JP3163535B2 - 透明体の凹凸マーク読み取り装置 - Google Patents
透明体の凹凸マーク読み取り装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチックやガ
ラス等透明材料よりなる物体の表面に凹凸形状で描かれ
た線や文字などのマークを読みとる装置に関するもので
ある。
ラス等透明材料よりなる物体の表面に凹凸形状で描かれ
た線や文字などのマークを読みとる装置に関するもので
ある。
【０００２】従来、透明体の凹凸マークを読みとる装置
としては、図２に示すような特公昭５６−４４３７３号
の装置がある。これは透明物体１に対して入射光２と反
対側に前期透明物体１と近接または接触して設けたスク
リーン３と該スクリーン３上の影像を光電変換する光変
換器４とを具えたこと特徴とする透明物体の検査装置で
ある。
としては、図２に示すような特公昭５６−４４３７３号
の装置がある。これは透明物体１に対して入射光２と反
対側に前期透明物体１と近接または接触して設けたスク
リーン３と該スクリーン３上の影像を光電変換する光変
換器４とを具えたこと特徴とする透明物体の検査装置で
ある。
【０００３】しかし、前記特公昭５６−４４３７３号で
は該入射光２については光束としか記されておらず、該
特許公報中の説明図や詳細説明からは該入射光２は光束
の揃った平行光と推察される。通常この平行光を得るに
は図３の右側に示す様な投光装置が必要である。これは
ランプ５からの光線６をレンズ７で絞り、一番絞られた
位置にプレート８を置き前記プレート８に穿った直径１
０〜３０マイクロメートルのピンホール８ａを通して出
てきた前記光線６をコリメートレンズ９で平行光にする
ものである。この場合、大口径の平行光を得るには、該
コリメートレンズ９は大口径のものが必要であり、また
該コリメートレンズ９と該プレート８の間の距離を長く
取る必要があり、さらに構成部品は最低が４点必要であ
り、すなわち大きく高価な装置となる。
は該入射光２については光束としか記されておらず、該
特許公報中の説明図や詳細説明からは該入射光２は光束
の揃った平行光と推察される。通常この平行光を得るに
は図３の右側に示す様な投光装置が必要である。これは
ランプ５からの光線６をレンズ７で絞り、一番絞られた
位置にプレート８を置き前記プレート８に穿った直径１
０〜３０マイクロメートルのピンホール８ａを通して出
てきた前記光線６をコリメートレンズ９で平行光にする
ものである。この場合、大口径の平行光を得るには、該
コリメートレンズ９は大口径のものが必要であり、また
該コリメートレンズ９と該プレート８の間の距離を長く
取る必要があり、さらに構成部品は最低が４点必要であ
り、すなわち大きく高価な装置となる。
【０００４】また、該特公昭５６−４４３７３号では外
来光に対する記述が無いが、該特許公報で示された入射
光２以外の外来光がスクリーン３に照射されるとスクリ
ーン３上の影像が不鮮明になり極端な場合影像が見えな
くなる。よって通常は暗室の中で行うかまたは図３のカ
バー１０のように外来光がスクリーン３に入らないよう
に装置に遮光覆いを施す。そのため暗室では作業性が悪
く、測定部を囲うと装置が大がかりになる。
来光に対する記述が無いが、該特許公報で示された入射
光２以外の外来光がスクリーン３に照射されるとスクリ
ーン３上の影像が不鮮明になり極端な場合影像が見えな
くなる。よって通常は暗室の中で行うかまたは図３のカ
バー１０のように外来光がスクリーン３に入らないよう
に装置に遮光覆いを施す。そのため暗室では作業性が悪
く、測定部を囲うと装置が大がかりになる。
【０００５】さらに、スクリーンに現れる影像である
が、調べたい透明物体の凹凸マークの断面は通常図４の
断面ａか断面ｂの形状をしている。断面ａは上面が平ら
で下面が円弧状に突出した形状であり、断面ｂは板状粘
土体を下型で受けて上方より静圧を加えたときに出来る
形状すなわち板厚が左端から右に行くに従って徐々に薄
くなり下面が突出し出したところが一番薄くさらに右に
行くと徐々に厚くなり左端で元の板厚となる左右対称の
形状となっている。これらの凹凸マークに平行光を入射
すると、断面ａの場合は平行光の各光線は光路イの様に
屈折し、断面ｂの場合は平行光の各光線は光路ロの様に
屈折する。
