JPS6152603A - イメ−ジフアイバ光学系 - Google Patents

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、損する技術分野〕 この発明は自動外観検査装置等の画像入力装置こ使用さ
れるイメージファイバ光学系ｌこ関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

以下各図の説明−ζおいて同一の符号は同−又は相当部
分を示す。

自動外観検査装置においては一般＋ｃ　Ｔ　Ｖカメラ等
の画像入力装置が用いられている。しかしＴＶカメラの
分解能は限られており、第５図−ζ示す例の様１ζ、検
査対象物（対象物又は被撮像物体とも呼ぶ）１が細長い
形状を持つ場亮検査対象全体をＴＶカメラ２により１画
面で観カ１１シようとするない広い無意味領域３ｂとか
らなる画面となり、撮像面３のほぼ全域を対象物画像３
ａを拡大することによって埋め、撮像面３を介し、対象
物画像３ａから得る画像情報量を増すこと、換言すれば
ＴＶカメラ２の分解能を有効蚤こ利用することができな
いという欠点がある。

また第７図は画像入力部裔こイメージファイバ光学系を
用いた例で、５が光ファイバの索線からなるイメージフ
ァイバ、４は対物レンズ、６は撮像レンズ、３はＴＶカ
メラ、固体撮像素子等の撮像手段の撮像面である。この
ようなイメージファイバ５を用いた光学系はせまい場所
の内部の検査等に使用されるが、この場合でも前記と同
様シこ対象物１が細長い形状を持つ場合には対象物全体
を１画面で観測しようとするとイメージファイバの分解
能を有効に利用できない。また第８図■の撮像面３内に
おける対象物画像３ａの１部画像９の拡大図、同図０の
よう曇こ、このような撮像面の１部内茅こ含まれるファ
イバ素線数も撮像面３の全域を拡大された対象物画像３
ａが埋めている場合にくらべ少くなるので、１部画像９
からの取得情報量も少く、従って対象物画像３の有する
充分な（従って正確な）画像情報を伝送できないという
欠点がある。

〔発明の目的〕 面 この発明は細長い対象物をそのままＴＶ画十。

あるいは一般のイメージファイバで撮像した場合のよう
（こ、画面ｆこ無意味領域が多くなる欠点を除き、撮像
面のほぼ全域を対象物画像で埋めることＥこより、ＴＶ
カメラおよびイメージファイバの分解能を有効ｌこ利用
することができるイメージファイバ光学系を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明の要点は、被撮像物体の画像をイメージファイバ
を介しで入力したうえ、撮像手段（ＴＶカメラ、固体撮
像素子など）を介して撮像する光学系ｔこおいて、 前記イメージファイバの被撮像物体側の端面の形状が、
前記イメージファイバの前記撮像手段側の端面へ形状と
異なるようｔζ前記イメージファイバを構成するファイ
バ素線を組み換えてなるよう沓こした点、又はさらに、
前記イメージファイバの被撮像物体側の端面形状は、前
記イメージファイバーζ入力される被撮像物体の画像の
輪郭形状又は該輪郭の包絡線からなる形状に類似であり
、同じく前記撮像手段側の端面形状は前記撮像手段の撮
像面の形状に類似であるようにした点奢こある。

〔発明の実施例〕

以下第１図〜第４図シこ基づいて本発明の詳細な説明す
る。第１図は本発明の１実施例としてのイメージファイ
バ光学系の構成を示す図、第２図は第１図憂こおけるイ
メージファイバの端面の構造を示す図で、図■は対物レ
ンズ側９図■は撮像レンズ側を示す。第３図は第１図に
おける撮像面上の対象物画像例を示す図、第４図は本発
明の他の実施例におけるイメージファイバの端面の構造
を示す図で、図■は対物レンズ側９図■は撮像レンズ側
を示す。

第１図１ζおいて、５０は新たなイメージファイバであ
り、この例では２つの部分ファイバ５０ａ。

５０ｂから構成されている。またＥｌ及びＥ２はそれぞ
ｎイメージファイバＳＯ＋Ｃおける対物レンズ４側及び
撮１象レンズ６側の端面である。端面Ｅ１、Ｅ２は対物
レンズ４側では第２図囚のように細長い対象物日こ合わ
せて部分ファイバ５０ａ。

