(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に巻き付けたラベルの破れを検出する容器のラベル検査装置において、
容器を直線上の搬送系路に沿って搬送するコンベヤの一側の側縁に近接した位置に配置されるとともに前記コンベヤの搬送方向に沿って配置された前面を有し、搬送される容器に投光する照明ユニットと、
前記コンベヤの他側に配置されるとともに、前記コンベヤの搬送方向の前方側と後方側に離間して配置され、前記照明ユニットから投光されて容器を透過した透過光を撮像する２つのカメラとを備え、
前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明と前記２つのカメラのうち前記コンベヤの搬送方向の後方側にあるカメラとが対をなし、前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明と前記２つのカメラのうち前記コンベヤの搬送方向の前方側にあるカメラとが対をなし、
前記コンベヤにより搬送される容器間の間隔が第１の間隔の場合、前記照明の照明幅は第１の幅に設定され、
前記コンベヤにより搬送される容器間の間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔の場合、前記照明の照明幅は前記第１の幅より狭い第２の幅に設定されることを特徴とする容器のラベル検査装置。
【請求項２】
前記照明は、多数のＬＥＤを縦横に配列することにより構成されたＬＥＤブロックを複数個コンベヤの搬送方向に配列して構成され、前記照明幅は、複数のＬＥＤブロックにおける点灯ブロック数を調整することにより変更可能であることを特徴とする請求項１記載の容器のラベル検査装置。
【請求項３】
前記照明は、複数のＬＥＤを縦方向に配列することにより構成されたＬＥＤ列を複数個コンベヤの搬送方向に配列して構成され、前記照明幅は、複数個のＬＥＤ列における点灯列数を調整することにより変更可能であることを特徴とする請求項１記載の容器のラベル検査装置。
【請求項４】
前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明と前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明とは、時間差をもって容器を照明するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の容器のラベル検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器のラベル検査装置に係り、特にペットボトル等の容器に巻き付けられたラベルの破れを撮像により検出する容器のラベル検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、飲料が充填されたペットボトル等の容器に、文字、模様、色彩などが印刷されたラベル（シュリンクラベル等）を巻き付けることが行われている。この場合、ペットボトル等の容器に巻かれたラベルに破れがあるか否かを検査する装置として、容器の側方から容器に投光する照明を設け、照明の反対側から容器およびラベルをカメラにより撮像し、画像処理によりラベルの破れを検出するようにしたラベル検査装置がある。
【０００３】
上述したラベル検査装置においては、照明から容器に投光された光は容器およびラベルを透過し、この透過光がカメラにより撮像される。ラベルに破れがある場合には、この破れを透過してくる透過光の透過光量は他のラベル部分の透過光量より多いので、撮像した画像を走査して明るい部分をラベルの破れと判定する。
【０００４】
図１０は、従来のラベル検査装置を示す模式的平面図である。図１０に示すように、ペットボトル１は、コンベヤ１０によって直線上の搬送系路に沿って搬送されるようになっている。ペットボトル１の外面にはラベルが巻き付けられており、コンベヤ１０によって搬送される隣接するペットボトル１，１間には所定の間隔が形成されている。コンベヤ１０の一側には、２つの照明３Ａ，３Ｂが配置されており、コンベヤ１０の他側には、２つのＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂが配置されている。照明３ＡとＣＣＤカメラ４Ａとは、コンベヤ１０を挟んで対向して配置されており、照明３Ａからペットボトル１に投光された光はペットボトル１を透過し、この透過光がＣＣＤカメラ４Ａにより撮像される。照明３ＢとＣＣＤカメラ４Ｂとは、コンベヤ１０を挟んで対向して配置されており、照明３Ｂからペットボトル１に投光された光はペットボトル１を透過し、この透過光がＣＣＤカメラ４Ｂにより撮像される。
【０００５】
