(57)【要約】【課題】植物油等の油分を含む液体中に多層プリフォームを浸漬しても、あるいは植物油等の油分を含まない水等の液体中に多層プリフォームを浸漬しても、中間樹脂層を可視化してＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差を顕著にすることができる照明装置を備えた多層プリフォームの検査装置を提供する。【解決手段】多層プリフォーム１を液体中に浸漬した透明容器２０を挟むように照明装置２と撮像装置１０とを対向して設け、照明装置２は、照明３と、照明３の前面に設置された拡散板４と、拡散板４に隣接して設置されるとともに拡散板４の延長線上に配置された光が透過しないか又は光が透過しにくい板５とからなり、多層プリフォーム１の軸心Ｏと、拡散板４と光が透過しないか又は光が透過しにくい板５の境界部６は、撮像装置１０の光軸Ｌｘ上に位置するか又は光軸Ｌｘに近接している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、
前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、
前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板と、該拡散板に隣接して設置されるとともに該拡散板の延長線上に配置された光が透過しないか又は光が透過しにくい板とからなり、
前記多層プリフォームの軸心と、前記拡散板と前記光が透過しないか又は光が透過しにくい板の境界部は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とする多層プリフォームの検査装置。
【請求項２】
内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、
前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、
前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板と、該拡散板の前方に配置されたリニアフレネルレンズとからなり、
前記多層プリフォームの軸心と、前記リニアフレネルレンズの中心と、前記照明の中心は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とする多層プリフォームの検査装置。
【請求項３】
内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、
前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、
前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板とからなり、
前記多層プリフォームの軸心と、前記照明の中心は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とする多層プリフォームの検査装置。
【請求項４】
前記照明は、ＬＥＤを縦横に配列したＬＥＤ照明からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層プリフォームの検査装置。
【請求項５】
前記液体は水であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の多層プリフォームの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリフォームの検査装置に係り、特に多層プリフォームの中間樹脂層の充填位置が適切か否かを撮像により検査する多層プリフォームの検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、その利便性等から各種のペットボトルが飲料の充填用容器として多用されている。ペットボトルは、まずポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を原料としてプリフォームと呼ばれる概略試験管形状に成形し、プリフォームを延伸ブロー成形することにより製作している。ペットボトルには、酸素ガスバリア性や炭酸ガスバリア性を確保するためにガスバリア性樹脂層を中間樹脂層として配置した多層のペットボトルがある。ペットボトルの所定範囲に、このバリア層としての中間樹脂層が存在しないと、わずかなガスの透過によってペットボトルの内容物の性質が変化してしまう恐れがある。そのため、ペットボトルの予備成型品であるプリフォームの段階で、この中間樹脂層が所定範囲にあるか否かを検査する必要がある。
【０００３】
多層プリフォームの中間樹脂層を空気中で可視化することは困難であるため、プリフォームの屈折率に近い植物油等の液体中にプリフォームを浸漬して中間樹脂層を可視化しようとする試みもなされている。例えば、特開２００８−１００４３９号公報（特許文献１）等においては、コーン油やオリーブ油等の植物油を含む天然油脂やシリコンオイル等の比較的高い屈折率を有した液体中にプリフォームを浸漬することにより、中間樹脂層を含む各樹脂層を可視化して目視により判別することができることが開示されている。なお、特許文献１には、「水やメタノール、エタノールなどの屈折率が比較的低い液体に浸漬した場合には、多層プリフォームの各樹脂層の配置状態を判別することはできない。」と記載されている（段落〔００２６〕〔００７４〕）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１００４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、多層プリフォームの中間樹脂層を空気中で可視化することは困難であるため、プリフォームの屈折率に近い植物油等を含み屈折率が比較的高い液体中にプリフォームを浸漬して中間樹脂層を可視化する試みがなされていたが、プリフォームを植物油等を含む液体中に浸漬する方法では、検査後にプリフォームを洗浄する洗浄工程が必須となり、検査工程を自動化するための検査装置を構成する際に不利になっていた。
