特許 7293018 産業用カメラシステムの照明を制御する装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-09

(45)【発行日】2023-06-19

(54)【発明の名称】産業用カメラシステムの照明を制御する装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 15/05 20210101AFI20230612BHJP

   G03B 15/03 20210101ALI20230612BHJP

   H04N 23/56 20230101ALI20230612BHJP

   H04N 23/66 20230101ALI20230612BHJP

   G03B 15/00 20210101ALN20230612BHJP

【ＦＩ】

G03B15/05

G03B15/03 W

H04N23/56

H04N23/66

G03B15/00 U

【請求項の数】 10

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019132394

(22)【出願日】2019-07-18

(65)【公開番号】P2020024401

(43)【公開日】2020-02-13

【審査請求日】2022-06-22

(31)【優先権主張番号】10 2018 119 182.0

(32)【優先日】2018-08-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515183311

【氏名又は名称】バスラー アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＬＥＲ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ａｎ ｄｅｒ Ｓｔｒｕｓｂｅｋ ６０－６２ ２２９２６ Ａｈｒｅｎｓｂｕｒｇ ＤＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100127188

【弁理士】

【氏名又は名称】川守田 光紀

(72)【発明者】

【氏名】クゼラナウスキ クリストフ

【審査官】登丸 久寿

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１６００８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９５６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９１０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０００６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００９８２２５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０３７１３４４７（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ １５／０５

Ｇ０３Ｂ １５／０３

Ｈ０４Ｎ ２３／５６

Ｈ０４Ｎ ２３／６６

Ｇ０３Ｂ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

産業用画像撮影システムにおける照明を制御する産業用カメラ（２３１）用の装置であって、
・ 前記産業用カメラに配置され、前記産業用カメラ（２３１）の複数の画像撮影パラメータと、前記産業用カメラ（２３１）から離れて配置された照明制御デバイス（２２０）設定用の複数の照明パラメータとを設定するように構成された操作インタフェース（２１２）と、
・ 前記産業用カメラに配置され、直接接続回線（２００）を前記照明制御デバイス（２２０）に接続するように構成され、前記照明パラメータを前記照明制御デバイス（２２０）に伝送するための通信インタフェースと、
を備え、
前記通信インタフェースは、前記照明制御デバイス（２２０）から前記産業用カメラ（２３１）へのフィードバックを含む双方向通信用に設定され、
前記通信インタフェースは、前記照明制御デバイス（２２０）の自動検出用のシグナリング、前記産業用カメラ（２３１）と前記照明制御デバイス（２２０）との自動パラメータ設定、単純なパルス操作、および／または前記産業用カメラ（２３１）による照明制御の引き継ぎのために用いられる、
装置。

【請求項2】

前記照明パラメータは、前記照明の明度、フラッシュ期間、および待ち時間、の少なくとも１つを設定するために用いられる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記照明制御デバイス（２２０）からの前記フィードバックは、照明デバイス（２２１～２２ｎ）を備える照明システムの構成を含む、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記産業用カメラ（２３１）は、組込みビジョンシステム用のカメラモジュールを備える、請求項１から３のいずれかに記載の装置。

【請求項5】

前記操作インタフェース（２１２）は、ＧｅｎＩＣａｍ準拠のインタフェースを含む、請求項１から４のいずれかに記載の装置。

【請求項6】

前記接続回線（２００）は、バイナリ情報の伝送用に適用される、請求項１から５のいずれかに記載の装置。

【請求項7】

前記通信インタフェースは、照明デバイス（２２１～２２ｎ）の光パラメータ、エラー、および照明状態の少なくとも１つを前記産業用カメラ（２３１）にフィードバックするために用いられる、請求項１から６のいずれかに記載の装置。

【請求項8】

前記産業用カメラ（２３１）による画像撮影の明度の制御は、前記通信インタフェースを介して前記照明の明度を制御することによっても行われる、請求項１から７のいずれかに記載の装置。

