画像処理装置
【課題】撮像素子の感度の温度特性に伴う処理精度の低下を抑える。
【解決手段】赤外線ＬＥＤ26に電源を供給する回路に、抵抗Ｒ3と、接地したＮＴＣサーミスタ50と、このＮＴＣサーミスタ50と抵抗Ｒ3とに接続した抵抗Ｒ4が組み込まれている。ＮＴＣサーミスタ50はＣＭＯＳ基板１０ｆの温度を直接的に又は間接的に検知する。温度が高くなるとＮＴＣサーミスタ50の抵抗が低下する。これにより、抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ4の分圧比が変化して赤外線ＬＥＤ26の発光光量が低下することで温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度上昇を補償する。
【解決手段】赤外線ＬＥＤ26に電源を供給する回路に、抵抗Ｒ3と、接地したＮＴＣサーミスタ50と、このＮＴＣサーミスタ50と抵抗Ｒ3とに接続した抵抗Ｒ4が組み込まれている。ＮＴＣサーミスタ50はＣＭＯＳ基板１０ｆの温度を直接的に又は間接的に検知する。温度が高くなるとＮＴＣサーミスタ50の抵抗が低下する。これにより、抵抗Ｒ3と抵抗Ｒ4の分圧比が変化して赤外線ＬＥＤ26の発光光量が低下することで温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度上昇を補償する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明用の光源を備えた撮像装置が知られている。特許文献１は、視覚センサに関し、それまで別体であったカメラとＬＥＤ照明器具を一体化することを提案している。特許文献２は、カメラのレンズホルダの前端に照明基板を配置し、この照明基板に数多くのＬＥＤを配置した撮像装置を開示している。この種の撮像装置は例えば工場設備のＦＡセンサとして用いられている。例えばベルトコンベアで次々と流れてくる検査対象物（ワーク）を検査するのに、この撮像装置を含む画像処理装置が用いられる。
【０００３】
この種の画像処理装置は、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサを用いることが多い。ＣＭＯＳイメージセンサは図９に示す温度特性を有している。具体的に説明すると、温度が高くなると図９の特性線が右側にシフトしてＣＭＯＳイメージセンサの感度が高くなり、例えば欠陥検出精度が低下するという問題を有している。特に、この問題は撮像装置に赤外線ＬＥＤを組み込んだときに、温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度上昇が赤外領域では大きいため上述した問題が顕在化する。
【０００４】
また、特許文献１、２のようにＬＥＤ照明ユニットを撮像装置に組み込んだとき、ＬＥＤ照明が発する熱の影響をＣＭＯＳイメージセンサが受けてしまう可能性が大きくなる。なお、ＬＥＤは温度上昇に伴って発光光量が低下することが知られており、このＬＥＤの温度特性を補償する技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２０５３８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４６８２号公報
【特許文献３】特開２００７−１４２６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤは温度上昇に伴って発光光量が低下する特性を利用して、この特性でＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を相殺することも考えられる。しかし、ＬＥＤの温度上昇に伴う発光光量の低下と、温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度変化とは一義的な相関関係にないため、ＬＥＤの温度上昇に伴う発光光量の低下によって温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度変化を補償することは事実上難しい。
【０００７】
他に、ＣＭＯＳイメージセンサの温度特性に関連した撮像装置特有の上記の問題に対して撮像間隔や露光時間を変化させることで対応することも理論的には可能である。しかし、撮像間隔や露光時間はユーザが設定する重要な要素であることから、これを撮像装置側で変化させることは好ましくない。以上説明したような問題は、ＣＭＯＳイメージセンサの代わりにＣＣＤイメージセンサを使用した場合にも考え得る。
【０００８】
本発明の目的は、撮像素子の感度の温度特性に伴う処理精度の低下を抑えることのできる画像処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更なる目的は、撮像素子であるＣＭＯＳイメージセンサの感度の温度特性に伴う処理精度の低下を抑えることのできる画像処理装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、照明用に赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤを採用し且つＣＭＯＳイメージセンサの感度の温度特性に伴う処理精度の低下の抑制を赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤの電源供給回路構成で実現した画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
共通のケースに照明用光源と撮像部とが収容され、該撮像部により取得された画像データを用いて画像処理を実行する画像処理部を含む画像処理装置であって、
前記撮像部に含まれる撮像素子の温度を検出する撮像素子温度センサと、
該撮像素子温度センサが検出した温度に応じて前記照明用光源の発光光量を変化させて、前記撮像素子の温度特性を補償する発光光量制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。
【００１２】
本発明の典型的な実施形態によれば、照明用光源として赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤなどのＬＥＤを採用した画像処理装置に本発明が適用される。この典型例の画像処理装置においては、赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤなどの照明用光源の電源供給を制御する回路に、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子の温度を直接的又は間接的に検知するサーミスタが組み込まれ、このサーミスタの温度変化に伴う抵抗値の変化を利用して照明用光源を流れる電流値を変化させてこの照明用光源の発光光量を変化させることにより、撮像素子の温度変化に伴う感度の変化をＬＥＤの発光光量によって補償する。
【００１３】
本発明の他の目的及び作用効果は後の実施例の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例の画像処理装置の分解斜視図であって斜め後方から見た図である。
