JPH1019799A - 容器内の混入異物検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体の透過光の屈折角（偏光角）の相違に着
眼して容器中の気泡と固形異物とからの偏光を判別し
て、固形異物からの偏光のみを測定して容器内に混入し
た異物の有無を確実に精度よく検出することができる容
器内の混入異物検査方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 容器Ｇ内に充填した液体を撹拌した状態
で、容器Ｇの一方から光を偏光子７を経て照射し、容器
Ｇ内の気泡と固形異物との屈折角の相違により容器Ｇと
カメラ５の間に配設した検光子９にて固形異物からの屈
折光のみを透過させ、この透過光をカメラ５にて撮影し
て混入異物の有無の検出を行うようにしたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器内の混入異物
検査方法、特に容器内の液体中に混入した固形異物と気
泡とを光の屈折率の相違にて識別し、該異物の有無を検
出するようにした容器内の混入異物検査方法及びその装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、点滴、その他の液体薬剤（以下薬
液という）は透明な合成樹脂製の袋、或いは容器に充填
している。しかしこの容器内には薬液の製造工程中にこ
の容器の破片やその他の不純物である固形異物が誤って
混入することがある。この混入異物の有無の検査をカメ
ラを用いて行っている。この検査方法は、容器内に混入
した固形異物は比重によって容器底部に沈殿することが
あるので、この容器をそのまま検査装置に挿入してカメ
ラで透視検査しても沈殿した固形異物の有無を正確に検
査することはできない。そこで検査する前に容器を上下
方向に振動させるか、或いは回転、又は反転させて容器
底部に沈殿した固形異物を薬液とともに動かして薬液中
に浮遊させ、この固形異物が再び底部に沈降するまでの
間に、かつ固形異物の浮遊状態をカメラにて撮影して検
査するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の容器内の混
入異物検査方法においては、薬液容器の回転又は反転等
にて薬液中の固形異物は浮遊するが、それと同時に容器
内に混入している空気も薬液の運動にて小さな気泡とな
り固形異物とともに薬液中を浮遊し、薬液に気泡が混じ
った状態となり、このため固形異物だけでなく気泡も光
を屈折、偏光、反射、透過する。従ってこの気泡による
反射光、透過光が固形異物からの透過光と識別できず、
この気泡を異物として検出することがしばしばあった。
特に１００μ前後の微小異物を検出することは光学的に
きわめて困難であった。この発生気泡と固形異物とを判
別する方法としては、上昇する物質からの反射光は気泡
から発生したものとしてすべてカットし、下降する物質
からの反射光のみを異物と判定して検査している。しか
し容器を回転させた直後では気泡は一度下降しその後上
昇するので、より精度良く検査を行うためには、この気
泡の下降時には検査を中断する必要があり、この方法で
は効率的な検査が行えないと言う問題点があった。ま
た、微小な気泡は液体中で浮遊状態となり、なかなか水
面まで上昇せずさらには固形異物もその種類によっては
薬液中を浮遊してなかなか沈まなかったり、比重が軽い
繊維状のような異物は容器の揺動等にて底部から舞い上
がり、これらの固形異物と気泡との識別が行えず精度の
よい判別が行えなかった。さらには気泡が完全に上昇し
てしまってから測定することも考えられるが、この方法
では一旦舞い上がった固形異物も時間の経過とともに再
び底部に沈殿して測定が不可能になるという問題点があ
った。本発明は、上記従来の容器内の混入異物検査方法
の有する問題点を解決し、物体を透過する光の偏光角の
相違に着眼して容器中の気泡と固形異物とからの偏光を
判別して、固形異物からの偏光のみを測定して容器内に
混入した異物の有無を確実に精度よく検出することがで
きる容器内の混入異物検査方法及びその装置を提供する
ことを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の容器内の混入異物検査方法は、容器内に充
填した液体を撹拌した状態で、容器の一方から光を偏光
素子を経て照射し、容器内の気泡と固形異物との偏光角
の相違により容器とカメラの間に配設した検光素子にて
固形異物からの偏光のみを透過させ、この透過光をカメ
ラにて撮影して混入異物の有無の検出を行うようにした
ことを特徴とする。

【０００５】上記の構成からなる本発明の容器内の混入
異物検査方法においては、容器内に充填した液体中の気
泡と、この液体中に混入している固形異物との光の偏光
角の相違に着眼して、容器、カメラ間に配設した検光素
子にて気泡からの偏光を透過させず、固形異物からの偏
光のみを透過するようにしているので、容器内に混入し
た微細異物も気泡と容易に識別して確実に検出でき、簡
易な方法で検出効率、精度が向上する。

