特許 7185970 検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-30

(45)【発行日】2022-12-08

(54)【発明の名称】検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/90 20060101AFI20221201BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

G01N21/90 C

G01N21/84 E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022093359

(22)【出願日】2022-06-08

【審査請求日】2022-10-01

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】300074101

【氏名又は名称】株式会社レイマック

(74)【代理人】

【識別番号】100121337

【弁理士】

【氏名又は名称】藤河 恒生

(72)【発明者】

【氏名】林 祐平

(72)【発明者】

【氏名】光藤 淳

【審査官】小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２６７４５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－３５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２３３１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００ － Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００ － Ｇ０１Ｂ １１／３０

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ － Ｈ０４Ｎ ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数個の発光素子を有し該複数個の発光素子から光を放射して検査対象である物品を照明する照明器と、
前記複数個の発光素子をＮ個（Ｎは２以上の自然数）のエリアに分けて該Ｎ個のエリア各々の照明期間に順次電流を供給して光を放射させる照明コントローラと、
前記照明期間と同期する撮影期間で前記物品を順次撮影するカメラと、
検査システム制御装置と、
前記カメラから前記照明コントローラに又は前記照明コントローラから前記カメラにＤＣの電力を供給する第１配線ケーブルと、
前記検査システム制御装置から前記カメラに又は前記検査システム制御装置から前記照明コントローラにＤＣの電力を供給する第２配線ケーブルと、
を備え、
前記カメラが撮影したＮ個の画像は、前記検査システム制御装置の中で又は該カメラの中で、画像間演算により又は画像間演算と画素間演算により１個の検査画像が再構成される検査システム。

【請求項2】

請求項１に記載の検査システムにおいて、
前記画像間演算は、画素ごとに、Ｎ個のうちから１個の前記画像の輝度が選択される演算、又は、Ｎ個のうちから複数個の前記画像の輝度が選択されて加算される演算、又は、Ｎ個のうちから複数個の前記画像の輝度が選択されて平均化される演算である検査システム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、
前記第１配線ケーブルは、前記カメラから前記照明コントローラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記照明期間を制御する信号を伝送し、
前記第２配線ケーブルは、前記検査システム制御装置から前記カメラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記撮影期間を制御する信号を伝送する検査システム。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、
前記第１配線ケーブルは、前記照明コントローラから前記カメラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記撮影期間を制御する信号を伝送し、
前記第２配線ケーブルは、前記検査システム制御装置から前記照明コントローラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記照明期間を制御する信号を伝送する検査システム。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、
前記照明器は、赤色、緑色、青色の発光素子を前記Ｎ個のエリア毎に有しており、
前記照明コントローラは、赤色、緑色、青色のうちの第１色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色以外の第２色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色及び第２色以外の第３色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させる検査システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品に光を照射しそれをカメラで撮影することにより物品を検査する検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、工場の生産ラインで生産された物品（製品）を検査ラインで検査するとき、欠陥や異物付着などの見落としがないように、照明器により物品を照明してカメラで撮影することが行われている。照明器は、照明コントローラから電流の供給を受けることにより光を放射して物品を照明する。カメラは、検査システム全体を制御する検査システム制御装置により撮影期間が制御され、その検査システム制御装置に撮影した画像を送る。照明器における照明期間は、撮影期間と同期するように、照明器コントローラがカメラにより制御されたり検査システム制御装置により制御されたりする。

【0003】

ここで、照明コントローラは、物品を照明するのに必要な大きな電流を照明器に供給するので、一般的に、例えば特許文献１に示すように、ＡＣコンセントからＡＣ電源配線ケーブルを介して必要な電力が供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１８１５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、検査システムにおいて照明コントローラのためにＡＣ電源配線ケーブルが設けられると、他の配線ケーブル（検査システム制御装置とカメラの間及びカメラ（又は検査システム制御装置）と照明コントローラの間の配線ケーブル）も有り、配線が煩雑であり、また、そのため誤配線などが起こり易い。

