JP6298033B2 - 外観検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、錠剤等の被検査物に対し検査を行うための外観検査装置に関する。

外観検査装置は、錠剤等の被検査物における外観を検査するものであり、例えば、欠け等による被検査物の形状異常や、被検査物に対する異物の付着などについて検査する。

ここで、被検査物の側面を検査するための外観検査装置としては、焦点がレンズ前端で収束する凸レンズを有し、当該凸レンズが被検査物としての円形錠剤の表面又は裏面を向くとともに、焦点距離内に円形錠剤が配置されるように構成された撮像手段を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。当該外観検査装置によれば、円形錠剤の表面又は裏面及び側面全周が平面的に表された画像データを得ることができ、迅速な検査を行うことができるとされている。

また、被検査物の側面を検査するための別の外観検査装置としては、被検査物を吸着しつつ回転可能な受筒を外周に多数備えた供給ドラムと、光源ボックスで囲まれた範囲内に位置する複数（３つ以上）の被検査物を撮像する撮像手段（カメラ）とを備えたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。当該外観検査装置においては、供給ドラムの回転により被検査物を搬送しつつ、光源ボックスで囲まれた範囲内（撮像手段の視野範囲内）において受筒の回転により被検査物を１回転以上回転させ、撮像手段により各被検査物の側面の異なる３箇所を少なくとも撮像する。これにより、被検査物の側面全周を確実に検査できるとされている。

特開２００４−２４１４８８号公報 特公平２−６４４号公報

しかしながら、前者の外観検査装置において、凸レンズの光軸に対し中心軸がずれた状態で被検査物が配置されてしまうと、図１５に示すように、画像データＩＤにおける被検査物ＴＡ（画像データＩＤ中における被検査物ＴＡに対応する部分）に変形（歪み）が生じてしまい、特に被検査物ＴＡの側面（図Ａ中、散点模様を付した部位）の幅が変化してしまう。この現象について簡単に説明すると、図１６に示すように、凸レンズＬＥの光軸ＣＬ１に対して被検査物ＴＡの中心軸ＣＬ２がずれている場合、イメージセンサＩＳにおいて、被検査物ＴＡの側面のうち光軸ＣＬ１に近い側からの光を受ける受光素子ＬＲは比較的少なくなり、光軸ＣＬ１に遠い側から光を受ける受光素子ＬＲは比較的多くなる。その結果、上記のように、画像データにおいて被検査物に変形（歪み）が生じてしまう。尚、図１６では、凸レンズＬＥとして像側テレセントリックのレンズを用いた場合における、被検査物ＴＡの側面からの光がイメージセンサＩＳによって受光されるまでの光路などを示す。

そして、上記のように画像データにおける被検査物に変形が生じてしまうと、外観異常の程度（例えば、異物の大きさなど）を画像データから正確に把握することができなくなってしまう。そのため、検査精度の低下を招いてしまうおそれがある。これに対し、被検査物の位置補正を行い、凸レンズの光軸に対し被検査物の中心軸が一致するように構成することも考えられる。しかしながら、この場合には、被検査物の位置補正を行う分、検査効率が低下してしまうおそれがある。結果的に、前者の外観検査装置では、検査精度及び検査効率がトレードオフの関係になってしまうため、双方において良好な性能を得ることが難しい。

さらに、被検査物が円形錠剤ではない場合（例えば、異型錠剤やカプセルなどの場合）、凸レンズの光軸と被検査物の中心軸とが一致していても、被検査物の各部から光軸までの距離に応じて、画像データにおける被検査物に変形が生じてしまう。従って、前者の外観検査装置は、検査可能な被検査物が円形錠剤などの円盤状のもの等に限られてしまい、汎用性に劣る。

一方、後者の外観検査装置においては、搬送されている被検査物を１台の撮像手段により複数回撮像するため、撮像手段に対する被検査物の相対位置は各撮像時で相違することとなる。例えば、撮像手段（レンズ）の正面に被検査物が存在する状態で撮像を行ったり、撮像手段（レンズ）の正面から被検査物がずれた状態で撮像を行ったりすることとなる。そして、被検査物の位置の相違に伴い、被検査物から撮像手段に対する光の入射角度が変化することで、画像データにおいて、被検査物や付着した異物等の大きさに違いが生じてしまうおそれがある。その結果、検査精度が不十分になってしまうことが懸念される。

これに対し、複数の撮像手段を用意するとともに、各撮像手段において、自身に対する被検査物の相対位置がそれぞれ一定位置となったときに撮像を行うようにすることで、画像データにおける被検査物等の大きさに違いが生じないようにすることが考えられる。しかしながら、この場合には、複数の撮像手段が必要となるため、装置の大型化や複雑化、コストの増大などを招いてしまうおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされてものであり、その目的は、検査精度及び検査効率の双方において良好な性能を得ることができるとともに、汎用性に優れ、かつ、小型化等を図ることができる外観検査装置を提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。

手段１．所定の被検査物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記被検査物をその上方からレンズを介して撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像データに基づき、前記被検査物の良否を判定する判定手段とを備えた外観検査装置であって、
前記レンズは、魚眼レンズであり、
前記搬送手段は、前記魚眼レンズの光軸を中心とした円弧状又は円形状の搬送経路に沿って、前記被検査物を回転させて前記被検査物の側面における前記光軸側に位置する部位を変化させつつ、前記被検査物を複数の撮像ポジションへと順次搬送し、
前記撮像手段は、前記撮像ポジションに前記被検査物が配置される度に、前記被検査物の少なくとも側面を撮像することで、前記側面の全周分の画像データを取得するように構成されていることを特徴とする外観検査装置。

上記手段１によれば、魚眼レンズを介して、前記側面の全周分の画像データが得られる。ここで、魚眼レンズを用いた場合、レンズから所定位置以上離れた場所において、無限遠までピントを合わせることができる。従って、上記手段１によれば、被検査物のうちレンズまで比較的近い部位と、被検査物のうちレンズから比較的遠い部位との双方に対してピントを合わせることができる。これにより、被検査物やこれに付着した異物などが鮮明に表された画像データを得ることができる。尚、「ピントが合う」とあるのは、厳密にピントがあっている場合のみならず、画像データにおいて被検査物がぼやけない程度にピントがほぼ合っている場合も含む。