【図２】実施例の画像処理装置の分解斜視図であって斜め前方から見た図である。
【図３】実施例の画像処理装置に含まれる照明ユニットの分解斜視図であって斜め前方から見た図である。
【図４】図３の照明ユニットの部分断面図である。
【図５】実施例の画像処理装置に含まれる複数の基板の相関図である。
【図６】実施例の画像処理装置の概念図である。
【図７】実施例の画像処理装置に組み込まれたＬＥＤ照明に関連した回路図である。
【図８】図７の回路図の動作を説明するためのフロー図である。
【図９】ＣＭＯＳイメージセンサの分光感度特性図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１５】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１及び図２は実施例の画像処理装置１００を示す。画像処理装置１００は、撮像機能（カメラ）とともに画像データを用いて画像処理を実行する画像処理機能を有しており、ＯＫ／ＮＧ信号（検査対象物の良否を判定する判定信号）を出力するなど、ワークの外観検査を行うことができる。
【００１６】
実施例の画像処理装置１００から画像処理機能を省くことも可能である。例えば、画像処理装置１００にコントローラをケーブル接続し、このコントローラ側に画像処理機能をもたせてもよい。この場合には、画像処理装置１００は、後に説明するカメラ４と、このカメラモジュール４によって取得された画像データを用いて画像処理を実行するコントローラとで構成される。
【００１７】
図１、図２は実施例の画像処理装置１００の分解斜視図である。図１は画像処理装置１００を斜め後方から見た図であり、図２は画像処理装置１００を斜め前方から見た図である。図１、図２を参照して、実施例の画像処理装置１００は、エンド部材２を含むカメラモジュール４及びレンズモジュール６と、照明ユニット８と、複数の基板１０と、前端止めリング１２とを有する。複数の基板１０のうち、電源基板１０ａ（図２）とメイン基板１０ｂはカメラモジュール４及びレンズモジュール６の２つの側面にＬ字状に配置されている。電源基板１０ａの前端縁部には、レンズモジュール６の前方位置に第１コネクタ１４（図２）が固設されており、この第１コネクタ１４はレンズモジュール６の前端面の前方且つこれに隣接して位置している。
【００１８】
図１において、参照符号１０ｃは照明基板を示す。この照明基板１０ｃは照明ユニット８の後端面を構成しており、この照明基板１０ｃの後ろ側（レンズモジュール６側）の面に第２コネクタ１８が固設されている。この第２コネクタ１８は前述した第１コネクタ１４に対応した位置に位置決めされている。
【００１９】
画像処理装置１００のケース１６は、その後側でカメラモジュール４及びレンズモジュール６を包囲するケース本体を有している。ケース１６は、また、その前端部に照明ユニット８を収容する照明ユニット８のための照明ケース部を有している。
【００２０】
画像処理装置１００は次のようにして組み立てることができる。ケース１６を中心に説明すると、ケース１６の後端側にカメラモジュール４及びこれに隣接して且つ前方に位置するレンズモジュール６を挿入し、また、ケース１６の前端に照明ユニット８を装着してエンド部材２及び前端止めリング１２をケース１６にネジ止めすることで画像処理装置１００を組み立てることができる。図１、図２において、参照符号２０は、ケース１６に設けられたネジ挿入穴であり、このネジ挿入穴２０にネジ（図示せず）を差し込むことで上述したエンド部材２及び前端止めリング１２の相対的な位置決めを行いつつこれらがケース１６にネジ止めされる。また、この組み立て作業に伴って上記の第１、第２のコネクタ１４、１８がコネクタ連結され、これにより照明ユニット８の照明基板１０ｃが電源基板１０ａと電気的に接続され、また、電源基板１０ａを介してメイン基板１０ｂと接続される。なお、図２の参照符号３８は鏡筒を示し、鏡筒３８はケース１６の前端部照明ケース部に形成され、この鏡筒３８の周囲に照明ユニット８が搭載される。
【００２１】
以上、図１及び図２を用いて説明したように、本実施例に係る画像処理装置１００では、カメラモジュール４と照明ユニット８とが前後方向（後述するＣＭＯＳイメージセンサの光軸方向）に沿って離間して配置されており、カメラモジュール４と照明ユニット８との間には、ＣＭＯＳイメージセンサに光を集光するための集光光学系（レンズモジュール６）が配置されている。このような配置によれば、照明ユニット８で生じた熱を、ある程度、カメラモジュール４に伝わり難くすることができる。しかし、それでもカメラモジュール４と照明ユニット８とが共通のケース１６（及びエンド部材２）の内部に配置されていると、照明ユニット８の発熱に起因してケース１６内の温度が上昇し、その温度上昇がＣＭＯＳイメージセンサの温度特性に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、本実施例に係る画像処理装置１００では、この温度特性を補償するための工夫がなされている。詳細は後述する。
【００２２】
また、本実施例では、レンズモジュール６は、カメラモジュール４のフォーカス位置（焦点位置）を調整するためのフォーカス調整機能（オートフォーカス機能）を有している。具体的には、レンズモジュール６内の所定レンズが前後に移動可能となっており、これによりフォーカス位置が調整可能である。
【００２３】
図３は照明ユニット８を斜め前方から見た分解斜視図である。照明ユニット８は断面円形の輪郭を有し、レンズ本体２２とリフレクタ本体２４とそして前述した照明基板１０ｃの３つの構成要素で作られており、前方から後方に向けてレンズ本体２２、リフレクタ本体２４、照明基板１０ｃの順に位置決めされている。
【００２４】
円形のリング状の形状の照明基板１０ｃには、投光素子の一例として、周方向に等間隔に６つの投光素子２６が位置決めされ、この投光素子２６はＬＥＤで構成されている。すなわち、照明基板１０ｃは、ＣＭＯＳイメージセンサの光軸を取り囲むように配置された６つのＬＥＤ２６を有しており、各々のＬＥＤ２６が撮像領域に向けて光を照射している。実施例では、ＬＥＤ２６は、中心電極２６ａ（図３）を備えた赤外線ＬＥＤで構成されている。この赤外線ＬＥＤ２６は光軸を横断する方向に広がりを有する平面視矩形の面光源ということができる（図３）。
【００２５】
図３並びに照明ユニット８の部分断面図である図４を参照してレンズ本体２２について説明すると、レンズ本体２２は、ＬＥＤ２６側の第１の面２２ａと、これとは反対側つまり検査対象側の第２の面２２ｂとを有しており、この第１の面２２ａと第２の面２２ｂは異なる機能を有している。これについて具体的に説明すると、ＬＥＤ２６つまり光源側の第１の面２２ａには、６つのＬＥＤ２６の各々のＬＥＤ２６に対応した位置にフレネル面領域２８が形成されており、各フレネル面領域２８は円形輪郭で囲まれた領域で構成されている。他方、第１の面２２ａとは反対側つまり検査対象側の第２の面２２ｂには、第１の面２２ａの各フレネル面領域２８に対応した位置に、数多くのレンズエレメント３０のレンズアレイ３２で構成されたフライアイレンズ領域３４が形成されており、各レンズエレメント３０は平面視矩形の形状を有している。
