(57)【要約】  光が、容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源（１２ａ、１２ｂ）を使用して容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って容器から外に誘導される底部（Ｂ）及び口部（Ｍ）を有する容器（Ｃ）を検査するための装置及び方法。容器口部を通って透過された光が感知され、容器口部の複合画像が、容器口部の各部分の２つ又はそれよりも多くの画像から生成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って該容器から外に光を向けるための光源（１２、２１２、４１２、６１２）と、
前記容器口部を通って透過された光を受け入れるために前記光源及び前記容器に対して配置された光センサ（１４）と、
を含んで底部（Ｂ）及び口部（Ｍ）を有する容器（Ｃ）を検査するための装置であって、
前記光源は、前記容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源（１２ａ、１２ｂ）を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記光源の各々が、１つ又はそれよりも多くの個別の光学部材（１２ｐ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源と前記容器の間に配置された光拡散器（１６）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記容器と前記光センサの間に配置されたレンズ系（１８）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記光センサは、前記容器口部の画像を対向する対（３１２ａ、３１２ｂ）で捕捉することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記容器口部の画像の付加的な対向する対（５１３ａ及び５１３ｂ、５１３ｃ及び５１３ｄ、５１３ｅ及び５１３ｆ、５１３ｇ及び５１３ｈ、５１３ｉ及び５１３ｊ）を捕捉するために異なる角度位置まで前記容器を回転させる容器回転器（２４）を含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源を順次通電することであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源が同時に通電され、かつ異なる波長を有することであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも第１及び第２の光学フィルタ（２１７ａ及び２１７ｂ）が、前記容器口部と前記光センサの間に作動的に配置され、該フィルタは、それぞれの前記下にある光源の前記波長特性と協調する波長特性を有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の光源は、比較的短い波長の光を透過し、前記第２の光源は、比較的長い波長の光を透過し、前記第１の光学フィルタはショートパスフィルタであり、前記第２の光学フィルタは、ロングパスフィルタであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
低角度反射が、該反射が前記光センサに達するか又は現時点で評価されていない該光センサの一部分に衝突する前に少なくとも濾過されたものあるので、画像処理に干渉しない程度まで低減されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、少なくとも１対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが前記容器の捕捉される画像の量である場合に、周方向角度サイズの約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、少なくとも１対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが前記容器の捕捉される画像の各部分の量である場合に、周方向角度サイズの約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも第１の及び第２の光源の各光源が、周方向角度サイズにおいて約３６度であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、前記容器は、該複数の対の対向する光源が該容器の周囲で周方向に順次通電される時に静止していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
底部及び口部を有する容器を検査する方法であって、
前記容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源（１２ａ、１２ｂ）を使用して、該容器底部（Ｂ）を通って前記容器の中にかつ前記容器口部（Ｍ）を通って該容器から外に光を向ける段階と、
前記容器口部を通って透過された光を感知する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記光源は、正反対にあり、各々が、１つ又はそれよりも多くの個別の光学部材を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記光源と前記容器の間の位置で光を拡散させる段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記容器と前記光センサの間の位置で光を集束させる段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記容器口部の画像を対で捕捉する段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記容器口部の追加の対の画像を捕捉するために異なる周方向角度位置まで前記容器を回転させる段階を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記画像から複合画像を生成する段階を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源を順次通電することであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源が同時に通電され、かつ異なる波長を有することであることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の光源からの光を通過させるために前記容器口部と前記光センサの間の位置でショートパスフィルタリングする段階と、前記第２の光源からの光を通過させるために該ショートパスフィルタリングに隣接する位置でロングパスフィルタリングする段階とを含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