【請求項9】

産業用画像撮影システムにおける照明を制御する方法であって、
・ 産業用カメラ（２３１）の操作インタフェース（２１２）において、前記産業用カメラ（２３１）の複数の画像撮影パラメータと、前記産業用カメラ（２３１）から離れて配置された照明制御デバイス（２２０）設定用の複数の照明パラメータとを設定することと、
・ 前記産業用カメラ（２３１）に配置され、前記産業用カメラ（２３１）と前記照明制御デバイス（２２０）との間に直接接続回線（２００）を有する通信インタフェースを介して、前記照明パラメータを前記照明制御デバイス（２２０）に伝送することと、
・ 前記照明制御デバイス（２２０）から前記産業用カメラ（２３１）へのフィードバックを含む双方向通信用に前記通信インタフェースを設定することと、
・ 前記通信インタフェースを、前記照明制御デバイス（２２０）の自動検出用のシグナリング、前記産業用カメラ（２３１）と前記照明制御デバイス（２２０）との自動パラメータ設定、単純なパルス操作、および／または前記産業用カメラ（２３１）による照明制御の引き継ぎのために用いることと、
を含む方法。

【請求項10】

データキャリアに格納され、コンピュータデバイスによって実行されると、前記コンピュータデバイスに請求項９に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

本発明は、産業用カメラシステムの照明を制御する装置及び方法に関する。

【0002】

産業用カメラシステム（いわゆるマシンビジョンシステムすなわちＭＶシステム）の効果は、そのようなシステムの照明を含む多数の要素ひとつひとつによる相互作用に基づく。例として、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）による照明制御がそのようなシステムに導入されることが増えている。照明強度を最適化する必要があり、画像カメラと照明装置との間のシーケンスを正確にトリガする必要がある各画像処理システムにおいて、ＬＥＤ照明制御は不可欠な要素である。これは例えば、パルス制御またはフラッシュ制御（照明装置のスイッチオン期間がカメラおよび被写体と同期化される）、オーバーフラッシュ制御（所定の短い時間の間に照明装置からの光強度を高める）、定電流供給制御（安定性の高い定電流供給により照明が実行される）、マルチ照明システムの制御（単一トリガおよび複数トリガの強度制御および／または高速同期が実行される）、または照明システムパラメータのリモート設定が有利である場合のリモート制御によるシステムの構成変更（例えば、システム設定時の効果的な設定のため）の場合に当てはまる。

【0003】

ＬＥＤ照明装置は１２Ｖまたは２４Ｖの照明装置として構成されることが多いが、そのようなＬＥＤは半導体素子であり、電圧ではなくその中を流れる電流が強度に直接的に影響する。ほとんどのＬＥＤ製造業者は、効果的な電流制御を実行するべきであると指摘している。一般的に、ＬＥＤデータシートによると、ＬＥＤ電圧のきわめて小さい変化によりＬＥＤ電流が大きく変化し、ＬＥＤ電流の大きな変化により出力光強度が大きく変化する。したがってＬＥＤ制御では、出力光強度を安定させて正確に制御できるようにするために、電圧ではなく電流が制御される。このため、電流制御によってＬＥＤ光の出力を正確に制御することができ、例えば、光の出力を増大させるための照明装置のオーバーフラッシュ制御が可能になり、ユーザにとってさらに有利になる。

【0004】

ＬＥＤ技術および材料科学は、近年めざましく発展している。新たなＬＥＤは明度および光強度がより高いため、以前は白熱電球やその他の照明技術のみが用いられていたような用途にも用いることができる。したがって、新しい高出力のＬＥＤ用に相応の強力な制御が必要とされる。

【0005】

照明制御は通常、パルス操作と連続操作とを操作モードとして用いる。連続操作では、照明は連続的にスイッチオンされる。設定する必要があるパラメータは照明強度のみであるため、これは最も容易な操作モードである。オーバーフラッシュは許可されない。パルス操作では、照明は要求に応じてのみスイッチオンされる。光パルスが必要になると、カメラから照明制御へと送られうるトリガ信号を制御が受信する。ここで、トリガ信号と出力パルスとの間の遅延、パルス長、およびパルス強度を構成可能にしてもよい。

【0006】

必要な強度パラメータ（用いるＬＥＤ照明装置などの電流の名目値など）は一般的に、ユーザにより入力される。これは、ハードウェアユーザインタフェース、ウェブページベースのインターネットインタフェース、または照明制御デバイス（照明コントローラ）の構成またはアプリケーションプログラムによって実行してもよい。また、ファームウェア機能など、顧客固有の制御機能を設けてもよい。例として、各トリガイベントにおいて、異なる強度を有するパルスのシーケンスを異なる照明チャネルで出力してもよい。この場合、シーケンスの長さ、様々な強度、およびチャネルごとのパルス幅を構成可能である。

