JPH09139806A - 画像情報読み取り装置 - Google Patents

画像情報読み取り装置

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JPH09139806A
JPH09139806A JP7322360A JP32236095A JPH09139806A JP H09139806 A JPH09139806 A JP H09139806A JP 7322360 A JP7322360 A JP 7322360A JP 32236095 A JP32236095 A JP 32236095A JP H09139806 A JPH09139806 A JP H09139806A
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JP
Japan
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mirror
image
optical fiber
fiber array
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Pending
Application number
JP7322360A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouji Tsumanuma
孝司 妻沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP7322360A priority Critical patent/JPH09139806A/ja
Publication of JPH09139806A publication Critical patent/JPH09139806A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子機器の動作が不能な環境下で非常に解像
度の高い画像情報を比較的広い領域で比較的高速に読み
取る。 【解決手段】 対象物10の表面の画像を対物レンズ1
1により光ファイバアレイ12の先端に結像させるとと
もに、その光学系に回転ミラー14を挿入して画像読み
取り領域を移動させ、このミラー14を回転させる往復
回転駆動装置16および光ファイバアレイ12の後端に
光学的に結合されたCCDラインセンサ13を制御装置
21で制御することにより、ミラー14の回転に同期し
てCCDラインセンサ13から画像信号を読み出し、A
/D変換器23でデジタルデータに変換した上でフレー
ムメモリ24に蓄積する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高精細な画像情
報を読み取るための、悪環境下で使用されるのに好適な
画像情報読み取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】装置や物体の表面の非常に細かい異常
(表面の傷、クラック、異物の付着等)の有無を精密検
査する場合、人間の目で直接観察することは不可能であ
るため、高解像度CCDカメラやラインセンサを用いた
スキャナー装置が使用されている。また、イメージファ
イバを用いたファイバスコープなどが使用されることも
ある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CCD
カメラやスキャナー装置などの電子的な画像情報読み取
り装置は、高温度の環境下あるいは高放射線雰囲気の環
境下では、破損するため、使用不可能である。イメージ
ファイバを用いたファイバスコープなどは、画素数に限
界がある(通常3万画素程度)ため、このような非常に
解像度の高い画像情報を得ることはできない。
【0004】この発明は、上記に鑑み、高温度の環境下
あるいは高放射線雰囲気の環境下等、電子機器の動作が
不能な環境下で非常に解像度の高い画像情報を比較的高
速に読み取ることができる、画像情報読み取り装置を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による画像情報読み取り装置においては、
多数の光ファイバが両端において1列に配列されその位
置関係が両端で相互に対応している光ファイバアレイ
と、該光ファイバアレイの一端に対象画像を結像させる
光学系と、該光学系中に挿入された往復回転ミラーと、
上記光ファイバアレイの他端から出射される各光ファイ
バごとの光信号を電気信号に変換する光電変換器と、上
記のミラーの回転に同期して上記光電変換器からの電気
信号の読み出しタイミングを制御する制御装置とが備え
られることが特徴となっている。
【0006】一端から入力された画像の光信号は光ファ
イバアレイによって伝送され、他端に配置された光電変
換器によって電気信号に変換されるため、温度や放射線
などに敏感な光電変換器は高温度あるいは高放射線雰囲
気などの悪環境下に置かずに、悪環境下には光ファイバ
アレイの先端部分と光学系と往復回転ミラーのみを置く
だけで済む。そしてこれらは悪環境に耐え得るものであ
るから、悪環境の下で画像を読み取ることが可能とな
る。さらに、読み取る画像の解像度は、光ファイバアレ
イの先端における光ファイバの配列密度と、光学系の拡
大率と、光電変換器からの電気信号の読み出しタイミン
グの間隔(往復回転ミラーの回転角度に対応)とに依存
しているため、この解像度をきわめて高くすることも非
常に容易である。回転ミラーでスキャニングするため、
ある程度広い領域をスキャニングでき、回転ミラーの回
転を速くすることも容易であるから、比較的広い領域に