【００２６】
レンズ本体２２と照明基板１０ｃとの間に前述したリフレクタ本体２４が配設されている。リフレクタ本体２４は、各赤外線ＬＥＤ２６に対応した位置に開口３６が形成されており、各開口３６はリフレクタ本体２４の厚み方向に貫通し、開口３６の後端がＬＥＤ２６側に開放し、他方、開口３６の前端がレンズ本体２２側に開放している（図４）。この開口３６は、赤外線ＬＥＤ２６からレンズ本体２２に向けて徐々に拡開したすり鉢状の形状を有し、開口３６の周囲壁３６ａが反射面で構成されている。
【００２７】
上記の構成により、各赤外線ＬＥＤ２６が発した光は、リフレクタ本体２４及びレンズ本体２２のフレネル面領域２８、フライアイレンズ領域３４を通じて矩形の照明領域に成形され、そして、画像処理装置１００の有効ワーキングディスタンスの近位の撮像視野領域と遠位の撮像視野領域の全域を照明する。したがって、合計６つのＬＥＤ２６が発した光は、その全てが有効ワーキングディスタンスの近位の撮像視野領域と遠位の撮像視野領域の全域でオーバーラップした状態で照明する。これにより撮像視野領域の全域を均一に照明することができる。すなわち、ＬＥＤ２６が発した光は、レンズ本体２２の第１の面２２ａを構成するフレネル面領域２８によって平行光となってレンズ本体２２を通過し、そして第２の面２２ｂを構成するフライアイレンズ領域３４で散乱される。より詳しくは、フライアイレンズ領域３４の矩形の各レンズエレメント３０から矩形の光の束が撮像視野領域に向けて照射される。そして、隣接するレンズエレメント３０の矩形の光の束同士が互いに重複した状態で撮像視野領域の全域を照明し、これに加えて、複数のフライアイレンズ領域３４を通過した光が撮像視野領域でオーバーラップすることから撮像視野領域での均一照明が確実なものとなる。
【００２８】
上述した実施例の画像処理装置１００は、照明ユニット８を動作させて撮像視野領域を照明しながら検査対象物を撮像し、そして撮像データの画像処理（輪郭サーチ、パターンサーチ、色面積検査など）を実行して、検査対象物の良否を判定し、その判定結果を出力する。
【００２９】
ここに、画像処理装置１００に含まれる撮像部つまりカメラモジュール４には撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサが採用されている。もちろん、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサなど他のイメージセンサを採用することも可能である。画像処理装置１００に含まれる各種の基板１０を図５に示す。基板１０は、先に説明した電源基板１０ａ、メイン基板１０ｂ、照明基板１０ｃの他に、コネクタ基板１０ｄ、通信基板１０ｅ、ＣＭＯＳ基板１０ｆを有する。コネクタ基板１０ｄは商用電源との接続に用いられる。通信基板１０ｅは通信ポートを通じて画像処理装置１００の判定結果を出力するのに用いられる。電源基板１０ａは、撮像装置１０の各部に供給する電源を生成し、例えばカメラモジュール４にメイン基板１０ｂを介して電源を供給する。また、電源基板１０ａはモータドライバ４０を有し、このモータドライバ４０を通じてカメラとレンズのモジュール５に含まれるモータ４２に駆動電源を供給し、モータ４２が駆動することによってオートフォーカスが実行される。
【００３０】
メイン基板１０ｂは、照明基板１０ｃ、ＣＭＯＳイメージセンサを含む撮像部のカメラの制御と、集光光学系を構成するレンズモジュール４、６のオートフォーカス制御との撮像制御を実行する。メイン基板１０ｂはＦＰＧＡ４３とＤＳＰ４４を有し、ＦＰＧＡ４３は照明用ＬＥＤ２６及び表示ＬＥＤ４６の照明制御や画像入力制御を実行する。ＤＳＰ４４はメモリ４８に画像データを展開しつつ画像処理を行ってエッジ検出、パターンサーチ、画像判定等を実行する。なお、本実施例では、メイン基板１０ｂにＦＰＧＡ４３とＤＳＰ４４の両方を設けているが、いずれか一方のみを設けても構わない。すなわち、例えばＤＳＰ４４が照明制御や画像入力制御などを担うようにしてもよい。
【００３１】
図６は画像処理装置１００の模式図である。照明用ＬＥＤ２６を実装した照明基板１０ｃと、カメラモジュール４のＣＭＯＳ基板１０ｆとの間にレンズモジュール６が介在し、照明基板１０ｃとＣＭＯＳ基板１０ｆとは離間して配置され、また、照明用ＬＥＤ２６を搭載した画像処理装置１００は共通のケース１６に照明基板１０ｃとＣＭＯＳ基板１０ｆとが互いに離間した状態で収容されている。画像処理装置１００はＣＭＯＳ基板１０ｆのＣＭＯＳイメージセンサの温度を直接的又は間接的に検知するＣＭＯＳ用の温度センサ（撮像素子温度センサ）５０を具備している。この温度センサ５０は、ＣＭＯＳ基板１０ｆに実装してもよいし、ＣＭＯＳ基板１０ｆに隣接して配置してもよいし或いはケース１６のＣＭＯＳ基板１０ｆの近傍部分に設置してもよい。ＣＭＯＳ基板１０ｆ上に実装することで、ＣＭＯＳイメージセンサの温度（或いは温度変化）をより正確に検出することが可能になる。
【００３２】
図７は照明用ＬＥＤ２６の駆動に関する回路構成例を示す図である。図７を参照して、照明用ＬＥＤ２６は、制御手段を構成するＦＰＧＡ４３から出力されるアナログ調光用ＰＷＭ信号又はアナログ電圧に基づいて制御される。メイン基板１０ｂに実装されたＦＰＧＡ４３の出力線は第１の出力線５２と第２の出力線５４とに分岐され、第１、第２の出力線５２、５４は選択的に照明基板１０ｃに接続される。照明基板１０ｃは、上記第１の出力線５２に接続可能な第１の入力端子５６と、上記第２の出力線５４に接続可能な第２の入力端子５８とを有する。照明基板１０ｃは、分圧回路６０と増幅回路６２とＬＥＤドライバ回路６４とを有し、このＬＥＤドライバ回路６４に各ＬＥＤ２６が直列に接続されている。
【００３３】
分圧回路６０は、ＬＥＤドライバ回路６４の調整電圧範囲に合致するように第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧を行う。増幅回路６２は、ＬＥＤ温度特性補償用のサーミスタ６６を含み、このサーミスタ６６が検知した温度が高くなるほど増幅回路６２の増幅率が増大して赤外線ＬＥＤ２６に大きな電流が流れる。これにより温度が高くなると暗くなるＬＥＤ一般の温度特性を補償することができる。
【００３４】
実施例の画像処理装置１００にあってはＣＭＯＳ基板１０ｆに実装されたＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を補償するためのＣＭＯＳ温度補償回路７０が追加されている。ＣＭＯＳ温度補償回路７０は上述した撮像素子温度センサ５０を含み、この温度センサ５０はＮＴＣサーミスタで構成され、ＮＴＣサーミスタは温度が高くなると抵抗値が下がる特性を有している。ＣＭＯＳ温度補償回路７０は、メイン基板４２の第２の出力線５４に接続された第３抵抗Ｒ３と、接地した温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）５０と第３抵抗Ｒ３とに接続された第４抵抗Ｒ４とを有する。
【００３５】