【0007】

したがって、制御可能な照明を備える従来の産業用カメラシステムは、主に３つの個別のシステム構成要素（カメラ、照明制御、および照明デバイス）によって動作する。これらの構成要素は異なる会社製であり、別々のユーザインタフェースを介してパラメータを設定することで互いに適応させる必要がある。これらの構成要素はユーザ側で、例えば対応する固有のウェブインタフェースを介して、構成し適応させる必要がある。これはかなり煩雑であり、ユーザの特定用途のために産業用カメラシステムを設定する際にかなりの労力を要する。

【0008】

したがって、本発明の目的は、産業用画像記録システムの照明制御の操作性を改善することである。

【0009】

本発明によると、この目的は、請求項１による装置、請求項１１による方法、および請求項１３によるコンピュータプログラムにより達成される。

【0010】

したがって、照明制御デバイスとの直接通信インタフェースを用いることにより、カメラパラメータの設定に加えて照明パラメータの設定にもカメラユーザインタフェースを用いることができる。これにより、産業用カメラに１つのユーザインタフェースのみ直接配置すればよくなる。したがって、用いる必要があるのは１つのソフトウェアインタフェースのみであるため、産業用画像撮影システム（ＭＶシステム）全体の初期設定と操作がきわめて容易になる。また、直接通信インタフェースにより、産業用カメラと照明制御デバイスとの間に必要なケーブルまたはネットワーク接続の数を削減できる。さらに、通信インタフェースを介した双方向データ伝送の場合、照明制御デバイスから産業用カメラへフィードバックを実行してもよい。これにより、照明ステータス、すなわち動作状態、エラー状態、温度などをフィードバックして、カメラユーザインタフェースにおいてユーザに示すことができる。

【0011】

第１の有利な態様によると、前記産業用カメラは組込みビジョンシステムのためのカメラモジュールを備えてもよく、および／または前記ユーザインタフェースはＧｅｎＩＣａｍ準拠のインタフェースを含んでもよい。

【0012】

第２の有利な態様によると、前記接続回線はバイナリ情報を伝送するように適用されてもよい。

【0013】

第３の有利な態様によると、前記通信インタフェースは、前記照明制御デバイスの自動検出用のシグナリング、前記産業用カメラと前記照明制御デバイスとの自動パラメータ設定、単純なパルス操作、および／または前記産業用カメラによる前記照明制御の引き継ぎのために用いてもよい。

【0014】

第４の有利な態様によると、前記通信インタフェースは、光パラメータ、エラー、および照明状態、の少なくとも１つを照明デバイスから前記産業用カメラへとフィードバックするために用いてもよい。

【0015】

第５の有利な態様によると、前記照明の明度は、前記産業用カメラにより画像撮影の明度を制御するために前記通信インタフェースを介して制御されてもよい。

【0016】

前述の目的を達成するために提案される装置の構成要素は、個別に実装されても、またはディスクリート回路、集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（Application-Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、またはプログラマブル回路（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））として共に実装されてもよい。具体的には、産業用カメラは、拡張されたインタフェース機能を有する中心的要素としてＦＰＧＡを備えてもよい。また、方法クレームのステップは、その実行のためにマイクロコントローラのプロセッサを制御するソフトウェアプログラムまたはソフトウェアルーチンとして実装されてもよい。

【0017】

図面を参照し、好ましい実施形態に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
図１は、対応する自律制御インタフェースを備える照明制御の模式ブロック図である。
図２は、第１の実施形態によるカメラ側制御インタフェースを備える照明システムの模式ブロック図である。
図３は、第２の実施形態による照明制御を備える産業用画像撮影システムの一例である。