低角度反射が、該反射が前記光センサに達するか又は現時点で評価されていない該光センサの一部分に衝突する前に少なくとも濾過されたものであるので、画像処理に干渉しない程度まで低減されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、１対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、前記容器は、該複数の対の対向する光源が該容器の周囲で周方向に順次通電される時に静止していることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、容器の光学検査の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器の製造において、容器の商業的許容度に影響を与える様々な偏差又は変動が起こる場合がある。商業的変動と呼ばれるこれらの偏差は、容器の多くの属性のうちの１つに関わる可能性がある。例えば、商業的変動は、容器の開口部での容器の寸法特性を含むことができる。すなわち、商業的変動に対して容器を検査することができる検査機器を提供することが多くの場合に有用である。検査という用語は、以下に限定されるものではないが、商業的変動を含む潜在的に可変の特性を測定又は判断するための容器の光学的、電気光学的、機械的、又は電気的観測、又はそれとの関わりを包含するようにその最も広い意味に使用される。
【０００３】
図２１は、本出願人に譲渡された米国特許第５，４６１，２２８号明細書に示して説明する装置にほぼ適合する容器８１４に対する１つのタイプの検査工程において容器口部８１２のパラメータを検査するための装置８１０を簡素化かつ概略的形式で示している。装置８１０は、光を容器８１４の中に向ける光源８１８と、容器口部８１２を通して容器８１４から透過された光を受け入れるように光源８１８及び容器８１４に対して配置された光センサ８２４とを含む。テレセントリックレンズ８２２は、容器口部８１２の実質的に軸線方向に容器口部８１２を通して透過された光のみを光センサ８２４上に向ける。センサ８２４は、容器口部８１２の２次元画像を作成する。センサ８１２は、容器口部８１２の２次元画像内に適合することになる最大直径の円を決定又は計算し、かつこのような円を容器口部８１２の有効内径の指標として処理するために情報処理電子機器に結合される。
【０００４】
容器８１４は、一部の光線８１５を遮断し、かつ他の傾斜した光線８１７を容器縦軸線とほぼ平行な方向に反射させることができるチョーク部分８１３のような商業的変動を含む場合がある。センサ８２４は、容器口部８１２の内径を示す妨げられない光線８１９だけでなく、容器口部８１２を実際よりも大きく見せる傾向がある反射光線８１７も受け入れる。従って、従来技術の図２２に示すように、図２１の光源からの光が生成する従来技術の光画像は、口部８１２の内径を表す明るい妨げられない光８１９’のパターンと、口部８１２の内径からの反射を表す反射光８１７’のハロー又は付加的なパターンとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４６１，２２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の開示の一般的な目的は、その開示の１つの態様により、容器口部が実際のサイズよりも大きく見えないように、光学プラグゲージ（ＯＰＧ）画像における反射光を低減又は排除し、及び／又は容器軸線に平行な方向に容器口部の内面から反射したある一定の光線の光センサへの通過を阻止するために容器口部を測定するためのより信頼できるＯＰＧ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の開示は、互いに個別に又は互いに組み合わせて実施することができるいくつかのの態様を具現化する。
【０００８】
本発明の開示の１つの態様により、底部及び口部を有する容器を検査するための装置は、光を容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って容器から外に向けるための光源を含む。装置はまた、容器口部を通って透過された光を受け入れるように光源及び容器に対して配置された光センサを含む。光源は、容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源を含む。
【０００９】
本発明の開示の別の態様により、容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源を使用して光を容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って容器から外に向ける段階を含む底部及び口部を有する容器を検査する方法を提供する。本方法はまた、容器口部を通って透過された光を感知する段階を含む。
【００１０】
本発明の開示は、付加的な目的、特徴、利点、及びその態様と共に以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び付随の図面から最も良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の開示の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図２】図１の光源の概略上面図である。
【図３Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図３Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図３Ｃ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図４】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図５】図４の光源の概略上面図である。
【図６Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図６Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図６Ｃ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図７】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む別の光学プラグゲージ装置の一部分の概略図である。
【図８Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図８Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図９Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図９Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１０Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１０Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１１Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１１Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１２Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１２Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１３】図８Ａ〜図１２Ｂの光画像の複合光画像の概略図である。
