JPS6238081A - 撮像装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光源部から出た光を集光レンズを用いて被照
射面上の物体に照射し、この物体を走査形カメラによっ
て撮像する撮像装置に関する。

従来の技術 従来の撮像装置における照射装置は、例えば特公昭６９
−４２４０４号に示されているように、第３図のような
構成になっていた。第３図において、光源である白熱電
球１から前方へ出た光は、集光レンズ２によって集光さ
れて被照射面３へ照射される。

この場合、被照射面３における光の強さは、白熱電球１
と集光レンズ２との距離により照射径を変えることによ
って変えられる。被照射面３における光の強さが最も強
くなるのは、白熱電球１が集光レンズ２の焦点上にある
時である。このとき、白熱電球１のフィラメントの像が
集光レンズ２によって被照射面３上へ投影され、そのた
め、被照射面３以外の部分へ逃げる光は少なく効率が良
くなり、また、フィラメントが均一輝度面であれば被照
射面３上の光の分布も均一にできる。

しかし、白熱電球の発光効率は、一般に非常に悪く、そ
のため近年、白熱電球の代わシにより発光効率の良い放
電ランプを用いる場合が増加している。光源部に放電ラ
ンプを用いる場合、被照射面上の照度分布を均一にする
ためには、光源部の被照射面に対向する面上の輝度分布
を均一にする必要がある。そのため、第４図に示す光源
部が提案されている。第４図において、４〜６はそれぞ
れ線状放電ランプで、すべての放電ランプを直列に接続
するとともに、これらの放電ランプを平行にかつ近接さ
せて並べて、全体を１つの光源部７としている。これに
より、破線で示す発光面８を形成している。この光源部
７を第３図の白熱電球１０代わりに用いて、被照射面上
に、発光面８の像を投影させている。

発明が解決しようとする問題点 放電ランプにおいて発光管が透明のランプの場合、管軸
付近の輝度が高く、管端部に近ずくにつれて輝度が低く
なるため、放電ランプを平行に並べて構成した第４図の
光源部の発光面８の輝度分布は一様でなく、そのため、
この光源部７を集光レンズ２で被照射面３に投影すると
被照射面上の照度分布が不均一になっていた。

このような照射装置を走査形撮像カメラと組合せた場合
、１本の走査線上で被照射面上の照度分布が不均一な所
を走査することが考えられる。この場合１．被照射面上
の物体の反射率が一定であるとしても、照度分布が不均
一であるために、物体の輝度が場所によって異なり、カ
メラでこの物体を撮像したとき１本の走査線上でも場所
によって異なったレベルの信号が出力され、これを補償
するためには被照射面上のすべての点に対する信号レベ
ルの補正を必要とし、補正回路が複雑になるという問題
があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような従来の問題を解決するもので、走
査形撮像カメラと、複数の線状発光部を近接して平行に
並べた光源部と、前記光源部の像を被照射面に投影する
ように配置した集光レンズとを備え、前記カメラの走査
方向と、前記線状発光部の中心軸方向とが被照射面上で
一致するように配置したことを特徴とする撮像装置であ
る。

作用 本発明は」二記した構成により、被照射面上において線
状発光部の中心軸方向と撮像カメラの走査方向とが同一
方向となるため、照度が一様となる線上を撮像カメラで
走査することができ、信号レベルの補正は走査線毎でよ
く、その結果、補正回路を簡単にすることができる。

実施例 第１図は本発明の実施例における撮像装置の構成図であ
る。第１図において、９は撮像カメラ、１ｏはカメラの
レンズ、１１は撮像面、１２は被照射面、１３は集光レ
ンズである。７は第４図で示した光源部と同一の構成の
光源部で、複数の放電ランプ４，５．８が電気的に直列
に接続されており、かつ、同一平面上に平行に近接して
配置されている。第１図において、光源部７は、集光レ
ンズ１３の焦点上に集光レンズ１３と平行に配置され、
光源部７の発光面８は集光レンズ１３によって被照射面
１２上に投影される。光源部７の発光面８は、その像が
、集光レンズ１３によって被照射面１２に丁度照射され
るような大きさになるように設定されている。すなわち
、放電ランプ４゜５．６の電極間距離や太さ、放電ラン
プの本数が被照射面１２に応じて設定されている。

