JPH11248645A - 赤外光及び偏光可視光を使用する透明容器の光学検査 - Google Patents
赤外光及び偏光可視光を使用する透明容器の光学検査Info
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- JPH11248645A JPH11248645A JP10367922A JP36792298A JPH11248645A JP H11248645 A JPH11248645 A JP H11248645A JP 10367922 A JP10367922 A JP 10367922A JP 36792298 A JP36792298 A JP 36792298A JP H11248645 A JPH11248645 A JP H11248645A
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明ガラス製品、特にガラス容器を、容
器の光学特性に影響を及ぼす商業的変化について検査す
るための方法及び装置を提供する。 【解決手段】 赤外及び可視の光エネルギーが容器か
ら、可視及び赤外の光エネルギーに応答するＣＣＤカメ
ラに差し向けられる。直交偏光子が容器の両側に位置決
めされ、容器の中を進む可視光エネルギーの偏光を変え
る容器の応力変化がない場合には、偏光子はカメラへの
可視光の透過を阻止するように可視光エネルギーに作用
する。他方、背景光の基準灰色光の強さをカメラに形成
する赤外光エネルギーには、偏光子はほとんど又は全く
影響を及ぼさない。このように、容器の応力変化による
カメラへの可視光の入射は基準灰色背景に対する明るい
信号として現れ、容器の不透明変化による赤外光の遮断
は基準灰色背景に対する暗い信号として現れる。
器の光学特性に影響を及ぼす商業的変化について検査す
るための方法及び装置を提供する。 【解決手段】 赤外及び可視の光エネルギーが容器か
ら、可視及び赤外の光エネルギーに応答するＣＣＤカメ
ラに差し向けられる。直交偏光子が容器の両側に位置決
めされ、容器の中を進む可視光エネルギーの偏光を変え
る容器の応力変化がない場合には、偏光子はカメラへの
可視光の透過を阻止するように可視光エネルギーに作用
する。他方、背景光の基準灰色光の強さをカメラに形成
する赤外光エネルギーには、偏光子はほとんど又は全く
影響を及ぼさない。このように、容器の応力変化による
カメラへの可視光の入射は基準灰色背景に対する明るい
信号として現れ、容器の不透明変化による赤外光の遮断
は基準灰色背景に対する暗い信号として現れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の光学特性に
影響を及ぼす商業的変化（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｖａｒ
ｉａｔｉｏｎ）について透明容器を検査することに向け
られ、更に詳細には、容器を、その側壁及び底の応力変
化又非応力変化について検査する方法及び装置に向けら
れる。
影響を及ぼす商業的変化（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｖａｒ
ｉａｔｉｏｎ）について透明容器を検査することに向け
られ、更に詳細には、容器を、その側壁及び底の応力変
化又非応力変化について検査する方法及び装置に向けら
れる。
【０００２】
【従来の技術】ガラスビン又はガラス製水差しのような
透明容器の製造では、種々の種類の異常が容器の側壁、
ヒール、底、ショルダー及び／又はネックに起ることが
ある。当該技術において「商業的変化」と呼ばれるこれ
らの異常は、容器の商業的受容性に影響を及ぼすことが
ある。従来、容器の光学特性に影響を及ぼす商業的変化
を検査するために、電気光学技術を採用することが提案
されてきた。基本原理は、光源を、光エネルギーを容器
に差し向けるように位置決めし、カメラを、光源によっ
て照射された容器の部分の像を受けるように位置決めす
ることである。光源は均一な光の強さのものでも良い
し、光源をその一次元方向に亘って変化する光の強さを
もつように形成しても良い。光源によって照明された容
器の部分の不透明で且つ屈折の商業的変化が、カメラで
受けられ、そして記憶された、照明された容器の像の光
の強さの関数として検出される。
透明容器の製造では、種々の種類の異常が容器の側壁、
ヒール、底、ショルダー及び／又はネックに起ることが
ある。当該技術において「商業的変化」と呼ばれるこれ
らの異常は、容器の商業的受容性に影響を及ぼすことが
ある。従来、容器の光学特性に影響を及ぼす商業的変化
を検査するために、電気光学技術を採用することが提案
されてきた。基本原理は、光源を、光エネルギーを容器
に差し向けるように位置決めし、カメラを、光源によっ
て照射された容器の部分の像を受けるように位置決めす
ることである。光源は均一な光の強さのものでも良い
し、光源をその一次元方向に亘って変化する光の強さを
もつように形成しても良い。光源によって照明された容
器の部分の不透明で且つ屈折の商業的変化が、カメラで
受けられ、そして記憶された、照明された容器の像の光
の強さの関数として検出される。
【０００３】異なる熱膨張特性を有する材料を単一容器
