JPH0575351B2

JPH0575351B2 -

Info

Publication number: JPH0575351B2
Application number: JP30356287A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Kajiura; Norio Taneda; Naohide Asari
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1993-10-20
Also published as: JPH01143947A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、たとえば医薬品（バイアル、アン
ブル）、食品（飲料水）等の瓶製品の外観検査を
行う場合など、透光性のある容器中の内容物より
も反射率の低い異物を検査する検査用照明装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

瓶製品の外観検査に使用される照明装置として
は、たとえば特開昭55−76942号公報、同57−137844号公報、同57−182151号公報等が
ある。これらの公報に記載の照明装置はいずれも
半透明体である瓶容器等を被検査物としたもので
あつて、その概要を示すと、第５図に示すように
回転する瓶製品４０の後方に配置した光源で瓶製
品４０を透過照明し（照明方向を矢印Ａで示す）、
前方に配置したカメラ４１で撮像するものであ
る。また、第６図は瓶の底部を検査するものであ
つて、瓶製品４０の下方に光源４２を配置し、上
方からカメラ４３で撮像する。

一方、他の検査用照明装置として、第７図に示
すように、錠剤等の不透明な被検査物の外観検査
に用いられる反射型の照明装置が提案されている
（本出願人の出願にかかる特願昭61−198320号）。
この照明装置は光フアイバ束４７を使用して、光
源４４の前面に受光部４５を配置し、複数に分岐
した投光部４６…で被検査物４８を反射照明する
ものである。なお、投光部４６と被検査物４８と
の間には拡散透光性部材４９が設けられ、この拡
散透光性部材４９の上部に設けたスリツト５０よ
りイメージセンサ５１にて被検査物４８を撮像す
る。

この照明装置では、光フアイバ束４７の投光部
４６を熱の影響を与えることなく被検査物４８に
近づけることができ、その結果被検査物４８の表
面を高輝度に照明でき、また分岐した光フアイバ
束４７によつて被検査物４８を様々な角度から照
明できるため均質照明をつくりやすい。さらに、
拡散透光性部材４９を通過させることにより、よ
り一層均質に照明することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

製品の外観検査においてCCDカメラを用いて
高速検査を行うためには、高輝度でしかも被検査
物の形状に応じた最適照明可能な照明装置が必要
である。とく、ラインセンサカメラを用いて高速
外観検査を行う場合、走査周期が短くなり、検査
上充分なゲインを得るために高輝度でかつ均質な
照明が必要である。

これに対して、被検査物を照明ランプ等で直接
照明する装置では外観検査に必要な均質性が得ら
れない。また、第５図および第６図に示すような
瓶の検査装置に用いられる光透過型の照明装置で
は不透明な内容物が入つた瓶容器に対して全面検
査ができなかつた。

一方、第７図示す光反射型の照装置を用いて、
第８図示すようにバイアル等の粉末注射剤５２の
入つた瓶容器５３の外観検査を行う場合、瓶容器
５３の壁面に付着した内容物である粉５４と欠点
５５（汚れ、異物等）との区別がつかないという
問題があつた。すなわち、第９図Ａに示すよう
に、壁面に粉５４および欠点５５が付着した瓶容
器５３をイメージセンサ５１にて撮像し、これを
画像処理したとき、第９図Ｂに示すような波形が
得られ、瓶５４と欠点５５の区別がつかなかつ
た。さらに、内容物である粉末注射剤５２の量は
一定でないため、側面からの外観検査では粉末注
射剤５２と空洞部５６の区別が観測波形上でつけ
にくく、検査の自動化の障害となつていた。

また、瓶容器５３の外観検査において、第１０
図Ａに示すように、瓶容器５３の撮像側と反対側
に光源６０を配置して透明照明した場合も、第１
０図Ｂの画像処理波形にともに不透明である粉５
４および欠点５５が現れるが、両者の区別がつか
ないため、光反射型の照明装置を用いた場合と同
様の問題があつた。