【０００６】
本発明者らは、植物油等の油分を含む液体中に多層プリフォームを浸漬しても、あるいは植物油等の油分を含まない水等の液体中に多層プリフォームを浸漬しても、中間樹脂層を可視化して撮像により検査することができる照明撮像系を見出すために種々の実験を繰り返し行った結果、以下の知見を得た。
すなわち、多層プリフォームを植物油等の油分を含む液体中に浸漬して中間樹脂層を可視化するだけでは、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差を顕著とすることはできないことを見出した。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、植物油等の油分を含む液体中に多層プリフォームを浸漬しても、あるいは植物油等の油分を含まない水等の液体中に多層プリフォームを浸漬しても、中間樹脂層を可視化してＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差を顕著にすることができる照明装置を備えた多層プリフォーム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】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板と、該拡散板に隣接して設置されるとともに該拡散板の延長線上に配置された光が透過しないか又は光が透過しにくい板とからなり、前記多層プリフォームの軸心と、前記拡散板と前記光が透過しないか又は光が透過しにくい板の境界部は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、照明からの光は拡散板を透過する際に拡散され、拡散板からの拡散光は、透明容器および透明容器内の液体を透過して多層プリフォームに入射される。この場合、照明と多層プリフォームとは近接しているため、照明からの拡散光は、多層プリフォームの拡散板に面した部分に主として入射するが、多層プリフォームの光が透過しないか又は光が透過しにくい板に面した部分にはごく一部が入射する。そして、多層プリフォームを透過し、さらに透明容器内の液体および透明容器を透過した光は、撮像装置に入射し、この入射光は撮像装置により撮像される。
【００１０】
多層プリフォームは空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い液体中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
【００１１】
画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差が顕著となっている。画像の一方側の半分でＰＥＴ樹脂層が明るくなるのは、主に光軸から所定の範囲にある照明と拡散板からの照明光による。また、画像の一方側の半分で中間樹脂層が暗くなるのは、主に光軸から所定の範囲の遮光による。
なお、照明装置、多層プリフォーム、透明容器等の左右の対称性から考えて、画像の他方側の半分でＰＥＴ樹脂層が暗くなるのは、主に光軸から所定の範囲の遮光による。また、画像の他方側の半分で中間樹脂層が明るくなるのは、主に光軸から所定の範囲にある照明と拡散板からの照明光によることが推測される。
【００１２】
本発明の第２の態様は、内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板と、該拡散板の前方に配置されたリニアフレネルレンズとからなり、前記多層プリフォームの軸心と、前記リニアフレネルレンズの中心と、前記照明の中心は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、照明からの光は拡散板を透過する際に拡散され、拡散板からの拡散光は、リニアフレネルレンズにより集光されて平行光になり、この平行光が透明容器および透明容器内の液体を透過して多層プリフォームに入射される。そして、多層プリフォームを透過し、さらに透明容器内の液体および透明容器を透過した光は、撮像装置に入射し、この入射光は撮像装置により撮像される。
【００１４】
多層プリフォームは空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い液体中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
画像中で左右の中間樹脂層が明るくなるのは、リニアフレネルレンズの中心付近からの光で中間樹脂層を通る一部の光がカメラ画角に入るためと推測される。
【００１５】
