(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填されたガラス壜を搬送系路上を搬送している間に、壜底部を撮像し、得られた画像から壜底部の欠陥を検出するガラス壜の検査装置において、
直立した状態で搬送されるガラス壜の下方に配置され、ガラス壜をガラス壜の底面側から照明する照明と、
ガラス壜の壜底部の側方に配置され、ガラス壜の底面から上方に立ち上がっていく部分である彎曲した曲面の壜底外周縁と該壜底外周縁に連なる壜底部とを撮像するカメラとを備え、
前記照明は、前記カメラに近い側の照明光を前記カメラと反対側に向けて照射してカメラ側の壜底外周縁及び壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とするガラス壜の検査装置。
【請求項２】
前記照明は、前記カメラから離れた側の照明光を前記カメラ側に向けて照射してカメラ側の壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする請求項１記載のガラス壜の検査装置。
【請求項３】
前記照明は、光源と、該光源からの光を集光する集光レンズと、該集光レンズからの光を曲げる角度変更レンズとを備え、
前記カメラに近い側にある前記角度変更レンズは、前記集光レンズからの光をカメラと反対側に曲げてカメラ側の壜底外周縁および壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載のガラス壜の検査装置。
【請求項４】
前記カメラから離れた側にある前記角度変更レンズは、前記集光レンズからの光をカメラ側に曲げてカメラ側の壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする請求項３記載のガラス壜の検査装置。
【請求項５】
前記照明のカメラ側の端部の位置とガラス壜のカメラ側の壜底外周縁の位置とを鉛直方向にみて概略一致させるか、または前記照明のカメラ側の端部の位置を壜底外周縁の位置よりカメラ側に突出させたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項６】
前記カメラにより得られた画像中に検査ゲートを設定し、該検査ゲート内にはガラス壜の成型の際の金型合わせ目の部分から得られる画像部分が含まれることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガラス壜の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス壜の検査装置に係り、特にガラス壜の壜底部等の特定位置にある欠陥を撮像により検出することができるガラス壜の検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビール等の飲料を充填するガラス壜は、使用後の壜を回収して再利用することが行われている。ガラス壜は、回収された壜および成形後の壜に拘らず、輸送中や搬送中において壜同士が接触したり他の物品に接触したりして、壜の肉厚内にビリと称される内部クラックが入ったり、壜の底部や口部に欠けが生じたりすることがある。そのため、ガラス壜は、ビール等の飲料を充填して打栓した後に、壜口部や壜底部等にビリや欠け等の欠陥がないかを検査している。
【０００３】
飲料が充填されたガラス壜の検査装置は、ガラス壜の壜口部や壜底部等の外観検査を行うために複数の検査ステーションを備えており、検査用のメインロータは、ガラス壜を保持して回転し、ガラス壜を円形軌道に沿って配置された複数の検査ステーションに搬送するようになっている。複数の検査ステーションでは、ガラス壜を自転させつつ、それぞれ、壜口部のビリ（口ビリ）、壜底部のビリ（底ビリ）、壜底部の欠け（底欠け）等の欠陥毎に専用に検査するようになっている。
【０００４】
図１０は、従来の壜底部のビリ（底ビリ）の有無を検査する検査ステーションの構成を示す模式的な立面図である。図１０に示すように、ガラス壜１の背面に照明１０１を配置し、照明１０１の前面にＣＣＤカメラ１０２を配置している。ＣＣＤカメラ１０２の光軸１０２ｘは、水平面に対して斜め上方に所定の角度（α）、例えば、２０°傾いて配置されている。ガラス壜１は搬送レール１０４により底部が支持されて搬送され、ガラス壜１は搬送中に走行するベルト（図示せず）に当接して自転するようになっている。照明１０１は、ハロゲン照明からなり、その前面の照明面は壜胴部と平行になっている。照明１０１は、ガラス壜１の壜胴部および壜底部に拡散光を投光するようになっている。
【０００５】