また、上記手段１によれば、被検査物は、レンズの光軸を中心とした円弧状又は円形状の搬送経路に沿って搬送されつつ、撮像される。従って、被検査物の位置補正を特段行うことなく、各撮像ポジションにおいて、レンズから被検査物までの距離やレンズに対する被検査物からの光の入射角をほぼ同一とすることができる。その結果、得られた各画像データにおいて、被検査物や異物などに変形（歪み）が生じてしまったり、被検査物等の大きさにバラツキが生じてしまったりすることをより確実に防止できる。

以上のように、上記手段１によれば、被検査物等が鮮明に表され、かつ、被検査物等に変形や大きさのバラツキがほとんどない画像データを、被検査物の位置補正を特段行うことなく、つまり、検査効率の低下を招くことなく、前記側面の全周分得ることができる。従って、前記側面の全周を精度よく、かつ、迅速に検査することができ、検査精度及び検査効率の双方において非常に良好な性能を得ることができる。

また、上記手段１によれば、被検査物が、異型錠剤やカプセル、中心に孔の形成された環状錠剤などの円形錠剤以外のものであったり、錠剤径やカプセルの号数等の相違に伴いサイズが種々異なるものであったりしても、撮像時に、被検査物の各部に対しピントを合わせることができ、ひいては被検査物等が鮮明に表された画像データを得ることができる。従って、様々な種類の被検査物を検査することができ、優れた汎用性を得ることができる。

さらに、上記作用効果を得るにあたって、撮像手段は１つで足りる。従って、外観検査装置の小型化及び簡素化、並びに、コストの低減を図ることができる。

手段２．前記搬送手段は、
前記被検査物が載置される被載置部を有するとともに、該被載置部の回転により前記側面における前記光軸側に位置する部位を変化させる自転手段と、
前記光軸を中心として前記被載置部を前記搬送経路に沿って移動させる公転手段とを備えることを特徴とする手段１に記載の外観検査装置。

上記手段２によれば、自転手段によって被検査物の側面における光軸側に位置する部位を変化させつつ、公転手段によって被検査物を複数の撮像ポジションへと順次搬送することができる。従って、比較的簡易な構成により搬送手段を実現することができ、外観検査装置の小型化及び簡素化、並びに、コストの低減をより効果的に図ることができる。

手段３．前記被検査物は、その外周形状が平面視円形状をなし、
前記撮像手段は、前記被検査物における前記光軸と対向する部位を中心とし前記側面の周方向に沿った半周分よりも小さな範囲である検査範囲のデータが、前記側面の全周分得られるように前記検査対象を撮像し、
前記判定手段は、前記画像データにおける前記検査範囲のデータに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする手段１又は２に記載の外観検査装置。

画像データにおいて、被検査物の側面の周方向両端側に位置する部分は、当該側面の中心に位置する部分よりも面積が小さなものとして表れることとなる。従って、例えば、この部分に異物が付着している場合、画像データにおいては比較的小さなサイズで異物が表れることとなり、本来異物として検知すべきものを検知できない可能性がある。これに対し、例えば、異物等の検知精度を前記側面の各部で異なるものとするなど、検査条件を画像データの各部にて異なるものとすることにより、検査精度を高めることが考えられるが、この場合には、処理負担が増大してしまうおそれがある。

この点、上記手段３によれば、撮像手段は、少なくとも３回撮像を行うことで、被検査物における光軸と対向する部位を中心とした半周分未満の範囲である検査範囲のデータを側面の全周分取得し、判定手段は、画像データにおける前記検査範囲のデータに基づき検査を行う。従って、画像データにおける前記側面の周方向両端側に位置する部分を検査対象から除外して検査を行うことができる。これにより、同一の検査条件によって被検査物の検査を行うことができる。その結果、処理負担の低減を図りつつ、良好な検査精度を維持することができる。

尚、前記検査範囲が小さいほど、検査精度の向上を図ることができる。従って、前記検査範囲を、前記側面の周方向に沿った１／４周分以下の範囲とすることがより好ましく、前記側面の周方向に沿った１／６周分以下の範囲とすることがより一層好ましい。

手段４．複数の前記画像データにおける前記検査範囲に対応するデータをそれぞれ抽出するとともに、抽出した各データが前記側面の全周分連なってなる連結画像データを作成する画像処理手段を備え、
前記判定手段は、前記連結画像データに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする手段３に記載の外観検査装置。

上記手段４によれば、１つの連結画像データに基づき、前記側面の全周を検査することができる。従って、前記側面の全周を同一の検査条件で容易に検査することができ、良好な検査精度を維持しつつ、処理負担の低減を一層図ることができる。

尚、上記手段３によれば、各画像データにおける被検査物の大きさをほぼ一定とすることができる。そのため、連結画像データの作成を容易に行うことができる。

手段５．前記被検査物は、前記側面を挟む表面及び裏面を有し、
前記撮像手段は、前記側面とともに、前記表面及び前記裏面のうち少なくとも一方を撮像し、
前記判定手段は、さらに、前記画像データにおける、前記撮像手段により撮像された前記少なくとも一方の面のデータに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の外観検査装置。

上記手段５によれば、被検査物の側面だけでなく、被検査物の表面又は裏面に関しても検査を行うことができる。従って、表面や裏面を別途検査する必要がなくなり、検査に要する時間の短縮化を図ることができる。

また、魚眼レンズが用いられるため、画像データにおいては、被検査物の側面と同様に、被検査物の表面や裏面も鮮明な状態で表れることとなる。従って、被検査物の表面や裏面についても精度よく検査を行うことができる。

手段６．前記被検査物は、前記側面を挟む表面及び裏面を有し、
前記撮像手段は、前記側面の全周分の画像データを、前記被検査物の表裏を反転させていない状態と反転させた状態との双方で取得するように構成されていることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の外観検査装置。

上記手段６によれば、前検査物の表裏を反転させていない状態と反転させた状態との双方における画像データに基づき検査を行うことができる。これにより、被検査物の向き（被検査物が表裏反転しているか否か）の違いによる検査への影響をなくすことができ、検査精度の更なる向上を図ることができる。