このような問題は、粉末注射剤５２等の医薬品
に限らず、透明ないし半透明の容器に内容物の入
つた全ての製品に対する外観検査に共通してい
た。

したがつて、この発明の目的は、透明ないし半
透明の容器に内容物が入つた製品に対して高輝度
でかつ均質に照明でき、しかも容器の壁面に付着
した粉などの内容物と欠点とを誤ることなく判別
でき、さらに容器中の内容物と空洞部とを区別す
ることなく同時に外観検査できる検査用照明装置
を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の検査用照明装置は、被検査物である
透光性の容器中の内容物と反射率の異なる異物の
検査のための検査用照明装置であつて、投光部を有し、これらの投光部で前記容器の側
部を撮像側表面から明視野照明して前記内容物の
反射光を生じさせる反射照明用光フアイバ束と、投光部を前記被検査物の撮像側と反対側に配置
し、前記容器の空洞部を透過して前記反射光と同
光量の透過光を撮像側に生じさせる透過照明用光
フアイバ束と、前記容器の前記内容物の境界部を撮像側とその
反対側の両方から暗視野照明し、前記境界部を前
記撮像側に向かう光量が、前記反射照明用光フア
イバ束および前記透過照明用光フアイバ束の光の
うち前記境界部から前記撮像側に向かう光量と合
わせて、前記空洞部の透過光の光量と同量となる
ようにした補助照明用光フアイバ束とを備えたも
のである。

〔作用〕

この発明の構成によれば、以下の作用がある。

(a) 被検査物を撮像側から明視野照明し、撮像側
と反対側から透過照明して明視野照明による内
容物の反射光量と透過照明の撮像側の光量を同
量にしたため、撮像側で画像処理波形をつくつ
た場合、容器の空間部と内容物とを同レベルに
できるとともに、内容物は区別がつかないが、
内容物よりも反射率の異なる異物等の欠点は周
囲よりも異なるレベルとなつて現れるので、た
とえ瓶容器中の粉状内容物の一部が容器壁面に
付着していた場合でも、異物等の欠点と粉等の
内容物の区別が可能となる。

(b) 補助照明用光フアイバ束を用いて、容器内の
内容物の境界部を撮像側とその反対側の両方か
ら暗視野照明して前記境界部より撮像側に向か
う光量と、反射照明用光フアイバ束および透過
照明用光フアイバ束の光のうち前記境界部から
撮像側に向かう光量との総和が、透過照明用光
フアイバの透過光の光量と同量となるようにし
たため、画像処理波形のレベルに関し、容器の
空洞部と内容物との境界部のレベルを空洞部等
のレベルと同じにすることができるので、異物
等の欠点の検査が容易にできる。すなわち、境
界部の周縁は容器に沿つて空洞部側に上昇する
ように密着しており境界部の中央と同一にはな
らないため、境界部では光量が小さくなり影が
生じるが、補助照明用光フアイバ束によりこの
ような影をなくすことができる。このため、容
器中の内容物の量にかかわりなく、均質に照明
することができ、被検査物の全面検査が可能に
なる。

(c) 各光フアイバ束の投光部を、被検査物の照明
バランスが崩れない程度に被検査物を近づける
ことができ、被検査物の表面を高輝度に照明で
きる。

(d) 光フアイバ束を分岐させて複数の投光部を形
成でき、被検査物に対して広く照明することが
できるため均質性が得られやすい。

(e) 光フアイバ束に光を送る光源は光フアイバ束
を介して被検査物から離隔しているために、被
検査物が光源からの熱を影響を受けない。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図〜第４図に基づい
て説明する。第１図はこの発明の一実施例を示す
説明図、第２図および第３図は光フアイバ束の立
体配置を示す側面図および平面図である。

第１図に示すように、被検査物１は検査台８上
に載置されている。この被検査物１は瓶容器４内
に粉末注射剤等の粉状物２を入れたものであり、
この瓶容器１の上部壁面には一部の粉状体２と異
物３が付着している。

この被検査物１の撮像側には反射照明用光フア
イバ束５および補助照明用光フアイバ束１４が、
また反対側には透過照明用光フアイバ束６および
補助照明用光フアイバ束１５がそれぞれ設けられ
る。また、反射照明用光フアイバ束５と被検査物
１との間には拡散透光性部材９′が介在し、また
透過照明用光フアイバ束６と被検査物１との間に
も拡散透光性部材９が介在される（第３図を参
照）。これらの拡散透光性部材９，９′は、通常の
タイプ用紙や透光性プラスチツクシートやフイル
ムなどであつて、光フアイバ束５，６から出た光
を拡散され、被検査物１の照明をより均質化させ
る働きがある。ここで、被検査物１と反射照明用
光フアイバ束５との間に介在した拡散透光性部材
９′は必ずしも必要とされるものではなく、これ
を省略してもよいが、被検査物１からの乱反射に
よるぎらつきを防止し、単位面積当たりの高輝度
照明と均質照明により寄与する上で、かかる拡散
透光性部材９′を設けるのが好ましい。