ついての比較的高いフレームレートでの動画情報を得る
ことができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。図1におい
て、光ファイバアレイ12は、多数の光ファイバを1列
に並べてテープ状に形成したもので、その一端には対物
レンズ11が、他端には接眼レンズ(リレーレンズ)1
5がそれぞれ配置される。この光ファイバアレイ12の
先端の対物レンズ11との間にはミラー14が往復回転
自在に配置される。そしてこのミラー14は磁石とコイ
ルとからなる往復回転駆動装置(ガルバノスキャナ)1
6により高速に(たとえば50〜60Hzで)往復回転
駆動されるようになっている。
【0008】対物レンズ11は対象物10の表面に接近
して配置されており、その表面の画像がミラー14の反
射によって光ファイバアレイ12の先端に結像するよう
にされる。このミラー14の回転により、結像領域が対
象物10の表面上を(この図では左右方向に)移動し、
これにより対象物10の表面のスキャニングが行なわれ
ることになる。対象物10の表面が暗くて照明が必要な
場合は、照明光を送る別の光ファイバ(図示しない)を
この光ファイバアレイ12に沿って配置し、そのスキャ
ニングする部分に照明光が照射されるようにする。
【0009】光ファイバアレイ12の他端にはCCDラ
インセンサ13が配置され、接眼レンズ15を介してこ
の他端と光学的に結合させられる。CCDラインセンサ
13は光ファイバアレイ12の各ファイバに対応して光
検出セルを有しており、光ファイバアレイ12のファイ
バ数に対応する数の画素の映像信号が得られる。すなわ
ち、各光検出セルから光ファイバアレイ12のファイバ
の各々の出射光が検出されるが、CCDラインセンサ1
3の読み出しは一端から他端へと時間的に順次行なわれ
るため、この映像信号は光ファイバアレイ12の先端で
のファイバの配列に対応する1列の各画素の信号が時間
的に並べられたものとなる。このCCDラインセンサ1
3の読み出し走査は、ミラー14の回転に同期させられ
る。すなわち、CCDラインセンサ13は制御装置21
により制御されており、この制御装置21は往復回転駆
動装置16をも制御している。制御装置21が往復回転
駆動装置16を制御してミラー14を微小角度ずつステ
ップ的に回転させるとき、そのミラー14の微小角度ず
つのステップ的な回転に同期してCCDラインセンサ1
3の読み出し走査がなされる。これにより、対象物10
の表面の(図では左右方向の)ある位置での細長い領域
の画像を表わす1列の画素の映像信号が得られた後、ミ
ラー14の微小角度の回転が行なわれ、つぎの位置での
細長い領域の画像を表わす1列の画素の映像信号が得ら
れるというようにして、スキャニングおよびCCDライ
ンセンサ13からの映像信号(ラスタ信号)出力がなさ
れていく。
【0010】この映像信号は映像増幅器22を経てA/
D変換器23に送られる。このA/D変換器23は制御
装置21により制御され、そのサンプリングタイミング
がCCDラインセンサ13の読み出しに同期させられ、
上記のように1列ごとに送られてくる映像信号における
光ファイバアレイ12の各ファイバに対応した各画素の
信号がそれぞれデジタルデータに変換され、制御装置2
1により指定されたフレームメモリ24の各アドレスに
格納される。
【0011】こうしてミラー14のある角度範囲内での
1方向の回転が終了すると、対象物10の表面の所定の
範囲についてのスキャニングが終了し、その範囲の表面
の画像を表わす1フレームの画像データがフレームメモ
リ24において完成する。この画像データが制御装置2
1の制御のもとに読み出されてD/A変換器25に送ら
れてアナログの映像信号に変換され、その後画像モニタ
ー装置26に送られる。したがって、ミラー14の回転
によりスキャニングした範囲の対象物10の表面画像が
画像モニター装置26により表示される。
【0012】この表示画像の画素数は、光ファイバアレ
イ12におけるファイバの配列数(およびこれに対応す
るCCDラインセンサ13の光検出セルの配列数)と、
ミラー14の回転ステップ数とに依存しており、またそ
の各画素の大きさは、光ファイバアレイ12の先端にお
けるファイバの配列密度(ピッチ)および対物レンズ1
1の拡大率と、ミラー14のステップ的な回転角度とに
依存していることから、非常に高い解像度の画像を得る
ことが可能である。さらに、ミラー14は軽量にできる
ので、かなり速いスキャニングが可能であり、50〜6
0Hz程度のフレームレートとすることも容易である。
これにより対象物10の表面が時間的に変化している場
合にその変化の様子を表わす動画を得ることができる。
スキャニングする範囲はミラー14の往復回転角度と対
物レンズ11の拡大率で決まるので、かなり広い領域を
スキャニングすることができる。
【0013】しかも、光ファイバアレイ12によって各
画素の信号を光信号として伝送するので、この光ファイ
バアレイ12をある程度長くすることにより、温度や放
射線などに敏感なCCDラインセンサ13などの半導体
装置を、高温雰囲気あるいは高放射線雰囲気などの悪環
境から離れた場所に置くことができ、悪環境下にはミラ
ー14や往復回転駆動装置16などを置くだけで済む。
このことから、悪環境下に置かれた対象物10の表面の
画像情報を安定して読み取ることが可能となる。
【0014】そのため、ここで説明した画像情報読み取
り装置によれば、画像モニター装置26の画面に高精細
画像として表示された対象物10の表面画像を人間の目
で観察することにより、対象物(装置や物体)10が高
温雰囲気あるいは高放射線雰囲気などの悪環境下に置か