【0006】

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、配線を簡素化できる検査システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の検査システムは、複数個の発光素子を有し該複数個の発光素子から光を放射して検査対象である物品を照明する照明器と、前記複数個の発光素子をＮ個（Ｎは２以上の自然数）のエリアに分けて該Ｎ個のエリア各々の照明期間に順次電流を供給して光を放射させる照明コントローラと、前記照明期間と同期する撮影期間で前記物品を順次撮影するカメラと、検査システム制御装置と、前記カメラから前記照明コントローラに又は前記照明コントローラから前記カメラにＤＣの電力を供給する第１配線ケーブルと、前記検査システム制御装置から前記カメラに又は前記検査システム制御装置から前記照明コントローラにＤＣの電力を供給する第２配線ケーブルと、を備え、前記カメラが撮影したＮ個の画像は、前記検査システム制御装置の中で又は該カメラの中で、画像間演算により又は画像間演算と画素間演算により１個の検査画像が再構成される。

【0008】

請求項２に記載の検査システムは、請求項１に記載の検査システムにおいて、前記画像間演算は、画素ごとに、Ｎ個のうちから１個の前記画像の輝度が選択される演算、又は、Ｎ個のうちから複数個の前記画像の輝度が選択されて加算される演算、又は、Ｎ個のうちから複数個の前記画像の輝度が選択されて平均化される演算である。

【0009】

請求項３に記載の検査システムは、請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、前記第１配線ケーブルは、前記カメラから前記照明コントローラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記照明期間を制御する信号を伝送し、前記第２配線ケーブルは、前記検査システム制御装置から前記カメラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記撮影期間を制御する信号を伝送する。

【0010】

請求項４に記載の検査システムは、請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、前記第１配線ケーブルは、前記照明コントローラから前記カメラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記撮影期間を制御する信号を伝送し、前記第２配線ケーブルは、前記検査システム制御装置から前記照明コントローラに、前記ＤＣの電力を供給するとともに前記照明期間を制御する信号を伝送する。

【0011】

請求項５に記載の検査システムは、請求項１又は２に記載の検査システムにおいて、前記照明器は、赤色、緑色、青色の発光素子を前記Ｎ個のエリア毎に有しており、前記照明コントローラは、赤色、緑色、青色のうちの第１色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色以外の第２色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色及び第２色以外の第３色の前記発光素子に対して前記Ｎ個のエリア各々の前記照明期間に順次電流を供給して光を放射させる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の検査システムによれば、配線を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る検査システムを示す概略外観図である。