本発明の第３の態様は、内外の樹脂層の中に中間樹脂層が充填された構造を有する多層プリフォームの検査装置において、前記多層プリフォームを液体中に浸漬した透明容器を挟むように照明装置と撮像装置とを対向して設け、前記照明装置は、照明と、該照明の前面に設置された拡散板とからなり、前記多層プリフォームの軸心と、前記照明の中心は、前記撮像装置の光軸上に位置するか又は前記光軸に近接していることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、照明からの光は拡散板を透過する際に拡散され、拡散板からの拡散光は、透明容器および透明容器内の液体を透過して多層プリフォームに入射される。そして、多層プリフォームを透過し、さらに透明容器内の液体および透明容器を透過した光は、撮像装置に入射し、この入射光は撮像装置により撮像される。
【００１７】
多層プリフォームは空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い液体中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
画像中で左右の中間樹脂層が明るくなるのは、照明および拡散板からの光で中間樹脂層を通る一部の光がカメラ画角に入るためと推測される。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、前記照明は、ＬＥＤを縦横に配列したＬＥＤ照明からなることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記液体は水であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、植物油等の油分を含む液体中に多層プリフォームを浸漬しても、あるいは植物油等の油分を含まない水等の液体中に多層プリフォームを浸漬しても、中間樹脂層を可視化してＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差が顕著な画像を形成することができる。したがって、得られた画像を処理することにより、中間樹脂層の充填位置を検出することができる。
また、本発明によれば、多層プリフォームを水に浸漬して多層プリフォームを撮像して検査することにより、検査後にプリフォームを洗浄する洗浄工程が不要となり、検査後に水分を乾燥する乾燥工程のみで済み、検査工程を自動化するための検査装置を構成する際にきわめて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置において水を満たした透明容器内に検査対象の多層プリフォームを浸漬した状態を示す模式的縦断面図である。
【図２】図２は、多層プリフォームを撮影した画像であり、透明容器に水を満たした場合の画像である。
【図３】図３は、多層プリフォームを撮影した画像であり、透明容器に植物油を満たした場合の画像である。
【図４】図４は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第１の態様を示す模式的平面図である。
【図５】図５は、図４に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォームを撮影した画像である。
【図６】図６は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第２の態様を示す模式的平面図である。
【図７】図７は、図６に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォームを撮影した画像である。
【図８】図８は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第３の態様を示す模式的平面図である。
【図９】図９は、図８に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォームを撮影した画像である。
【図１０】図１０は、多層プリフォームを植物油に浸漬して図４に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォームを撮影した画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。なお、図１乃至図１０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、本発明に係る多層プリフォームの検査装置において水を満たした透明容器内に検査対象の多層プリフォームを浸漬した状態を示す模式的縦断面図である。図１に示すように、ガラス製の容器からなる透明容器２０内には水が満たされており、検査対象の多層プリフォーム１は、プリフォーム保持具３０により保持されて水に浸漬されている。
【００２２】
本発明の構成を創案する際に、本発明者らが行った実験結果についてまず説明する。
図１に示すように多層プリフォーム１を水に浸漬した状態で、透過照明から多層プリフォーム１に投光し、多層プリフォーム１を透過した透過光をＣＣＤカメラにより撮影した。
図２および図３は、多層プリフォーム１を撮影した画像である。図２は透明容器２０に水を満たした場合の画像であり、図３は透明容器２０に植物油を満たした場合の画像である。
図２および図３に示す画像から明らかなように、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層とは、明暗差がほとんどなく、画像から両者を峻別することはできない。そのため、本発明者らは、多層プリフォーム１におけるＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差が顕著となるように、多層プリフォーム１に投光する照明装置について種々の構成を創案し、これらの構成を備えた検査装置を用いて得られた画像を比較することにより、本発明の構成を想到したものである。