【０００６】また、本発明の容器内の混入異物検査装置
は、ターンテーブルの周回方向に沿って一定間隔に多数
の容器支持具を備え、かつ各容器支持具には回転手段を
設けるとともに、このターンテーブルの所定位置の容器
支持具を挟んで対向配置した光源及びカメラと、この光
源とカメラの間の容器支持具より光源側に配設した偏光
素子及びコンデンサレンズと、容器支持具よりカメラ側
に配設し、気泡からの屈折光を透過しない偏光角度とな
るようにした検光素子とからなることを特徴とする。

【０００７】上記の構成からなる本発明の容器内の混入
異物検査装置においては、簡単な装置で容器内の固形異
物のみを確実に検出することができる。

【０００８】また、この場合検光子を、偏光角度を変え
られるようにして配設することができる。

【０００９】上記の構成からなる本発明の容器内の混入
異物検査装置においては、容器内の気泡からの偏光を透
過しないように検光素子の偏光角度を調整できるので、
気泡と固形異物との識別が確実に行え、混入異物の形
態、大きさに関係なく固形異物のみを検出することがで
き、簡単な構成で検出精度を向上できる。

【００１０】また、この場合、検光素子に、偏光フイル
タを用いることができる。

【００１１】上記の構成からなる本発明の容器内の混入
異物検査方法においては、検光素子として偏光フイルタ
を採用しているので、気泡からの偏光を透過させずに固
形異物からの偏光のみを透過するようにすることがで
き、容器内に混入した微細異物も気泡と確実に識別して
検出できる。

【００１２】また、この場合、検光素子に、ガラス円柱
体の外周にコイルを巻き、該コイルに電流を流すように
構成したものを用いることができる。

【００１３】上記の構成からなる本発明の容器内の混入
異物検査方法においては、検光素子による偏光角の調整
が微調整可能となり、混入固形異物の検出精度が向上す
るものとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の容器内の混入異物
検査方法及びその装置の実施の形態を図面に基づいて説
明する。

【００１５】図において１は、容器内の混入異物検査装
置のターンテーブルで、中央に配した支軸その他の方法
で回転可能に支持するとともに、この支軸に取り付けた
ギア２等を介して駆動源にて予め定めた速度、或いは調
速可能にして回転駆動する。

【００１６】そしてこのターンテーブル１にはその外周
部に周回方向に沿って所定間隔で容器を支持するための
容器支持具３、３、・・を多数配設する。この容器支持
具３は、薬液その他の液体を充填した袋状、アンプル
状、試薬瓶等の容器Ｇの形態等に合わせて把持するよう
に構成する。そして把持された容器をカメラによる検査
を可能とするために保持、把持又はその他の方法で支持
できる形態であればその構成は限定されることはない。

【００１７】また容器支持具３は容器内に充填した液体
の検査をより精度よく行うため、この容器支持具にて把
持した容器Ｇを旋回（自転）させる容器回転装置４を各
容器支持具にしかもターンテーブルの下面側に付設す
る。この容器回転装置４は容器支持具の軸４１をターン
テーブル１の下面側に貫通し、軸端にギアその他の動力
伝達機構４３を介してモータ４２により駆動するように
し、そしてカメラによる検査時には容器支持具を停止す
るストッパー４４を配設して構成している。

【００１８】ターンテーブル１の上部には予め定めた位
置で、容器支持具に保持されて旋回（公転）する容器Ｇ
を順次連続的に計測検査するための光源６、偏光フイル
タからなる偏光素子７、コンデンサレンズ８、偏光フイ
ルタからなる検光素子９、カメラ５よりなる検査装置を
一直線上に配設して構成し、このコンデンサレンズ８と
検光素子９との間に容器Ｇが通過するようにする。

【００１９】光源６はハロゲン、蛍光灯、白熱灯、その
他のものを採用し、ターンテーブル１の略中央位置に配
設し、この光源６からの照射光はターンテーブル１の放
射方向となり、該ターンテーブル１の外周部外方に配設
したカメラに光が到達するようにするとともに、この光
源６とターンテーブル上でこの光源６とカメラ５とを結
ぶ一直線上位置に、ターンテーブルの回転にて容器支持
具にて支持された容器Ｇを通過するようにし、さらに光
源６・カメラ５を結ぶ一直線上位置を通過する容器Ｇと
光源との間に偏光素子７とコンデンサレンズ８とをそれ
ぞれ配設し、またこの容器Ｇとカメラ５との間に検光素
子９を配設する。