に混合することがあるリサイクルガラスでガラス容器を
製造する際に、ある問題に遭遇する。例えば、非常に低
い熱膨張特性を有する透き通った調理道具をリサイクル
用ガラスと混合することがあることが知られている。容
器に現れる調理道具の非溶融粒子は、冷却時、割れる又
は後で破損の部位になることがある応力点を作る。ガラ
ス内に現れ、応力変化を引き起こすことがあるその他の
異質部分は、ガラス前炉又はスパウトからの耐火材料の
石又は小片を含む。かくして、容器の応力変化及び不透
明な非応力変化を検出するための方法及び装置を提供す
ることが必要である。従来、容器の側壁の応力変化を検
出するための直交偏光子を採用することが提案されてき
た。容器の側壁に応力変化がない場合には、直交偏光子
とその間に位置決めされた容器とを通して差し向けられ
た光エネルギーは、通常、撮像カメラに暗い領域をもた
らす。しかしながら、応力変化は、応力変化を示す明る
い点をそうでない暗い背景に対してカメラに与えるに十
分、容器を通過する光エネルギーの偏光を変える。その
ような技術を背景として論じ、赤外光エネルギー及び周
囲の光の背景効果を減少させる赤外偏光フィルターを採
用することを提案した、本出願の譲受人に譲渡された米
国特許第４，２０６，６５６号を参照すべきである。
に混合することがあるリサイクルガラスでガラス容器を
製造する際に、ある問題に遭遇する。例えば、非常に低
い熱膨張特性を有する透き通った調理道具をリサイクル
用ガラスと混合することがあることが知られている。容
器に現れる調理道具の非溶融粒子は、冷却時、割れる又
は後で破損の部位になることがある応力点を作る。ガラ
ス内に現れ、応力変化を引き起こすことがあるその他の
異質部分は、ガラス前炉又はスパウトからの耐火材料の
石又は小片を含む。かくして、容器の応力変化及び不透
明な非応力変化を検出するための方法及び装置を提供す
ることが必要である。従来、容器の側壁の応力変化を検
出するための直交偏光子を採用することが提案されてき
た。容器の側壁に応力変化がない場合には、直交偏光子
とその間に位置決めされた容器とを通して差し向けられ
た光エネルギーは、通常、撮像カメラに暗い領域をもた
らす。しかしながら、応力変化は、応力変化を示す明る
い点をそうでない暗い背景に対してカメラに与えるに十
分、容器を通過する光エネルギーの偏光を変える。その
ような技術を背景として論じ、赤外光エネルギー及び周
囲の光の背景効果を減少させる赤外偏光フィルターを採
用することを提案した、本出願の譲受人に譲渡された米
国特許第４，２０６，６５６号を参照すべきである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一般的な目的
は、透明ガラス製品、特にガラス容器を容器の光学特性
に影響を及ぼす商業的変化について検査するための方法
及び装置を提供することにある。本発明の更なる特定の
目的は、容器の応力変化と不透明変化（応力又は非応
力）の両方を検出するのに特によく適した上述した特徴
の方法及び装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、容器の応力変化及び不透明な非応力変化を単一の
光源と単一の光センサーとを有する単一の検査ステーシ
ョンで検出するための上述した特徴の方法及び装置を提
供することにある。本発明の更なる目的は、実行するの
に経済的であり、しかも長い操作寿命に亘って信頼でき
る上述した特徴の方法及び装置を提供することにある。
は、透明ガラス製品、特にガラス容器を容器の光学特性
に影響を及ぼす商業的変化について検査するための方法
及び装置を提供することにある。本発明の更なる特定の
目的は、容器の応力変化と不透明変化（応力又は非応
力）の両方を検出するのに特によく適した上述した特徴
の方法及び装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、容器の応力変化及び不透明な非応力変化を単一の
光源と単一の光センサーとを有する単一の検査ステーシ
ョンで検出するための上述した特徴の方法及び装置を提
供することにある。本発明の更なる目的は、実行するの
に経済的であり、しかも長い操作寿命に亘って信頼でき
る上述した特徴の方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、赤外及び可視
の両方の光エネルギーを容器から可視及び赤外の光エネ
ルギーの両方に応答するカメラに差し向けることを提案
する。直交偏光子が容器の両側に位置決めされ、容器の
中を進む可視光エネルギーの偏光を変える容器の応力変
化がない場合には、偏光子はカメラへの可視光の透過を
阻止するように可視光エネルギーに作用する。他方、背
景光の基準灰色光の強さをカメラに形成する赤外光エネ
ルギーには、偏光子はほとんど又は全く影響を及ぼさな
い。このように、容器の応力変化によるカメラへの可視
光の入射は基準灰色背景に対する明るい信号として現
れ、容器の不透明変化による赤外光の遮断は基準灰色背
景に対する暗い信号として現れる。
の両方の光エネルギーを容器から可視及び赤外の光エネ
ルギーの両方に応答するカメラに差し向けることを提案
する。直交偏光子が容器の両側に位置決めされ、容器の
中を進む可視光エネルギーの偏光を変える容器の応力変
