JPH0131958Y2 - - Google Patents
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- JPH0131958Y2 JPH0131958Y2 JP8707083U JP8707083U JPH0131958Y2 JP H0131958 Y2 JPH0131958 Y2 JP H0131958Y2 JP 8707083 U JP8707083 U JP 8707083U JP 8707083 U JP8707083 U JP 8707083U JP H0131958 Y2 JPH0131958 Y2 JP H0131958Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection device
- optical
- optical axis
- coaxial
- mirror
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- Expired
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 33
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 19
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の属する技術分野〕
この考案は、医薬用カプセル等の球状端部を有
する円筒状物体の表面傷検査に使用して好適な光
学検査器に関する。
する円筒状物体の表面傷検査に使用して好適な光
学検査器に関する。
医薬用カプセルなどの球状端部を有する円筒状
物体の表面検査は、従来は専ら目視により行なわ
れて来たが、最近は機械による自動外観検査装置
も提案されている。ところで、一般に、医薬用カ
プセルは、酸化チタンの有無により不透明カプセ
ルと透明カプセルに大別される。このカプセルに
生じている穴等の欠陥を検査する場合、特に透明
カプセルではその検出が困難であるが、本出願人
はかかる透明カプセルに生じた穴を検査しうる検
査装置を提案している。
物体の表面検査は、従来は専ら目視により行なわ
れて来たが、最近は機械による自動外観検査装置
も提案されている。ところで、一般に、医薬用カ
プセルは、酸化チタンの有無により不透明カプセ
ルと透明カプセルに大別される。このカプセルに
生じている穴等の欠陥を検査する場合、特に透明
カプセルではその検出が困難であるが、本出願人
はかかる透明カプセルに生じた穴を検査しうる検
査装置を提案している。
第１図はこのような検査装置の従来例を示す構
成図、第１Ａ図はカプセルをヘリカル（らせん
状）スキヤンしたときのフオトセンサ出力を説明
する説明図、第１Ｂ図はカプセルの球状部におけ
る照明光と反射光との関係を説明するための説明
図である。第１図において、１１はフオトセン
サ、１２はハーフミラー、１３は照明光源、１４
は対物レンズであり、ハーフミラー１２、照明光
源１３および対物レンズ１４にて構成される照明
系と、フオトセンサ１１、ハーフミラー１２およ
び対物レンズ１４にて構成される受光系とでその
光軸が共有されていることから、以下、「同軸反
射形光学検査器」と呼ぶことにする。２は医薬用
カプセルで、図の矢印Ｒの如く、長手方向の軸を
中心として回転しながら軸方向に搬送される。し
たがつて、カプセル２の表面は、ハーフミラー１
２およびレンズ１４を介する光源１３からの照射
光によつてらせん状に走査（以下、ヘリカルスキ
ヤンともいう。）されることになるが、照射され
た光はカプセル２の表面で全反射されてレンズ１
４およびハーフミラー１２を経てフオトセンサ１
１に与えられるので、該フオトセンサ１１から
は、ヘリカルスキヤンに応じて所定レベルの出力
が得られる。ここで、カプセル２の円筒状部に欠
陥を示す穴等が存在すると、この穴によつて照射
光が反射されなくなるので、これにより透明カプ
セル２に生じている穴を検出することができる。
ところで、これはカプセル２の円筒状部を走査し
た場合であるが、球状部では第１Ｂ図の如く、カ
プセル２に垂直に照射した光３は、その反対方向
