JPH0676974B2

JPH0676974B2 - 容器内の液体照明方法

Info

Publication number: JPH0676974B2
Application number: JP59257767A
Authority: JP
Inventors: ピエール・オメツ; ジヤン‐アンリ・ゴダール; ジャック・ラブラドール
Original assignee: アエロスパチアール・ソシエテ・ナシヨナル・アンデユストリエール; エスエイエヌオーエフアイ
Priority date: 1983-12-07
Filing date: 1984-12-07
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: EP0144275B1; JPS60150024A; ATE41236T1; FR2556467B1; FR2556467A1; EP0144275A2; US4647162A; DE3477060D1; EP0144275A3

Description

【発明の詳細な説明】本発明は透明な容器に入れられた透明液体のための照明
方法であって、その側壁が長手方向軸線に平行である照
明方法に関する。それは特に、食品液体、注射液及び特
に注射可能な製品のビン又はアンプルの形態で提供され
る製薬学的調製物を検査する方法に関するものである。

検査は液体製品中に自然にある又は発生した、懸濁液中
の固体粒子の存在を検出することから成る。

それは一般に、容器の側方又は底部近くに配置された光
源によって液体を照明することにより行なわれる。観測
は光源から軸線に沿って行なうことができ、粒子による
光の一部の隠蔽によって粒子を検出することができる。
或いは、それは存在する粒子による反射、屈折、又は回
折を見るために光源からの軸線とは異なる軸線に沿って
観測することによって行なうこともできる。

底部を通る照明の場合に、公知の方法は一般に、光源と
光を容器の底部を通って通過させる手段を使用する。し
かしながら、これらの公知の方法は、容器それ自体によ
る光束（light bundle）の変形を考慮していないという
ことに関連したいくつかの欠点を有する。実際には、容
器の壁は光束を修正する空気液体レンズとして挙動す
る。たとえば該レンズは光束を特に壁の曲率の関数とし
て収束又は発散させる。照明光束（luminous bundle）
は容器の壁による変形を生じ、これは検査されるべき液
体を均一に照明しない、即ち、液体の本体において生じ
た照明は１つ１つの点で変動する。更にこれら公知の方
法は容器及び液体を区別なく照明する。この結果とし
て、容器の壁に存在し、従って照明されるきず（faul
t）又は銘刻（writing）は検出誤差の原因となりこれら
のきずは液体中に懸濁している粒子と同じく照明光束を
妨害し、かくしてそれらと混同される。これらの誤まっ
た検出の排除は光源により生じた照明の水準を低下させ
ることにより得られ得るが、これは結果として粒子によ
り放出されそしてそれらの検出のために作用する照明信
号を実質的に減少させることになる。

本発明に従えば、すべてのこれらの欠点は、使用される
照射に対して透明な容器に入れられた透明な液体のため
の照明方法であって、該液体を検査するために容器の側
壁は長手方向軸線に平行であり、そして該容器を位置づ
けるための手段と、該容器の底部から出発して該容器の
軸線に沿って該液体を照明する光源とを具備する照明方
法により回避される。本発明に従えば、この方法は、該
光源から発する照明光束を形成するための手段であっ
て、光源と該容器の底部との間に該光束の路に配置され
ておりそして該光束が液体と接触している容器の側壁区
域に接触することなく液体の実質的に全体の容積を横断
するとともに該照明光束形成手段及び該底部に向かい合
っている該光源の像が該液体の端部表面の付近に又はそ
れを通り過ぎたところに位置づけられるように、該底部
それ自体により構成された光学システムと協同する手段
を具備する。

かくして、本発明に従えば、容器の底部を横断すると液
体の最適照明を確実にするような方法で修正されるよう
な照明光束を照明装置から発生させるために、容器の寸
法的特性及び形状並びに液体の性質及び容器の内側にお
けるその位置について考慮される。

好ましくは、光源はその寸法が容器の寸法に適合可能で
あり且つ第１光学システムを介して一次光源から形成さ
れる二次光源である。二次光源から発する光束を形成す
るための手段は、該底部それ自体と協同して液体の端部
表面の付近に又はそれを通り過ぎたところに位置した二
次光源の像を形成する第２光学システムにより構成され
ている。

