JPH05503154A - 暗視野照明の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２）物体を前記照明手段によって照明することができるよう配置するための位置 決め手段と、 ３）その物体を検出し、ビデオ信号を生じさせるためのビデオカメラとからなり 、 前記照明手段およびビデオカメラが前記位置決め手段に対し適所に配置され、不 均一の部分、包囲物、気泡、汚れ、またはその他の偏向体のない物体の均一の透 明部分の場合、前記ビデオカメラが像を検出しないようにした装置において、 ４）前記照明手段と前記位置決め手段間に配置され、前記照明手段の像を前記ビ デオカメラの対物レンズに近接させて生じさせる少なくとも一つの正のレンズま たは少なくとも一つの正のミラーなどの結像手段を備えたことを特徴とする装置 。

２　前記照明手段は少なくとも二つの光源からなることを特徴とする請求項１に 記載の装置。

３、前記照明手段は照明されない部分を包囲する照明される部分からなることを 特徴とする請求項１に記載の装置。

４、前記照明手段は照明される部分の形状が検査される物体の形状に適合してい ることを特徴とする請求項３に記載の装置。

５、前記結像手段がフレネルレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の 装置。

明　細　書 暗視野照明の検査装置 この発明は、少なくとも一つの透明部分のある暗視野（ｄａｒｋ　ｆｉｅｌｄ） 照明物体、たとえばガラスボトルを検査するための装置に関するものであり、そ の装置は、 １）照明手段と、 ２）物体を照明手段によって照明することができるよう配置するための位置決め 手段と、 ３）その物体を検出し、ビデオ信号を生じさせるためのビデオカメラとからなり 、 その照明手段およびビデオカメラが位置決め手段に対し適所に配置され、不均一 の部分、包囲物、気泡、汚れ、またはその他の偏向体（ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ） のない物体の均一の透明部分の場合、ビデオカメラは像を検出しない。

このような装置は周知である。周知の暗視野照明の欠点は、物体の照明が均一で はなく、これによって検出感度および検出の信頼性が種々に変化するということ である。

周知の照明方法の他の欠点は、検査される物体の異なる位置において光が異なる 角度をもって屈折し、カメラに達し、これによって対応ビデオ信号が生じるとい うことである。

実際には、周知の暗視野照明を使用し、充分な信頼性をもって検出することかで きるのは、非常に限られた領域だけである。これが今日まで暗視野照明を、たと えばボトル、特にワインボトル、ソフトドリンクボトルなどのおよそ３０順の高 さの大きいボトルに使用することができなかった理由である。

この発明は、事実上均一の照明を大きい領域内で得ることができ、カメラに達す るだけの光の偏差が極めて制限された状態に維持される装置を提供するものであ る。

この発明は、この目的をもって、 ４）照明手段と位置決め手段間に配置され、ビデオカメラの対物レンズの付近に 照明手段の像を生じさせる少なくとも一つの正のレンズまたは少なくとも一つの 正のミラーなどの結像手段を設けたことを特徴とする前述した形式の装置を提供 するものである。

“照明手段”とは電磁放射線源のことである。これは厳密には“光”とみなすこ とができない紫外線および赤外線を含む。

反射特性によって方向性のある光を生じさせる割れ目などの透明のホルダの偏向 体がある。この点において、単一の尖端形状の光源ではなく、たとえば、前述し た欠陥を検出することができるよう空間的に分離された二つの光源を使用するこ とが望ましい。ガラスボトル、ジャムの瓶などの円筒状の物体は、たとえば円筒 状の正のレンズの一般的特性をもつ。このような物体の場合、垂直方向に上下に 配置された二つの光源のある装置を使用することができる。

一つよりも多い光源の前述した原理を普遍化することができる。照明手段が照明 されない部分を包囲する照明される部分からなる実施例によって高い均一性およ び大きい検出の信頼性が保証される。たとえば、照明されない部分を包囲する環 状の光源を使用することかできる。この点において、照明されない部分が検出感 度の決定的要素であるということができる。カメラの光軸を横切るカメラへの距 離が増大するほど、検出感度は小さくなる。前記距離が減少するほど、検出感度 は太き（なる。コンベヤベルトによって搬送される大量生産された物体か順次検 出される場合、大きい検出感度によってシステムの光学的安定性が損なわれない ことを保証すべきである。

望まれた場合、照明されない部分を他の形式の光を生じさせる二次光源として作 用させることができる。これはたとえば、他の色または異なる偏光方向の光であ ってもよい。この二次光源により、通過光および暗視野照明によって各物体を検 出することもできる。

その形状によって自動的に検出することができない物体の場合、それらはビデオ カメラに規則的に像を生じさせ、それらが設定された基準をすべてみたす場合、 この発明の装置を照明される部分の形状が検査のための物体の形状に適合するよ う構成することができる。望まれた場合、たとえば、ビデオカメラから伝達され るビデオ信号を処理する信号処理ユニットのソフトウェアに含まれるところの、 いわゆる電子マスクによってそれ自体は周知の方法で作業することも可能である 。