化がない場合には、偏光子はカメラへの可視光の透過を
阻止するように可視光エネルギーに作用する。他方、背
景光の基準灰色光の強さをカメラに形成する赤外光エネ
ルギーには、偏光子はほとんど又は全く影響を及ぼさな
い。このように、容器の応力変化によるカメラへの可視
光の入射は基準灰色背景に対する明るい信号として現
れ、容器の不透明変化による赤外光の遮断は基準灰色背
景に対する暗い信号として現れる。
【０００６】従って、本発明の１つの側面によれば、第
１波長の光エネルギー（例えば偏光可視光エネルギー）
が容器の第１のタイプの商業的変化（例えば応力変化）
に応答し、第１波長と異なる第２波長の光エネルギー
（例えば赤外光エネルギー）が第１のタイプと異なる商
業的変化の第２のタイプ（例えば不透明変化）に応答す
る仕方で光エネルギーが容器に差し向けられる、容器を
その光学特性に影響を及ぼす商業的変化について検査す
る方法を提供する。容器からの光エネルギーは光検知手
段に差し向けられ、商業的変化は光検知手段に入射する
第１波長の光エネルギーと第２波長の光エネルギーの関
数として検出される。光検知手段は、好ましくは、第１
波長と第２波長の両方の光エネルギーに応答する単一の
光センサーの形態をなし、第１波長と第２波長の光エネ
ルギーは、好ましくは、容器からセンサーに同時に差し
向けられる。好ましくはセンサーでの第２波長のエネル
ギーの背景に対するセンサーでの第１波長の光エネルギ
ーの像を形成することによって、第１波長でセンサーで
受けた光エネルギーは第２波長で受けた光エネルギーと
比較される。第２波長で受けた光エネルギーの背景に対
する第１波長で受けた光エネルギーの容器の検査部分の
２次元画像を得るために、本発明の好ましい実施形態の
光センサーは容器回転の増分で走査されるＣＣＤアレイ
センサーからなる。
１波長の光エネルギー（例えば偏光可視光エネルギー）
が容器の第１のタイプの商業的変化（例えば応力変化）
に応答し、第１波長と異なる第２波長の光エネルギー
（例えば赤外光エネルギー）が第１のタイプと異なる商
業的変化の第２のタイプ（例えば不透明変化）に応答す
る仕方で光エネルギーが容器に差し向けられる、容器を
その光学特性に影響を及ぼす商業的変化について検査す
る方法を提供する。容器からの光エネルギーは光検知手
段に差し向けられ、商業的変化は光検知手段に入射する
第１波長の光エネルギーと第２波長の光エネルギーの関
数として検出される。光検知手段は、好ましくは、第１
波長と第２波長の両方の光エネルギーに応答する単一の
光センサーの形態をなし、第１波長と第２波長の光エネ
ルギーは、好ましくは、容器からセンサーに同時に差し
向けられる。好ましくはセンサーでの第２波長のエネル
ギーの背景に対するセンサーでの第１波長の光エネルギ
ーの像を形成することによって、第１波長でセンサーで
受けた光エネルギーは第２波長で受けた光エネルギーと
比較される。第２波長で受けた光エネルギーの背景に対
する第１波長で受けた光エネルギーの容器の検査部分の
２次元画像を得るために、本発明の好ましい実施形態の
光センサーは容器回転の増分で走査されるＣＣＤアレイ
センサーからなる。
【０００７】本発明の好ましい実施形態では、第１波長
のエネルギーは容器の応力変化に応答する偏光可視光エ
ネルギーからなり、第２波長の光エネルギーは容器の不
透明変化に応答する赤外光エネルギーからなる。用語
「可視」及び「赤外」光エネルギーを在来の意味で使用
する。可視光エネルギーは波長範囲約０．４乃至０．７
又は０．８マイクロメーターの光エネルギーである。本
発明によれば、近赤外光エネルギーを含む赤外光エネル
ギーは波長範囲約０．７乃至３００マイクロメーターで
ある。しかしながら、ガラスは約５マイクロメーターで
不透明になり、そのような適用例では、約５マイクロメ
ーターは事実上の上限を設置する。現在の好ましいシリ
コンカメラは約１．１マイクロメーターまでの感度であ
る。両方の波長範囲の光エネルギーは、本発明の好まし
い実施形態では、広域拡散光源によって発生し、可視及
び赤外光エネルギーの両方に応答するＣＣＤ領域アレイ
センサーに入射する。
のエネルギーは容器の応力変化に応答する偏光可視光エ
ネルギーからなり、第２波長の光エネルギーは容器の不
透明変化に応答する赤外光エネルギーからなる。用語
「可視」及び「赤外」光エネルギーを在来の意味で使用
する。可視光エネルギーは波長範囲約０．４乃至０．７
又は０．８マイクロメーターの光エネルギーである。本
発明によれば、近赤外光エネルギーを含む赤外光エネル
ギーは波長範囲約０．７乃至３００マイクロメーターで
ある。しかしながら、ガラスは約５マイクロメーターで
不透明になり、そのような適用例では、約５マイクロメ
ーターは事実上の上限を設置する。現在の好ましいシリ
コンカメラは約１．１マイクロメーターまでの感度であ
る。両方の波長範囲の光エネルギーは、本発明の好まし
い実施形態では、広域拡散光源によって発生し、可視及
び赤外光エネルギーの両方に応答するＣＣＤ領域アレイ
センサーに入射する。
【０００８】本発明の他の側面による、容器のようなガ
ラス製品の応力変化及び不透明変化を検出するための装
置が、可視及び赤外の両方の範囲で入射する光エネルギ
ーに応答する電気信号を生じさせるための光センサーを
有する。赤外光エネルギーは、基準灰色背景を光センサ
