JPH0454899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透明な容器の側壁内の欠陥を検査し選
別することに関し、特に気泡のような屈折性の欠
陥または石のような不透明な側壁の欠陥の検査お
よびそのようにして検出される欠陥を有するガラ
ス容器の選択的な区分けに関する。

ガラス容器の製造においては種々の形の欠陥が
生じることがある。そのために従来、容器の側壁
の光学的な透過特性に影響する欠陥を有する容器
の検査には光学的走査技術が提案されている。米
国特許第4378493号、同第4378494号および同第
4378495号には物理的および光学的な検査を行う
複数のステーシヨンを通つてガラス容器を運ぶよ
うにした方法と装置が示されている。１個の光学
的検査ステーシヨンではガラス容器が垂直に保持
されてその中心軸のまわりで回転させられる。１
つの光源がその容器の側壁を通して拡散した光エ
ネルギーを放出する。容器の回転軸に平行に線形
に配置された複数の光感応素子（以下ピクセルと
いう）を有するカメラが側壁の垂直条部分を通し
て伝達される光を観察できるように配置される。
各ピクセルの出力は容器の回転増分でサンプリン
グされ、隣接するピクセルからの信号の大きさの
相違が予定のしきい値レベルを超える場合に排除
信号が発生される。適当な排除信号がこのように
して発生され、欠陥をもつ容器がコンベアライン
から分離される。

上記米国特許に示される方法および装置は一般
に側壁検査装置と呼ばれており（以下単にSIDと
いう）、ガラス容器の自動検査および分類には非
常に有効かつ効率のよいものとされている。しか
しながら、或る種の欠陥の検出にはこのSIDを使
用する際にいくつかの問題がある。例えば透明容
器の回転軸と直交する方向の屈折性の欠陥（以下
リボンテイアという）の検査を行う場合には、米
国特許出願第424678号（出願日1982年９月27日）
によるガラス容器の欠陥検出装置が提案されてい
る。この欠陥検出装置では、容器の側壁に、フイ
ルタ付きの拡散光の光源を指向させ、この光源は
カメラの条件状の感光部に透明容器の軸にほゞ平
行な光の強度傾度を有する光を照射する。光の強
度が検出され、そして欠陥信号が、カメラ内のピ
クセルにおける光の強度傾斜の大きさに対する関
数として発生される。欠陥のある容器はその後に
コンベアラインから分けられる。この技術は横方
向の前記リボンテイア形欠陥の信頼性の高い効率
のよい検出およびそのような欠陥を有する容器の
区分けに有効に使用されている。

SIDを用いての欠陥の種類と寸法の区別には同
じく問題がある。例えばSIDは広範囲の光エネル
ギー源を使用するものであり、そのエネルギー範
囲は殆んどの屈折性欠陥が広い光源の明るい背景
における暗点として可視となる充分な程光を屈折
させない程広いものである。言葉を変えれば、不
透明な欠陥は光エネルギーを吸収するからそれら
は明るい背景上の暗点として見ることが出来るの
で、SIDは不透明な欠陥には有効であるが、屈折
性の欠陥には一般に無力である。本発明は不透明
な欠陥の検出の問題およびそれと同時に光学的処
理により屈折性の欠陥の検出も可能とし、そして
容器側壁内の小さい気泡のような小さい屈折性欠
陥と大きな気泡のような大きな屈折性欠陥との間
の区別を可能にしようとするものである。ガラス
容器の製造において、初期割れを伝播して容器の
破損につながるような大きな気泡のごとき屈折性
欠陥を、不透明な欠陥の検出と同様に検出できる
ようにすることは重要である。他方、側壁内小さ
い気泡のような屈折性の欠陥は市場で許容されて
いるから排除されるべきではない。これら問題は
ビールびんのような首部の細くなつた容器の製造
に特に大切である。市場で受け入れられる程度の
欠陥をもつ容器の区分と排除は不適当であり製造
コストを上昇させることになる。それ故、許容さ
れうるような欠陥を区別しながら許容されない欠
陥を確実に検出しそしてそれらのみを分類し排除
するための技術が要望されている。

それ故、本発明の目的は経済的であり前記の米
国特許および特許出願に開示される技術を利用
し、側壁の欠陥の特徴と寸法を容易に区分可能で
あり、そして許容範囲の欠陥を通過させつつ許容
範囲外の容器を有効に区分けすることの出来る、
特にガラス容器である透明な容器の検査および選
別のための方法および装置を提供することであ
る。それ故または本発明の他の目的は個々の欠陥
について特徴の認識を与えることである。

本発明によれば、透明容器をその軸のまわりで
回転させ、この透明容器の側壁に、容器の回転軸
と直交する方向に位置に応じて光の強度を変える
ように予め定められた関数に従つて光の強度を変
化させた拡散光を照射することにより、透明容器
を検査し、選別する。この回転軸に平行な狭い条
片状視野内で側壁を通る光のエネルギーをモニタ
するようにカメラを配置する。側壁内の欠陥の種
類はカメラのピクセルにより発生される信号の大
きさの関数として決定され、その欠陥の寸法はそ
の信号の位置関数として決定される。大きな気泡
あるいは石のような許容範囲外の欠陥を有する容
器は排除され、許容範囲内の容器から自動的に区
分けられる。