【図１４】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む付加的な光学プラグゲージ装置の一部分の概略図である。
【図１５Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１５Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１６Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１６Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１７Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１７Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１８Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１８Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１９Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１９Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図２０】図１５Ａ〜図１９Ｂの光画像の複合光画像の概略図である。
【図２１】従来技術に従って容器の口部を評価するための光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図２２】光センサから捕捉され、かつ図２１の容器口部を通って図２１の光源から発する光によって生成された従来技術の光画像の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、容器Ｃの開口部Ｍを検査するための光学プラグゲージ装置１０の例示的な実施形態を示している。装置１０は、容器Ｃの下方に作動的に配置されて容器口部Ｍを検査するのに使用する光を生成する１つ又はそれよりも多くの光源１２と、容器Ｃの上方に配置され、光源１２によって生成されて容器口部Ｍを通過する光を感知する１つ又はそれよりも多くの光センサ１４とを含む。本明細書に使用される場合に、作動的に配置されたという専門用語は、どこにでも位置するが、例えば、ミラー又は光ファイバなどを通じて容器Ｃの下から光を発することができる光源を含む。装置１０は、任意的に、光源１２と容器Ｃの間に配置されて容器Ｃの底部Ｂを通して容器Ｃの中にかつ容器口部Ｍを通して光を拡散させる及び／又は向ける１つ又はそれよりも多くの光拡散器１６を含むことができる。装置１０は、更に、容器Ｃと光センサ１４の間に配置されて容器口部Ｍを通過する光を光センサ１４に向けるレンズ系１８を含むことができる。装置１０は、更に、光センサ１４を走査して容器口部Ｍの画像及び／又はあらゆる他の適切な検査情報を作成するためのプロセッサ２０又はあらゆる他の適切なデバイスと、画像及び／又は他の検査情報を表示するためのディスプレイ２２とを含むことができる。装置１０はまた、容器Ｃを回転させるための容器回転器２４を含むことができる。
【００１３】
容器Ｃは、図１に示すようにジャー又はボトル、又はあらゆる他の適切なタイプの容器とすることができる。容器Ｃは、プラスチック、ガラス、又はあらゆる他の適切な材料から構成することができる。容器Ｃは、無色、着色、透明、半透明であるか、又はあらゆる他の適切な光学的品質のものとすることができる。
【００１４】
図１及び図２を参照すると、光源１２は、複数の光源１２ａ、１２ｂを含むことができ、その各々は、１つ又はそれよりも多くの個別の光学部材１２ｐを含むことができる（図２）。例えば、光源１２は、互いに正反対であり及び／又は容器底部Ｂ（図１）の下で互いに隣接して作動的に配置することができ、かつ独立して及び交互に通電することができる少なくとも２つの光源１２ａ、１２ｂを含むことができる。別の例では、光学部材１２ｐ（図２）は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができ、光源１２は、多重ＬＥＤ光源とすることができる。いずれの場合も、光源１２が、いずれかの適切な方式でいずれかの適切なソースから電力を受け入れることができ、かついずれかの適切な方式でプロセッサ２０（図１）によって制御することができることは当業者によって認識されるであろう。更に、光源１２は、小区画又は小部分に分けることができ、又は２つの個別の光源から構成することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００１５】
複数の光源１２ａ、１２ｂは、異なる作動特性を有することができる。一例示的実施形態において、光源１２ａ、１２ｂは、例えば、発光において重複せずに交互に又は順次通電することができる。別の例示的な実施形態において、光源１２ａ、１２ｂは、同時発光で異なる波長の光を発することができる。例示的な異なる作動特性は、より詳細に以下に説明する。
【００１６】
図１を参照すると、光センサ１４は、光を感知するためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、光センサ１４は、画像センサ、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、又はあらゆる他の適切な画像センサを含むことができる。別の例では、光センサ１４は、光ダイオードデバイス、フォトレジスタデバイス、又はあらゆる他の適切な光検出器デバイスを含むことができる。
【００１７】
光拡散器１６は、光を拡散させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、光拡散器１６は、すりガラス拡散器、テフロン（登録商標）拡散器、ホログラフィック拡散器、オパールガラス拡散器、グレーガラス拡散器、又はあらゆる他の適切な拡散器を含むことができる。
【００１８】
レンズ系１８は、光を向けるか又は集束させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、レンズ系１８は、テレセントリックレンズ、入射瞳、及び瞳のいずれかの側の瞳レンズを含むことができる。レンズ系１８は、基本的に容器Ｃの軸線Ａに平行な容器口部Ｍから現れる光線のみを誘導することができる。
【００１９】
プロセッサ２０は、光センサ１４から画像を取得し、画像をディスプレイ２２に出力するためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。
【００２０】
容器回転器２４は、容器Ｃを回転させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、回転器２４は、容器Ｃを回転させるように１つ又はそれよりも多くのローラ、ホイール、ベルト、ディスク、及び／又はあらゆる他の適切な要素を含むことができる。別の実施形態において、容器Ｃは、静止を維持することができ、様々な装置の要素１２、１４、１６、１８のうちの１つ又はそれよりも多くは、いずれかの適切な方式で回転することができる。
【００２１】