前記反射照明用光フアイバ束５は、受光部５１
が光源１０の前面に配置され、かつ２つに分岐し
た投光部５ａ，５ａを有し、これらの投光部５
ａ，５ａで被検査物１の撮像側表面を撮像方向と
平行に直射して内容物である粉状物２を明視野照
明する。また、撮像側の補助照明用光フアイバ束
１４は同じ受光部５１を共用し、反射照明用光フ
アイバ束５から分岐されるが、瓶容器４の空洞部
と粉末注射剤等の粉状物２の境界部を斜方照明す
なわち暗視野照明している。

一方、透過照明用光フアイバ束６は受光部１１
が光源１０′の前面に配置される。そして、撮像
側のイメージセンサ１３に入射する反射照明用光
フアイバ束５による注射剤の反射光の光量と、透
過照明用光フアイバ束６による瓶容器４の空洞部
を透過する透過光のイメージセンサ１３に入射す
る光量が同量となるように光源１０′や投光部６
ａの位置が調整される。また、補助照明用光フア
イバ束１５は同じ受光部１１を共用し、透過照明
用光フアイバ束６から分岐される。この補助照明
用光フアイバ束１５も被検査物１の粉状物２の境
界部を斜方から暗視野照明する。そして境界部に
おいて透過照明用光フアイバ束６による透過光、
反射照明用光フアイバ束５による反射光、および
補助照明用光フアイバ束１４，１５による反射光
のイメージセンサ１３に入射する全光量が、透過
照明用光フアイバ束６によつて空洞部を透過する
透過光のイメージセンサ１３に入射する光量と同
量となるように補助照明用光フアイバ束１４，１
５の投光部１４ａ，１５ａの位置などが調整され
る。

被検査物１の撮像側前方にはミラー１２が配置
され、このミラー１２の上方にイメージセンサ１
３が設けられ、ミラー１２で反射した被検査物１
の像を撮像する。

第２図および第３図はそれぞれこの実施例にお
ける光フアイバ束５，６，１４，１５の立体配置
を示す側面図および平面図である。これらの図に
示すように、被検査物１の撮像側表面は反射照明
用光フアイバ束５の投光部５ａ，５ａによつて明
視野照明され、その両側には補助照明用光フアイ
バ束１４，１４の各投光部１４ａが位置する。ま
た、被検査物１を間にしてその反対側では、第３
図に示すように撮像側の拡散透光性部材９′に設
けた撮像用のスリツト１７と被検査物１を介して
直線的に対向する位置に透過照明用光フアイバ束
６の投光部６ａが設けられ、その両側には補助照
明用光フアイバ束１５，１５の各投光部１５ａが
位置する。

前記反射照明用光フアイバ束５は被検査物１を
イメージセンサ１３による撮像側から粉状物１お
よび異物等の欠点を明視野照明し、反対側から透
過照明用光フアイバ束６で瓶容器２の空洞部を透
過照明する。このとき良品の被検査物１の反射光
量と透過光量とを等しく設定し、撮像した被検査
物１を画像処理することにより、良品はその周囲
の透過光と反射光とを区別できないが、良品より
も反射率が低いため明度の異なる欠点（汚れ、異
物等）は周囲の透過光よりも反射光の光量が小さ
いのでその存在が検出される。したがつて、被検
査物１中の内容物の部である粉が容器に付着して
いる場合でも、欠点と粉の区別が容易になる。と
くに、光フアイバ束５，６を使用することによ
り、それらの投光部５ａ，６ａを被検査物１の照
明バランスが崩れない程度に近づけることがで
き、被検査物１を高輝度に照明でき、さらに反射
照明用光フアイバ束５は複数に分岐した投光部５
ａ，５ａを有し、多方向から反射照明するため、
均質耐が得られる。