には反射されず、法線４に対して反対側に反射さ
れることになるため、（符号５参照）、穴の有無に
かかわらず反射光は得られない。つまり、第１Ａ
図イの如く、円筒状部にある穴２ａは第１Ａ図ロ
のＡの如くなつて検出されるが、球状部にある穴
２ｂは第１Ａ図ロのＢの如くなつて検出できない
という欠点がある。また、球状部からの反射光を
フオトセンサに導く他の方法として、第１図の如
き同軸反射形検査器１において、そのレンズ直径
に較べて対物距離を小さくする、すなわち開口角
を大きくすることが考えられる。こうすれば、反
射光のない領域は無くなるが、そのかわり開口角
が大きくなるため、フオトセンサ系の被写体深度
が浅くなり、被写体が僅かに移動してもフオトセ
ンサ出力が大きく変動して検出が困難になるとい
う欠点がある。
成図、第１Ａ図はカプセルをヘリカル（らせん
状）スキヤンしたときのフオトセンサ出力を説明
する説明図、第１Ｂ図はカプセルの球状部におけ
る照明光と反射光との関係を説明するための説明
図である。第１図において、１１はフオトセン
サ、１２はハーフミラー、１３は照明光源、１４
は対物レンズであり、ハーフミラー１２、照明光
源１３および対物レンズ１４にて構成される照明
系と、フオトセンサ１１、ハーフミラー１２およ
び対物レンズ１４にて構成される受光系とでその
光軸が共有されていることから、以下、「同軸反
射形光学検査器」と呼ぶことにする。２は医薬用
カプセルで、図の矢印Ｒの如く、長手方向の軸を
中心として回転しながら軸方向に搬送される。し
たがつて、カプセル２の表面は、ハーフミラー１
２およびレンズ１４を介する光源１３からの照射
光によつてらせん状に走査（以下、ヘリカルスキ
ヤンともいう。）されることになるが、照射され
た光はカプセル２の表面で全反射されてレンズ１
４およびハーフミラー１２を経てフオトセンサ１
１に与えられるので、該フオトセンサ１１から
は、ヘリカルスキヤンに応じて所定レベルの出力
が得られる。ここで、カプセル２の円筒状部に欠
陥を示す穴等が存在すると、この穴によつて照射
光が反射されなくなるので、これにより透明カプ
セル２に生じている穴を検出することができる。
ところで、これはカプセル２の円筒状部を走査し
た場合であるが、球状部では第１Ｂ図の如く、カ
プセル２に垂直に照射した光３は、その反対方向
には反射されず、法線４に対して反対側に反射さ
れることになるため、（符号５参照）、穴の有無に
かかわらず反射光は得られない。つまり、第１Ａ
図イの如く、円筒状部にある穴２ａは第１Ａ図ロ
のＡの如くなつて検出されるが、球状部にある穴
２ｂは第１Ａ図ロのＢの如くなつて検出できない
という欠点がある。また、球状部からの反射光を
フオトセンサに導く他の方法として、第１図の如
き同軸反射形検査器１において、そのレンズ直径
に較べて対物距離を小さくする、すなわち開口角
を大きくすることが考えられる。こうすれば、反
射光のない領域は無くなるが、そのかわり開口角
が大きくなるため、フオトセンサ系の被写体深度
が浅くなり、被写体が僅かに移動してもフオトセ
ンサ出力が大きく変動して検出が困難になるとい
う欠点がある。
この考案はかかる事情のもとになされたもの
で、フオトセンサ系の被写体深度を深くするとと
もに、対物距離が多少移動してもその影響が殆ん
ど出ないようにして精度の高い検出が可能な同軸
反射形光学検査器を提供することを目的とする。
で、フオトセンサ系の被写体深度を深くするとと
もに、対物距離が多少移動してもその影響が殆ん
ど出ないようにして精度の高い検出が可能な同軸
反射形光学検査器を提供することを目的とする。
同軸反射形光学検査器の照明系と受光系とによ
つて共有される光軸上に、光軸の近傍はハーフミ
ラーでその周辺部は全反射ミラーで形成された光
学系をその光軸に対して略45度の傾きをもつて配
置することにより、対物レンズを介する照明光の
開口角と、受光系（反射光）の開口角とを互いに
異ならせるようにして被写体深度を深くするよう
にした点にある。
つて共有される光軸上に、光軸の近傍はハーフミ
ラーでその周辺部は全反射ミラーで形成された光
学系をその光軸に対して略45度の傾きをもつて配
置することにより、対物レンズを介する照明光の
