(57)【要約】  中心軸線と周囲に延びる外部リブ付きの側壁とを有する容器を検査するための装置である。装置は、線形状光ビームを容器の外面上に向けるための光源と、線形状ビームの反射された部分を受けるように配置された光センサと、反射された光エネルギーの関数として側壁の幾何学的特性を判断するように光センサに連結された情報処理装置とを含む。線形光状ビームは、少なくとも１つのリブ峰部とリブ峰部間の少なくとも１つの谷部とを照らすのに十分な長さを有する、容器の軸に平行な長い寸法を有するのが好ましい。センサは、非円形度を測定するために特に有用な直線アレイ・センサとすることができ、又は、非円形度及び側壁の厚さを測定するための領域アレイ・センサとすることができる。【選択図】図１
2008506111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線と周囲に延びる外部リブ付きの側壁とを有する容器を検査するための装置であって、
リブのうちの少なくとも１つの峰部と前記１つのリブに隣接する少なくとも１つの谷部とを照らすのに十分な長さの、前記中心軸線に平行な長い寸法を有する線形状光ビームを、容器の外面上に向けるための光源と、
前記少なくとも１つの峰部及び前記少なくとも１つの谷部から反射された前記線形状ビームの部分を受けるように配置された光センサと、
前記反射された光エネルギーの関数として前記側壁の幾何学的特性を判断するために前記光センサに連結された情報処理装置と、
を含む装置。
【請求項２】
前記中心軸線を中心として容器を回転させるための手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記センサが、直線アレイ・センサ及び領域アレイ・センサからなる群から選択されたことを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記特性が、側壁のぐらつき、側壁の厚さ、及び、前記少なくとも１つの峰部と前記少なくとも１つの谷部との間の半径方向の離間距離からなる群から選択されたことを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記線形状光ビームが、前記峰部のうちの少なくとも２つと、前記少なくとも２つの峰部間の谷部とを照らすのに十分な長さを有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記外面から反射され前記中心軸線に垂直な水平面上にほぼ集中させられる公称反射軸を含む光を集め、屈折させるためのレンズ系を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記公称反射軸が前記容器の半径に対しておよそ４５度の角度をなし、前記公称反射軸が、前記側壁上に位置する第１反射位置から始まって、前記光センサ上に位置する第１像位置で終わることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記レンズ系が、ｉ）前記公称反射軸に対して或る角度を有し、ｉｉ）前記第１反射位置から出る前記反射光の成分を、前記第１像位置で前記光センサに当て、
また、前記レンズ系が、ｉ）前記公称反射軸に平行で、ｉｉ）前記第１反射位置から半径方向に離間している第２反射位置から出る前記反射光の成分を、前記第１像位置から離間した第２像位置で前記光センサに当てることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記情報処理装置が、前記第１及び第２反射位置の間の半径方向の距離を判断するために、前記第１及び第２像位置の間の距離を利用することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２反射位置のうちの一方が側壁の外面上に位置し、前記反射位置の他方が側壁の内面上に位置し、前記第１及び第２像位置の間の前記距離が側壁の厚さを表わすことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２反射位置のうちの一方がリブ峰部上に位置し、前記反射位置の他方がリブ谷部上に位置し、前記第１及び第２像位置の間の前記距離が前記少なくとも１つのリブの半径方向の離間距離を表わすことを特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