図８は、撮像素子温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）５０が検知する温度との関係で、照明用ＬＥＤ２６を駆動する回路の動作を説明するためのフロー図である。図７、図８を参照して、温度センサ５０のＮＴＣサーミスタは温度が上がると抵抗値が下がる特性を有していることから、ＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度が変化すると（図８のＳ１）、このＮＴＣサーミスタ５０及び第４抵抗Ｒ４と第３抵抗Ｒ３との分圧比が変化する（図８のＳ２）。この分圧比が変化すると、メイン基板１０ｂから照明基板１０ｃに入力されるＰＷＭ制御のＯＮ信号の電圧、つまり照明基板１０ｃの第２入力端子５８に供給される電圧値が変化する（図８のＳ３）。具体的には、ＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度が高くなるほど、照明基板１０ｃの第２入力端子５８に供給される電圧値が低くなり、その結果、ＬＥＤドライバ回路６４に入力される電圧が低下して照明用ＬＥＤ２６を流れる電流が小さくなる（図８のＳ４）。したがってＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度の上昇をＮＴＣサーミスタ５０が検知すると照明用ＬＥＤ２６が発する照明光の光量が低下する（図８のＳ５）。なお、本実施例ではＮＴＣサーミスタ５０を用いたが、その他、温度センサとして、半導体温度センサ、白金薄膜温度センサなどを用いることもできる。
【００３６】
実施例の画像処理装置１００によれば、ＣＭＯＳ温度補償回路７０を備えることで、ＣＭＯＳイメージセンサの温度の直接又は間接的な変化に追従して自動的にＬＥＤ２６の照明光の光量を補正することができる。そして、この補正によってＣＭＯＳイメージセンサの温度特性つまり温度が高くなるとＣＭＯＳイメージセンサの感度が高くなるという特性をＬＥＤ２６が発する光の量を少なくすることで補償することができる。つまり、温度センサ５０によって、ＣＭＯＳイメージセンサの温度（或いは雰囲気温度）上昇が検出されると、ＬＥＤ２６の発光光量を減らして、ＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を補償するようにしている。もちろん、変形例として、プログラムによって温度センサ５０が検知した温度に対応してＦＰＧＡ４３のＰＷＭ制御のＯＮ信号の電圧を制御するようにしてもよい。また、ＯＮ信号の電圧を制御するのではなく、ＯＮ信号のデューティ比を制御するようにしてもよい。さらに、本実施例では、温度上昇に伴ってＬＥＤ２６の発光光量を減らすようにしているが、例えば回路を組み替える等して、温度上昇に伴ってＬＥＤ２６の発光光量を増やすようにしてもよい。
【００３７】
図７に戻って、照明基板１０ｃは第１の入力端子５６、第２の入力端子５８を備えているのは上述した通りであり、赤外線ＬＥＤ２６の発光光量を変化させることによるＣＭＯＳ温度特性補償を、第２入力端子５８を使って行う回路構成（第５抵抗７２を加入）が図７に図示してある。このＣＭＯＳ温度特性補償を行わないのであれば、第２入力端子５８に代えて第１入力端子５６を結線して（第６抵抗７４を加入し且つ第５抵抗７２を省く）、この第１入力端子５６を通じてメイン基板１０ｂからＰＷＭ制御信号を受け取るようにすることができる。したがって、図７の照明基板１０ｃは、その基本的な回路構成を共通化して、ＣＭＯＳ温度特性補償を行なわない第１のタイプと、ＣＭＯＳ温度特性補償を行う第２のタイプとに変化させることができる。もちろん、第５、第６抵抗７２、７４を共に加入し、そして切り替えスイッチ（図示せず）を設けて、この切り替えスイッチによって、ＣＭＯＳ温度特性補償を行なう場合と、ＣＭＯＳ温度特性補償を行わない場合とに対応するようにしてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明のこれに限定されない。紫外線領域ではＣＭＯＳイメージセンサの感度が温度上昇に伴って低下する可能性がある（図９）。これに対応するのであれば、例えばＣＭＯＳ温度センサ５０としてＰＴＣサーミスタを採用して上記の実施例とは逆の制御つまりＣＭＯＳイメージセンサの温度上昇に伴ってＬＥＤ２６が発する照明の光量を増大させる制御を実行するようにすればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００ 実施例の画像処理装置
４ カメラモジュール
６ レンズモジュール
８ 照明ユニット
１０ 基板
１０ａ 電源基板
１０ｂ メイン基板
１０ｃ 照明基板
２６ 照明用ＬＥＤ（赤外線ＬＥＤ）
５０ ＣＭＯＳ（撮像素子）用の温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）
５６ 照明基板の第１の入力端子
５８ 照明基板の第２の入力端子
６０ 分圧回路
６２ 増幅回路
６４ ＬＥＤドライバ回路
６６ ＬＥＤ温度特性補償用サーミスタ
７０ ＣＭＯＳ温度補償回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明用の光源を備えた撮像装置が知られている。特許文献１は、視覚センサに関し、それまで別体であったカメラとＬＥＤ照明器具を一体化することを提案している。特許文献２は、カメラのレンズホルダの前端に照明基板を配置し、この照明基板に数多くのＬＥＤを配置した撮像装置を開示している。この種の撮像装置は例えば工場設備のＦＡセンサとして用いられている。例えばベルトコンベアで次々と流れてくる検査対象物（ワーク）を検査するのに、この撮像装置を含む画像処理装置が用いられる。
【０００３】
この種の画像処理装置は、撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサを用いることが多い。ＣＭＯＳイメージセンサは図９に示す温度特性を有している。具体的に説明すると、温度が高くなると図９の特性線が右側にシフトしてＣＭＯＳイメージセンサの感度が高くなり、例えば欠陥検出精度が低下するという問題を有している。特に、この問題は撮像装置に赤外線ＬＥＤを組み込んだときに、温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度上昇が赤外領域では大きいため上述した問題が顕在化する。
【０００４】
また、特許文献１、２のようにＬＥＤ照明ユニットを撮像装置に組み込んだとき、ＬＥＤ照明が発する熱の影響をＣＭＯＳイメージセンサが受けてしまう可能性が大きくなる。なお、ＬＥＤは温度上昇に伴って発光光量が低下することが知られており、このＬＥＤの温度特性を補償する技術が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２０５３８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１４６８２号公報