前記照明３Ａ，３ＢとＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂにより、ペットボトル正面（ペットボトルのカメラ側の面）側の１８０°分のラベル検査を行う画像を取込む。図１０と同様の照明撮像系をコンベヤ搬送方向の前方であってコンベヤ搬送方向に線対称位置に設置し、ペットボトル裏面側の１８０°分のラベル検査を行う画像を取込む。この場合、ラベルは不透明であるから、ラベルの部分は全体がやや暗い画像となる。ラベルに破れがあるときは、破れによって形成された開口部から光が漏れるために、この漏れた光がＣＣＤカメラに入射し、暗い背景の内で明るい部分のある画像となる。画像処理装置（図示せず）により、得られた画像を走査して背景よりも明るい部分を破れと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１９３５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ペットボトル容器に巻き付けられたラベルに破れがないかの自動検査において、ストレート搬送方式の検査装置で単位時間当たりに検査できるボトル本数をより多くしたいという要望がある。この要望を満足するには、単位時間当たりに検査装置を通過するボトル本数を多くしなければならない。このため、コンベヤ速度を上げる必要があるが、安定したペットボトル搬送にはコンベヤ速度の上限がある。コンベヤ速度の上限を超える場合には、ペットボトルピッチを短くして対応する必要がある。
本発明者らの実験によれば、コンベヤ速度の上限は９０ｍ／分（ｍｉｎ）である。コンベヤをこれ以上に高速化するとペットボトルの自転が発生し、搬送に支障が生じることが判明した。
【０００８】
安定したペットボトル搬送が可能なコンベヤ上限速度にてペットボトルピッチを短くし、この短いペットボトルピッチで通常の透過照明系を使用して撮像すると、検査対象のペットボトルに隣接したペットボトルのラベルからの反射光やペットボトル内液体により散乱した光の影響で、検査対象のペットボトルが明るく照らされる現象がある。特に、検査対象のペットボトルの進行方向の面は、隣接ペットボトルに近いために、反射光や散乱光の影響を最も受けやすい。こうした反射光や散乱光の影響を受けると、破れと周辺ラベルのコントラストが低下し、破れの検査に支障を来すことが判明した。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、コンベヤによって搬送される容器の容器間のピッチが狭い場合にも、検査対象の容器に隣接した容器のラベルからの反射光等の影響が少なく、破れと破れの周辺のラベル部分とのコントラストの低下を抑えることができる容器のラベル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】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、容器に巻き付けたラベルの破れを検出する容器のラベル検査装置において、容器を直線上の搬送系路に沿って搬送するコンベヤの一側の側縁に近接した位置に配置されるとともに前記コンベヤの搬送方向に沿って配置された前面を有し、搬送される容器に投光する照明ユニットと、前記コンベヤの他側に配置されるとともに、前記コンベヤの搬送方向の前方側と後方側に離間して配置され、前記照明ユニットから投光されて容器を透過した透過光を撮像する２つのカメラとを備え、前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明と前記２つのカメラのうち前記コンベヤの搬送方向の後方側にあるカメラとが対をなし、前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明と前記２つのカメラのうち前記コンベヤの搬送方向の前方側にあるカメラとが対をなし、前記コンベヤにより搬送される容器間の間隔が第１の間隔の場合、前記照明の照明幅は第１の幅に設定され、前記コンベヤにより搬送される容器間の間隔が前記第１の間隔より狭い第２の間隔の場合、前記照明の照明幅は前記第１の幅より狭い第２の幅に設定されることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、容器は、コンベヤにより相隣接する容器間に間隔を形成して直線上の搬送系路に沿って搬送される。この搬送中に、容器は照明ユニットの前方を移動していく。検査対象の容器が照明ユニットの中心部に到達したとき、照明ユニットにおいてコンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明が点灯し、この照明から容器に投光された光は容器を透過し、この透過光がコンベヤの搬送方向の後方側にあるカメラにより撮像される。この撮像中には、照明ユニットにおいてコンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明は消灯している。前記カメラによる撮像が終了した後に、照明ユニットにおいてコンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明が点灯し、この照明から容器に投光された光は容器を透過し、この透過光がコンベヤの搬送方向の前方側にあるカメラにより撮像される。この撮像中には、照明ユニットにおいてコンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明は消灯している。このように、２つのカメラによる撮像により、容器正面（容器のカメラ側の面）側の少なくとも１８０°分のラベル検査を行う画像を取込む。照明ユニットにおける照明の点灯範囲を制限して照明幅を制限することにより、検査対象の容器に隣接する容器から検査対象の容器への反射光や透過拡散光の影響を軽減できる。これにより、検査対象の容器における容器進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分は、他のラベル部分と同様にやや暗い画像部分となり、ラベルの破れは明るい画像部分となり、容器進行方向のラベル部分と破れのコントラストの低下を抑えることができる。したがって、画像処理装置により画像を走査してやや暗い背景の中に明るい画像部分を識別することにより、ラベルに「破れ」があることを検出することができる。