５０ｂが１Ｍ方向ＩＣ配置され、撮像レンズ６側では同
図０のようｔこ撮像面３の形状）ζ合わせて縦方向■こ
配置されている。従って対象物１の左半分１ａの像は対
物レンズ４によってイメージファイバ端面Ｆｉｌ＋こお
いて、部分ファイバ５０ａの側訃こ投影入力され丈た同
じく右半分１ｂの像は部分ファイバ５０ｂの側］こ入力
される。このようｔこ入力された像はイメーファイバ５
０（５０ａ、５０ｂ）＋（より伝送されたのち、その反
対側の端面Ｅ２から出力され、撮像レンズ６を介し、撮
像面３上シζおいて、前記左半分１ａは上側擾こ、前記
右半分１ｂは下側夢こ結像せしめられる。

この撮像面３上の対象物画像３ａは第３図ｆこ示すよう
ｌこ撮像面３に近い外形をもって結像することとなる。

このため、イメージファイバ５０の端面、従って撮像面
３の大部分が対象物１の画像で占められること醗ζなり
、対象物１の画像情報を伝送し、あるいは画像信号を取
出すために関与するイメージファイバ５０内のファイバ
素線数あるいは撮像面３内の又は撮像面３から取出され
る、有意な画素数の割合も多くなる。

すなわち本発明ではＴＶカメラの画面上で無意味な（画
像情報に関与しない）部分を少なくし、有意な（画像情
報ｔこ関与する）部分を画面全域）こ拡大して撮像する
ことができるため、ＴＶカメラの分解能を有効に利用す
ることができる。

次に第４図に２いてはイメージファイバ５０は３つの部
分ファイバ５０ｄ、５０ｅ、５０ｆから構成され、対物
レンズ４側の端面Ｅ１は図外の対象物１の逆Ｔ字状の輪
郭に対応したＴ字状の形状で、対象物１の画像を端面Ｅ
１全域に有効１（入力する。他方撮像レンズ６側の端面
Ｅ２は撮像面３のＦＩ’ｔｒ比に等しい縦噴比となるよ
うに部分ファイバ５０　ｅ　−ｆが組合され、撮像面３
の全域ｔζ対象物１の画像が結像せしめられる。

従って本実施例ではさらにＴＶカメラ及びイメージファ
イバの分解能を有効］こ利用することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなよう１ζ、本発明によればイメ
ージファイバ光学系における対物レンズ側の端面を対象
物の入力画像の有意な領域の輪郭形状ｔこ類似とし、撮
像レンズ側の端面７ｉｌ−撮像手段の撮像面の形状］こ
類似な形状とし、で撮像面全域に対象物の有意な輪郭形
状領域が収まるようツζしただめ、対象物の画像を撮像
面の大きさの範囲内で可能な量大の大きさまで拡大して
取込むことが可能となり、イメージファイバ及びＴＶカ
メラの分解能を最大限：こ有効に利用することができる
。

このため高分解能が得られ自動外観検査等にお・いては
高精夏な検亘が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例としてのイメージファイバ光
学系の構成を示す図、第２図は第１図におけるイメージ
ファイバの端面の構造を示す図、第３図は第１図に３け
る撮像面上の対象物画像例を示す図、第４図は本発明の
他の実施例シこおけるイメージファイバの端面構造を示
す図、第５図は　　　　　ｌ従来において細長い対象物
をＴＶカメラで撮像する際の構成を示す図、第６図は第
５図ｔこおける撮像面上の対象物画像を示す図、第７図
は従来ｆこおいて、細長い対象物をイメージファイバ光
学系で撮像する場合の構成を示す図、第８図は第７図に
おける撮像面上の対象物画像（図囚）と対応するイメー
ジファイバ中の伝送画像の１部を示す図である。 １・・・・・・対象物、１ａ・・・・・・対象物左半分
、Ｉｂ・・・・・・対象物右半分、３・・・・・・撮は
面、４・・曲対物レンズ、６・・・・・・撮像レンズ、
５０・・・・・・イメージファイバ、５０ａ、５０ｂ・
・・・・・部分ファイバ、Ｅｌ、Ｅ２・・・・・・端面
、３ａ・・・・・・対象物画像。 −１； 第３図 第４図 オ６図 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被撮像物体の画像をイメージファイバを介して入力
   したうえ、撮像手段を介して撮像する光学系において、 前記イメージファイバの被撮像物体側の端面の形状が、
   前記イメージファイバの前記撮像手段側の端面の形状と
   異なるように前記イメージファイバを構成するファイバ
   素線を組み換えてなることを特徴とするイメージファイ
   バ光学系。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の光学系において、前
   記イメージファイバの被撮像物体側の端面形状は、前記
   イメージファイバに入力される被撮像物体の画像の輪郭
   形状又は該輪郭の包絡線からなる形状に類似であり、同
   じく前記撮像手段側の端面形状は前記撮像手段の撮像面
   の形状に類似であることを特徴とするイメージファイバ
   光学系。