記情報処理装置が、前記容器が前記中心軸線を中心として回転している間に、前記第１又は第２像位置のどちらかの何らかの相対的な動きを監視することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１及び第２反射位置のうちの１つがほぼ円筒形の側壁面上に位置し、前記像位置の前記相対的な動きが前記円筒形の側壁面の非円形状態を表わすことを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２反射位置のうちの１つがリブ表面上に位置し、前記像位置の前記相対的な動きが前記リブ表面の非円形状態を表わすことを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記反射され屈折された光が、前記水平面に垂直な垂直面に沿ってほぼ整列する成分を含み、前記公称反射軸が、前記側壁上に位置する第１反射位置から始まって、前記光センサ上に位置する第１像位置で終わることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
前記レンズ系が、前記公称反射軸に対して或る角度をなす前記反射光の前記成分を、前記光センサに当たらないようにそらし、
また、前記レンズ系が、前記公称反射軸に平行な前記反射光の前記成分を、前記第１像位置で前記光センサに当てることを特徴とする、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記公称反射軸に平行な前記反射光の前記成分が、前記容器側壁の垂直に近い表面上に位置する反射位置から発生することを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記光センサ上に形成された前記像が、リブ峰部を表わす第１像要素と、リブ谷部を表わす第２像要素とを含み、前記第１及び第２像要素の間の距離が、前記少なくとも１つのリブの半径方向の離間距離を表わし、前記第１及び第２像要素の何らかの相対的な動きが前記少なくとも１つのリブの非円形状態を表わすことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１９】
前記光センサ上に形成された前記像が、側壁の外面を表わす第１像要素と、側壁の内面を表わす第２像要素とを含み、前記第１及び第２像要素の間の距離が側壁の厚さを表わし、前記第１及び第２像要素のどちらかの何らかの相対的な動きが、それぞれ前記側壁の外面及び内面の非円形状態を表わすことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの周囲に延びるリブを有する容器側壁を検査する方法であって、
（ａ）少なくとも１つのリブに当たるように、光源から前記側壁上に線形状光ビームを向けるステップと、
（ｂ）センサが側壁面上に位置する第１位置を表わす第１像要素を含む像を受けるように、前記少なくとも１つのリブから反射された光を集めて光センサ上に向けるステップと、
（ｃ）前記容器を、軸を中心として回転させるステップと、
（ｄ）前記容器が回転する際に、前記光センサ上の前記第１像要素の位置を監視するステップと、
（ｅ）前記第１像要素の位置に基づいて、前記容器側壁又は前記少なくとも１つのリブのどちらかの幾何学的特性を判断するステップと、
を含む方法。
【請求項２１】
前記ステップ（ｅ）が、前記容器側壁又は前記少なくとも１つのリブのどちらかが非円形状態であるかどうかを判断するために、前記第１像要素の何らかの相対的な動きを利用することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記像が第２像要素を含み、前記第１像要素はリブ峰部を表わし、前記第２像要素はリブ谷部を表わし、前記ステップ（ｅ）が、前記少なくとも１つのリブの半径方向の深さを判断するために、前記第１及び第２像要素の間の距離を利用することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記像が第２像要素を含み、前記第１像要素は側壁の外面を表わし、前記第２像要素は側壁の内面を表わし、前記ステップ（ｅ）が、側壁の厚さを判断するために、前記第１及び第２像要素の間の距離を利用することを含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は容器の検査を目的とし、より具体的には、リブ付き容器の商業的ばらつきを検出するための方法及び装置を目的とする。
