JP2002131116A - 容器内の内容量の検査方法及び装置 - Google Patents

容器内の内容量の検査方法及び装置

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Satoshi Takahashi
智 高橋
Kazutsuka Kai
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忠義 寺本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体部と非液体部との明暗差の濃淡を大きく
することによって、被検査物の状態に関わりなく、その
入味量の検査精度を飛躍的に高めるとともに、内容液の
有無自体も判別することができる簡略で経済的な検査方
法及び装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも被検査部分12が円形もしく
は楕円形の横断面部11を有する光透過性容器10内に
収容された光透過性液体20の内容量を検査する方法で
あって、前記容器の被検査部分に対して縦方向に二分し
た一側13の背面より検査光Wを照射するとともに他側
14を暗部Bとし、前記容器の被検査部分の前面側に、
液体部分の屈折光による左右反転した液体暗部21及び
液体明部22を作出し、非液体部分の直進光による非液
体明部31の下部に前記液体暗部及び非液体暗部32の
下部に前記液体明部を現出させて、その濃淡度を測定す
ることによって前記被検査部分における液体の有無及び
液面を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は容器内に収容され
た液体の内容量の検査方法及び装置に関し、特にはガラ
スや合成樹脂等の光透過性容器内に収容された光透過性
液体の内容量を検査する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、PETやガラスびん等の透明又は
半透明容器に充填された各種飲料が幅広く愛用されてい
るが、各種飲料メーカーでは、これらの容器内に所定の
内容量が充填されているかどうかを検査する、いわゆる
入味量検査を行っている。従来一般に行われているこの
種の入味量検査は、被検査物の背面に照明装置を配置
し、前面側からCCDカメラ等によって該被検査物の透
過光を受光し、液体の液面位置を検知して入味量を検査
している。
【0003】しかるに、添付の図10に図示したよう
に、内容液が透明な場合には、容器C1内の液体部分L
1と非液体(空気)部分N1との境界、すなわち液面S
1では液体部分L1が非液体部分N1よりも多少暗くな
るだけで(後述する両者のグレースケール値の差が小さ
い)、液面位置S1の視認性が悪くその検出は容易では
ない。容器C1が着色されている場合には視認性はさら
に低下し液面S1の位置検出はより困難となる。
【0004】また、この種の検査は内溶液の充填直後に
行われることが多いのであるが、充填直後にあっては、
図11のように、炭酸飲料等の発泡性液体ではもちろ
ん、そうでない場合にも容器C2内の非液体部分N2に
内溶液L2の泡Vが生ずることがある。この場合には泡
Vの上面V1又は下面V2の両方とも液面として検知さ
れる可能性があり、正確な液面位置を反映しない。さら
に、図12のように、充填時の温度差等によって容器C
3内の非液体部分N3の内面に曇り(あるいは煙)Zが
生じることがある。この場合には、透過光の明暗による
液体部分L3の液面の視認性が著しく低下し、液面位置
の検出は極めて困難となる。
【0005】加えて、図13の各図に示したように、従
来手段では、容器の被検査部分に透過光の明暗差が検出
されない場合においては、例えば図13の(13A)の
ように容器C4内の液体部分L4の液面S4が被検査部
分Mの上部にあって過充填(満)なのか、あるいは(1
3B)のように容器C5内の液体部分L5の液面S5が
被検査部分Mの下部にあって充填不足(空)なのかの判
別ができず、充填不足の不良品を識別することができな
かった。
【0006】このように従来の透過光のみの明暗差によ
る入味量の検査手段では、その視認性が十分でなく検査
精度が今一つであり、また、被検査物の状態によって内