図１０に示すように構成された検査ステーションにおいて、照明１０１からの拡散光はガラス壜１の壜底部１ａの外周面に入射する。ガラス壜１に入射した光はガラス壜１を透過し、透過光はＣＣＤカメラ１０２により撮像される。壜底部にビリがある場合には、壜の肉厚内に入射した光はビリの亀裂面で反射して明るく光るため、ＣＣＤカメラ１０２で撮影した画像中では、ビリに対応した画像部分が他の画像部分より明るくなるので、画像処理を行って画素毎の明るさを比較してビリを検出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１０に示す底ビリを検出する方式においては、ガラス壜の背面側に配置された照明１０１によってガラス壜１を照明し、ガラス壜１を透過した透過光をＣＣＤカメラ１０２により撮影する構成を採用しているため、ＣＣＤカメラ１０２で得られた画像は、全体がぼんやりと暗い画像になり、ビリに対応した画像部分が明るい画像部分になる。しかしながら、ビリに対応した明るい画像部分と背景のぼんやりと暗い画像部分との間の明るさの度合いには、それほど大きな差異がない場合があるため、底ビリの検出精度が高くないという問題点がある。
【０００８】
本発明者らは、上述した従来の底ビリの検出方式の問題点を解決するための光学撮像系として、照明をガラス壜の底面側に配置し、ガラス壜の壜底部の側方にＣＣＤカメラを配置した照明撮像系について鋭意研究を行ったものである。
【０００９】
図１１は、照明をガラス壜の底面側に配置し、ガラス壜の壜底部の側方にＣＣＤカメラを配置した照明撮像系を示す模式的な立面図である。図１１に示すように、ガラス壜１の底面側に照明１１１を配置し、ガラス壜１の壜底部１ａの側方にＣＣＤカメラ１１５を配置している。照明１１１は、水平面上に配列された多数の白色ＬＥＤ１１２と、白色ＬＥＤ１１２の前面に配置された拡散板１１３とから構成されている。照明１１１の前面はガラス壜１の底面１ｂと平行になっており、照明１１１はガラス壜１の底面１ｂに拡散光を投光するようになっている。ＣＣＤカメラ１１５の光軸１１５ｘはガラス壜１の壜底部１ａに向かって水平方向に延びている。
【００１０】
図１２は、図１１に示す照明撮像系において照明１１１からの光がガラス壜１の壜底部１ａに到達し、壜底部１ａからの光がＣＣＤカメラ１１５により撮影される場合の光路を示す模式図である。図１２に示すように、ガラス壜１の下方に配置された照明１１１からの拡散光は、ガラス壜１の底面１ｂに入射してガラス壜１の肉厚内に入射する。図１２に示すように、壜底部１ａの肉厚内にビリＣがあった場合、肉厚内に入射した光はビリＣの亀裂面で反射し、反射光は壜底部１ａの側面を透過してＣＣＤカメラ１１５に入射して撮影される。壜底部の肉厚内のビリがない部分を透過した光は、ＣＣＤカメラ１１５に入射しないため、ＣＣＤカメラ１１５で撮影した画像中では、ビリＣに相当する画像部分は他の画像部分より明るい領域となる。画像処理装置により画像処理を行い、他の画像部分より明るい画像部分を判別することにより、壜底部にあるビリを検出することができる。
【００１１】
図１１および図１２に示す照明撮像系を用いて底ビリを検出する実験を重ねた結果、本発明者らは以下のような知見を得た。すなわち、照明１１１は、照明１１１のカメラ側の端部の位置と、ガラス壜の底面１ｂから上方に立ち上がっていく彎曲した曲面の壜底外周縁１ｅの位置とを鉛直方向にみて概略一致させるように配置しているが、ガラス壜１の壜底部の側面には、パーティングラインと称される成型における金型合わせ目の凸部分があるため、この凸部分に照明１１１からの拡散光が入射し、この凸部分からの反射光がＣＣＤカメラ１１５に入射してしまい、底ビリと誤判定することがある。そのため、正常な壜であるにも拘らず不良壜として排斥するムダバネの要因となる。また、照明１１１は、拡散板１１３を用いてＬＥＤ１１２からの光を均一に拡散させて拡散光をガラス壜１の底面１ｂに入射させ、拡散光の一部をガラス壜１の肉厚内のビリＣの亀裂面に入射させるようにしているため、ビリＣの亀裂面の照度が低くなり、亀裂面で反射する反射光の強度が不足してビリの検出精度が悪いという問題点がある。