【００２３】
図４は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第１の態様を示す模式的平面図である。図４に示すように、透明容器２０内の水に浸漬された検査対象の多層プリフォーム１を検査する検査装置は、多層プリフォーム１を挟むように配置された照明装置２と撮像装置１０とから構成されている。照明装置２は、ＬＥＤ照明３と、ＬＥＤ照明３の前面に設置された拡散板４と、拡散板４の延長線上に設置された黒色板５とから構成されている。撮像装置１０はＣＣＤカメラから構成されており、撮像装置１０は画像処理装置（図示せず）に接続されている。
【００２４】
照明装置２におけるＬＥＤ照明３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。ＬＥＤ照明３の前面に設置された拡散板４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。また、拡散板４の延長線上に配置された黒色板５は、光が透過しない黒色の板状体で構成され、拡散板４の前面と黒色板５の前面とは、同一面上に位置している。なお、黒色板５は白色板であってもよく、光が透過しにくい板であればよい。
【００２５】
一方、ＣＣＤカメラからなる撮像装置１０の光軸Ｌｘは、検査対象の多層プリフォーム１の軸心Ｏを通るように設置されている。また、撮像装置１０の光軸Ｌｘと、拡散板４と黒色板５の境界部６およびＬＥＤ照明３の端部とは、略一直線になるように設定されている。すなわち、多層プリフォーム１の軸心Ｏと、拡散板４と黒色板５の境界部６は、撮像装置１０の光軸Ｌｘ上に位置するか又は光軸Ｌｘに近接している。
【００２６】
次に、多層プリフォーム１を基準として各機器の配置関係について説明する。
図５に示した画像を撮像した際の条件は以下の通りである。多層プリフォーム１は直径２２ｍｍのプリフォームであり、多層プリフォーム１を水に浸漬するための透明容器２０は直径５５ｍｍの容器である。多層プリフォーム１の軸心Ｏから拡散板４までの距離Ｌ１−１は、３４ｍｍに設定されている。すなわち、多層プリフォーム１とＬＥＤ照明３、拡散板４とは、近接して配置されている。多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ１−２は２１０ｍｍに設定されている。ＬＥＤ照明３および拡散板４の幅Ｗ１−１は、８０ｍｍに設定されている。すなわち、ＬＥＤ照明３および拡散板４の幅Ｗ１−１は、多層プリフォーム１の直径に比較して大きく設定されている。黒色板５の幅は、ＬＥＤ照明３および拡散板４の幅と概略同一寸法に設定されている。
【００２７】
多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ１−２は、多層プリフォームをより拡大して撮像する必要がある場合には、より小さな値となる。すなわち、多層プリフォーム１とカメラ１０を近接させる。
多層プリフォーム１の軸心Ｏから拡散板４までの距離Ｌ１−１とＬＥＤ照明３および拡散板４の幅Ｗ１−１には関連が有る。Ｌ１−１を３４ｍｍとするなら、Ｗ１−１は２４ｍｍ程度あれば図５とほぼ同様な画像が得られるが、２４ｍｍから徐々に幅を狭くすると右側の明るいＰＥＴ樹脂層の一部が暗くなり検査に好ましくない状態となる。Ｗ１−１を２４ｍｍとするとＬ１−１が４０ｍｍを越えるあたりから、右側の明るいＰＥＴ樹脂層の一部が暗くなり検査に好ましくない状態となる。
なお、容器２０は直径５５ｍｍの円筒形であるが、直径を大きくしても小さくしても、形状を方形としても、Ｌ１−１、Ｗ１−１の調整により図５相当の画像を得ることができる。
【００２８】
次に、図４に示すように構成された多層プリフォームの検査装置の作用を説明する。
ＬＥＤ照明３からの光は拡散板４を透過する際に拡散され、拡散板４からの拡散光は、透明容器２０および透明容器２０内の水を透過して多層プリフォーム１に入射される。この場合、ＬＥＤ照明３と多層プリフォーム１とは近接しているため、ＬＥＤ照明３からの拡散光は、多層プリフォーム１の左側半分（カメラ側から見て）に主として入射するが、多層プリフォーム１の右側半分（カメラ側から見て）にはごく一部が入射する。そして、多層プリフォーム１を透過し、さらに透明容器２０内の水および透明容器２０を透過した光は、撮像装置１０に入射し、この入射光はＣＣＤカメラからなる撮像装置１０により撮像される。
多層プリフォーム１は空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い水中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置１０により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
【００２９】
図５は、図４に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォーム１を撮影した画像である。図５に示すように、多層プリフォーム１の左側半分の画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当する暗い画像部分と、この暗い画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当するやや明るい画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。
