JPH0219898B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半透明な物品、特にびんのような容器
に欠陥があることを検出する装置に関するもので
ある。

アイルランドの特許明細書No.31613と英国特許
明細書1430547に述べられているびん検査装置は
絞られたリボン状の光を発する光源投影装置をそ
なえている。リボン状の光は回転ドラムに投影さ
れるが、該ドラムは外側に反射する平面状の銀鏡
を20個接線方向に有する。ドラムは電動機と歯車
とにより駆動され、リボン状の光は回転鏡に当た
つて下方に反射し、おおいの底部の穴を通つてい
くつかの平面鏡に至る。こうしてリボン状の光に
よる走査をくり返す。反射されたリボン状の光は
更にこれらの３枚の平面鏡から反射される。これ
らの鏡はおおいの下方に縦に配置された柱の中で
突き出ている。回転テーブルが柱を囲んでおり、
この柱には縦の溝があつて、この溝は更に反射し
た光が柱から出ていくための出口となつている。
縦のスリツトを有する縦マスキング部材が回転テ
ーブルに支持されており、この部材はくり返し走
査されるリボン状の光以外のすべてを塞ぎ、それ
によつてリボン状の光を絞つて狭い光のスポツト
ビームとなし、テーブルとスリツトが回転するに
つれてこのビームを約20度の角度で通過させる。
この絞られた光のスポツトビーム（以後これを走
査ビームと呼ぶ）、は垂直平面内である角度で走
査し、水平面内である角度移動する。検査される
半透明の容器又はびんは指状部材により回転テー
ブルの周辺部に運ばれる。この指状部材は走査ビ
ームが走る走査領域をびんが通過するときに、び
んを回転させる回転ローラにびんを押しつける役
目をする。走査ビームは実質的にびんの軸に集中
する。びんを通過した光は集光装置により集めら
れる。集光装置には光電子増倍管が具備されてい
て受光した走査信号を制御回路に供給する。集光
装置は前面にマトリツクス状に配置した多くのガ
ラス又はプラスチツクの光学繊維（光フアイバ）
素子を有する。光学繊維の他方は束ねられて、そ
の端面は適当に整形され、光学的に研磨されてお
り、光検出素子即ち光電子増倍管に光学的に結合
している。

走査期間中マスキングスリツトを通過した走査
ビームは垂直面内で連続的に走査し、同時にマス
キング部材の回転運動により水平面内で移動する
ことは評価されよう。更にびんは走査領域内を通
過している間常に回転し、走査速度はびんの全面
積が25％だけ重ねて走査されるように設定され
る。

この元の装置は集光スクリーンに入射する全光
量を決めるのに光学繊維と光電子増倍管との組合
せを用いた。びんに多くの欠陥があるとビームが
拡散又は屈折により単一走査から外れて伝播する
し、またこれらの欠陥はびんの中の遮光性のもの
即ち、汚れではなく、むしろ容器の文字刻印又は
他の装飾の一部であつたから、何か遮光性の欠陥
があるかどうかを調べるためには通過光を全部集
めなければならなかつた。

この方式の第１の限界はマトリツクス入射光を
導く光学繊維の端面の効率がよくないということ
である。この限界により光学繊維の集光性は効率
が良くない、というのはこれらの空気中での端面
は光学的に不規則であり、比較的狭い角度の光し
か有効としないからである。光学繊維に続く光電
子増倍管の面へ入力するときに更に損失が増す。
また光電子増倍管自体は非常に効率が良いので雑
音の増幅も同様に効率が良い。

更に中空のガラス容器の製造者は多くの場合に
びんの中のひだ、かさ、泡、変形のような遮光性
でない欠陥を検出したいと思つていることがわか
つた。これらの欠陥は実際上遮光性のものでない
から、この方式ではこの問題を解決することはで
きなかつた。