本発明によれば、搬送される容器間の間隔が広い場合には、照明幅を広くして容器を撮像しても検査対象の容器が隣接する容器の影響を受けることはない。これに対して、搬送される容器間の間隔が狭い場合には、照明幅が広いと、検査対象の容器は隣接する容器の影響を受けて容器全体が明るくなってしまう。特に、コンベヤ搬送方向のラベル部分は、隣接する容器に近いため、隣接する容器からの反射光等を受けて明るくなり過ぎ、ラベルの破れ部分とのコントラストが低下する。したがって、搬送される容器間の間隔が狭い場合には、照明幅を制限することにより隣接する容器からの反射光や透過拡散光の影響を軽減する。これにより、検査対象の容器における容器進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分は、他のラベル部分と同様にやや暗い画像部分となり、破れの部分は明るい画像部分となり、容器進行方向のラベル部分と破れのコントラストの低下を抑えることができる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、前記照明は、多数のＬＥＤを縦横に配列することにより構成されたＬＥＤブロックを複数個コンベヤの搬送方向に配列して構成され、前記照明幅は、複数のＬＥＤブロックにおける点灯ブロック数を調整することにより変更可能であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記照明は、複数のＬＥＤを縦方向に配列することにより構成されたＬＥＤ列を複数個コンベヤの搬送方向に配列して構成され、前記照明幅は、複数個のＬＥＤ列における点灯列数を調整することにより変更可能であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましい態様によれば、前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の前端側から所定の範囲までの照明と前記照明ユニットにおいて前記コンベヤの搬送方向の後端側から所定の範囲までの照明とは、時間差をもって容器を照明するように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検査対象容器の搬送経路に沿って単一の照明ユニットを直線状に設置し、単一の照明ユニット内で照明幅を変化させ調整することができるため、検査対象容器の容器間のピッチが狭い場合にも、破れと破れ周辺のラベル部分とのコントラストの低下を抑えることができ、ラベルの破れを確実に検出することができる。したがって、単位時間あたりの容器の検査処理数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の容器のラベル検査装置の全体構成を示す模式的平面図である。
【図２】図２は、ボトル間ピッチが広い場合において照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラで撮影した画像である。
【図３】図３は、ボトル間ピッチが狭い場合において照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラで撮影した画像である。
【図４】図４は、ボトル間ピッチが狭い場合において照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯してＣＣＤカメラで撮影した画像である。
【図５】図５は、ボトル間ピッチが狭い場合において照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラで撮影した画像である。
【図６】図６は、ボトル間ピッチが狭い場合において照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯してＣＣＤカメラで撮影した画像である。
【図７】図７は、図１の要部拡大図である。
【図８】図８は、ボトル面のラベル破れとラベル部分のコントラストを照明幅を変更して測定した結果を示すグラフである。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態における容器のラベル検査装置の全体構成を示す模式的平面図である。
【図１０】図１０は、従来のラベル検査装置を示す模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る容器のラベル検査装置の実施形態について図１乃至図９を参照して説明する。なお、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、本発明の容器のラベル検査装置の全体構成を示す模式的平面図である。本実施形態においては、容器の一例としてペットボトルの場合を説明する。ペットボトルは円形の断面を有し、ペットボトルの胴部には略全面に亘ってラベルが巻き付けられている。ラベルには各種の文字、模様、色彩等が印刷されている。ペットボトル内には、飲料等の液体が充填されている。