ーに形成するように容器からセンサーに差し向けられ、
その結果、容器の不透明変化は灰色背景に対する暗い信
号として現れる。可視光エネルギーは、容器の応力変化
が灰色背景に対する明るい信号としてセンサーに現れる
ように容器の両側に配置された直交偏光子を通して光セ
ンサーに差し向けられる。かくして、応力及び不透明変
化は、センサーで灰色背景に対する明るい又は暗い信号
の関数として検出される。本発明は、その追加の目的、
特徴及び利点と共に、以下の説明、特許請求の範囲及び
添付図面から最も良く理解されるであろう。
ラス製品の応力変化及び不透明変化を検出するための装
置が、可視及び赤外の両方の範囲で入射する光エネルギ
ーに応答する電気信号を生じさせるための光センサーを
有する。赤外光エネルギーは、基準灰色背景を光センサ
ーに形成するように容器からセンサーに差し向けられ、
その結果、容器の不透明変化は灰色背景に対する暗い信
号として現れる。可視光エネルギーは、容器の応力変化
が灰色背景に対する明るい信号としてセンサーに現れる
ように容器の両側に配置された直交偏光子を通して光セ
ンサーに差し向けられる。かくして、応力及び不透明変
化は、センサーで灰色背景に対する明るい又は暗い信号
の関数として検出される。本発明は、その追加の目的、
特徴及び利点と共に、以下の説明、特許請求の範囲及び
添付図面から最も良く理解されるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、容器１４の側壁を本発明
の現在の好ましい実施形態によって検査するための装置
１０を示す。１又は２以上のランプ１８からなる光源１
６が広域拡散光源を形成するようにディフューザー２０
と協働する。光エネルギーがディフューザー２０から第
１偏光子レンズ２２、容器１４の側壁を通り、それから
第２偏光子レンズ２４を通ってカメラ２８のセンサー２
６に差し向けられる。センサー２６は、好ましくは、電
気信号を、アレイ２６に焦点合せされた容器１４の１次
元画像の関数として情報処理装置３０に供給するための
直線アレイＣＣＤセンサーからなる。遮断フィルター３
２が、センサー２８に差し向けられた光エネルギーを部
分的に減衰させるように配置される。
の現在の好ましい実施形態によって検査するための装置
１０を示す。１又は２以上のランプ１８からなる光源１
６が広域拡散光源を形成するようにディフューザー２０
と協働する。光エネルギーがディフューザー２０から第
１偏光子レンズ２２、容器１４の側壁を通り、それから
第２偏光子レンズ２４を通ってカメラ２８のセンサー２
６に差し向けられる。センサー２６は、好ましくは、電
気信号を、アレイ２６に焦点合せされた容器１４の１次
元画像の関数として情報処理装置３０に供給するための
直線アレイＣＣＤセンサーからなる。遮断フィルター３
２が、センサー２８に差し向けられた光エネルギーを部
分的に減衰させるように配置される。
【００１０】典型的にはスターホイール（図示せず）及
び摺動板３６を含むコンベヤ３４が、連続容器１４を装
置１０の適所にもってくるように配置され、且つ成形容
器の供給源に連結される。コンベヤ３４は、米国特許第
４，２３０，２１９号及び同第４，３７８，４９３号に
示されているコンベヤのような任意種類のもので良い。
連続容器は一定位置に保持され、駆動ローラーのような
装置３８によって容器の中心軸線を中心に回転させられ
る。エンコーダー４０が、容器の回転の増分を示す信号
を供給するために容器の回転機械構造に連結される。そ
のような増分は、一定の回転角度の増分又は一定速度で
の一定の回転時間の増分のいずれかで良い。情報処理装
置３０がエンコーダー４０に接続され、且つ容器の回転
の増分でセンサーを走査し、容器の軸線に関する異なる
角度位置から容器の側壁の２次元電気画像を展開するた
めのカメラ２８のセンサー２６に接続される。エンコー
ダー４０の使用の代替例として、容器１４を実質的に一
定の角速度で回転させながら、センサー２６を実質的に
等しい時間増分で走査するように情報処理装置３０を制
御しても良い。センサー２６は、容器の側壁の複合的な
２次元画像を展開するために容器の回転の増分で走査さ
れる領域アレイセンサーからなるのが良い。各々のその
ような画像は、灰色背景に対する明るい且つ／又は暗い
画像信号からなるであろう。
び摺動板３６を含むコンベヤ３４が、連続容器１４を装
置１０の適所にもってくるように配置され、且つ成形容
器の供給源に連結される。コンベヤ３４は、米国特許第
４，２３０，２１９号及び同第４，３７８，４９３号に
示されているコンベヤのような任意種類のもので良い。
連続容器は一定位置に保持され、駆動ローラーのような
装置３８によって容器の中心軸線を中心に回転させられ
る。エンコーダー４０が、容器の回転の増分を示す信号
を供給するために容器の回転機械構造に連結される。そ
のような増分は、一定の回転角度の増分又は一定速度で
の一定の回転時間の増分のいずれかで良い。情報処理装
置３０がエンコーダー４０に接続され、且つ容器の回転
の増分でセンサーを走査し、容器の軸線に関する異なる
角度位置から容器の側壁の２次元電気画像を展開するた
めのカメラ２８のセンサー２６に接続される。エンコー
ダー４０の使用の代替例として、容器１４を実質的に一
定の角速度で回転させながら、センサー２６を実質的に
