JPH0421098Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、ガラスびん等の透光性容器の内部ま
たは壁面の欠陥を偏光子を用いて光電気的に検出
する偏光式欠陥検出装置に関する。

「従来の技術」 従来、この種の装置として特開昭49−29879号
広報に記載のものが公知である。これは、光源か
らの光を第１の偏光子を介してガラスびんに照射
し、その透過光を第１の偏光子と偏光角が直交す
る第２の偏光子を介して撮像管の光電面に投射
し、その光電面を縦方向に走査する。ガラスびん
に内部歪がない場合は、第１の偏光子を透過して
きた光は、ガラスびんをそのまま透過するため第
２の偏光子によつて遮断され、撮像管の光電面に
入光しないが、ガラスびんに内部歪がある場合
は、光弾性作用による波動方向の変化により第２
の偏光子を透過して撮像管に入光し、その電子ビ
ームによつて光電変換される。そして、その電気
信号の大小を比較することによつて内部歪の有無
を判別するものである。

「考案が解決しようとする問題点」 しかし、この従来の装置は撮像管を用いるた
め、内部の大きな歪の有無は検知できても、小さ
い内部歪、特にガラスびんの内壁面にできる小さ
い欠陥、例えば内壁面に筋状に突出する重大な欠
陥であるいわゆる胴電線や失透等を検出すること
は現実に不可能であり、また装置全体の価格も高
価であつた。

本考案は、壁面の小さい凹凸による欠陥をも的
確に検出でき、また価格的にも従来より安価に提
供できるようにしようとするものである。

「問題点を解決するための手段」 本考案の欠陥検出装置は、光源からの光を第１
の偏光子を介して透光性容器に照射し、その透過
光を第１の偏光子と偏光角が直交する第２の偏光
子を介して受光器で受光し、該受光器の電気信号
に基づいて容器の欠陥を検出するという基本的な
偏光式検出方法においては従来と同じであるが、
受光器としてイメージセンサを用い、このイメー
ジセンサを、その素子配列の向きが容器の中心線
と平行となるように設置し、その素子群につい
て、所定間隔おきの２つの素子ごとに、一定の方
向に向かつて順次に出力の差を検出した後、その
差信号のうちのプラス側の基準値を超えているも
のと、マイナス側の基準値を超えているものを取
り出し、その取り出しプラス側の信号とマイナス
側の信号の間隔が一定以下のとき、欠陥検出用信
号を出力するようにしたものである。

「作用」 通常、ガラスびんは、必然的に生じる成型時の
熱歪によつてその壁面は全体的に変化の少ない凹
凸を描いているため、このようななだらかな凹凸
と欠陥による急峻な凹凸とを判別する必要があ
る。本考案では、イメージセンサを、その素子配
列の向きがガラスびんの中心線と平行となるよう
に設置してあるので、偏光角の差による素子間の
出力差を大きく出せる。この素子間の出力差から
一定以上のものをコンパレータによつて取り出
し、その差を生じさせている素子の間隔が一定以
下のときだけ信号を出力すると、熱歪によるなだ
らかな凹凸は排除され、欠陥による急峻な凹凸だ
けが検出される。

「実施例」 以下、本考案の一実施例について詳細に説明す
る。

第２図（平面図）は本考案の欠陥検出装置によ
る検出方法を示し、ライン型イメージセンサ１を
内蔵したカメラ２と光源３とを相対向させ、光源
３側に第１の偏光子４、カメラ２側に第２の偏光
子５を対向配置し、これら偏光子４，５間にガラ
スびん６を置いて回転させながら、検出する。

光源３は、複数本（図では５本）の高周波点灯
型の高輝度蛍光放電管３ａを左右に所定の間隔を
おいて並列したものである。これら蛍光放電管３
ａの前方で第１の偏光子４との間には、光拡散板
３ｂが、また後方には白色散乱反射板３ｃがそれ
ぞれ配設されている。

