(57)【要約】【課題】容器の口部を検査もれのないように検査できる検査方法を提供する。【解決手段】壜１００の斜め上方から壜１００の口部１０１の外周側面を照明する照明工程と、外周側面を壜１００の軸線ＡＸ方向から魚眼レンズ３ａを介して撮像する撮像工程と、を備えた容器口部の検査方法であって、撮像工程では、口部１０１の外周側面に入射した照明光が口部１０１に生じた欠け１０３により形成される面で反射した反射光を魚眼レンズ３ａを介して撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の斜め上方から前記容器の口部の外周側面を照明する照明工程と、
前記口部を前記容器の軸線方向から魚眼レンズを介して撮像する撮像工程と、を備えた容器口部の検査方法であって、
前記撮像工程では、前記口部の外周側面に入射した照明光が前記口部に生じた欠陥により形成される面で反射した反射光を前記魚眼レンズを介して撮像する検査方法。
【請求項２】
前記照明工程では、前記軸線方向を中心としたリング状で、かつ前記魚眼レンズよりも上方に配置された照明器が、前記照明光を発している請求項１に記載の検査方法。
【請求項３】
前記照明工程では、前記口部の外周側面に設けられた段差部に照明光を入射させる請求項１又は２に記載の検査方法。
【請求項４】
前記段差部が、前記口部の先端部に設けられて前記容器の半径方向に突出する凸部の下部に位置する段差である請求項３に記載の検査方法。
【請求項５】
前記撮像工程で撮像された画像内で前記段差部が撮像されている領域を検査領域として設定し、前記検査領域内の明暗差に基づいて前記段差部の欠陥を検出する検出工程をさらに備えた請求項３又は４に記載の検査方法。
【請求項６】
前記魚眼レンズが、保護手段によって保護されている請求項２に記載の検査方法。
【請求項７】
前記保護手段には、前記魚眼レンズの下方に配置される保護カバーと、前記照明器からの光が前記保護カバーで反射した反射光が前記魚眼レンズに入射することを抑制する抑制部材と、が設けられている請求項６に記載の検査方法。
【請求項８】
容器の斜め上方から前記容器の口部の外周側面を照明する照明手段と、
前記口部を前記容器の軸線方向から魚眼レンズを介して撮像する撮像手段と、
を備え、
前記照明手段及び前記撮像手段が、前記口部の外周側面に照明光を入射させ、前記口部に生じた欠陥が形成する面で反射する反射光が前記魚眼レンズに入射するように設置されている容器口部の検査装置。
【請求項９】
前記照明手段には、前記軸線方向を中心としたリング状で、かつ前記魚眼レンズよりも上方に配置された照明器が設けられている請求項８に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記照明手段は、前記口部の外周側面に設けられた段差部に照明光を入射させる請求項８又は９に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記段差部が、前記口部の先端部に設けられて前記容器の半径方向に突出する凸部の下部に位置する段差である請求項１０に記載の検査装置。
【請求項１２】
前記撮像手段により撮像された画像内で前記段差部が撮像されている領域を検査領域として設定し、前記検査領域内の明暗差に基づいて前記段差部の欠陥を検出する欠陥検出部をさらに備えた請求項１０又は１１に記載の検査装置。
【請求項１３】
前記魚眼レンズを保護する保護手段をさらに備えた請求項９に記載の検査装置。
【請求項１４】
前記保護手段には、前記魚眼レンズの下方に配置される保護カバーと、前記照明器からの光が前記保護カバーで反射した反射光が前記魚眼レンズに入射することを抑制する抑制部材と、が設けられている請求項１３に記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料等を充填するための壜等の容器の口部を検査する検査方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料壜の口部を検査する検査装置として、例えば、複数の照明を配置して壜の口天面及び口側面の欠けを検査する検査装置（例えば特許文献１参照）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２７７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容器の口部の外周面には、蓋の取付けや、飲みやすさを考慮した飲み口の形状等の理由から凹凸が設けられていることが多い。形状により光路が変化するため検査もれが生じるおそれがあるため、信頼性の高い検査が要望されている。