作動の一例では、第１の光源１２ａが通電され、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びるその第１の光源１２ａからの光は、図３Ａに示すように、光センサ１４によって感知されて対応する第１の画像１１２ａが取得される。センサ１４の右半分に衝突することができるあらゆる反射は、例えば、情報プロセッサ２０によってデジタル的に廃棄することができる。次に、第１の光源１２ａは電源を切られ、第２の光源１２ｂが通電され、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びる第２の光源１２ｂからの光は、図３Ｂに示すように、光センサ１４によって感知されて対応する第２の画像１１２ｂが取得される。センサ１４の左半分に衝突することができるあらゆる反射は、例えば、情報プロセッサ２０によってデジタル的に廃棄することができる。一実施形態において、容器口部Ｍの画像は、対で取得することができる。対のうちの第１の画像１１２ａは、光センサ１４によって得られ、光センサ１４からプロセッサ２０への画像１１２ａの転送が始まり、次に、短時間（例えば、ミリ秒未満）が経過し、その後に対の第２の画像１１２ｂは、第１の画像１１２ａが依然として転送されている間に得られる。従って、画像１１２ａ、１１２ｂは、選択的、連続的、及び同期して得られる。
【００２２】
画像１１２ａ、１１２ｂの各々は、容器口部Ｍの約１８０周方向角度を含むが、選択部分、例えば、画像１１２ａ、１１２ｂの中央部分１１３ａ、１１３ｂのみが、画像処理に干渉すると考えられる低角度反射が基本的にないと仮定することができる。これは、光源１２の分割器と一致する容器口部Ｍの領域（又は光源１２ａ、１２ｂの縁部）が、一部の低角度反射を有する可能性があることに起因する。従って、画像１１２ａ、１１２ｂの中央部分１１３ａ、１１３ｂのみを評価することができる。
【００２３】
中央部分１１３ａ、１１３ｂの例示的な周方向角度範囲は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、３０から１２０周方向角度とすることができる。別の言い方をすれば、中央部分１１３ａ、１１３ｂの例示的な周方向角度範囲は、対応する１１２ａ、１１２ｂ画像の周方向角度範囲の約１５％から約７０％とすることができる。１つの特定例では、中央部分１１３ａ、１１３ｂの各々は、複合画像１１２において対応する中央部分１１３ａ、１１３ｂをもたらすように９０周方向角度とすることができる。従って、複合画像１１２において類似の付加的な角度的に挿入されかつ隣接する画像部分１１３ｃ、１１３ｄを捕捉することが望ましい場合がある。これは、容器Ｃを例えば９０周方向角度回転させること、及び上述の方法で容器口部Ｍの各部分の画像１１３ｃ、１１３ｄの他方の対を捕捉することによって達成することができる。従って、複合画像１１２は、容器口部Ｍの全３６０周方向角度を含むことができる。これは、商業的変動の検査又は容器口部Ｍの周方向連続直径測定の場合に特に適切である場合がある。より多くの画像部分、例えば、１２の３０度部分、１０の３６度部分、及び／又は６つの６０度部分などを取得して評価することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００２４】
図３Ｃに示すように、第１及び第２の画像１１２ａ、１１２ｂは、容器口部Ｍの内側の完全画像１１２を取得するために重ね合わせるか又は追加することができる。画像１１２は、容器における商業的変動を識別し、容器口部Ｍの内径を測定し、又はあらゆる他の適切な容器検査技術に対して使用することができる。
【００２５】
本発明の開示により、容器軸線Ａにほぼ平行な方向に沿って容器Ｃのチョーク又は他の部分によって反射された迷光（図２１及び図２２の数字８１７、８１７’によって例示する）は、いずれにせよ無視されることになる。例えば、上述の実施形態において、右側又は区画の光源１２ｂが作動され、かつ対応する画像部分１１２ｂ（図３Ｂ）がサンプリング又は取得される時に、右側又は区画の光源１２ｂから現れる反射光（図２１の左側に数字８１７によって例示するような）は、それが画像センサ１４の左側に衝突するので無視され、対応する画像部分１１２ａは無視される。換言すれば、低角光反射は、典型的には、容器Ｃの反射面のものと反対の光源１２の側から生じるので、反射は、通電された光源１２ｂの反対の容器口部Ｍのその部分を評価しないことによって大部分は排除される。
【００２６】
図４は、容器Ｃの口部Ｍを検査するための光学プラグゲージ装置２１０の別の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、多くの点で図１の実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、一般的に図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００２７】
光源２１２は、異なる波長の光を生成する複数の光源２１２ａ、２１２ｂを有することができる。例えば、光源２１２は、それぞれの光源２１２ａ、２１２ｂの異なる波長のＬＥＤを有する多重ＬＥＤタイプの光源とすることができる。より特定の例では、より短い波長のＬＥＤは、第１の光源２１２ａに提供することができ、より長い波長のＬＥＤは、第２の光源２１２ｂに提供することができる。例えばかつ単に一例として、より短い波長のＬＥＤは、７４０ｎｍ波長で発光することができ、より長い波長のＬＥＤは、８５０ｎｍ波長で発光することができる。
【００２８】
フィルタ２１７が、容器Ｃと光センサ１４の間に位置決めされる。フィルタ２１７は、異なる波長の光を濾過する複数のフィルタ２１７ａ、２１７ｂを含むことができる。例えば、第１のフィルタ２１７ａは、第２の光源２１２ｂから発するより長い波長の光を濾過して取り除き、第２の光源２１２ｂから発するより短い波長の光の通過を可能にするようなショートパスフィルタとすることができる。別の例では、第２のフィルタ２１７ｂは、第１の光源２１２ａから発するより短い波長の光を濾過して取り除き、第１の光源２１２ａから発するより長い波長の光の通過を可能にするようなロングパスフィルタとすることができる。左側のショートパスフィルタ２１７ａは、容器首部のチョークから反射される光源２１２ｂの右側からの迷光は受け入れないことになり、逆も同じである。更に、フィルタ２１７は、小区画に分けることができ、又は２つの個別のフィルタから構成することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００２９】
作動の一例では、光源２１２の両側が同時に通電されることができる。従って、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びる第１及び第２の光源２１２ａ、２１２ｂの両方からの光は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、光センサ１４によって感知され、対応する第１及び第２の画像３１２ａ、３１２ｂが取得される。従って、画像３１２ａ、３１２ｂは、容器口部Ｍの１つの画像３１２を生成するように同時に得られる。上述の実施形態と同様に、各画像３１２ａ、３１２ｂの全体未満を評価することができ、すなわち、容器Ｃを回転させて付加的な挿入画像を取得することができる。
【００３０】