【００１８】
図１に示すように、複数のペットボトル１は、コンベヤ１０により、相隣接するペットボトル間に所定の間隔を形成して直線上の搬送系路に沿って搬送されるようになっている。本発明の容器のラベル検査装置は、コンベヤ１０の一側に配置されペットボトルを側方から照明する単一の照明ユニット３と、コンベヤ１０の他側に配置されペットボトル１を透過した透過光を受光する２つのＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂとを備えている。照明ユニット３は、ペットボトルの搬送方向に沿って配列された２つの照明Ａ，Ｂを備えている。照明Ａはペットボトルの搬送方向に沿って配列された３つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３からなり、照明Ｂはペットボトルの搬送方向に沿って配列された３つのＬＥＤブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３からなっている。各ＬＥＤブロックＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３は、多数のＬＥＤを縦横に配列することにより構成されている。照明Ａ，Ｂ間には仕切り板は無く、また隣接する２つのＬＥＤブロック間にも仕切り板は無い。また、照明ユニット３の前面には、拡散板３ａが設けられている。拡散板３ａは、進入した光線をあらゆる角度に屈折させる作用を有する材質からなる板状体で構成され、樹脂材（例えば、アクリル樹脂）に光を屈折される粒子を添加して成形した板材からなっている。ＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂは画像処理装置(図示せず)に接続されている。
【００１９】
次に、図１に示す実施形態において、コンベヤ１０の中心位置にある検査対象となるペットボトル１の軸心Ｏを中心として、各機器の配置関係を説明する。
検査対象となるペットボトル１の軸心Ｏを通りコンベヤの搬送方向の軸線をＸ軸とし、前記軸心Ｏを通りＸ軸と直交する軸線をＹ軸とする。図１に示すように、矩形状の単一の照明ユニット３は、長手方向がＸ軸と平行になるように配置されており、照明ユニット３の拡散板３ａはコンベヤ１０の側縁に近接した位置に配置されている。ＣＣＤカメラ４Ａの光軸ＡＸは検査対象のペットボトル１の軸心Ｏを通り、ＣＣＤカメラ４Ａの光軸ＡＸがＸ軸となす角度（θ）は、ペットボトルピッチとペットボトルの形状・寸法、検出したい最小のラベル破れ寸法などの要因により決められる。ＣＣＤカメラ２台でペットボトル正面１８０°分のラベル検査を行う場合には通常θ＝４５°に設定する。しかし、検査するボトル本数を増やすためにペットボトルピッチを短くすると、θ＝４５°では進行方向の破れが隣接ボトルの影となり、θを４５°よりも小さくすると進行方向の破れの検出が徐々に困難となる。要望されるペットボトルピッチとペットボトルの形状・寸法から、進行方向の破れが隣接ボトルの影となり検出が困難とならず、かつ４５°に近いθを選択する。通常θは４５°〜６５°程度に設定されている。図１に示す例においては、θ＝５５°に設定されている。また、ＣＣＤカメラ４Ｂの光軸ＢＸはペットボトル１の軸心Ｏを通り、ＣＣＤカメラ４Ｂの光軸ＢＸがＸ軸となす角度（θ）も、通常は４５°〜６５°程度に設定されている。図１に示す例においては、θ＝５５°に設定されている。
【００２０】
すなわち、ＣＣＤカメラ４Ａをコンベヤ搬送方向（Ｘ軸）に対して所定の角度（θ）をなすように設置し、照明Ａをコンベヤ１０と平行にＣＣＤカメラ４Ａと反対側に設置する。コンベヤ搬送方向の法線（Ｙ軸）に対して線対称位置にＣＣＤカメラ４Ｂと照明Ｂとを設置する。そして、対をなす照明ＡとＣＣＤカメラ４Ａおよび対をなす照明ＢとＣＣＤカメラ４Ｂとにより、ペットボトル正面（ペットボトルのカメラ側の面）側の少なくとも１８０°分のラベル検査を行う画像を取込むようにする。さらに、図１と同様の照明撮像系をコンベヤ搬送方向の前方であってコンベヤ搬送方向（Ｘ軸）に対して線対称位置に配置する。すなわち、照明ユニット３をコンベヤ１０の手前側に配置し、ＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂをコンベヤ１０の奥側に配置することにより、対をなす照明ＡとＣＣＤカメラ４Ａおよび対をなす照明ＢとＣＣＤカメラ４Ｂとにより、ペットボトル裏面側の少なくとも１８０°分のラベル検査を行う画像を取込むようにする。照明ユニット３における照明Ａと照明Ｂは、時間差をもって点灯するように設定されており、互いに干渉することがないようにしている。すなわち、ＣＣＤカメラ４Ａで画像取込を行うタイミングでは、照明Ａが点灯し、照明Ｂは消灯している。また、ＣＣＤカメラ４Ｂで画像取込を行うタイミングでは、照明Ｂが点灯し、照明Ａは消灯している。
【００２１】