前記した如き一次光源及び二次光源の使用は、発生され
るべき光の量と関連した問題及びそれが第２光学システ
ム及び容器を通過した後の二次光源の像の形成に関連し
た問題の有利な分離を可能とし、一次光源又は高温光源
（hot source）は容器に入れられた液体の全体の適切な
照明のために必要な照明エネルギーの関数として決定さ
れそして寸法を決められるが、一方二次光源又は低温光
源（cold source）は容器の断面の寸法及び形状の関数
としてより正確な方法で決定される。本方法についての
考慮は、満足すべき適応を得るためには、二次光源は容
器の寸法に匹敵する寸法を持たなければならないこと、
即ち、二次光源は一次光源より１対５の割合だけより小
さくすべきことを示す。更に、光束の形状を容器の形状
に最適に適応させるためには、照明装置の軸線におい
て、二次光源の見かけの表面は形状が容器の直角断面
（right section）と同様であるべきである。これは二
次光源に対する同じ形状を選ぶことにより又は必要な形
状を有しそして二次光源の水準に又は二次光源の像が形
成される点に配置されることができるダイアフラムを使
用することにより達成することができる。

第１光学システムは一次光源から発する光を二次光源上
に集中させる手段から成ることができる。それは単一の
ミラー又は１つもしくは複数のレンズ又はこれらの手段
の協同によって形成される。

第２光学ユニツトそれ自体も又、１個もしくは複数のレ
ンズにより又は適当な曲率の１個もしくは複数のミラー
により形成することができる。

本発明の第１の態様は、数ミリリツトル容量の薬用アン
プルの如き低容量のアンプルに対して使用されるもので
ある。第１光学システムはこの場合に、有利には、容器
の形状と同様な形状の断面を有する光学繊維ユニツトで
あって、その入口端は一次光源から発する光束を受け入
れそしてその出口は二次光源を構成する光学繊維ユニツ
トを具備し、そして第２光学システムと容器の底部との
間に配置されている容器の内側断面に実質的に等しい断
面の遮光部材が設けられている。

遮光部材は容器を位置づけるのに適合した手段により構
成することができる。好ましくは、アンプルは底部を下
向きにして鉛直方向に位置づけられ、その場合には上記
した端部表面は液体の自由表面により構成される。

本発明の第２の態様は大きい容量のビンに対するもので
あって、その直径が多量の溶液又は食品液体のビンの如
き数センチメートル乃至12センチメートルであるビンに
関する。その場合には本発明の原理は異なった方法で適
用される。何故ならば一次及び二次光源の形状及び寸法
をこの種の容器の形状及び寸法に適応させることが必要
であるからである。他方、照明の水準を保持し、かくし
て一次光源により放出される光束を増加させ、結果とし
てこの表面を増加させることが必要である。

或る場合には、小さなアンプルに関して記載した装置に
おける光学繊維の直径を増加させることができる。かか
る可能性が考えられなければ、また、適切でもない場合
には、他の装置を使用することが必要である。

かかる装置においては、第１光学システムは、２つの光
学システム間に位置づけられており且つ二次光源を構成
する容器の断面に合う断面の第１遮光部材上に光束を集
めそして、第２光学システムと容器の底部との間に位置
づけられている容器の内側断面に実質的に等しい断面の
第２遮光部材が設けられている。

第１遮光部材は所望ならば、位置又は直径によって、第
１光学システムの最終光学要素の支持体と組合わせるこ
とができる。第２遮光部材に関しては、それは容器を位
置づけるための手段によって形成することができる。

好ましくは容器又はビンは底部を上向きにして鉛直方向
に配置され、その場合には、上記した端部表面は容器の
端部の他の壁の液体の支持表面により構成される。

光束を形成するための手段は、第１光学群と容器の底部
との間に光束を横切って配置されている平担な反射ミラ
ーを具備することができる。かかるミラーは、一次光源
からくる照明光束が、特に容器検査組立体の鉛直方向範
囲を制限するような方法でたとえばその入射方向に対し
て90゜をなす方向に向きを変えることを可能とする。