開口角と、受光系（反射光）の開口角とを互いに
異ならせるようにして被写体深度を深くするよう
にした点にある。
以下、この考案の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
第２図はこの考案の実施例を示す構成図、第２
Ａ図はその場合のフオトセンサ出力を説明するた
めの説明図である。第２図からも明らかなよう
に、この実施例は、ハーフミラー部１２ａと全反
射ミラー部１２ｂとからなるミラー（光学系）１
２′を設けた点、および対物側開口角を大きくし
た点が特徴であり、その他は第１図と同様であ
る。
Ａ図はその場合のフオトセンサ出力を説明するた
めの説明図である。第２図からも明らかなよう
に、この実施例は、ハーフミラー部１２ａと全反
射ミラー部１２ｂとからなるミラー（光学系）１
２′を設けた点、および対物側開口角を大きくし
た点が特徴であり、その他は第１図と同様であ
る。
ここで、その作用について説明する。
照明光源１３から照射された光は、ミラー１
２′で反射された後、レンズ１４を介してカプセ
ル２を照明する。この場合、照明の角度は開口角
θIを大きくすることにより、広げることができ
る。カプセル２の表面で反射された光のうち、開
口角θI内に反射された光は、再びレンズ１４を介
してミラー１２′へ到達する。さらに、ハーフミ
ラー１２ａへ到達した光は２分されて一部はフオ
トセンサ１１へ向かい、残りは照明光源１３へ向
かう。そして、完全反射ミラー１２ｂへ到達した
光は全て照明光源１３の方向へ向かい、フオトセ
ンサ１１への入射は阻止される。つまり、フオト
センサ１１からレンズ１４を見ると、光路は完全
反射ミラー１２ｂによつて絞られているため、等
価的な開口角はθSとなり、照明系の開口角θIより
も小さくなる。この結果、フオトセンサ１１から
見た被写体深度は深くなり、カプセル表面が光軸
方向へ多少移動しても、フオトセンサ１１に達す
る光量の変化を小さくすることができる。なお、
照明系の開口角θIを大きくすると、照明系の被写
体深度が浅くなり、カプセルの光軸方向への微少
な移動によつても照度が大幅に変化するおそれは
残るが、実際には、照明の光量が不足しなけれ
ば、照明系のピントが最適な点で使用する必要は
必ずしもないことを考え合わせれば、この考案の
如くしても格別の問題は生じないということがで
きる。なお、かかる検査器１を用いて、カプセル
２をヘリカルスキヤンした場合のフオトセンサ１
１の出力波形を示すと第２Ａ図ロの如くなるが、
これによれば第２Ａ図イの如きカプセル２の球状
部に生じている穴２ｂを同図ロのＣで示す如く確
実に検出することができる。
２′で反射された後、レンズ１４を介してカプセ
ル２を照明する。この場合、照明の角度は開口角
θIを大きくすることにより、広げることができ
る。カプセル２の表面で反射された光のうち、開
口角θI内に反射された光は、再びレンズ１４を介
してミラー１２′へ到達する。さらに、ハーフミ
ラー１２ａへ到達した光は２分されて一部はフオ
トセンサ１１へ向かい、残りは照明光源１３へ向
かう。そして、完全反射ミラー１２ｂへ到達した
光は全て照明光源１３の方向へ向かい、フオトセ
ンサ１１への入射は阻止される。つまり、フオト
センサ１１からレンズ１４を見ると、光路は完全
反射ミラー１２ｂによつて絞られているため、等
価的な開口角はθSとなり、照明系の開口角θIより
も小さくなる。この結果、フオトセンサ１１から
見た被写体深度は深くなり、カプセル表面が光軸
方向へ多少移動しても、フオトセンサ１１に達す
る光量の変化を小さくすることができる。なお、
照明系の開口角θIを大きくすると、照明系の被写
体深度が浅くなり、カプセルの光軸方向への微少
な移動によつても照度が大幅に変化するおそれは
残るが、実際には、照明の光量が不足しなけれ
ば、照明系のピントが最適な点で使用する必要は
必ずしもないことを考え合わせれば、この考案の
如くしても格別の問題は生じないということがで
きる。なお、かかる検査器１を用いて、カプセル
２をヘリカルスキヤンした場合のフオトセンサ１
１の出力波形を示すと第２Ａ図ロの如くなるが、
これによれば第２Ａ図イの如きカプセル２の球状