【００１２】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ガラス壜の壜底部のビリ（底ビリ）を精度良く検出できる光学撮像系を備えたガラス壜の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明は、液体が充填されたガラス壜を搬送系路上を搬送している間に、壜底部を撮像し、得られた画像から壜底部の欠陥を検出するガラス壜の検査装置において、直立した状態で搬送されるガラス壜の下方に配置され、ガラス壜をガラス壜の底面側から照明する照明と、ガラス壜の壜底部の側方に配置され、ガラス壜の底面から上方に立ち上がっていく部分である彎曲した曲面の壜底外周縁と該壜底外周縁に連なる壜底部とを撮像するカメラとを備え、前記照明は、前記カメラに近い側の照明光を前記カメラと反対側に向けて照射してカメラ側の壜底外周縁及び壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、壜底部の肉厚内にビリがあった場合、肉厚内に入射した光はビリの亀裂面で反射し、反射光は壜底部を透過してカメラに入射して撮像される。壜底部の肉厚内のビリがない部分を透過した光は、カメラに入射しないため、カメラで撮影した画像中では、ビリに相当する画像部分は他の画像部分より明るい領域となる。検査装置に設けられた画像処理装置により画像処理を行い、他の画像部分より明るい画像部分を判別することにより、壜底部にあるビリを検出することができる。また、照明からの照明光はガラス壜の壜底部の金型合わせ目に入射することがなく、たとえ入射してもわずかな光であり、金型合わせ目からの反射光を抑制することができ、ガラス壜の壜底部のビリ（底ビリ）を精度良く検出できる。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記照明は、前記カメラから離れた側の照明光を前記カメラ側に向けて照射してカメラ側の壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、照明からの照明光をカメラに近い側の壜底部に集光照射することができ、ガラス壜の壜底部のカメラ側の面の肉厚内に入射する光の光量を増加させることができるとともにビリに照明光を様々な角度から照射することができる。したがって、ビリの反射光を増幅することができ、底ビリの検出精度を向上させることができる。
本発明の一態様によれば、前記照明は、光源と、該光源からの光を集光する集光レンズと、該集光レンズからの光を曲げる角度変更レンズとを備え、前記カメラに近い側にある前記角度変更レンズは、前記集光レンズからの光をカメラと反対側に曲げてカメラ側の壜底外周縁および壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、光源から投光される拡散光は集光レンズによって鉛直方向の平行光に集光され、この平行光は角度変更レンズによって曲げられてガラス壜の壜底外周縁及び／又は壜底面に入射してガラス壜の肉厚内に入射する。集光レンズからの光をカメラと反対側に曲げてカメラ側の壜底外周縁および壜底面に光を入射させることができるため、角度変更レンズからの照明光を壜底外周縁より上方には入射させないようにすることができる。したがって、照明からの照明光はガラス壜の壜底部の金型合わせ目に入射することがなく、たとえ入射してもわずかな光であり、金型合わせ目からの反射光を抑制することができ、ガラス壜の壜底部のビリ（底ビリ）を精度良く検出できる。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記カメラから離れた側にある前記角度変更レンズは、前記集光レンズからの光をカメラ側に曲げてカメラ側の壜底面に光を入射させるようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、カメラから離間した側において光源から投光された拡散光を集光レンズで集光して鉛直方向の平行光とした後に角度変更レンズにより鉛直方向の平行光をカメラ側に曲げて壜底面に入射させることができる。上述したように角度変更レンズによってカメラと反対側に曲げられた照明光もカメラに近い側の壜底面に入射する。そのため、照明からの照明光をカメラに近い側の壜底部に集光照射することができ、ガラス壜の壜底部のカメラ側の面の肉厚内に入射する光の光量を増加させることができるとともにビリに照明光を様々な角度から照射することができる。したがって、ビリの反射光を増幅することができ、底ビリの検出精度を向上させることができる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、前記照明のカメラ側の端部の位置とガラス壜のカメラ側の壜底外周縁の位置とを鉛直方向にみて概略一致させるか、または前記照明のカメラ側の端部の位置を壜底外周縁の位置よりカメラ側に突出させたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様によれば、前記カメラにより得られた画像中に検査ゲートを設定し、該検査ゲート内にはガラス壜の成型の際の金型合わせ目の部分から得られる画像部分が含まれることを特徴とする。