容量を正確に反映した液面に基づく適否判定ができない
という問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記の点
に鑑み、液体部と非液体部との明暗差の濃淡を大きくす
ることによって、被検査物の状態に関わりなく、その入
味量の検査精度を飛躍的に高めるとともに、内容液の有
無自体も判別することができる全く斬新な検査方法及び
装置を提供するものである。また、この発明は、従来手
段と同様の装置を用いることができ、簡略で経済的な検
査方法及び装置を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項1の発
明は、少なくとも被検査部分が円形もしくは楕円形の横
断面部を有する光透過性容器内に収容された光透過性液
体の内容量を検査する方法であって、前記容器の被検査
部分に対して縦方向に二分した一側の背面より検査光を
照射するとともに他側を暗部とし、前記容器の被検査部
分の前面側に、液体部分の屈折光による左右反転した液
体暗部及び液体明部を作出し、非液体部分の直進光によ
る非液体明部の下部に前記液体暗部及び非液体暗部の下
部に前記液体明部を現出させて、その濃淡度を測定する
ことによって前記被検査部分における液体の有無及び液
面を検査することを特徴とする容器内の内容量の検査方
法に係る。
【0009】また、請求項2の発明は、少なくとも被検
査部分が円形もしくは楕円形の横断面部を有する光透過
性容器内に収容された光透過性液体の内容量を検査する
装置であって、前記容器の被検査部分に対して縦方向に
二分した一側のみを照射するとともに他側を暗部とする
光照射手段と、前記容器の被検査部分に対して前記光照
射手段と反対側に設置され、前記被検査部分における液
体部分の屈折光による左右反転画像と非液体部分の直進
光による光透過画像とが組み合わされた検査画像を撮影
する撮像手段と、前記検査画像における濃淡度を測定す
ることによって前記被検査部分における液体の有無及び
液面を検査する画像処理手段とを含むことを特徴とする
容器内の内容量の検査装置に係る。
【0010】さらに、請求項3の発明は、請求項2にお
いて、前記検査画像における濃淡度の測定が所定のグレ
イスケール値によって行われ、前記グレイスケール値の
大小によって液体の有無を判定し、前記グレイスケール
値の変化する境界によって液体の液面を判定する容器内
の内容量の検査装置に係る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図1はこの発明の一実施例における
検査光と被検査物の明部及び暗部の関係を表す正面図、
図2は図1の被検査物の要部を表す拡大正面図、図3は
この発明を実施する装置の配置例の概略を表す側面図、
図4は図3の4A線及び4B線における検査光の屈折及
び透過状態を断面で表した模式図、図5は液体が通常の
場合における検査状態を表す正面図、図6は液体の液面
に泡が生じた場合の検査状態を表す正面図、図7は容器
内部の非液体部分の曇りが生じた場合の検査状態を表す
正面図、図8は容器内に液体が過充填された場合の検査
状態を表す正面図、図9は容器内の液体が充填不足の場
合の検査状態を表す正面図である。
【0012】まず、この発明は、図1ないし図4に示し
たように、少なくとも被検査部分12が円形もしくは楕
円形の横断面部11を有する光透過性容器10内に収容
された光透過性液体20の内容量を検査する技術に関す
る。図の符号25は内容液体20の液面を表わし、符号
30は非液体(空気)部分を表す。請求項1の検査方法
は、前記した光透過性容器10の被検査部分12に対し
て縦方向に二分した一側13の背面より検査光Wを照射
するとともに他側14を暗部Bとし、前記容器10の被
検査部分12の前面側に、液体部分20の屈折光による
左右反転した液体暗部21及び液体明部22を作出し、
非液体部分30の直進光による非液体明部31の下部に
前記液体暗部21及び非液体暗部32の下部に前記液体
明部22を現出させるものである。そして、これらの明
部22,31及び暗部21,32が有する強い濃淡度及
びそのコントラストを測定することによって前記被検査
部分における液体20の有無及び液面25を検査するも
のである。
【0013】図3及び図4を参照しつつこの発明の作用
