JPH0631275U

JPH0631275U - 撮像装置

Info

Publication number: JPH0631275U
Application number: JP11282391U
Authority: JP
Inventors: 一雄東浦; 秀幸近藤; 賀津久東
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ズーム機能やオートフォーカス機能を設ける
ことなく撮像可能にすると共に、耐久性を高める。【構成】各々高さの異なる複数個のワーク２の表面に
文字列等のパターン３が設けられ、このパターン３を撮
像手段５により撮像する撮像装置において、この撮像手
段５は被写界深度中にパターン３の高さ変化による撮像
距離Ｓの変化分を吸収する光学系を設ける。【効果】各々高さの異なる複数個のワークを撮像して
も、各ワークに対してその都度表面に設けた文字列等の
パターンをフォーカシングすることなく撮像することが
できる。また、撮像手段の光学系は固定構造であるか
ら、ズーム機能やオートフォーカス機能を設ける必要が
なく、機械的駆動部分を設ける必要がないので、耐久性
に対する問題が解消される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ワークの表面に設けられたパターンを撮像する光学系を有する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、ベルトコンベアにより搬送される段ボール箱等のワークの表面に設けられたパターンを撮像手段によって撮像し、このパターン画像を画像処理装置によって種別等を識別するシステムが実用に供されている。

【０００３】かかるシステムにおいて、段ボール箱等のワークの表面には、予め物品の種別或いは仕向け先等を表すコードを示す文字列のパターンを記載したシールが貼付され、ベルトコンベアで搬送される。このシール面のパターンは光学系を有する例えばＣＣＤカメラからなる撮像手段によって撮像される。撮像によって得られた画像信号は画像処理装置に入力し、上記パターンが読み取られてワークの識別を表す信号を出力するようにしている。

【０００４】上記段ボール等のワークは、その大きさや高さが各々異なる場合があり、ワークによって撮像手段との距離に変化が生ずる。撮像手段としては、例えば実開昭６２−１５９１１０号に開示されるようなズーム機能やオートフォーカス機能が設けられ、ワークとの高さの変化に応じて上記機能を駆動させていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

以上のような撮像装置においては、撮像手段にワークの高さの変化に応じ、その都度ズーム機能やオートフォーカス機能を駆動する必要があるため、特に機械的駆動機構が故障が発生したり誤動作が生じたりして耐久性に問題があった。また、撮像手段にズーム機能やオートフォーカス機能を設けることは、必然的に高価になる問題点も有していた。

【０００６】本考案は、このような問題点を解消するためになされたもので、ズーム機能やオートフォーカス機能を設けることなく撮像可能にすると共に、耐久性を高めることのできる撮像装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、各々高さの異なる複数個のワークの表面に文字列等のパターンが設けられ、このパターンを撮像手段により撮像する撮像装置において、この撮像手段は被写界深度中に前記パターンの高さ変化による撮像距離の変化分を吸収する光学系が設けられている。

【０００８】

【作用】

撮像装置の光学系を、被写界深度中にパターンの高さ変化による撮像距離の変化分を吸収すると、各々高さの異なる複数個のワークであっても、各ワークに対してその都度表面に設けた文字列等のパターンをフォーカシングすることなく撮像される。従って、ズーム機能やオートフォーカス機能を設ける必要がないことから機械的駆動部分も設ける必要がなくなる。このため、撮像手段の光学系は固定構造であるから耐久性に対する問題が解消される。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案にかかる撮像装置の実施例について図面により説明する。図１は本考案による撮像装置の基本構成を示す説明図である。図１において、ベルトコンベア１には、段ボール箱等の複数個のワーク２が載置されて搬送される。ワーク２は種々の大きさであり、高さが各々異なるものが存在している。そして、ワーク２の表面には、図４に示すような文字列のパターン３を記載したシール４が貼付されている。上記パターン３はワーク２の種別或いは仕向け先等をコードによって表示している。