上記した液体の端部表面は、照明光束が液体を通過した
後液体からそれを通って現われるところの端部表面であ
る。底部を下向きにして配置された小さいアンプルの場
合には、光束はアンプルの底部とその液体との接触表面
を通って液体中へと透過しそしてその自由表面、従って
液体の端部表面を構成する自由表面を通って液体を去
る。底部を上向きにして配置された大きいビンの場合に
は、照明光束は、ビンの底部に面している、その自由表
面を通って液体中へと透過しそしてそれはビンのネツク
部分と接触しているその表面、従って液体の端部表面を
構成する表面を経由して液体から去る。

下記説明は非限定的例として上記した本発明の２つの態
様を説明するためである。第１図乃至第４図は小さいア
ンプルのための照明装置に関し、一方第５図は大きいビ
ンに対する照明装置に関する。

下記において、略円筒形状であり、そして凹面状底部を
有する検査されるべき薬用液体を入れるアンプルの、該
底部からの照明に対して本発明の原理が如何に適用され
ているかを示す。第１図は特に液体２を含有しているか
かるアンプル１を示す。このアンプルは円筒形である必
要はない。重要なことはその側壁が該アンプルの長手方
向軸線４に平行であることである。図解を助けるため
に、底部の下の支持体上に本質的に鉛直方向に載ってい
るこのアンプル１はここでは水平方向に示されている。

先ず最初に、それが２ミリリツトル及び５ミリリツトル
容量のアンプルのいくつかの見本に現われているような
アンプルの底部３の幾何学的形状を調査することから始
める。アンプルの底部は曲率半径の測定点からアンプル
の軸線４までの距離に従って変る、数ミリメートル乃至
無限大の曲率半径を有することが見出された。このアン
プル底部は小さな凸状丸味3aを経由してアンプルの円筒
形部分と併合する。この丸味3aは光がアンプル１の外側
から液体２に正しく伝送されることを許容せず、従って
それは液体を照明するのには使用されるべきではない。

計算によれば、凹面形状を有するアンプルの残りの部分
の底部の直径“d"又は“有効直径”はどのようなアンプ
ルであれ、アンプルの外径の一定の割合にほぼ相当する
ことが示される。

更に、該底部を、簡単な光学的システム、すなわち、一
つの曲率を有する発散する空気、液体屈折系に等しいも
のとするように、アンプルの底部の平均曲率半径を、測
定および計算によって決定した。この平均曲率半径はア
ンプル毎に変わることに留意した。上の説明は本発明の
装置が曲率半径のこれらの変動から如何にして解放され
ることを可能にするかを示す。

アンプルの底部によって構成された光学システムを検討
した結果、如何にしてそれを照明装置に組み込むことが
できるかを説明する。液体２を照明するための理想的な
照明光束はアンプル１の底部３と液体の自由表面により
形成されたメニスカス６との間の行程において、液体２
の全体を照明するようにアンプル１の内側壁９に完全に
合致する円筒形包絡面（cylindrical envelope）を有す
るであろう。しかしながら、上記した如く、アンプルの
底部は使用することができない周辺円形曲率半径3aを有
する。結果として、理論的光束はこの制限を考慮して規
定される。

第１図に関して、本発明に従えば、液体２が最適の方式
で照明されることを可能とする理論的照明光束の包絡面
（envelope）５が描かれている。この光束は光源から発
するが、光源は図示されておらずそして、光束がアンプ
ルの底部３から出発しそしてその長手方向軸線４の方向
に沿ってアンプル１に浸透するようにアンプル１の左に
位置している。この光束は底部の凹面状区域の有効直径
“d"に従ってこれを通過するように、底部３に向かって
収束する。それを越えると、光束は、僅かに発散してア
ンプル１の内壁９に支持されている液体２の自由表面の
メニスカス６により形成された円をまっすぐに横断す
る。この自由表面は光束がそれを通って現われるところ
の前記した液体の端部表面を構成する。この様式におい
ては、液体の殆んど全容積は斜線で陰影をつけられた円
形区域７を除いて光束により横断され、しかも液体と接
触しているアンプルの側壁のいかなる部分にも接触する
ことなく横断される。メニスカス６の上では光束は公平
に発散し、そして第１図に示された如きアンプル壁上の
上部区域に当たることができる。実際には、底部３から
出発して照明された液体の観察は照明軸線４に垂直な軸
線８に沿って普通は行なわれそして液体の上に位置した
アンプルの区域から現われ又は光源それ自体から現われ
るすべての放射をマスクすることが知られている。