【0018】

以下の実施形態において、産業用カメラシステムの照明制御に対する改善された操作の概念を提示する。まず、出願人による開発の実際の内容に関する概要を示す。

【0019】

産業用カメラシステムの操作性は、標準化されたネットワークおよび通信アーキテクチャにより向上している。例として、カメラのインタフェース標準は「Gigabit-Ethernet for Machine Vision（ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ）」標準によって定められている。この標準では、カメラとパーソナルコンピュータ（Personal Computer：ＰＣ）との間の通信に信頼性が高く手頃な価格のイーサネット（登録商標）ネットワーク技術を用いる。この点において、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎは、標準的なギガビットイーサネット回線を介したカメラとＰＣ間の画像および制御信号の伝送に、オープンフレームワークを提供している。ケーブル長に関する利点に加えて、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎはデータセキュリティも向上させる。また、すべてのカメラに対するカメラ制御の汎用インタフェースが「Generic Interface for Camera（ＧｅｎＩＣａｍ）」標準によって作成されている。このインタフェースはカメラのインタフェースや特性に左右されない。このインタフェースは、ＧｉｇＥ、Ｃａｍｅｒａ Ｌｉｎｋ、ＵＳＢなどの様々な伝送媒体に用いることができる。その目的は、製造業者固有のソフトウェアを必要とすることなく、カメラ自体がどの機能が利用可能であるかをシステムに通知し、構成および画像供給に対する一意のアクセスを確保することである。したがって、産業用カメラのインタフェース技術（ＧｉｇＥ ＶｉｓｉｏｎやＣａｍｅｒａ Ｌｉｎｋなど）を、ユーザアプリケーションのプログラミングインタフェース（Application Programming Interface：ＡＰＩ）から分離することができる。

【0020】

前述の標準を用いることで、照明制御の構成要素（例えば、コントローラ）と制御デバイス（例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ））との間の直接通信により、産業用カメラシステムのユーザビリティを向上することができる。

【0021】

図１は、照明制御の模式ブロック図である。ここでは、例えば標準的なインタフェースを用いることができる。１つの産業用カメラシステム内の照明制御との統合用にアプリケーションインタフェース１１１を備える制御デバイス１１０（例えば、ＰＣ、ラップトップなど）が、例えば、任意のデータ接続リンク１００（例えば、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎやイーサネット／ＩＰなどのデータ通信ネットワーク）を介して照明制御デバイス（例えば、照明コントローラ）１２０に接続されている。これによりユーザは、制御デバイス１１０と、例えばアプリケーションインタフェース１１１のユーザインタフェースとを用いて、照明制御デバイス１２０に接続された光源１２１～１２ｎ（例えば、ＬＥＤ照明装置）の構成および／またはステータス監視を行ってもよい。照明制御デバイス１２０と光源１２１～１２ｎとの間の電流供給およびデータ交換は、別々の回線接続で行ってもよい。

【0022】

また、産業用カメラ１３１の構成および／または画像撮影の制御は、制御デバイス１１０の対応するカメラインタフェース（例えば、ＧｅｎＩＣａｍ、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ）１１２によって行ってもよい。ここでカメラは、例えば、照明制御を画像トリガに同期させるトリガ信号を、トリガ回線Ｔを介して照明制御デバイス１２０に発行してもよい。

【0023】

このように、照明制御を産業用カメラシステムに統合することができ、これによってユーザが光源１２１～１２ｎを構成し、それらの状態を制御デバイス１１０を用いて監視することができる。例として、ユーザは、複数のカメラを含む産業用カメラシステム全体のタイミング制御と、照明のパルス操作とを、同じ制御デバイス１１０で設定してもよい。

【0024】

しかしながら、これには、照明制御デバイス１２０の制御とパラメータ設定は固有のアプリケーションインタフェース１１１を介して行わなければならず、照明制御デバイス１２０から産業用カメラ１３１への直接フィードバックは不可である、という欠点がある。

【0025】

実施形態によると、産業用カメラと照明制御デバイスとの間に新たなデジタル通信の選択肢が設けられ、単一のカメラ側ユーザインタフェースを介してＭＶシステム全体の設定およびパラメータ設定が可能になる。これによりユーザは、例えば、（ウェブベースの）カメラ設定を介して照明パラメータ（明度、フラッシュ期間、待ち時間など）を事前に設定してもよく、任意で双方向通信の場合に照明制御デバイスからフィードバック情報を受信してもよい。