詳細には、容器を通過してカメラに向けて照射
された光の強度は、拡散光源の照射の中心の両側
に横方向に広がつて位置の関数として制御され
て、照射の中心の両側のそれぞれ実質的に均一な
光強度を有する第１および第２外側領域と、これ
ら外側領域の間にあつて拡散光の強度が前記外側
領域の光強度とは異なつている第３の中央領域を
与える。これら外側領域の光強度は、互いに異る
かあるいはほゞ同一レベルでよい。これら外側領
域の強度が異つたレベルであれば中央領域の強度
はこれらレベル間で均一に、線形にあるいは対数
的に変化しあるいはそれらレベルの中間のほゞ均
一の強度とされる。好的な実施例では第１および
第２領域内の強度はほヾ等しいレベルであり、中
央領域のそれは同様にほゞ均一であるが外側領域
におけるものとは異つたレベルである。

以下図面にもとづき本発明を説明する。

第１図は容器検査システム１０の概略平面図で
あり、駆動ハブ１４に対し矢印１６で示すような
反時計方向のステツプ回転を行うように結合され
た星形ホイール１２を含んでいる。送りコンベア
１８はホイール１２の周辺に対して堅形のガラス
容器のような透明な容器２２を送るための従動ス
クリユー２０を含んでいる。ホイール１２は容器
２２を、その内１個のみを２４で示している複数
の検査ステーシヨンを通る孤状通路に沿つて運ぶ
ようになつている。排出コンベア２６は従動スク
リユー２８を含み、このスクリユーは夫々の容器
が星形のホイール１２により複数の検査ステーシ
ヨンを通つて動いた後にホイール１２の周辺から
容器２２を受けとるようになつている。プランジ
ヤ３０がソレノイド３２と結合されて作動された
とき放出コンベア２６への通路を塞ぐように配置
されている。これら検査ステーシヨンの内のいず
れかにおいて許容範囲外の欠陥が特定の容器に検
出されたときにはプランジヤ３０がソレノイド３
２により作動されて、その容器がコンベア２６の
出口に隣接した位置まで回転して出て来るときコ
ンベア２６の通路を防ぎ、それにより、欠陥容器
がホイール１２により排除放出シユート３４に運
ばれるようにする。

本発明はステーシヨン２４で示される検査ステ
ーシヨンに関している。ステーシヨン２４は容器
２２に結合し、それをアイドラローラ３８により
軸方向において固定位置に保持しつつそれを反時
計方向に回転させるように配置された駆動ローラ
３６を含んでいる。光源４０がハブ１４の面の下
でホイール１２の周辺内に配置されて、駆動ロー
ラ３６により容器２２がその軸に関して回転され
る間にその側壁の全高全幅を照明するように拡散
光を半径方向外向きに指向する。カメラ４２が光
源４０とホイール１２の半径方向外側にブラケツ
ト４４により位置ぎめされている。カメラ４２は
複数の光感応素子すなわちピクセル４３（第３
図）を有し、好適には256個のピクセル４３がス
テーシヨン２４における容器２２の回転軸に平行
で且つその軸および光源４０の垂直中心線に整合
した線形アレイとして配置される。レンズ４６が
容器の側壁の垂直方向条片状領域をこの素子アレ
イに結像させる。上記のような検査システム１０
と検査ステーシヨンは前記米国特許に開示される
ものと同様である。

この光源４０は容器の回転軸に平行な３つの列
として配置される複数の白熱ランプからなる。拡
散板がランプと容器の間に配置されて比較的広い
範囲の光源からの拡散光が容器の側壁に、そして
そこを透過してレンズ４６とカメラ４２に入る。
サンプリング用電子回線がこの線形アレイ内の隣
接するピクセルからの信号を比較してそれら信号
間の差が予定のしきい値レベルより大きいときに
情報処理装置に異常信号を与える。この処理装置
はそれにより、関連した欠陥容器が検査ステーシ
ヨンの出口位置まで動くときソレノイド３２とプ
ランジヤ３０を動作させ、それにより欠陥容器が
前述のように排除シユート３４に区分けされる。
前述のようにそのような検査および選別技術は有
効であるが欠陥の種類と寸法の区別において問題
がある。本発明はそれら問題の解決を目指すもの
である。

第２図および第３図は検査ステーシヨン２４に
おける本発明の好適な実施例の電気−光学系およ
び機能ブロツク図である。第１図に平面図として
そして第２図に側面図として示す光源４０内には
拡散板４８と強度フイルタ板５０が配置されて照
明源５２からの光エネルギーをさえぎりそして容
器２２の側壁とレンズ４６を通してカメラ４２に
通す。

サンプリング回路５４はカメラ４２内の各ピク
セル４３（第３図）からの信号を受けて情報処理
装置５６にシリアル信号列を与える。容器２２は
カメラ４２が確実に容器当り例えば300本のよう
な予定の走査回数を与えるようにするために検査
システム１０の回転速度の関数として制御される
速度で矢印５７の方向に回転される。回路５４内
でのサンプリングはそれに対応して調整可能であ
る。処理装置５６は１走査において隣接するピク
セルからの信号の大きさが予定のしきい値より大
きい差をもつときに異常信号を出す。この“隣接
するピクセル”とはカメラ４２の線形アレイ内で
互いに物理的に近接した個々の素子を意図するも
のである。処理装置５６は欠陥が存在するかどう
かを決定するために複数の異常信号の位置を評価
することにより欠陥の連続性の解析を行う。この
解析にもとづき処理装置５６はソレノイド３２
（第２図）とプランジヤ３０の動作を制御して欠
陥容器の区分けを行わせる。