また、撮像カメラ９はレンズ１ｏによって、被照射面１
２上の物体を撮像面１１上に投影し、撮像するよう配置
されている。

さらに、第１図において、ａ　−ａ’は放電ランプ６の
中心軸方向を、ｂ　−ｂ’は放電ランプ５の電極間の中
火でかつ中心軸と直角の方向を、Ａ　−Ａ’はａ−ａ’
が被照射面上に投影される方向を、Ｂ　−Ｂ’はｂ　−
ｂ’が被照射面上に投影される方向を示している。また
、ｃ　−ｃ’は撮像面における走査線方向を、ｄ　−ｄ
’は撮像面におけるｃ　−ｃ’と直角な方向を示してお
り、ｃ　−ｃ’とＡ−Ａ′とが平行となるよう撮像カメ
ラ９を配置している。

以下にこのように構成した撮像装置の動作について説明
する。光源部７の発光面８からの光は集光レンズ１３に
よって被照射面１２上に投影される。このとき、放電ラ
ンプにおいては、管軸と平行な方向には一様な輝度分布
であるが、管軸と直角な方向では管端に近ずくにつれて
輝度が低下するので、このような放電ランプを投影した
被照射面上の照度分布は、第２図に示すように、放電ラ
ンプの管軸と平行なＡ　−Ａ’力方向は（ａ）のように
ほぼ一様の分布とな沙、これと直角なり　−Ｂ’力方向
は（ｂ）のように放電ランプの管中心に相当する位置に
ピークをもつ分布となる。この被照射面上の物体を撮像
カメラ９で撮像する。このとき、カメラ９の走査の方向
ｃ−ｃ’と被照射面上の放電ランプの管軸と平行なＡ　
−Ａ、’方向とを一致させるようにしているので、物体
の反射率が一定の場合、撮像カメラにおける１本の走査
線に対応した物体上の１ｉ度を一様とすることができる
。そのため、これを撮像した場合、１本の走査線上では
一定レベルの信号が得られ、補正の必要がない。また、
被照射面上の照度分布を一様にするために、光源部７を
集光レンズ１３の焦点からずらす必要がなくなり、集光
性を良くして光の利用率を高めることができる。

本実施例において、光源部７ば、レンズ１３に平行に設
置したが、多少傾いていてもよい。この場合、発光面８
が均一な輝度分布になっていなくても集光レンズ１３に
対する発光管の面積が小さくなるのでそれを補正でき、
被照射面１２上の光の分布を均一にできる。また、光源
部７は、集光レンズ１３の焦点を含む面上に配置されて
いるが、焦点面上でなくても焦点の近傍に配置されてい
れば同様の効果が得られる。その上、光源部７の像が多
少ぼかされるので被照射面１２上の照度の均一性をよく
できる。また、光源部７は、放電ランプ４，５．６を電
気的に直列に接続したが、ランプが点灯さえすれば並列
または直並列に接続してもよい。放電ランプ４，５．６
は近接して並んでさえいれば、各放電ランプは別々の電
源からエネルギを供給されるものであってもよい。また
、放電ランプには、近接導体や＋−Ｖガ線が巻かれてい
てもよい。放電ランプ４，５．６は、蛍光ランプやＨよ
りランプなどの放電ランプでもよいし、キセノンフラッ
シュランプなどの閃光ランプでもよく、さらには、線状
の発光部を有するものであれば他のランプでもよい。放
電ランプは、可視光を放射するものでなくても紫外や赤
外の光を放射するものであってもよい。この場合、例え
ば被照射面１２を赤外線で照射するために集光レンズ１
３と光源部７との間に可視光を遮断するフィルりを設け
るなどしても良いことはいうまでもない。また、光源部
７の後方に反射鏡を設置し、後方に向かう光をランプお
よび集光レンズの方へ反射するようにしてもよい。撮像
カメラは、走査形のものｆ６れば、ビジコンや１ランビ
コンのような撮像管を用いたものでも、ＣＯＤイメージ
センサのような固体撮像素子を用いたものでもよい。

発明の効果 以上のように、本発明の撮像装置は、撮像カメラと照射
装置を特定の位置関係にすることによって、被照射面上
の照度が一様となる線上を撮像カメラで走査することが
でき、信号レベルの補正は走査毎でよく、その結果、補
正回路を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図はその被照射
面上の照度分布を示す図、第３図は従来の照射装置の構
成図、第４図は従来の照射装置に用いる光源部を示す。 ４．５．６・・・・・・放電ランプ、７・・・・・・光
源部、２゜１３・・・・・・集光レンズ、３，１２・・
・・・・被照射面、９・・・・・・撮像カメラ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ＡＡ′ Ｂａ／ 第　３　図 第　４　区 Ｉ光源部 πＱ乙フン７゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 走査形撮像カメラと、複数の線状発光部を近接して平行
   に並べた光源部と、前記光源部の像を被照射面に投影す
   るように配置した集光レンズとを備え、前記カメラの走
   査方向と、前記線状発光部の中心軸方向とが被照射面上
   で一致するように配置したことを特徴とする撮像装置。