を説明すると、この発明は、円形もしくは楕円形の横断
面部11を有する光透過性容器10内に収容された光透
過性液体20による凸レンズ作用(効果)を利用するも
のである。つまり、図3の4A線部分は液体20が充填
されている部分であるから、図4の(4A)図に示すよ
うに、円形の横断面部11を有する光透過性容器10と
光透過性液体20とによって凸レンズ効果が生じ、背面
からの光W及び暗部Bは、図のように、前方の焦点Fを
中心として、左右反転した液体暗部21及び液体明部2
2を作出する。一方、図3の4B線部分は、非液体部分
30であるので、上のレンズ効果は生ぜず、背面からの
光W及び暗部Bは、図4の(4B)図のように、容器1
0の被検査部分12を直進透過する。その結果、図2の
ような非液体部分30の直進光による非液体明部31の
下部に前記液体暗部21が現出され、かつ非液体暗部3
2の下部に前記液体明部22が現出される。
【0014】これによって、容器10の被検査部分12
には縦方向に二分した位置のそれぞれに左右反転した液
体部21,22と非液体部31,32とによる強い明暗
部及びそれらのコントラストが作り出され、液体部2
1,22と非液体部31,32の識別およびそれらの境
界線(すなわち液面)25が明瞭に現出され、液体の有
無及び液面の検査を極めて容易に行うことができるよう
になる。なお、図例では容器10の非検査部分12の横
断面部11が円形のものを示したが、凸レンズ効果を生
ずる楕円形であっても同様である。
【0015】以下、請求項2に記載した検査装置の発明
とともに、さらに詳しく説明する。請求項2の発明の検
査装置は、前記したように、少なくとも被検査部分12
が円形もしくは楕円形の横断面部11を有する光透過性
容器10内に収容された光透過性液体20の内容量を検
査する装置に係り、図3の配置図に示したように、光照
射手段40と撮像手段50と画像処理手段60とを含
む。
【0016】光照射手段40は、既に述べたように、容
器10の被検査部分12に対して縦方向に二分した一側
のみを照射するとともに他側を暗部とするものである。
一般的には、図4に示したように、ケーシング41内に
光源42を配し、暗部Bとなる一側のみを遮蔽板43に
よって覆えばよい。
【0017】撮像手段50は従来公知の例えばCCDカ
メラ等である。この撮像手段50は、被検査物である容
器10の被検査部分12に対して前記した光照射手段4
0と反対側に設置され、前記したような被検査部分12
における液体部分20の屈折光による左右反転画像(液
体暗部21と液体明部22)と非液体部分30の直進光
による光透過画像(非液体明部31と非液体暗部32)
とが組み合わされた検査画像K(図2参照)を撮影す
る。
【0018】画像処理手段60は、例えば図2に図示し
たような検査画像Kを公知の手法によって電気信号とし
て取り込みその濃淡度を測定し、これによって当該被検
査部分における液体の有無及び液面を検査する。
【0019】この場合において、請求項3の発明として
規定したように、前記検査画像Kにおける濃淡度の測定
を所定のグレイスケール値、例えば白から黒までの濃淡
値を8ビット255単位に分割した値を定め、このグレ
イスケール値の大小によって液体の有無を判定し、ある
いは前記グレイスケール値の変化する境界によって液体
の液面を判定することが便宜である。
【0020】次に、検査の具体例について説明する。図
5は液体20が通常の場合における検査状態を表す容器
10の正面図であって、該容器10の被検査部分12は
予め前記の撮像手段50の撮影範囲において検査画像K
として取り込まれるようになっている。そして、前記し
たような液体20部分の屈折光による左右反転画像(液
体暗部21と液体明部22)と非液体30部分の直進光
による光透過画像(非液体明部31と非液体暗部32)
とが組み合わされた検査画像Kを前記の画像処理手段6
0によって画像処理し、予め定められたグレイスケール
値等の濃淡値によって、液体部21,22か非液体部3
1,32かの識別を行うとともに、それらの境界線(す
なわち液面)25の判別を行う。境界線(液面)25が
予め定められた所定の範囲にあれば良品、そうでなけれ
ば不良品の判定をなす。対応する従来技術である図10
の透過光のみによる液面S1の検査に比して、この発明
では境界線(液面)25が明瞭に現出されるので、その