【０００５】
そこで、本発明は容器の口部を検査もれのないように検査できる検査方法等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】
【０００６】
本発明の容器口部の検査方法は、容器（１００）の斜め上方から前記容器の口部（１０１）の外周側面を照明する照明工程と、前記口部を前記容器の軸線（ＡＸ）方向から魚眼レンズ（３ａ）を介して撮像する撮像工程と、を備えた容器口部の検査方法であって、前記撮像工程では、前記口部の外周側面に入射した照明光が前記口部に生じた欠陥（１０３）により形成される面で反射した反射光を前記魚眼レンズを介して撮像するものである。
【０００７】
本発明の容器口部の検査装置は、容器（１００）の斜め上方から前記容器の口部（１０１）の外周側面を照明する照明手段（２）と、前記口部を前記容器の軸線（ＡＸ）方向から魚眼レンズ（３ａ）を介して撮像する撮像手段（３）と、を備え、前記照明手段及び前記撮像手段が、前記口部の外周側面に照明光を入射させ、前記口部に生じた欠陥（１０３）が形成する面で反射する反射光が前記魚眼レンズに入射するように設置されているものである。
【０００８】
本発明によれば、魚眼レンズを介して容器の口部が撮像されるので、口部が広がって撮像される。口部に生じた欠陥も撮像されやすくなるので、検査もれがないように検査ができる。
【０００９】
本発明の検査方法の一形態において、前記照明工程では、前記軸線方向を中心としたリング状で、かつ前記魚眼レンズよりも上方に配置された照明器（２）が、前記照明光を発していてもよい。これによれば、容器の斜め上方から口部の外周側面に向けて照明光が照射されるので口部に生じる欠陥を見落とすことなく撮像できる。
【００１０】
本発明の検査方法の一形態において、前記照明工程では、前記口部の外周側面に設けられた段差部（１０２）に照明光を入射させてもよい。これによれば、口部の段差部に生じた欠陥を見落とすことなく検査できる。この形態において、前記段差部が、前記口部の先端部に設けられて前記容器の半径方向に突出する凸部の下部に位置する段差（１０２ａ）であってもよい。この形態において、前記撮像工程で撮像された画像内で前記段差部が撮像されている領域を検査領域（１１１）として設定し、前記検査領域内の明暗差に基づいて前記段差部の欠陥を検出する検出工程をさらに備えてもよい。
【００１１】
照明工程で照明器が照明光を発している形態において、前記魚眼レンズが、保護手段（５）によって保護されていてもよい。これによれば、魚眼レンズの破損を防ぐことができる。この形態において、前記保護手段には、前記魚眼レンズの下方に配置される保護カバー（５１）と、前記照明器からの光が前記保護カバーで反射した反射光が前記魚眼レンズに入射することを抑制する抑制部材（５２）と、が設けられていてもよい。これによれば、保護カバーからの反射光、すなわち保護カバーでの正反射光及び裏面反射光が魚眼レンズに入射することを防止する。これにより、保護カバーの反射光の影響を受けずに良好な検査ができる。
【００１２】
本発明の検査装置の一形態において、前記照明手段には、前記軸線方向を中心としたリング状で、かつ前記魚眼レンズよりも上方に配置された照明器（２）が設けられていてもよい。また、前記照明手段は、前記口部の外周側面に設けられた段差部（１０２）に照明光を入射させてもよい。また、前記段差部が、前記口部の先端部に設けられて前記容器の半径方向に突出する凸部の下部に位置する段差（１０２ａ）であってもよい。また、前記撮像手段により撮像された画像内で前記段差部が撮像されている領域を検査領域（１１１）として設定し、前記検査領域内の明暗差に基づいて前記段差部の欠陥を検出する欠陥検出部（１０）をさらに備えてもよい。
【００１３】
照明器が設けられた形態において、前記魚眼レンズを保護する保護手段（５）をさらに備えてもよい。この形態において、前記保護手段には、前記魚眼レンズの下方に配置される保護カバー（５１）と、前記照明器からの光が前記保護カバーで反射した反射光が前記魚眼レンズに入射することを抑制する抑制部材（５２）と、が設けられていてもよい。
【００１４】
なお、以上の説明では本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記したが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、魚眼レンズを介して容器の口部が撮像されるので、口部が広がって撮像される。口部に生じた欠陥も撮像されやすくなるので、検査もれがないように検査ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一形態に係る容器口部の検査装置の概略図。