本発明の開示により、容器軸線Ａにほぼ平行な方向に沿って容器Ｃのチョーク又は他の部分によって反射された迷光（図２１及び図２２の数字８１７、８１７’によって例示する）は、いずれにせよ無視されることになる。例えば、図４から図６Ｃの実施形態において、図２１の左側に例示するような反射光は、それがより長い波長の第２の光源２１２ｂから現れるが、より短い波長のフィルタ２１７ａによって遮断されるので無視される。
【００３１】
図７は、容器がその縦軸線の周りで回転する時に容器を検査することができる光学プラグゲージ装置４１０の一部分の別の例示的な実施形態を示す。この実施形態は、多くの点で図１〜図６Ｃの実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００３２】
装置４１０は、容器Ｃの底部Ｂの下方に作動的に配置されて容器口部（図示せず）を検査するのに使用する光を生成する１つ又はそれよりも多くの光源４１２を含む。この実施形態の一例では、光源４１２は、互いに正反対とすることができる１対の光源４１２ａ、４１２ｂを含むことができる。光源４１２ａ、４１２ｂの各々は、容器底部Ｂの部分又はセグメントに対応することができる。例えば、各光源４１２ａ、４１２ｂは、周方向角度サイズの約１／Ｘとすることができ、容器底部Ｂは、理論的にはＸセグメントに分割することができ、Ｘは、容器の捕捉される画像の量である。より具体的には、容器底部Ｂは、２、４、６、又は８の等しいセグメント、又は図示のように１０の等しいセグメント、又はあらゆる他の適切な数のセグメントに分割することができる。従って、図示の例では、光源４１２ａ、４１２ｂの各光源は、周方向角度サイズにおいて約３６度とすることができ、画像の量は１０に等しい。本明細書に使用される場合に、約１／Ｘという語句は、プラス又はマイナス１０度内を含むことができる。従って、例えば、各光源４１２ａ、４１２ｂは、光源４１２ａ、４１２ｂから生成する画像において何らかの周方向重なりがあるように、画像の量が依然として１０に等しい状態で周方向角度サイズにおいて約４０度とすることができる。例えば、容器回転器と容器の間の滑脱、画像フレーム取得における様々な遅延、及び／又は回転符号化における誤差などに対処するために重なりを含めることができる。
【００３３】
作動の第１の例では、容器Ｃは、容器Ｃが回転する時に検査することができ、この例は、図１から図３の実施形態に対応する。装置４１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、静止している場合があり、回転し始める場合があり、又は既に回転している場合がある。同じく到着時にかつ図７を参照すると、光源４１２の各部分４１２ａ、４１２ｂが交互に又は順次通電され、その光源からの光は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第１及び第２の画像５１２ａ、５１２ｂ及びその選択部分５１３ａ、５１３ｂが順次取得される。より具体的には、第１の光源４１２ａが通電され、その第１の光源４１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント０Ａを通ってかつ容器口部Ｍを通って延びる。その光は、図８Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像５１２ａ及びその選択部分５１３ａが取得される。次に、第１の光源４１２ａは電源を切られ、第２の光源４１２ｂが通電され、その第２の光源４１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント０Ａの正反対の別の対応するセグメント０Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図８Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像５１２ｂ及び選択部分５１３ｂが取得される。
【００３４】
容器Ｃの回転時間は、画像センサが画像を処理するのに必要な時間よりも速くすることができ、従って、容器Ｃは、追加の撮像が行われる前に何らかの周方向角度範囲にわたって周方向にインデックスをつけることができる。例えば、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時までに、容器底部Ｂのセグメント１Ａは、光源４１２ａに対応して位置合わせされることになり、容器底部Ｂの対向セグメント１Ｂは、光源４１２ｂに対応して位置合わせされることになる。より特定な例では、光源４１２ａ、４１２ｂを順次通電して容器底部Ｂを照らす時の初期時間（０ミリ秒）では、その瞬間の容器Ｃの角回転はゼロであると考えられる。しかし、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時までに、例えば、約１６．４ミリ秒後に、容器Ｃは、全回転のほぼ３／１０回転していることになる。従って、例えば、以前の撮像後の約２０ミリ秒間その後の撮像を作動させることができ、このような撮像は、容器底部Ｂのセグメント１Ａ、１Ｂに対応する。
【００３５】
その瞬間には、第１の光源４１２ａが再び通電され、第１の光源４１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第３の画像５１２ｃ及びその選択部分５１３ｃが取得される。次に、第１の光源４１２ａは、電源を切られ、第２の光源４１２ｂが通電され、その第２の光源４１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント１Ａの正反対の別の対応するセグメント１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第４の画像５１２ｄ及びその選択部分５１３ｄが取得される。
【００３６】
この作動は、図１０Ａから図１２Ｂに示すように、容器Ｃが全回転の１２／１０（１０分の１２）回転するまで繰り返され、５から１０の画像５１２ｅから５１２ｊ及びその選択部分５１３ｅから５１３ｊが、容器底部セグメント２Ａから４Ｂに対応して得られる。その後の容器が検査すべきステーションに到達する前に、容器Ｃは、例えば、約１．５回転数で全回転の１２／１０を超えて回転することができる。処理すべき５対の画像に対する時間、及びこれらの間の容器Ｃの周方向インデックス付けに対する時間を含めて、約８０ミリ秒にわたって作動が行われる場合がある。
【００３７】
作動の第２の例では、容器Ｃは、容器Ｃが回転する時に挿入することができ、この例は、図４から図６Ｃの実施形態に対応する。装置４１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、静止している場合があり、回転し始める場合があり、又は既に回転している場合がある。同じく到着時に、光源４１２ａ、４１２ｂの両方が同時に通電されることができる。従って、第１及び第２の光源４１２ａ、４１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント０Ａ、０Ｂを通って、容器口部を通って、かつフィルタ２１７（図４）を通って延びる。その光は、図８に示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像５１２ａ及びその選択部分５１３ａ、５１３ｂが取得される。
【００３８】