また、照明Ａを構成する３つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３のうち、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２は同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されており、ＬＥＤブロックＡ３はＬＥＤブロックＡ１，Ａ２とは独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されている。なお、ＬＥＤブロックＡ１、ＬＥＤブロックＡ２、ＬＥＤブロックＡ３は、それぞれ独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定することもできる。照明Ｂを構成する３つのＬＥＤブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３のうち、ＬＥＤブロックＢ１，Ｂ２は同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されており、ＬＥＤブロックＢ３はＬＥＤブロックＢ１，Ｂ２とは独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されている。なお、ＬＥＤブロックＢ１、ＬＥＤブロックＢ２、ＬＥＤブロックＢ３は、それぞれ独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定することもできる。
【００２２】
次に、図１に示すように構成された容器のラベル検査装置の動作について図２乃至図８を参照して説明する。
図１に示すように、複数のペットボトル１は、相隣接するペットボトル間に所定の間隔を形成して直線上の搬送系路に沿って搬送される。この搬送中に、ペットボトル１は照明ユニット３の前方を移動していく。検査対象のペットボトル１がペットボトル１の軸心Ｏと図１に示すＹ軸とが一致する位置に到達したとき、照明Ａが点灯し、照明Ａからペットボトル１に投光された光はペットボトル１を透過し、この透過光がＣＣＤカメラ４Ａにより撮像される。この撮像中には、照明Ｂは消灯している。ＣＣＤカメラ４Ａによる撮像が終了した後に、照明Ｂが点灯し、照明Ｂからペットボトル１に投光された光はペットボトル１を透過し、この透過光がＣＣＤカメラ４Ｂにより撮像される。この撮像中には照明Ａは消灯している。このように、ＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂによる撮像により、ペットボトル正面（ペットボトルのカメラ側の面）側の少なくとも１８０°分のラベル検査を行う画像を取込む。
【００２３】
図２は、直径６０ｍｍ、容量５００ｍｌの丸型のペットボトル１について照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像である。検査対象のペットボトルは無色透明であり、ペットボトルには、ボトルの底部近傍から肩部に至るまでラベルが巻き付けられている。ラベルの生地は白色であり、白色の生地に文字や模様が印刷されているものである。ラベルの生地部には、検出すべき「破れ」に相当する矩形状の開口が多数形成されている。ペットボトルには白色の液体（飲料）が充填されている。搬送されるペットボトルのボトル間ピッチは１１０ｍｍである。したがって、相隣接するボトル間には、５０ｍｍの間隔が形成されている。
【００２４】
図２に示すように、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像では、ラベル生地部はやや暗い画像部分であるのに対し、「破れ」に相当する矩形状の開口の部分は明るい画像部分となり、ラベル生地部と開口の部分とでコントラストがある画像になっている。
したがって、画像処理装置により画像を走査してやや暗い背景の中に明るい画像部分を識別することにより、ラベルに「破れ」があることを検出することができる。
【００２５】
図３は、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが８３ｍｍの場合で照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像である。搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが８３ｍｍで相隣接するボトル間の間隔が２３ｍｍと狭いため、図３に示すように、検査対象のペットボトルに隣接するペットボトルも撮像されている。そして、検査対象のペットボトルは、隣接するペットボトルの影響を受けて、ボトル間ピッチが広い場合（図２）に比べて、ボトル全体が明るくなっている。ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯すると、コンベヤ搬送方向のラベル部分は、隣接するペットボトルに近いため、隣接するペットボトルからの反射光等を受けて明るくなり過ぎ、ラベルの破れ部分とのコントラストが低下する。すなわち、検査対象のペットボトルにおけるペットボトル進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分（図３において左側部分）の全体が明るい画像になってしまい、ラベルの破れ部分と峻別できなくなる。