一方、多層プリフォーム１の右側半分の画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当するやや明るい画像部分と、このやや明るい画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当するやや暗い画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。
【００３０】
画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差が顕著となっている。画像の右半分でＰＥＴ樹脂層が明るくなるのは、主に光軸Ｌｘから左に２ｍｍから２４ｍｍ、幅２２ｍｍの範囲にあるＬＥＤ照明３と拡散板４からの照明光による。また、画像の右半分で中間樹脂層が暗くなるのは、主に光軸Ｌｘから右に１２ｍｍ、幅１２ｍｍの範囲の遮光による。
なお、照明装置２、多層プリフォーム１、透明容器２０等の左右の対称性から考えて、画像の左半分でＰＥＴ樹脂層が暗くなるのは、主に光軸Ｌｘから左に２ｍｍから２４ｍｍ、幅２２ｍｍの範囲の遮光による。また、画像の左半分で中間樹脂層が明るくなるのは、主に光軸Ｌｘから右に１２ｍｍ、幅１２ｍｍの範囲にあるＬＥＤ照明３と拡散板４からの照明光によることが推測される。
【００３１】
図５に示す画像を画像処理装置（図示せず）により処理する。この場合、左側の画像部分においては画像を走査して暗い背景の中にやや明るい画像部分を識別することにより中間樹脂層の充填位置を検出することができる。右側の画像部分においてはやや明るい背景の中に暗い画像部分を識別することにより中間樹脂層の充填位置を検出することができる。
【００３２】
図６は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第２の態様を示す模式的平面図である。図６に示すように、透明容器２０内の水に浸漬された検査対象の多層プリフォーム１を検査する検査装置は、多層プリフォーム１を挟むように配置された照明装置２と撮像装置１０とから構成されている。照明装置２は、ＬＥＤ照明１３と、ＬＥＤ照明１３の前面に設置された拡散板１４と、拡散板１４の前方に配置されたリニアフレネルレンズ１５とから構成されている。撮像装置１０はＣＣＤカメラから構成されており、撮像装置１０は画像処理装置（図示せず）に接続されている。
【００３３】
照明装置２におけるＬＥＤ照明１３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。ＬＥＤ照明１３の前面に設置された拡散板１４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。
【００３４】
リニアフレネルレンズ１５は、シリンドリカルレンズ（かまぼこ形状のレンズ）を平行直線状の溝で分割したレンズであり、のこぎり状の断面を持つレンズであり、一方向だけ集光や拡散ができる機能を有している。本発明においては、リニアフレネルレンズ１５に形成された平行直線状の溝が垂直方向になるようにリニアフレネルレンズ１５を配置して、ＬＥＤ照明１３からの拡散光を平行光に集光するようにしている。
【００３５】
一方、ＣＣＤカメラからなる撮像装置１０の光軸Ｌｘは、検査対象の多層プリフォーム１の軸心Ｏを通るように設置されている。また、撮像装置１０の光軸Ｌｘと、リニアフレネルレンズ１５の中心およびＬＥＤ照明１３の中心とは、略一直線になるように設定されている。すなわち、多層プリフォーム１の軸心Ｏと、リニアフレネルレンズ１５の中心と、ＬＥＤ照明１３の中心は、撮像装置１０の光軸Ｌｘ上に位置するか又は光軸Ｌｘに近接している。
【００３６】
次に、多層プリフォーム１を基準として各機器の配置関係について説明する。
図７に示した画像を撮像した際の条件は以下の通りである。多層プリフォーム１は直径２２ｍｍのプリフォームであり、多層プリフォーム１を水に浸漬するための透明容器２０は直径５５ｍｍの容器である。多層プリフォーム１の軸心Ｏからリニアフレネルレンズ１５までの距離Ｌ２−１は、１５０ｍｍに設定されている。すなわち、多層プリフォーム１とリニアフレネルレンズ１５とは、やや離間して配置されている。リニアフレネルレンズ１５から拡散板１４までの距離Ｌ２−２は、６０ｍｍに設定されており、ＬＥＤ照明１３はリニアフレネルレンズ１５の焦点位置に配置されている。多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ２−３は３５０ｍｍに設定されている。ＬＥＤ照明１３および拡散板１４の幅Ｗ２−１は、１２ｍｍに設定されている。すなわち、ＬＥＤ照明１３および拡散板１４の幅Ｗ２−１は、多層プリフォーム１の直径に比較して小さく設定されている。
【００３７】
多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ２−３は、多層プリフォームをより拡大して撮像する必要がある場合には、より小さな値となる。すなわち、多層プリフォーム１とカメラ１０を近接させる。
ＬＥＤ照明１３および拡散板１４の幅Ｗ２−１は、理論上は幅０ｍｍに近い線状の光源でも良い。しかし、必要な明るさを得るためにはある程度の個数のＬＥＤを配置するため照明幅が必要となる。したがって、単位面積あたりでより光量の大きなＬＥＤを使用して必要な明るさが確保できれば照明幅は１２ｍｍ以下でもよい。
