JPS6349681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の属する技術分野 本考案は、物体の光学的検出装置に関する。こ
の装置では、１つまたは複数の光源の光が１つま
たは複数の光感知センサに入射し、また光源とセ
ンサとの間に被検物体が配置される。

従来技術 いろいろな製品の製造工程および包装工程中
に、所望の構造形態からの偏差を光学的に検出す
ることは周知である。この場合光源から発生され
る光ビームは例えば被走査物体によつて反射され
て光電池、２次電子増倍管または他の検出装置に
入射する。後流側に接続されている装置で、検出
された偏差もしくは欠陥が表示され、かつ必要に
応じ、欠陥ありと識別された物体を生産路もしく
は包装路から選別分離するための装置が制御され
ている。

考案が解決しようとする問題点 この種の従来より知られている装置には、構造
が比較的複雑で高価であり、センサとして非常に
多数の個々の素子が用いられ、したがつて被走査
物体が小さい場合、例えば錠剤の検査もしくは監
視においては、個々のセンサ素子の故障に際し複
雑で時間のかかる修理が必要であると言う欠点が
あつた。

本考案の課題は、小さい構造高さを可能にし、
複雑な電子系および／または光学系を必要とせ
ず、かつ物体の欠陥を正確にかつ高い信頼性でも
つて表示する、構造が簡単で同時にかつ高い信頼
性でもつて動作する光学的検出（走査）装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 本考案によれば、この課題は次のようにして解
決される。すなわち、１つまたは複数の大表面積
の太陽電池が光感知センサとして用い、太陽電池
の上部表面と被検物体との間に、該被検物体の輪
郭に整合した形状の孔を有するマスクを配置す
る。そして、太陽電池を支持板上に配置し、該支
持板は、装置基部に端突合せ支持されたばねによ
つて、案内部に当接支持されたガラス板に対し
て、固定の位置で押圧されるようにする。さらに
太陽電池を、前記の孔を有するマスク、該マスク
の支持要素および固定要素と共に１つのブロツク
に集成する、のである。

作 用 光源としては拡散性の投光体を用い、被走査物
体と光源との間に、該物体に整合された照射絞り
を配設するのが有利である。

別の好ましい実施形態においては、光源もしく
は照射源として発光ダイオード（LED）およ
び／または赤外線光源が用いられる。

別の好ましい実施形態としては、光源として物
体の数および物体の輪郭に整合することができる
１つまたは複数の指向性のあるビーム束を発生す
る装置が用いられる。この実施形態においては、
光源として１つまたは複数のオプチカル・フアイ
バ束を使用することができる。高いセクタ分解能
を達成するためには、高い分解能を得たい領域に
おいて太陽電池の数を増大し、各太陽電池に別々
の増幅器を接続するのが有利である。

太陽電池は１つの支持板上に配設し、該支持板
は、装置基部に当接するばねによつて、案内部に
当接するガラス板に対し固定の位置で押圧するよ
うにするのが好ましい。

１つまたは複数の太陽電池は、被走査物体に整
合された鑽孔マスクならびにそれに関連の支持要
素および取付要素と共に１つのブロツクに集成す
ることが有利である。

太陽電池は、増幅器に対し電圧信号を発生し、
該増幅器は欠陥表示装置を制御すると共に機械制
御系を制御する。

本考案による装置は、一般に絞り加工をされた
箔に容れられている錠剤、カプセルおよび糖衣錠
のスキヤンニング検査に適している。またこの装
置は形態学的性状における欠陥を、太陽電池が応
答する放射を用いて検出することができる多数の
他の物体、例えば菓子類、金属製品、繊維製品そ
の他の製品のスキヤンニング検査にもよく適して
いる。

上に述べた「大表面積の太陽電池」とは、従来
スキヤンニングないし走査用途に用いられている
点形状ビームセンサとは異なり、少なくとも孔付
マスクに形成されている開口もしくは孔により規
定される面積を包摂する太陽電池であると理解さ
れたい。本考案のこの構成によれば、比較的大き
な面積の物体内の欠陥または表面欠陥を、唯１つ
の測定値即ち１つの電圧変化で検出することがで
きると言う利点が得られる。これに対して従来の
走査（検出）装置においては、大きな表面は複数
の走査点に分解されて電子的に処理しなければな
らなかつた。

本考案による走査装置はさらに従来知られてい
る装置と比較して次のような大きな利点をもたら
す。即ち、対応の鑽孔ないし孔付マスクを交換し
かつ必要に応じ照射絞りを交換することによつて
異なつた輪郭の物体を同じ装置で欠陥の存否に関
して検査できると言う利点である。

このような仕方で物体の形態学的性状に関して
検出される欠陥としては、例えば輪郭欠陥、層厚
の欠陥（この場合には残りの層部分も放射透過性
である）および透過率を減少する異物の影響によ
つて惹起される欠陥がある。

本考案による装置の作用は、被検錠剤、カプセ
ル、糖衣錠等々が不透明な箔内に容れられている
ような場合でもその作用に関して不利な影響を受
けることはない。

一般に錠剤、カプセル、糖衣錠等々の製品検査
においてそうであるように、被検物体が１つの平
面内に配列されている場合には、本発明による検
査装置の大表面太陽電池も１つの平面内に配列す
るのが好ましい。