有利には、照明装置は、該装置及びアンプル３の底部を
通る光源の像がメニスカス６面に形成されるようにすべ
きである。実際には、光源の像は光束の収束ゾーン（co
nvergence zone）に相当し、光束はそれ以後発散する。
もしこの像が光源からみてメニスカス６の前に形成され
ると、光束は液体と接触しているアンプルの側壁区域と
接触することになり検出誤差のもとになるであろう。他
方、もしこの像がメニスカス６より上に形成されるなら
ば液体の照明度（luminous yield）は減少するであろ
う。しかしながら、この第２の構成を考えることはでき
る。

第２図はそれがアンプルの底部に面して置かれていると
き、第１図に規定された形状に従って広がる本発明に従
う光学装置から出る光束10を示す。アンプルの底部は１
つの発散性屈折系（dioptre divergent）であるので、
光束10はその包絡面が容器の側壁に準平行（quasi-para
llel）であるところの光束５（第１図）をアンプルの底
部と関連して生じるようにアンプルの底部に向かって収
束される。点光源ではなく、円形である光源が11で描か
れている。その光束12はある角度で発散する。その理論
的入口及び出口表面13及び13′のみが描かれている、光
束12を形成するための装置又は光学システムは、可能な
らば光源11から出る光のすべてを回収するように光束12
を捕獲する。該光学システムは、理論的出口面13′を過
ぎると光は、光源11の像14に向かって収束しそしてこの
像を過ぎると発散してそれ自体広がるところの光束10と
なって出てくるような光学システムである。光束10は、
アンプルの底部と協同して、光束５（第１図）を生じそ
してメニスカス６の水準で新らしい像を生じるであろ
う。かかる光束は３つのパラメータにより規定される。
即ち、第２光学的システムの理論的出口面13′とアンプ
ルの底部があとで載るところのプレート15との間の距離
D₁、平面15と像14との間の距離D₂及び最後に像14の直径
。これらのパラメートについて知ることは照明装置の
真の構造が推測されることを可能とする。

距離D₁は、光束10が平面15を横断するところでは光束１
の直径がアンプルの最大有効直径“d"に相当するよう
に、検査されるべきすべての種類のアンプルに対して同
一に選ぶことができる。従って、かかるアンプルに対し
て、光束10の直径を有効直径“d"に減少するためにダイ
アフラムを使用することは必要ではない。

距離D₂はアンプルの底部の曲率半径を考慮に入れること
により選ばれるのではなくて、この底部が平担であると
考えて且つ像14は液体のメニスカスの面においてかかる
アンプルを横切って位置づけられるように選ばれる。実
際には、距離D₂は充填の高さ“h"と液体の屈折率との関
数である。

結局、実際のアンプルの曲率半径を考慮に入れるのは、
像14の直径の決定によってである。それは液体を最善
に照明するように、照明装置の能力の関数としてできる
だけ大きく選ばれそして、代表的アンプルのロツトの測
定及び計算から求められるような最も小さい曲率半径を
有するアンプルに対するものである。かくしてアンプル
の内側の光線束は生じ得る最大の発散性を有する。φの
最適値の実際の決定は所定の寸法のアンプルに対してグ
ラフを用いて行なわれる。そして他の寸法のアンプルに
対しては、その幾何学的類似性により推論される。決定
されたの値は同じ寸法のすべてのアンプルの照明を可
能とすることに留意すべきである。何故ならば、これら
は、基準として採用された曲率半径より大きい平均曲率
半径の底部を有するからである。かくして底部を横切る
光束は多少発散し、従って照明はより小さい幅であると
しても、容器の内側に常に含まれる。かくして、本発明
の照明装置はアンプルのそれでもなお可変性の特徴にそ
れ自体を適応させるために、系統的調節を必要としな
い。