第３図はフイルタ板５０とそれに対するカメラ
４２の関係を第２図の線３−３において示す側面
図である。本発明によれば側壁の欠陥の寸法と種
類の検出および区別を行うために、フイルタ板５
０の光学濃度は光源４０の幅SWにまたがり、す
なわち容器の回転軸に対して横方向に変化をつけ
られてその横方向の幅に沿つた異方形の光強度分
布をつくるようになつている。ここに述べる特定
の実施例ではフイルタ板５０の光学濃度は少くと
も２個の横方向に隣接した照明領域６０，６２、
好適には３個のそのような領域５８，６０，６２
を光源４０の幅SWにまたがり与えるように選ば
れる。隣接した領域５８と６０および６０と６２
の光学濃度は互いに異つている。カメラ４２の中
心線は外側領域５８と６２の間の中央領域６０の
中心線に整合する。レンズ４６と光源４０の間に
容器２２がない場合、あるいは側壁欠陥のない容
器がレンズと光源の間で回転しているときには、
カメラの素子４３に入る光の強度は主として中央
領域４０の中心線における光学濃度の関数であ
る。しかしながら、気泡のような屈折性の欠陥が
カメラの前を動くときにはそのような欠陥がカメ
ラ４２内のピクセル４３の視野を外側領域５８ま
たは６２の方向に屈折させる。本発明は欠陥の種
類と寸法の区別のために横方向の光強度の制御さ
れた変化を利用する。

同一の横軸をもつ第４Ａ図および第４Ｂ図は本
発明の一実施例を示している。第４Ａ図は第３図
と同様の図であり、第４Ｂ図は横方向位置の関数
としてフイルタ板５０ａ（第４Ａ図）の光学濃度
を例示するものである。第４Ａ，４Ｂ図におい
て、フイルタ板５０ａの外側領域５８ａ内の光学
的減衰濃度は実質的にゼロすなわち透明であり、
領域６２ａの減衰濃度はほゞ100％すなわち不透
明である。中央領域６０ａでは光学源衰濃度は外
側領域５８ａに連続する横方向縁部における実質
的にゼロから領域６２ａに連続する縁部における
実質的に100％まで線形に変化する。

サンプリング回路５４はカメラ４２内の各ピク
セル４３からの信号を受けて時刻ｔにおけるカメ
ラ４２の線形アレイの各走査中１列のピクセル信
号を発生するように夫々のピクセルから連続的に
信号を与える。気泡欠陥６４は時刻t₂からt₆にお
ける数回の走査中にピクセル４３ｎの視野内に示
される。第４Ｃ図の横軸は走査時間増分t₁−t₇を
示しそしてそれらを実際の気泡位置に関係づける
ものである。かくしてt₁における走査は気泡６４
がピクセル４３ｎの視野へと回転する直前に生
じ、t₇における走査は気泡６４がピクセル４３ｎ
の視野から出る直後に生じる。第４Ｃ図の縦軸は
気泡６４がピクセル４３ｎの視野を通過するとき
に各走査ついてピクセル４３ｎからみた実際の光
強度を示している。サンプリング回路５４は各走
査についてピクセル信号列を処理装置５６に与
え、それが走査中隣接するピクセル信号側えばピ
クセル４３ｎと４３ｍからの信号の大きさの差が
予定のしきい値より大きいとき異常信号を発生す
る。第４Ｃ図と同じ横軸をもつ第４Ｄ図は処理装
置５６で発生されて異常の存在を決定するために
使用される対応する差信号を示している。異常は
容器の側壁上の特定の位置に生じる。この異常位
置は前述のように容器の角度位置の指示を与える
走査信号と側壁に沿つた長手方向位置に対応する
ピクセル信号により限定される。本発明における
SIDも欠陥があるかないかの決定のために複数の
異常の位置を分折することにより欠陥の連続性の
分析を行う。

動作を述べると、ピクセル４３ｎにより検出さ
れる光強度はその視野が気泡６４により中央領域
６０ａの中心線から屈折されるときに変化する。
気泡６４がピクセル４３の視野に入る直前の走査
時刻ｔ１から走査がはじまり、そのときピクセル
４３ｎにより検出される強度はその視野が中央領
域６０ａの中心線にあるので、約50％レベルとな
る。かくして、走査時刻ｔ１における対応する差
信号は隣接するピクセル４３ｎと４３ｍにより検
出される強度が実質的に同一であるから本質的に
ゼロである。しかしながら走査時刻ｔ２におい
て、静止したフイルタ５０ａとカメラ４２に対し
て方向６６に動く気泡６４の前縁はピクセル４３
ｎの視野に入り、ピクセル４３ｎにより検出され
る強度は気泡６４の前縁がピクセル４３ｎの視野
を光学的に実質的に透明な外側領域５８ａへと屈
折させるために約100％のレベルとなる。走査時
刻t₂における対応する差信号はピクセル４３ｎに
より検出される強度がピクセル４３ｍによるもの
より実質的に大きいから実質的に正の値となる。
時刻t₃において気泡６４の前縁がピクセル４３ｎ
の視野内に更に入ると、それにより検出される強
度はその前縁の屈折特性が弱くなりピクセル４３
ｎの視野を中央領域６０ａの外側寄りの部分とな
る程度にしか屈折しないから約75％レベルまでし
か増加しない。かくして時刻t₃における差信号は
ピクセル４３ｎによる強度がピクセル４３ｍによ
るものよりまだ大きいから正の値となる。気泡４
６の屈折性の前縁がピクセル４３ｎの視野から出
る直前の時刻t₄において、ピクセル４３ｎにより
検出される強度は気泡６４の本質的に平行な面が
もはやピクセル４３ｎの視野を屈折させることが
ないから約50％レベルにもどることになる。従つ
て時刻t₄における差信号は０となる。走査時刻t₅
において気泡６４の後縁がピクセル４３ｎの視野
内に入りはじめる。検出される強度は後縁の屈折
特性がそれ程大きくなく、ピクセル４３ｎの視野
を中央領域６０ａの外側寄り部分程度にのみ屈折
させるから約25％レベルまで減少する。従つて時
刻t₅における差信号はピクセル４３ｎにより検出
される強度がピクセル４３ｍによるものよりいく
分小さくなるから負の値となる。走査時刻t₆にお
いては気泡６４の後縁がピクセル４３ｎの視野に
完全に入るから検出される強度はその後縁が視野
を実質的に不透明である外側領域６２ａに屈折さ
せるために０となる。従つてそのときの差信号は
ピクセル４３ｎにより検出される強度がピクセル
４３ｍによるものよりかなり小さくなるから大き
い負の値となる。気泡５４の後縁がピクセル４３
ｎの視野を出た後の走査時刻t₇において検出され
る強度はピクセル４３ｎの視野が欠陥により屈折
されることなく、中央領域６０ａの中心線と一致
するから再び約50％レベルになる。かくして走査
時刻t₇における差信号はピクセル４３ｎと４３ｍ
により検出される強度が実質的に同一となるため
０となる。