リニアフレネルレンズ１５から拡散板１４までの距離Ｌ２−２は、リニアフレネルレンズ１５の焦点距離に一致する。したがって、異なるリニアフレネルレンズを使用する場合には、その焦点距離の値に一致させることとなる。
多層プリフォーム１の軸心Ｏからリニアフレネルレンズ１５までの距離Ｌ２−１は、平行光を利用しているため、１５０ｍｍを３４ｍｍや３００ｍｍに変更しても画像上では大きな差異はない。
なお、容器２０は直径５５ｍｍの円筒形であるが、直径を大きくしても小さくしても、図７相当の画像を得ることができる。
【００３８】
次に、図６に示すように構成された多層プリフォームの検査装置の作用を説明する。
ＬＥＤ照明１３からの光は拡散板１４を透過する際に拡散され、拡散板１４からの拡散光は、リニアフレネルレンズ１５により集光されて平行光になり、この平行光が透明容器２０および透明容器２０内の水を透過して多層プリフォーム１に入射される。そして、多層プリフォーム１を透過し、さらに透明容器２０内の水および透明容器２０を透過した光は、撮像装置１０に入射し、この入射光はＣＣＤカメラからなる撮像装置１０により撮像される。
多層プリフォーム１は空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い水中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置１０により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
【００３９】
図７は、図６に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォーム１を撮影した画像である。図７に示すように、多層プリフォーム１の画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当する暗い画像部分と、この暗い画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当するやや明るい画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。
【００４０】
画像中で左右の中間樹脂層が明るくなるのは、リニアフレネルレンズの中心付近からの光で中間樹脂層を通る一部の光がカメラ画角に入るためと推測される。試みに、平行光の幅を１００ｍｍから４０ｍｍとしても画像に差異はない。また、平行光の幅を２ｍｍとしても一部中間樹脂層に明るくなる部分がある。
【００４１】
図７に示す画像を画像処理装置（図示せず）により処理する。この場合、画像を走査して暗い背景の中にやや明るい画像部分を識別することにより中間樹脂層の充填位置を検出することができる。
【００４２】
図８は、本発明に係る多層プリフォームの検査装置の第３の態様を示す模式的平面図である。図８に示すように、透明容器２０内の水に浸漬された検査対象の多層プリフォーム１を検査する検査装置は、多層プリフォーム１を挟むように配置された照明装置２と撮像装置１０とから構成されている。照明装置２は、ＬＥＤ照明２３と、ＬＥＤ照明２３の前面に設置された拡散板２４とから構成されている。撮像装置１０はＣＣＤカメラから構成されており、撮像装置１０は画像処理装置（図示せず）に接続されている。
【００４３】
照明装置２におけるＬＥＤ照明２３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。ＬＥＤ照明２３の前面に設置された拡散板２４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。
【００４４】
一方、ＣＣＤカメラからなる撮像装置１０の光軸Ｌｘは、検査対象の多層プリフォーム１の軸心Ｏを通るように設置されている。また、撮像装置１０の光軸Ｌｘと、ＬＥＤ照明２３の中心とは、略一直線になるように設定されている。すなわち、多層プリフォーム１の軸心Ｏと、ＬＥＤ照明２３の中心は、撮像装置１０の光軸Ｌｘ上に位置するか又は光軸Ｌｘに近接している。
【００４５】
次に、多層プリフォーム１を基準として各機器の配置関係について説明する。
図９に示した画像を撮像した際の条件は以下の通りである。多層プリフォーム１は直径２２ｍｍのプリフォームであり、多層プリフォーム１を水に浸漬するための透明容器２０は直径５５ｍｍの容器である。多層プリフォーム１の軸心Ｏから拡散板２４までの距離Ｌ３−１は、１９０ｍｍに設定されている。すなわち、多層プリフォーム１とＬＥＤ照明２３、拡散板２４とは、やや離間して配置されている。多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ３−２は３５０ｍｍに設定されている。ＬＥＤ照明２３および拡散板２４の幅Ｗ３−１は、１２ｍｍに設定されている。すなわち、ＬＥＤ照明２３および拡散板２４の幅Ｗ３−１は、多層プリフォーム１の直径に比較して小さく設定されている。
【００４６】
多層プリフォーム１の軸心Ｏから撮像装置１０までの距離Ｌ３−２は、多層プリフォームをより拡大して撮像する必要がある場合には、より小さな値となる。すなわち、多層プリフォーム１とカメラ１０を近接させる。