【図2】同上の検査システムの照明器の例を示す正面図である。

【図3】同上の検査システムの照明器の例を示す回路図である。

【図4】同上の検査システムの照明及び撮像のタイミングを簡略化して示す波形図である。

【図5】同上の検査システムの照明コントローラの例を示すブロック図である。

【図6A】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１番目の画像を示す写真である。

【図6B】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち２番目の画像を示す写真である。

【図6C】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち３番目の画像を示す写真である。

【図6D】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち４番目の画像を示す写真である。

【図6E】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち５番目の画像を示す写真である。

【図6F】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち６番目の画像を示す写真である。

【図6G】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち７番目の画像を示す写真である。

【図6H】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち８番目の画像を示す写真である。

【図6I】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち９番目の画像を示す写真である。

【図6J】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１０番目の画像を示す写真である。

【図6K】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１１番目の画像を示す写真である。

【図6L】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１２番目の画像を示す写真である。

【図6M】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１３番目の画像を示す写真である。

【図6N】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１４番目の画像を示す写真である。

【図6O】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１５番目の画像を示す写真である。

【図6P】同上の検査システムのカメラが撮影した画像の例であって、１６個の画像のうち１６番目の画像を示す写真である。

【図7】同上の検査システムのカメラの例を示すブロック図である。

【図8A】同上の検査システムの検査画像の例であって、画素ごとに１個の画像の輝度が選択されたものである。

【図8B】同上の検査システムの検査画像の例であって、画素ごとに全て（１６個）の画像の輝度が選択されて加算されたものである。

【図8C】同上の検査システムの検査画像の例であって、画素ごとに全て（１６個）の画像の輝度が選択されて平均化されたものである。

【図9】同上の検査システムの検査システム制御装置の例を示すブロック図である。

【図10】本発明の実施形態に係る他の検査システムを示す概略外観図である。

【図11】同上の他の検査システムの照明コントローラの例を示すブロック図である。

【図12】同上の他の検査システムのカメラの例を示すブロック図である。

【図13】同上の他の検査システムの検査システム制御装置の例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る検査システム１は、図１に示すように、照明器２と照明コントローラ３とカメラ４と検査システム制御装置５と第１配線ケーブル６と第２配線ケーブル７とを備えている。なお、図１においては、照明器２により物品Ｍを照明してカメラ４で撮影する状態を示している。図１においては、物品Ｍとしてコーヒーのボトルを例示しており、照明器２は物品Ｍの奥側に配置されて光を放射する面（正面）が手前に傾いており、カメラ４は物品Ｍの上側に配置されている。また、通常、検査システム制御装置５は、比較的遠くに離れている。

【0015】

照明器２は、複数個の発光素子（ＬＥＤなど）２０を有している。複数個の発光素子２０から光を放射して検査対象である物品Ｍを照明する。照明器２は、複数個の発光素子２０が面状に（縦横に）配置された面照明器やライン状に配置されたライン照明器やリング状に配置されたリング照明器などが可能である。なお、図１及び後述する図２に示す照明器２は、面照明器であり、面状に縦１２×横１６の１９２個の発光素子２０が配置されている。

【0016】

照明器２は、図２に示すようなＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎに分けて電流が供給されることで、エリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎの各々（つまり、各エリア２Ａ_J（Ｊは１～Ｎのいずれかの自然数））毎に光が放射されるようにすることができる。なお、図２においては、破線が各エリア２Ａ_Jの区切りを示し、Ｎを１６とし、各エリア２Ａ_Jの発光素子２０は縦３×横４の１２個としている。

【0017】

照明器２は、複数個の発光素子２０が並列及び／又は直列に接続されている。照明器２は、図３に示すように、各エリア２Ａ_Ｊ毎に、電流流入端子２Ｉ_Ｊと電流流出端子２Ｏ_Ｊが設けられるようにすることができる。なお、図３において、符号２１で示すものは電流制限用の抵抗である。電流流入端子２Ｉ_Ｊと電流流出端子２Ｏ_Ｊのどちらか一方は、エリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ間で共通にすることも可能である。

【0018】

照明コントローラ３は、複数個の発光素子２０をＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎに分けて各エリア２Ａ_Ｊの照明期間Ｔａに順次電流Ｉ_Ｊを供給して光を放射させる。

【0019】

照明コントローラ３は、第１配線ケーブル６によりＤＣ（直流）の電力が供給されることで動作する。照明コントローラ３では、供給されたＤＣの電力は、電圧がそのままで或いは昇圧又は降圧されて用いられる。

【0020】

また、照明期間Ｔａは、後述する撮影期間Ｔｄと同期しており、照明期間Ｔａは、第１配線ケーブル６により伝送される照明期間Ｔａを制御する信号（撮影期間Ｔｄと照明期間Ｔａの同期信号ＳＹを含む）によって制御される。（図４参照）。照明期間Ｔａは、予め設定され、例えば、５ミリ秒～２０ミリ秒とすることができる。電流の供給は、ＰＷＭのパルス電流を用いることができる。ＰＷＭの周期Ｔｂは、例えば、約８マイクロ秒とすることができる。ＰＷＭのパルス幅Ｔｃは、予め設定された調光の階調に応じた時間幅である。なお、図４においては、上記の周期Ｔｂ及びパルス幅Ｔｃは、理解し易いように、拡大して示している。

【0021】

照明コントローラ３は、その詳細な構成が特に限定されるものではないが、例えば、図５に示すように、ＣＰＵ３１、プログラム部３２、設定値記憶部３３、ワークメモリ部３４、インターフェイス部３５、設定部３６、照明器電流供給部３７を有するようにできる。照明コントローラ３では、ＣＰＵ３１によって、プログラム部３２に記憶されたプログラムに従い、ワークメモリ部３４が用いられながら各部が制御される。

