JPH0738950U - 検査用照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検査対象物である被検査物の表面が光沢を有す
る場合であっても不良部分を確実に検出し得る照明装置
を提供する。 【構成】検査位置の被検査物（ｍ）を照明する光源
（１）を設ける。光源（１）と被検査物（ｍ）の間に拡
散透過部材（２）を設ける。拡散透過部材（２）に検査
用の通孔（３）を設けるとともに、拡散透過部材（２）
の透光率を通孔（３）から遠ざかるに従い漸次高くす
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、医薬品，食品，機械部品等の外観を検査するに際し用いて好適な照 明装置に関する。

【従来の技術】

【０００２】 図４に、外観検査における従来の照明装置を示す。 同図に示すように、従来の照明装置は検査位置の被検査物（ｍ）を照明する光源 （１１）と、該光源（１１）、被検査物（ｍ）の間に設けた拡散透過部材（１２ ）とからなる照明装置であって、この拡散透過部材（１２）は前記被検査物（ｍ ）を覆うように構成され、その一部に検査用の通孔（１３）を有している。

【０００３】 また、前記拡散透過部材（１２）は半透明の部材であり、透過光を散乱させる 性質を有するものである。従って、光源（１１）から発せられた光は、拡散透過 部材（１２）を通ることによって拡散、散乱せしめられて被検査物（ｍ）に到達 し、これをあらゆる方向から均一に照明する。そして、拡散透過部材（１２）に 設けた通孔（１３）からカメラなどにより被検査物（ｍ）を撮像して検査を行う 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上述の従来の照明装置によれば、前記被検査物（ｍ）の表面が光沢 のないものである場合には問題ないのであるが、表面が光沢を有する場合には以 下に説明する問題点があった。

【０００５】 即ち、前述したように前記拡散透過部材（１２）に設けた通孔（１３）から被 検査物（ｍ）を撮像するため、この通孔（１３）を通して被検査物（ｍ）を照明 することはできないのであるが、被検査物（ｍ）の表面が光沢を有しない場合に は、前記拡散透過部材（１２）を通して拡散照射される光が被検査物（ｍ）の表 面に均一に到達し、該表面においても同様に乱反射されるので被検査物（ｍ）の 表面は均質な明るさを呈し、通孔（１３）の影響を受けない。一方、被検査物（ ｍ）の表面が光沢を有する場合には、表面が受けた光を全反射するので、撮像さ れる画像はまさに拡散透過部材（１２）の裏面を鏡によりそのまま写し取ったも のとなる。即ち、通孔（１３）の部分が暗部となり、その他の部分が明部となっ た画像となる。

【０００６】 これを具体的に示すと、撮像により得られる画像は図５（ａ）に示す如くなり 、同図におけるラインｌの明度信号は同図（ｂ）に示す如くなる。尚、図中（７ ）は不良部分を表わすが、同部は通常暗く表われる。

【０００７】 通常この明度信号を微分処理して与えられる信号から、所定のしきい値を基準 に判断し、当該しきい値を超えるものを不良とするのであるが、同図（ｂ）に示 すように、明度信号は通孔（３）に対応する部分及び不良部分（７）に対応する 部分において落ち込み、これを微分処理して得られた同図（ｃ）に示す微分信号 においては双方に対応する部分において夫々ピーク値を生じる。そしてこのピー ク値が共に所定のしきい値を超える場合には不良と判断される。この例の場合に は本当に不良部分があるのでその判定は正しいが、このことは不良部分が存在し ない場合にも通孔（３）に対応する暗部の部分が原因となって不良と判断され得 ることを意味するものであり、問題である。

【０００８】 本考案は、以上の実情に鑑みなされたものであって、被検査物（ｍ）の表面が 光沢を有するものであっても正確に検査し得る照明装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するための請求項１に係る考案は、検査位置の被検査物を照明 する光源、該光源、前記被検査物の間に設けた拡散透過部材とからなる照明装置 であって、前記拡散透過部材に検査用の通孔を設けるとともに、前記拡散透過部 材の透光率を前記通孔から遠ざかるに従い漸次高くなるように構成したことを要 旨とする。