【特許文献３】特開２００７−１４２６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤは温度上昇に伴って発光光量が低下する特性を利用して、この特性でＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を相殺することも考えられる。しかし、ＬＥＤの温度上昇に伴う発光光量の低下と、温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度変化とは一義的な相関関係にないため、ＬＥＤの温度上昇に伴う発光光量の低下によって温度上昇に伴うＣＭＯＳイメージセンサの感度変化を補償することは事実上難しい。
【０００７】
他に、ＣＭＯＳイメージセンサの温度特性に関連した撮像装置特有の上記の問題に対して撮像間隔や露光時間を変化させることで対応することも理論的には可能である。しかし、撮像間隔や露光時間はユーザが設定する重要な要素であることから、これを撮像装置側で変化させることは好ましくない。以上説明したような問題は、ＣＭＯＳイメージセンサの代わりにＣＣＤイメージセンサを使用した場合にも考え得る。
【０００８】
本発明の目的は、撮像素子の感度の温度特性に伴う処理精度の低下を抑えることのできる画像処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更なる目的は、撮像素子であるＣＭＯＳイメージセンサの感度の温度特性に伴う処理精度の低下を抑えることのできる画像処理装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の更なる目的は、照明用に赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤを採用し且つＣＭＯＳイメージセンサの感度の温度特性に伴う処理精度の低下の抑制を赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤの電源供給回路構成で実現した画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
共通のケースに照明用光源と撮像部とが収容され、該撮像部により取得された画像データを用いて画像処理を実行する画像処理部を含む画像処理装置であって、
前記撮像部に含まれる撮像素子の温度を検出する撮像素子温度センサと、
該撮像素子温度センサが検出した温度に応じて前記照明用光源の発光光量を変化させて、前記撮像素子の温度特性を補償する発光光量制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置を提供することにより達成される。
【００１２】
本発明の典型的な実施形態によれば、照明用光源として赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤなどのＬＥＤを採用した画像処理装置に本発明が適用される。この典型例の画像処理装置においては、赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤなどの照明用光源の電源供給を制御する回路に、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子の温度を直接的又は間接的に検知するサーミスタが組み込まれ、このサーミスタの温度変化に伴う抵抗値の変化を利用して照明用光源を流れる電流値を変化させてこの照明用光源の発光光量を変化させることにより、撮像素子の温度変化に伴う感度の変化をＬＥＤの発光光量によって補償する。
【００１３】
本発明の他の目的及び作用効果は後の実施例の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例の画像処理装置の分解斜視図であって斜め後方から見た図である。
【図２】実施例の画像処理装置の分解斜視図であって斜め前方から見た図である。
【図３】実施例の画像処理装置に含まれる照明ユニットの分解斜視図であって斜め前方から見た図である。
【図４】図３の照明ユニットの部分断面図である。
【図５】実施例の画像処理装置に含まれる複数の基板の相関図である。
【図６】実施例の画像処理装置の概念図である。
【図７】実施例の画像処理装置に組み込まれたＬＥＤ照明に関連した回路図である。
【図８】図７の回路図の動作を説明するためのフロー図である。
【図９】ＣＭＯＳイメージセンサの分光感度特性図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１５】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１及び図２は実施例の画像処理装置１００を示す。画像処理装置１００は、撮像機能（カメラ）とともに画像データを用いて画像処理を実行する画像処理機能を有しており、ＯＫ／ＮＧ信号（検査対象物の良否を判定する判定信号）を出力するなど、ワークの外観検査を行うことができる。
【００１６】
実施例の画像処理装置１００から画像処理機能を省くことも可能である。例えば、画像処理装置１００にコントローラをケーブル接続し、このコントローラ側に画像処理機能をもたせてもよい。この場合には、画像処理装置１００は、後に説明するカメラ４と、このカメラモジュール４によって取得された画像データを用いて画像処理を実行するコントローラとで構成される。
【００１７】
図１、図２は実施例の画像処理装置１００の分解斜視図である。図１は画像処理装置１００を斜め後方から見た図であり、図２は画像処理装置１００を斜め前方から見た図である。図１、図２を参照して、実施例の画像処理装置１００は、エンド部材２を含むカメラモジュール４及びレンズモジュール６と、照明ユニット８と、複数の基板１０と、前端止めリング１２とを有する。複数の基板１０のうち、電源基板１０ａ（図２）とメイン基板１０ｂはカメラモジュール４及びレンズモジュール６の２つの側面にＬ字状に配置されている。電源基板１０ａの前端縁部には、レンズモジュール６の前方位置に第１コネクタ１４（図２）が固設されており、この第１コネクタ１４はレンズモジュール６の前端面の前方且つこれに隣接して位置している。
【００１８】
図１において、参照符号１０ｃは照明基板を示す。この照明基板１０ｃは照明ユニット８の後端面を構成しており、この照明基板１０ｃの後ろ側（レンズモジュール６側）の面に第２コネクタ１８が固設されている。この第２コネクタ１８は前述した第１コネクタ１４に対応した位置に位置決めされている。
【００１９】
画像処理装置１００のケース１６は、その後側でカメラモジュール４及びレンズモジュール６を包囲するケース本体を有している。ケース１６は、また、その前端部に照明ユニット８を収容する照明ユニット８のための照明ケース部を有している。
【００２０】