が、調べたい透明物体の凹凸マークの断面は通常図４の
断面ａか断面ｂの形状をしている。断面ａは上面が平ら
で下面が円弧状に突出した形状であり、断面ｂは板状粘
土体を下型で受けて上方より静圧を加えたときに出来る
形状すなわち板厚が左端から右に行くに従って徐々に薄
くなり下面が突出し出したところが一番薄くさらに右に
行くと徐々に厚くなり左端で元の板厚となる左右対称の
形状となっている。これらの凹凸マークに平行光を入射
すると、断面ａの場合は平行光の各光線は光路イの様に
屈折し、断面ｂの場合は平行光の各光線は光路ロの様に
屈折する。
【０００６】ここで、スクリーン位置１１は特公昭５６
−４４３７３号が示すようにスクリーンを透明物体に近
接または接触させた位置であり、スクリーン位置１２は
透明物体からスクリーンを１０〜２０ｍｍ離れた時の位
置である。ｃは断面ａにおいてスクリーン１１上に集ま
る光の量とスクリーン上の位置の関係を示したグラフで
縦軸に光量を横軸にスクリーン上の位置を取ったもので
ある。同様にｄ」は断面ｂにおいてスクリーン位置１１
に集まる光の量とスクリーン上の位置の関係を示したグ
ラフ、ｅとｆは各々断面ａと断面ｂにおいてスクリーン
位置１２に集まる光の量とスクリーン上の位置の関係を
示したグラフである。
−４４３７３号が示すようにスクリーンを透明物体に近
接または接触させた位置であり、スクリーン位置１２は
透明物体からスクリーンを１０〜２０ｍｍ離れた時の位
置である。ｃは断面ａにおいてスクリーン１１上に集ま
る光の量とスクリーン上の位置の関係を示したグラフで
縦軸に光量を横軸にスクリーン上の位置を取ったもので
ある。同様にｄ」は断面ｂにおいてスクリーン位置１１
に集まる光の量とスクリーン上の位置の関係を示したグ
ラフ、ｅとｆは各々断面ａと断面ｂにおいてスクリーン
位置１２に集まる光の量とスクリーン上の位置の関係を
示したグラフである。
【０００７】また図５は透明物体に凹凸で表示された英
文字「ＡＢＣ」に平行光をあてたときのスクリーン上の
影像である。ｇはスクリーンを近接または接触させたと
きの影像、ｈはスクリーンを１０〜２０ｍｍ離れた時の
影像である。グラフｃやグラフｄから判るように、スク
リーン上の影像は凹凸の立ち上がり部と立ち下がり部に
影が出来き、影像ｇのように線や文字が中抜き線や中抜
き文字としてスクリーン上に現れことが判る。すなわち
従来技術では、凹凸マークの線はスクリーン上では中抜
き線の影像となるため、その後の文字判別やマーク判別
などを行うための画像処理が複雑となる。
文字「ＡＢＣ」に平行光をあてたときのスクリーン上の
影像である。ｇはスクリーンを近接または接触させたと
きの影像、ｈはスクリーンを１０〜２０ｍｍ離れた時の
影像である。グラフｃやグラフｄから判るように、スク
リーン上の影像は凹凸の立ち上がり部と立ち下がり部に
影が出来き、影像ｇのように線や文字が中抜き線や中抜
き文字としてスクリーン上に現れことが判る。すなわち
従来技術では、凹凸マークの線はスクリーン上では中抜
き線の影像となるため、その後の文字判別やマーク判別
などを行うための画像処理が複雑となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、特公昭５６−４４３７３号の示す従来技術では、
前述したように透明物体の凹凸マークを読みとる装置が
大きく高価な投光装置や大がかりな外来光遮光装置を必
要とし、かつ前述したように線や文字が中抜き線で結像
するため文字判別やマーク判別などを行うための画像処
理が複雑になると言う問題点である。
点は、特公昭５６−４４３７３号の示す従来技術では、
前述したように透明物体の凹凸マークを読みとる装置が
大きく高価な投光装置や大がかりな外来光遮光装置を必
要とし、かつ前述したように線や文字が中抜き線で結像
するため文字判別やマーク判別などを行うための画像処
理が複雑になると言う問題点である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、放物面鏡と微
小発光面発光ダイオードの２部品により平行光を作り、
且つ該発光ダイオードが出す光波長成分だけ通過する光
学バンドパスフィルターを光電変換器の前に配置する事
により、装置をコンパクトで操作性の良いものにし、且