また、被検査物１の撮像側とその反対側に配置
された補助照明用光フアイバ束１４，１５は、第
３図に矢印で示すように、被検査物１の撮像側と
その反対側とから粉状物２の境界部をそれぞれ暗
視野照明するように配置される。これにより、イ
メージセンサ１３で受ける境界部からの全光量を
瓶容器４の空洞部の透過光と同光量にするように
調整することができるので、画像処理波形に境界
部の影が現れない。このため被検査物１の撮像側
前面を前後から照明することにより、内容物の量
にかかわりなく、影を生じさせずに均質に照明す
ることができる。したがつて、被検査物１中の粉
状物２の入つた部位に存在する欠点をも同時に検
査することが可能になる。

なお、補助照明用光フアイバ束１４，１５は斜
方照明であるため、拡散透光性部材を介在させる
必要がない。

第４図ＡおよびＢはそれぞれ被検査物１とその
被検査物１を撮像し画像処理した観測波形との関
係を示している。同図Ａにおいて、瓶容器４の粉
状物２の入つた部位および空洞部にはそれぞれ欠
点３が存在する。このとき、空洞部の壁面には部
の粉状物２が付着している。この状態で第１図〜
第３図に示す検査用照明装置で被検査物１を照明
し、イメージセンサ１３で撮像して外観検査する
と、得られた波形は同図Ｂとなる。すなわち、空
洞部に相当する波形のレベルは透過照明用光フア
イバ束６によるものであり、粉状物２の入つた部
位に相当する波形のレベルは反射照明用光フアイ
バ束５によるものがあるが、両レベルが同じにな
つていることがわかる。また粉状物２の入つた部
位の境界部は透過照明用光フアイバ束６および反
射照明用光フアイバ束５だけでは影が生じる、す
なわちレベルが落ちるが、補助照明用光フアイバ
束１４，１５により同レベルにしているので境界
部が現れていない。すなわち、得られた波形は内
容物である粉状物２の内容量の大小に関係なく均
一であり、粉状物の１粒も同レベルのため区別で
きず、欠点３の存在２０のみを明瞭に検出するこ
とができる。

なお、異物等の欠点の反射率は内容物の反射率
より小さい場合のほか、反射率が大きい場合にも
適用できる。また被検査物１は検査位置に向かつ
て自転しながら間欠的に搬送され、第１図に示す
検査位置にて全周が撮像され検査される。

〔発明の効果〕

この発明の構成によれば、以下の効果がある。

(f) この検査用照明装置は構造が簡単であるため
に簡単にかつ低コストで製造できるという効果
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の説明図、第２図
および第３図は光フアイバ束の立体配置を示す側
面図および平面図、第４図ＡおよびＢは被検査物
とその観測波形を示す説明図、第５図は従来の瓶
の胴部検査方法を示す説明図、第６図は従来の瓶
の底部検査方法を示す説明図、第７図は錠剤等に
適用される従来の検査用照明装置の説明図、第８
図は第７図の装置を瓶容器の検査に適用した状態
を示す説明図、第９図ＡおよびＢは第８図に示す
検査装置における被検査物とその観測波形を示す
説明図、第１０図は被検査物の透過照明を示すと
ともにその観測波形の説明図である。１…被検査物、５…反射照明用光フアイバ束、
６…透過照明用光フアイバ束、１４，１５…補助
照明用光フアイバ束。

Claims

【特許請求の範囲】１被検査物である透光性の容器中の内容物と反
射率の異なる異物の検査のための検査用照明装置
であつて、投光部を有し、これらの投光部で前記容器の側
部を撮像側表面から明視野照明して前記内容物の
反射光を生じさせる反射照明用光フアイバ束と、投光部を前記被検査物の撮像側と反対側に配置
し、前記容器の空洞部を透過して前記反射光と同
光量の透過光を撮像側に生じさせる透過照明用光
フアイバ束と、前記容器の前記内容物の境界部を撮像側とその
反対側の両方から暗視野照明し、前記境界部を前
記撮像側に向かう光量が、前記反射照明用光フア
イバ束および前記透過照明用光フアイバ束の光の
うち前記境界部から前記撮像側に向かう光量と合
わせて、前記空洞部の透過光の光量と同量となる
ようにした補助照明用光フアイバ束とを備えた検
査用照明装置。２前記容器と前記透過照明用光フアイバ束との
間に拡散透光性部材が介在された特許請求の範囲
第１項記載の検査用照明装置。