画像処理装置１００は次のようにして組み立てることができる。ケース１６を中心に説明すると、ケース１６の後端側にカメラモジュール４及びこれに隣接して且つ前方に位置するレンズモジュール６を挿入し、また、ケース１６の前端に照明ユニット８を装着してエンド部材２及び前端止めリング１２をケース１６にネジ止めすることで画像処理装置１００を組み立てることができる。図１、図２において、参照符号２０は、ケース１６に設けられたネジ挿入穴であり、このネジ挿入穴２０にネジ（図示せず）を差し込むことで上述したエンド部材２及び前端止めリング１２の相対的な位置決めを行いつつこれらがケース１６にネジ止めされる。また、この組み立て作業に伴って上記の第１、第２のコネクタ１４、１８がコネクタ連結され、これにより照明ユニット８の照明基板１０ｃが電源基板１０ａと電気的に接続され、また、電源基板１０ａを介してメイン基板１０ｂと接続される。なお、図２の参照符号３８は鏡筒を示し、鏡筒３８はケース１６の前端部照明ケース部に形成され、この鏡筒３８の周囲に照明ユニット８が搭載される。
【００２１】
以上、図１及び図２を用いて説明したように、本実施例に係る画像処理装置１００では、カメラモジュール４と照明ユニット８とが前後方向（後述するＣＭＯＳイメージセンサの光軸方向）に沿って離間して配置されており、カメラモジュール４と照明ユニット８との間には、ＣＭＯＳイメージセンサに光を集光するための集光光学系（レンズモジュール６）が配置されている。このような配置によれば、照明ユニット８で生じた熱を、ある程度、カメラモジュール４に伝わり難くすることができる。しかし、それでもカメラモジュール４と照明ユニット８とが共通のケース１６（及びエンド部材２）の内部に配置されていると、照明ユニット８の発熱に起因してケース１６内の温度が上昇し、その温度上昇がＣＭＯＳイメージセンサの温度特性に悪影響を及ぼす虞がある。そこで、本実施例に係る画像処理装置１００では、この温度特性を補償するための工夫がなされている。詳細は後述する。
【００２２】
また、本実施例では、レンズモジュール６は、カメラモジュール４のフォーカス位置（焦点位置）を調整するためのフォーカス調整機能（オートフォーカス機能）を有している。具体的には、レンズモジュール６内の所定レンズが前後に移動可能となっており、これによりフォーカス位置が調整可能である。
【００２３】
図３は照明ユニット８を斜め前方から見た分解斜視図である。照明ユニット８は断面円形の輪郭を有し、レンズ本体２２とリフレクタ本体２４とそして前述した照明基板１０ｃの３つの構成要素で作られており、前方から後方に向けてレンズ本体２２、リフレクタ本体２４、照明基板１０ｃの順に位置決めされている。
【００２４】
円形のリング状の形状の照明基板１０ｃには、投光素子の一例として、周方向に等間隔に６つの投光素子２６が位置決めされ、この投光素子２６はＬＥＤで構成されている。すなわち、照明基板１０ｃは、ＣＭＯＳイメージセンサの光軸を取り囲むように配置された６つのＬＥＤ２６を有しており、各々のＬＥＤ２６が撮像領域に向けて光を照射している。実施例では、ＬＥＤ２６は、中心電極２６ａ（図３）を備えた赤外線ＬＥＤで構成されている。この赤外線ＬＥＤ２６は光軸を横断する方向に広がりを有する平面視矩形の面光源ということができる（図３）。
【００２５】
図３並びに照明ユニット８の部分断面図である図４を参照してレンズ本体２２について説明すると、レンズ本体２２は、ＬＥＤ２６側の第１の面２２ａと、これとは反対側つまり検査対象側の第２の面２２ｂとを有しており、この第１の面２２ａと第２の面２２ｂは異なる機能を有している。これについて具体的に説明すると、ＬＥＤ２６つまり光源側の第１の面２２ａには、６つのＬＥＤ２６の各々のＬＥＤ２６に対応した位置にフレネル面領域２８が形成されており、各フレネル面領域２８は円形輪郭で囲まれた領域で構成されている。他方、第１の面２２ａとは反対側つまり検査対象側の第２の面２２ｂには、第１の面２２ａの各フレネル面領域２８に対応した位置に、数多くのレンズエレメント３０のレンズアレイ３２で構成されたフライアイレンズ領域３４が形成されており、各レンズエレメント３０は平面視矩形の形状を有している。
【００２６】
レンズ本体２２と照明基板１０ｃとの間に前述したリフレクタ本体２４が配設されている。リフレクタ本体２４は、各赤外線ＬＥＤ２６に対応した位置に開口３６が形成されており、各開口３６はリフレクタ本体２４の厚み方向に貫通し、開口３６の後端がＬＥＤ２６側に開放し、他方、開口３６の前端がレンズ本体２２側に開放している（図４）。この開口３６は、赤外線ＬＥＤ２６からレンズ本体２２に向けて徐々に拡開したすり鉢状の形状を有し、開口３６の周囲壁３６ａが反射面で構成されている。
【００２７】
上記の構成により、各赤外線ＬＥＤ２６が発した光は、リフレクタ本体２４及びレンズ本体２２のフレネル面領域２８、フライアイレンズ領域３４を通じて矩形の照明領域に成形され、そして、画像処理装置１００の有効ワーキングディスタンスの近位の撮像視野領域と遠位の撮像視野領域の全域を照明する。したがって、合計６つのＬＥＤ２６が発した光は、その全てが有効ワーキングディスタンスの近位の撮像視野領域と遠位の撮像視野領域の全域でオーバーラップした状態で照明する。これにより撮像視野領域の全域を均一に照明することができる。すなわち、ＬＥＤ２６が発した光は、レンズ本体２２の第１の面２２ａを構成するフレネル面領域２８によって平行光となってレンズ本体２２を通過し、そして第２の面２２ｂを構成するフライアイレンズ領域３４で散乱される。より詳しくは、フライアイレンズ領域３４の矩形の各レンズエレメント３０から矩形の光の束が撮像視野領域に向けて照射される。そして、隣接するレンズエレメント３０の矩形の光の束同士が互いに重複した状態で撮像視野領域の全域を照明し、これに加えて、複数のフライアイレンズ領域３４を通過した光が撮像視野領域でオーバーラップすることから撮像視野領域での均一照明が確実なものとなる。
【００２８】
上述した実施例の画像処理装置１００は、照明ユニット８を動作させて撮像視野領域を照明しながら検査対象物を撮像し、そして撮像データの画像処理（輪郭サーチ、パターンサーチ、色面積検査など）を実行して、検査対象物の良否を判定し、その判定結果を出力する。
【００２９】
ここに、画像処理装置１００に含まれる撮像部つまりカメラモジュール４には撮像素子としてＣＭＯＳイメージセンサが採用されている。もちろん、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサなど他のイメージセンサを採用することも可能である。画像処理装置１００に含まれる各種の基板１０を図５に示す。基板１０は、先に説明した電源基板１０ａ、メイン基板１０ｂ、照明基板１０ｃの他に、コネクタ基板１０ｄ、通信基板１０ｅ、ＣＭＯＳ基板１０ｆを有する。コネクタ基板１０ｄは商用電源との接続に用いられる。通信基板１０ｅは通信ポートを通じて画像処理装置１００の判定結果を出力するのに用いられる。電源基板１０ａは、撮像装置１０の各部に供給する電源を生成し、例えばカメラモジュール４にメイン基板１０ｂを介して電源を供給する。また、電源基板１０ａはモータドライバ４０を有し、このモータドライバ４０を通じてカメラとレンズのモジュール５に含まれるモータ４２に駆動電源を供給し、モータ４２が駆動することによってオートフォーカスが実行される。
【００３０】