部に生じている穴２ｂを同図ロのＣで示す如く確
実に検出することができる。
第３図はこの考案に用いられるミラーの構造を
示す断面図である。同図において、２１はガラ
ス、２２，２３は蒸着膜であり、２２によりハー
フミラーが、また、２３により全反射ミラーが形
成される。すなわち、同図Ａはガラス２１上にハ
ーフミラーとなる蒸着膜２２を形成するととも
に、その上にさらに全反射ミラーとなる蒸着膜２
３を形成して、一体化したものであり、同図Ｂは
ハーフミラー２１，２２と反射板２４とをそれぞ
れ独立に作成して、これらを重ね合わせて使用す
るものである。なお、上記Ａ，Ｂいずれの場合
も、光軸近傍となる部分には切り抜き部または穴
２５が形成される。この切り抜き部または穴２５
の形状は、対象となる被写体に応じて変えること
が望ましく、例えば第４図の如くすることができ
る。なお、第４図はミラーの構造を示す上面図で
ある。すなわち、ハーフミラー部を光軸方向に投
影した形状が、視野または被写体の形状と一致す
るようにするもので、ここでは、これを「楕円」
にした場合が示されている。
示す断面図である。同図において、２１はガラ
ス、２２，２３は蒸着膜であり、２２によりハー
フミラーが、また、２３により全反射ミラーが形
成される。すなわち、同図Ａはガラス２１上にハ
ーフミラーとなる蒸着膜２２を形成するととも
に、その上にさらに全反射ミラーとなる蒸着膜２
３を形成して、一体化したものであり、同図Ｂは
ハーフミラー２１，２２と反射板２４とをそれぞ
れ独立に作成して、これらを重ね合わせて使用す
るものである。なお、上記Ａ，Ｂいずれの場合
も、光軸近傍となる部分には切り抜き部または穴
２５が形成される。この切り抜き部または穴２５
の形状は、対象となる被写体に応じて変えること
が望ましく、例えば第４図の如くすることができ
る。なお、第４図はミラーの構造を示す上面図で
ある。すなわち、ハーフミラー部を光軸方向に投
影した形状が、視野または被写体の形状と一致す
るようにするもので、ここでは、これを「楕円」
にした場合が示されている。
以上のように、この考案によれば、同軸反射形
ハーフミラーのかわりに中央部がハーフミラー、
その周辺部が全反射ミラーとなるミラーを設ける
ようにしているので、次の如き効果を期待するこ
とができる。
ハーフミラーのかわりに中央部がハーフミラー、
その周辺部が全反射ミラーとなるミラーを設ける
ようにしているので、次の如き効果を期待するこ
とができる。
イ 照明系とフオトセンサ系の開口角を別々にす
ることができ、特にフオトセンサ系の開口角が
小さくできるため、被写体深度を浅くすること
なく照明角度を大きくすることができる。
ることができ、特にフオトセンサ系の開口角が
小さくできるため、被写体深度を浅くすること
なく照明角度を大きくすることができる。
ロ ハーフミラー照明では、照射した光量の約半
分しか被写体に届かないが、この考案では全反
射ミラーを使用しているので、照射光量の大部
分が被写体に届くことになるため、照明効率が
高くなる。
分しか被写体に届かないが、この考案では全反
射ミラーを使用しているので、照射光量の大部
分が被写体に届くことになるため、照明効率が
高くなる。
ハ その結果、カプセルの球状部にある穴をも確
実に検出することができる。
実に検出することができる。
なお、この考案は、上述の如き医薬用カプセル
だけでなく球形状またはこれと同等の形状をもつ
物体の表面上に形成された穴等を検査する検査装
置一般に対して広く適用することができる。
だけでなく球形状またはこれと同等の形状をもつ
物体の表面上に形成された穴等を検査する検査装
置一般に対して広く適用することができる。
第１図は同軸反射形光学検査器の従来例を示す
構成図、第１Ａ図はカプセルをヘリカルスキヤン
した場合のフオトセンサ出力を説明する説明図、
第１Ｂ図はカプセルの球状部における照射光と反
射光との関係を説明するための説明図、第２図は
この考案の実施例を示す構成図、第２Ａ図はその
場合のフオトセンサ出力を説明する説明図、第３
図はミラー（光学系）の構造を示す断面図、第４
図はミラー（光学系）の構造を示す上面図であ
る。 符号説明、１……同軸反射形光学検査器、１１