本発明は上述の従来技術による容器検査装置の
欠点を克服するものであり、広い観点から見れば
本発明はもつと一般的に応用できるものである。

本発明によれば、光のスポツトビームを発生し
てそれを第１の方向にくり返し走査する手段と、
物品の半透明材料を前記第１の方向と平行でない
第２の方向で光のスポツトビームを横切つて移動
させ、半透明材料の表面が該材料の移動方向と平
行でない方向で前記ビームによりくり返し走査さ
れるようにする手段と、前記半透明材料を通過し
たビームを受光するように配置された集光装置と
を含む半透明材料でできている物品の欠陥を検出
する装置であり、該集光装置は光拡散スクリーン
を含み、スクリーンの前面は半透明材料からの光
を受けるように配置され、後面はマトリツクス状
の光検出装置に面し、各光検出装置はスクリーン
の夫々の領域の後面からのみ発する光の量に依存
する電気的出力信号を発生するようになつており
更に材料の走査中に発生する光検出装置の出力信
号を処理する電気回路手段を含む欠陥検出装置が
得られる。

また半透明容器の検査へ応用して、走査領域と
走査領域内で半透明容器を回転させる手段と、光
のスポツトビームを発生させて該ビームで容器の
回転軸と平行な方向で走査領域内で容器をくり返
し走査する手段と、容器を通過したビームを受光
するように配置された集光装置とを含み、半透明
容器に欠陥が存在することを検出する装置であつ
て、集光装置は光拡散スクリーンを含み、該スク
リーンの前面は走査領域からの光を受ける方向に
面しており、後面はマトリツクス状の光検出装置
に面し、各光検出装置はスクリーンの夫々の要素
領域の後面からのみ実質的に発する光の量に依存
する電気的出力信号を発生するようになつており
更に容器の走査期間中に発生する光検出装置の出
力信号を少なくとも２通りに処理する電気的回路
手段を含み、該２通りのうちの１つは遮光性の欠
陥を検出し、他の１つは選択的検査により実質的
に非遮光性の屈折性欠陥を検出するものであるよ
うな欠陥検出装置が得られる。

好ましくは光検出装置でつくられているマトリ
ツクスは方形マトリツクスであり、その一方の主
軸は容器の回転軸に平行に配置しており、更に集
光装置はスクリーンとマトリツクス間にはさまれ
て薄い壁を有する方形の格子を含み、該格子は各
箱の後に夫々の光検出装置が配置されるように複
数個の箱を定めるようになつている。

以下図面を参照して本発明の一実施例につき説
明する。

本発明で用いられる検査装置は前述のアイルラ
ンド特許明細書31613と英国特許明細書1430547に
述べてある検査装置と同じ走査機構を用いること
ができるから、ここでは詳細には述べない。しか
し本発明の走査機構は次の点で異なる。即ちびん
が回転させられてその軸上に集束された走査ビー
ムにより走査領域内でくり返し垂直に走査されて
いる間、前の機構のようにびんは水平面内である
角度だけ移動するのではなくて静止している。後
程明らかにするが、これは本実施例では走査ビー
ムがびんを通過後に集光器に当たるときに、びん
のすべての垂直走査に対して走査ビームは集光器
上では同じ所定の垂直経路を名目的に通ることが
必要であるからである。もし垂直走査中にびんと
走査ビームが水平方向に動かされるならば、更に
補償手段が必要となろう。したがつて本実施例で
は前の走査機構が修正されて、びんが回転して垂
直走査が行なわれている間検査すべきびんを運ぶ
テーブルは一時的に停止する。これは当業者の能
力の範囲内で行ない得る修正である。更に本実施
例では光の走査ビームはレーザビームでもよい。