【0022】

インターフェイス部３５は、第１配線ケーブル６が接続される部分である。第１配線ケーブル６は、ＤＣの電力を供給する電源線６ＤＣ、照明期間Ｔａを制御する信号の信号線６ＳＩ、接地線６ＧＮＤを有するようにすることができ、その各々が接続される端子をインターフェイス部３５に設けることができる。信号線６ＳＩは、１本又は複数本である。

【0023】

設定部３６は、設定ダイヤル３６Ｄなどで設定された上記の照明期間Ｔａやパルス幅Ｔｃなどの値を設定値記憶部３３に記憶させるようにできる。設定値記憶部３３は、不揮発性メモリなどを用いることができる。照明器電流供給部３７は、照明器２の各エリア２Ａ_Ｊの電流流入端子２Ｉ_Ｊと電流流出端子２Ｏ_Ｊのそれぞれに接続される照明器電流流出端子３７Ｏ_Ｊ、照明器電流流入端子３７Ｉ_Ｊが設けられるようにすることができる。

【0024】

なお、照明コントローラ３と照明器２は、別体にしてコネクト部材８（配線ケーブルなど）で結合されるようにしてもよいし、又は、一体化してもよい。

【0025】

次に、カメラ４を説明する。

【0026】

カメラ４は、第１配線ケーブル６を介して照明コントローラ３にＤＣの電力を供給する。ＤＣの電力は、例えば、電圧が３．３Ｖや５Ｖなどである。

【0027】

カメラ４は、それから外部に供給可能な電力は少量である。一方、照明コントローラ３は、照明器２の各エリア２Ａ_Ｊに順次（一挙にではなく）電流Ｉ_Ｊを供給することによって、必要な電力が少なくて済む。よって、カメラ４は、照明コントローラ３への必要な電力の供給が可能となっている。

【0028】

このように、照明コントローラ３は、ＡＣ電源配線ケーブルを接続せず、カメラ４からの第１配線ケーブル６を接続するだけでよいことになる。それにより、配線を簡素化することができる。

【0029】

また、カメラ４は、第１配線ケーブル６を介して照明コントローラ３に同期信号ＳＹを含む照明期間Ｔａを制御する信号を送る。

【0030】

そして、カメラ４は、照明期間Ｔａと同期する撮影期間Ｔｄで物品Ｍを順次撮影する（図４参照）。つまり、カメラ４から伝送されて来た同期信号ＳＹに同期して照明期間Ｔａに照明器２のエリア２Ａ_Ｊから光が放射され、カメラ４が撮影期間Ｔｄで撮影する。なお、図４においては、撮影をオンする信号をＰＨで示している。

【0031】

そうすると、照明が違うだけで同じ位置から同じ物品Ｍを撮影したＮ個の画像が得られる。例えば、Ｎが１６の場合、図６Ａ～図６Ｐに示すような１６個の画像が得られる。なお、図６Ａが照明器２のエリア２Ａ_１が光を放射したときの写真、図６Ｂが照明器２のエリア２Ａ_２が光を放射したときの写真、図６Ｃが照明器２のエリア２Ａ_３が光を放射したときの写真、図６Ｄが照明器２のエリア２Ａ_４が光を放射したときの写真、図６Ｅが照明器２のエリア２Ａ_５が光を放射したときの写真、図６Ｆが照明器２のエリア２Ａ_６が光を放射したときの写真、図６Ｇが照明器２のエリア２Ａ_７が光を放射したときの写真、図６Ｈが照明器２のエリア２Ａ_８が光を放射したときの写真、図６Ｉが照明器２のエリア２Ａ_９が光を放射したときの写真、図６Ｊが照明器２のエリア２Ａ_１０が光を放射したときの写真、図６Ｋが照明器２のエリア２Ａ_１１が光を放射したときの写真、図６Ｌが照明器２のエリア２Ａ_１２が光を放射したときの写真、図６Ｍが照明器２のエリア２Ａ_１３が光を放射したときの写真、図６Ｎが照明器２のエリア２Ａ_１４が光を放射したときの写真、図６Ｏが照明器２のエリア２Ａ_１５が光を放射したときの写真、図６Ｐが照明器２のエリア２Ａ_１６が光を放射したときの写真、である。