【0026】

図２は、第１の実施形態による照明制御を備えるＭＶシステムの模式ブロック図である。

【0027】

図２によると、ＭＶシステムは産業用カメラ２３１（例えば、ＧｅｎＩＣａｍ準拠の有線ＭＶカメラ）を備える。産業用カメラ２３１は、カメラ操作インタフェース２１２（例えば、ＧｅｎＩＣａｍ、ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ）を介して制御デバイス２１０（例えば、ＰＣ、ラップトップなど）によって制御およびパラメータ設定することができる。産業用カメラ２３１は、例えば、一般的なＭＶ標準を満たしＧｅｎＩＣａｍに準拠する、組込みビジョンシステム用のカメラモジュールであってもよい。様々な形式の組込みビジョンシステムを用いることができる。

【0028】

あるいは、産業用カメラ２３１は、シングルボードコンピュータ（Single Board Computer：ＳＢＣ）でカメラおよび画像撮影を構成するためのプログラミングインタフェース（Application Programming Interface：ＡＰＩ））によってカメラ操作インタフェース２１２を介して接続されるか、または低電圧差動信号方式（Low Voltage Differential Signalling：ＬＶＤＳ）に基づくデータ伝送を介して、システムオンチップ（System-on-Chip：ＳｏＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field-Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）に直接接続されてもよい。これにより、産業用カメラ２３１を、例えば、携帯医療機器、自動ライセンスプレート検出用システム、産業用検査ソリューション、ステレオカメラまたはコードリーダなどの複数の組込みビジョンソリューションに用いることができる。

【0029】

カメラ操作インタフェース２１２は、ネットワークを介するインタフェース（例えば、ＧｅｎＩＣａｍ準拠のカメラ操作インタフェース）であってもよい。カメラ操作インタフェース２１２は、好ましくは産業用カメラ２３１の筐体に直接接続されてもよく、これにより適切なプラグ要素を介して接続ケーブルを接続できる。ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ、ＵＳＢ３ Ｖｉｓｉｏｎ、ＣｏａｘＰｒｅｓｓ、およびＣａｍｅｒａ Ｌｉｎｋは広く用いられている最新技術であり、カメラ操作インタフェース２１２と、標準に準拠した構成要素および機器とを互換にする。これらの技術はそれぞれ特定の要件、とりわけ帯域幅、マルチカメラ構成、またはケーブル長に関する要件を満たしている。また、用途の分野に応じてＦｉｒｅＷｉｒｅやＵＳＢ２．０などの旧来の技術を採用してもよい。

【0030】

カメラ操作インタフェース２１２のプログラミングインタフェースでは、任意のモデルの産業用カメラおよびオペレーティングシステムを修正することなく、既存のプログラムコードを用いてもよい。ここで、関連するソフトウェアパッケージは一般的に、開発プログラムセット（ソフトウェア開発キット（Software Development Kit：ＳＤＫ））と、コンピュータシステム（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＰＣ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標） ＰＣ、またはＭａｃ－ＰＣ）による産業用カメラ２３１の操作を可能にするドライバおよびツールとで構成される。このソフトウェアパッケージは、すべてのオペレーティングシステム（Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ ｘ８６、Ｌｉｎｕｘ ＡＲＭ、ＯＳ Ｘなど）およびすべてのインタフェースと標準（ＧｉｇＥ Ｖｉｓｉｏｎ、ＵＳＢ３ Ｖｉｓｉｏｎ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｃａｍｅｒａ Ｌｉｎｋ、ＢＣＯＮ ｆｏｒ ＬＶＤＳなど）に適切であってもよく、サポートされる複数のプログラミング言語（Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＶＢ．Ｎｅｔなど）で一般的なカメラアプリケーション用のプログラミング例を多数含んでいてもよい。

【0031】

また、図２によるＭＶシステムは、複数の照明デバイス（例えば、ＬＥＤ照明装置）２２１～２２ｎを制御およびパラメータ設定する照明制御デバイス（例えば、照明コントローラ）２２０を備える。照明制御デバイス２２０は、直接接続回線２００を介して産業用カメラ２３１に接続されてもよい。照明制御デバイス２２０は照明を制御する役割を担い、照明システムと別個であっても統合されていてもよい。