本考案によつて提案される太陽電池ブロツクま
たは、被検物体の輪郭を空間的もしくは三次元的
に検出するように互に組合せることができる。即
ち太陽電池ブロツクを例えば物体の下方、物体の
側方および物体の背側に配設し、その場合物体の
側方に配設された太陽電池ブロツクの平面および
物体の背側に配置された太陽電池ブロツクの平面
が、互に約90゜の角度を形成すると共に物体の下
方に配設された太陽電池ブロツクの平面に対し約
90゜の角度を形成するようにする。

実施例 次に、添付図面を参照し実施例について詳細に
説明する。

第１図を参照するに、支持板３の平面には複数
の太陽電池が配列されている。個々の太陽電池は
少なくとも、鑽孔マスク５に形成されている開口
が占める面積と等しい表面積を有する。鑽孔マス
ク５に形成されている開口は、一般には管理もし
くは検査される物体即ち被検物体１２の直径より
も若干小さい。本実施例の場合、この物体１２は
深絞り加工された箔１３内に存在する通常の錠剤
である。太陽電池４は通例のように薄いガラス板
によつて保護されている。このガラス板上に鑽孔
マスク５が配置されておつて、この鑽孔マスク５
は交換可能にするのが有利である。さらに、その
上にガラス板６を配置するのが好ましい。装置の
基部１に端突合せ支持されているばね２によつ
て、この組立体全体は案内部もしくは保持部７に
対して固定の位置で押圧されている。ここに図示
した実施例では、各物体の上方に光源１１が設け
られる。光源１１は担体１０によつて保持されて
おり、一方該担体１０は間隔部材９を介して照射
（ビーム）絞り８上に支持されている。照射ない
しビーム絞り８は、光源１１によつて発生された
光を、被検物体１２の領域においてのみ該物体へ
と通過せしめる。照射絞り８はしたがつて被検物
体の側方の散乱光もしくは散乱放射を遮蔽する働
きをなす。

拡散光源の代りに、被検物体１２の数および輪
郭に適合もしくは整合されている指向性の照射ビ
ームを用いる場合には、照射絞り８は必要とされ
ない。この構成は、拡散光源１１の代りに例えば
オプチカル・フアイバ束を、被検物体１２上に設
けることにより簡単に実現することができる。

光源もしくは冷光源を使用する代りに赤外線光
源を使用することも可能である。なぜならば太陽
電池はこの放射にも応答するからである。

光源もしくは放射源１１からの光もしくは放射
が、供給装置（図示せず）により検査場所に送給
されている物体１２に投射され、該物体の輪郭お
よび形態が、鑽孔ないし孔付マスク５に形成され
ている関連の開口を完全に覆いしたがつて放射を
透過しないような性状にある場合には、光もしく
は放射は実質的に、鑽孔マスク５の下側に配置さ
れている太陽電池４に達せず、したがつて、第２
図に参照数字１４で示されている増幅器は太陽電
池から電圧信号を受けることはない。このこと
は、被検物体に欠陥がなく選別する必要がないこ
とを意味する。

物体が輪郭欠陥を有している場合には、光は物
体１２の欠陥個所を通つて大きな表面の太陽電池
４に入射し、したがつてこの場合には、第２図に
示されている増幅器１４は太陽電池から電圧信号
を受ける。太陽電池は、物体の輪郭が損傷されて
おらず物体の形態学的性質が大きく損傷されてお
つて、或る量の入射光もしくは放射が物体を通つ
て太陽電池に達した場合にも応答する。例えば、
鑽孔マスク５上に投射される錠剤が規定の輪郭を
有するが規定の層厚を有しないような場合がこの
例である。

第２図に示されている増幅器１４が太陽電池４
の１つから電圧信号を受けると、該増幅器は欠陥
表示部１５に制御信号を発生し、当該物体が欠陥
を有する旨の表示が与えられる。同時に増幅器１
４は制御回路１６に信号を与え、この信号により
製造および包装機械Ｍは、欠陥のある物体が選別
されるように制御される。増幅器、機械制御装置
１６ならびに光源もしくは放射源１１は安定電源
装置１７を介して電圧を供給される。

太陽電池の出力信号を処理する増幅器１４は、
差動増幅器およびシユミツト・トリガから構成す
ることができる。

光源１１としては白熱ランプまたは赤外線発光
ダイオード（LED）または他の適した光源を選
択的に使用することができる。白熱ランプまたは
発光ダイオードが謂ゆる拡散投光源もしくは放射
源である。このような拡散投光源をビーム光源と
して用いる場合には、被検物体の上方に照射絞り
８を設けるのが好ましい。指向性の光またはオプ
チカル・フアイバを用いる場合には、このような
絞りは省略することができる。光源としてはオプ
チカル・フアイバを用いれば次のような利点が得
られる。即ち、太陽電池ブロツク側に設けられる
被検物体の輪郭および数にオプチカル・フアイバ
を容易に適合することができると言う利点であ
る。