第３図は、光源11の前方に置かれたアンプル１及び理論
的入口及び出口13及び13′により示された光学システム
を示す。光源11、光学システム13及び13′及びアンプル
１は同軸に配置されている。アンプルがない場合には
（第２図）、上記した特性（D₁、D₂、）の光束10が生
じる。しかしながら、有効でない及び有害な照明のすべ
てを回避するとともに第１図に示された光束の円錐形状
を得るように、光束10の直径をアンプルの有効直径“d"
に適合させることが必要である。アンプルの底部におけ
る面15には、その開口の長径が“d"（第３図）に等しい
円形遮光部材19が配置されている。

かくして、液体２を通過し、そして充填の高さ“h"に等
しい面15からの距離D₂において内側側壁９を横切るのは
光束10′の部分である。この光束10′はアンプルの内径
に等しい直径′を有する光源11の像14′をこの領域に
形成する。この上で光束10は一般に発散する。

遮光部材19は、それが入ってくる光束10を制限するとし
ても、距離D₂を修正もしなければ上記した直径も修正
せず、結果としてそれから生じる光束10′の路を妨害し
ない。

第２図に規定された如き照明光束を生じる適当な照明装
置は、光学繊維を含んでおり、この光学繊維の一端は一
次光源又は高温光源に接続されており、そしてその他端
は照明装置の低温光源を構成する。

好ましくは光源11は、図示されていない第１光学コンデ
ンサシステム（first optical condenser system）を介
して図示されていない一次光源から形成される二次光源
である。その場合には、光学システム13、13′は二次光
源11の像14′を形成する第２光学システムである。第１
光学システムは特に、その入口が一次光源又は高温光源
に接続されており、そしてその出口が二次光源11又は低
温光源を構成する光学繊維であることができる。

この装置は、有利には、熱を放散する高温光源を検査さ
れるべきアンプルから離しておくことを可能とし、従っ
てその中の液体は温度が高くなる危険はない。更にいく
つかの光学繊維が同じ高温光源から出発して共通の支持
体上に配置されそして１つずつ又は同時に検査される種
々の異なるアンプルを照明することができる。光学繊維
への入口は、光源からこの入口に向けて発する光をそれ
自体公知の方法で集光する（condense）光学システムに
より高温光源に接続される。この光学システムは特にミ
ラー及び１個又はそれより多くのレンズを具備して成
る。光学繊維の出口においては、光学繊維からの光束の
回収を本質的に可能としそしてこの光束をアンプルの底
部に向けて収束させることを可能とする少なくとも１つ
のレンズが配置される。遮光部材はこのレンズとアンプ
ルの底部との間に位置づけられる。

この照明装置のための種々の制御手段が可能である。光
学繊維の出口とこの出口の前方に配置されたレンズとの
間の距離及び／又はアンプルの底部とこのレンズ間の距
離は調節可能に配列することができる。更に遮光部材の
直径も又調節可能である。

有利には、光学繊維からの出口の前に配置された単一レ
ンズは、並置されていない少なくとも２個のレンズ又は
レンズの群により代替することができる。この方法は、
これらのレンズ又はレンズ群の間の距離である、補助制
御パラメータがこの光学システムに対して導入されるこ
とを許容する。

凹んだ底部を有する2-5ミリリツトルの容量の薬用アン
プルの寸法に適合した照明装置は第４図に示される。そ
の特性はアンプルを検査するための既存の機構と密接に
関係しており、それに該照明装置をうまく適合させなけ
ればならない。もし既存の機構と関係なく、新らたに照
明装置を設計したならば、この装置は異なったものとな
っていたであろう。それは光学繊維の出口16の上に或る
距離のところに位置づけられたアンプル17の軸線に沿っ
て配置された光学繊維16の出口を具備して成り、光学繊
維への入口はフイラメントランプの如き図示されていな
い一次光源に接続されている。アンプル17はアンプルの
有効直径に従ってくり抜かれたそして有利にはダイアフ
ラムの役割を演じる支持体上に載っている。光学繊維16
の出口と支持体18との間には、便利さの理由で要素の平
凸レンズ20a、20b、21a、21bの２つのダブレツト20、21
の形態において設けられている２つのレンズがアンプル
の軸線に沿って順次配置されている。角ダブレットの２
つのレンズは並置されている。それらの凸面は同じ方向
に及び他のダブレツトとは反対方向に配向されている。
保護ガラス22がアンプルの底部の次のレンズ20aとアン
プルの底部との間に配置されていて、他の場合には示さ
れていないケーシング内に囲われていて照明光束により
絶えず横断され得る光学システムを保護するようになっ
ている。２つのレンズダブレツト間の間隙“e"及びレン
ズ21bと光学繊維16の出口との間の間隙“p"は適当な手
段により調節可能である。上記した条件を考慮する数値
計算により決定されたそれらの値は実験の後に決定する
ことができる。