【背景技術】
【０００２】
ガラス容器等のガラス製品の製造においては、容器の商業的許容可能性に影響を及ぼす種々の異常又はばらつきが生じ得る。「商業的ばらつき」と呼ばれるこうした異常は、容器の１つ又はそれ以上の多くの特質に伴って生じる可能性がある。例えば、商業的ばらつきは、容器側壁、底面即ち座面、容器の仕上げにおける、又は容器のシール面における容器の寸法的特性を含む可能性があり、またそれらは、容器の仕上げ、側壁又は底部内の石又はひび等のばらつきを含む可能性がある。検査及び品質管理の目的のために、それぞれの容器に容器の原型を示す印をつけるのが従来のやり方である。従って、商業的ばらつき、型印、又は検査を保証する他の構造体について容器を検査することが可能な検査設備を提供することが役立つ場合が多い。「検査」という用語は、必ずしも限定ではないが型のスジ及び商業的ばらつきを含む潜在的な変動特性を測定又は判定するための、容器に対するどのような光学的、電気光学的、機械的又は電気的観測或いは関与も包含するように最も広範な意味で用いられる。
【０００３】
米国特許第５，２９１，２７１号は、透明容器の側壁の厚さを測定するための装置を開示しており、この装置は、光ビームの一部が側壁外面から反射し、一部が容器側壁上で屈折して側壁内面から反射し、次いで側壁外面から再び出てくるような角度で容器側壁の外面上に光ビームを向けるための光源を含む。側壁外面及び内面から反射された光エネルギーをセンサ上に合焦するために、直線アレイ光センサと容器側壁との間にレンズが配置される。レンズは、センサが配置される像平面と、光ビームと共直線性の対物面とを有する。情報処理装置が、センサ上の光エネルギー入射に反応して、側壁内面及び外面間の容器壁の厚さを求める。
【０００４】
米国特許第６，２５６，０９５号は、平行線形状光ビーム（即ち幅寸法の何倍もの長さ寸法を有する）を容器のシール面領域上に向けるように位置決めされる光源を含む、容器仕上げのシール面領域を検査するための装置を開示している。容器の表面領域における線形状光ビームは、容器の軸線に対して直角な長い寸法を有し、容器の軸線に対して接線の方向に狭い寸法を有する。光センサは、シール面領域から反射される線形状光ビームの部分を受けるように配置され、光源及びセンサに対するシール面領域の高さ又はレベルによって変化する電気出力信号を与える。レンズ系が、容器の軸線及びセンサの共通平面に平行な平面内の、容器のシール面領域から反射された光エネルギーだけを、光センサ上に向けるように配置される。レンズ系とセンサは共に、容器の軸線及びそのセンサの共通平面に平行な平面内の、シール面から反射された光エネルギーのための、完全結像システムを含むが、実質的には、この平面に平行ではない容器上の他の点からの反射光を含む迷反射光の影響を受けない。
【発明の開示】
【０００５】
本発明は、独立して、或いは、より好ましくは互いに組み合わせて実施することができる多数の態様を含む。
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、中心軸線と周囲に延びる外部リブ付きの側壁とを有する容器を検査するための装置が提供される。装置は、線形状光ビームを容器の外面上に向けるための光源と、線形状ビームの反射された部分を受けるように配置された光センサと、反射された光エネルギーの関数として側壁の幾何学的特性を判断するように光センサに連結された情報処理装置とを含むのが好ましい。線形状光ビームは、少なくとも１つのリブ峰部とリブ峰部間の少なくとも１つの谷部とを照らすのに十分な長さを有する、容器の軸線に平行な長い寸法を有するのが好ましい。センサは、非円形度を測定するために特に有用な直線アレイ・センサとすることができ、又は、非円形度及び側壁の厚さを測定するための領域アレイ・センサとすることができる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、中心軸線と、半径と、少なくとも１つの周囲に延びるリブが付いた側壁とを有する容器を検査するための検査装置が提供される。一般的には、装置は、光源、レンズ系、光センサ及び情報処理装置を含む。情報処理装置は、光源により放出され、レンズ系によって屈折された光によって光センサ上に形成された像を利用して、側壁又はリブのどちらかの少なくとも１つの幾何学的特性を判断する。