手段７．前記搬送手段は、前記各撮像ポジションのそれぞれに前記被検査物が配置されるように、複数の被検査物を一度に搬送し、
前記撮像手段は、前記各撮像ポジションに配置された複数の前記被検査物を一度に撮像するように構成されていることを特徴とする手段１乃至６のいずれかに記載の外観検査装置。

上記手段７によれば、複数の被検査物に関する画像データを一度に得ることができる。これにより、検査効率の向上を一層図ることができる。

ＰＴＰシートの斜視図である。 ＰＴＰシートの拡大断面図である。 ＰＴＰフィルムの斜視図である。 ＰＴＰ包装機の概略構成を示す模式図である。 外観検査装置の構成を示すブロック図である。 撮像ユニットの斜視模式図である。 撮像ユニットの正面模式図である。 撮像ユニットの平面模式図である。 魚眼レンズのおけるピントの合う位置等を説明するための説明図である。 画像データにおける錠剤の配置状態を示す説明図である。 被載置部が自転及び公転したときにおける錠剤の位置や向きの変化を説明するための平面模式図である。 検査処理のフローチャートである。 検査処理における画像処理の流れ等について説明するための説明図である。 検査範囲の設定理由について説明するための説明図である。 従来技術における課題を説明するための説明図である。 従来技術における課題を説明するための説明図である。

以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態のＰＴＰ包装機により得られるＰＴＰシートについて説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態におけるＰＴＰシート１は、複数のポケット部２を備えた容器フィルム３と、ポケット部２を塞ぐようにして容器フィルム３に取着されたカバーフィルム４とを有している。

容器フィルム３は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の比較的硬質で所定の剛性を有する透明又は半透明の熱可塑性樹脂材料によって構成されている。カバーフィルム４は、例えばポリエステル樹脂等からなるシーラントが表面に塗布された不透明材料（例えば、アルミニウム箔等）により構成されている。

また、各ポケット部２には被検査物としての錠剤５が１つずつ収容されている。本実施形態において、錠剤５は、所定の直径（例えば、８ｍｍ）を有する平面視円形状の円盤状をなし、側面５Ａと、当該側面５Ａを挟む平坦状の表面５Ｂ及び裏面５Ｃとを備えた構成となっている。

さらに、ＰＴＰシート１の容器フィルム３には、例えば２つのポケット部２が含まれたペア小片に切り離すことができるように複数の横スリット６が形成されている（もちろん縦スリットが形成されていてもよいし、スリットを省略してもよい）。

加えて、ＰＴＰシート１は、それぞれ帯状の容器フィルム３及びカバーフィルム４から形成された帯状のＰＴＰフィルム７（図３参照）が打抜かれることで、シート状に製造される。

次に、上記ＰＴＰシート１を製造するためのＰＴＰ包装機（ブリスタ包装機）１０の構成について説明する。

図４に示すように、ＰＴＰ包装機１０の最上流側では、帯状の容器フィルム３がロール状に捲回されている。ロール状に捲回された容器フィルム３は、間欠的に搬送されるようになっており、容器フィルム３の搬送経路に沿って、加熱装置１２とポケット部形成装置１３とが順に並設されている。そして、加熱装置１２によって容器フィルム３が部分的に加熱され、該容器フィルム３が比較的柔軟になった状態において、ポケット部形成装置１３によって容器フィルム３にポケット部２が形成される。このポケット部２の形成は、容器フィルム３の搬送動作間のインターバルに行われる。

ポケット部２が形成された容器フィルム３の搬送経路に沿って、錠剤供給装置１５、充填装置１６、検査装置１７、シール装置１８等が配設されている。

錠剤供給装置１５は、多量の錠剤５を貯留するための図示しないホッパ、錠剤５の外観を検査するための外観検査装置５０、前記ホッパから外観検査装置５０へと錠剤５を送るためのフィーダ（例えば、ボールフィーダ）、及び、外観検査装置５０から充填装置１６へと錠剤５を供給するための図示しないスプリングシュート等を備えている。錠剤供給装置１５においては、外観検査装置５０によって錠剤５の良否が判定された上で、良品判定された錠剤５が充填装置１６へ順次供給されることとなる。外観検査装置５０の詳細については後述する。

充填装置１６は、ロータリドラム等を備え、搬送される容器フィルム３のポケット部２に対し錠剤５を自動的に充填する。

検査装置１７は、錠剤５が各ポケット部２に確実に充填されているか否か、また錠剤５の欠け、ひび等の外観異常の有無、異物混入の有無等の検査を行うためのものである。検査装置１７は、ポケット部２の開口側からの検査を行う。

一方、帯状に形成されたカバーフィルム４は、最上流側においてロール状に巻回されている。ロール状に巻回されたカバーフィルム４の引出し端は、シール装置１８の方へと案内されている。

シール装置１８は、フィルム受けロール１９と、加熱ロール２０とを備えており、フィルム受けロール１９に加熱ロール２０が圧接可能に構成されている。そして、両ロール１９，２０間に容器フィルム３及びカバーフィルム４が送り込まれるようになっており、容器フィルム３及びカバーフィルム４が、両ロール１９，２０間を加熱圧接状態で通過することで、容器フィルム３にカバーフィルム４が貼着され、これにより、錠剤５が各ポケット部２に充填された帯状のＰＴＰフィルム７が製造される。

前記シール装置１８の下流には、ポケット部２側から錠剤５等の異常を検出するための検査装置２３が設けられている。尚、検査装置１７，２３によって不良品判定された場合、図示しない不良シート排出機構に不良品信号が送られ、その不良品判定となったＰＴＰシート１は、前記不良シート排出機構によって別途排出されるようになっている。

検査装置２３の下流ではＰＴＰフィルム７の搬送経路に沿って、スリット形成装置２４及びシート打抜装置２６が順に配設されている。スリット形成装置２４は、ＰＴＰフィルム７の所定位置に前記横スリット６を形成する機能を有する。シート打抜装置２６は、ＰＴＰフィルム７をＰＴＰシート１単位に打抜く機能を有する。