【００２６】
そこで、本発明においては、照明ユニット３における照明Ａ（又は照明Ｂ）の点灯する照明幅を制限する。すなわち、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが狭い場合には、照明Ａ内のＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみ点灯する。
図４は、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが８３ｍｍの場合で照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像である。照明Ａの点灯する照明幅を制限することにより隣接するペットボトルからの反射光や透過拡散光の影響を軽減できる。これにより、図４に示すように、検査対象のペットボトルにおけるペットボトル進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分は、他のラベル部分と同様にやや暗い画像部分となり、「破れ」に相当する矩形状の開口の部分は明るい画像部分となり、ペットボトル進行方向のラベル生地部と開口の部分のコントラストの低下を抑えることができる。したがって、画像処理装置により画像を走査してやや暗い背景の中に明るい画像部分を識別することにより、ラベルに「破れ」があることを検出することができる。
【００２７】
図５は、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが７３ｍｍの場合で照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像である。図５に示すように、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが７３ｍｍで相隣接するボトル間の間隔が１３ｍｍと狭いため、検査対象のペットボトルは隣接するペットボトルの影響を受けて、ボトル全体が明るくなっている。ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯すると、ペットボトル進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分は、隣接するペットボトルからの反射光等を受けて明るくなり過ぎ、ラベルの破れ部分とのコントラストが低下する。すなわち、検査対象のペットボトルにおけるペットボトル進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分（図５において左側部分）の全体が明るい画像になってしまい、ラベルの破れ部分と峻別できなくなる。
【００２８】
図６は、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが７３ｍｍの場合で照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯してＣＣＤカメラ４Ａで撮影した画像である。照明Ａの点灯する照明幅を制限することにより隣接するペットボトルからの反射光や透過拡散光の影響を軽減できる。これにより、図６に示すように、検査対象のペットボトルにおけるペットボトル進行方向（コンベヤ搬送方向）のラベル部分は、他のラベル部分と同様にやや暗い画像部分となり、「破れ」に相当する矩形状の開口の部分は明るい画像部分となり、ペットボトル進行方向のラベル生地部と開口の部分のコントラストの低下を抑えることができる。したがって、画像処理装置により画像を走査してやや暗い背景の中に明るい画像部分を識別することにより、ラベルに「破れ」があることを検出することができる。
ただし、図６に示す例においては、相隣接するボトル間の間隔が１３ｍｍときわめて狭いため、画像中では、検査対象のペットボトルの画像部分と隣接するペットボトルの画像部分との間にほとんど隙間がない状態であり、７３ｍｍ程度のボトルピッチが検査限度であることがわかる。
【００２９】
次に、図１及び図１の要部拡大図である図７を参照して、コンベヤ１０の中央に位置する検査対象のペットボトル１について、ＣＣＤカメラ４Ａにより撮像する場合に検査対象のペットボトル１に入射する入射光と透過する透過光および隣接するペットボトルによる反射光を、照明ＡのＬＥＤブロックＡ１、Ａ２，Ａ３との関係をもとに説明する。
照明Ａを構成する３つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３のうちＡ１，Ａ２，Ａ３を同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯する場合と、照明幅を変えてＡ１，Ａ２を同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯する場合とを比較する。
【００３０】