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、少なくとも１つの周囲に延びるリブを有する容器側壁を検査する方法が提供される。一般的には、この方法は、（ａ）光を側壁上に向けるための光源を提供するステップと、（ｂ）レンズ系を提供するステップと、（ｃ）第１の像要素を有する像が光センサ上に形成されるように光を受けるための光センサを提供するステップと、（ｄ）容器を、軸線を中心として回転させるステップと、（ｅ）容器が回転する時に第１の像要素を監視するステップと、（ｆ）第１の像要素に基づいて、容器側壁又はリブのどちらかの幾何学的特性を判断するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、さらなる目的、特徴、利点及びその態様と共に、以下の説明、付記される特許請求の範囲及び添付図面から最も良く理解されるであろう。
【００１０】
図１及び図２を参照すると、容器１２の商業的ばらつき、即ち、側壁の厚さにおけるばらつき、及び／又は、容器のリブ付き側壁の非真円度又はぐらつき（wobble）を検出するために用いられる容器検査装置１０の第１実施形態の概略図が示される。容器１２は、実質的に円筒形の側壁１４、中心軸線１６及び半径１８を有する、透明か又は半透明のガラス容器であることが好ましい。円筒形の側壁は、更に、用途によりサイズ及び形が変化する１つ又はそれ以上の周方向に延びるリブ２０を含む。検査装置１０は、より大きい全体的な容器検査ステーション及び／又は機械の一部とすることができ、或いは、コンベヤ又は他の容器運搬システムに沿って設置される独立型の検査装置とすることができる。どちらの場合でも、容器検査装置１０は、容器回転装置３０（図２）、光源３２（図１）、レンズ系３４、光センサ３６及び情報処理装置３８（図２）を含むことが好ましい。
【００１１】
容器回転装置３０は、検査装置１０が少なくとも完全な１回転によって容器を検査することができるように、容器１２を、中心軸線１６を中心として回転させることが好ましい。回転装置が情報処理装置３８に連結され、情報処理装置３８が、容器を一定の速度で回転する間に容器回転の等角度の増分で又は等時間の増分でセンサ３６を走査する。情報処理装置は、いつ容器を回転し始めるかについて、どのくらいの速さで容器を回転させるかについて、どのくらいの長さにわたって回転を維持するかについて等の命令を回転装置に与える。
【００１２】
光源３２は、側壁１４上に当たる入射線形状光ビーム５０を放出して、厚さ及び／又は非円形度などに関する側壁及び／又はリブの幾何学的特性を商業的ばらつきについて評価できるようにする。光源は、情報処理装置３８に連結されてそれにより制御され、光線（一次元）を生成するためのレーザ・ダイオードと、ビームを合焦するための内部レンズ構成と、光線を線形状ビーム（二次元）に変換するための線発生器とを含むことが好ましい。光源は、コヒーレント光エネルギーの平行ビームであることが好ましい入射線形状コヒーレント光ビーム５０を、半径１８（図１）に対しおよそ４５度が好ましい入射角度で側壁１４上に向ける。図１乃至図３Ａに示されるように、線形状ビーム５０は、容器の軸線１６に平行な長い寸法と、容器の軸線に対して接線の方向の短い寸法とを有するのが好ましい。当然ながら、他の適切な光源及び入射光パターンも同様に用いることができる。
【００１３】
レンズ系３４が、容器側壁１４と光センサ３６との間に設置され、容器側壁から反射する光を集めて光センサに当たるように屈折させるために用いられる。レンズ系３４は、球面又はフレネル・レンズ６２に近接して配置される円柱レンズ６０を含むアナモルフィック・レンズ系であることが好ましい。少なくとも一部分においては、レンズ系３４に対する光センサ３６の位置に影響を及ぼす焦点距離によって、球面レンズかフレネル・レンズかの選択が成される。レンズ系は、容器側壁１４からの反射光の特定の成分を光センサ３６の方へ向け、一方、反射光の他の成分を光センサから離れた方へ向けるように設計される。レンズ系３４について続けてより詳細に説明する。
【００１４】