等しい時間増分で走査するように情報処理装置３０を制
御しても良い。センサー２６は、容器の側壁の複合的な
２次元画像を展開するために容器の回転の増分で走査さ
れる領域アレイセンサーからなるのが良い。各々のその
ような画像は、灰色背景に対する明るい且つ／又は暗い
画像信号からなるであろう。
【００１１】本発明によれば、ランプ１８によってディ
フューザー２０から放出される光エネルギーは可視と赤
外の両方の光エネルギーからなる。（可視及び赤外の光
エネルギーは上で注目した全波長範囲を必ずしも含む必
要はない。）偏光子２２、２４が互いに関して９０°の
向きであり、即ち直交偏光子であり、可視波長範囲の光
エネルギーに応答するように構成され、赤外光エネルギ
ーに対して実質的に透明である。かくして、センサー２
６への可視範囲の光エネルギーの入射は、通常、偏光子
２２、２４の直交配向によって妨げられる。しかしなが
ら、応力の加わった石又は節のような応力変化によって
生じた容器１４の側壁内の複屈折は、応力領域を通過す
る光の偏光角度を変え、それにより、可視光エネルギー
の基準の暗い背景である信号に対する明るい信号をセン
サー２６に生じさせる。一方、赤外光エネルギーは、応
力石又は非応力石のような不透明変化によって影響され
なければ、容器１４の側壁を直接通過する。赤外範囲の
光エネルギーに応答するようなフィルター２８が、その
ような光エネルギーを部分的に減衰させ、それにより、
センサー２６に基準灰色背景を形成し、容器の側壁の応
力変化によって生じた可視光は基準灰色背景に対する明
るい信号として現われ、容器の側壁の不透明変化によっ
て遮断された赤外光は基準灰色背景に対する暗い信号と
して現れる。
フューザー２０から放出される光エネルギーは可視と赤
外の両方の光エネルギーからなる。（可視及び赤外の光
エネルギーは上で注目した全波長範囲を必ずしも含む必
要はない。）偏光子２２、２４が互いに関して９０°の
向きであり、即ち直交偏光子であり、可視波長範囲の光
エネルギーに応答するように構成され、赤外光エネルギ
ーに対して実質的に透明である。かくして、センサー２
６への可視範囲の光エネルギーの入射は、通常、偏光子
２２、２４の直交配向によって妨げられる。しかしなが
ら、応力の加わった石又は節のような応力変化によって
生じた容器１４の側壁内の複屈折は、応力領域を通過す
る光の偏光角度を変え、それにより、可視光エネルギー
の基準の暗い背景である信号に対する明るい信号をセン
サー２６に生じさせる。一方、赤外光エネルギーは、応
力石又は非応力石のような不透明変化によって影響され
なければ、容器１４の側壁を直接通過する。赤外範囲の
光エネルギーに応答するようなフィルター２８が、その
ような光エネルギーを部分的に減衰させ、それにより、
センサー２６に基準灰色背景を形成し、容器の側壁の応
力変化によって生じた可視光は基準灰色背景に対する明
るい信号として現われ、容器の側壁の不透明変化によっ
て遮断された赤外光は基準灰色背景に対する暗い信号と
して現れる。
【００１２】かくして、可視及び赤外の両方のエネルギ
ーに応答するセンサー２６は、供給源１６からの光エネ
ルギーを効果的に組合せて基準灰色背景を形成し、不透
明変化は基準灰色背景に対して暗く現れ、応力変化は基
準灰色背景に対して明るく現れる。さもなければ、在来
の画像分析技術を情報処理装置３０に採用して、これら
の変化を大きさ及び種類について容易に分析することが
できる。米国特許第４，６０１，３９５号を参照すべき
である。そのような情報を、不満足な容器をラインから
排除するための不合格信号を送り且つ／又は画像データ
を操作者に表示するのに使用することができる。領域ア
レイセンサーを操作し且つ容器の２次元電気画像を展開
するための例示の技術が米国特許第４，９５８，２２３
号に開示されている。かくして、本発明の技術は、より
大きく現れてより容易に検出される小さくて不透明な応
力石の改良検出法を提供する、というのは、石自体だけ
でなく石の周りの応力パターンがカメラで見えるからで
ある。本当に、応力を受けた不透明な石は、基準灰色背
景に対するガラスの応力領域の明るい像によって囲まれ
た石の暗い像として現れる。
ーに応答するセンサー２６は、供給源１６からの光エネ
ルギーを効果的に組合せて基準灰色背景を形成し、不透
明変化は基準灰色背景に対して暗く現れ、応力変化は基
準灰色背景に対して明るく現れる。さもなければ、在来
の画像分析技術を情報処理装置３０に採用して、これら
の変化を大きさ及び種類について容易に分析することが
できる。米国特許第４，６０１，３９５号を参照すべき
である。そのような情報を、不満足な容器をラインから
排除するための不合格信号を送り且つ／又は画像データ
を操作者に表示するのに使用することができる。領域ア
レイセンサーを操作し且つ容器の２次元電気画像を展開
するための例示の技術が米国特許第４，９５８，２２３
号に開示されている。かくして、本発明の技術は、より
大きく現れてより容易に検出される小さくて不透明な応
力石の改良検出法を提供する、というのは、石自体だけ
でなく石の周りの応力パターンがカメラで見えるからで
ある。本当に、応力を受けた不透明な石は、基準灰色背
景に対するガラスの応力領域の明るい像によって囲まれ
た石の暗い像として現れる。