本発明の照明方法は、アンプルの内側における照明の最
大水準をその水準より上では壁上の欠陥又は銘刻（insc
riptions）が誤まった検出を発生させるような水準に有
効に改良する。たとえば、アンプルの底部の前方に単独
で配置された光学繊維16の出口では軸線上の液体の本体
において且つアンプルの底部から１センチメートルのと
ころにおいて照明水準が90,000ルツクスより大きく越え
ることはできない。本発明の方法を使用するとこの照明
は450,000ルツクスに上昇し、５倍に等しい利得を生じ
る。これは、液体の本体における各固体粒子の観測され
る表面が５倍よりも良好に照明されることを意味する。
粒子のための検出装置からの受光量はこれらの粒子の表
面に比例するので、５倍小さい表面の粒子を検出するこ
とができる、即ち、光学繊維のみの場合より２倍以上小
さい直径の粒子を検出することができると言える。

上記した例に記載された光学システムが唯一のものでは
ない。それは照明されるべき容器の種類に大きく依存す
る。一般に、本発明の照明方法は、光源から出発して第
２図の像14の形成を許容するいかなる光学システムによ
っても構成され得るものである。このシステムはミラー
又はレンズの助けによって又はこれらの２つの構成部品
の組合わせによって形成することができる。設置する構
成部分の選択は、採用される原理に依存するが、たとえ
ば、光源の形状を変えること、異なった範囲の波長の選
択又はビンが大きい直径であるならばミラーの使用の必
要性の如き、間接的理論的又は技術的強制にも依存す
る。

実質的改良は上記した如き容器の形状に光源の形状を適
応させることにより得ることができる。

光学システムの融通性は光束が前記した実施例における
如く容器の底部を横断するように光束の範囲を制限する
遮光部材を配置することにより或る場合には有利に改善
され得る。

上記した光学繊維装置は小さなアンプルの照明に関する
ものである。上記した如く、大きいビンへのその適応は
特に、光学繊維の直径を増加することによって或る点ま
で達成することができるが、さらに、第５図に示された
装置を使用することが必要である。

この図には、大きい寸法（その容量はたとえば１に等
しい）の円筒形ビン30が示される。水平方向に描かれた
ビン30は現実には鉛直方向に配置され、その底部31は上
部部分にある。それは部分的に検査されるべき液体32で
充填され、この液体はビン30のネツク33及び栓（stoppe
r）の上に載っておりそして底部31に面している自由表
面34を有している。

種々の光学要素がビン30の底部の横方向に、且つビン30
に同軸に配列されており、ビン30の軸線は参照番号46に
より示されている。第１の光学システムは、たとえばヨ
ウ素ランプフイラメント（iodine lamp filament）によ
り構成された一次光源35からの光が該一次光源から形成
される二次光源を規定する第１遮光部材36上に集光させ
る。

光源35と第１遮光部材36との間に配置されたこのシステ
ムは２つのレンズの群、即ち、実質的に半球に相当する
非球面レンズ（asphericlens）37及び平凸レンズ38を含
んでいる。これらのレンズの直径は第１遮光部材36の直
径より実質的に大きい。これらのレンズはそれらの凸面
が相互に向き合うように配置されている。第１光学シス
テムは光源35の近くに、その直径が上記したレンズの寸
法と同様な寸法を有する球形キヤツプの形態にある凹面
ミラー39も具備する。このミラー39は光源35に関して非
球形レンズ37の反対側にレンズ37、38の群に対して同軸
に配置され、その凹部面はこのレンズに向き合ってい
る。ミラー39の曲率中心は光源35と一致している。