ここでもまた、容器Ｃの回転の時間は、画像センサが画像を処理するのに必要な時間よりも速い場合があるので、容器Ｃは、追加の撮像が行われる前に何らかの周方向角度範囲にわたって周方向にインデックス付けすることができる。例えば、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時まで、容器底部Ｂのセグメント１Ａは、光源４１２ａに対応して位置合わせされることになり、容器底部Ｂの対向セグメント１Ｂは、光源４１２ｂに対応して位置合わせされることになる。その場合には、光源４１２ａ、４１２ｂの両方が同時に通電されることができる。従って、第１及び第２の光源４１２ａ、４１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント１Ａ、１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９に示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像５１２ｃ及びその選択部分５１３ｃ、５１３ｄが取得される。この作動は、図１０から図１２に示すように、第３から第５の画像５１２ｅから５１２ｉ及びその選択部分５１３ｅから５１３ｊも容器底部セグメント２Ａから４Ｂに対応して得られるまで繰り返される。
【００３９】
上述の作動例の一方又は両方では、画像５１２ａから５１２ｉ及び選択部分５１３ａから５１３ｊは、図１３に示すように、いずれかの適切な方式で合計され、容器口部Ｍの１つの画像５１２を生成することができる。その画像５１２は、次に、サイズ、形状、又は偏差などに対してあらゆる適切な検査技術に従って検査することができる。
【００４０】
図１４は、容器をそれが周方向に静止している時に検査することができる光学プラグゲージ装置６１０の一部分の別の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、多くの点で図１〜図１３の実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、一般的に図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００４１】
装置６１０は、容器口部（図示せず）を検査するのに使用する光を生成するために容器Ｃの底部Ｂの下方に作動的に配置された１つ又はそれよりも多くの光源６１２を含む。光源６１２は、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊを含むことができ、その各対は、２つの正反対の光源を含むことができる。光源６１２ａから６１２ｊの各々は、容器底部Ｂの部分又はセグメントに対応することができる。例えば、各光源６１２ａから６１２ｊは、周方向角度サイズの約１／Ｘとすることができ、容器底部Ｂは、理論的にはＸセグメントに分割することができ、Ｘは、容器の捕捉される画像の量である。より具体的には、容器底部Ｂは、２、４、６、又は８の等しいセグメント、又は図示のように１０の等しいセグメント、又はあらゆる他の適切な数のセグメントに分割することができる。従って、図示の例では、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊの各光源は、周方向角度サイズが約３６度であり、画像の量は１０に等しい。
【００４２】
この実施形態において、容器Ｃは、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊが容器Ｃの周囲で周方向に順次通電される時に回転しないか又は静止している。
【００４３】
作動の第１の例では、容器Ｃは、周方向静止位置で検査することができ、この例は、図１から図３Ｃの実施形態に対応する。装置６１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、周方向に静止している場合がある。
【００４４】
同じく到着時にかつ図１４を参照すると、１対の光源６１２ａ、６１２ｂが、交互に又は順次通電され、光源からの光は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第１及び第２の画像７１２ａ、７１２ｂ及びその選択部分７１３ａ、７１３ｂが順次取得される。より具体的には、第１の光源６１２ａが通電され、その第１の光源６１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント０Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１５Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像７１２ａ及びその選択部分７１３ａが取得される。次に、第１の光源６１２ａは電源を切られ、第２の光源６１２ｂが通電され、その第２の光源６１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント０Ａの正反対の別の対応するセグメント０Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１５Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像７１２ｂ及び選択部分７１３ｂが取得される。
【００４５】
次にかつ図１４を参照すると、第３の光源６１２ｃが通電され、第３の光源６１２ｃからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第３の画像７１２ｃ及びその選択部分７１３ｃが取得される。次に、第３の光源６１２ｃは電源を切られ、第４の光源６１２ｄが通電され、その第４の光源６１２ｄからの光は、容器軸線に平行な第３のセグメント１Ａの正反対の別の対応するセグメント１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第４の画像７１２ｄ及び選択部分７１３ｄが取得される。
【００４６】
この工程は、図１７Ａから図１９Ｂに示すように、付加的な光源６１２ｅから６１２ｊに対して継続され、対応する画像７１２ｅから７１２ｊ及びその選択部分７１３ｅから７１３ｊが取得される。
【００４７】
作動の第２の例では、容器Ｃは、周方向静止位置で検査することができ、この例は、図４から図６Ｃの実施形態に対応する。同じく、第１の対の光源６１２ａ、６１２ｂの両方が同時に通電される。従って、第１及び第２の光源６１２ａ、６１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント０Ａ、０Ｂを通って、容器口部を通って、かつフィルタ２１７（図４）を通って延びる。その光は、図１５Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像７１２ａ及びその選択部分７１３ｂが同時に取得される。
【００４８】
次にかつ図１４を参照すると、第２の対の光源、例えば、第３及び第４の光源６１２ｃ、６１２ｄが同時に通電され、これらの光源６１２ｃ、６１２ｄからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａ及び１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像７１２ｃ及びその選択部分７１３ｃ、７１３ｄが取得される。
【００４９】
この工程は、図１７から図１９に示すように、付加的な光源６１２ｅから６１２ｊに対して継続され、対応する画像７１２ｅから７１２ｉ及びその選択部分７１３ｅから７１３ｊが取得される。
【００５０】