【００１０】かかるワーク２のパターン３は、固定構造の光学系を有する例えばＣＣＤカメラからなる撮像手段５によって撮像される。撮像されたパターン３の映像信号は画像処理装置６に入力され、パターン３を画像処理回路によって読み取り、各々の種別に応じた出力信号を送出する。

【００１１】その後、撮像手段５はベルトコンベア１によって搬送された次のワーク２ａに貼付したパターンを撮像する。このとき、始めのワーク２に対して次のワーク２ａは高さが低く、両者間の高さが変化しているが、上記固定構造の光学系は、被写界深度中にパターン３の高さ変化による撮像距離の変化分を吸収するように構成されている。

【００１２】即ち、ワーク２側の高さ変化による被写界深度ｕと、撮像手段５の光学系側の深度である焦点深度ｖには、撮像物体と光学系の像の大きさの比を表す撮像倍率をｍとしたとき、ｖ／ｕ＝ｍ² なる関係式があり、撮像するパターン３が高さ変化に影響されないようにするためには、撮像倍率ｍをある程度小さくする必要があり、これによって撮像距離の変化分を吸収することができる。ここで、焦点深度ｖは、ｖ＝２×Ｆ_NO×δ（但し、Ｆ_NOは光学系のレンズのＦナンバー、δは例えばＣＣＤカメラの分解能である最小錯乱円である）の関係式によって決定される。さらに、被写界深度ｕはワーク２の高さ変化分であり、通常の場合は１メートルに設定される。

【００１３】また、撮像距離Ｓとその変化量ΔＳ（被写界深度ｕと等しい）は、撮像倍率の変化分ｋとの間に、ｋ＝ΔＳ／Ｓなる関係式があり、従って、撮像距離の変化分を吸収するためには、ある程度長い撮像距離Ｓが必要となる。つまり、上記被写界深度ｕを１メートルに設定した場合は、通常撮像距離Ｓを５メートル以上に設定される。

【００１４】一般に上記撮像手段５は屋内に設置されるが、撮像距離Ｓを長くしたときは天井等の障害物が存在し、一直線上に撮像手段５を設置することが困難な場合が多々ある。このような場合には、図２に示すように、複数個の鏡等からなる光反射部材Ｍ１，Ｍ２を設置して高さ方向を短小化する手段を講ずることが望ましい。また、高さ方向に加えて横方向も短小化する場合には、図３のように、反射部材Ｍ１乃至Ｍ３を多数個用いることにより、撮像距離Ｓを長くすることができる。

【００１５】尚、上述の実施例は一例を示すもので、ワーク２としては段ボール箱のみならず他の物品であってもよく、また、撮像手段５としては一般に周知のビデオカメラでもよい。さらに、撮像手段５を移動させる等ワーク２と相対的に変位させる構成にする等、本考案を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【００１６】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の撮像装置は、光学系を被写界深度中にパターンの高さ変化による撮像距離の変化分を吸収するように設定したので、各々高さの異なる複数個のワークを撮像しても、各ワークに対してその都度表面に設けた文字列等のパターンをフォーカシングすることなく撮像することができる。また、撮像手段の光学系は固定構造であるから、ズーム機能やオートフォーカス機能を設ける必要がなく、機械的駆動部分を設ける必要がないので、耐久性に対する問題が解消される。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる撮像装置の基本構成を示す説明
図である。

【図２】同撮像装置の第１の応用例を示す説明図であ
る。

【図３】同撮像装置の第２の応用例を示す説明図であ
る。

【図４】同撮像装置におけるパターンを示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ベルトコンベア２ワーク３パターン５撮像手段６画像処理装置Ｓ撮像距離

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】各々高さの異なる複数個のワークの表面
に文字列等のパターンが設けられ、このパターンを撮像
手段により撮像する撮像装置において、この撮像手段は
被写界深度中に前記パターンの高さ変化による撮像距離
の変化分を吸収する光学系が設けられてなる撮像装置。