鑽孔マスク５ならびに必要に応じ照射絞り８を
交換することにより、本考案による検査もしくは
管理装置は、非常に簡単な仕方で他の形態もしく
は形状の物体の検査および管理に切換えることが
できる。

本考案による装置を例えば、深絞り加工された
箔（シート）内に配置された錠剤の検査もしくは
監視に用いられる場合には、鑽孔マスク５に形成
される孔には太陽電池を介して正確に被検錠剤の
形態に対応し、そして鑽孔マスクの各孔の下方即
ち各錠剤の下方には孔全体を完全に検知する太陽
電池を配設するのが好ましい。例えば12個の錠剤
の包装、即ち12個の錠剤を有する箔で、それぞれ
直列に配列された４つの錠剤の３つの列を１つの
包装単位に集成する場合には、鑽孔マスク後もこ
の12錠包装々置に対応し、錠剤の大きさのそれぞ
れ４つの孔が直列に３つの列で形成される。この
場合には鑽孔マスクの孔の下方に12個の太陽電池
が配列される。次いでこの装置を用いてカプセル
を検査しようとする場合には、錠剤鑽孔マスクを
カプセル鑽孔マスクと交換するだけで包装機械は
そのまま動作し続けることができる。また、座
薬、糖衣錠等々の検査もしくは管理にも簡単に切
換えることができる。欠陥のある物体だけを検出
しようとする場合には、太陽電池および単純な白
熱ランプでの走査がコスト面で極めて好ましい。
しかしながら高い分解能が要求される場合には、
太陽電池に対する被検物体の数を少なくして各太
陽電池には別々の増幅器を設ける。このようにし
て例えば光透過性が低い錠剤の場合には、水平面
で表面の剥れた錠剤を選別することができる。こ
のようにしてまた限定されてはいるが厚さの測定
も可能である。この場合には、光源として赤外線
放出ダイオードを用いるのが好ましい。

考案の効果 被検物体の下側の領域の全表面が検出される訳
であるから、物体当り唯１つの信号（電圧信号）
だけで、完全な検査もしくは管理が行なえる。こ
れに対して公知の光電検査管理装置の場合には、
物体が点ベースで走査されるので、小さい物体の
場合でも数百ないし数千の信号が処理されること
になり、このためそれに対応して大きくかつ高価
な電子装置が必要とされる。したがつて本考案に
よる装置は公知の検査管理装置と比較して非常に
簡略で廉価でしかも信頼性が高い。さらに光学系
はなんら必要とされず、非常に小さい構造高さで
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、太陽電池ブロツクから構成された本
考案による装置の断面図、第２図は第１図の装置
で得られた信号を処理および表示するための電子
装置のブロツク・ダイヤグラムである。 １……基部、２……ばね、３……支持板、４…
…太陽電池、５……孔付マスク、６……ガラス
板、７……保持部、８……照射絞り、９……間隔
部材、１０……担体、１１……光源、１２……被
検物体、１３……箔、１４……増幅器、１５……
欠陥表示部、１６……機械制御装置、１７……安
定電源装置、Ｍ……製造または包装機械。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ １つまたは複数の光源の光が１つまたは複数
   の光感知センサに入射し、また光源とセンサと
   の間に被検物体が配置される、物体の光学的検
   出装置において、 １つまたは複数の大表面積の太陽電池が光感
   知センサ４として用いられ、太陽電池の上部表
   面と被検物体との間に、該被検物体の輪郭に整
   合した形状の孔を有するマスク５が配置されて
   おり、 太陽電池が支持板３上に配置され、該支持板
   は、装置基部１に端突合せ支持されたばね２に
   よつて、案内部７に当接支持されたガラス板６
   に対して、固定の位置で押圧されており、 太陽電池４が、前記の孔を有するマスク５、
   該マスクの支持要素および固定要素と共に１つ
   のブロツクに集成されてなる、光学検出装置。 ２ 光源１１が拡散性の投光体であり、被走査な
   いし被検物体と該拡散性の発光体との間に該物
   体に整合された照射絞り８を配設した実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の光学的検出装置。 ３ 光源１１が発光ダイオードLEDおよび／ま
   たは赤外線光源である実用新案登録請求の範囲
   第２項記載の光学的検出装置。 ４ 光源１１が１つまたは複数の指向性の光ビー
   ム束を発生し、該光ビーム束の数は物体の数お
   よび物体の輪郭に整合し得ることを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の光学的検
   出装置。 ５ 光源１１が１つまたは複数のオプチカル・フ
   アイバ束からなる実用新案登録請求の範囲第４
   項記載の光学的検出装置。 ６ 高いセクタ分解能を達成するために、高い分
   解能を達成したい領域における太陽電池数を増
   大し、各太陽電池に別々の増幅器を設けた実用
   新案登録請求の範囲第１項ないし第５項のいず
   れかに記載の光学的検出装置。 ７ 太陽電池が電圧信号を増幅器１４に発生し、
   該増幅器１４は欠陥表示装置１５を制御すると
   共に機械制御装置１６を制御する実用新案登録
   請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記
   載の光学的検出装置。