メイン基板１０ｂは、照明基板１０ｃ、ＣＭＯＳイメージセンサを含む撮像部のカメラの制御と、集光光学系を構成するレンズモジュール４、６のオートフォーカス制御との撮像制御を実行する。メイン基板１０ｂはＦＰＧＡ４３とＤＳＰ４４を有し、ＦＰＧＡ４３は照明用ＬＥＤ２６及び表示ＬＥＤ４６の照明制御や画像入力制御を実行する。ＤＳＰ４４はメモリ４８に画像データを展開しつつ画像処理を行ってエッジ検出、パターンサーチ、画像判定等を実行する。なお、本実施例では、メイン基板１０ｂにＦＰＧＡ４３とＤＳＰ４４の両方を設けているが、いずれか一方のみを設けても構わない。すなわち、例えばＤＳＰ４４が照明制御や画像入力制御などを担うようにしてもよい。
【００３１】
図６は画像処理装置１００の模式図である。照明用ＬＥＤ２６を実装した照明基板１０ｃと、カメラモジュール４のＣＭＯＳ基板１０ｆとの間にレンズモジュール６が介在し、照明基板１０ｃとＣＭＯＳ基板１０ｆとは離間して配置され、また、照明用ＬＥＤ２６を搭載した画像処理装置１００は共通のケース１６に照明基板１０ｃとＣＭＯＳ基板１０ｆとが互いに離間した状態で収容されている。画像処理装置１００はＣＭＯＳ基板１０ｆのＣＭＯＳイメージセンサの温度を直接的又は間接的に検知するＣＭＯＳ用の温度センサ（撮像素子温度センサ）５０を具備している。この温度センサ５０は、ＣＭＯＳ基板１０ｆに実装してもよいし、ＣＭＯＳ基板１０ｆに隣接して配置してもよいし或いはケース１６のＣＭＯＳ基板１０ｆの近傍部分に設置してもよい。ＣＭＯＳ基板１０ｆ上に実装することで、ＣＭＯＳイメージセンサの温度（或いは温度変化）をより正確に検出することが可能になる。
【００３２】
図７は照明用ＬＥＤ２６の駆動に関する回路構成例を示す図である。図７を参照して、照明用ＬＥＤ２６は、制御手段を構成するＦＰＧＡ４３から出力されるアナログ調光用ＰＷＭ信号又はアナログ電圧に基づいて制御される。メイン基板１０ｂに実装されたＦＰＧＡ４３の出力線は第１の出力線５２と第２の出力線５４とに分岐され、第１、第２の出力線５２、５４は選択的に照明基板１０ｃに接続される。照明基板１０ｃは、上記第１の出力線５２に接続可能な第１の入力端子５６と、上記第２の出力線５４に接続可能な第２の入力端子５８とを有する。照明基板１０ｃは、分圧回路６０と増幅回路６２とＬＥＤドライバ回路６４とを有し、このＬＥＤドライバ回路６４に各ＬＥＤ２６が直列に接続されている。
【００３３】
分圧回路６０は、ＬＥＤドライバ回路６４の調整電圧範囲に合致するように第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２とで分圧を行う。増幅回路６２は、ＬＥＤ温度特性補償用のサーミスタ６６を含み、このサーミスタ６６が検知した温度が高くなるほど増幅回路６２の増幅率が増大して赤外線ＬＥＤ２６に大きな電流が流れる。これにより温度が高くなると暗くなるＬＥＤ一般の温度特性を補償することができる。
【００３４】
実施例の画像処理装置１００にあってはＣＭＯＳ基板１０ｆに実装されたＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を補償するためのＣＭＯＳ温度補償回路７０が追加されている。ＣＭＯＳ温度補償回路７０は上述した撮像素子温度センサ５０を含み、この温度センサ５０はＮＴＣサーミスタで構成され、ＮＴＣサーミスタは温度が高くなると抵抗値が下がる特性を有している。ＣＭＯＳ温度補償回路７０は、メイン基板４２の第２の出力線５４に接続された第３抵抗Ｒ３と、接地した温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）５０と第３抵抗Ｒ３とに接続された第４抵抗Ｒ４とを有する。
【００３５】
図８は、撮像素子温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）５０が検知する温度との関係で、照明用ＬＥＤ２６を駆動する回路の動作を説明するためのフロー図である。図７、図８を参照して、温度センサ５０のＮＴＣサーミスタは温度が上がると抵抗値が下がる特性を有していることから、ＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度が変化すると（図８のＳ１）、このＮＴＣサーミスタ５０及び第４抵抗Ｒ４と第３抵抗Ｒ３との分圧比が変化する（図８のＳ２）。この分圧比が変化すると、メイン基板１０ｂから照明基板１０ｃに入力されるＰＷＭ制御のＯＮ信号の電圧、つまり照明基板１０ｃの第２入力端子５８に供給される電圧値が変化する（図８のＳ３）。具体的には、ＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度が高くなるほど、照明基板１０ｃの第２入力端子５８に供給される電圧値が低くなり、その結果、ＬＥＤドライバ回路６４に入力される電圧が低下して照明用ＬＥＤ２６を流れる電流が小さくなる（図８のＳ４）。したがってＣＭＯＳ基板１０ｆの温度やＣＭＯＳイメージセンサの温度に影響を及ぼす雰囲気温度の上昇をＮＴＣサーミスタ５０が検知すると照明用ＬＥＤ２６が発する照明光の光量が低下する（図８のＳ５）。なお、本実施例ではＮＴＣサーミスタ５０を用いたが、その他、温度センサとして、半導体温度センサ、白金薄膜温度センサなどを用いることもできる。
【００３６】
実施例の画像処理装置１００によれば、ＣＭＯＳ温度補償回路７０を備えることで、ＣＭＯＳイメージセンサの温度の直接又は間接的な変化に追従して自動的にＬＥＤ２６の照明光の光量を補正することができる。そして、この補正によってＣＭＯＳイメージセンサの温度特性つまり温度が高くなるとＣＭＯＳイメージセンサの感度が高くなるという特性をＬＥＤ２６が発する光の量を少なくすることで補償することができる。つまり、温度センサ５０によって、ＣＭＯＳイメージセンサの温度（或いは雰囲気温度）上昇が検出されると、ＬＥＤ２６の発光光量を減らして、ＣＭＯＳイメージセンサの温度特性を補償するようにしている。もちろん、変形例として、プログラムによって温度センサ５０が検知した温度に対応してＦＰＧＡ４３のＰＷＭ制御のＯＮ信号の電圧を制御するようにしてもよい。また、ＯＮ信号の電圧を制御するのではなく、ＯＮ信号のデューティ比を制御するようにしてもよい。さらに、本実施例では、温度上昇に伴ってＬＥＤ２６の発光光量を減らすようにしているが、例えば回路を組み替える等して、温度上昇に伴ってＬＥＤ２６の発光光量を増やすようにしてもよい。
【００３７】
図７に戻って、照明基板１０ｃは第１の入力端子５６、第２の入力端子５８を備えているのは上述した通りであり、赤外線ＬＥＤ２６の発光光量を変化させることによるＣＭＯＳ温度特性補償を、第２入力端子５８を使って行う回路構成（第５抵抗７２を加入）が図７に図示してある。このＣＭＯＳ温度特性補償を行わないのであれば、第２入力端子５８に代えて第１入力端子５６を結線して（第６抵抗７４を加入し且つ第５抵抗７２を省く）、この第１入力端子５６を通じてメイン基板１０ｂからＰＷＭ制御信号を受け取るようにすることができる。したがって、図７の照明基板１０ｃは、その基本的な回路構成を共通化して、ＣＭＯＳ温度特性補償を行なわない第１のタイプと、ＣＭＯＳ温度特性補償を行う第２のタイプとに変化させることができる。もちろん、第５、第６抵抗７２、７４を共に加入し、そして切り替えスイッチ（図示せず）を設けて、この切り替えスイッチによって、ＣＭＯＳ温度特性補償を行なう場合と、ＣＭＯＳ温度特性補償を行わない場合とに対応するようにしてもよい。