ＬＥＤ照明２３および拡散板２４の幅Ｗ３−１と多層プリフォーム１の軸心Ｏから拡散板２４までの距離Ｌ３−１に関連がある。幅Ｗ３−１を広くした場合には、距離Ｌ３−１を長くとる必要がある。例えば、幅Ｗ３−１を１２ｍｍとすると、距離Ｌ３−１は１００ｍｍ〜３３０ｍｍ程度の範囲ならば検出に問題のない画像が得られる。ただ距離Ｌ３−１を長くすると中間樹脂層の明るさが暗くなる傾向がありこの点は不利となる。幅Ｗ３−１を２８ｍｍとすると、距離Ｌ３−１は１７０ｍｍ以上あるのが望ましい。これは、背景が明るくなり、画像上で多層プリフォーム１の幅が狭まる傾向が出てくるための対策であり、ただちに検査が出来ないというものではない。照明の見かけの幅を小さくするため、距離Ｌ３−１をある程度以上長くする必要がある。また、必要な明るさを得るためにはある程度の個数のＬＥＤを配置するため照明幅が必要となる。したがって、単位面積あたりでより光量の大きなＬＥＤを使用して必要な明るさが確保できれば照明幅は１２ｍｍ以下でもよい。
なお、容器２０は直径５５ｍｍの円筒形であるが、直径を大きくしても小さくしても、Ｌ３−１、Ｗ３−１の調整により図９相当の画像を得ることができる。
【００４７】
次に、図８に示すように構成された多層プリフォームの検査装置の作用を説明する。
ＬＥＤ照明２３からの光は拡散板２４を透過する際に拡散され、拡散板２４からの拡散光は、透明容器２０および透明容器２０内の水を透過して多層プリフォーム１に入射される。そして、多層プリフォーム１を透過し、さらに透明容器２０内の水および透明容器２０を透過した光は、撮像装置１０に入射し、この入射光はＣＣＤカメラからなる撮像装置１０により撮像される。
多層プリフォーム１は空気中よりもＰＥＴ樹脂層の屈折率に近い水中に浸漬されているため、プリフォーム表面での光の屈折が小さく、そのため、プリフォーム断面内を光が透過し易い。プリフォーム断面内を透過する光には、ＰＥＴ樹脂層を透過する光と中間樹脂層を透過する光があるが、両樹脂層における屈折率が異なるため、撮像装置１０により撮像した画像は、ＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層との間に明度差がある画像となる。
【００４８】
図９は、図８に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォーム１を撮影した画像である。図９に示すように、画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当する暗い画像部分と、この暗い画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当する明るい画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。
【００４９】
画像中で左右の中間樹脂層が明るくなるのは、ＬＥＤ照明２３および拡散板２４からの光で中間樹脂層を通る一部の光がカメラ画角に入るためと推測される。試みに、ＬＥＤ照明２３および拡散板２４の幅Ｗ３−１を大きくすると、幅が狭い時と比べ中間樹脂により種々の方向からの照明光が加わるため、中間樹脂層の幅がより広く撮像される傾向がある。
【００５０】
図９に示す画像を画像処理装置（図示せず）により処理する。この場合、画像を走査して暗い背景の中に明るい画像部分を識別することにより中間樹脂層の充填位置を検出することができる。
【００５１】
図４乃至図９に示す本発明の第１乃至第３の態様においては、水を満たした透明容器内に検査対象の多層プリフォームを浸漬した場合を説明したが、多層プリフォームを植物油等の油に浸漬した場合にも中間樹脂層を可視化してＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差を顕著にすることができる。
【００５２】
図１０は、多層プリフォーム１を植物油に浸漬して図４に示す装置構成の検査装置を用いて多層プリフォーム１を撮影した画像である。図１０に示すように、多層プリフォーム１の左側半分の画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当する暗い画像部分と、この暗い画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当するやや明るい画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。
一方、多層プリフォーム１の右側半分の画像中に、ＰＥＴ樹脂層に相当するやや明るい画像部分と、このやや明るい画像部分の中段部から上方に延びている中間樹脂層に相当する暗い画像部分とが形成されている。すなわち、画像中でＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差は顕著となる。このように、本発明の検査装置によれば、植物油等の油分を含む液体中に多層プリフォームを浸漬しても、中間樹脂層を可視化してＰＥＴ樹脂層と中間樹脂層の明暗差を顕著にすることができる。
【００５３】
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】
【００５４】
１      多層プリフォーム
２      照明装置
３，１３，２３  ＬＥＤ照明
４，１４，２４  拡散板
５      黒色板
６      境界部
１０      撮像装置
１５      リニアフレネルレンズ
２０      透明容器
３０      プリフォーム保持具
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011012981.tif 000005
【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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