本実施例と従来の検査装置との相違は集光器の
構造とそれによつて発生する電気信号の処理方法
とにある。まず最初に第１図の集光器について説
明する。集光器は前面に光を拡散する半透明なス
クリーン１を有し、後面にはホトダイオード２を
長方形のマトリツクス状に配列したプリント回路
基板３を有し、スクリーン１と基板３の中間には
長方形の格子即ちはちの巣状部材を有する。この
はちの巣状部材４には薄くて不透明な白い壁があ
つて、その壁により正方形の箱５のマトリツクス
がつくられており、この箱５は夫々前後に開いて
いてホトダイオード２と同じ周期性を有してい
る。第１図には集光器を分解して示してあるが、
使用するために組立てるときに、夫々の箱同志間
で光が実質的に漏れないようにするために、夫々
のダイオード２を夫々の箱５の後端の中心に配置
し、格子４をスクリーン１と基板３との間にしつ
かりとはさむ。組立てられた構造が第２図に断面
図で示してある。

使用するときに集光器を縦に置いて、スクリー
ン１が検査領域に面するようにする。そして光の
走査スポツトが回転しているびんを通過した後集
光器の中央を名目的に通過するようにする。本実
施例ではダイオードマトリツクスは幅方向に５列
のダイオードを配置してあり、高さは検査される
びんの高さ、又はびんの一部の高さにより決ま
る。したがつてこの場合走査ビームは５列の箱の
中央の列を名目的に通過する、即ち各中央の箱５
の前面のスクリーン１を照射する。簡略化するた
めに第１図では高さ方向には15行のダイオードを
示してある。

理想的な場合（完全に凸凹がなくて整のつた形
をしているびんの場合）、走査ビームは箱の中央
の列だけを通過するけれども、実際には（欠陥や
文字刻印や装飾刻印等の結果として）散乱又は屈
折やスクリーン１の拡散効果があるために、ビー
ム１が各箱を照射したときにスクリーン１に映し
出される光のパターンは一般に箱の境界からはみ
出たものになる。したがつて第３Ａ図を参照する
と、スポツトビームがびんを通過した後名目的に
箱Ｘに向かつたときに、ハツチング線で示したよ
うなパターンが典型的に見られる。びんを通過し
た光はびんがひどく変形している場合を除き名目
的な箱Ｘだけに向かうはずなのだが。集光器の構
造を上述のようにした目的は半透明のスクリーン
に光が当たつてつくられたパターンの分析をある
程度可能にすることであり、特にびんを不合格に
すべき重大な屈折上の欠陥により生ずるパターン
と許容できるささいな屈折上の欠陥（すなわち文
字刻印や装飾刻印）により生ずるパターンとの区
別を可能にすることである。集光器はまた遮光性
の欠陥の検出も可能なようにつくられている。

集光器の働らきは次の通りである。後述するよ
うに、パターンを検出するには各走査段階で選択
したホトダイオードの出力を調べる。この目的の
ため最も感度を良好にするために各ダイオードが
できるだけ大きい信号を発生することが望まし
い。これは前述したように各ダイオードを夫々の
箱５で囲むことによつて可能となる。箱５は各ダ
イオードをスクリーン１の夫々の領域に割り当
て、その領域からは夫々対応するダイオードだけ
が受光することができ、他のダイオードは受光す
ることができないようにする役目を果たす。壁を
白くしてあるからスクリーンを通つて所定の箱に
拡散してくる光の大部分は壁で反射してホトダイ
オードに再照射される。したがつてホトダイオー
ドは対応する領域のスクリーンを通過した光を実
質的にすべて受けることになる。その結果格子４
がない場合に比べて与えられたパターンに対する
各ダイオードの出力は実質的に大きくなる。また
箱の壁は隣接箱同志での光の「漏洩」を防ぐの
で、隣接ダイオードから漏れてくる信号ははつき
りと区別され、各ダイオードは自分の対応するス
クリーンの部分を通過してくる光だけに反応す
る。もしはちの巣状部材、即ち格子４がなかつた
ならば、あるダイオードとその隣のダイオードと
の信号差から異なる型のパターンを識別するのが
困難になるであろう。