【0032】

カメラ４は、第２配線ケーブル７からＤＣ（直流）の電力が供給されることで動作する。カメラ４では、供給されたＤＣの電力は、電圧がそのままで或いは昇圧又は降圧されて用いられる。また、カメラ４は、上記のように、第１配線ケーブル６を介して照明コントローラ３にＤＣの電力を供給するが、照明コントローラ３に供給するＤＣの電力の電圧は、第２配線ケーブル７から供給されたＤＣの電力の電圧と同じであってもよいし、昇圧又は降圧されたものであってもよい。

【0033】

また、カメラ４における撮影期間Ｔｄは、第２配線ケーブル７により伝送される撮影期間Ｔｄを制御する信号によって制御される。カメラ４から照明コントローラ３に伝送される同期信号ＳＹは、撮影期間Ｔｄに同期してカメラ４内で生成されるようにしてもよいし、第２配線ケーブル７により伝送されて来るようにしてもよい。

【0034】

また、カメラ４が撮影したＮ個の画像（又は後述する１個の検査画像）は、第２配線ケーブル７を介して後に詳述する検査システム制御装置５に伝送される。

【0035】

カメラ４は、その詳細な構成が特に限定されるものではないが、例えば、図７に示すように、ＣＰＵ４１、プログラム部４２、ワークメモリ部４３、第１インターフェイス部４４、第２インターフェイス部４５、撮像部４６を有するようにできる。カメラ４では、ＣＰＵ４１によって、プログラム部４２に記憶されたプログラムに従い、ワークメモリ部４３が用いられながら各部が制御される。

【0036】

第１インターフェイス部４４は、第１配線ケーブル６の上記の電源線６ＤＣ、照明期間Ｔａを制御する信号の信号線６ＳＩ、接地線６ＧＮＤの各々が接続される端子を設けることができる。

【0037】

第２インターフェイス部４５は、第２配線ケーブル７が接続される部分である。第２配線ケーブル７は、ＤＣの電力を供給する電源線７ＤＣ、撮影期間Ｔｄを制御する信号や画像などを伝送する信号線７ＳＩ、接地線７ＧＮＤを有するようにすることができ、その各々が接続される端子を第２インターフェイス部４５に設けることができる。信号線７ＳＩは、通常、複数本である。

【0038】

撮像部４６は、撮像機構４６Ｍにより上記の撮影期間Ｔｄで撮影する。図６Ａ～図６Ｐに示したようにモノクロで撮像することができる。

【0039】

次に、検査システム制御装置５を説明する。検査システム制御装置５の中では、Ｎ個の画像は、画像間演算により又は画像間演算と画素間演算により１個の検査画像が再構成される。検査画像は、検査システム１を用いる検査者が見る画像である。なお、画像間演算とは、複数個の画像の間での演算を言い、画素間演算とは、画像を形成している隣接画素の間での演算を言う。

【0040】

画像間演算は、具体例としては、画素ごとにＮ個のうちから１個の画像の輝度が選択される演算とすることができる。例えば、Ｎが１６の場合、各画素において輝度がＫ番目（Ｋは１～１６のいずれかの自然数）に高い輝度が選択されるようにできる。そうすると、照明器２のＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎで一挙に光が放射されて得られた画像と同等な図８Ａに示すような１個の検査画像が再構成される。なお、Ｋをどの数にするかによって、様々な検査画像が取得可能である。図８Ａにおいては、Ｋは８としている。

【0041】

また、画像間演算は、具体例としては、画素ごとにＮ個のうちから複数個の画像の輝度が選択されて加算される演算とすることもできる。例えば、Ｎが１６の場合、各画素において輝度がＫ番目（Ｋは１～１６のいずれかの自然数）に高い輝度からＬ番目（ＬはＫよりも大きい２～１６のいずれかの自然数）に高い輝度が選択されて加算されるようにできる。そのようにしても、照明器２のＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎで一挙に光が放射されて得られた画像と同等な１個の検査画像が再構成される。なお、Ｋ及びＬをどの数にするかによって、様々な検査画像が取得可能である。