検査精度は飛躍的に向上する。
【0021】図6は液体20の液面に泡Vが生じた場合
の検査状態を表す正面図である。この場合において、泡
Vがあっても、液体20部分における光の屈折によるレ
ンズ効果は生ずるので、反転した液体暗部21及び液体
明部22が明瞭に作出される。従って、検査画像K1に
おいて、液体20の有無及び正確な液面25の位置を認
知することができる。なお、前出と同一の符号は同一部
分を表す。対応する従来技術である図11の透過光のみ
による液面検査にあっては、泡の上部V1又は下部V2
の両方が液面位置と判断される可能性があることは前記
の通りである。
【0022】また、図7は容器10内部の非液体部分3
0に曇り(あるいは煙)Zが生じた場合の検査状態を表
す正面図で、上と同様に曇り(煙)Zがあっても、液体
20部分における光の屈折によるレンズ効果が発生する
ので、反転した液体暗部21及び液体明部22は明瞭に
作出される。従って、検査画像K2において、液体20
の有無及び液面25の位置を正確に検知することができ
る。なお、前出と同一の符号は同一部分を表す。対応す
る従来技術である図12の透過光のみによる液面検査に
あっては、曇り(煙)によって液面位置の検出が極めて
困難となることは既に述べた通りである。
【0023】さらに、図8は容器10内に液体20が過
充填された場合、及び図9は容器10内の液体20が充
填不足の場合の検査状態を表す正面図である。これらは
液面が25F又は25Eが検査画像K3及びK4に現れ
ない場合である。従って、各検査画像K3及びK4には
水平方向の明暗差による液面25の位置検出がなされな
い。しかしながら、この発明にあっては、図8の検査画
像K3のように、反転した液体暗部21(あるいは液体
明部22)が存在すれば液体20が満杯であることを意
味するので「過充填」と判定できる。反対に、図9の検
査画像K4のように、反転した液体暗部21(あるいは
液体明部22)が存在せず、非液体明部31(あるいは
非液体暗部32)が存在すれば液体20が空であること
を意味するので、「充填不足」と判定できる。それゆ
え、充填不足のもののみを不良品として排出することが
可能である。なお、これらの図において前出と同一の符
号は同一部分を表す。
【0024】上のように、この発明では、液体20の暗
部21及び明部22と、非液体30の明部31と暗部3
2とのそれぞれの明暗差の濃淡が大きいので、液体20
と非液体(空気)30との識別を容易かつ確実に行うこ
とができる。前記した従来技術である図13の透過光の
みによる検査にあっては、液面が検出されない場合に
は、過充填(満)なのか充填不足(空)なのかの判別が
できないか又は極めて困難であったのであるが、この発
明によれば、両者の峻別は容易に可能である。
【0025】
【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
よれば、少なくとも被検査部分が円形もしくは楕円形の
横断面部を有する光透過性容器内に収容された光透過性
液体によるレンズ効果を利用して、前記容器の被検査部
分に対して縦方向に二分した一側の背面より検査光を照
射するとともに他側を暗部とすることによって、容器の
前側に、液体部分の屈折光による左右反転した液体暗部
及び液体明部を作出し、非液体部分の直進光による非液
体明部の下部に液体暗部及び非液体明部の下部に液体暗
部を現出させて検査を行うものであるから、液体部と非
液体部との明暗差の濃淡を大きくすることができ、その
入味量の検査精度を飛躍的に高めることができる。
【0026】特に、この発明によれば、液体部分のレン
ズ効果を利用するので、目視が困難な泡や曇り(煙)が
生じているような場合でも正確な液体部分の検知が可能
となり、被検査物の状態に関わりなく、入味量の正確な
検査ができる。
【0027】また、液体暗部ならびに液体明部及び非液
体明部ならびに非液体暗部の濃淡差が大きいので、それ
らの境界(液面)が検出されない場合にも内容液の有無
自体を判別することができる。
【0028】さらに、この発明を実施するあたっては、
簡略な装置で、しかも従来手段と同様の装置をほとんど
そのまま用いることができ、極めて経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例における検査光と被検査物