本発明によれば、照明からの照明光はガラス壜の壜底部の側面にある金型合わせ目に入射することがなく、たとえ入射してもわずかな光であり、金型合わせ目からの反射光を抑制することができるため、画像中に設定する検査ゲート内に金型合わせ目の部分から得られる画像部分を含むようにすることができる。したがって、壜底部の金型合わせ目の下方まで検査領域を広げることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
（１）照明からの照明光はガラス壜の壜底部の側面にある金型合わせ目に入射することがなく、たとえ入射してもわずかな光であり、金型合わせ目からの反射光を抑制することができ、ガラス壜の壜底部のビリ（底ビリ）を精度良く検出できる。
（２）照明からの照明光をカメラに近い側の壜底部に集光照射することができ、ガラス壜の壜底部のカメラ側の面の肉厚内に入射する光の光量を増加させることができるとともにビリに照明光を様々な角度から照射することができる。したがって、ビリの反射光を増幅することができ、底ビリの検出精度を向上させることができる。
（３）金型合わせ目の反射光を飛躍的に削減することができたことにより、金型合わせ目の下方まで検査領域を広げることができ、従来にあっては検出することができなかった金型合わせ目の下方にあるビリを検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明に係るガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【図２】図２は、壜底部のビリ（底ビリ）を検査する壜底部検査ステーションの構成を示す図であり、壜底部検査ステーションを示す平面図である。
【図３】図３は、壜底部のビリ（底ビリ）を検査する壜底部検査ステーションの構成を示す図であり、壜底部検査ステーションを示す斜視図である。
【図４】図４は、壜底部のビリ（底ビリ）を検査する壜底部検査ステーションの構成を示す図であり、図２のIV-IV線断面図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、底面照明の詳細構造を示す図であり、図５（ａ）は底面照明の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のV−V線断面図である。
【図６】図６は、ＬＥＤ列と集光レンズと角度変更レンズの詳細構造を示す模式的な立面図である。
【図７】図７は、底面照明とガラス壜の壜底部の一部とカメラとの関係を示す模式的な立面図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の照明撮像系を用いて撮影した画像であり、図８（ｂ）は図１２に示す比較例としての照明撮像系を用いて撮影した画像である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ図８（ａ）および図８（ｂ）の画像中に検査ゲートを設定した例を示す図である。
【図１０】図１０は、従来の壜底部のビリ（底ビリ）の有無を検査する検査ステーションの構成を示す模式的な立面図である。
【図１１】図１１は、照明をガラス壜の底面側に配置し、ガラス壜の壜底部の側方にＣＣＤカメラを配置した照明撮像系を示す模式的な立面図である。
【図１２】図１２は、図１１に示す照明撮像系において照明からの光がガラス壜の壜底部に到達し、壜底部からの光がＣＣＤカメラにより撮影される場合の光路を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るガラス壜の検査装置の実施形態を図１乃至図９を参照して説明する。図１乃至図９において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、本発明に係るガラス壜の検査装置を示す平面図である。検査対象となるガラス壜１は、例えば、ビール壜であり、ガラス壜１にはビール等の飲料が充填されている。図１に示すように、ガラス壜の外観を検査する検査装置は、検査対象となるガラス壜１を搬入する入口コンベア２と、入口コンベア２からガラス壜１を受け取って検査部に搬入する入口スターホイール３と、入口スターホイール３から受け渡されたガラス壜１の壜底部等の検査を行う検査部であるメインロータ１０と、メインロータ１０から受け渡されたガラス壜１を下流側に転送する転送スターホイール５と、転送スターホイール５からガラス壜１を受け取って搬送するリジェクトスターホイール６とを備えている。