【0042】

例えば、Ｋを１、Ｌを１６にして各画素において全て（１６個）の画像の輝度が選択されて加算されるようにすると、図８Ｂに示すような１個の検査画像が再構成される。

【0043】

また、画像間演算は、具体例としては、画素ごとにＮ個のうちから複数個の画像の輝度が選択されて平均化される演算とすることもできる。例えば、Ｎが１６の場合、各画素において輝度がＫ番目（Ｋは１～１６のいずれかの自然数）に高い輝度からＬ番目（ＬはＫよりも大きい２～１６のいずれかの自然数）に高い輝度が選択されて平均化されるようにできる。そのようにしても、照明器２のＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎで一挙に光が放射されて得られた画像と同等な１個の検査画像が再構成される。なお、Ｋ及びＬをどの数にするかによって、様々な検査画像が取得可能である。

【0044】

例えば、Ｋを１、Ｌを１６にして各画素において全て（１６個）の画像の輝度が選択されて平均化されるようにすると、図８Ｃに示すような１個の検査画像が再構成される。

【0045】

画像間演算の上記の具体例は、更に様々な画素間演算を組み合わせることで１個の検査画像を再構成することも可能である。

【0046】

なお、上記の検査画像の再構成は、検査システム制御装置５の中ではなく、カメラ４の中で行うことも可能である。また、検査システム制御装置５は、表示装置に検査画像を送ったり検査システム１外のシステムとデータをやり取りしたりするなど様々な処理が可能である。

【0047】

検査システム制御装置５は、その詳細な構成が特に限定されるものではないが、例えば、図９に示すように、ＣＰＵ５１、プログラム部５２、ワークメモリ部５３、インターフェイス部５４、電源部５５を有するようにできる。検査システム制御装置５では、ＣＰＵ５１によって、プログラム部５２に記憶されたプログラムに従い、ワークメモリ部５３が用いられながらインターフェイス部５４等が制御される。プログラム部５２には、検査画像の再構成のプログラムが含まれる。

【0048】

インターフェイス部５４は、第２配線ケーブル７の上記の電源線７ＤＣ、信号線７ＳＩ、接地線７ＧＮＤの各々が接続される端子を設けることができる。

【0049】

電源部５５は、ＡＣ電源配線ケーブル９が接続され、ＡＣ電源から検査システム制御装置５用のＤＣ電源が生成されて検査システム制御装置５内の各部に供給される。

【0050】

次に、本発明の実施形態に係る他の検査システム１’について説明する。この検査システム１’は、図１０に示すように、照明器２と照明コントローラ３’とカメラ４’と検査システム制御装置５’と第１配線ケーブル６’と第２配線ケーブル７’とを備えている。照明器２は、上記と同様のものである。照明コントローラ３’とカメラ４’と検査システム制御装置５’と第１配線ケーブル６’と第２配線ケーブル７’はそれぞれ、上記の照明コントローラ３とカメラ４と検査システム制御装置５と第１配線ケーブル６と第２配線ケーブル７に対応するものであるが、検査システム１’は、外観的には、第２配線ケーブル７’の配線の仕方が検査システム１における第２配線ケーブル７の配線の仕方とは異なる。そのため、照明コントローラ３’とカメラ４’と検査システム制御装置５’と第１配線ケーブル６’と第２配線ケーブル７’はそれぞれ、以下の点で、照明コントローラ３とカメラ４と検査システム制御装置５と第１配線ケーブル６と第２配線ケーブル７と異なる。

【0051】

照明コントローラ３’は、第２配線ケーブル７’によりＤＣ（直流）の電力が供給されることで動作し、第２配線ケーブル７’により伝送される照明期間Ｔａを制御する信号によって制御される。また、照明コントローラ３’は、第１配線ケーブル６’を介してカメラ４’に同期信号ＳＹを含む撮影期間Ｔｄを制御する信号を送る。この同期信号ＳＹは、照明期間Ｔａに同期して照明コントローラ３’内で生成されるようにしてもよいし、第２配線ケーブル７’により伝送されて来るようにしてもよい。また、照明コントローラ３’は、カメラ４’が撮影したＮ個の画像（又は１個の検査画像）を第１配線ケーブル６’を介して受け取り、第２配線ケーブル７’を介して検査システム制御装置５’に伝送する。