光源としてこのような蛍光放電管３ａを使用す
ると、白熱電灯を使用した場合に比し次ぎのよう
な利点がある。すなわち、白熱電球を使用した場
合には、偏光子４が偏光性能を示さない赤外線領
域をカツトするため、赤外線カツトフイルタが必
要であるが、蛍光放電管３ａによるとその必要が
なく、また白熱電灯の放熱による偏光子４及び光
拡散板３ｂの劣化を防止できる。さらに、５本の
蛍光放電管３ａは光拡散板３ｂと白色散乱反射板
３ｃとの間に並列に配設されているため、良好な
平面散乱光を投光できる。

第２の偏光子５の偏光角は第１の偏光子４の偏
光角と直交し、またこれらの偏光角はガラスびん
６の中心線と45度の角度をなす配置にしてある。
イメージセンサ１は、その素子配列がガラスびん
６の中心線と平行する向きになつている。

従つて、第１の偏光子４によつて偏光された偏
光光線はガラスびん６の中心に投射され、ガラス
びん６に凹凸がないときはそのまま真直ぐ透過す
るため、第２の偏光子５によつて遮光されるが、
凹凸があるとき光弾性作用によつて第２の偏光子
５を透過する偏光成分が生じ、イメージセンサ１
に入光する。イメージセンサ１は、この透過して
きた光線をガラスびん６の中心線に沿つて検知
し、その光量に応じた電圧を各素子から出力す
る。その電圧は、透過光量の大小によつて変化
し、これはまたガラスびん６の凹凸の大小に応じ
たものとなる。第３図はガラスびんの凹凸による
透過光量の変化をびんの高さ方向に見たグラフ
で、破線は熱歪による光量分布、実線において急
峻に変化している部分は、検出対象とする胴電線
または失透等の欠陥に基づくものである。この場
合、イメージセンサ１の素子の出力は、その配列
方向に見ると第４図に示すような段階状の電圧差
を生じる。

そこで、本検出装置は、このような段階状の電
圧差を比較処理することによつて、最終的に欠陥
を検出しようとするもので、第１図に示すよう
に、イメージセンサ１の他の差分回路７と幅検出
回路８とを備えている。

差分回路７は、アナログシフトレジスタ９とバ
イアス用増幅器１０とパルス数変換回路１１とフ
イルタ１２と差動増幅器１３とを含む。そして、
イメージセンサ１の出力（ビデオ信号）を増幅器
１０で増幅してアナログシフトレジスタ９に入力
すると同時に、イメージセンサ１からのクロツク
パルス数をパルス数変換回路１１で例えば２倍に
し、その２倍のパルスでアナログシフトレジスタ
９のシフト動作を行う。これにより、イメージセ
ンサ１のｎ番目の素子の信号と（ｎ＋２）番目の
素子の信号とがアナログシフトレジスタ９より同
時に出力され、フイルタ１２によつてスイツチン
グノイズを除去された後、これら両信号が差動増
幅器１３に入力される。この差動増幅器１３はこ
れら両信号の差に応じた電圧、つまりイメージセ
ンサ１の素子配列において２個分ずれた２つの素
子の出力差に応じた電圧（差信号）を作る。この
ような動作はイメージセンサ１の素子配列に沿つ
て順次に行われる。

幅比較回路８は、プラス側とマイナス側の２個
のコンパレータ１４，１５とワンシヨツト回路
（タイマ）１６とアンド回路１７とを含む。差動
増幅器１３より出力された差信号Ｄは両コンパレ
ータ１４，１５に入力され、プラス側の基準値
（＋Ｈ）及びマイナス側の基準値（−Ｈ）と比較
される。差信号Ｄが基準値（＋Ｈ）を越えている
とコンパレータ１４が出力を生じ、その出力によ
つてワンシヨツト回路１６が一定長さＴのゲート
信号をアンド回路１７に入力する。このＴ時間内
にマイナス側の基準値（−Ｈ）を越える差信号Ｄ
があると、マイナス側のコンパレータ１５の出力
がアンド回路１７を通過し、このアンド回路１７
より欠陥検出用信号として出力される。