の明部及び暗部の関係を表す正面図である。
【図2】図1の被検査物の要部を表す拡大正面図であ
る。
【図3】この発明を実施する装置の配置例の概略を表す
側面図である。
【図4】図3の4A線及び4B線における検査光の屈折
及び透過状態を断面で表した模式図である。
【図5】液体が通常の場合における検査状態を表す正面
図である。
【図6】液体の液面に泡が生じた場合の検査状態を表す
正面図である。
【図7】容器内部の非液体部分に曇りが生じた場合の検
査状態を表す正面図である。
【図8】容器内に液体が過充填された場合の検査状態を
表す正面図である。
【図9】容器内の液体が充填不足の場合の検査状態を表
す正面図である。
【図10】従来の液面位置の検査状態を示す正面図であ
る。
【図11】液体表面に泡が生じた場合における従来の検
査状態を表す正面図である。
【図12】容器内部の非液体部分の曇りが生じた場合の
従来の検査状態を表す正面図である。
【図13】液体の過充填及び充填不足の場合における従
来の検査状態を表す正面図である。
【符号の説明】
10 光透過性容器 11 円形(楕円形)横断面部 12 被検査部分 13 縦方向に二分した一側(明部) 14 縦方向に二分した他側(暗部) 20 光透過性液体 21 (左右反転した)液体暗部 22 (左右反転した)液体明部 25 液面 30 非液体部分 31 非液体明部 32 非液体暗部 40 光照射手段 42 光源 43 遮蔽板 50 撮像手段 60 画像処理手段 B 暗部 W 検査光(明部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小里 建一郎 岐阜県大垣市中曽根町520番地 株式会社 エヌテック内 (72)発明者 高橋 智 岐阜県大垣市中曽根町520番地 株式会社 エヌテック内 (72)発明者 甲斐 千束 東京都港区東新橋1丁目1番19号 株式会 社ヤクルト本社内 (72)発明者 寺本 忠義 大阪市西成区玉出西1丁目16番5号 東邦 商事株式会社内 Fターム(参考) 2F014 FA02 FA04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも被検査部分が円形もしくは楕
    円形の横断面部を有する光透過性容器内に収容された光
    透過性液体の内容量を検査する方法であって、 前記容器の被検査部分に対して縦方向に二分した一側の
    背面より検査光を照射するとともに他側を暗部とし、前
    記容器の被検査部分の前面側に、液体部分の屈折光によ
    る左右反転した液体暗部及び液体明部を作出し、非液体
    部分の直進光による非液体明部の下部に前記液体暗部及
    び非液体暗部の下部に前記液体明部を現出させて、その
    濃淡度を測定することによって前記被検査部分における
    液体の有無及び液面を検査することを特徴とする容器内
    の内容量の検査方法。
  2. 【請求項2】 少なくとも被検査部分が円形もしくは楕
    円形の横断面部を有する光透過性容器内に収容された光
    透過性液体の内容量を検査する装置であって、 前記容器の被検査部分に対して縦方向に二分した一側の
    みを照射するとともに他側を暗部とする光照射手段と、 前記容器の被検査部分に対して前記光照射手段と反対側
    に設置され、前記被検査部分における液体部分の屈折光
    による左右反転画像と非液体部分の直進光による光透過
    画像とが組み合わされた検査画像を撮影する撮像手段
    と、 前記検査画像における濃淡度を測定することによって前
    記被検査部分における液体の有無及び液面を検査する画
    像処理手段とを含むことを特徴とする容器内の内容量の
    検査装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記検査画像におけ
    る濃淡度の測定が所定のグレイスケール値によって行わ
    れ、前記グレイスケール値の大小によって液体の有無を
    判定し、前記グレイスケール値の変化する境界によって
    液体の液面を判定する容器内の内容量の検査装置。
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