の物体の移動距離が小さく位置゛すれが少な
い。たとえば移動速度がＯ〜２”／ｓｅｃとすると、２
００μｓｅｃ間の移動距離はＯ〜Ｑ、　４　ｍｍとなり
非常に小さい値となる。

一本方式においても水平及び垂直シフトレジスタ４４．
４５に“１″を入れて全フォトダイオードをあらかじめ
充電する動作は必らずしも必要ではなく、ストロボ光以
外の外来光、暗知流残像等の影瞬による画像信号の質の
低下が無視てきる場合には、前回の走査によるシフ１−
レジスタ内の残留の”１′を掃き出すのに最大必要なり
ロック数のシフトを行なうだけで同様の効果が得られる
。

実施例（３）第６図は本発明の要部の第３の実施例の構成を示すブロ
ック図で、第２の実施例に対し、初期化回路１５３が異
なり、撮像素子１２の初期化のための各駆動パルスが異
なっている。またこの初期化駆動パルス（初期化水平・
垂直シフトクロック１７ｂ、１８ｂ及び初期化水平・垂
直入力信号１９ｂ）は初期化水平駆動パルスとしても初
期化垂直駆動パルスとしても共通に使用している。

この第３の東施例では、第１．第２の実施例とは異なり
、位置検出信号９が入力されない状７．＋Ｊ　Ｆつねに
撮像素子１２の初期化を行なっている。すなわち初期化
回路１５３は水平、垂直駆動パルス切換回路２９．３０
に幻しつねに駆動パルス切換信号３１を送出し、初期北
回Ｗ’ｔ　１５３がらの初期化垂直駆動パルス１７ｂ〜
１９ｂを撮像素子１２の水平及び垂直シフトレジスタ４
４．４５に加えている。

初期化回路１５３は位置検出信号９が入力すると、一定
の期間、坤常と異なった初期化駆動パルス１７ｂ〜１９
ｂを送出する。その後初期化回路１５３はストロボ点弧
信号１ｏを送出し、撮像素子１２に対して露光を行なわ
せると共に、水平。

垂直駆動パルス回路１３．１４にリセット信号１６を送
出する。

さらに初期化回路１５３は手直駆動パルス回路１４から
、１垂直走査終了化号２３が送出されるまで、駆動パル
ス切換信号３１を消滅させることにより、Ｓ像素子１２
に対する通常のラスター走査が１画面の開始点より実行
される。１画面の走査すなわち１画面の画像情報読出し
が終了すると初期化回路１５３から駆動パルス切換信号
３１が送出され、再開初期化回路１５３からの初期化駆
動パルス１７ｂ〜１９ｂが撮像素子１２に対し加２られ
る。

第７図はこの初期回路１５３の動作も説明する図で、第
５図と同様のものである。本実施例では位置検出信号９
が入力しない状態では、水平、垂直駆動パルス切換回路
２９．３０を介し撮像素子１２に対し常に、その水平及
び垂直シフトレジスタ４４．４５のシリアル入力信号す
なわち第８図水平、垂直入力信号１９．２２に相当する
共通の初期化水平・垂直シリアル入力信号１９ｂを１”
にし、第８図水平、垂直シフトクロック（１７，１８）
。

（２０，２１）に相当する共通の初期化水平・垂直シフ
トクロック１７　ｂ　、　１８　ｂを各シフトレジスタ
４４．４５に与え、水平、垂直シフトレジスタ出力端子
２６．２５の全てを”■”とすることにより、すべての
フォトダイオード２７を充電状態にしておく（第７図（
ａ））。位置検出信号９が入力さイすると、水平及び垂
直シフトレジスタ４４．４５への共通のシリアル入力信
号（初期化水平・垂直入力信号１９Ｉ））を共に０″に
して共通のシフトクロック（初期化水平・垂直シフトク
ロック１７ｂ。

１８１））を入力し順次第７図（ａ）　、　（ｂ）　−
（ｍ）　−（Ｚ）のように、すべてのフォトダイオード
２７を非選択状態とする。

この後露光を行ない、以下標準の走査によって画像情報
を読み出す。

本方式では當時画像イＨ号が得られないため、ピント合
せ等は標準方式の走査に切り換えて行なう必要があるが
、位置検出信号９の入力時点から璽光までの遅れ時間τ
をさらに少なく、約１水平走査の時間とすることができ
る。