集光器の大きさと走査されるびんからの距離と
はびんの直径と予期している散乱特性（文字刻印
や装飾を考慮に入れて）により決めるのであるが
許容できる品質のびんについては各縦走査の期間
中スクリーン１に投影される光のパターンが第３
Ａ図に示すように箱のＢ、Ｃ、Ｄ列から実質的に
はみ出さないようにして決める。またＡ列又はＥ
列にパターンが引つかかることのない屈折性欠陥
（例えばハンマー仕上げのような）はささいなも
ので、許容することができると考える。びんの汚
れのような遮光性の欠陥はＢ、Ｃ、Ｄ列（即ち太
線の内側）のすべてのダイオードの出力を合計し
て、その和をその走査部分に適する参照スレツシ
ヨルド値と比較するとにより検出することができ
る。和信号がスレツシヨルド値より小さいときは
遮光性欠陥が存在していると考えられ、その結果
不合格信号を発生する。Ｂ、Ｃ、Ｄ列の加算を行
なう回路は後述するが、遮光性の欠陥の検出は光
の総和にのみ関係し、光の分布には関係ないの
で、Ａ列からＥ列迄全部の和をとつてもよいこと
を理解すべきである。正確に加算するためには、
レーザビームがスクリーン１に当たつたときに充
分に拡散して、箱５の壁の遮光効果を実質的に排
除することができるようにスクリーン１の厚さを
選ぶべきである。スクリーン１の典型的な実施例
は４cm厚さの「030オパールパースペクス」であ
る。

Ｂ、Ｃ、Ｄ列の加算により大きな透光性の屈折
性欠陥も検出することができることは明らかであ
る。これはこれらの欠陥のためにパターンの大部
分がＡ又はＥ列の方に片寄り、Ｂ、Ｃ、Ｄ列の和
信号が小さくなつてスレツシヨルド比較により検
出可能になる場合であるが、しかし、ある種の透
光性の屈折性欠陥は明らかにびんを不合格にすべ
きほど重大な欠陥であるにもかかわらず、Ｂ、
Ｃ、Ｄ列の和信号がスレツシヨルド以下になるほ
ど大きく落ち込まなくて、そのためにこの方法に
より検出することはできない場合がある。

この種の欠陥の一例としてひだがある。容器の
ひだという術語は容器表面の線状のきずのことで
あり、レーザビームがこれに当たると、ビームが
良品のガラスを通過した場合とは全く異なるパタ
ーンを生ずる。このパターンはオパールのスクリ
ーン上でビームとの交叉点からひだの方向と直角
方向に例えば30mm幅に伸びる長い線である。この
種のパターンを第３Ｂ図に示すが、Ａ列とＥ例に
迄伸びている。しかしひだによつてＡ列とＥ列に
偏向した光に量は通常非常に少なく、しばしばビ
ーム全体の10％以下であり、時々２％位になる。
またこの和信号用の比較はスレツシヨルドを高く
すると、自然であり且つ許容できる光の伝導特性
の変化のために完全に良品であるびん迄不合格に
することになるので、Ｂ、Ｃ、Ｄ列の和信号の落
ち込みによりこの種の欠陥を検出するのは実際的
でない。更にもし線パターンが概略縦型で、完全
にＢ、Ｃ、Ｄ列の中に入つているならば、Ｂ、
Ｃ、Ｄ列の和信号には全然落ち込みがないであろ
う。したがつてこのような場合にはひだを検出す
ることはできないであろう。