【００３８】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明のこれに限定されない。紫外線領域ではＣＭＯＳイメージセンサの感度が温度上昇に伴って低下する可能性がある（図９）。これに対応するのであれば、例えばＣＭＯＳ温度センサ５０としてＰＴＣサーミスタを採用して上記の実施例とは逆の制御つまりＣＭＯＳイメージセンサの温度上昇に伴ってＬＥＤ２６が発する照明の光量を増大させる制御を実行するようにすればよい。
【符号の説明】
【００３９】
１００ 実施例の画像処理装置
４ カメラモジュール
６ レンズモジュール
８ 照明ユニット
１０ 基板
１０ａ 電源基板
１０ｂ メイン基板
１０ｃ 照明基板
２６ 照明用ＬＥＤ（赤外線ＬＥＤ）
５０ ＣＭＯＳ（撮像素子）用の温度センサ（ＮＴＣサーミスタ）
５６ 照明基板の第１の入力端子
５８ 照明基板の第２の入力端子
６０ 分圧回路
６２ 増幅回路
６４ ＬＥＤドライバ回路
６６ ＬＥＤ温度特性補償用サーミスタ
７０ ＣＭＯＳ温度補償回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のケースに照明用光源と撮像部とが収容され、該撮像部により取得された画像データを用いて画像処理を実行する画像処理部を含む画像処理装置であって、
前記撮像部に含まれる撮像素子の温度を検出する撮像素子温度センサと、
該撮像素子温度センサが検出した温度に応じて前記照明用光源の発光光量を変化させて、前記撮像素子の温度特性を補償する発光光量制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記発光光量制御手段は、前記撮像素子温度センサが検出した温度に追従して前記照明用光源の発光光量を増減させる、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記撮像素子と前記照明用光源とは、前記撮像素子の光軸方向に沿って離間して配置され、前記撮像素子と前記照明用光源との間には、前記撮像素子に光を集光するための集光光学系が配置されている、請求項1又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記照明用光源は、前記撮像素子の光軸を取り囲むように配置され且つ前記撮像部により撮像される撮像領域に向けて光を照射する複数の投光素子で構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記集光光学系は、前記撮像部のフォーカス位置を調整するためのフォーカス調整機能を有する、請求項３又は４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記照明用光源が赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤで構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子温度センサ、前記赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤに電源を供給する回路に組み込まれたサーミスタで構成され、該サーミスタが接地されて、該サーミスタが検知した温度に応じて、前記赤外線ＬＥＤ又は前記紫外線ＬＥＤに供給する電源を変化させる、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記照明用光源が赤外線ＬＥＤで構成され、
前記サーミスタがＮＴＣサーミスタで構成され、
前記ＮＴＣサーミスタが検知した温度が高くなるほど、前記赤外線ＬＥＤに供給する電源を低下させる、請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１】
共通のケースに照明用光源と撮像部とが収容され、該撮像部により取得された画像データを用いて画像処理を実行する画像処理部を含む画像処理装置であって、
前記撮像部に含まれる撮像素子の温度を検出する撮像素子温度センサと、
該撮像素子温度センサが検出した温度に応じて前記照明用光源の発光光量を変化させて、前記撮像素子の温度特性を補償する発光光量制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記発光光量制御手段は、前記撮像素子温度センサが検出した温度に追従して前記照明用光源の発光光量を増減させる、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記撮像素子と前記照明用光源とは、前記撮像素子の光軸方向に沿って離間して配置され、前記撮像素子と前記照明用光源との間には、前記撮像素子に光を集光するための集光光学系が配置されている、請求項1又は２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記照明用光源は、前記撮像素子の光軸を取り囲むように配置され且つ前記撮像部により撮像される撮像領域に向けて光を照射する複数の投光素子で構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記集光光学系は、前記撮像部のフォーカス位置を調整するためのフォーカス調整機能を有する、請求項３又は４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記照明用光源が赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤで構成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像素子温度センサ、前記赤外線ＬＥＤ又は紫外線ＬＥＤに電源を供給する回路に組み込まれたサーミスタで構成され、該サーミスタが接地されて、該サーミスタが検知した温度に応じて、前記赤外線ＬＥＤ又は前記紫外線ＬＥＤに供給する電源を変化させる、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記照明用光源が赤外線ＬＥＤで構成され、
前記サーミスタがＮＴＣサーミスタで構成され、
前記ＮＴＣサーミスタが検知した温度が高くなるほど、前記赤外線ＬＥＤに供給する電源を低下させる、請求項７に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−１０９５０８（Ｐ２０１３−１０９５０８Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３０４０（Ｐ２０１１−２５３０４０）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００１２９２５３）株式会社キーエンス (681)
【Ｆターム（参考）】
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