つ透明物体とスクリーンの距離を１０ｍｍ以上離すこと
により線や文字が中抜き線ではなく実線として読み取
れ、後の画像処理が簡単になる装置を実現した。
小発光面発光ダイオードの２部品により平行光を作り、
且つ該発光ダイオードが出す光波長成分だけ通過する光
学バンドパスフィルターを光電変換器の前に配置する事
により、装置をコンパクトで操作性の良いものにし、且
つ透明物体とスクリーンの距離を１０ｍｍ以上離すこと
により線や文字が中抜き線ではなく実線として読み取
れ、後の画像処理が簡単になる装置を実現した。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明装置の１実施例で
あって、１３は直径３０マイクロメートルの微小発光面
をもつ発光ダイオード、１４は放物面鏡、１４ａは放物
面鏡１４の回転対称軸、１７はスクリーン、１６は凹凸
マークが形成された透明物体、１８はＣＣＤカメラ、１
９は光学バンドパスフィルター、２０は前記透明物体に
形成された前記凹凸マークである。
あって、１３は直径３０マイクロメートルの微小発光面
をもつ発光ダイオード、１４は放物面鏡、１４ａは放物
面鏡１４の回転対称軸、１７はスクリーン、１６は凹凸
マークが形成された透明物体、１８はＣＣＤカメラ、１
９は光学バンドパスフィルター、２０は前記透明物体に
形成された前記凹凸マークである。
【００１１】ここで、透明物体１６の具体的な例として
透明なペットボトルや透明な塩化ビニール製ボトルなど
のプラスチックボトルがある。スクリーン１７の具体的
な例としてはすりガラスなどの半透明な板材がある。
透明なペットボトルや透明な塩化ビニール製ボトルなど
のプラスチックボトルがある。スクリーン１７の具体的
な例としてはすりガラスなどの半透明な板材がある。
【００１２】図１の左側のＣＣＤカメラ１８と右側の放
物面鏡１４は向かい合って配置され、ＣＣＤカメラ１８
と放物面鏡１４の間に半透明スクリーン１７がＣＣＤカ
メラ１８の視野方向線上と垂直に配されている。前記Ｃ
ＣＤカメラ１８の視野方向線上でかつスクリーン１７と
放物面鏡１４の間に透明物体１６が配置されている。
物面鏡１４は向かい合って配置され、ＣＣＤカメラ１８
と放物面鏡１４の間に半透明スクリーン１７がＣＣＤカ
メラ１８の視野方向線上と垂直に配されている。前記Ｃ
ＣＤカメラ１８の視野方向線上でかつスクリーン１７と
放物面鏡１４の間に透明物体１６が配置されている。
【００１３】発光ダイオード１３は、放物面鏡１４の左
側の回転対称軸１４ａ上にある放物面鏡１４の焦点位置
に置かれ、また、発光ダイオード１３から放射され放物
面鏡１４で反射した平行光１５の光束が発光ダイオード
１３に邪魔されず透明物体１６全体を覆いかつその光束
軸がＣＣＤカメラ１８の視野方向線上に重なるように放
物面鏡１４及び発光ダイオード１３の位置と姿勢が設定
されている。すなわち、放物面鏡１４の回転対称軸１４
ａはＣＣＤカメラ１８の視野方向線と垂直方向に横ずれ
して配置されている。
側の回転対称軸１４ａ上にある放物面鏡１４の焦点位置
に置かれ、また、発光ダイオード１３から放射され放物
面鏡１４で反射した平行光１５の光束が発光ダイオード
１３に邪魔されず透明物体１６全体を覆いかつその光束
軸がＣＣＤカメラ１８の視野方向線上に重なるように放
物面鏡１４及び発光ダイオード１３の位置と姿勢が設定
されている。すなわち、放物面鏡１４の回転対称軸１４
ａはＣＣＤカメラ１８の視野方向線と垂直方向に横ずれ
して配置されている。
【００１４】なお、発光ダイオード１３と透明物体１４
の横方向の位置関係は発光ダイオード１３が右側である
が、透明物体１６の挿入および排出に支障がない位置で
あれば発光ダイオード１３の左側にあってもかまわな
い。
の横方向の位置関係は発光ダイオード１３が右側である
が、透明物体１６の挿入および排出に支障がない位置で
あれば発光ダイオード１３の左側にあってもかまわな
い。
【００１５】光学バンドパスフィルター１９はＣＣＤカ
メラ１８のレンズに接して配されており、光学バンドパ
スフィルター１９を通らない光はＣＣＤカメラ１８の中
に入らないようになっている。また、スクリーン１７と
透明物体１６との隙間は１０ｍｍから２０ｍｍ以上離れ
ている。
メラ１８のレンズに接して配されており、光学バンドパ