以上のように気泡あるいはその他の屈折性欠陥
に関連した差信号は正のピーク値から負のピーク
値までのコンピユータにより認識可能な特徴を与
えるものである。処理装置５６は気泡６４の前縁
と後縁に夫々対応する差信号の正のピーク値と負
のピーク値間の走査数を計数することにより気泡
６４の横方向寸法の指示を与える上述の欠陥の連
続性の分析を用いることによつて気泡６４の寸法
を決定する。処理装置５６は走査数が大きな気泡
の存在を示す予定のしきい値を越えるときに排除
信号３２を出すようにプログラムされておりそれ
により大きな気泡を有する容器が排除され、小さ
い気泡の容器は許容範囲内として排除されない。
気泡６４が数個のピクセル４３の視野をさえぎる
に充分な程大きい場合にもこの分析を使用して同
じ特徴を得ることが出来る。同様の特徴は横方向
の長さのみ変化する各ピクセルについて得ること
が出来る。

本発明はSIDに光学的な操作により屈折性欠陥
を検出し且つ更に小さい屈折性欠陥と大きいそれ
との間の区別をつける能力を与えるのみならず、
不透明な欠陥の検出能力を保持するものでもあ
る。不透明な欠陥は光エネルギーを吸収しそして
本発明では“灰色”の背景上の暗点として見るこ
とが出来る。不透明の欠陥は本質的に屈折性の欠
陥とは異つた差信号の特徴をつくり出すものであ
る。第５Ａ図−第５Ｄ図において、不透明な欠陥
すなわち石６８がピクセル４３ｎの視野内に示さ
れている。すなわち、ピクセル４３ｎにより検出
される光強度はその視野が石６８により中央領域
６０ａの中心線からブロツクされるときに変化す
る。走査時刻t₂において、石６８の前縁がピクセ
ル４３ｎの視野に入ると、それにより検出される
強度は石が不透明であるため０となる。従つて時
刻t₂における差信号はピクセル４３ｎによる検出
強度がピクセル４３ｍによるものよりかなり小さ
いために大きな負の値となる。同じことが時刻t₃
−t₆におけるピクセル４３ｎによる強度に当ては
まる。従つて石６８によりつくられる特徴は気泡
６４によるものとは容易に区別出来る。すなわ
ち、気泡によるものは正のピーク値と負のピーク
値をつくるが石によるものは負のピーク値のみを
つくる。かくしてこの実施例ではSIDが不透明欠
陥の検出を行うことが出来ると同時に光学的処理
により屈折性欠陥の検出およびその大小の区別を
行うことが出来る。

夫々第４Ａ−４Ｄ図および第５Ａ−５Ｄ図と同
様である第６Ａ−６Ｄ図および第７Ａ−７Ｄ図は
本発明の他の実施例を示している。第６Ａ，６Ｂ
図において、フイルタ５０ｂの外側領域５８ｂに
おける光学的減衰濃度は実質的に０または透明で
あり、外側領域６２ｂのそれは実質的に100％す
なわち不透明である。中央領域６０ｂにおいては
光学濃度はほゞ50％である。