この問題を解決するにはびんから発したスポツ
トビームが向かう場所であるＣ列の名目的な箱Ｘ
を中心として５×５の箱の枠を調べる。この５×
５の枠は第３Ｂ図で太線で示してある。ひだ又は
ひだのような欠陥が走査されると、走査レーザビ
ームは散乱されて通常この枠内にのみ入り、走査
されたびんの部分が許容できる品質の場合には、
走査レーザビームは枠内の３×３のアレイの中に
実質的に完全に入るというように決めた。枠内の
ダイオードの出力を加算することによつて、和信
号は枠に注ぐ光の総量を表わすものとなる。この
和信号を枠のスレツシヨルド値と比較して、スレ
ツシヨルド値より低ければ、不合格信号が発生す
る。この方法の利点はひだのために枠に注ぐ光の
総量が少なくても検出するように枠のスレツシヨ
ルド値をきわめて低く設定することができること
である。これはＢ、Ｃ、Ｄ列の和の落ち込みによ
つては検出することができなかつたものである。
ひだは縦走査中にどこにでも起こり得るから、枠
の中心がＣ列の名目的な箱Ｘに常に来るように走
査ビームに同期して枠をダイオードマトリツクス
に沿つて縦に移動しなければならないことは明ら
かである。枠の加算、比較、移動を行なう回路に
ついては後述する。

信号処理回路を簡単にするために、ダイオード
マトリツクスは第４図に示すような特別の方法で
相互接続されている。ダイオードマトリツクスは
一連の隣接するサブマトリツクスM₁，M₂…Mn
に分割され、各サブマトリツクスで同じ相対的位
置を占めるダイオードが一緒に結ばれ、共通の出
力を供給する。例えばダイオードA21，A22，
A23…A2nが一緒に接続されて共通出力A2を供
給しダイオードE41，E42，E43…E4nが一緒に接
続されて共通出力E4を供給する等となる。その
結果第４図の右側に示したように25個の共通出力
A1…E5が得られる。各出力は各サブマトリツク
ス内で初めての２個の文字が同じダイオードに接
続されている。ダイオード間の接続はプリント基
板３上でなされている。出力A1からE5に表わさ
れる信号はこの後の処理に先だつて増幅される
（増幅手段は図示せず）以下の説明ではマトリツ
クスのA1からE5の出力端子に表われる信号を増
幅した信号をA1〜E5という名前で呼ぶことにす
る。

Ｂ、Ｃ、Ｄ列の加算と比較は第５図で概略図で
示した回路によつて行なわれる。ダイオードの
Ｂ、Ｃ、Ｄ出力端子に表われる信号はすべて加算
器６で加えられ、マトリツクスのＢ、Ｃ、Ｄ列に
入射する光の総量を表わす和信号がつくられる。
和信号は既知の方法で自動信号振幅等化器
（ASAE）回路７に加えられる。このASAE回路
は英国特許明細書1430547に述べられている。次
に等化された信号は自動スレツシヨルド追従回路
（ATTC）８内で参照スレツシヨルド値と比較さ
れる。これはびん検査装置で以前から用いられて
いる技術である。要約すると、壁の厚さや色濃度
が異なる容器を検査することができるように、
ATTC８はスレツシヨルド信号を和信号自身か
ら導き出すものである。スレツシヨルド信号は事
実上和信号を平滑して作り変えたものであり、和
信号よりも遅れていて所定の値だけ和信号から片
寄つている。壁の厚さや色濃度が問題にならない
場合には、英国特許明細書1430547に述べてある
ように走査ビームの縦方向の位置に関する所定の
関数である参照スレツシヨルド値を用いてもよ
い。等化されたＢ、Ｃ、Ｄ列の和信号が参照スレ
ツシヨルド値より小さいときに、不合格信号が出
力９に発生する。この不合格信号は既知の方法で
適当な時にびん排除機構を作動させる。もし種類
がわつているびんだけを検査するのであれば
ASAE回路７を省略することができる。