【００２６】
また、転送スターホイール５に隣接して出口コンベア７が配置されており、リジェクトスターホイール６に隣接してリジェクトコンベア８が配置されている。入口スターホイール３に隣接するとともに入口コンベア２に平行して、スクリュー９が設けられている。
【００２７】
図１に示すガラス壜検査装置において、検査対象となるガラス壜１は、入口コンベア２により装置内に搬入され、スクリュー９により一定の間隔が形成されて入口スターホイール３に順次受け渡される。スクリュー９において隣接するガラス壜１間に間隔が形成されている間に、入口コンベア２を挟むように対向して配置された入り味検査用照明２１と入り味検査用カメラ２２とにより、ガラス壜１内の飲料の入り味検査が行われる。そして、入り味不良のガラス壜１は、入口コンベア２により排出壜１として外部に排出され、正常な入り味のガラス壜１は入口スターホイール３により円形軌道に沿って搬送されている間に、ガラス壜１の壜口に打栓された王冠を王冠検査用カメラ２３により撮像し、異種王冠の有無および傷王冠の有無について検査が行われる。検査後にガラス壜１はメインロータ１０に受け渡され、メインロータ１０にて円形軌道に沿って搬送されている間に複数の検査ステーションにおいて撮像され、順次、ガラス壜１の壜口部、壜底部等の検査が行われる。
【００２８】
前記メインロータ１０は、壜口部のビリ（口ビリ）を検査する口部検査ステーションと、壜底部のビリ（底ビリ）を検査する検査ステーションとを備えている。口部検査ステーションは、メインロータ１０により搬送されるガラス壜１を挟むように対向して配置された口ビリ検査用照明２５と口ビリ検査用カメラ２６とを備え、壜口部のビリ（口ビリ）を検出するようになっている。また、壜底部検査ステーションは、メインロータ１０により搬送されるガラス壜１の底面側からガラス壜１を照明する底面照明３０と、ガラス壜１の側方から壜底部を撮像する撮像装置４０とを備え、壜底部のビリ（底ビリ）を検出するようになっている。メインロータ１０において検査を終了したガラス壜１は転送スターホイール５に受け渡され、転送スターホイール５により下流側に転送される。そして、入口スターホイール３およびメインロータ１０における検査で良壜と判定されたガラス壜１は、転送スターホイール５から出口コンベア７に受け渡され、出口コンベア７により次工程に搬送される。また、不良壜と判定されたガラス壜１は、転送スターホイール５からリジェクトスターホイール６に受け渡され、リジェクトスターホイール６によりリジェクトコンベア８に排出される。リジェクトコンベア８では、不良壜は、王冠不良の排出壜２と、口ビリ又は底ビリの排出壜３として排出される。
【００２９】
図２乃至図４は、壜底部のビリ（底ビリ）を検査する壜底部検査ステーションの構成を示す図であり、図２は壜底部検査ステーションを示す平面図、図３は壜底部検査ステーションを示す斜視図、図４は図２のIV-IV線断面図である。
図２および図３に示すように、メインロータ１０は、ガラス壜１の壜胴部の両側面を支持するための対をなす樹脂製の支持ローラ３６，３６を多数備えている（図２においては、１対の支持ローラ３６，３６のみを図示している）。また、メインロータ１０は、ガラス壜１の底面を支持するための円形軌道に沿って配置された環状の搬送レール３７を備えている。搬送レール３７は、メインロータ１０により円形軌道に沿って搬送されるガラス壜１の底面の半径方向内側の略半分を支持するように固定して設置されている。また、ガラス壜１の壜胴部の前面には走行ベルト３８が当接するようになっており、ガラス壜１は支持ローラ３６，３６と走行ベルト３８とにより挟持されて支持されるようになっている。なお、図２では、走行ベルト３８の図示を省略している。搬送レール３７の外周側には、概略扇形の平面形状を有する底面照明３０が設置されている。
【００３０】
図２に示すように、メインロータ１０の半径方向の外側には、ガラス壜１の壜底部を撮像するための撮像装置４０が設置されている。撮像装置４０は、メインロータ１０の回転に追従して角度を調整できるミラー４１と、ミラー４１で反射した光を撮像するカメラ４２とを備えている。カメラ４２はＣＣＤカメラから構成されており、このＣＣＤカメラは、図４に示すガラス壜１の底面１ｂから上方に立ち上がっていく部分である彎曲した曲面の壜底外周縁１ｅと該壜底外周縁１ｅに連なる壜底部１ａとを撮像するようになっている。
【００３１】
図４に示すように、底面照明３０の照明面３０ａは、ガラス壜１の底面１ｂと平行になるように水平に配置されている。そして、略扇形の底面照明３０のカメラ側の円弧状端部３０ｅの位置は、鉛直方向に見てガラス壜１の壜底外周縁１ｅの位置と略一致しているか、または壜底外周縁１ｅの位置よりも距離ΔＬだけカメラ側に突出している。突出している場合には、距離ΔＬは、０＜ΔＬ≦０．５ｍｍが望ましい。