この点において、基準を満たさない物体の場合、それ自体は周知の方法でビデオ 信号によって射出手段を制御することができる。

フレネルレンズによって非常に軽い経済的な装置が構成される。たとえば、透明 プラスチックの射出成型によってこのようなレンズを製造することができる。

検出感度については、ビデオカメラからの検出のためのホルダの距離が大きいほ ど、検出感度は大きくなる。すなわち、前記距離が増大するほど、検出される欠 陥を生じさせるに必要な光の偏向度は小さい。

この発明が添付図面を参照して説明され、図１はこの発明の装置の第１実施例を 示し、図２はミラーを有する同様の装置を示し、図３は他の実施例を示す。

図１は正のフレネルレンズ（２）を介してガラスボトル（３）を照明する光源（ １）を示す。光源（１）の像は位置（４）に生じる。この位置はビデオカメラ（ ６）の対物レンズ（５）に近接する。物体（３）がない場合、光はビデオカメラ （６）に達しない。基準を満たさない物体（３）の場合も、光はビデオ力ロラ（ ６）に達しない。不均一の部分、包囲物、気泡、汚れ、ガラスの破片などの偏向 体がある場合に限り、光の反射または屈折が生じ、ビデオカメラ（６）が光を検 出する。ビデオ信号は信号処理手段（図示せず）に伝達される。

図２は図１と対応する構成のものを示すが、フレネルレンズ（２）に代えて、凹 の、すなわち正のミラー（７）が使用されている。その他の点は図１のものと同 様である。

図３は図１のものに第２光源（８）を付加した構成を示し、その像は位置（９） に生じる。光源（８）の像もビデオカメラ（６）の対物レンズ（５）に近接して 生じる。次の表はガラスボトルのための典型的な側壁検査装置とこの発明の装置 を比較したものである。

検出度（％）　検出度（％） １　石　１００　１００ ２　石　１００　Ｑ ３　気泡　０　１００ ４　気泡　０　７５ ５　不規則ガラス　ＯＱ ６　気泡　０　１００ ７　不規則ガラス　７５　１００ ８　気泡　０　１００ ９　石　９０　１００ １０　石　１００　１００ １１　不規則ガラス　０　１００ １２　不規則ガラス　０　１００ １３　不規則ガラス　０　５０ １４　不規則ガラス　０　１００ この表から明らかなように、周知の検査装置によって充分な信頼性をもって検出 することができるのは石だけである。この発明の装置はそれよりも良好な結果を 得ることができるのは明らかである。

要　約　書 少なくとも一つの透明部分を有する暗視野照明物体、たとえばガラスボトル（３ ）を検出するための装置が開示される。この装置は照明手段（１）と、物体を照 明手段によって照明することができるよう配置するための位置決め手段と、物体 を検出し、ビデオ信号を生じさせるためのビデオカメラ（６）とを備え、その照 明手段（１）およびビデオカメラ（６）が前記位置決め手段に対し適所に配置さ れ、不均一の部分、包囲物、気泡、汚れ、またはその他の偏向体のない物体の均 一の透明部分の場合、ビデオカメラ（６）は像を検出せず、さらに、照明手段（ １）と位置決め手段間に配置され、照明手段（１）の像をビデオカメラの対物レ ンズ（５）に近接させて生じさせる少なくとも一つの正のレンズ（２）または少 なくとも一つの正のミラー（ア）などの結像手段を備える。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　９００２００８ Ｓ＾　４３６６１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも一つの透明部分を有する暗視野照明物体、たとえばガラスボトル を検査するための装置であって、１）照明手段と、 ２）物体を前記照明手段によって照明することができるよう配置するための位置 決め手段と、 ３）その物体を検出し、ビデオ信号を生じさせるためのビデオカメラとからなり 、 前記照明手段およびビデオカメラが前記位置決め手段に対し適所に配置され、不 均一の部分、包囲物、気泡、汚れ、またはその他の偏向体のない物体の均一の透 明部分の場合、前記ビデオカメラが像を検出しないようにした装置において、 ４）前記照明手段と前記位置決め手段間に配置され、前記照明手段の像を前記ビ デオカメラの対物レンズに近接させて生じさせる少なくとも一つの正のレンズま たは少なくとも一つの正のミラーなどの結像手段を備えたことを特徴とする装置 。
2. ２．前記照明手段は少なくとも二つの光源からなることを特徴とする請求項１に 記載の装置。
3. ３．前記照明手段は照明されない部分を包囲する照明される部分からなることを 特徴とする請求項１に記載の装置。
4. ４．前記照明手段は照明される部分の形状が検査される物体の形状に適合してい ることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. ５．前記結像手段がフレネルレンズからなることを特徴とする請求項１に記載の 装置。