【0052】

このように、照明コントローラ３’は、照明器２の各エリア２Ａ_Ｊに順次（一挙にではなく）電流Ｉ_Ｊを供給することによって、必要な電力が少なくて済むので、ＡＣ電源配線ケーブルを接続せず、検査システム制御装置５’からの第２配線ケーブル７’を接続し、カメラ４’に向けて第１配線ケーブル６’を接続するだけでよいことになる。それにより、配線を簡素化することができる。

【0053】

照明コントローラ３’の詳細な構成は、照明コントローラ３におけるインターフェイス部３５の代わりに、図１１に示すように、第１インターフェイス部３５Ａと第２インターフェイス部３５Ｂを有するようにできる。第１インターフェイス部３５Ａは、第１配線ケーブル６’が接続される部分である。第１配線ケーブル６’は、ＤＣの電力を供給する電源線６ＤＣ’、撮影期間Ｔｄを制御する信号や画像などを伝送する信号線６ＳＩ’、接地線６ＧＮＤ’を有するようにすることができ、その各々が接続される端子を第１インターフェイス部３５Ａに設けることができる。信号線６ＳＩ’は、通常、複数本である。

【0054】

第２インターフェイス部３５Ｂは、第２配線ケーブル７’が接続される部分である。第２配線ケーブル７’は、ＤＣの電力を供給する電源線７ＤＣ’、照明期間Ｔａを制御する信号や画像などを伝送する信号線７ＳＩ’、接地線７ＧＮＤ’を有するようにすることができ、その各々が接続される端子を第２インターフェイス部３５Ｂに設けることができる。信号線７ＳＩ’は、通常、複数本である。

【0055】

カメラ４’は、第１配線ケーブル６’からＤＣ（直流）の電力が供給されることで動作する。カメラ４’が撮影したＮ個の画像（又は１個の検査画像）は、上記のように、第１配線ケーブル６’と第２配線ケーブル７’を介して検査システム制御装置５’に伝送される。

【0056】

カメラ４’の詳細な構成は、カメラ４における第２インターフェイス部４５がなく、また、第１インターフェイス部４４の代わりに、図１２に示すように、インターフェイス部４４’を有するようにできる。インターフェイス部４４’は、第１配線ケーブル６’の上記の電源線６ＤＣ’、信号線６ＳＩ’、接地線６ＧＮＤ’の各々が接続される端子を設けることができる。

【0057】

検査システム制御装置５’の詳細な構成は、検査システム制御装置５におけるインターフェイス部５４の代わりに、図１３に示すように、インターフェイス部５４’を有するようにできる。インターフェイス部５４’は、第２配線ケーブル７’の上記の電源線７ＤＣ’、信号線７ＳＩ’、接地線７ＧＮＤ’の各々が接続される端子を設けることができる。

【0058】

次に、上記検査システム１及び１’の照明器２がカラー照明の場合について説明する。この場合、カメラ４（又は４’）は、モノクロで撮像することができる。

【0059】

照明器２は、赤色、緑色、青色の発光素子２０をＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ毎に有している。そして、赤色、緑色、青色の発光素子２０について、エリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ毎に、電流流入端子２Ｉ_１～２Ｉ_Ｎと電流流出端子２Ｏ_１～２Ｏ_Ｎが設けられるようにすることができる。

【0060】

照明コントローラ３（又は３’）は、赤色、緑色、青色のうちの第１色の発光素子２０に対してＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ各々の照明期間Ｔａに順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色以外の第２色の発光素子２０に対してＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ各々の照明期間Ｔａに順次電流を供給して光を放射させ、その後、前記第１色及び第２色以外の第３色の前記発光素子に対してＮ個のエリア２Ａ_１～２Ａ_Ｎ各々の照明期間Ｔａに順次電流を供給して光を放射させる。