【図２】壜の口部の欠陥を撮像する仕組みを説明する図。
【図３】検査装置で壜の口部を撮像した画像の一例を示す図。
【図４】検査装置で壜の口部を撮像した画像の他の例を示す図。
【図５】本発明の変形例に係る容器口部の検査装置の要部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一形態に係る容器口部の検査装置の概略図である。検査装置１は、容器としての壜１００の口部１０１の欠陥の有無を検査する装置である。検査装置１は、壜１００の搬送ライン上に設置され、搬送されてくる壜１００を検査する。壜１００は、ガラス製で、飲料等の液体を充填するためのものである。検査装置１は、壜１００を照明する照明手段としての照明器２と、壜１００を撮像する撮像手段としてのカメラ３とが設けられている。照明器２には、検査対象となる壜１００の軸線ＡＸを中心としたリング状の光源が設けられている。一例として、照明器２には、複数の赤色ＬＥＤがリング状に配置されている。
【００１８】
カメラ３は、魚眼レンズ３ａを有し、その魚眼レンズ３ａで捉えた被写体の像をＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子にて電気信号に変換する。カメラ３から出力された画像信号は欠陥検出部としての信号処理部１０に入力され、その信号処理部１０で所定のアルゴリズムに従って異物や傷等の欠陥の有無が判別される。信号処理部１０は、制御装置のコンピュータハードウエアと所定のソフトウエアとの組合せによって実現される論理的装置である。なお、制御装置は、マイクロプロセッサと、そのマイクロプロセッサにて実行されるべきオペレーティングシステム等のプログラムが記録されたＲＯＭ、及びマイクロプロセッサに対する作業領域を提供するＲＡＭ等の内部記憶装置とを備えたコンピュータユニットである。カメラ３は、魚眼レンズ３ａの光軸が壜１００の軸線ＡＸと一致するようにして壜１００の上方に配置されている。照明器２は、魚眼レンズ３ａよりも上方に配置されている。照明器２の光源から照射される照明光は、壜１００の斜め上方から口部１０１へ向けて照射される。
【００１９】
図２は、壜１００の口部１０１の欠陥を撮像する仕組みを説明する図である。壜１００の口部１０１の先端部には、壜１００の半径方向に突出する凸部としてのリップ部１０２が設けられている。リップ部１０２は、口部１０１の外周側面に設けられている。検査装置１は、リップ部１０２の下部に位置する段差部としての段差１０２ａに生じる欠陥としての欠け１０３の有無を検査する。欠け１０３が生じていない場合に照明光がリップ部１０２に入射しても魚眼レンズ３ａには照明光は到達しない。これは、リップ部１０２の表面で反射し、あるいは屈折光が散乱しているためと考えられる。一方、欠け１０３が生じている場合、欠け１０３が生じている面（欠け面１０３ａ）で照明光が反射してその反射光が魚眼レンズ３ａに入射する。これは、壜１００に入射した照明光が欠け１０３の裏面（欠け面１０３ａ）側で内面反射（裏面反射）するためと考えられる。
【００２０】
次に、検査装置１の動作を説明する。搬送ラインで搬送される壜１００に対し、照明器２が斜め上方から照明し、カメラ３が適宜のタイミングで画像を撮像する。照明器２の照明光は、撮像のタイミングに応じて発光するようにさせてもよい。魚眼レンズ３ａで撮像されるため、軸線ＡＸを中心として口部１０１が広がって撮像される。段差１０２ａ付近に生じる欠け１０３は従来の検査装置では発見し難かったが、口部１０１の検査に魚眼レンズ３ａを用いることで欠け１０３が撮像されやすくなる。撮像された画像は、欠陥を検出するために適した画像処理がされ、欠陥の有無が判別される。検査装置１は、検査対象の壜１００の上方及び下方に検査に必要な部材が設けられるため、搬送ライン上に設置する際に制約が少ない。また、壜１００の全周を撮像できるので、壜１００を回転させる回転機構を設ける必要がなく、簡易な構成で検査を実現できる。
【００２１】