シート打抜装置２６によって打抜かれたＰＴＰシート１は、取出しコンベア２７によって搬送され、完成品用ホッパ２８に一旦貯留される。

また、シート打抜装置２６の下流側には、裁断装置２９が配設されている。裁断装置２９は、シート打抜装置２６による打抜き後に残った残材部を所定寸法に裁断する機能を有する。裁断装置２９により裁断された残材部（スクラップ部）は、スクラップ用ホッパ３０に貯留された後、別途廃棄処理される。

このようなＰＴＰ包装機１０は、衛生面を考慮して、筐体内部に構築されている。本実施形態では、錠剤供給装置１５及び充填装置１６は、所定のユニットカバーで覆われることにより、装置本体１１とは別体の充填ユニット４０としてユニット化されている。充填ユニット４０は、装置本体１１に対し着脱可能となっている。

次いで、外観検査装置５０の構成について説明する。外観検査装置５０は、図５に示すように、錠剤５を撮像して画像データを得るための撮像ユニット６０と、当該撮像ユニット６０の動作を制御するとともに、前記画像データに基づき錠剤５を検査するための制御処理ユニット７０とを備えている。

撮像ユニット６０は、図５〜図８に示すように、公転モータ６１、公転テーブル６２、自転モータ６３、被載置部６４、照明装置６５、撮像手段としての撮像装置６６などを備えている（図６〜図８では、照明装置６５を不図示）。尚、本実施形態では、公転モータ６１及び公転テーブル６２により公転手段が構成され、自転モータ６３及び被載置部６４並びに後述する自転駆動ベルト６７により自転手段が構成される。また、これら自転手段及び公転手段により搬送手段が構成される。

公転モータ６１は、所定のサーボモータにより構成されており、自身の回転軸が鉛直方向に延びるようにして配置されている。また、公転モータ６１は、所定のエンコーダを内蔵しており、当該エンコーダから自身の回転量に関する情報（信号）を出力可能となっている。

公転テーブル６２は、円板状をなしており、自身の中心軸が公転モータ６１の回転軸と同軸となった状態で、公転モータ６１における軸部分と接続されている。公転テーブル６２は、公転モータ６１の回転により回転する。

自転モータ６３は、所定のサーボモータにより構成されており、自身の回転軸が公転モータ６１の回転軸と平行な状態で、公転テーブル６２の外周よりも外側に配置されている。また、自転モータ６３は、所定のエンコーダを内蔵しており、当該エンコーダから自身の回転量に関する情報（信号）を出力可能となっている。

被載置部６４は、円板状をなし、公転テーブル６２の外周側において、公転テーブル６２の回転方向に沿って等間隔に複数設けられている。また、被載置部６４は、その中心軸が公転モータ６１や自転モータ６３の回転軸と平行となっており、公転テーブル６２に対し、自身の中心軸を回転軸として自由回転可能とされている。

そして、各被載置部６４のうち自転モータ６３とは反対側に位置する１８０°の範囲内に配置されたものの外周面には、自転モータ６３における回転を伝達するための帯状の自転駆動ベルト６７が架け渡されている。これにより、自転モータ６３が回転したときには、前記１８０°の範囲内に位置する各被載置部６４が自身の中心軸を回転軸として回転することとなる。以下においては、自転モータ６３の回転による被載置部６４の回転を「被載置部６４の自転」と称することがある。

尚、自転モータ６３の回転が被載置部６４へとより確実に伝達されるようにすべく、自転駆動ベルト６７を、内周に複数の歯が形成されてなる歯付ベルトとするとともに、被載置部６４の外周を、自転駆動ベルト６７に噛合可能な歯車形状としてもよい。

さらに、被載置部６４は、公転テーブル６２の回転に伴い、公転モータ６１の回転軸を中心とした円形状の搬送経路に沿って移動する。以下においては、公転モータ６１の回転による被載置部６４の移動を「被載置部６４の公転」と称することがある。本実施形態において、各被載置部６４は、円弧状に並ぶ、配置ポジションＰ０、撮像ポジションＰ１〜Ｐ６及び取外ポジションＰ７（図８参照）に対し、この順序で移動（公転）する。

配置ポジションＰ０は、所定の載置用装置（図示せず）により、被載置部６４の上面中心部に対する錠剤５の載置が行われるポジションである。錠剤５は、表面５Ｂ又は裏面５Ｃが上面となった状態で載置される。

撮像ポジションＰ１〜Ｐ６は、被載置部６４に載置された錠剤５の撮像が行われるポジションである。

取外ポジションＰ７は、所定のピックアップ装置（図示せず）により、被載置部６４に載置されている錠剤５のピックアップが実行されるポジションである。ピックアップされた錠剤５は、通常、下流側（前記スプリングシュート側）へと移送される。但し、不良判定された錠剤５は、図示しない所定の不良品貯留ホッパへと移送される。

照明装置６５は、各撮像ポジションＰ１〜Ｐ７の上方に設置されており、被載置部６４に載置された錠剤５に対し所定の光（例えば近赤外光や可視光）を照射する。

撮像装置６６は、照明装置６５から照射される光の波長領域に感度を有するカメラ（例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなど）を備えている。撮像装置６６は、カメラレンズとして魚眼レンズ６６Ａを有している。

魚眼レンズ６６Ａは、等距離射影方式を採用したものであり、画角が１８０°以上とされている。魚眼レンズ６６Ａとしては、例えば、富士フィルム株式会社（フジノン）製の型式ＦＥ１８５Ｃ０５７ＨＡ−１などを用いることができる。魚眼レンズ６６Ａは、図９に示すように、ピントの合う最も近傍の位置（「最短撮像位置」と称し、図９中、太線で示す位置）は、レンズを中心に弧を描くように曲がった状態となっている。また、魚眼レンズ６６Ａにおける被写界深度は非常に深いものとされている。そして、魚眼レンズ６６Ａは、前記最短撮像位置よりも離れた範囲（例えば、図９中、散点模様を付した範囲）の各位置に対しピントを合わせることが可能となっている。尚、「ピントが合う」とあるのは、厳密にピントがあっている場合のみならず、撮像により得られる画像において錠剤５がほとんどぼやけていない程度にピントがほぼ合っている場合も含む。