【００３２】
図５（ａ），（ｂ）は、底面照明３０の詳細構造を示す図であり、図５（ａ）は底面照明３０の平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のV−V線断面図である。
図５（ａ）に示すように、底面照明３０は概略扇形の平面形状を有しており、底面照明３０は円弧状の列に沿って光源としてのＬＥＤ３１を多数配置することにより形成された３つのＬＥＤ列ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３を備えている。第１ＬＥＤ列ＬＲ１は、最もカメラ側に近い位置にあり、第３ＬＥＤ列ＬＲ３は、最もカメラ側から離間した位置にある。
図５（ｂ）に示すように、３つのＬＥＤ列ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３の上方には、各ＬＥＤ列に対応して３つの集光レンズ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが配置されている。各集光レンズ３２Ａ〜３２Ｃは平板状で概略扇形の平面形状を有している。また、カメラ側の集光レンズ３２Ａの上方には、角度変更レンズ３３Ａが配置されており、２つの集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃの上方には角度変更レンズ３３Ｂが配置されている。各角度変更レンズ３３Ａ，３３Ｂは平板状で概略扇形の平面形状を有している。
【００３３】
図６は、第１ＬＥＤ列ＬＲ１と集光レンズ３２Ａと角度変更レンズ３３Ａの詳細構造を示す模式的な立面図である。図６に示すように、集光レンズ３２Ａはフレネルレンズからなり、第１ＬＥＤ列ＬＲ１から投光される拡散光を鉛直方向の平行光に集光するように構成されている。また、角度変更レンズ３３Ａは下面に片側プリズムが連続して多数形成された一方向プリズムシートからなり、集光レンズ３２Ａから投光される鉛直方向の平行光をカメラの反対側に角度（θ１）だけ曲げるように構成されている。なお、図示はしないが、集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃも同様にフレネルレンズからなり、ＬＥＤ列ＬＲ２，ＬＲ３から投光される拡散光をそれぞれ鉛直方向の平行光に集光するように構成されている。また、角度変更レンズ３３Ｂも同様に下面に片側プリズムが連続して多数形成された一方向プリズムシートからなり、集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃから投光される鉛直方向の平行光をカメラ側に角度（θ２）だけ曲げるように構成されている（後述する）。なお、集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃに個別に対応させて角度変更レンズを２個用いるようにしてもよい。角度変更レンズ３３Ａ，３３Ｂは、光をカメラ側又はカメラの反対側に曲げることができるものであれば、片側プリズムの連続体に限るものではない。
【００３４】
図７は、底面照明３０とガラス壜１の壜底部１ａの一部とカメラ４２との関係を示す模式的な立面図である。撮像装置４０は、ガラス壜１の移動に追従してガラス壜１を所定枚数撮像して全周を検査するためにミラー４１を備えているが、図７においては、光路を簡略化するためにミラー４１を省略してガラス壜１からの光が直接にＣＣＤカメラ４２に入射するように図示している。図７に示すように、ガラス壜１の底面から上方に立ち上がっていく部分である彎曲した曲面の壜底外周縁１ｅと壜底外周縁１ｅに連なる壜底部１ａとが検査範囲である。ＣＣＤカメラ４２の光軸４２ｘはガラス壜１の壜底部１ａに向かって水平方向に延びている。集光レンズ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、各ＬＥＤ列ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３から投光される拡散光をそれぞれ集光して平行光線にするように構成されている。角度変更レンズ３３Ａは、集光レンズ３２Ａから投光される鉛直方向の平行光をカメラの反対側に角度（θ１）だけ曲げてガラス壜１の壜底外周縁１ｅおよび底面１ｂに集光させるようになっている。また、角度変更レンズ３３Ｂは、集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃから投光される鉛直方向の平行光をカメラ側に角度（θ２）だけ曲げてガラス壜１の底面１ｂに集光させるようになっている。角度変更レンズ３３Ａ，３３Ｂは略扇形の平面形状を有するが、いずれの鉛直断面においても、鉛直方向の平行光を角度（θ１またはθ２）だけ曲げるように構成されている。