【００１３】図２及び図３は、容器１４の底及びヒール
部分を検査するための特定の有用性をもった本発明の第
２の実施形態を示す。図１に示した要素と等しい又は同
様の要素が対応する等しい参照番号によって特定され
る。可視及び赤外の光エネルギーがディフューザー２０
及び偏光子２２を通って、摺動板３６の孔４６を通り、
次いで、容器の底及びヒールからほぼ軸線方向に差し向
けられる。領域アレイセンサー２４を含むカメラ２８
が、部分赤外フィルター３２及び偏光子レンズ２４と協
働して、容器１４の口から発散する光エネルギーを受け
るように差し向けられる。かくして、センサー２６は情
報処理装置３０（図１）と協働して、各々が基準灰色背
景からなる容器の底の多像を展開し、応力変化は基準灰
色背景に対する明るい信号として現われ、不透明変化は
基準灰色背景に対する暗い信号として現れる。ディフュ
ーザー２０及び偏光子レンズ２２を含む光源を、本譲受
人に譲渡された米国特許第５，４６６，９２７号に開示
されているように形成するのが良く、それにより、容器
の底及びヒールの屈折変化を検出するためにカメラ２８
を容器の回転の増分で使用することができる。その上、
図２及び図３は像を容器の底及びヒールの全直径に沿っ
て受けるカメラを示しているけれども、カメラを、容器
の底の半径だけをながめるように配向し且つ焦点合せす
ることができる。ビンを１回転回転させるとき、全体の
容器の底が検査される。
部分を検査するための特定の有用性をもった本発明の第
２の実施形態を示す。図１に示した要素と等しい又は同
様の要素が対応する等しい参照番号によって特定され
る。可視及び赤外の光エネルギーがディフューザー２０
及び偏光子２２を通って、摺動板３６の孔４６を通り、
次いで、容器の底及びヒールからほぼ軸線方向に差し向
けられる。領域アレイセンサー２４を含むカメラ２８
が、部分赤外フィルター３２及び偏光子レンズ２４と協
働して、容器１４の口から発散する光エネルギーを受け
るように差し向けられる。かくして、センサー２６は情
報処理装置３０（図１）と協働して、各々が基準灰色背
景からなる容器の底の多像を展開し、応力変化は基準灰
色背景に対する明るい信号として現われ、不透明変化は
基準灰色背景に対する暗い信号として現れる。ディフュ
ーザー２０及び偏光子レンズ２２を含む光源を、本譲受
人に譲渡された米国特許第５，４６６，９２７号に開示
されているように形成するのが良く、それにより、容器
の底及びヒールの屈折変化を検出するためにカメラ２８
を容器の回転の増分で使用することができる。その上、
図２及び図３は像を容器の底及びヒールの全直径に沿っ
て受けるカメラを示しているけれども、カメラを、容器
の底の半径だけをながめるように配向し且つ焦点合せす
ることができる。ビンを１回転回転させるとき、全体の
容器の底が検査される。
【００１４】不透明及び応力変化を検出するための本発
明の技術を、容器の底及びヒールの屈折特性を検出する
ための上記の米国特許第５，４６６，９２７号に開示さ
れているような、及び容器の側壁の屈折変化の検出のた
めの米国特許第４，６０１，３９５号に開示されている
ような、屈折変化を検出するための他の技術と組合せて
採用することができることを認識すべきである。かくし
て、本発明により、容器のようなガラス製品を、容器の
光学特性に影響を及ぼす商業的変化、詳細には容器の応
力変化及び不透明変化について検査するための方法及び
装置を提供した。本発明の方法及び装置を、赤外領域の
光エネルギーに応答する高価な偏光子材料と区別される
ような可視領域の光エネルギーに応答する相対的に安価
な偏光子材料を採用して実施することができる。本発明
の技術を、透き通った（無色）ガラス及び有色（例えば
琥珀色）ガラスの両方に関して容易に採用することがで
きる。述べたように、本発明の方法及び装置を単一の容
器検査ステーションで実施することができ、本発明の方
法及び装置は単一光源及び単一光センサーを採用するこ
とができる。
明の技術を、容器の底及びヒールの屈折特性を検出する
ための上記の米国特許第５，４６６，９２７号に開示さ
れているような、及び容器の側壁の屈折変化の検出のた
めの米国特許第４，６０１，３９５号に開示されている
ような、屈折変化を検出するための他の技術と組合せて
採用することができることを認識すべきである。かくし
て、本発明により、容器のようなガラス製品を、容器の
光学特性に影響を及ぼす商業的変化、詳細には容器の応
力変化及び不透明変化について検査するための方法及び
装置を提供した。本発明の方法及び装置を、赤外領域の
光エネルギーに応答する高価な偏光子材料と区別される
ような可視領域の光エネルギーに応答する相対的に安価
な偏光子材料を採用して実施することができる。本発明
の技術を、透き通った（無色）ガラス及び有色（例えば
琥珀色）ガラスの両方に関して容易に採用することがで
きる。述べたように、本発明の方法及び装置を単一の容
器検査ステーションで実施することができ、本発明の方
法及び装置は単一光源及び単一光センサーを採用するこ
とができる。
【図１】 本発明の１つの現在の好ましい実施形態に
よる容器の側壁の応力及び不透明変化を検出するための
装置を示す、電気光学的な図式的なダイヤグラムであ
る。
よる容器の側壁の応力及び不透明変化を検出するための
