JPH044207Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は透光性物体上の異物の有無を検査する
装置に関し、更に詳しくは、透光性の被検体の背
後から光を照射し、その透過光を入射して撮像
し、その映像信号のレベルとあらかじめ設定され
たレベルとを比較して透光性物体上の異物、すな
わち異物の付着、亀裂、表面または内部損傷等、
の有無を検出する装置に関する。

〈従来の技術および考案が解決しようとする課
題〉 一般に、この種検査装置においては、背後から
光の照射を受けた透光性の被検体を、例えば
ITVカメラ等の撮像装置によつて撮像し、被検
体上に異物が存在している場合に、第１図に示す
ように、その映像信号が異物存在部位において黒
レベル側に落ち込むが、これを例えば比較回路に
よつてあらかじめ設定された基準レベルと比較す
ることよよつて検出し、異物の存在の有無を判別
する。

従来のこの種の検出装置においては、被検体上
の異物等の輪郭を鮮明にすることを目的として、
被検体背後からの照明には主として平行光束光源
を用いていた。

ところで、被検体たる透明または半透明の透光
性物体、例えばビン体や包装用フイルム材料等に
は、通常、商品として許容し得る程度の偏肉や凹
凸が存在する場合がある。このような偏肉や凹凸
部分を有する被検体を、上記のような従来装置に
よつて検査した場合、背後からの平行光束が被検
体を透過する際に偏肉部や凹凸部分で微妙に屈折
し、そのために光の干渉現象が発生して撮像面に
縞模様や黒い線、点等となつて現れる。このとき
の映像信号は、あたかも被検体上に異物が存在し
ているように黒レベル側に落ち込む。従つて、比
較回路において正常品であるにも拘らず異物存在
と判定してしまう欠点を有している。

このような被検体の偏肉や凹凸に起因する誤検
知は、特に被検体がビン体や包装用フイルム材料
である場合において、経済的に無視し得ない両と
なる。

一方、このような誤検知を少なくしようとし
て、比較回路における基準レベルを黒レベル側に
近づける等、検査器の感度を低下させると、実際
に異物が存在する場合でも異物なしの判定をする
恐れがある。

そこで従来、上記した干渉現象を避けることを
目的として、被検体に対して多方面から光を照射
すべく光源からの光を拡散板等を介して被検体に
照射することも行われているが、この手法では、
被検体への照射光が均一照度にはなりにくいとい
う欠点がある。

すなわち、拡散板等を透過することによつて、
光源からの光は拡散されるものの、このような拡
散光では、光源の配設位置における光強度が他の
部位における光強度よりもどうしても強くなつて
しまう。このことは、光源からの主光線（光軸に
沿う直進光）を途中で適宜に乱反射させて被検体
に導いても同じで、光源の影響による光強度のム
ラを皆無とすることは極めて困難である。

このような光強度の不均一性は、第１図に示し
た白レベルに乱れを生じる原因となり、その結
果、異物の存在による黒レベルにも、その存在位
置による変動が生じてしまう。このことは、基準
レベルの設定に困難性を付与し、ひいては誤検知
の原因ともなる。

更に、光源と拡散板等が直線状に並ぶことは、
照明装置、ITVおよび被検体を直線状に並べる
必要のあるこの種の装置において、スペース的に
も問題がある。

本考案はこのような点に鑑みてなされたもの
で、被検体の偏肉や凹凸に起因する干渉現象が生
じることなく、かつ、照射光強度が均一で白レベ
ルに乱れを生じず、もつて誤検知が少なく、しか
もスペース的にも有利な透光性物体上の異物検査
装置の提供を目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するため、本考案は、被検体
への光照射方向と直交する方向に光を発する光源
と、その光源からの光の進行方向と略平行に置か
れ、この光源からの光のうち、直進光を除く一部
の光を反射する乱反射面と、その乱反射面からの
反射光を透過して拡散光となす光拡散プレートと
を備えていることによつて特徴付けられる。

〈作用〉 光源からの光のうち、光軸に沿う主光線は乱反
射面に入射せず、その主光線を除く一部の光、い
わばその光路内で横方向に派生する光のみが乱反
射面により乱反射し、光拡散プレートに導かれ
る。

従つて、光拡散プレートに導かれる光には、光
源の存在による光強度分布のムラが殆ど皆無とな
り、被検体への光照射光強度が均一となつて、映
像信号の白レベルに乱れを生じない。

〈実施例〉 第２図は本考案実施例の構成を示すブロツク図
である。

被検体であるビン体Ｗには、光源１１からの光
をビン体１１の背後に例えば1/100mm程度に近接
して設けられた照明装置１の照明面１２からの一
様な拡散光が照射され、その透過光はITVカメ
ラ２に入射する。

ITVカメラ２からの映像信号は増幅器３で増
幅された後、微分回路４に導入され、微分回路４
では増幅された映像信号から判定に必要とする特
微部分を抽出してその信号を比較回路５に供給す
る。

比較回路５においては、その映像信号の特徴部
分の抽出信号と、設定器６によつて設定された基
準レベルとを比較し、抽出信号が基準レベルより
も黒レベル側に突出している場合は、不良記憶回
路７に信号を発してその旨を記憶させ、当該ビン
体Ｗが所定位置にまで搬送されたときに、例えば
ソレノイド弁等に信号を発してそのビン体Ｗを排
出するように構成されている。

なお、ITVカメラ２の同期信号および比較回
路５の比較回路同期信号は同期信号発生回路８か
ら供給され、ビン体Ｗの搬送と同期して撮像およ
び比較判定が実行される。

次に、上述の照明装置１について詳述する。

第３図は本考案実施例の照明装置１の構成図で
ある。

照明装置１は、光源１１と、照明面１２側の反
対側の面に例えばヘアライン状の細かい溝が一定
方向に無数に刻まれたような微細凹凸面１３ａが
形成された無色透明のアクリル板１３と、そのア
クリル板１３の微細凹凸面１３ａの背後に設けら
れた反射材１４、および、アクリル板１３の照明
面１２側に配設された光拡散プレート１５等によ
つて構成されている。