【００３５】
図２乃至図７に示すように構成された壜底部検査ステーションにおいて、ガラス壜１は、支持ローラ３６，３６により壜胴部が支持されるとともに搬送レール３７により底面が支持された状態で、メインロータ１０の回転によりガラス壜１は搬送レール３７上を摺動して円形軌道に沿って搬送される。搬送中に、走行ベルト３８がガラス壜１の壜胴部に当接して、ガラス壜１は自転する。このように、ガラス壜１は、自転しながら円形軌道に沿って搬送されて撮像装置４０の前方を通過していくが、撮像装置４０のミラー４１はガラス壜１の移動に追従して角度を変えられるようになっているため、ガラス壜１が底面照明３０の上方を移動する間、カメラ４２はガラス壜１の壜底部１ａを撮像できるようになっている。したがって、ガラス壜１が自転しつつ底面照明３０の上方を通過する間に、カメラ４２はガラス壜１の壜底部１ａを複数枚（例えば、６枚）撮像し、壜底部１ａの全周を撮像することができる。
【００３６】
上述した撮像の過程において、図７に示すように、ガラス壜１の下方に配置された底面照明３０からの光は、その一部の光がガラス壜１の底面１ｂに入射し、また一部の光がガラス壜１の壜底外周縁１ｅに入射する。すなわち、ＬＥＤ列ＬＲ１から投光される拡散光は集光レンズ３２Ａによって鉛直方向の平行光に集光され、この平行光は角度変更レンズ３３Ａによってカメラの反対側に角度（θ１）だけ曲げられてガラス壜１の壜底外周縁１ｅおよび底面１ｂに入射してガラス壜１の肉厚内に入射する。ＬＥＤ列ＬＲ２，ＬＲ３から投光される拡散光は集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃによって鉛直方向の平行光に集光され、この平行光は角度変更レンズ３３Ｂによってカメラ側に角度（θ２）だけ曲げられてガラス壜１の底面１ｂに入射してガラス壜１の肉厚内に入射する。図７に示すように、壜底部１ａの肉厚内にビリＣがあった場合、肉厚内に入射した光はビリＣの亀裂面で反射し、反射光は壜底部１ａを透過してＣＣＤカメラ４２に入射して撮像される。壜底部の肉厚内のビリがない部分を透過した光は、ＣＣＤカメラ４２に入射しないため、ＣＣＤカメラ４２で撮影した画像中では、ビリＣに相当する画像部分は他の画像部分より明るい領域となる。検査装置に設けられた画像処理装置により画像処理を行い、他の画像部分より明るい画像部分を判別することにより、壜底部にあるビリを検出することができる。
【００３７】
図７に示すように、ガラス壜１の下方に位置する底面照明３０は、カメラに近い側においてはＬＥＤ列ＬＲ１から投光された拡散光を集光レンズ３２Ａで集光して鉛直方向の平行光とした後に角度変更レンズ３３Ａにより鉛直方向の平行光を角度（θ１）だけカメラの反対側に曲げてガラス壜１の壜底外周縁１ｅおよび底面１ｂに入射させることができる。この場合、角度変更レンズ３３Ａの一方向プリズムシートにおけるプリズム頂角を適宜選定することにより光の曲げ角度（θ１）が０°〜２０°になるようにし、角度変更レンズ３３Ａからの照明光を壜底外周縁１ｅより上方には入射させないようにする。そのため、底面照明３０からの照明光はガラス壜１の壜底部の側面にある成型における金型合わせ目の凸部分に入射することがなく、たとえ入射してもわずかな光であり、金型合わせ目からの反射光を抑制することができ、ガラス壜の壜底部のビリ（底ビリ）を精度良く検出できる。なお、曲げ角度（θ１）は、図４に示す突出距離（ΔＬ）との関係で適宜調整される。すなわち、突出距離（ΔＬ）が大きい場合には、曲げ角度（θ１）は大きくなり、突出距離（ΔＬ）が小さい場合には、曲げ角度（θ２）は小さくなる。
【００３８】
また、カメラから離間した側の底面照明３０においては、ＬＥＤ列ＬＲ２，ＬＲ３から投光された拡散光を集光レンズ３２Ｂ，３２Ｃで集光して鉛直方向の平行光とした後に角度変更レンズ３３Ｂにより鉛直方向の平行光を角度（θ２）だけカメラ側に曲げてガラス壜１の底面１ｂに入射させることができる。この場合、角度変更レンズ３３Ｂの一方向プリズムにおけるプリズム頂角を適宜選定することにより光の曲げ角度（θ２）を０°〜２０°になるようにし、角度変更レンズ３３Ｂからの照明光をカメラに近い側の底面１ｂに入射させるようにする。上述したように角度変更レンズ３３Ａからの照明光もカメラに近い側の底面１ｂに入射する。そのため、底面照明３０からの照明光をカメラに近い側の壜底部１ａに集光照射することができ、ガラス壜１の壜底部１ａのカメラ側の面の肉厚内に入射する光の光量を増加させることができるとともにビリＣに照明光を様々な角度から照射することができる。したがって、ビリＣの反射光を増幅することができ、底ビリの検出精度を向上させることができる。なお、曲げ角度（θ２）は、照明光を壜底部１ａのどの位置に集光照射したいかによって適宜調整される。