図３及び図４は、検査装置１で壜１００の口部１０１を撮像した画像１１０ａ、１１０ｂ（特に区別しない場合、参照符号を１１０で代表する。）を示している。図３の画像１１０ａは、壜１００の表面が乾いている状態で撮像され、図４の画像１１０ｂは、壜１００の表面が濡れた状態で撮像されたものである。なお、図３及び図４の画像は、いずれも同じ壜１００を撮像したものである。画像１１０ａ、１１０ｂのいずれにおいても口部１０１に生じた欠け１０３が良好に撮像されている。壜１００の形状に応じて撮像されるリングと欠け１０３の像とを区別するため、信号処理部１０は、画像１１０内で段差１０２ａが撮像されている領域を検査領域１１１として設定し、欠け１０３の有無を判別するようにしてもよい。例えば、信号処理部１０は、画像１１０内で段差１０２ａが撮像されている領域以外の領域をマスキング処理することにより、検査領域１１１を設定する。そして、信号処理部１０は、検査領域１１１の明暗差に基づいて欠け１０３の有無を検出する。明暗差として、明度や彩度、輝度等の欠陥を区別できる指標を利用してよい。
【００２２】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本形態では、欠陥として欠け１０３で説明したが、これに限られない。例えば、びりと呼ばれる亀裂や気泡等の欠陥も同様の方法で検査可能である。欠け１０３が、リップ部１０２の段差１０２ａに生じる例で説明したが、口部１０１に生じる欠陥であれば、本発明の検査装置１で検査可能である。魚眼レンズ３ａを介して撮像することで、口部１０１全体が広がって撮像される。従って、欠陥が撮像されやすくなる。
【００２３】
また、魚眼レンズ３ａの上方に設けられたリング状の照明器２で説明したが、この構成に限られない。壜１００の口部１０１に対して斜め上方からの照明光が照射されればよく、ミラーを介することで搬送の妨げにならない適宜の位置（例えば、壜１００に対して側方や下方等）に照明器２を設置してもよい。容器として壜１００で説明したが、検査対象はガラス壜に限られない。例えば、ＰＥＴボトル等の透明な容器であってもよい。照明光を透過させる材質の容器であれば、検査装置１を用いた検査が可能である。
【００２４】
上述した形態において、検査装置１に、魚眼レンズ３ａを保護する保護手段としての保護ケース５を設けてもよい。図５は、変形例に係る容器口部の検査装置１Ａの要部拡大図である。検査装置１Ａは、照明器２と、カメラ３と、保護ケース５とが設けられている。検査装置１Ａにおいて、保護ケース５を除いた構成は、上述した形態と同様の構成であるので同様の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
上述した検査装置１では、カメラ３に設けられた魚眼レンズ３ａは、照明器２から下方向に突出しており、かつ壜１００の口部１０１の外周側面に生じた欠け１０３での反射光を壜１００の内周側面側から観測できるように壜１００近傍の位置に配置されている。そのため、搬送されてくる壜１００と接触するおそれがある。そこで、検査装置１Ａでは、保護ケース５を設けることで、魚眼レンズ３ａを壜１００の接触から保護することができる。
【００２６】
保護ケース５には、魚眼レンズ３ａの下方に配置される保護カバー５１と、照明器２からの光が保護カバー５１で反射した反射光が魚眼レンズ３ａに入射することを抑制する抑制部材５２と、保護カバー５１を支持する支持部材５３と、保護カバー５１の曇りを防止するヒーター５４とが設けられている。なお、本変形例では、照明器２及びカメラ３が保護ケース５内で固定されている。すなわち、照明器２とカメラ３と保護ケース５とが一体で構成されている。
【００２７】
保護カバー５１は、透明な樹脂で形成された板状の部材で、支持部材５３により魚眼レンズ３ａ下方で支持される。抑制部材５２は、保護カバー５１の上面５１ａで支持されている両端が開口した筒状の部材である。抑制部材５２は、魚眼レンズ３ａの周囲を覆うように配置されている。そして、抑制部材５２は、照明器２の光源からの光の波長域を反射又は吸収する材料で形成される。これにより、照明器２からの光の保護カバー５１での反射光を遮り、反射光が魚眼レンズ３ａに入射することを防止できる。支持部材５３は、照明器２及びカメラ３の周囲を取り囲むように設けられ、その下端で保護カバー５１を支持している。また、支持部材５３の内側には、ヒーター５４が設けられ、保護カバー５１の曇りの発生を防止している。ヒーター５４は、周知技術を利用してよい。
【００２８】