【００２０】この偏光素子７と、検光素子９とは互いに
その偏光角度を異にして、光源５からの光が偏光素子７
を介して容器内を透過後、検光素子９に入光しても、検
光素子９からは予め定めた偏光角度の光が透過せず、即
ち液体や気泡の透過光がカメラ側に出ないように検光子
の偏光角度を調整可能としてセットするようにする。ま
た、容器と検光素子との間には波長板１０を配設して検
出精度を向上させることができる。さらに前記実施例で
は検光素子として偏光フイルタを用いたが、これを図５
に示すように円柱状のガラス柱１１の外周にコイル１２
を巻きつけ、このコイルに流れる電流を抵抗１３等にて
制御することによりファラディ効果にて偏光角度を調整
する方式も採用可能である。この場合、円柱状のガラス
の長手方向に光が進むように配設する。

【００２１】一般に空気、水は偏光しないが、ガラスは
大きく偏光し、合成樹脂もガラス程ではないが偏光し、
液体中の異物、主としてガラス、合成樹脂、繊維等は光
線の屈折、反射、回析等にて光学的な光路の変更が発
生、即ち光路変更にともなって偏光し、さらに異物の周
辺を通る光はその周辺で回析しその回析光は偏光する。
本発明はこの物質により偏光角が異なることに着眼して
なしたもので、これを図３乃至図４に基づいて説明す
る。

【００２２】光源６からの光は偏光フイルタの偏光素子
７を通って平行光線として容器支持具に支持された容器
Ｇの光源側の周壁の硝子に入射すると、該ガラスにおけ
る入射面と出射面で屈折とともに偏光し、次いで容器内
の液体中を透過する。この液体の光の屈折は容器周壁の
ガラスの屈折と異なり、先のガラスの屈折角に加算され
る。そしてこの液体中を透過した光は、さらに容器のカ
メラ側周壁を透過して再び入射時と同じ角度で屈折し
て、さらにその屈折角は加算され、容器外空気中へ出射
する。この場合、容器の液体中に気泡が混合されている
と、この気泡中も光が透過するが、この気泡中の光の屈
折率は、固形異物を透過する光の屈折率とは異なる。従
って、この気泡を透過した光も最終的に容器周壁のガラ
スを透過する。なお、この場合、屈折と同時に光は偏光
するものである。

【００２３】この容器とカメラ５との間に検光素子９
（偏光フイルタ）を介在させるとともに、偏光素子７と
その偏光角を異にし、しかもこの検光素子の偏光角を気
泡を透過してきた屈折とともに偏光した光は透過しない
ように調整して設置されているため、この検光素子にお
いて異物を透過してきた屈折光のみを濾光するものとな
り、この濾光線をカメラ５にて撮影して異物ありと検出
するものである。

【００２４】なお、容器内を透過した光のうち、液体及
び気泡内で屈折した光は検光素子にて遮断され、カメラ
に達しないので異物なしと検出されるもので、このよう
にして容器内に異物が混入している場合のみ、異物によ
る屈折光のみカメラにて撮影して検出され微細な異物も
検出可能となる。この検出精度を高めるために検光素子
とカメラとの間に波長板１０を挿入することがある。

【００２５】本発明における容器内の混入異物の検出方
法を次に示す。図１、図２においてターンテーブルの定
位置で容器支持具に液体が充填密閉された各容器を供給
して保持するとともに、このターンテーブルの回動に
て、光源・カメラの対向位置に該容器がくる。このと
き、各容器は回転手段にて回動され、容器内の液体は撹
拌状態となっている。光源６から発せられた光は、偏光
素子７、コンデンサレンズ８を経て平行光線となって、
この光源・カメラを結ぶ一直線上位置にある容器に照射
されるとともにこの位置の容器は回転手段にて回転され
ていた状態から容器回動をストッパーで停止した状態と
する。これにより、容器内の液体中にもし固形異物が混
入していると容器は停止しても液体は依然撹拌されてい
るので異物が舞い上がり、液体中を浮遊している状態と
なる。なお、気泡は比較的早い時期に水面位置まで浮上
する。