また、本実施形態において、魚眼レンズ６６Ａは、最短撮像距離（レンズ中心から最短撮像位置までの距離）が十分に小さなもの（例えば、２０ｍｍ以下）とされている。

さらに、魚眼レンズ６６Ａは、その光軸が公転モータ６１の回転軸と一致するように配置されている。そして、撮像装置６６は、魚眼レンズ６６Ａを介して、撮像ポジションＰ１〜Ｐ６に位置する複数の錠剤５は斜め上方側から一度に撮像する。これにより、図１０に示すように、複数の錠剤５が円弧状に並ぶとともに、各錠剤５において側面５Ａ及び上面（表面５Ｂ又は裏面５Ｃ）の表れた画像データＩＤ（輝度画像データ又はカラー画像データ）が得られる。

尚、本実施形態では、魚眼レンズ６６Ａから被載置部６４に載置された錠剤５までの距離（いわゆるワークディスタンスであり、例えば、５０ｍｍ）が、前記最短撮像距離よりも大きくなるように設定されている。そのため、錠剤５の側面５Ａ及び上面（表面５Ｂ又は裏面５Ｃ）のそれぞれに対しピントを合わせることができ（図９参照）、ひいては錠剤５の各部位やこれに付着した異物等が鮮明に表された画像データＩＤを得ることができるようになっている。

撮像装置６６により得られた画像データは、撮像装置６６内部においてデジタル信号に変換された上で、デジタル信号の形で制御処理ユニット７０（後述する画像処理装置７４）へと入力される。

次いで、制御処理ユニット７０の構成について説明する。制御処理ユニット７０は、図５に示すように、モーションコントローラ７１と、制御装置７２と、撮像制御装置７３と、画像処理装置７４とを備えている。

モーションコントローラ７１は、公転モータ６１及び自転モータ６３に対し、所定のパルス信号を出力可能に構成されており、このパルス信号のオン・オフを切換えることで、両モータ６１，６３の動作のオン・オフを切換えるものである。本実施形態では、前記パルス信号が入力されている間、公転モータ６１及び自転モータ６３が回転する。

また、モーションコントローラ７１は、制御装置７２から所定の搬送制御信号が入力されると、公転モータ６１及び自転モータ６３を所定の態様で同期させて動作させる。具体的には、被載置部６４を所定角度（本実施形態では、３６°）公転させるとともに、被載置部６４を所定角度（本実施形態では、６０°）自転させるように、公転モータ６１及び自転モータ６３を動作させる。結果的に、モーションコントローラ７１は、被載置部６４を半周（１８０°）公転させる間に１周（３６０°）自転させる。

尚、本実施形態では、被載置部６４の自転を上記のように実現するため、自転駆動ベルト６７における被載置部６４に架け渡された部分の半径をＲ（ｍｍ）とし、被載置部６４の半径をｒ（ｍｍ）としたとき（図８参照）、１回の搬送動作における自転駆動ベルト６７の繰出し量が、（πＲ−２πｒ）×（３６／１８０）又は（πＲ＋２πｒ）×（３６／１８０）となるように自転モータ６３の回転が制御される。これは、自転駆動ベルト６７における被載置部６４に架け渡された部分の長さであるπＲ（ｍｍ）に対し、被載置部６４の外周の長さである２πｒ（ｍｍ）だけずれるように自転駆動ベルト６７による繰出し量を設定することで、被載置部６４が半周（１８０°）公転する間に、１周（３６０°）自転することになる点を踏まえて導出したものである。

また、モーションコントローラ７１に対しては、両モータ６１，６３に設けられた前記エンコーダから、両モータ６１，６３の回転量に関する情報が入力される。

制御装置７２は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）により構成されており、モーションコントローラ７１及び撮像制御装置７３に対し情報（信号）の入出力が可能に構成されている。制御装置７２は、主として錠剤５の搬送や撮像に関する制御を行うものであり、基本的には、撮像ルーチンと搬送ルーチンとを交互に繰り返し実行する。

撮像ルーチンは、撮像装置６６において撮像動作を実行させるための動作であり、具体的には、撮像制御装置７３に対し所定の撮像制御信号を出力するという動作である。

搬送ルーチンは、被載置部６４を所定角度（本実施形態では、３６°）公転させつつ、被載置部６４を所定角度（本実施形態では、６０°）自転させるという前記搬送動作を実行させるための動作である。具体的には、モーションコントローラ７１に対し前記搬送制御信号を出力するという動作である。

搬送ルーチンが一度実行される度に、配置ポジションＰ０に位置する被載置部６４が撮像ポジションＰ１に移動し、撮像ポジションＰ１に位置する被載置部６４がその隣りの撮像ポジションＰ２に移動し、といった具合に、被載置部６４がそれぞれ隣りのポジションへと移動する。これにより、各被載置部６４に載置された各錠剤５が一度に搬送されていくこととなる。

また、搬送ルーチンが一度実行される度に、被載置部６４に載置された錠剤５の向きが変化する。より詳しくは、図１１に示すように、錠剤５の側面をその周方向に沿って６つの領域Ａ１〜Ａ６に分割したとき、搬送ルーチンが一度実行される度に、領域Ａ１〜Ａ６のうち魚眼レンズ６６Ａの光軸と対向していた領域が１つずつずれるように錠剤５の向きが変化する。結果的に、被載置部６４が撮像ポジションＰ１から撮像ポジションＰ６へと移動する間に、側面５Ａの全領域Ａ１〜Ａ６が前記光軸側に配置されることとなる。

加えて、制御装置７２に対しては、モーションコントローラ７１を介して公転モータ６１及び自転モータ６３の回転量に関する情報が入力されている。制御装置７２は、搬送ルーチン及び撮像ルーチンの実行タイミングを、入力された回転量に関する情報に基づいて決定する。そして、決定した実行タイミングに合わせて、モーションコントローラ７１や撮像制御装置７３に対し、前記撮像制御信号や搬送制御信号を出力する。