【0032】

第１の実施形態によると、カメラの一部ではない照明制御デバイス２２０を、カメラ操作インタフェース２１２を介して部分的または完全にパラメータ設定または制御することができてもよい。したがって、照明制御デバイス２２０から画像処理制御デバイス（制御デバイス２１０など）への接続は不要である。産業用カメラ２３１と照明制御デバイス２２０との直接通信は、例えば、バイナリ情報伝送用回線２００（例えば、図１に示すトリガ回線Ｔ）によって行われる。これにより、カメラ操作インタフェース２１２を介して照明を操作することができる。産業用カメラ２３１がなんらかの方法でトリガ信号を照明制御デバイス２２０に出力する場合、その目的に使用される回線が接続回線２００として使用されてもよく、産業用カメラ２３１と照明制御デバイス２２０との間でデータおよび命令を交換することができる。これにより、照明制御デバイス２２０の操作（例えば、電流強度、フラッシュ期間などの設定）をカメラ操作インタフェース２１２を介して行ってもよい。その場合、対応する操作要素（例えば、ＧｅｎＩＣａｍノード）をカメラ操作インタフェース２１２に統合してもよい。

【0033】

照明制御デバイス２２０は、別個の筐体に、または照明モジュールに設けられる。照明制御デバイス２２０は、産業用カメラ２３１との通信を実行し、照明デバイス２２１～２２ｎのドライバステージを駆動するマイクロコントローラを備えてもよい。

【0034】

第２の実施形態によると、産業用カメラ２３１と外部照明制御デバイス２２０との間に双方向インタフェースを設定してもよい。このインタフェースを介して、ユーザは、カメラ操作インタフェース２１２によって照明制御デバイス２２０および照明を制御および／または調整してもよく、例えば照明デバイス２２１～２２ｎを備える照明システムの構成に関する、フィードバック情報を受信してもよい。したがって産業用カメラ２３１と照明制御デバイスとの間の双方向インタフェースは、１つのカメラ側ユーザインタフェース、すなわちカメラ操作インタフェース２１２のみを介した照明制御デバイス２２０および産業用カメラ２３１のパラメータ設定と制御とを可能にする。この場合、カメラ側ユーザインタフェースがＧｅｎＩＣａｍ標準をサポートしていてもよい。これによりユーザは、例えば、カメラ操作インタフェース２１２を介して照明パラメータ（明度、フラッシュ期間、待ち時間など）を設定したり、それぞれ問い合わせたりしてもよい。

【0035】

また、産業用カメラ２３１と照明制御デバイス２２０との間における双方向インタフェースへの直接接続回線２００は、産業用カメラ２３１による接続された照明制御デバイス２２０の自動検出、および／または、産業用カメラ２３１と照明制御デバイス２２０との自動パラメータ設定、ならびに任意で産業用カメラ２３１による制御の引き継ぎ、のためのデータ交換に使用してもよい。これにより、光パラメータ（例えば、タイプ指定、最大電流など）を、例えば照明制御デバイス２２０または各照明デバイス２２１～２２ｎから産業用カメラ２３１へと転送してもよい。自動検出は、例えば事前定義信号（信号シーケンス、データパターン、データシーケンスなど）を介して行われてもよい。この場合、産業用カメラ２３１は接続回線２００を監視し、事前定義信号を検出すると制御の引き継ぎを要求し、照明制御デバイス２２０から正しい応答を受信すると制御を引き継ぐ。このようなカメラの自動パラメータ設定により、照明の時間シーケンスとライトのスイッチオンが自動的に最適に調整されるため、パルス式照明の利用がユーザにとって大幅に単純になりうる。パルス式照明により、ライトにおける熱生成が少なくなることで光強度が強くなり、同時に寿命も長くなる。

【0036】

産業用カメラ２３１は、双方向インタフェースを介して照明制御デバイス２２０の接続を検出してもよいため、自身を自律的にパラメータ設定してもよい（例えば、バイナリ出力を正しく構成するなど）。産業用カメラ２３１および照明制御デバイス２２０の特性は既知であるため、例えば、タイミング（例えば、フラッシュ期間、待ち時間など）が適切な方法で自動的に設定されてもよい。

【0037】

また、産業用カメラ２３１は、現在の明度を制御するために照明時間とゲインを適応させるだけでなく、照明の明度を適応させてもよい。産業用カメラ２３１は実像の明度に関する情報を有しているため、この制御は産業用カメラ２３１において特に理にかなっている。

【0038】

さらに、照明制御デバイス２２０は照明のステータス（準備状態、温度、エラーなど）について産業用カメラに通知してもよく、産業用カメラはカメラ操作インタフェース２１２を介してユーザにその状態を示してもよい。