サンプリング回路５４はカメラ４２内の各ピク
セル４３から信号を受けて時刻ｔにおけるカメラ
４２の線形アレイの各走査中、１列のピクセル信
号を発生するように夫々からシリアルに信号を与
える。気泡６４は時刻t₂−t₆における走査中、ピ
クセル４３ｎの視野内に示されている。第６Ｃ図
の横軸は走査時間増分t₁−t₇を示しそしてそれら
を実際の気泡位置に関係づけている。かくして、
時刻t₁における走査は気泡６４がピクセル４３ｎ
の視野に入る直前に生じ、時刻t₇での走査は気泡
６４がピクセル４３ｎの視野を出た直後に生じ
る。第６Ｃ図の縦軸は気泡６４がピクセル４３ｎ
の視野を通るとき各走査についてそのピクセルか
らみた実際の光強度を示している。サンプリング
回路５４は各走査につき１列のピクセル信号を処
理装置５６に与え、それが隣接するピクセル信
号、例えばピクセル４３ｎと４３ｍから１走査中
に出る信号の差が予定のしきい値を越えたときに
異常信号を出す。第６Ｃ図と同一の横軸をもつ第
６Ｄ図は処理装置５６により発生されそして異常
の存在を決定するために用いられる差信号を示し
ている。異常は容器の側壁の特定の位置に生じ
る。この位置は上述のように容器の角位置で示す
走査数と容器の側壁に沿つた長手方向の位置に対
応するピクセル数により限定される。ここにおい
てSIDは欠陥の有無を決定するために複数の異常
の位置を分析することにより欠陥の連続性の分析
を行う。

ピクセル４３ｎで検出される光強度はその視野
が気泡６４により中央領域６０ｂの中心線から屈
折されるときに変化する。気泡６４がピクセル４
３ｎの視野に入る直前の走査時刻t₁にはじまり、
ピクセル４３ｎによる強度はその視野が領域６０
ｂの中心線と一致するため約50％レベルとなる。
かくして、時刻t₁における差信号はピクセル４３
ｎと４３ｍによる強度がほゞ同じであるから０と
なる。しかしながら時刻t₂においてフイルタ５０
ｂとカメラ４２に対し６６の方向に動く間に気泡
６４の前縁がピクセル４３ｎの視野に入ると、そ
れにより検出される強度は気泡の前縁がピクセル
４３ｎの視野を光学的に本質的に透明な外側領域
５８ｂへの屈折するから約100％レベルとなる。
そのときの差信号はピクセル４３ｎによる検出強
度がピクセル４３ｍのそれよりかなり大きいから
大きな正の値となる。走査時刻t₃において気泡６
４の前縁がピクセル４３ｎの視野に更に入ると、
それによる強度は50％レベルに落ちる。従つてそ
のときの差信号はほゞ０となる。時刻t₄とt₅にお
いてもこれは同様である。時刻t₆において気泡６
４の後縁がピクセル４３ｎの視野に完全に入る
と、強度はその視野が実質的に不透明な外側領域
６２ｂへと屈折するから０になる。従つてこのと
きの差信号はピクセル４３ｎによるものがピクセ
ル４３ｍによるものより大幅に小さくなるから大
きい負の値となる。走査時刻t₇において気泡の後
縁がピクセル４３ｎの視野から出た後に検出強度
はピクセル４３ｎの視野が欠陥ではなく中央領域
６０ｂの中心線と一致するため約50％レベルとな
る。このときの差信号はピクセル４３ｎと４３ｍ
の検出強度がほゞ同じであるため０となる。第４
Ａ−４Ｄ図の場合と同様に処理装置５６は気泡６
４の前後縁に夫々対応する差信号の正のピークと
負のピークの間の走査数を計数することにより気
泡の横方向寸法を示す欠陥の連続性の分析を用い
て気泡６４の寸法を決定する。処理装置５６は走
査数が大きい気泡の存在を示す予定のしきい値を
越えるときに排除信号３２を出すようにプログラ
ムされ、それにより大きな気泡を有する容器が排
除され小さい気泡のものは排除されないようにす
る。気泡が数個のピクセル４３にまたがる程大き
い場合にもこの分析を使用して同様の特徴を得る
ことが出来る。横方向長さのみ変化する各ピクセ
ルについても同様の特徴を得ることが出来る。

第７Ａ−７Ｄ図には不透明欠陥または石６８が
ピクセル４３ｎの視野内に示されている。ピクセ
ル４３ｎにより検出される光強度は視野が石６８
により中央領域６０ｂの中心線からブロツクされ
るとき変化する。走査時点t₂において石６８の前
縁がピクセル４３ｎの視野に入るとそのピクセル
による検出強度は０となる。このときピクセル４
３ｍによるものは４３ｎによるものより大きいか
ら差信号は大きな負の値となる。これは時刻t₃−
t₆についても同様である。石６８によりつくられ
る特徴は気泡６４によるものとは容易に区別出来
る。すなわち、気泡については正のピーク値と負
のピーク値で表わされるか石は負のピーク値のみ
である。この実施例はSIDをして不透明の欠陥と
検出と屈折性欠陥の大小を含めた検出を可能にす
るものである。

第４Ａ−４Ｄおよび５Ａ−５Ｄ図と同様第８Ａ
−８Ｄ，９Ａ−９Ｄ図は本発明の他の実施例を示
している。第８Ａ−８Ｄ図ではフイルタ５０ｃの
外側領域５８ｃ，６２ｃにおける光学的減衰濃度
はほゞ０すなわち透明である。中央領域６０ｃ内
でのそれはほゞ50％である。