【００３９】
図８（ａ）は本発明の照明撮像系を用いて撮影した画像であり、図８（ｂ）は図１２に示す比較例としての照明撮像系を用いて撮影した画像である。図８（ａ）および図８（ｂ）は同一のガラス壜を撮影した画像である。
図８（ａ）に示すように、本発明の照明撮像系を用いて撮影した画像中には、欠陥（ビリ）に相当する明るい画像部分と、金型合わせ目に相当する明るい画像部分がある。図８（ｂ）に示すように、図１２に示す比較例としての照明撮像系を用いて撮影した画像中には、欠陥（ビリ）に相当する明るい画像部分と、金型合わせ目に相当する左右の画像部分がある。なお、図８（ａ）および図８（ｂ）に示す画像中、下部にある帯状の明るい画像部分は壜底外周縁１ｅからの反射光によって形成された画像部分である。
【００４０】
図８（ａ）および図８（ｂ）の画像から分かるように、本発明の照明撮像系においては、金型合わせ目の画像部分の長さは２ｍｍであったのに対し、比較例においては金型合わせ目の画像部分の長さは７ｍｍであった。したがって、本発明によれば、金型合わせ目の長さを約７０％除去できた。
また、本発明の照明撮像系によれば、欠陥（ビリ）に対して照明光を様々な角度から照射することができるため、欠陥（ビリ）の反射光の増幅が可能となり、欠陥ロジック数は５３０であったのに対し、比較例においては欠陥ロジック数は４００であった。したがって、本発明によれば、欠陥（ビリ）の反射光は約１．３倍に増幅できた。
【００４１】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ図８（ａ）および図８（ｂ）の画像中に検査ゲートを設定した例を示す図である。図９（ａ）において、大小２個の長方形を合わせたような逆凸形の輪郭線は検査ゲートを示し、検査ゲートの底辺は、金型合わせ目の画像部分よりやや下方に位置している。図９（ｂ）において、長方形の輪郭線は検査ゲートを示し、検査ゲートの底辺は、金型合わせ目の画像部分より上方に位置している。図９（ａ）および図９（ｂ）から分かるように、本発明によれば、金型合わせ目の反射光を飛躍的に削減することができたことにより、金型合わせ目のやや下方まで検査領域を広げることができた。また、本発明によれば、底面照明３０からの照明光をガラス壜１の壜底部１ａに集光照射することができたことにより、外乱光を削減することができ、比較例に比べて、大小２個の長方形を合わせたような逆凸形の輪郭線で示すように検査領域を拡大することができた。
【００４２】
これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００４３】
１      ガラス壜
１ａ    壜底部
１ｂ    底面
１ｅ    壜底外周縁
２      入口コンベア
３      入口スターホイール
５      転送スターホイール
６      リジェクトスターホイール
７      出口コンベア
８      リジェクトコンベア
９      スクリュー
１０    メインロータ
２１    入り味検査用照明
２２    入り味検査用カメラ
２３    王冠検査用カメラ
２５    口ビリ検査用照明
２６    口ビリ検査用カメラ
３０    底面照明
３０ａ  照明面
３０ｅ  円弧状端部
３１    ＬＥＤ
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ    集光レンズ
３３Ａ，３３Ｂ    角度変更レンズ
３６    支持ローラ
３７    搬送レール
３８    走行ベルト
４０    撮像装置
４１    ミラー
４２    カメラ
４２ｘ  光軸
１０４      搬送レール
１１１    照明
１１２    白色ＬＥＤ
１１３    拡散板
１１５    ＣＣＤカメラ
１１５ｘ    光軸
Ｃ      ビリ
ＬＲ１，ＬＲ２，ＬＲ３    ＬＥＤ列
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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