このように差分回路７では、イメージセンサ１
の２個分ずつずれた素子の出力差を順次求めて差
信号Ｄを出力し、幅比較回路８では、コンパレー
タ１４，１５によつて差信号Ｄのうちプラス側と
マイナス側のそれぞれについて基準値（＋Ｈ），
（−Ｈ）を越えているものだけを取り出した後、
その取り出されたプラス側の差信号とマイナス側
の差信号との間隔が一定値Ｔ以下のときに限り欠
陥検出用信号を出力する。従つて、結果的にこの
欠陥検出用信号は、ガラスびん６おいて所定以上
の急峻な変化のある一定以上の大きさの凹凸がイ
メージセンサ１で検知されたときだけ出力される
ことになるため、ガラスびん６の熱歪による凹凸
は除かれ、胴電線や失透等の目的とする欠陥のみ
が検出される。

なお、本考案による検出装置はガラスびんに限
らず、透明または半透明な他の透光性容器の欠陥
を検出する場合にも適用することができる。

「考案の効果」 以上述べた通り本考案の偏光式欠陥検出装置に
よれば、次ぎのような効果がある。

受光器としてイメージセンサを使用し、該イ
メージセンサを、その素子配列の向きが透光性
容器の中心線と平行となる向きに設置したの
で、偏光角の差による素子間の出力差を大きく
出せ、検出精度を向上させることができる。

イメージセンサの素子群について、所定間隔
おきの２つの素子ごとに、一定の方向に向かつ
て順次に出力の差を検出した後、その差信号か
らプラス側及びマイナス側について基準値を超
えているものだけを取り出し、その取り出した
プラス側とマイナス側の両信号の間隔が一定以
下のとき欠陥検出用信号を出力するため、目的
とする胴電線や失透等の欠陥のみを的確に検出
することができる。

イメージセンサの素子間の出力を比較して欠
陥の検出を行うため、従来に比べ価格的にも有
利である。

光源として高周波点灯型蛍光放電管を使用し
た場合には、白熱電灯では必要であつた赤外線
カツトフイルタが不要になるとともに、偏光子
や光拡散板の劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロツク図、第２
図はそれによる検出方法を説明する平面図、第３
図はガラスびんの凹凸とその透過光量の関係を説
明するグラフ、第４図はイメージセンサの素子の
出力差を示す説明図である。 １……イメージセンサ、３……光源、３ａ……
蛍光放電管、４……第１の偏光子、５……第２の
偏光子、６……ガラスびん、７……差分回路、８
……幅比較回路、１４，１５……コンパレータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 光源からの光を第１の偏光子を介してびん等
   の透光性容器に照射し、その透過光を第１の偏
   光子と偏光角が直交する第２の偏光子を介して
   受光器で受光し、該受光器の電気信号に基づい
   て容器の欠陥を検出するびん等の容器の偏光式
   欠陥検出装置において、 上記受光器をイメージセンサとしてその素子
   配列の向きを容器の中心線と平行にしたこと、 このイメージセンサの素子群について、所定
   間隔おきの２つの素子ごとに、一定の方向に向
   かつて順次に出力の差を検出する回路と、その
   順次検出された差信号のうちのプラス側の基準
   値を超えているものを取り出す第１のコンパレ
   ータと、差信号のうちのマイナス側の基準値を
   超えているものを取り出す第２のコンパレータ
   と、これら取り出されたプラス側とマイナス側
   の両信号の間隔が一定以下のとき欠陥検出用信
   号を出力する回路とを備えこと、 を特徴とするびん等の容器の偏光式欠陥検出装
   置。 ２ 前記光源が、並列した複数本の高周波点灯型
   蛍光放電管である実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載のびん等の容器の偏光式欠陥検出装
   置。