光センサ３６は、レンズ系から光を受けて、側壁１４及び／又はリブ２０を表わす電子信号を情報処理装置３８に送信することができるように、レンズ系３４の焦点近くに配置される。本実施形態によれば、光センサ３６は、容器の軸線１６に垂直な長い寸法（図１）と容器の軸線に平行な短い寸法（図２）とを有する直線アレイ・センサを含む。センサ３６は、関連する合焦光学系を備えることができるＤａｌｓａ  Ｏｒｉｏｎシリーズのカメラ等のカメラの中に設けてもよい。代替的には、センサ３６は、ただ１つのＣＣＤ素子の線を走査する領域アレイ・センサとすることができる。
【００１５】
情報処理装置３８が、検査装置１０の種々の構成部品に連結されてそれらと通信し、光センサ３６から受け取った情報に基づいて側壁及び／又はリブの幾何学的特性を分析する。情報処理装置３８は、他の幾多の電子構成部品と同様に、容器回転装置３０、光源３２及び光センサ３６と通信するための１つ又はそれ以上の入力及び／又は出力を含むことが好ましい。これらの構成部品には、限定ではないが、電子メモリ装置、電子処理装置、集積回路、周辺機器等があり、また、検査装置１０の一部分又はより大きな検査ステーション或いは機械の一部分とすることができる。容器回転装置３０、光源３２及び光センサ３６の全てが情報処理装置３８によって制御されることが好ましい。
【００１６】
一般的な動作では、検査装置１０は、光源により放出され、容器側壁から反射してレンズ系を通過し、光センサにより受光された光を分析することによって、容器側壁１４及びリブ２０の幾何学的特性を検査する。こうした検査は、幾つか挙げると、側壁の厚さ、リブの厚さ、側壁の非円形度又はぐらつき、及びリブの軸線の離間距離に関連するものを含む商業的ばらつきを発見することができる。ここで図１乃至図３Ａを参照すると、光源３２は、容器側壁１４の軸線区域を照らす線形状光ビーム５０を放出する。光ビーム５０の長い軸方向寸法は、少なくとも１つの峰部７２及び少なくとも１つの谷部７４が照らされるように、リブ２０の１サイクルよりもわずかに長いのが好ましい。検査装置１０の１つの利点は、検査装置に対するリブの相対的位置だけでなく、容器１２の軸方向の高さも、重要ではないということである。検査の間に容器が軸方向にわずかに移動した場合でも、リブの正確な検査を実行することができるように、光ビーム５０は少なくとも１つのリブ峰部及び１つのリブ谷部に当たるであろう。当然のことながら、複数のリブにわたる側壁の軸線区域を照らすように、光ビーム５０の長い軸方向寸法をさらにもっと延長することができる。
【００１７】
入射光及び反射光は、公称入射軸（ビーム５０と整列する）及び公称反射軸（ビーム８０と整列する）をそれぞれ含み、これらは、側壁の表面に接する線が容器の半径１８に垂直である、理想的な条件下での入射光及び反射光の軸である。公称入射軸及び公称反射軸は、半径１８に対して４５度の角度であることが好ましく、９０度の挟角（included angle）を形成することが好ましい。更に、これらの公称軸の各々は、中心軸線１６に垂直な仮想水平面内に位置することが好ましい。反射光ビーム８０は、可能性はあるが必ずしも単一光線ではないので、一般的には、光ビーム８０は上記で説明される水平面上に「集中させられる」。従って、反射光ビーム８０の全ての成分が同じ水平面上に収まるのではないが、反射光ビームは全体として水平面上に集中させられる。
【００１８】
線形状光ビーム５０が容器側壁に当たるときに、光は、側壁の幾つかの異なる表面から反射することができる。まず第１に、図１に示される水平面内に見られる光の成分があり、第２に、図２乃至図３Ａに示される垂直面内に見られる光の成分がある。ここで図１を参照すると、一般的には水平面上に集中させられる、反射ビーム８０乃至８８を含む幾つかの例示的な光ビームが示される。反射ビーム８０乃至８８は全て、同じ反射位置９０で容器側壁から反射する。反射位置９０が、或る角度をもつ側壁面（接線が半径１８に垂直ではない）上に位置するときには、それがリブ峰部、リブ谷部又は何らかの他の側壁構造体のいずれであろうとなかろうと、光を４５度以外の角度で反射させる。これは、ビーム８２乃至８４及び８８に関する場合である。ビーム８２及び８４が、半径１８に対しほぼ垂直の角度をもつ表面から反射するのであれば、レンズ系３４は、それらのビームを集めて、公称軸即ちビーム８０と同じ場所で光センサに当たるように、光センサ３６の方へ向けるであろう。しかしながら、光が、ビーム８８のように、公称軸８０から大きくそれた角度で、或る角度をもつ側壁面から反射する場合は、反射ビームはレンズ系３４により集められず、光センサ３６に当たらないであろう。
【００１９】