【0061】

カメラ４（又は４’）は、上記と同様にして、撮影期間Ｔｄで順次撮影する。検査システム制御装置５（又は５’）では、赤色、緑色、青色について上記と同様にして１個の検査画像が再構成され、更にそれら３個の検査画像が合成されるようにできる。その結果、１個のカラーの検査画像が生成されるようにできる。

【0062】

以上、本発明の実施形態に係る検査システムについて説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、配線の簡素化の効果は少なくなるが、検査システム１’においては、第３配線ケーブルを有するようにして、カメラ４’が撮影したＮ個の画像（又は１個の検査画像）を第３配線ケーブルを介して直接検査システム制御装置５’に伝送するようにすることも可能である。

【符号の説明】

【0063】

１、１’ 検査システム
２ 照明器
２０ 発光素子
２１ 抵抗
２Ａ_Ｊ（２Ａ_１～２Ａ_Ｎ） エリア
２Ｉ_Ｊ（２Ｉ_１～２Ｉ_Ｎ） 電流流入端子
２Ｏ_Ｊ（２Ｏ_１～２Ｏ_Ｎ） 電流流出端子
３、３’ 照明コントローラ
３１ ＣＰＵ
３２ プログラム部
３３ 設定値記憶部
３４ ワークメモリ部
３５ インターフェイス部
３５Ａ 第１インターフェイス部
３５Ｂ 第２インターフェイス部
３６ 設定部
３６Ｄ 設定ダイヤル
３７ 照明器電流供給部
３７Ｉ_Ｊ（３７Ｉ_１～３７Ｉ_Ｎ） 照明器電流流入端子
３７Ｏ_Ｊ（３７Ｏ_１～３７Ｏ_Ｎ） 照明器電流流出端子
４、４’ カメラ
４１ ＣＰＵ
４２ プログラム部
４３ ワークメモリ部
４４ 第１インターフェイス部
４４’ インターフェイス部
４５ 第２インターフェイス部
４６ 撮像部
４６Ｍ 撮像機構
５、５’ 検査システム制御装置
５１ ＣＰＵ
５２ プログラム部
５３ ワークメモリ部
５４、５４’ インターフェイス部
５５ 電源部
６、６’ 第１配線ケーブル
６ＤＣ、６ＤＣ’ 電源線
６ＳＩ、６ＳＩ’ 信号線
６ＧＮＤ、６ＧＮＤ’ 接地線
７、７’ 第２配線ケーブル
７ＤＣ、７ＤＣ’ 電源線
７ＳＩ、７ＳＩ’ 信号線
７ＧＮＤ、７ＧＮＤ’ 接地線
８ コネクト部材
９ ＡＣ電源配線ケーブル
Ｉ_Ｊ（Ｉ_１～Ｉ_Ｎ） 電流
Ｍ 物品
ＰＨ 撮影をオンする信号
ＳＹ 同期信号
Ｔａ 照明期間
Ｔｂ ＰＷＭの周期
Ｔｃ ＰＷＭのパルス幅
Ｔｄ 撮影期間

【要約】

【課題】配線を簡素化できる検査システムを提供する。
【解決手段】この検査システム１は、複数個の発光素子２０から光を放射して検査対象である物品Ｍを照明する照明器２と、複数個の発光素子２０をＮ個のエリアに分けて各々の照明期間で順次電流を供給して光を放射させる照明コントローラ３と、照明期間と同期する撮影期間で物品Ｍを順次撮影するカメラ４と、検査システム制御装置５と、カメラ４から照明コントローラ３にＤＣの電力を供給する第１配線ケーブル６と、検査システム制御装置５からカメラにＤＣの電力を供給する第２配線ケーブル７と、を備え、カメラ４が撮影したＮ個の画像は、画像間演算により又は画像間演算と画素間演算により１個の検査画像が再構成される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図6E】

【図6F】

【図6G】

【図6H】

【図6I】

【図6J】

【図6K】

【図6L】

【図6M】

【図6N】

【図6O】

【図6P】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】