照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２から拡散板３ａを通り中央にある検査対象のペットボトル１に入射する光は入射光ＩＬ−１から入射光ＩＬ−２までの範囲である。照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３から拡散板３ａを通り検査対象のペットボトル１に入射する光は入射光ＩＬ−１から入射光ＩＬ−３（図中、一点鎖線で示す）までの範囲である。検査対象のペットボトル１に入射したのちペットボトル１を透過してＣＣＤカメラ４Ａに入射する透過光のうち最外側の透過光は、透過光ＴＬ−１およびＴＬ−２で示され、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２を使用した場合とＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を使用した場合とでは略同一である。
【００３１】
次に、図３および図５を参照して説明したように、隣接するペットボトルの影響を受けて検査対象のペットボトル全体が明るくなってしまう場合を説明する。ペットボトル間の間隔が所定間隔以下であるときであって、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を使用した場合、検査対象である中央のペットボトル１とともに進行方向にあるペットボトルにＬＥＤブロックＡ３から光があたり、検査対象のペットボトルの撮像結果に影響を与えてしまう現象について説明する。
この場合、ＬＥＤブロックＡ３から隣接するペットボトル１に入射する入射光ＩＬ−４はペットボトル表面上の点Ｓ１に入射し、この入射光は透過および乱反射以外に鏡面反射（正反射）して検査対象のペットボトル１の表面上の点Ｓ２に入射する。そして、点Ｓ２においても鏡面反射（正反射）して反射光ＲＬとしてＣＣＤカメラ４Ａに入射する。反射光ＲＬは、透過光ＴＬ−２よりもＣＣＤカメラ４Ａの光軸ＡＸ側に位置し、ＣＣＤカメラ４Ａの焦点に向かうためＣＣＤカメラで撮影された画像において、検査対象のペットボトル１の左側がより明るい画像部分になってしまう。
【００３２】
図４および図６は、上述したようにＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯して撮影した画像である。検査対象である中央のペットボトル１よりも進行方向にあるペットボトルにＬＥＤブロックＡ２から光があたる場合を考えてみる。ＬＥＤブロックＡ２から隣接するペットボトル１に入射する入射光ＩＬ−５の光路はペットボトル表面上の点Ｓ１に入射し、この入射光の一部は鏡面反射（正反射）して検査対象のペットボトル１の表面に入射（図示省略）するが、ここで反射した反射光はＣＣＤカメラ４Ａの撮像範囲に入らない。したがって、検査対象のペットボトル１の左側がより一層明るくなることはなく、ラベルの破れ部分とラベル生地部とを峻別することが可能となる。  
隣接するペットボトルであって検査対象のペットボトルよりも進行方向後方にあるペットボトルについては、Ａ１，Ａ２，Ａ３のいずれのＬＥＤブロックから照明されてもその反射光等によってＣＣＤカメラ４Ａの撮像結果に悪影響を及ぼすことはない。
【００３３】
図８は、搬送されるペットボトルのボトル間ピッチが８３ｍｍの場合で、照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯した場合と、照明ＡのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２のみを点灯した場合とで、ペットボトル進行方向にあるラベル破れとラベル部分のコントラストを測定した結果を示すグラフである。図８において、横軸はラベル破れの明るさ（５５〜２１５）を示し、縦軸はコントラストを示す。図８はＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯した照明幅が広い場合を点線で示し、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２を点灯した照明幅が狭い場合を実線で示す。ここで、コントラストは以下の関係式より計算した。
コントラスト＝１００×（破れの明るさ−破れ周辺のラベルの明るさ）／（破れの明るさ＋破れ周辺のラベルの明るさ）
図８から明らかなように、破れの明るさが５５〜２１５の領域では、照明幅を狭くしたほうがコントラストが大きくなる。
【００３４】
図９は、本発明の他の実施形態における容器のラベル検査装置の全体構成を示す模式的平面図である。
図９に示すように、複数のペットボトル１は、コンベヤ１０により、相隣接するペットボトル間に所定の間隔を形成して直線上の搬送系路に沿って搬送されるようになっている。本発明の容器のラベル検査装置は、コンベヤ１０の一側に配置されペットボトルを側方から照明する単一の照明ユニット３と、コンベヤ１０の他側に配置されペットボトル１を透過した透過光を受光する２つのＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂとを備えている。照明ユニット３は、ペットボトルの搬送方向に沿って配列された単一の照明Ａを備えている。照明Ａは、ペットボトルの搬送方向に沿って配列された６つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６からなっている。隣接する２つのＬＥＤブロック間には仕切り板は無い。各ＬＥＤブロックＡ１〜Ａ６は、多数のＬＥＤを縦横に配列することにより構成されている。また、照明ユニット３の前面には、拡散板３ａが設けられている。拡散板３ａは、進入した光線をあらゆる角度に屈折させる作用を有する材質からなる板状体で構成され、樹脂材（例えば、アクリル樹脂）に光を屈折される粒子を添加して成形した板材からなっている。ＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂは画像処理装置（図示せず）に接続されている。