……フオトセンサ、１２……ハーフミラー、１
２′……ミラー（光学系）、１３……照明光源、１
４……対物レンズ、２……カプセル（被写体）、
３……入射光、４……法線、５……反射光、２１
……ガラス、２２，２３……蒸着膜、２４……反
射板、２５……切り抜き部または穴。
構成図、第１Ａ図はカプセルをヘリカルスキヤン
した場合のフオトセンサ出力を説明する説明図、
第１Ｂ図はカプセルの球状部における照射光と反
射光との関係を説明するための説明図、第２図は
この考案の実施例を示す構成図、第２Ａ図はその
場合のフオトセンサ出力を説明する説明図、第３
図はミラー（光学系）の構造を示す断面図、第４
図はミラー（光学系）の構造を示す上面図であ
る。 符号説明、１……同軸反射形光学検査器、１１
……フオトセンサ、１２……ハーフミラー、１
２′……ミラー（光学系）、１３……照明光源、１
４……対物レンズ、２……カプセル（被写体）、
３……入射光、４……法線、５……反射光、２１
……ガラス、２２，２３……蒸着膜、２４……反
射板、２５……切り抜き部または穴。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 被検査体を照明する照明系と、該被検査体か
らの反射光を受光する受光系とを備え、該照明
系と受光系とで光軸を共有してなる同軸反射形
光学検査器において、該光軸上の所定位置に光
軸近傍の所定部分はハーフミラー部でその周辺
部は全反射ミラー部からなる光学系を光軸に対
して略45度の傾きをもつて配置してなることを
特徴とする同軸反射形光学検査器。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の同軸
反射形光学検査器において、前記全反射ミラー
部はハーフミラーの所定部分に所定の材料が蒸
着により形成されてなることを特徴とする同軸
反射形光学検査器。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の同軸
反射形光学検査器において、前記光学系は１枚
のハーフミラー板と光軸近傍となる所定部分が
所定形状に切り抜かれた１枚の全反射板とが重
ね合わされて形成されてなることを特徴とする
同軸反射形光学検査器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8707083U JPS59194047U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 同軸反射形光学検査器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8707083U JPS59194047U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 同軸反射形光学検査器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194047U JPS59194047U (ja) | 1984-12-24 |
| JPH0131958Y2 true JPH0131958Y2 (ja) | 1989-10-02 |
Family
ID=30216993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8707083U Granted JPS59194047U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 同軸反射形光学検査器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59194047U (ja) |
-
1983
- 1983-06-09 JP JP8707083U patent/JPS59194047U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59194047U (ja) | 1984-12-24 |
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