【0039】

加えて、照明デバイス２２１～２２ｎから産業用カメラ２３１への障害および／またはステータスの応答は、対応するフラグ情報を提供することで行ってもよい。これにより、産業用カメラ２３１は唯一のエラーフィードバック源という効果がある。

【0040】

照明制御デバイス２２０は独自のトリガ入力も備えてもよい。このトリガ入力により、産業用カメラ２３１を介さずにライトをスイッチオン／オフしてもよい。また、照明制御デバイス２２０に出力を設けてもよく、この出力によってエラー状態を示してもよい。

【0041】

カメラ操作インタフェース２１２は、照明制御デバイス２２０の制御だけでなく、レンズを制御するさらなる制御デバイス（図２に図示しない）にも用いてもよい。

【0042】

これらの拡張された操作およびフィードバックの選択肢により、照明の統合および操作が大幅に単純になる。具体的には、ユーザが統合または設定する必要があるのは１つのプログラミングインタフェースのみである。

【0043】

図３は、第３の実施形態による産業用画像撮影システムの例を示している。このシステムでは、第１または第２の実施形態による照明制御を用いてもよい。この画像撮影システムは、３つの照明装置３２１～３２３を備えるカメラベースの測定システムである。このシステムは、コンベアベルト３００により供給されるディスク状物体３１０、３１２の寸法を測定し、表面の欠陥や不純物を検査する。３つの照明装置３２１～３２３は、検査対象であるディスク状物体３１０の４つの画像を撮影する産業用カメラ３３１のカメラ操作インタフェース（図３に図示しない）を介して制御およびパラメータ設定される。

【0044】

画像撮影プロセスの制御は画像撮影制御デバイス（図３に図示しない）によって行われる。画像撮影制御デバイスは、産業用カメラ３３１への直接インタフェースによって制御される。第１画像において、検査対象のディスク状物体３１０の寸法を測定するために３つの照明装置３２１～３２３すべてがスイッチオンされ、産業用カメラ３３１がトリガされる。第２画像において、表面の欠陥を特定するために第２照明装置３２２のみが半分の出力で駆動され、産業用カメラ３３１がトリガされる。第３画像において、不純物を特定するために第１照明装置３２１が低出力で駆動され、産業用カメラ３３１がトリガされる。最後に第４画像において、表面下の特性を特定するために第３照明装置３２３が半分の出力で駆動され、産業用カメラ３３１が再度トリガされる。

【0045】

産業用カメラ３３１のカメラ操作インタフェースを介してプログラムされた照明制御は、照明制御デバイスを介して画像撮影ごとに起動される。トリガごとに、選択された異なる照明装置３２１～３２３が駆動され、異なる照明特性により４つの画像が撮影される。次の検査対象の物体３１２が現われると、画像撮影シーケンスが繰り返される。

【0046】

要約すると、産業用画像撮影システムにおいて照明を制御する装置および方法について説明した。この装置は、産業用カメラの複数の画像撮影パラメータと、照明制御デバイス設定用の複数の照明パラメータとを設定するための操作インタフェースを備える。また、直接接続回線を照明制御デバイスに接続し、照明パラメータを照明制御デバイスに伝送するための通信インタフェースが提供される。この通信インタフェースは、好ましくは、照明制御デバイスから産業用カメラへのフィードバックを含む双方向通信用に設定してもよい。

【0047】

本発明は前述の実施形態に限定されないことに注意されたい。むしろ、以下の特許請求の範囲内で様々な変更を行うことが可能である。特に、本発明はカメラと照明制御デバイスとの間の特定のデータ通信や特定のタイプのインタフェースにも、特定のカメラ操作インタフェースにも限定されない。他のシリアルインタフェースやパラレルインタフェースも同様に用いてもよい。本発明は、カメラと、照明制御に適切な制御可能デバイスとの間のあらゆるデータ伝送に関して用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【0048】

【図1】対応する自律制御インタフェースを備える照明制御の模式ブロック図である。

【図2】第１の実施形態によるカメラ側制御インタフェースを備える照明システムの模式ブロック図である。

【図3】第２の実施形態による照明制御を備える産業用画像撮影システムの一例である。

【図1】

【図2】

【図3】