この実施例においてピクセル４３ｎによる検出
強度はその視野が気泡６４により中央領域６０ｃ
の中心線から屈折されるときに変化する。気泡６
４がピクセル４３ｎの視野に入る直前の走査時点
t₁からはじめて、ピクセル４３ｎの視野が中央領
域６０ｃの中心線と一致するためそれによる検出
強度は約50％レベルである。従つてこのときの差
信号はピクセル４３ｎと４３ｍによる検出強度が
ほゞ同じであるためほゞ０である。気泡の前縁が
フイルタ５０ｃとカメラ４２に対し矢印６６の方
向に動く間にピクセル４３ｎの視野に入る時点t₂
では前縁によりピクセル４３ｎの視野が透明な外
側領域５８ｃに屈折されるため約100％となる。
このときのピクセル４３ｎの検出強度は４３ｍよ
りかなり大きいから差信号は大きな正の値とな
る。気泡６４の前縁がピクセル４３ｎの視野に更
に入る走査時点t₃−t₅においてピクセル４３ｎの
検出強度は約50％レベルになりその差信号はほゞ
０である。走査時点t₆において気泡の後縁がピク
セル４３ｎの視野に入ると、それが視野を透明で
ある外側領域６２ｃに屈折するから検出強度は
100％にもどる。このときの差信号は大きな正の
値となる。時点t₇において気泡６４の後縁がピク
セル４３ｎの視野から出てしまうと、ピクセル４
３ｎの視野が欠陥で屈折するのではなく中央領域
６０ｃの中心線に一致するから50％レベルとなり
そのときの差信号はほゞ０となる。

このように気泡または屈折性の他の欠陥に関連
する差信号は一対の正のピーク値からなるコンピ
ユータで処理出来る特徴をつくり出す。処理装置
５６は同様に気泡６４の前後縁に対応する差信号
の正のピーク値間の走査数の計数により欠陥の連
続性の分折を用いて気泡６４の寸法を決定する。
この処理装置は走査数が大きい気泡の存在を示す
予定のしきい値を越えるときに排除信号３２を出
すようにプログラムされ、それにより大きな気泡
をもつ容器のみを排除するようにする。気泡が数
個のピクセル４３にまたがるような場合について
は前の実施例と同様である。

第９Ａ−９Ｄ図においては不透明欠陥すなわち
石６８がピクセル４３ｎの視野内に示されてい
る。ピクセル４３ｎによる検出強度はその視野が
石６８により中央領域６０ｃの中心線からブロツ
クされるときに変化する。走査時点t₂にいて石６
８の前縁がピクセル４３ｎの視野に入ると、ピク
セル４３ｎによる検出強度は０となる。このとき
の差信号は大きい負の値となる。走査時点t₃−t₆
についてもこれは同様である。従つて石の特徴は
負のピーク値のみからなるが気泡６４の場合は正
のピーク値によりなるからこれらは容易に区別可
能である。この実施例はSIDを不透明な欠陥のみ
ならず屈折性の欠陥およびそれらの大小をも検出
可能なものにする。

このように本発明によれば不透明および屈折性
の欠陥の検出のみならず種類と寸法の両方につい
てそれら欠陥の区別を行うことが出来る。また第
４Ａ，６Ａ，８Ａ図の気泡６４および第５Ａ，７
Ａ，９Ａ図の石は比較のために同一寸法のものと
して示している。更に本発明の実施例の、変化す
る欠陥に対する態度は例えば第３図の領域５８，
６０，６２の横幅Ｄ，Ｗ，Ｅを変えたり、カメラ
の中心線と領域５８，６０の連続する縁部との間
の寸法Ｃを変えたり、そしてまたは光源４０の全
有効幅SWを変えることにより走査増分を変えて
制御してもよい。各フイルタ領域５８，６０，６
２は長手方向において、すなわち容器の軸に対し
て垂直方向において均一の減衰濃度を有するよう
にするとよい。但しそのような濃度は必要であれ
ば前記米国特許出願の内容に従つて長手方向にお
いて変化させてもよい。首の狭くなつた容器（第
２図）については首部に対向する中間領域の幅Ｗ
を首の直径の増加に伴つて増大してもよい。