【００１０】 また、請求項２に係る考案は、光源と、該光源の光を反射し検査位置の被検査 物を照明する拡散反射部材とからなる照明装置であって、前記拡散反射部材に検 査用の通孔を設けるとともに、前記拡散反射部材の反射率を前記通孔から遠ざか るに従い漸次高くなるように構成したことを要旨とする。

【００１１】

【作用】

本考案の請求項１の考案によれば、拡散透過部材の透光率を通孔から遠ざかる に従い漸次高くなるように構成しているので、被検査物の表面が光沢を有する場 合には、撮像により得られる明度信号は通孔に対応する部分が最も暗く、この通 孔から遠ざかるに従い漸次明るくなる緩やかな変化曲線を示す。従って、これを 微分して得られる微分信号のピーク値が所定のしきい値を超えることはなく、不 良部分との判別を確実に行うことができる。

【００１２】 一方、被検査物の表面が光沢を有しない場合には、被検査物表面の通孔に対応 する部分に到達する照明光が最も少なく、これから遠ざかるに従って漸次増加す るが、照明光が拡散光であること及び被検査物表面で照明光が更に拡散されるこ とから、撮像により得られる明度信号は通孔に対応する部分と他の部分とのレベ ル差が大差のないものとなる。従ってかかる被検査物の表面が光沢を有しない場 合においても不良部分の判別を確実に行うことができる。

【００１３】 また、請求項２の考案によれば、拡散反射部材の反射率を通孔から遠ざかるに 従い漸次高くなるように構成しているので、被検査物表面に到達する照射光は、 上述の拡散透過部材を用いた場合と同様に通孔に対応する部分が最も少なく、こ れらから遠ざかるに従い漸次増加する。従って、上述の拡散透過部材を用いた場 合と同様の作用により被検査物の表面が光沢を有する場合及び光沢を有しない場 合の双方において不良部分の判別を確実に行うことができる。

【００１４】

【実施例】

本考案の実施例について添付図面に基づいて説明する。図１は請求項１に係る 考案の一実施例（以下、第一の実施例という）を示す断面図である。図１に示す ように第一の実施例装置は、被検査物（ｍ）を搬送する搬送装置（４）と、この 搬送装置（４）により搬送される被検査物（ｍ）を照明する光源（１）と、被検 査物（ｍ）、光源（１）の間に設けた拡散透過部材（２）と、被検査物（ｍ）を 撮像するイメージセンサ（５）とからなる装置である。

【００１５】 前記搬送装置（４）は所定間隔で対向せしめて並設した側壁（４ａ），（４ａ ）と、その上端部に設けた二本一対の無端ベルト（４ｃ），（４ｃ）と、前記側 壁（４ａ），（４ａ）間に負圧を生じせしめる減圧手段（図示せず）と、前記一 対の無端ベルト（４ｃ），（４ｃ）を搬送方向に駆動せしめる駆動手段（図示せ ず）とからなるものであり、図示する如く無端ベルト（４ｃ），（４ｃ）上に被 検査物（ｍ）を吸着保持し、所定方向に搬送することができる。

【００１６】 前記光源（１）は図１に示す如く搬送装置（４）の左右斜め上方に夫々設けた ハロゲンランプ等の高出力でしかも高輝度のランプであり、前記搬送装置（４） により搬送される被検査物（ｍ）を照明する。

【００１７】 前記拡散透過部材（２）は検査位置の被検査物（ｍ）を覆うような形状即ち、 球殻形状をした部材であって、タイプ用紙の外、透光性を有するプラスチックシ ート，フィルム等を適用可能である。また、前記拡散透過部材（２）の頂部に撮 像用の通孔（３）を設けており、この通孔（３）の上方にイメージセンサ（５） を設けている。尚、この通孔（３）はイメージセンサ（５）の走査方向に合せた スリット形状をしている。