れている場合に、その装置や物体の表面の非常に細かい
異常、つまり表面の傷、クラック、異物の付着の有無な
どを精密検査することや表面の非常に細かい時間的な変
化を観察することが容易である。
【0015】なお、ミラー14を回転させる機構は、上
記以外に種々に構成できることはもちろんである。ミラ
ー14はステップ的に回転させるのでなく、ある角度範
囲内で連続的に回転させ、その連続回転時間中に制御装
置21からCCDラインセンサ13に所定個数の信号読
み出し指令を順次与えるよう構成することもできる。こ
の場合、信号読み出し指令の時間的な間隔がミラー14
の角度つまり対象物10の表面のスキャニング間隔に対
応し、信号読み出し指令の個数が対象物10の表面のス
キャニング方向(左右方向)の画素数に対応することに
なる。また、光ファイバアレイ12は、両端部分におい
て多数の光ファイバが1列に配列されていて、その配列
関係が両端で対応しているものであれば、上記のような
テープ状のものに限らない。光ファイバアレイ12によ
って伝送されてきた光信号を電気信号に変換するライン
センサはCCDラインセンサ13以外の他のラインセン
サを用いることができる。さらに、上記の例では、フレ
ームメモリ24に画像データを蓄積して1フレームの画
像を形成しているが、フレームメモリ24を用いずに画
素信号を直接紙などにプリントして画像を作る構成など
を採用することも可能である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像情
報読み取り装置によれば、通常の半導体装置が安定に動
作できないような高温度あるいは高放射線の雰囲気など
の悪環境下でも、非常に解像度の高い画像情報を安定・
高速に読み取ることができて、ある程度広い領域につい
ての高精細画像を高いフレームレートで得ることが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態にかかる画像情報読み取
り装置のブロック図。
【符号の説明】
10 対象物 11 対物レンズ 12 光ファイバアレイ 13 CCDラインセンサ 14 回転ミラー 15 接眼レンズ 16 往復回転駆動装置 21 制御装置 22 映像増幅器 23 A/D変換器 24 フレームメモリ 25 D/A変換器 26 画像モニター装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多数の光ファイバが両端において1列に
    配列されその位置関係が両端で相互に対応している光フ
    ァイバアレイと、該光ファイバアレイの一端に対象画像
    を結像させる光学系と、該光学系中に挿入された往復回
    転ミラーと、上記光ファイバアレイの他端から出射され
    る各光ファイバごとの光信号を電気信号に変換する光電
    変換器と、上記のミラーの回転に同期して上記光電変換
    器からの電気信号の読み出しタイミングを制御する制御
    装置とを備えることを特徴とする画像情報読み取り装
    置。
JP7322360A 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置 Pending JPH09139806A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7322360A JPH09139806A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP7322360A JPH09139806A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

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JPH09139806A true JPH09139806A (ja) 1997-05-27

Family

ID=18142778

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7322360A Pending JPH09139806A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 画像情報読み取り装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001177705A (ja) * 1999-12-16 2001-06-29 Nec Corp 画像入力方法及び入力装置
JP2002028764A (ja) * 2000-07-13 2002-01-29 Tokai Carbon Co Ltd 鉄鋼の連続鋳造におけるブレークアウト監視方法および装置
WO2012086142A1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-28 株式会社 日立ハイテクノロジーズ 検査装置
JP2018179786A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 新日鐵住金株式会社 撮像装置および検査システム

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Effective date: 20040413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040614

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041208