枠の加算と比較は第６図に示すような５個の別
別の回路により行なわれる。これらの回路は本質
的にダイオードマトリツクスの出力端子の接続だ
けを夫々異にしたものである。第６図において左
側に示したダイオードの出力信号の組が加算器１
０₁に加えられ、線１１に和信号を発生する。線
１１に表われた和信号は検査により第７Ａ図の斜
線を施した箱のダイオードで受光された光の和を
表わす。これは単に１個の５×５の枠のみでなく
複数個の隣接枠を含むことが理解されよう。しか
し直線のひだパターンは通常１つの枠内にのみ延
びて他の枠からの寄与はゼロであるから、このこ
とはささいなことである。例えばパターンが２個
の枠内に延びていても、これは検出の感度を増す
にすぎない。線１１に表わされた和信号は次に
ASAE回路１２に渡される（ASAE回路は特定の
種類のガラス容器だけを検査するときは省略して
もよい）それから比較器１３に渡されて、等化和
信号は１４に加えられる参照スレツシヨルド値と
比較される。和信号がスレツシヨルド値より大き
いときは信号Σ１が出力１５に発生する。適当な
環境の中で、第７Ａ図に枠の１つの中心がＣ列の
名目上の箱Ｘにあるとき、Σ１は不合格信号とし
て扱われる。

他の４組の枠加算比較回路は第６図に示したも
のと同様であるが、夫々加算器に加えられる入力
の組合せが異なる。これらの他の４組の回路の加
算器は夫々１０₂，１０₃，１０₄，１０₅であり、
第６Ａ図に各加算器とその入力との組合せの表を
示す。夫々の場合にスレツシヨルド値が大きいと
きに夫々の線１５に発生する出力信号はΣ２，
Σ3，Σ4，Σ5であり、これらは表の下欄に示され
ている。この表を調べると加算器１０₂，１０₃，
１０₄，１０₅により加算される枠は夫々第７Ｂ図
から第７Ｅ図に示されているものであることが理
解されよう。

ある走査位置にあるひだを意味する直線パター
ンの存在を検出し、合格品であるびんを意味する
パターンを検出しないために、中央列のＣ列内の
名目的な箱Ｘを中心とする枠についての加算と比
較の出力１５のみを調べることが必要である。し
たがつて、第７Ａ図から第７Ｅ図を参照して、名
目的な箱ＸがC31，C32，C33，C34、等にあると
きには加算器１０₁を含む回路の出力１５が用い
られる。同様に名目的な箱ＸがC51，C52，C53
等にあるときは、加算器１０₃を含む回路の出力
１５が用いられる。名目的な箱Ｘがマトリツクス
に沿つて下方へ移動するにつれて適当な加算比較
回路の出力１５を選択する回路は第８図に示され
ている。

ダイオードマトリツクスの出力信号C1〜C5は、
（もし必要ならば回路１６でASAE補償をした後
で）、夫々の比較器１７で参照値と個々に比較さ
れる。入力信号Ｃが参照値よりも大きいときに
は、夫々の比較器１７が１８に出力する信号によ
りアンドゲート１９が開く。一度に１個のみの比
較器１７が出力を供給して、開くアンドゲートを
１個のみとするために遮光されてない場合にスク
リーン１に注ぐことができる最大光量の50％以上
に参照値を設定する。各アンドゲート１９の他の
入力は図示したように夫々の枠の加算比較回路の
出力１５から導き出される。もしΣ信号が今開い
ているアンドゲート１９の入力に加えられると、
この信号はアンドゲートを通過して出力２０を発
生し、それからオアゲート２１を通つて不合格信
号を２２に発生する。他のアンドゲートの入力に
加えられたΣ信号はどれも通過しないので不合格
信号を発生することができない。この方法によれ
ばＣ列の任意の名目的な箱Ｘに対して、箱Ｘを中
心とする５×５の枠に対応する枠の加算比較回路
からΣ出力だけが通過するということが理解され
るであろう。したがつて走査ビームがマトリツク
スのＣ列の箱を１つずつ下方に進むにつれてその
箱を中心とする５×５の枠がビームと同期してマ
トリツクスを下方に進むことになる。

もし名目的な箱Ｘに入射する総光量が比較器１
７により設定されたスレツシヨルド値より大きく
なれば、それに付随するアンドゲートは閉じたま
まであるから、周囲の枠の出力は実際には調べら
れないことは明らかである。しかしこのことは通
常全体的にビームを中心に列から外すような遮光
性の欠陥又はびんの全体的な変形がある場合のみ
起こる。いずれの場合でもＢ、Ｃ、Ｄ列の和信号
が落ち込む結果このことにより不合格信号が発生
するので、周囲の枠を調べる必要はない。