【００１８】 そして、拡散透過部材（２）の透光率を前記通孔（３）から遠ざかるにつれて 順次高くなるように設定する。例えば透光率の異なる拡散透過補助部材（２ａ） のうち、最も透光率の低いものを通孔（３）のまわりに貼着し、通孔（３）から 遠ざかるにつれて漸次透光率の高いものを貼着する。或いは同一の透光率を有す る拡散透過補助部材（２ａ）を通孔（３）に近い程多数枚重ねて貼着し、通孔（ ３）から遠ざかるにつれて貼着する枚数を少なくして透光率を変化させる。更に は、拡散透過部材（２）を通孔（３）に近い程暗い明度の色で着色し、通孔（３ ）から遠ざかるに従い明るい明度の色で着色するといった方法もある。

【００１９】 尚、前記拡散透過部材（２）の形状は上述の球殻形状に限るものではなく、被 検査物（ｍ）を十分に照明できるのであれば平板形状であっても良く、通孔（３ ）の形状も撮像カメラの種類に応じ適宜設定し得る。

【００２０】 この第一の実施例装置によれば、被検査物（ｍ）の表面が光沢を有する場合に は、拡散透過部材（２）の内面が被検査物（ｍ）の表面に写し出され図２（ａ） に示す実映像を得る。図において（３′）は通孔（３）に対応する部分であり、 （２ａ′）は拡散透過補助部材（２ａ）に対応する部分である。そして、この実 映像の走査ラインｌの部分の明度レベルは図２（ｂ）に示す如くなる。即ち、通 孔（３）に対応する明度レベルが最も低く、この通孔（３）から遠ざかるに従い 拡散透過部材（２）の透光率の変化に伴って漸次明度レベルが高くなる。尚、（ ７）は不良部分であるがこの部分の明度レベルは通孔（３）に対応する明度レベ ルと同程度の暗さを示す。

【００２１】 そして、この明度信号を微分処理して得られる微分信号は拡散透過部材（２） の透光率の変化に伴う部分におけるピーク値が小さく、不良部分（７）における ピーク値は大きくなる。従って、拡散透過部材（２）の透光率の変化を、不良部 分を検知し得る程度の緩やかなものとし、適宜しきい値を設定することにより不 良部分（７）を確実に検知することができる。

【００２２】 一方、特に図示しないが被検査物（ｍ）の表面が光沢を有しない場合には、被 検査物（ｍ）の表面の通孔（３）に対応する部分に到達する照明光が最も少なく 、これから遠ざかるに従って漸次増加するが、照明光が拡散光であり、且つ被検 査物表面で照明光が更に乱反射されて拡散されることから撮像により得られる明 度信号は通孔（３）に対応する部分と他の部分とのレベル差が大差のないものと なる。従ってこれを微分処理して得られる微分信号の通孔（３）に対応する部分 の微分ピーク値は不良部分のそれに比べて格段に小さい値となるので不良部分を 確実に検知することができる。

【００２３】 次に請求項２に係る考案の実施例について説明する。図３は請求項２に係る考 案の一実施例（以下、第二の実施例という。）を示す断面図である。

【００２４】 同図に示すように第二の実施例装置は、上述の第一の実施例装置における拡散 透過部材（２）を拡散反射部材（６）とし、該球殻形状をした拡散反射部材（６ ）の内面に対して照光するように光源（１）を配設し、拡散反射部材（６）から の反射光により被検査物（ｍ）を照明するものである。