アクリル板１３の微細凹凸面１３ａと反射材１
４は、光源１１からの光を照明面１２側に一様に
乱反射する乱反射面を形成している。なお、反射
材１４は光をよく反射するものであれば何でもよ
く、例えば金属箔、反射塗料鏡のようなものが適
している。

この第３図から明らかなように、光源１１はビ
ン体Ｗへの光照射方向に直交する方向に向かう光
を発し、この光源１１からの光の進行方向（主光
線方向）にほぼ平行に乱反射面および拡散プレー
ト１５が配設されている。ただし、この実施例で
は、乱反射面は、光源１１からの遠近差が反射光
の強弱に影響を及ぼさないように、光源１１の主
光線方向に対して所定の微小角度だけ傾斜させて
ある。

また、光拡散プレート１５は、入射光を透過す
る際に拡散光となすプレートであつて、例えば乳
濁板やオパールガラス等によつて形成することが
できる。この光拡散プレート１５の存在によつ
て、光源１１からの光は、アクリル板１３の微細
凹凸面１３ａと反射材１４によつて一様な乱反射
光とされた後、光拡散プレート１５を透過する際
に一層均一な拡散光となつて照射面１２からビン
体Ｗに照射されることになる。

第４図は本考案の照明装置の他の実施例の構成
を示す図である。

この実施例では、アクリル板１３の左右両方向
から２つの光源１１ａ，１１ｂによつて光を供給
し、微細凹凸面１３ａと反射材１４からなる乱反
射面を傾斜させることなく、光源からの遠近差の
影響を除去して、一様な乱反射光が光拡散プレー
ト１５に入射するように構成されている。

以上のような第３図または第４図に示した照明
装置を有する本考案実施例によれば、透光性のビ
ン体や包装用シート材等の被検体背後からの照明
が、被検体背後に接近して設けられた面から一様
な拡散光であるため、被検体に偏肉や凹凸があつ
た場合においてその偏肉部や凹凸部を透過した光
の干渉によつて生ずる撮像画での縞模様や黒い点
等は極めて微弱となる。従つて、その映像信号に
おける黒レベル側への移行も極めて僅かとなり、
真に異物が存在する場合と顕著な相違を呈する。

ここで特に注目すべき点は、光源１１（あるい
は１１ａおよび１１ｂ）からの光がビン体Ｗへの
光照射方向に対して直交する方向に進行する点で
ある。換言すれば、光源１１，１１ａ，１１ｂか
らの光軸に沿う主光線は乱反射面において乱反射
されず、いわばこの主光線から横方向に派生した
光のみが乱反射されて光拡散プレート１５に導か
れる点である。

これにより、光源１１，１１ａ，１１ｂからの
主光線が直接または反射面等を介して間接的に光
拡散プレート１５に入射することがなくなり、拡
散光の強度が光源の存在位置に対応する位置で強
くなる不具合が解消され、強度の空間分布が極め
て均一な光を被検体に照射することが可能となつ
て、映像信号の白レベルの全検知領域における均
一性が保たれることになる。

なお、以上の各実施例において、照明装置の無
色透明のアクリル板１３は、他の無色透明材料、
例えばガラス板等であつてもよい。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、被検体
への光照射方向と直交する方向に光を発する光源
を設けるとともに、この光源からの光の進行方向
と略平行に乱反射面を設けて、光源からの光のう
ち、直進光を除く一部の光をこの乱反射面で反射
させ、その反射光を光拡散板で透過して拡散光と
した後に被検体に照射するので、光源からの主光
線は被検体の照射光として用られず、その光路上
で側方に派生した光のみが乱反射して照射光とし
て供せられることになり、被検体の偏肉や凹凸に
起因する光の干渉による映像信号の黒レベル側へ
の移行が極めて微弱となつて、誤検知が発生する
ことなく検査精度の向上を計れるばかりでなく、
従来のように光源の位置に対応した位置で照射光
強度が大となる不具合はほぼ完全に解消され、光
源の影響を受けることのない均一な強度分布を持
つ照射光が得られる。

その結果、白レベルが位置に応じて変動するこ
とがなくなり、比較回路の基準レベルをより白レ
ベル側に設定する等検査器の感度を上げた状態で
の検査が可能となつて、異物の検出感度を向上さ
せることも可能となつた。

しかも、光源は乱反射面および拡散プレートの
側方に置くことができるので、従来に比して装置
の奥行きが短くなり、設置スペースの点で有利と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な映像信号による異物検出方法
の説明図、第２図は本考案実施例の全体構成図、
第３図はその照明装置１の構成図、第４図は本考
案における照明装置の他の実施例の構成図であ
る。 １……照明装置、１１……光源、１２……照明
面、１３……アクリル板、１３ａ……アクリル板
の微細凹凸面、１４……反射材、１５……光拡散
プレート。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 照明手段によつて背後から光の照射を受けた透
   光性の被検体を撮像装置によつて撮像し、その映
   像信号のレベルとあらかじめ設定されたレベルと
   を比較して当該透光性被検体上の異物の有無を検
   出する装置において、上記照明手段が、被検体へ
   の光照射方向と直交する方向に光を発する光源
   と、その光源からの光の進行方向と略平行に置か
   れ、この光源からの光のうち、直進光を除く一部
   の光を反射する乱反射面と、その乱反射面からの
   反射光を透過して拡散光となす光拡散プレートと
   を有していることを特徴とする透光性物体上の異
   物検査装置。