ビーム８６は、半径１８に対し垂直であるが反射位置９０から半径方向に離間した容器側壁面の反射位置９２から出る。レンズ系３４は、ビーム８６を、光センサ３６に当たるように、しかし公称軸８０及び反射ビーム８２乃至８４がセンサに当たる場所からはわずかに離間した場所に当たるように、屈折させる。種々のビームが光センサ３６に当たる場所を「像位置」と呼ぶ。従って、図１の水平面においては、レンズ系３４と光センサ３６の組み合わせは、完全結像システムとして機能する。ビーム８０乃至８４の全ては、反射する地点が半径１８に垂直であるか又はわずかな角度をなす表面区域上に位置するかどうかに関わらず、同じ反射位置９０で容器側壁面から反射しており、同じ像位置９４で光センサ３６に当たるということに注目するべきである。その一方、反射位置９２は反射位置９０から半径方向に離間しているので、ビーム８６の像位置９６は、ビーム８０乃至８４の像位置９４からずれる。
【００２０】
ここで図２乃至３Ａを参照すると、仮想垂直面上に集中させられた幾つかの例示的な光ビームが示され、こうしたビームは、ビーム１００乃至１０４だけでなく、既に論じられてきた公称反射軸８０及びビーム８６も含む。ビーム１００及び１０２は、公称反射軸８０と同様に、同じ場所つまり反射位置９０で容器側壁１４に当たる。しかしながら、ビーム１００及び１０２は、それぞれ或る角度をもつ表面１００’及び１０２’上に衝突して反射する。このようにして、ビーム１００及び１０２は、公称軸８０に対して平行ではない進路に進められ、つまり、レンズ系３４によって光センサ３６から離れた方へ向けられる。従って、峰部７２及び谷部７４のような、容器側壁の垂直又は垂直に近い表面上に位置する反射位置に当たるビームのみが、最後には光センサ３６に当たるであろう。他方では、ビーム１０４は、容器側壁の垂直面に当たるが、位置９０から軸方向に離間した反射位置に当たる。ビーム１０４は公称反射軸８０に平行な進路に伸び、公称反射軸が当たるのと同じ像位置９４でセンサに当たるように、レンズ系３４にビーム１０４を光センサ３６に向けさせる。
【００２１】
従って、レンズ系３４は、容器側壁の垂直又は垂直に近い面から反射された光ビームのみを光センサ３６上に合焦させるテレセントリック・レンズ系として機能することが好ましい。こうした構造体は、回転中の容器の軸方向の動きに対する検査装置の感度の悪さを改善して、小さな軸方向の動きが、そうでなければ許容可能な容器としてしまう検査の失敗を招かないようにする。図１乃至図３Ａの装置は、図３Ｂに示される像を生成する、つまり、図３Ｂは、光のパターン、即ち、本実施形態においては直線アレイ・センサである光センサ３６上に形成される像１２０を示す。一般的には、像１２０は３つの像要素１２２乃至１２６を含み、各々の像要素の水平方向の位置は容器側壁１４と検査装置１０の間の距離に関連し、また、各々の像要素の縦方向の大きさは各反射の信号強度に関連する。レンズ系３４は像１２０を垂直方向に圧縮して、像要素１２２が２つの別個のリブ峰部からの２つの重なる像要素（ビーム８０及び１０４）を表わすようにする。こうした圧縮は、生成されているデータ量を減らし、データ転送速度が低くなれば遅いフレーム・レートに関連した問題が改善されるので、有益であろう。この特定の実施形態においては、像要素１２４は１つのリブ谷部を表わすが、しかしながら、２つのリブ谷部７４が照らされるように容器を光の線５０に対して軸方向に移動させた場合には、像要素１２４は２つの重なる像要素を表わすであろう。像要素１２６は、容器側壁の内面１０６からの反射（ビーム８６）を表わす。光ビーム８６は側壁の厚さを通過するので、その強度は弱まり、従って、線像１２２及び１２４よりも弱い信号強度で光センサ３６上に衝突する。減少された信号強度は、縦方向の大きさがより短い線像を生成する。典型的には、側壁外面上の垂直に近い区域と軸方向に整列する側壁内面の部分が、センサへ光を反射する可能性が最も高い。時には、感知できるほどの量ではない光が、容器側壁内面から反射して、レンズ系３４により光センサ３６に向けられる場合があるであろう。こうした場合は、像１２０は、線１２２及び１２４だけを含む。
【００２２】