２２に現われる不合格信号は第５図のａに現わ
れる信号と同じようにびん排除機構を作動させ
る。のに用いることができる。しかしひだ等以外
の小さな屈折性の欠陥により枠加算比較回路の１
個から不合格信号を発生するとがある。例えばガ
ラスの中に小さな泡がある場合がそうである。単
に小さな泡があるという理由だけでびんを不合格
にしたくないので、ひだと小さな泡とを識別する
ために、小さな泡をひだよりもずつと寸法が小さ
いという事実を利用する。即ち泡の場合には１行
か２行の連続する縦走査の間しか不合格信号を発
生しないが、ひだの場合にはその寸法がずつと大
きいのでもつと長い行にわたつて連続する縦走査
の間不合格信号を発生するのが普通である。した
がつて２２に表わされた不合格信号に不合格禁止
回路２３を通過させるのが好ましい。この回路２
３は基本的には計数回路であつて、各所定の最低
数の連続縦走査の間少なくとも１個の不合格信号
が２２に現われる場合のみ、２４に不合格信号を
発生するようにつくられている。最後に２４と９
（第５図）とに現われた不合格信号はオアがとら
れて、前述したようにいずれかがびん排除機構を
作動させる。

以上ひだの形をしている非遮光性の屈折性欠陥
を検出する場合を主に説明したが、この枠は直線
以外の光のパターンを検出することもできる。例
えば、ひだ以外のある非遮光性の欠陥は円、方形
三角形という形のパターンを発生しうる。これら
のパターンももしこれらが枠の中に延びてくれば
枠により検出することができる。もしこれらが枠
の中に延びて来ないけれども、これを検出したい
と思うならば、名目的な箱Ｘの周囲の箱の他の適
当なパターンを調べることにより検出できるので
あろう。この技術は以下に述べるようなもつと大
きいダイオードマトリツクスを用いる場合により
有効である。しかし実用上遭遇するたいていの望
ましくない非遮光性の屈折性欠陥を検出するのに
上述の５×５の枠が適当であることがわかつた。

またダイオード５列のマトリツクスを使用する
のはかなり簡単な対称形をしているある種の容器
について実験的経験で便利であることがわかつ
た。もつとも複雑な形をしている容器の場合はも
つと高級な分析を必要とするであろうが、この目
的のために幅方向にもつと多列のダイオードを有
するマトリツクスを用いて枠の寸法や形等を走査
の位置の関数として変えることが必要であろう。
このことは上述の例よりももつと複雑な適当な電
子処理回路を用いでば容易に達成でできるであろ
う。