【００２６】この状態で前記平行光線を容器に照射する
と、容器内の液体中、気泡中、及び異物中を各々定まっ
た屈折率で屈折しかつ偏光して透過し、容器から出る。
この各物質を経た光は、次にカメラ前方位置に配設され
た検光素子を透過するが、ここで気泡成分、液体成分が
濾波され、異物による光のみが透過してカメラに達し撮
像され、異物を検出するものである。

【００２７】このように、光源から出た光は偏光素子で
直線偏光され被検査物の容器内を透過し、更に検光素子
を透過した後カメラで撮影される。被検査容器中に異物
がない場合は、光源からの光は被検査容器の硝子と液体
により、一定の偏光を行ってカメラ側に入射されるが、
この場合、偏光素子を固定し検光素子を回転させて検光
子からの光をカメラに殆ど入射しない状態としておくこ
とにより、被検査容器を回転させても回転により発生す
る気泡は（偏光しないため）カメラ上には映されない。

【００２８】もし、異物が被検査容器中にあると、１５
０μ以下の異物は異物の周辺の光の回折により偏光して
異物の形状のまま撮影される。１５０μ以上の異物の場
合は偏光と影が同時に起こり、中央が黒く周辺が明るい
映像となる。更に大きい異物は影のみが撮影される。透
明な異物（硝子等）の場合は硝子を通った光は偏光され
ているので充分に検出される。

【００２９】以上のように従来検出が困難であった各種
異物が総て検出可能となり、検査精度が大幅に向上す
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の容器内の混入異物検査方法によ
れば、容器内に充填した液体中の気泡と、この液体中に
混入している固形異物との光の偏光角の相違に着眼し
て、容器・カメラ間に配設した検光素子にて、固形異物
からの偏光のみを透過するようにしているので、容器内
に混入した微細異物も気泡と容易に識別して確実に検出
でき、簡易な方法で検出効率を向上できる。また、請求
項２記載の容器内の混入異物検査装置によれば、簡単な
装置で容器内の固形異物のみを確実に検出することがで
きる。また、請求項３記載の容器内の混入異物検査装置
によれば、容器内の気泡からの偏光した光線を透過しな
いように検光素子の偏光角度を調整できるので固形異物
のみを検出することができ、簡単な構成で検出精度を向
上できる。また、請求項４記載の容器内の混入異物検査
装置によれば、検光素子として偏光フイルタを採用して
いるので、気泡からの偏光を透過させずに固形異物から
の偏光のみを透過するようにすることができ、容器内に
混入した微細異物も気泡と確実に識別して検出できる。
また、請求項５記載の容器内の混入異物検査装置によれ
ば、検光素子による偏光角の調整が微調整可能となり、
混入固形異物の検出精度が向上するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容器内の混入異物検査装置の１実施例
を示す平面図である。

【図２】同正面図である。

【図３】物質に対する光の屈折を示す説明図である。

【図４】物質に対する光の屈折を示す拡大説明図であ
る。

【図５】検光素子の異なる実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ターンテーブル ２ 支軸 ３ 容器支持具 ４ 回転装置 ５ カメラ ６ 光源 ７ 偏光素子 ８ コンデンサレンズ ９ 検光素子 Ｇ 容器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器内に充填した液体を撹拌した状態
   で、容器の一方から光を偏光素子を経て照射し、容器内
   の気泡と固形異物との偏光角の相違により容器とカメラ
   の間に配設し偏光角を制御する検光素子にて固形異物か
   らの偏光のみを透過させ、この透過光をカメラにて撮影
   して混入異物の有無の検出を行うようにしたことを特徴
   とする容器内の混入異物検査方法。
2. 【請求項２】 周回方向に沿って一定間隔に多数の容器
   支持具を備えたターンテーブルと、各容器支持具に設け
   た容器回転手段と、容器支持具を挟んで対向配設した光
   源及びカメラと、この光源とカメラの容器支持具より光
   源側に配設した偏光素子及びコンデンサレンズと、容器
   支持具よりカメラ側に配設した検光素子とからなること
   を特徴とする容器内の混入異物検査装置。
3. 【請求項３】 検光素子は、偏光角度を可変に構成した
   ことを特徴とする請求項２記載の容器内の混入異物検査
   装置。
4. 【請求項４】 検光素子に、偏光フイルタを用いたこと
   を特徴とする請求項２又は３記載の容器内の混入異物検
   査装置。
5. 【請求項５】 検光素子に、ガラス円柱体の外周にコイ
   ルを巻き、該コイルに電流を流すように構成したものを
   用いたことを特徴とする請求項２又は３記載の容器内の
   混入異物検査装置。