装置を示す、電気光学的な図式的なダイヤグラムであ
る。
【図２】 本発明の他の実施形態による容器の底の不
透明及び応力変化を検出するための装置を示す、電気光
学的な図式的なダイヤグラムである。
透明及び応力変化を検出するための装置を示す、電気光
学的な図式的なダイヤグラムである。
【図３】 図２の検査装置の断片的な側面図である。
１４ 容器 １６ 光源 ２２ 第１偏光子 ２４ 第２偏光子 ２６ センサー ３２ フィルター
Claims (25)
- 【請求項１】 容器を、その光学的特徴に影響を及ぼ
す商業的変化について検査する方法であって、 （ａ）光エネルギーを、その第１波長が容器の第１タイ
プの商業的変化に応答し、前記第１波長と異なる前記光
エネルギーの第２波長が前記第１タイプと異なる第２タ
イプの商業的変化に応答するように容器に差し向け、 （ｂ）前記光エネルギーを容器から光検知手段に差し向
け、 （ｃ）前記容器での前記第１及び第２タイプの商業的変
化を、前記光検知手段に入射した前記第１及び第２波長
の光エネルギーの関数として検出する、段階からなる、 前記方法。 - 【請求項２】 （ｄ）前記第１及び第２の両方の波長
の光エネルギーに応答する単一センサーの形態の前記光
検知手段を準備する追加の段階を有する、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 前記第１及び第２波長の光エネルギー
は前記単一のセンサーに同時に入射する、請求項２に記
載の方法。 - 【請求項４】 前記段階（ｃ）は、前記第１波長で前
記センサーで受けた光エネルギーと、前記第２波長で前
記センサーで受けた光エネルギーとを比較することから
なる、請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 前記段階（ｃ）は、前記第２波長のエ
ネルギーの背景に対する前記第１波長の光エネルギーの
像を前記センサーに形成する段階からなる、請求項４に
記載の方法。 - 【請求項６】 前記検知手段は、前記第２波長で受け
た光エネルギーの背景に対する前記第１波長で受けた光
エネルギーの２次元画像を得るための領域アレイセンサ
ーからなる、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 前記第１波長の光エネルギーは可視光
エネルギーからなり、前記第２波長の光エネルギーは赤
外光エネルギーからなる、請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記可視光エネルギーは偏光光エネル
ギーからなる、請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記可視光エネルギーは波長範囲約
０．４乃至約０．７マイクロメーターであり、前記赤外
光エネルギーは波長範囲約０．７乃至約３００マイクロ
メーターである、請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記容器はガラス容器であり、前記赤
外エネルギーは約０．７乃至約５マイクロメーターの範
囲内にある、請求項７に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記赤外エネルギーは約０．７乃至約
１．１マイクロメーターの範囲内にある、請求項１０に
記載の方法。 - 【請求項１２】 （ｄ）前記第１及び第２波長のエネル
ギーの一方を、前記容器の応力変化部を通過する前記一
方の波長の光エネルギーだけが前記検知手段に入射する
ような仕方で偏光させ、、 （ｅ）前記第１及び第２波長の光エネルギーの他方を部
分的に減衰させる、追加の段階を有する、 請求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 （ｄ）前記容器をその中心軸線を中心
に回転させ、 （ｅ）前記段階（ｃ）を容器の回転の増分で行う、追加
の段階を有する、 請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記段階（ａ）及び（ｂ）は前記光エ
ネルギーを前記容器の側壁に同時に差し向けることから
なる、容器の側壁を検査するための請求項１に記載の方
法。 - 【請求項１５】 前記段階（ａ）及び（ｂ）は前記光エ
ネルギーを前記容器の底に同時に差し向けることからな
る、容器の底を検査するための請求項１に記載の方法。 - 【請求項１６】 （ｄ）前記第１及び第２タイプと異な
る第３のタイプの商業的変化を、少なくとも１つの前記
光エネルギーの関数として前記検知手段で検出する、追
加の段階を有する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１７】 可視又は赤外範囲で入射した光エネル
ギーに応答する電気信号を生じさせるための光検知手段
と、 赤外光エネルギーを、前記光検知手段に基準灰色背景を
形成するような仕方で、且つ前記容器の不透明変化が前
記灰色背景に対する暗い信号として現れるように、容器
を通して前記光検知手段に差し向けるための第１手段
と、 前記容器の両側に配置された直交偏光子を含み、可視光
エネルギーを、前記容器の応力変化が前記灰色背景に対
する明るい信号として前記光検知手段に現れるように前