スフィルター１９を通らない光はＣＣＤカメラ１８の中
に入らないようになっている。また、スクリーン１７と
透明物体１６との隙間は１０ｍｍから２０ｍｍ以上離れ
ている。
【００１６】本実施例における透明物体１６上の凹凸マ
ークの読み取りは、まず微小発光面を発光ダイオード１
３を点灯させ、発光ダイオード１３の微小面より一定の
広がりを持って輻射状に放射された光は放物面鏡１４に
あたり、放物面鏡面１４で反射した光は発光ダイオード
１３が放物面鏡の焦点に位置するため平行光１５の光束
となって透明物体１６に照射される。
ークの読み取りは、まず微小発光面を発光ダイオード１
３を点灯させ、発光ダイオード１３の微小面より一定の
広がりを持って輻射状に放射された光は放物面鏡１４に
あたり、放物面鏡面１４で反射した光は発光ダイオード
１３が放物面鏡の焦点に位置するため平行光１５の光束
となって透明物体１６に照射される。
【００１７】照射させた光は透明物体１６上の凹凸マー
ク２０の肉厚の変化度合いにより曲げらる。すなわち凹
凸マーク２０の断面が図４の断面ａまたは断面ｂのとき
光路イまたは光路ロの様に光は屈折しスクリーン１７上
では光分布はグラフｅまたはグラフｆとなり図５の影像
ｈの様な影像が現れる。
ク２０の肉厚の変化度合いにより曲げらる。すなわち凹
凸マーク２０の断面が図４の断面ａまたは断面ｂのとき
光路イまたは光路ロの様に光は屈折しスクリーン１７上
では光分布はグラフｅまたはグラフｆとなり図５の影像
ｈの様な影像が現れる。
【００１８】スクリーン１７上にはそれ以外の自然光な
ど外来光が周囲から入ってくるためため、このままでは
これらの光と混ざり合って影像がはっきり見えないこと
が多い。しかし、発光ダイオード１３から放射される光
は特定の波長を中心とする波長分布幅の狭い光であり、
この波長分布幅の光だけが通過する光学バンドパスフィ
ルター１９を通すことによりスクリーン１７上で結像し
た透明物体１６の凹凸マーク２０の影像だけがＣＣＤカ
メラ１８にはいり、凹凸マーク２０影像が読み取られ
る。
ど外来光が周囲から入ってくるためため、このままでは
これらの光と混ざり合って影像がはっきり見えないこと
が多い。しかし、発光ダイオード１３から放射される光
は特定の波長を中心とする波長分布幅の狭い光であり、
この波長分布幅の光だけが通過する光学バンドパスフィ
ルター１９を通すことによりスクリーン１７上で結像し
た透明物体１６の凹凸マーク２０の影像だけがＣＣＤカ
メラ１８にはいり、凹凸マーク２０影像が読み取られ
る。
【００１９】読み取られた影像は図示しない変換器を介
してデジタル画像信号に変換され、図示しない画像処理
装置でに導かれてマーク判別を行う。また、読み取られ
た凹凸マーク２０は、スクリーン１７と透明物体１６の
位置は１０〜２０ｍｍ以上離れているため中抜き線では
なく実線となっており、その後の画像処理は簡単とな
る。
してデジタル画像信号に変換され、図示しない画像処理
装置でに導かれてマーク判別を行う。また、読み取られ
た凹凸マーク２０は、スクリーン１７と透明物体１６の
位置は１０〜２０ｍｍ以上離れているため中抜き線では
なく実線となっており、その後の画像処理は簡単とな
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、図３に示す大きく高価
な投光装置や図３のカバー１０のような大がかりな外来
光遮光装置が要らず、画像処理も簡単になり、コンパク
トで操作性も良く安価な透明物体の凹凸マーク読み取り
装置を提供できる。
な投光装置や図３のカバー１０のような大がかりな外来
光遮光装置が要らず、画像処理も簡単になり、コンパク
トで操作性も良く安価な透明物体の凹凸マーク読み取り
装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例を示す説明図。
【図２】特公昭５６−４４３７３号の一実施例を示す説
明図。
明図。
【図３】特公昭５６−４４３７３号を実施するとき通常
の構成を示す説明図。
の構成を示す説明図。
【図４】図１の実施例の原理を示す説明図。
【図５】図４の原理の結果を示す説明図。