照明光束を形成するための手段は、レンズ37、38の群、
ミラー39及び第１遮光部材36とは別に、第２光学システ
ムを構成する補助レンズ40を具備している。補助レンズ
40は平凸形であり、そしてその直径はビンの有効直径に
等しい。その凸面はビン30の底部31に向けられ、そして
この底部から適当な距離のところに配置されている。第
２遮光部材41は所望ならば光束の幅を容器の底部の水準
に限定することができる。この遮光部材は補助レンズ40
の支持体又はビン30のための位置決め手段の１つと組合
わせることができる。補助レンズ40とレンズの群の平凸
レンズ38との間の距離はこれらの２つのレンズの焦点距
離の和の大きさの程度である。

操作においては、ビン30に含有された液体32の自由表面
34により構成された平面屈折系（plane diopter）と協
同する補助レンズ40は、第２光源を構成する第１遮光部
材36から、液体の端部表面の水準に又は第５図に示され
た如くそれを過ぎたところに位置づけられた像42を形成
する。照明光束がそこから出発して液体から出るところ
の液体の端部表面はここでは液体32をビン30のネツク33
上に支持するところの表面により構成され、液体32の自
由表面は光束のこの液体中への入口表面である。この例
においては、像42はビン30の内径に等しい直径を有す
る。第２遮光部材41により形成された限界と第１遮光部
材36の最終像42により形成された限界との間の光束は円
筒形包絡面を有し、第２遮光部材41及び最終像はビン30
の内径に等しい直径を有する。第５図は円筒形包絡面と
一致する光線43の路を示す。

この光線43は非球面形レンズ37により捕捉された光源35
からの光放射の円錐（cone of light emission）により
制限されて光源35から発し、この放射円錐は、それが向
かい合っており且つミラー39により反射されるところの
円錐により増加される。強く発散性のビーム43はレンズ
37、38の群により真直ぐにされる。次いで、それは第１
遮光部材36の開口の線に向け、次いでフイラメント光源
35の理論的点像を表わす収束点44に向けて方向づけら
れ、第１遮光部材36の開口は第１光源35の中間の像を規
定する。光線43は次いで補助レンズ40の周辺ゾーンに出
会う。光線43はこれを通過し、第２遮光部材41の開口の
線の付近を通り、次いでビン30の軸線に平行な路に沿っ
て進み、底部31を横断し、ビン30の壁の内面に隣接しな
がら、該内面に沿って進む。光線43の光路は、更に底部
31を通過する他のすべての光線の光路と同じく、液体32
と接触しておらずしかも平行な面を有する層と同様に挙
動するところのこの底部により、実質的に変化を受けな
い。

次いで光線43は液体の自由表面34又は液体への入口表面
に出会う。これは非常に平担に近いので、それは光線43
の軌道を変えない。反対に小さな直径のビンの場合に
は、メニスカスの形態にある自由表面は液体32中の光路
を妨害する危険がある。何故ならばそれは発散性空気／
液体屈折率（diveregent dir/liquid dioptre）を構成
するであろう故にである。この最後の場合に、収束の修
正及び／又は補助レンズ40の位置の修正は、この屈折系
の存在を薬用アンプルの底部により形成されたそれと同
様に考慮することを可能とするであろう。

最後に、光線43は液体32の本体中で、次いでビン30の外
側において直線状にその軌道を続ける。

第２の光線45は第１遮光部材36の像42の軸線方向位置及
び直径が決定されることを可能とする。この光線45は光
線43の対応する点と反対側の点で補助レンズ40に当た
る。それはビン30を斜めに横切りそしてこのビンの上
に、その後発散するところの照明光束の包絡面を規定す
る。ビン30の上の光線43及び45との交点は像42の軸線方
向位置及び直径を規定する。

当然本発明は、底部を下にして配置された大きい寸法の
容器の照明にも適用可能である。この場合に、第１図乃
至第３図に関して詳細に説明された如き、照明光束に対
する容器の底部の影響を考慮することは必要である。第
２光学システムの焦点距離及び位置の適当な選択によっ
て、準円筒形光束を液体の本体において得るような方法
で第２光学システムと容器の底部との間の光束の収束を
達成することができる。