上述の作動例の一方又は両方では、画像７１２ａから７１２ｊ及び選択部分７１３ａから７１３ｊは、いずれかの適切な方式で合計され、容器口部Ｍの１つの画像７１２を生成することができる。その画像７１２は、次に、サイズ、形状、又は偏差などに対していずれかの適切な検査技術により検査することができる。
【００５１】
本発明の開示により、低角度反射は、反射が、光センサに達するか又はその時点で評価されていない光センサの一部分に衝突する前に少なくとも濾過されたものであるので、画像処理に干渉しない程度まで低減される。
【００５２】
すなわち、上述の目的及び目標の全てを完全に満たす容器の光学検査の装置及び方法を開示した。本発明の開示は、いくつかの例示的な実施形態に関連して提示され、付加的な修正及び変形を説明した。他の修正及び変形は、以上の説明に鑑みて当業者にそれ自体が容易に示唆するであろう。
【符号の説明】
【００５３】
１２  光源
１４  光センサ
１８  レンズ系
２４  容器回転器
Ｍ  容器口部
【図１】
2014526038.tif 000003
【図２】
2014526038.tif 000004
【図３Ａ】
2014526038.tif 000005
【図３Ｂ】
2014526038.tif 000006
【図３Ｃ】
2014526038.tif 000007
【図４】
2014526038.tif 000008
【図５】
2014526038.tif 000009
【図６Ａ】
2014526038.tif 000010
【図６Ｂ】
2014526038.tif 000011
【図６Ｃ】
2014526038.tif 000012
【図７】
2014526038.tif 000013
【図８】
2014526038.tif 000014
【図８Ａ】
2014526038.tif 000015
【図８Ｂ】
2014526038.tif 000016
【図９】
2014526038.tif 000017
【図９Ａ】
2014526038.tif 000018
【図９Ｂ】
2014526038.tif 000019
【図１０】
2014526038.tif 000020
【図１０Ａ】
2014526038.tif 000021
【図１０Ｂ】
2014526038.tif 000022
【図１１】
2014526038.tif 000023
【図１１Ａ】
2014526038.tif 000024
【図１１Ｂ】
2014526038.tif 000025
【図１２】
2014526038.tif 000026
【図１２Ａ】
2014526038.tif 000027
【図１２Ｂ】
2014526038.tif 000028
【図１３】
2014526038.tif 000029
【図１４】
2014526038.tif 000030
【図１５】
2014526038.tif 000031
【図１５Ａ】
2014526038.tif 000032
【図１５Ｂ】
2014526038.tif 000033
【図１６】
2014526038.tif 000034
【図１６Ａ】
2014526038.tif 000035
【図１６Ｂ】
2014526038.tif 000036
【図１７】
2014526038.tif 000037
【図１７Ａ】
2014526038.tif 000038
【図１７Ｂ】
2014526038.tif 000039
【図１８】
2014526038.tif 000040
【図１８Ａ】
2014526038.tif 000041
【図１８Ｂ】
2014526038.tif 000042
【図１９】
2014526038.tif 000043
【図１９Ａ】
2014526038.tif 000044
【図１９Ｂ】
2014526038.tif 000045
【図２０】
2014526038.tif 000046
【図２１】
2014526038.tif 000047
【図２２】
2014526038.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月4日(2014.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って該容器から外に光を向けるための光源（１２、２１２、４１２、６１２）と、
前記容器口部を通って透過された光を受け入れるために前記光源及び前記容器に対して配置された光センサ（１４）と、
を含んで底部（Ｂ）及び口部（Ｍ）を有する容器（Ｃ）を検査するための装置であって、
前記光源は、前記容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源（１２ａ、１２ｂ）を含み、
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、前記容器の縦軸線の両側に配置された少なくとも１対の対向する光源を含み、
前記光センサは、前記容器口部の画像を対向する対で捕捉し、各対の画像は、前記容器の前記縦軸線の両側に配置された該容器口部のそれぞれのセグメントの画像を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記容器口部の画像の付加的な対向する対（５１３ａ及び５１３ｂ、５１３ｃ及び５１３ｄ、５１３ｅ及び５１３ｆ、５１３ｇ及び５１３ｈ、５１３ｉ及び５１３ｊ）を捕捉するために異なる角度位置まで前記容器を回転させる容器回転器（２４）を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源が順次通電されること、又は該第１及び第２の光源が同時に通電され、かつ異なる波長を有することのうちの一方であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも第１及び第２の光学フィルタ（２１７ａ及び２１７ｂ）が、前記容器口部と前記光センサの間に作動的に配置され、該フィルタは、それぞれの前記下にある光源の前記波長特性と協調する波長特性を有することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の光源は、比較的短い波長の光を透過し、前記第２の光源は、比較的長い波長の光を透過し、前記第１の光学フィルタはショートパスフィルタであり、前記第２の光学フィルタは、ロングパスフィルタであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、前記容器は、該複数の対の対向する光源が該容器の周囲で周方向に順次通電される時に静止していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記対向する光源の対は、正反対にあり、各対の画像は、正反対にある前記容器口部のそれぞれのセグメントの画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
底部及び口部を有する容器を検査する方法であって、
前記容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有し、１対の対向する光源を含む少なくとも第１の及び第２の光源（１２ａ、１２ｂ）を使用して、該容器底部（Ｂ）を通って前記容器の中にかつ前記容器口部（Ｍ）を通って該容器から外に光を向ける段階と、
前記容器口部を通って透過された光を感知する段階と、
前記容器口部の画像を対向する対で捕捉する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記光源は、正反対にあり、各々が、１つ又はそれよりも多くの個別の光学部材を含み、