本発明の原理によればシートガラスやプラスチ
ツク等の同種の欠陥も扱い得る。その場合検査す
べきシートを長手方向に走査ビームを横切つて連
続的に動かし、幅方向にくり返してビームで走査
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるびん検査装置の一実施例
で用いられる集光器の分解部品配列図、第２図は
集光器を使用のために組立てた時の断面図、第３
Ａ図と第３Ｂ図は検査中のびんを通過した走査ビ
ームが集光器に注いだときの典型的な光のパター
ンを２種類示した図、第４図は集光器の個々のホ
トダイオードの相互接続の仕方を示した図、第５
図は検査中のびんの遮光性の欠陥を検出する回路
の概略ブロツク図、第６図は検査中のびんの重大
な屈折性欠陥を検出する回路の概略ブロツク図で
あつて、５組の同様な回路のうち１組のみを示し
たブロツク図、第６Ａ図は第６図の他の同様な４
組の回路の夫々の入力の組合せを示す表、第７Ａ
図〜第７Ｅ図は第６図と同様な５組の回路が夫々
反応するホトダイオードの異なる組合せを示した
図、第８図は主査ビームの位置にしたがつて第６
図と同様な５組の回路のうち適当な１組の回路の
出力を選択する回路の概略ブロツク図である。 １……スクリーン、２……ホトダイオード、４
……格子、６，１０……加算器、８，１３，１７
……比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光のスポツトビームを発生してそれを第１の
   方向に繰返し走査する手段と、物品の半透明材料
   の表面がその材料の移動方向と平行でない方向に
   ビームによつて繰返し走査されるように、前記第
   １の方向と平行でない第２の方向に光のスポツト
   ビームを横切つて物品の半透明材料を移動させる
   手段と、半透明材料を通過したビームを受光する
   ように配置された前面を有する光拡散スクリーン
   １を含む光電集光装置と、該集光装置により発生
   された電気信号を処理することにより物品内の欠
   陥を検出するように配置された電気回路とを含む
   半透明材料でなる物品の欠陥の存在を検出する装
   置であつて、 前記集光装置は、前記スクリーン１の後面に対
   面配置された光電装置２のマトリツクスと、前記
   スクリーンと前記光電装置マトリツクスのとの間
   に置かれ、各光電装置からの電気出力信号がスク
   リーンの対応する要素領域の後面からのみ実質的
   に発生する光量に依存するようにする区画手段４
   とを含み、前記区画手段４は前記スクリーン１と
   前記マトリツクス２との間に挾持された薄い隔壁
   格子を含み、該格子は各箱５の後にそれぞれの光
   電装置が配置される複数の箱を画定し、各箱５は
   それぞれの要素領域から付随する光電装置２が受
   光するような該要素領域を画定しかつ、 前記電気回路は、任意の時間にビームが主に注
   ぐ要素領域（第３Ｂ図ｘ）と所定の位置関係を有
   するその要素領域の組（第３Ｂ図）に付随した複
   数の光電装置の出力信号を選択的に検査すること
   によつて物品中の実質的に非遮光性の屈折欠陥を
   検出するように構成された手段１０〜１５，１６
   〜２１を含むことを特徴とする欠陥検出装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、 前記物品は半透明容器であり、光のスポツトビ
   ームを通過した物品の半透明材料を移動する前記
   手段は容器を回転する手段を含み、前記第１の方
   向は容器の回転軸に平行であることを特徴とする
   欠陥検出装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の装置において、 前記光電装置マトリツクス３は、その主軸の１
   つが容器の回転軸に平行に配列された矩形マトリ
   ツクスであることを特徴とする欠陥検出装置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れかに記載の装置において、前記要素領域の組
   は、光スポツトビームが任意の時間に注ぐ要素領
   域を距離をおいて取り囲む該要素領域の枠を構成
   することを特徴とする欠陥検出装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の装置において、 前記電気回路では、枠に付随する光電装置２の
   出力信号の和に関係した信号を取り出すための手
   段１０，１２と、前記和に関係した信号をスレツ
   シヨルドレベル１４と比較するための手段１３
   と、前記和に関係した信号が前記スレツシヨルド
   レベルを超えたとき欠陥表示信号を発生する手段
   とによつて前記検査を行うことを特徴とする欠陥
   検出装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の装置において、 容器排除機構が不合格信号（第８図２４）によ
   り作動され、容器の所定数の個別の連続走査の各
   各の間に欠陥表示信号（第８図２２）が発生した
   ときに不合格信号発生手段が不合格信号を発生す
   ることを特徴とする欠陥検出装置。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいず
   れかに記載の装置において、 遮光性欠陥を検出するために、前記電気回路
   は、ビームが任意の時間に注ぐ当該要素領域（第
   ３図ｘ）を取り囲みかつ含む直接の隣接要素領域
   のフイールド（第３Ａ図コラムＢ，Ｃ，Ｄ）に附
   随した光電装置２の出力信号の和に関係した信号
   を取り出すための手段（第５図６，７）と、前記
   和に関係した信号をスレツシヨルドレベルと比較
   するための手段８を含み、それにより遮光性欠陥
   を検出することを特徴とする欠陥検出装置。