サンプリング回路５４と情報処理装置５６（第
２図）は米国特許第4378494号および同第4378495
号に示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した容器検査システムの
平面図、第２図は本発明の電気−光学的機能ブロ
ツク図、第３図は第２図の線３−３における側面
図、第４Ａ図および第５Ａ図は本発明の一実施例
を示す第３図と同様の図、第４Ｂ図、第４Ｃ図、
第４Ｄ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図、第５Ｄ図は第４
Ａ図および第５Ａ図の実施例の構成および動作の
説明のためのグラフ、第６Ａ図および第７Ａ図は
本発明の他の実施例を示す第３図と同様の図、第
６Ｂ図、第６Ｃ図、第６Ｄ図、第７Ｂ図、第７Ｃ
図、第７Ｄ図は第６Ａ図および第７Ａ図の実施例
の構成および動作の説明のためのグラフ、第８Ａ
図および第９Ａ図は本発明の更に他の実施例を示
す図、第８Ｂ図、第８Ｃ図、第８Ｄ図、第９Ｂ
図、第９Ｃ図、第９Ｄ図はその動作を説明するた
めのグラフである。 １０…容器検査システム、１２…星形ホイー
ル、１４…駆動ハブ、１８…送りコンベア、２０
…従動スクリユー、２２…容器、２４…検査ステ
ーシヨン手、２６…放出コンベア、２８…従動ス
クリユー、３０…プランジヤ、３２…ソレノイ
ド、３４…排除放出シヨート、３６…駆動ロー
ラ、３８…アイドラローラ、４０…光源、４２…
カメラ、４３…ピクセル、４４…ブラケツト、４
６…レンズ、５０…フイルタ板、５４…サンプリ
ング回路、５６…情報処理装置、５８，６２…外
側領域、６０…中央領域、６４…気泡、６８…
石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明容器２２を位置ぎめし、その中心軸のま
   わりで回転させる装置１２，１４，３６，３８
   と、位置ぎめされ、回転される前記容器２２の側
   壁を透過する拡散光を照射する光照射装置４０
   と、前記容器２２の側壁を透過する光エネルギー
   を受けるように配置された光検出装置４２と、前
   記光検出装置４２で検出される光の強さの関数に
   よつて、前記容器２２の側壁の欠陥６４，６８を
   検出する装置５４，５６と、欠陥の検出された前
   記容器２２を排除する装置３０，３４とを有し、
   前記光照射装置４０は照明源５２とフイルタ５０
   とを有し、前記フイルタ５０は、前記容器２２を
   透過する拡散光の強度が前記照明源５２の幅方向
   の位置に対応して所定の関数によつて定められる
   所定の強度となるように、前記照明源５２の光を
   前記容器２２の中心軸と垂直な方向に分配するよ
   うに構成されていることを特徴とする透明容器の
   欠陥検出選別装置。 ２ 前記光照射装置４０のフイルタ５０は横方向
   に互いに隣接する少くとも２つの領域（５８と６
   ０または５８ａと６０ａまたは５８ｂと６０ｂま
   たは５８ｃと６０ｃ）を有し、各領域内を透過す
   る拡散光の強度は前記照明源５２の幅方向の位置
   に対応して異つた関数によつて定められるように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の透明容器の欠陥検出選別装置。 ３ 前記光照射装置４０のフイルタ５０は前記中
   心軸と垂直な横方向に互いに隣接する３個の領域
   （５８乃至６２または５８ａ乃至６２ａまたは５
   ８ｂ乃至６２ｂまたは５８ｃ乃至６２ｃ）を有
   し、前記各領域は透過する光エネルギーの強度が
   前記横方向の位置に応じて所定の関数によつて定
   められる強度となるように構成され、前記各領域
   の所定関数は隣接する領域の所定関数と異つてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   透明容器の欠陥検出選別装置。 ４ 前記領域のうち、外側にある領域（５８ａ，
   ６２ａまたは５８ｂ，６２ｂまたは５８ｃ，６２
   ｃ）を透過する拡散光の強度は横方向位置に対し
   てほゞ一定であり、中間にある領域（６０ａまた
   は６０ｂまたは６０ｃ）を透過する拡散光の強度
   は上記外側領域の拡散光の一定の強度とは異なつ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の透明容器の欠陥検出選別装置。 ５ 前記両外側領域（５８ａ，６２ａまたは５８
   ｂ，６２ｂ）を透過する拡散光のほゞ一定の強度
   は互いに異つた強度であり、前記中間領域（６０
   ａまたは６０ｂ）を透過する拡散光の強度は前記
   両外側領域の拡散光の異つた強度の間にあること
   を特徴とする特許請求の範囲第４項記載の透明容
   器の欠陥検出選別装置。 ６ 前記中間領域６０ａの拡散光の強度は前記両
   外側領域５８ａ，６２ａの換散光のほゞ一定強度
   の間にあつて、前記中間領域を横切る横方向の位
   置に対応して一定の関数によつて定められるよう
   に変化することを特徴とする特許請求の範囲第４
   項または第５項記載の透明容器の欠陥検出選別装
   置。 ７ 前記中間領域６０ａの拡散光の強度は、前記
   中間領域を横切る横方向の位置に対応してほゞ線
   形関数によつて定められるように変化することを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の透明容器
   の欠陥検出選別装置。 ８ 前記中間領域６０ｂまたは６０における拡散
   光の強度は前記横方向位置に対してほゞ均一であ
   り、且つ前記外側領域５８ｂ，６２ｂまたは５８
   ｃ，６２ｃの拡散光の強度と等しくないことを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の透明容器の
   欠陥検出選別装置。 ９ 前記両外側領域５８ｂ，６２ｂの拡散光は前
   記横方向位置に対してほゞ一定の強度を有し、そ
   の強度は互いに等しくないことを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載の透明容器の欠陥検出選別
   装置。 １０ 前記中間領域６０ｂの拡散光の強度は前記
   両外側領域の等しくない拡散光強度の中間値であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の
   透明容器の欠陥検出選別装置。 １１ 前記両外側領域５８ｃ，６２ｃのほゞ一定
   の拡散光強度は互いにほゞ等しく、前記中間領域
   ６０ｃの拡散光強度は横方向位置に対してほゞ均
   一であり、且つ前記両外側領域の拡散光強度と等
   しくないことを特徴とする特許請求の範囲第８項
   記載の透明容器の欠陥検出選別装置。 １２ 前記中間領域６０ｃの拡散光強度は前記両
   外領域５８ｃ，６２ｃの拡散光強度より小さいこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の透
   明容器の欠陥検出選別装置。 １３ 前記光検出装置４２は前記中心軸に対して