撮像制御装置７３は、錠剤５の撮像に関する制御を行うものであり、撮像装置６６や照明装置６５の動作（例えば、撮像装置６６による撮像タイミングや撮像条件等）を制御する。撮像制御装置７３は、前記撮像ルーチンの実行により制御装置７２から前記撮像制御信号が入力されると、撮像装置６６に所定のパルス信号を出力する。これにより、撮像装置６６において撮像動作が実行される。

画像処理装置７４は、いわゆるコンピュータシステムとして構成されており、撮像装置６６により得られた画像データが入力される。

画像処理装置７４は、画像メモリ、検査結果記憶装置、判定用メモリ、及び、画像・検査条件記憶装置などを備えており、二値化処理や塊処理などの各種画像処理や、不良判定処理（検査処理）等を実施可能となっている。本実施形態では、画像処理装置７４により、判定手段及び画像処理手段が構成される。

画像メモリは、撮像装置６６から入力された画像データなど、各種の画像データを記憶する。この画像メモリに記憶された画像データに基づいて検査が実行される。勿論、検査の実行に際し、画像データに対し加工処理を施してもよい。例えばマスキング処理や、シェーディング補正などの処理を施すことが考えられる。シェーディング補正は、錠剤５全体を照明装置６５の光で均一に照らすことは技術的に限界があることから、位置の相違により生じる光の明度のばらつきを補正するためのものである。

検査結果記憶装置は、錠剤５の検査結果のデータ、及び、該データを確率統計的に処理した統計データなどを記憶する。これら検査結果のデータや統計データは、図示しない表示装置にて表示させることが可能となっている。また、検査結果のデータ等に基づいて、撮像制御装置７３に対し所定の制御信号を出力することができる。撮像制御装置７３は、この制御信号に応じて、例えば、撮像条件の再設定や照明の調節などを実行する。

判定用メモリは、検査に用いられる判定値（閾値等）を記憶する。判定値は、検査項目毎に設定される。検査に用いられる判定値には、例えば、錠剤５などの寸法、各種検査領域を画定するための各種ウインドウ枠の形状や寸法、二値化処理に係る閾値、面積や長さの判定に係る判定値などが含まれる。また、判定値の中には、過去の検査で良品と判定されたものについての検査計測結果を統計して決定される判定値もある。

画像・検査条件記憶装置は、検査によって不良と判定された検査項目、不良判定の日時、画像データ、検査に用いられた検査条件などを記憶する。

次いで、外観検査装置５０による錠剤５の検査処理について、図１２のフローチャートを参照して説明する。尚、ここでは、説明の便宜上、１の錠剤５Ｔを対象とした検査処理について説明するが、実際には、複数の錠剤５の検査処理が一度に並列的に実行される。また、検査処理に先立って、錠剤５Ｔが被載置部６４に対して既に載置されているものとする。

図１２に示すように、まず、ステップＳ１１において、前記撮像ルーチン及び搬送ルーチンを交互に繰り返し実行することで、各撮像ポジションＰ１〜Ｐ６にて錠剤５Ｔを撮像する。これにより、複数（本実施形態では、６つ）の画像データＩＤ１〜ＩＤ６（図１３参照）を得る。

尚、本実施形態では、各撮像ポジションＰ１〜Ｐ６において、錠剤５Ｔのそれぞれ異なる領域Ａ１〜Ａ６の中心が魚眼レンズ６６Ａの光軸と対向することとなる。従って、画像データＩＤ１〜ＩＤ６には、各領域Ａ１〜Ａ６のうちのいずれか１つに関するデータが含まれることとなる。本実施形態では、各領域Ａ１〜Ａ６が検査範囲に対応する。つまり、検査範囲に関するデータは、前記側面５Ａの全周分取得されることとなる。

複数の画像データＩＤ１〜ＩＤ６が取得されると、続くステップＳ１２において、一般的な画像処理で用いられる、画像の切り出し技術を用いて、各画像データＩＤ１〜ＩＤ６から錠剤５Ｔ（に相当する部分）を切り出して抽出する。その上で、抽出した錠剤５Ｔに関するデータ（「一次イメージデータ」と称す）ＭＤ１〜ＭＤ６（図１３参照）を、前記画像メモリに保存する。

続くステップＳ１３では、一般的な画像回転処理（例えば、アフィン変換など）を用いて、前記各一次イメージデータＭＤ１〜ＭＤ６を必要に応じて回転させ、それぞれ向きを揃えたデータ（「二次イメージデータ」と称す）ＧＤ１〜ＧＤ６（図１３参照）を取得する。また、取得した二次イメージデータＧＤ１〜ＧＤ６を、前記画像メモリに保存する。

その後、ステップＳ１４において、前記ウインドウ枠を利用した、一般的な画像の切り出し技術により、各二次イメージデータＧＤ１〜ＧＤ６における前記検査範囲に対応する部分を切り出すとともに、切り出した部分を連結し、連結画像データＣＤ（図１３参照）を得る。本実施形態において、連結画像データＣＤには、側面５Ａだけでなく、表面５Ｂ又は裏面５Ｃも含まれることとなる。また、得られた連結画像データＣＤを、前記画像メモリに保存する。

続くステップＳ１５では、前記二値化処理用の閾値に基づき、得られた連結画像データＣＤに対し二値化処理を施すことで、二値化画像データを得るとともに、得られた二値化画像データを再び画像メモリに記憶する。尚、二値化処理では、前記閾値以上の明度を有する部分が「１（明）」、前記閾値未満の部分が「０（暗）」として、連結画像データＣＤを二値化画像データに変換させる。二値化画像データにおいては、異物や欠け等の破損が存在する部位は、「０（暗）」となり、これを除いた正常な部位が「１（明）」となる。

次にステップＳ１６において、画像メモリに記憶された前記二値化画像データに基づいて、判定処理を実行し、錠剤５Ｔの良否を判定する。判定処理では、まず、二値化画像データに対し塊処理を実行することで、二値化画像データの「０（暗）」及び「１（明）」について各連結成分を特定するとともに、それぞれの連結成分についてラベル付けを行う。