【００２５】 この拡散反射部材（６）には受けた光を乱反射せしめる紙類、プラスチックシ ート・フィルムを適用し得る。そしてこの拡散反射部材（６）の反射率を前記通 孔（３）から遠ざかるに従い漸次高くするのであるが、反射率の異なる拡散反射 補助部材（６ａ）のうち最も反射率の低いものを通孔（３）のまわりに、つぎに 反射率の低いものをそのまわりに貼着していき、部材の反射率を変化させる。或 は、通孔（３）に近い程明度の暗い色を着色し、通孔（３）から遠ざかるに従い 明度の明るい色を着色しても良い。

【００２６】 かかる第二の実施例装置によれば、第一の実施例装置におけると同様、被検査 物（ｍ）の表面が光沢を有する場合には、被検査物（ｍ）の表面に写し出された 拡散反射部材（６）の反射面がイメージセンサ（５）により撮像される。拡散反 射部材（６）の反射面の反射率を通孔（３）から遠ざかるに従い高くしているの で、撮像される明度信号は通孔（３）に対応する部分が最も暗く、これから遠ざ かるに従い漸次明るいものとなる。従って、図２（ｂ），（ｃ）に示す第一の実 施例装置における場合と同様の明度信号及び微分信号が得られ、不良部分の検出 を確実に行うことができる。

【００２７】 また、被検査物（ｍ）の表面が光沢を有しない場合には、拡散反射部材（６） の反射率を通孔（３）から遠ざかるに従い漸次高くしたので被検査物（ｍ）の表 面の通孔（３）に対応する部分に到達する照明光が最も少なく、これから遠ざか るに従って漸次増加するが、第一の実施例装置におけると同様に、被検査物（ｍ ）の表面で照明光が乱反射され、明度信号は通孔（３）に対応する部分と他の部 分とでレベル差は大差のないものとなる。従ってこの場合にも不良部分を確実に 検知することができる。

【００２８】 尚、前述の第一の実施例及び第二の実施例においては光源（１）により直接拡 散透過部材（２）又は拡散反射部材（６）を照明する構成としたがこれに限るも のではなく、拡散透過部材（２）又は拡散反射部材（６）と光源（１）との間に 光ファイバ束を介在させ且つ投光側の光ファイバ束を複数に分岐、分散せしめて 照明するようにしてもよい。このように構成すれば拡散透過部材（２）又は拡散 反射部材（６）の全面を略均等な照度で照明することができ、部分的な照度の低 下に伴う検査精度の低下を防止することができる。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように本考案によれば、被検査物の表面が光沢を有するも のであると否とに拘らず、その表面に存する不良部分を確実に検出することがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一の実施例を示す断面図である。

【図２】第一の実施例装置により照明して得られる映像
データ及び明度信号、微分処理後の微分信号を示す説明
図である。

【図３】本考案の第二の実施例を示す断面図である。

【図４】従来の照明装置を示す断面図である。

【図５】従来の照明装置により照明して得られる映像デ
ータ及び明度信号、微分処理後の微分信号を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 拡散透過部材 ２ａ 拡散透過補助部材 ３ 通孔 ４ 搬送装置 ５ イメージセンサ ６ 拡散反射部材 ６ａ 拡散反射補助部材 ７ 不良部分 ｍ 被検査物 ｌ 走査ライン

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査位置の被検査物（ｍ）を照明する光
   源（１）と、該光源（１）、前記被検査物（ｍ）の間に
   設けた拡散透過部材（２）とからなる照明装置であっ
   て、前記拡散透過部材（２）に検査用の通孔（３）を設
   けるとともに、前記拡散透過部材（２）の透光率を前記
   通孔（３）から遠ざかるに従い漸次高くなるように構成
   したことを特徴とする検査用照明装置。
2. 【請求項２】 光源（１）と、該光源（１）よりの光を
   反射し検査位置の被検査物（ｍ）を照明する拡散反射部
   材（６）とからなる照明装置であって、前記拡散反射部
   材（６）に検査用の通孔（３）を設けるとともに、前記
   拡散反射部材（６）の反射率を前記通孔（３）から遠ざ
   かるに従い漸次高くなるように構成したことを特徴とす
   る検査用照明装置。