１３ 微小発光面をもつ発光ダイオード １４ 放物面鏡 １７ スクリーン １６ 透明物体 １８ ＣＣＤカメラ １９ 光学バンドパスフィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 栄司 滋賀県栗太郡栗東町上砥山232番地 滋 賀県工業技術センター内 (56)参考文献 特開 平７−181137（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−138044（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45648（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−297096（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−31456（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−44373（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06K 9/20 G06T 1/00 G01N 21/84 - 21/958 H01L 33/00
Claims (1)
- 【請求項１】放物面鏡と、前記放物面鏡の焦点位置に設
置された微小発光面を持つ発光ダイオードと、凹凸マー
クを持つ透明物体と、スクリーンと、上記スクリーン上
の影像を光電変換する光電変換器とを備え、前記光電変
換器の影像取り込み部を該発光ダイオードが発する波長
のみを透過させる光学バンドパスフィルターで覆い、前
記スクリーンと透明物体の凹凸マーク部との位置関係を
１０ｍｍ以上離したことを特徴とする凹凸マーク読み取
り装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06231497A JP3163535B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 透明体の凹凸マーク読み取り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06231497A JP3163535B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 透明体の凹凸マーク読み取り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10240859A JPH10240859A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3163535B2 true JP3163535B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=13196561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06231497A Expired - Fee Related JP3163535B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 透明体の凹凸マーク読み取り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163535B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000230995A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Hitachi Ltd | 水中照明具付き外観検査装置 |
| KR102300158B1 (ko) * | 2017-04-26 | 2021-09-10 | 도요 가라스 가부시키가이샤 | 용기 검사장치 및 용기 검사방법 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP06231497A patent/JP3163535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10240859A (ja) | 1998-09-11 |
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