さらに、「０（暗）」の連結成分の中から、上記異物等に相当する連結成分すなわち不良領域を特定する。そして、特定した各不良領域の長さを算出する。不良領域の長さは、例えば、撮像装置６６の画素に応じたドット数で表される。その上で、算出した各不良領域の長さが予め設定した判定値以下であるか否かを判定することにより、錠剤５Ｔの良否を判定する。結果的に、本実施形態では、錠剤５Ｔの側面５Ａとともに表面５Ｂ又は裏面５Ｃも一度に検査される。良否判定後、検査処理を終了する。

また、本実施形態において、前記判定値は、不良領域の長さが４０μｍ以上である場合に不良と判定されることができる値に設定されている。二値化画像データの各部は、この判定値に基づき良否判定される。すなわち、判定処理では、二値化画像データの各部を同一の検査条件に基づいて判定する。

尚、錠剤５の検査手法は、ここで挙げているものに限定されず、適宜変更可能である。例えば、不良領域の面積を算出するとともに、算出した不良領域の面積に基づき、錠剤５の良否を判定してもよい。勿論、両者を組合わせることとしてもよい。

また、ステップＳ１６において不良判定されると、錠剤５Ｔは、前記ピックアップ装置によって前記不良品貯留ホッパへと移送され、当該不良品貯留ホッパに貯留される。一方、ステップＳ１６において良品判定されると、錠剤５Ｔは、前記ピックアップ装置によって下流（スプリングシュート等）側へと移送される。

尚、本実施形態において、検査範囲を前記光軸と対向する部位を中心とした１／６周分の範囲としたのは、次の理由による。すなわち、画像データにおいて、錠剤５の側面５Ａの周方向両端側に位置する部分は、当該側面５Ａの中心に位置する部分よりも面積が小さなものとして表れ、結果的に、当該部分に存在する異物等も比較的小さなものとして表れることとなる。

例えば、図１４に示すように、錠剤５の側面５Ａに異物ＢＺが付着していると仮定した場合において、錠剤５を平面視したとき、錠剤５の前記光軸に対向する部位と錠剤５の中心とを通過する基準線Ｌ１に対する異物ＢＺの付着角度をθ１（°）とし、異物ＢＺから魚眼レンズ６６Ａに対する入射光と基準線Ｌ１とのなす角の角度をθ２（°）とし、前記側面５Ａの接線方向に沿った異物の長さをＸ（μｍ）とする。このとき、錠剤５の直径を８ｍｍとし、ワークディスタンス（魚眼レンズ６６Ａから被載置部６４に載置された錠剤５までの距離）を５０ｍｍとすると、画像データにおける異物の長さＬ（μｍ）は、Ｘ×ｓｉｎ[９０°−（θ１＋θ２）]で表されることとなる。

このように付着角度θ１等に応じて長さＬが変化する点に対応すべく、画像データにおける錠剤５の各部において、検査条件を異なるものとすることが考えられるが、この場合には、処理負担が増加してしまう。

そこで、本実施形態では、長さＸを５０μｍとした場合、付着角度θ１が３０°以下であれば、上記式から、長さＬは４０μｍ以上となる点を考慮し、検査範囲を前記光軸と対向する部位を中心とした１／６周分の範囲（つまり、前記部位を中心とした±３０°の範囲）としている。このように検査範囲を設定し、かつ、長さが４０μｍ以上の不良領域が存在する場合に不良と判定するように判定値を設定することにより、各部で検査条件を変更することなく、長さが５０μｍ以上の異物を検出することができ、検知精度を十分に高めることが可能となっている。

但し、ここで挙げた検査範囲は、あくまで錠剤５のサイズやワークディスタンスを上述の数値とした場合に設定され得る一例であり、検査範囲は、錠剤５のサイズやワークディスタンス、良否判定を行う際の判定値などに基づいて、適宜変更される。尚、検査範囲の変更に合わせて、搬送ルーチンを一度実行したときにおける被載置部６４の公転角度や自転角度も変更する必要がある。

以上詳述したように、本実施形態によれば、魚眼レンズ６６Ａを介して撮像を行うことにより、錠剤５などが鮮明に表された画像データを得ることができる。

また、錠剤５は、魚眼レンズ６６Ａの光軸を中心とした円弧状の搬送経路に沿って搬送されつつ、撮像される。従って、錠剤５の位置補正を特段行うことなく、各撮像ポジションＰ１〜Ｐ６において、魚眼レンズ６６Ａから錠剤５までの距離や魚眼レンズ６６Ａに対する錠剤５からの光の入射角をほぼ同一とすることができる。その結果、得られた各画像データにおいて、錠剤５に変形（歪み）が生じてしまったり、錠剤５の大きさにバラツキが生じてしまったりすることをより確実に防止できる。

このように、本実施形態によれば、錠剤５等が鮮明に表され、かつ、錠剤５に変形や大きさのバラツキがほとんどない画像データを、錠剤５の位置補正を特段行うことなく、つまり、検査効率の低下を招くことなく、前記側面５Ａの全周分得ることができる。従って、前記側面５Ａの全周を精度よく、かつ、迅速に検査することができ、検査精度及び検査効率の双方において非常に良好な性能を得ることができる。

また、上記作用効果を得るにあたり、撮像装置６６は１つで足りるため、外観検査装置５０の小型化及び簡素化、並びに、コストの低減を図ることができる。加えて、本実施形態では、被載置部６４を公転させつつ、自転させる手段が比較的簡易な構成により実現されているため、外観検査装置５０の小型化等をより効果的に図ることができる。

さらに、本実施形態では、画像データにおける前記側面５Ａの周方向両端側に位置する部分を検査対象から除外して検査を行うことができる。これにより、上述の通り、同一の検査条件によって錠剤５の検査を行うことができる。その結果、処理負担の低減を図りつつ、良好な検査精度を維持することができる。

また、１つの連結画像データＣＤに基づき検査を行うことで、前記側面５Ａの全周を同一の検査条件で容易に検査することができる。その結果、良好な検査精度を維持しつつ、処理負担の低減を一層図ることができる。

加えて、本実施形態では、側面５Ａに加えて、表面５Ｂ又は裏面５Ｃも撮像されるため、側面５Ａとともに表面５Ｂ又は裏面５Ｃの検査を行うことができる。従って、表面５Ｂや裏面５Ｃを別途検査する必要がなくなり、検査に要する時間の短縮化を図ることができる。