本発明は特に食品及び薬用液体中の欠陥の検出において
その用途を見出す。

【図面の簡単な説明】

第１図は凹面状底部を有する円筒形アンプルに対して配
列された照明光束の理論的光路を示す。第２図は本発明の照明方法により形成されそして第１図
のようなアンプルの照明を可能とする光束を示す。第３図はアンプルが照明装置の前方に配置されている場
合に得られた光束を示す。第４図は前図の照明装置の特定の態様を示す。第５図は大きいビンの照明装置の特定の具体例を示す。図において１……アンプル、２……液体、３……アン
プルの底部、５……理論的光束の包絡面、６……メニス
カス、９……内側側壁、10……光束、11……光源、12…
…光束、13……光束を形成する装置の理論的入口表面、
13′……理論的出口表面、14……光源11の像、15……ア
ンプルの底部を載せる面、16……光学繊維、17……アン
プル、18……支持体、19……円形遮光部材、20a、20b、
21a、21b……平凸レンズ、30……ビン、31……ビン30の
底部、32……液体、35……一次光源、36……第１遮光部
材、37……非球面レンズ、38……平凸レンズ、39……凹
面ミラー、40……補助レンズ、41……第２遮光部材、42
……最絡像、43、45……光束である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ピエール・オメツフランス国ジロンド・サン‐オーバン- ド‐メド・ビルプルービラージユ７ (72)発明者ジヤン‐アンリ・ゴダールフランス国ジロンド・ボルドー・リユデユリユ 14 (72)発明者ジャック・ラブラドールフランス国オート‐ガロンヌ・リユニオン・リユダンデイ 24 (56)参考文献特開昭58−176535（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光束が透過可能である、長手方向軸線
に平行な側壁および底部を有する容器に収容された、照
明光束が透過可能である液体の品質を検査するための液
体の照明方法において、容器を鉛直に保持し、光源からの照明光束を、収束又は発散させて、容器の底
部の周囲部分を覆う遮光部材を介して、容器の底部に照
射し、容器の底部において、容器の底部の形状に従って、照明
光束を発散又は収束させて、照明光束を略平行な光束に
し、上記略平行な光束を、液体と接触している容器の側壁の
一部に出会うことなく液体の実質的に全容積を通過せし
め、上記略平行な光束が通って出る液体の端部表面の実質的
に全面積に、上記略平行な光束を交差せしめることを特徴とする液体の品質を検査するための液体の照
明方法。
【請求項２】上記容器の底部が凹面状底部を有し、前記
凹面状底部が凸状部分（3a）を介して前記側壁に接続し
ており、光源からの照明光束が上記容器の凹面状底部の
みを照明する特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項３】上記容器が、小容量の薬用アンプル容器
（17）であり、該アンプル容器に同心的に光学繊維（1
6）を配置し、光学繊維（16）の入力端に光源からの光
束を送り、光学繊維の出力端によって二次次光源を構成
し、光学繊維の出力端から、照射光束を、光学システム
（20,21）及び該アンプル容器の内部断面と実質的に等
しい断面を有する遮光部材（18）を介して、該アンプル
容器の底部に照射する特許請求の範囲第１項又は第２項
記載の方法。
【請求項４】上記アンプル容器（17）が、その底部
（３）を下に位置するように、鉛直に配置される特許請
求の範囲第３項記載の方法。
【請求項５】上記容器が大きい容量のびん（30）であ
り、光源と該びん（30）との間に、順番に、第１光学システ
ム（37,38,39）と、第１遮光部材（36）と、第２光学シ
ステム（40）と、該びんの内部断面に実質的に等しい断
面を有する光束を形成する第２遮光部材（41）とが配置
されている特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
法。
【請求項６】前記第１及び第２光学システムが、少なく
とも１つのレンズ（37,38,40）を含んでいる特許請求の
範囲第５項記載の方法。
【請求項７】前記第１及び第２光学システムが、少なく
とも１つのミラー（39）を含んでいる特許請求の範囲第
５項又は第６項記載の方法。
【請求項８】前記びん（30）が、その底部（31）を上に
位置するように、鉛直に配置される特許請求の範囲第５
項、第６項又は第７項記載の方法。