従って、光センサ３６は、像１２０を表わすデータの流れを生成して、センサ出力信号の形態で情報処理装置３８に提供することができる。情報処置装置は、空間的間隔か又は時間的間隔のどちらかの一定の所定の間隔で光センサを走査して、側壁の厚さ、リブの半径方向の離間距離、リブの軸方向の離間距離、及び、側壁及び／又はリブの何らかの非円形状態を含む、容器側壁１４及びリブ２０の種々の幾何学的特性に関する情報を取得して分析することが好ましい。例えばリブ谷部７４と側壁内面１０６との間の容器側壁の厚さは、像要素１２４と１２６の間の水平方向の距離に関連する。リブ峰部７２とリブ谷部７４との間のリブの厚さ又は半径方向の離間距離は、像要素１２２と１２４の間の水平方向の距離に関連する。像要素１２２、１２４及び１２６の各々の相対的な動きが、それぞれ、リブ峰部７２、リブ谷部７４及び側壁内面１０６の非円形状態を表わす。従って、軸１６を中心に容器が回転する間、要素１２２がほぼ同じ像位置に残る場合はリブ峰部の周囲面は円形であり、要素１２２の位置にある程度の動きがある場合はリブ峰部はある程度非円形である。当然のことながら、他の分析も、光センサ３６により提供されるデータを用いて実行することができる。容器に許容不可能な商業的ばらつきがあることが発見された場合は、その容器は不良品として警告を与えられ、下流ステーションで製造工程から除去される。
【００２３】
別の実施形態によれば、円柱レンズ６０のみが除去され、光センサ３６が直線アレイ・センサの代わりに領域アレイ・センサ１３８を含む、前述同様の検査装置が提供される。図３Ｃを参照すると、円柱レンズを除去したことで、光ビームが縦方向に圧縮されない、像１４０が形成される。異なる表現をすると、平行ビーム８０及び１０４が、異なる垂直位置で光センサ３６に当たり、互いの上に圧縮されて要素１２２を生成する代わりに、別個の重ならない像要素１４２、１４４をそれぞれ生成する。要素１４６はリブ谷部７４からの反射を表わし、要素１４８乃至１５２は容器側壁の内面１０６からの反射を表わす。第１実施形態においては、円柱レンズ６０が垂直又は垂直に近い表面から反射される光だけを光センサ上に衝突させるが、本実施形態においては、レンズ系は、よりたくさんの光が光センサに当たるようにする。従って、像要素１４２乃至１４６は、像１２０の湾曲よりも大きいリブの湾曲に従うので、それらに対してわずかなカーブを有している。本実施形態の１つの特質は、容器側壁面及びリブのより詳細な像１４０を生成することである。例えば、本実施形態の検査ステーションは、容器が回転する時に、要素１４２と１４４の間の縦方向の距離を監視することにより、隣接するリブ峰部間の軸方向の離間距離を分析することができる。他方では、本実施形態は、より遅いフレーム・レートに役立つことができる大量のデータ又はデータ転送速度をもたらす。
【００２４】
図４は、容器２０４の肩状突出部２００及び／又はかかと状突出部２０２として表示される、１つ又はそれ以上のリブの高さ及び／又は非円形度を測定するための本発明の実施を示す。図４は、肩状突出部及び／又はかかと状突出部上の線形状ビーム５０の入射を示す。光学機器及び電子機器は、既に詳細に説明された方法で動作する。
【００２５】
このように、既に説明された目的及び目標の全てを完全に満足させる、容器側壁及び／又はリブを検査するための光学的検査装置及び方法を開示してきた。幾つかの代替法及び変更を説明してきた。他の代替法及び変更は、当業者に対しては容易に示唆されるであろう。上記の論考の大部分は、リブ付きの側壁面の検査に関連するものであるが、しかしながら、リブ無し又は滑らかな側壁面も、当然容易に検査することができる。滑らかな側壁面の場合は、光センサによって受光される反射光ビームは、ほぼ線形状光ビーム５０の幅を有する幅広ビームであろう。本発明は、付記される特許請求の範囲の精神及び広義の範囲内に収まるものとして、こうした全ての代替物及び変更を包含することを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の容器検査装置の第１実施形態を示す平面概略図である。
【図２】図１の容器検査装置を示す正面概略図である。
【図３Ａ】図２に示される容器のリブ付きネック区域の拡大である。
【図３Ｂ】図１の容器検査装置により生成される像の拡大図である。
【図３Ｃ】本発明の容器検査装置の第２実施形態により生成される像の拡大図である。
【図４】本発明の代替的な実施を示す概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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