併せて、本実施形態によれば、複数の錠剤５に関する画像データを一度に得ることができるため、検査効率の向上を一層図ることができる。

尚、上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。

（ａ）上記実施形態では、表面５Ｂ及び裏面５Ｃのうちの一方を上面とした状態で、錠剤５の側面５Ａの全周分の画像データを得るように構成されている。すなわち、画像データを得るにあたり、錠剤５の裏表は特に反転させないように構成されている。これに対し、錠剤５の裏表を反転させた状態と、反転させていない状態との双方において、少なくとも前記側面５Ａの全周分の画像データを得るように構成してもよい。この場合には、錠剤５の表裏を反転させていない状態と反転させた状態との双方における画像データに基づき検査を行うことができる。これにより、錠剤５の向き（錠剤５が表裏反転しているか否か）の違いによる検査への影響をなくすことができ、検査精度の更なる向上を図ることができる。

尚、錠剤５を反転させるための反転手段は、錠剤５の搬送経路の途中に設けられることとなる。前記反転手段としては、例えば、錠剤５の側面を把持する把持手段と、当該把持手段を回転させることで、把持された錠剤５の裏表を反転させる回転手段とを備えた機構により構成することができる。

（ｂ）上記実施形態において、魚眼レンズ６６Ａの画角は約１８０°とされているが、魚眼レンズ６６Ａの画角はこれに限定されるものではない。魚眼レンズ６６Ａの画角は、少なくとも被載置部６４に載置された錠剤５を撮像できる程度の画角であってもよい。

（ｃ）上記実施形態では、自転モータ６３により被載置部６４を自転させるように構成されているが、公転モータ６１による駆動力により、被載置部６４を自転させるように構成してもよい。すなわち、１つの動力源によって、被載置部６４の自転及び公転が行われるように構成してもよい。

（ｄ）上記実施形態において、外観検査装置５０は、錠剤供給装置１５に設けられているが、外観検査装置５０の配設位置は適宜変更可能である。また、外観検査装置５０をＰＴＰ包装機１０とは別に設けてもよい。さらに、ＰＴＰ包装機１０において、外観検査装置５０を１台のみ設けてもよいし、複数台設けてもよい。

（ｅ）上記実施形態では、被検査物が円盤状の錠剤５である場合について具体化しているが、被検査物は、異型錠剤やカプセル（医薬品や栄養食品等）、中心に孔の形成された環状錠剤などの円形錠剤以外のものであってもよい。また、錠剤径やカプセルの号数等の相違に伴い、被検査物のサイズが種々異なるものであってもよい。上記実施形態によれば、撮像時に、被検査物の各部に対しピントを合わせることができ、ひいては被検査物等が鮮明に表された画像データを得ることができる。従って、様々な種類の被検査物を検査することができ、優れた汎用性を得ることができる。

（ｆ）容器フィルム３及びカバーフィルム４の材料は上記実施形態にて挙げたものに限定されず、適宜変更可能である。

５…錠剤（被検査物）、５Ａ…側面、５Ｂ…表面、５Ｃ…裏面、５０…外観検査装置、６１…公転モータ、６２…公転テーブル、６３…自転モータ、６４…被載置部、６６…撮像装置、６６Ａ…魚眼レンズ、６７…自転駆動ベルト、７４…画像処理装置（判定手段、画像処理手段）、ＣＤ…連結画像データ、ＩＤ…画像データ。

Claims (7)

1. 所定の被検査物を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される前記被検査物をレンズを介して撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により取得された画像データに基づき、前記被検査物の良否を判定する判定手段とを備えた外観検査装置であって、
   前記レンズは、魚眼レンズであり、
   前記搬送手段は、前記魚眼レンズの光軸を中心とした円弧状又は円形状の搬送経路に沿って、前記被検査物を回転させて前記被検査物の側面における前記光軸側に位置する部位を変化させつつ、前記被検査物を複数の撮像ポジションへと順次搬送し、
   前記撮像手段は、前記撮像ポジションに前記被検査物が配置される度に、前記被検査物の少なくとも側面を撮像することで、前記側面の全周分の画像データを取得するように構成されていることを特徴とする外観検査装置。
2. 前記搬送手段は、
   前記被検査物が載置される被載置部を有するとともに、該被載置部の回転により前記側面における前記光軸側に位置する部位を変化させる自転手段と、
   前記光軸を中心として前記被載置部を前記搬送経路に沿って移動させる公転手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
3. 前記被検査物は、その外周形状が平面視円形状をなし、
   前記撮像手段は、前記被検査物における前記光軸と対向する部位を中心とし前記側面の周方向に沿った半周分よりも小さな範囲である検査範囲のデータが、前記側面の全周分得られるように前記検査対象を撮像し、
   前記判定手段は、前記画像データにおける前記検査範囲のデータに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の外観検査装置。
4. 複数の前記画像データにおける前記検査範囲に対応するデータをそれぞれ抽出するとともに、抽出した各データが前記側面の全周分連なってなる連結画像データを作成する画像処理手段を備え、
   前記判定手段は、前記連結画像データに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の外観検査装置。
5. 前記被検査物は、前記側面を挟む表面及び裏面を有し、
   前記撮像手段は、前記側面とともに、前記表面及び前記裏面のうち少なくとも一方を撮像し、
   前記判定手段は、前記画像データにおける、前記撮像手段により撮像された前記少なくとも一方の面のデータに基づき、前記被検査物の良否を判定するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の外観検査装置。
6. 前記被検査物は、前記側面を挟む表面及び裏面を有し、
   前記撮像手段は、前記側面の全周分の画像データを、前記被検査物の表裏を反転させていない状態と反転させた状態との双方で取得するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の外観検査装置。
7. 前記搬送手段は、前記各撮像ポジションのそれぞれに前記被検査物が配置されるように、複数の被検査物を一度に搬送し、
   前記撮像手段は、前記各撮像ポジションに配置された複数の前記被検査物を一度に撮像するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の外観検査装置。

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