JPH01143947A - 検査用照明装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、医薬品（バイアル、アンプル）、食品（飲
料水）等の成製品の外観検査を行う検査用照明装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

成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５７−１３７８
４４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って、その概要を示
すと、第５図に示すように回転する成製品４０の後方に
配置した光源で成製品４０を透過照明しく照明方向を矢
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
って、成製品４゜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
射型の照明装置が促案されている（本出願人の出願にか
かる特開昭６１−１９８３２０号）。

この照明装置は光ファイバ束４７を使用して、光＃４４
の前面に受光部４５を配置し、複数に分岐した投光部４
６・・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
たスリット５０よリイメージセンサ５１にて被検査物４
８を撮像する。

この照明装置では、光ファイバ束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
、また分岐した光ファイバ束４７によって被検査物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。とくに、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は高
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った瓶
容器に対しては全面検査ができなかった。

一方、第７図に示す光反射型の照明装置を用いて、第８
図に示すようにバイアル等の粉末旺射剤５２の入った瓶
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扮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った。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、粉５４と欠点５５の区別がつかなかった
。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と空胴
部５６の区別が観測波形上でつけにり＜、検査の自動化
の障害となっていた。

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った全ての製品に
対する外観検査に共通していた。

したがって、この発明の目的は透明ないし半透明の容器
に内容物が入っ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
空胴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、複数の投光部を有し、こ
れらの投光部で被検査物を撮像側表面から反射照明する
反射照明用光ファイバ束と、投光部を前記被検査物の撮
像側と反対側に配置し、被検査物を透過照明する透過照
明用光ファイバ束と、 前記被検査物を撮像側とその反対側の両方から反射照明
する補助照明用光ファイバ束と、前記被検査物と前記透
過照明用光ファイバ束との間に介在した拡散透光性部材
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）　　各光ファイバ束の投光部を、被検査物の照明
バランスが崩れない程度に被検査物に近づけることがで
き、被検査物の表面を高輝度に照明できる。

ら）光ファイバ束を分岐させて複数の投光部を形成し、
被検査物に対して多方向より照明するため均質性が得ら
れやすい。また、被検査物を撮像側から反射照明し、反
対側から透過照明するので、たとえ被検査物である瓶容
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
でも欠点とｊ５１の区別が可能となる。また、被検査物
の撮像側とその反対側とからそれぞれ反射照明するため
、被検査物中の内容物の量にかかわりなく、均質に照明
することができる。このため、被検査物の全面検査が可
能になる。

（Ｃ）　　光ファイバ束に光を送る光源は光ファイバ束
を介して被検査物から離隔しているために、被検査物が
光源からの熱の影響を受けない。

〔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図は光ファ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ｉ！２
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ァイバ束５
および補助照明用光ファイバ束１４が、また反対側には
透過照明用光ファイバ束６および補助照明用光ファイバ
束１５がそれぞれ設けられる。また、反射照明用光ファ
イバ束５および透過照明用光ファイバ束６と被検査物１
との間には拡散透光性部材９．９′がそれぞれ介在され
る。この拡散透光性部材９，９″は、通常のタイプ用紙
や透光性プラスチックシートやフィルムなどであって、
光ファイバ束５〜７から出た光を拡散させ、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と反射照明用光ファイバ束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Ｉか
らの乱反射によるギラツキを防１トし、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ァイバ束５は、受光部５１が光源１
０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、これらの投光部で被検査物ｌの撮像側表面
を反射照明する。また、撮像側の補助照明用光ファイバ
束１４は回し受光部５１を共用し、反射照明用光ファイ
バ束５から分岐される。

一方、前記透過照明用光ファイバ束６は受光部＋１が光
ａｌＯ′の前面に配置される。また、補助照明用光ファ
イバ束１５は同じ受光部１１を共用し、ｉｆ照明用光フ
ァイバ束６から分岐される。