検査装置１Ａの作用を説明する。検査装置１Ａは、上述した検査装置１と同様の動作をする。保護ケース５を設けたことにより、搬送ラインを搬送されてくる壜１００と魚眼レンズ３ａとの接触が防止され、魚眼レンズ３ａを保護することができる。また、検査装置１Ａのカメラ３は、保護カバー５１を介して壜１００の口部１０１を撮像する。抑制部材５２が保護カバー５１での反射光を遮るので、検査装置１Ａのカメラ３が撮像する画像には、保護カバー５１での反射光による不具合が生じず、良好に検査をすることができる。照明器２が魚眼レンズ３ａの上方から照明しているので照明器２からの光は壜１００に入射するが、保護カバー５１が存在することにより、保護カバー５１の上面５１ａで反射する正反射光と、保護カバー５１の下面５１ｂで反射する裏面反射光とが生じる（図５参照）。本変形例では、このような正反射光及び裏面反射光を含む反射光（外乱光）を抑制部材５２が抑制している。また、照明器２及びカメラ３は保護ケース５内に配置されている。洗浄後の壜１００に付着している洗浄水が検査ロータでのスピン等で飛散しても、飛散した水が照明器２やカメラ３へ付着するのを防ぐことができる。
【００２９】
上述した変形例では、保護カバー５１が樹脂で形成されるとして説明したが、照明器２の光源からの光の波長域を検査に支障のない範囲で透過させる材料、例えばガラスで形成されてもよい。また、保護カバー５１が透明であるとして説明したが、照明器２の光源からの光の波長域を検査に支障のない範囲で透過させるように着色されていてもよい。また、保護カバー５１を板状の部材で形成されるとして説明したが、これに限られない。例えば、保護カバー５１に代えて網状の部材を用いてカメラ３と壜１００との間を隔ててもよい。網状の部材に対して網目のサイズを調整したり、カメラ３の直下に開口を設けたりする等して撮像する画像に網の影響が生じないようにすればよい。壜１００との接触を回避できる構成であれば、適宜の構成を適用してよい。また、上述した保護カバー５１には、１つ以上の穴が設けられていてもよい。保護ケース５を軽量化できる。また、保護ケース５内部の通気性が良好になり、曇りの発生を防止できる。保護カバー５１の穴は、撮像に影響のない位置に設ければよい。
【００３０】
また、上述した変形例では、抑制部材５２が照明器２の光源からの光の波長域を反射又は吸収する材料で形成されるとして説明したが、完全に遮光しなくても照明器２の光源からの光の波長域を検査に支障のない範囲まで減衰させる材料で形成されてもよい。また、抑制部材５２は、照明器２に用いる光の種類に応じてその光を遮るように構成されていればよい。可視光を遮る構成であってもよいし、あるいは、撮像された画像に反射光による影響が生じていなければよいので反射光の波長域を遮るような構成としてもよい。また、抑制部材５２を筒状の部材として説明したが、他の形状、例えば円錐形状であってもよい。また、抑制部材５２を下方向に向かって拡がる形状や窄まる形状としてもよく、適宜の形状としてよい。また、抑制部材５２が保護カバー５１の上面５１ａで支持されているとして説明したが、保護カバー５１以外の部材、例えばカメラ３に支持されてもよい。また、抑制部材５２が魚眼レンズ３ａの周囲を覆うように配置されているとして説明したが、これに限られない。例えば、抑制部材５２は、魚眼レンズ３ａより下方に配置されてもよい。
【００３１】
また、上述した変形例では、照明器２及びカメラ３が保護ケース５に固定されているとして説明したが、照明器２と保護ケース５との間、及び、カメラ３と保護ケース５との間に緩衝部材をそれぞれ設けるように構成してもよい。当該構成によれば、壜１００が保護カバー５１に接触したとしても接触したときの衝撃を緩和して、魚眼レンズ３ａだけでなく照明器２やカメラ３の損傷も防止できる。また、照明器２及びカメラ３が保護ケース５に固定されないように構成してもよい。例えば、支持部材５３は、照明器２及びカメラ３の外側で保護カバー５１を支持し、照明器２及びカメラ３と連結しないように別個の部材として構成してもよい。当該構成によれば、支持部材５３及び保護カバー５１は、カメラ３との間に物理的な接続がないので、壜１００が保護カバー５１に接触したとしても接触したときの衝撃がカメラ３本体に伝わることはなく、魚眼レンズ３ａだけでなくカメラ３本体の損傷も防止できる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ  検査装置
２  照明器（照明手段）
３  カメラ（撮像手段）
５  保護ケース（保護手段）
１０  信号処理部（欠陥検出部）
５１  保護カバー
５２  抑制部材
１００  壜（容器）
１０１  口部
１０２  リップ部
１０２ａ  段差
１０３  欠け（欠陥）
ＡＸ  軸線
【図１】
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【図２】
2014224797.tif 000004
【図５】
2014224797.tif 000005
【図３】
2014224797.tif 000006
【図４】
2014224797.tif 000007