   ほゞ平行な直線アレイに配置された複数の光応答
   素子４３からなり、前記欠陥検出装置５４，５６
   は前記容器の各回転増分において前記光応答素子
   ４３が検知した光エネルギーの強度を隣接する光
   応答素子が検知した光の強度と比較する比較装置
   と、前記比較装置に対応して前記光強度の差の関
   数によつて前記容器の側壁の欠陥６４，６８を同
   定する同定装置とを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれか一つに
   記載の透明容器の欠陥検出選別装置。 １４ 前記同定装置は前記比較装置に応答してそ
   の差の関数として欠陥６４，６８の種類を区別す
   る手段を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１３項記載の透明容器の欠陥検出装置。 １５ 前記容器を位置決めおよび回転する装置１
   ２，１４，３６，３８に対して前記容器２２を順
   次送りそしてとり出すためのコンベア装置１８，
   ２６と、前記排除装置３０を選択的に作動させて
   前記欠陥が検出されたときに前記コンベア装置か
   ら前記容器を除去する装置３２を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第１４項のいず
   れか一つに記載の透明容器の欠陥検出選別装置。 １６ 光学的透過性に影響を与える欠陥を側壁内
   に有する透明容器の選別方法において、 イ 前記透明容器をその中心軸のまわりで回転さ
   せる段階と、 ロ 前記容器を透過する光の強度が前記容器の中
   心軸とほぼ直交する方向の照明源の位置に対応
   して所定の関数の値として定められるような強
   度が変化する拡散光を前記容器の側壁を通して
   指向させる段階と、 ハ 前記中心軸に対して平行な視野を形成するよ
   うに前記中心軸と平行な方向に伸びる線形アレ
   イに配置された複数の光応答素子を有するカメ
   ラを配置する段階と、 ニ 隣接する前記光応答素子によつて検知された
   光エネルギーの差の関数として上記容器の側壁
   の欠陥を同定する段階と、 ホ 欠陥が同定された容器を排除して欠陥容器を
   合格容器から選別する段階とを有していること
   を特徴とする透明容器の欠陥検出選別方法。 １７ 前記段階ロは前記容器側壁を通るように指
   向された照明源の光をフイルタにかけて少なくと
   も二つの領域に分け、各領域での拡散光の強度が
   前記容器の中心軸を横切る方向の位置の異る関数
   の値となるように変化させる段階を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１６項に記載の透明容
   器の欠陥検出選別方法。 １８ 前記段階ロは前記容器側壁を通るように指
   向された照明源の光をフイルタにかけて前記照明
   源の幅方向に隣接する少なくとも三つの領域に分
   け、各領域の拡散光の強度が前記幅方向の位置の
   関数の値として定められ、前記各領域の関数は隣
   接する領域の関数と異なるように変化させる段階
   を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１７項
   に記載の透明容器の欠陥検出選別方法。 １９ 前記段階ロは、 (a) 前記領域のうち、外側に位置する領域の拡散
   光の強度が横方向の位置に対してそれぞれほゞ
   均一となるように拡散光をフイルタにかける段
   階と、 (b) 前記領域のうち、中間に位置する領域の拡散
   光の強度が前記両外側領域のそれぞれほゞ均一
   な光強度と異なる関数の値として定められるよ
   うに拡散光をフイルタにかける段階と を有することを特徴とする請求項１８記載の透明
   容器の欠陥検出選別方法。 ２０ 前記外側領域のそれぞれほゞ均一の光強度
   は互いに強度レベルが異り、前記中間領域の光強
   度は前記外側領域の異つた強度レベルの間にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載
   の透明容器の欠陥検出選別方法。 ２１ 前記中間領域における光強度は前記外側領
   域のそれぞれほぼ一定の強度の間にあつて、上記
   中間領域の横方向位置に対して均一な関数の値と
   して変化することを特徴とする特許請求の範囲第
   １９項または第２０項のいずれかに記載の透明容
   器の欠陥検出選別方法。 ２２ 前記中間領域の光強度は、中間領域の横方
   向位置に対してほぼ線形の関数の値として変化す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記
   載の透明容器の欠陥検出選別方法。 ２３ 前記段階ロは前記容器を透過する拡散光が
   前記容器の中心軸を横切る照明源の幅方向に隣接
   する三つの光領域を形成し、前記外側領域の拡散
   光強度は前記中心軸を横切る方向の位置に対して
   ほぼ均一であり、前記中間領域の拡散光強度は前
   記中心軸を横切る方向の位置に対してほぼ均一で
   あつて前記両外側領域の拡散光強度と等しくない
   ように拡散光をフイルタにかける段階を含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の透
   明容器の欠陥検出選別方法。 ２４ 前記段階ロは前記両外側領域が互いに等し
   くなく、かつ、ほぼ均一な拡散光強度を有するよ
   うに拡散光をフイルタにかける段階を含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第２３項に記載の透明
   容器の欠陥検出選別方法。 ２５ 前記段階ロは前記中間領域の拡散光強度が
   前記両外側領域の拡散光強度の中間値となるよう
   にさらに拡散光をフイルタにかける追加の段階を
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第２４項に
   記載の透明容器の欠陥検出選別方法。 ２６ 前記段階ロは前記両外側領域の拡散光強度
   が互いに等しく且つそれぞれほゞ均一の強度とな
   るように前記外側領域の拡散光をフイルタにかけ
   る段階を有することを特徴とする特許請求の範囲
   第２３項に記載の透明容器の欠陥検出選別方法。 ２７ 前記段階ロは前記中間領域の拡散光強度が
   前記外側領域の拡散光強度より小さくなるように
   フイルタ処理する段階を更に含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２６項記載の透明容器の欠陥
   検出選別方法。 ２８ 予め定めた最小寸法と種類の前記容器側壁
   の欠陥を検知できるように、前記中心軸を横切る
   方向の前記領域の幅寸法と、前記領域に対する前
   記光応答素子の位置とを調整制御する追加の段階
   を有する特許請求の範囲第１６項乃至第２７項の
   いずれか一つに記載の透明容器の欠陥検出選別方
   法。