さらにクロック周波数を標準クロック周波数より高くす
るこきにより、遅れ時間τを短縮できる・ことは言うま
でもない。

〔発明の効果〕

以上の竣明から明らかなようにこの発明によれば、位置
検出信号入力後、直ちにその時点のＴＶカメラ内の走査
位置を与える記憶データ等を初期化し、一定の遅れ時間
で瞬間露光を行なうため、ＴＶカメラの同期信号と非同
期で入力される対象物体の位置検出信号による画像取込
においても、対象物体の移動速度が一定である限り、対
象物体の画像を画面内に高い位置精度で取込むことがで
きる。

また位置検出信号の入力後瞬間島光を行うまでの遅れ時
間を少なくすることによって、対象物体の移動速度の変
動に対しても位置精度良く画像をとらえることが可能で
ある。従って信置誤差による照明分布の変動がなく、装
置の検出精扉を最大限に高めることができる。

このようにして対象物が祈野からはみ出し画像大して撮
像しても、視野からはみ出ることがないため、掃作素子
等の解像１す“を有効に利用した高精度の自動外観検査
が可能となる。

さらに、自動外観検査装Ｗ等のパターン認識演といった
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例としての構成を示すブロ
ック図、填２図は家：１図の動作をへ１．明するタイム
チャート、第３図は第１図における初期化の動作を説明
する図、第４図は本発明の第２の実施例としての構成を
示すブロック図、第５図は第４図の初期化の動作を説明
する図、第６図は本発明の第３の実施例としての構成を
示すブロック図、第７図は第６図の初期化の動作を説明
する図、第８図は本発明におけるＭＯ８形２次元固体撮
は素子の概略構成図、第９図は従来及び本発明における
一般的な自動外観検査装置樅の構成例を示す図、第１０
図は従来の画像入力装置の動作を説明するタイムチャー
トである。 ■　ストロボ点弧装置、２・信号処丹装置、３画像入力
装置（ＴＶカメラ）、４　ストロボ光踪、５　位置検出
装置、６．ベルトコンベア、７・対象物体、８　垂直同
期信号、８ａ１　垂直帰線期間、τ　遅れ時間、９　位
置検出信号、１０ストロボ点弧信号、１１−画像読出信
号、１２・ＭＯ８形２次元固体撮像累子（′ｆ＠像素子
）、１３水平駆ｊｉ力パルス回路、１４・・垂直駆りｂ
パルス回路、１５１，１５２，１５３　初期化回路、１
６　リセット信号、１７．１８　水平シフトクロック、
１７ａ、１８ａ・・初期化水平シフトクロック、１７ｂ
、１８ｂ・初期化水平・垂直シフトクロツタ、１９・水
平入力信号、１９ａ　初期化水平入力信号、１９ｂ　初
期化水平・垂直入力信号、２０゜２１・・垂直シフトク
ロック、２０ａ、２１ａ　初ｊＩＪＩ化垂直シフトクロ
ック、２２　手直入力信号、２２ａ・・初期化垂直入力
信号、２３１垂面走査終了信号、２４　・画像信号、２
５（２５ａ、２５ｂ、、、）、垂直シフトレジスタ出力
端子、＝＝６２６（２６ａ、２６ｂ・・・）・・水平シ
フトレジスタ出力端子、’２７（（２７ａａ。２７ｂａ−）　、　（２７ａｂ　、　２７ｂｂ＝−）、
　、、、　）　・＝フォトタイオード、２９・・・水平
駆動パルス切換回路、３０　垂直駆動パルス切換回路、
３１．・駆ｍ１１バ°ルス切換信号、４４・水平シフト
レジスタ、４５−垂直シフトレジスタ。、１１　図ＩＯ２４図口万■正２Ｉ２ＩＺ目オ　５図／Ｑ１６図オ　７図１８図オ９図

Claims

【特許請求の範囲】１）移動する被撮像物体が所定の位置に到達したことを
検出する位置検出信号を入力し、被撮像物体に瞬間露光
を行う手段に露光信号を与えて前記の露光を行ない、撮
像手段を介し前記の露光によって得られた被撮像物体の
画像を、走査手段を介し画面走査の開始点からラスター
走査することにより１面像信号を得る画像入力装置にお
いて、前記位置検出信号を入力して前記走査手段におけ
る現走査点の位置を与える記憶内容をクリヤーし、前記
の開始点の位置の記憶内容に更新する走査位置記憶更新
手段と、前記記憶内容の更新ののち、かつ前記位置検出
信号の入力時点から所定時間の経過後に前記露光信号を
出力する手段と、この露光信号の出力後、前記走査手段
の走査を開始させる手段と、からなることを特徴とする
画像入力装置。２、特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前記
所定時間は１画面の走査を終了する時間より短いもので
あることを特徴とする画像入力装置。