【００３５】
図９に示す実施形態において、照明ユニット３は単一の照明Ａから構成されているが、コンベヤ１０の中心位置にある検査対象となるペットボトル１の軸心Ｏを中心としたＣＣＤカメラ４Ａ，４Ｂなどの各機器の配置関係は、図１に示すものと同様であるので説明を省略する。
【００３６】
照明Ａを構成する６つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６のうち、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２は同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されており、ＬＥＤブロックＡ５，Ａ６は同一のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されており、ＬＥＤブロックＡ３，Ａ４はそれぞれ独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定されている。なお、６つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６は、それぞれ独立のタイミング、点灯時間で点灯・消灯するように設定することもできる。
【００３７】
検査対象となるペットボトル１のコンベヤ上におけるボトル間の間隔が十分に確保できる場合には、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６のうち４つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を点灯し（照明幅１）、ＣＣＤカメラ４Ａにより画像を取り込む。ＣＣＤカメラ４Ｂで画像の取込を行うタイミングでは、ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６のうち４つのＬＥＤブロックＡ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６を点灯する（照明幅２）。
検査するペットボトル１のボトル間の間隔を狭くする場合には、３つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３を点灯し（照明幅３）、ＣＣＤカメラ４Ａにより画像を取り込む。ＣＣＤカメラ４Ｂで画像の取込を行うタイミングでは、３つのＬＥＤブロックＡ４，Ａ５，Ａ６を点灯する（照明幅４）。また、ペットボトル１のボトル間の間隔を更に狭くする場合には、２つのＬＥＤブロックＡ１，Ａ２を点灯し（照明幅５）、ＣＣＤカメラ４Ａにより画像を取り込む。ＣＣＤカメラ４Ｂで画像の取込を行うタイミングでは、２つのＬＥＤブロックＡ５，Ａ６を点灯する（照明幅６）。このように、複数のＬＥＤブロックの点灯個数を適宜調整することにより、照明幅を調整することができ、ペットボトルのボトル間ピッチに合わせてペットボトルのラベルの破れの検査を行うことができる。
【００３８】
さらに、本発明における他の実施形態においては、照明としてＬＥＤブロックではなく、例えば縦方向に配置したＬＥＤ列を多数列使用することができる。この場合には、上記ＬＥＤブロックＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６に相当する多数のＬＥＤ列を使用し、所定数のＬＥＤ列を点灯して照明幅を調整する。
【００３９】
上述の実施形態においては、ペットボトル間の間隔に応じて照明幅を変更する例を主として説明したが、ペットボトルの形状、ラベル色、内容液種等の違いに応じて照明幅を適宜調整し、かつ照明の点灯時間を制御する。これにより、破れとラベル部分のコントラストの低下を抑え、破れの検出がより容易になる。
【００４０】
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】
【００４１】
１      ペットボトル
３      照明ユニット
３ａ    拡散板
３Ａ，３Ｂ    照明
４Ａ，４Ｂ    ＣＣＤカメラ
１０    コンベヤ
Ａ，Ｂ  照明
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３    ＬＥＤブロック
ＩＬ−１，ＩＬ−２，ＩＬ−３，ＩＬ−４，ＩＬ−５    入射光
ＴＬ−１，ＴＬ−２    透過光
ＲＬ    反射光
【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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