記容器から前記光検知手段へ差し向けるための第２手段
と、 そのような応力変化及び不透明変化を前記灰色背景に対
する前記明るい又は暗い信号の関数として検出するため
の、前記光検知手段に結合された手段と、を有する、 容器の応力変化及び不透明変化を検出するための装置。 - 【請求項１８】 前記第１及び第２手段は、前記可視及
び赤外光エネルギーを前記容器から前記光検知手段に同
時に差し向けるための単一光源からなる、請求項１７に
記載の装置。 - 【請求項１９】 前記光検知手段は単一の光センサーか
らなる、請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記単一の光センサーは、前記灰色背
景に対する前記明るい又は暗い信号を含む前記容器の像
を受けるためのアレイセンサーからなる、請求項１９に
記載の装置。 - 【請求項２１】 前記容器をその軸線を中心に回転させ
るための手段と、前記光センサーを容器の回転の増分で
走査させるための手段と、を更に有する、請求項２０に
記載の装置。 - 【請求項２２】 透明ガラス製品を応力変化及び不透明
変化について検査する方法であって、 （ａ）第１及び第２波長範囲の光エネルギーを前記製品
から単一の光センサーに同時に差し向け、 （ｂ）灰色背景を前記センサーに形成し、製品の不透明
変化が前記灰色背景に対する暗い像として前記センサー
に現われるように前記光エネルギー波長範囲の一方を部
分的に減衰させ、 （ｃ）前記波長範囲の他方を、前記製品の応力変化が前
記灰色背景に対する明るい像として現れるように偏光さ
せ、 （ｄ）前記製品の応力変化、不透明変化を前記明るい又
は暗い像の関数として検出する、段階からなる、 前記方法。 - 【請求項２３】 前記センサーは、前記灰色背景に対す
る前記明るい又は暗い像からなる像を受けるＣＣＤセン
サーからなる、請求項２０に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記段階（ａ）は、前記波長範囲の両
方の光エネルギーを単一光源から発生させる段階からな
る、請求項２３に記載の方法。 - 【請求項２５】 前記単一光源は広域拡散光源からな
る、請求項２４に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/997,987 US6067155A (en) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | Optical inspection of transparent containers using infrared and polarized visible light |
| US08/997987 | 1997-12-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248645A true JPH11248645A (ja) | 1999-09-17 |
| JP4302804B2 JP4302804B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=25544635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36792298A Expired - Fee Related JP4302804B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-12-24 | 赤外光及び偏光可視光を使用する透明容器の光学検査 |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6067155A (ja) |
| EP (1) | EP0926486B1 (ja) |
| JP (1) | JP4302804B2 (ja) |
| CN (1) | CN1114100C (ja) |
| AR (1) | AR014180A1 (ja) |
| AT (1) | ATE222652T1 (ja) |
| AU (1) | AU746288B2 (ja) |
| BR (1) | BR9805532B1 (ja) |
| CA (1) | CA2256192C (ja) |
| CO (1) | CO4810350A1 (ja) |
| CZ (1) | CZ298062B6 (ja) |
| DE (1) | DE69807311T2 (ja) |
| DK (1) | DK0926486T3 (ja) |
| EE (1) | EE03627B1 (ja) |
| ES (1) | ES2182213T3 (ja) |
| HU (1) | HU226346B1 (ja) |
| PE (1) | PE20000195A1 (ja) |
| PL (1) | PL189617B1 (ja) |
| PT (1) | PT926486E (ja) |
| RU (1) | RU2224241C2 (ja) |
| ZA (1) | ZA9811514B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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