被検査物ｌ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１３が設けられ、
ミラー１２で反射した被検査物ｌ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
ァイバ東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
ｌの撮像側表面は反射照明用光ファイバ束５の投光部５
ａ、５ａによって反射照明され、その両側には補助照明
用光ファイバ東１４．１４の各投光部１４ａが位置する
。また、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ット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ァ
イバ東６の投光部６ａが設けられ、その両側には補助照
明用光ファイバ東１５．１５の各投光部１５ａが位置す
る。

前記反射照明用光ファイバ束５は被検査物１をイメージ
センサ１３による撮像側から反射照明し、反対側から透
過照明用光ファイバ束６で透過照明する。このとき良品
の被検査物１の反射先遣と透過光量とを等しく設定し、
撮像した被検査物ｌを画像処理することにより、良品と
明度の異なる欠点（汚れ、異物等）の存在が検出される
。したがって、被検査物１中の内容物の一部である粉が
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、光ファイバ東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ァイバ束５
は複数に分岐した投光部５８〜５ｄを有し多方向から反
射照明するため、均質性が得られる。

また、被検査物Ｉの撮像側とその反対側に配置されだ補
助照明用光ファイバ東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被検
査物ｌの前後の壁面をそれぞれスポット照明するように
配置される。これにより、被検査物１のｔ最像側前面を
前後から反射照明され、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。したがっ
て、被検査物１中の内容物２の入っ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
明用光ファイバ東１４．１５はスポット照明であるため
、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ｌとこの
被検査物１を邊偉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
入っ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、空洞部の壁面には一部の粉状物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、得られた波形は内容物である粉状物
２の入った部位および空洞部に関係なく均一であり、欠
点３の存在のみを明瞭に検出することができる（同図（
Ｂ）で２０は欠点を示している）。

なお、被検査物１は検査位置に向かって自転しながら間
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〕 この発明によれば、被検査物が透明なしい半透明容器に
不透明な内容物を入れたものであっても、反射照明と透
過照明とを組み合わせ、かつ補助照明を使用し、さらに
光ファイバ束を利用して多方向から照明するため、均質
照明が可能となり、内容物の量に関係なく内容物の入っ
た部位から空洞部にわたる被検査物の全域を外観検査す
ることができる。しかも、前記反射照明とｉ３過照明と
の組み合わせにより容器の壁面に付着した内容物の一部
と異物等の欠点とを容易に判別できる均質照明が可能と
なる。

加えて、反射照明、透過照明および補助照明が光ファイ
バ束を用いて行われるので、均質照明のバランスが崩れ
ない程度にそれらの投光部を被検査物に近接させること
ができるため、高譚度照明が可能となり、高速外観検査
が実現できる。

また、反射照明、透過照明および補助照明がいずれも光
ファイバ束を用いて行われ、被検査物と光源とが離隔し
ているため、被検査物が熱の影響を受けるのを回避する
ことができる。さらに、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図は光ファ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閏に示す検査装置における被検査物とその観測波形を
示す説明図である。 Ｌ−一・被検査物、５・−反射照明用光ファイバ東、６
−透過照明用光ファイバ束、９．９’−拡散透光性部材
、１４．１５−・補助照明用光ファイバ束第２図 第３図 Ｕ 第　４　図　　　　　　　　　　　　第９　図ム１ ？Ｊ、５図　　　　　　第６図 第７図 第８図 手続主甫正書　（自治 昭和６３年０１月０８日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の投光部を有し、これらの投光部で被検査物
   を撮像側表面から反射照明する反射照明用光ファイバ束
   と、 投光部を前記被検査物の撮像側と反対側に配置し、被検
   査物を透過照明する透過照明用光ファイバ束と、 前記被検査物を撮像側とその反対側の両方から反射照明
   する補助照明用光ファイバ束と、 前記被検査物と前記透過照明用光ファイバ束との間に介
   在した拡散透光性部材とを備えた検査用照明装置。
2. （２）前記被検査物と前記反射照明用光ファイバ束との
   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。