更に、各対の画像は、正反対にある前記容器口部のそれぞれのセグメントの画像を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記容器口部の追加の対の画像を捕捉するために異なる周方向角度位置まで前記容器を回転させる段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記画像から複合画像を生成する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記異なる作動特性は、前記第１及び第２の光源が順次通電されること、又は該第１及び第２の光源が同時に通電され、かつ異なる波長を有することのうちの一方であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
低角度反射が、該反射が前記光センサに達するか又は現時点で評価されていない該光センサの一部分に衝突する前に少なくとも濾過されたものであるので、画像処理に干渉しない程度まで低減されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、
各光源は、Ｘが、前記容器の捕捉される画像の量又は該容器の捕捉される画像の各部分の量のうちの少なくとも一方である場合に、周方向角度サイズにおいて約１／Ｘである、
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも第１の及び第２の光源は、複数の対の対向する光源を含み、前記容器は、該複数の対の対向する光源が該容器の周囲で周方向に順次通電される時に静止していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の開示は、容器の光学検査の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
容器の製造において、容器の商業的許容度に影響を与える様々な偏差又は変動が起こる場合がある。商業的変動と呼ばれるこれらの偏差は、容器の多くの属性のうちの１つに関わる可能性がある。例えば、商業的変動は、容器の開口部での容器の寸法特性を含むことができる。すなわち、商業的変動に対して容器を検査することができる検査機器を提供することが多くの場合に有用である。検査という用語は、以下に限定されるものではないが、商業的変動を含む潜在的に可変の特性を測定又は判断するための容器の光学的、電気光学的、機械的、又は電気的観測、又はそれとの関わりを包含するようにその最も広い意味に使用される。
【０００３】
図２１は、本出願人に譲渡された米国特許第５，４６１，２２８号明細書に示して説明する装置にほぼ適合する容器８１４に対する１つのタイプの検査工程において容器口部８１２のパラメータを検査するための装置８１０を簡素化かつ概略的形式で示している。装置８１０は、光を容器８１４の中に向ける光源８１８と、容器口部８１２を通して容器８１４から透過された光を受け入れるように光源８１８及び容器８１４に対して配置された光センサ８２４とを含む。テレセントリックレンズ８２２は、容器口部８１２の実質的に軸線方向に容器口部８１２を通して透過された光のみを光センサ８２４上に向ける。センサ８２４は、容器口部８１２の２次元画像を作成する。センサ８１２は、容器口部８１２の２次元画像内に適合することになる最大直径の円を決定又は計算し、かつこのような円を容器口部８１２の有効内径の指標として処理するために情報処理電子機器に結合される。
【０００４】
容器８１４は、一部の光線８１５を遮断し、かつ他の傾斜した光線８１７を容器縦軸線とほぼ平行な方向に反射させることができるチョーク部分８１３のような商業的変動を含む場合がある。センサ８２４は、容器口部８１２の内径を示す妨げられない光線８１９だけでなく、容器口部８１２を実際よりも大きく見せる傾向がある反射光線８１７も受け入れる。従って、従来技術の図２２に示すように、図２１の光源からの光が生成する従来技術の光画像は、口部８１２の内径を表す明るい妨げられない光８１９’のパターンと、口部８１２の内径からの反射を表す反射光８１７’のハロー又は付加的なパターンとを含む。
【０００５】
ドイツ特許第２９０９０６１号は、移動するボトルＰＲを診断するための構成を開示しており、円形ディスク上に配置された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する一つの光源（図２）を備えている。ＬＥＤは、ボトルの底部がディスク上で占める領域よりもわずかに広い領域を占めている。
【０００６】
欧州特許第１４９４０１３号は、例えば赤と緑のような異なる二色を有する一つの光源（１４）を有する光源組立体（１２）を開示している。装置は、光源からの光をビームスプリッタ（１９）に導くレンズ（１８）を備えており、ビームスプリッタは、光を赤色と緑色に分割し、これらのビームを赤色フィルタ（２３）及び第一カメラ（２１）と、緑色フィルタ（２５）及び第二カメラ（２２）に送る。赤色の光は、明るい光として現れ、緑色の光は暗い光として現れる。
【０００７】
ドイツ特許第９４１５７６８号は、ボトルの下にある一つの光学装置（３）を備える光学診断システムを開示しており、光学装置（３）は、独立して調整可能な個々の光源（３ａ）を有している。
【０００８】
米国特許公開公報２０１０／０２２５９０８号は、容器（８）を診断するための診断装置を開示しており、装置は、容器のベース６の下に二つの照明装置２，３を備えている。第一照明装置２は、強指向性の光を作り出すために散乱装置を点照射するＬＥＤスポットライトを含む。第二照明装置３は、弱指向性の光を作り出すために散乱装置を上から照射する複数のＬＥＤを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５，４６１，２２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の開示の一般的な目的は、その開示の１つの態様により、容器口部が実際のサイズよりも大きく見えないように、光学プラグゲージ（ＯＰＧ）画像における反射光を低減又は排除し、及び／又は容器軸線に平行な方向に容器口部の内面から反射したある一定の光線の光センサへの通過を阻止するために容器口部を測定するためのより信頼できるＯＰＧ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の開示は、互いに個別に又は互いに組み合わせて実施することができるいくつかのの態様を具現化する。
【００１２】
本発明の開示の１つの態様により、底部及び口部を有する容器を検査するための装置は、光を容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って容器から外に向けるための光源を含む。装置はまた、容器口部を通って透過された光を受け入れるように光源及び容器に対して配置された光センサを含む。光源は、容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源を含む。
【００１３】
本発明の開示の別の態様により、容器底部の下に互いに隣接して作動的に配置されて異なる作動特性を有する少なくとも第１の及び第２の光源を使用して光を容器底部を通って容器の中にかつ容器口部を通って容器から外に向ける段階を含む底部及び口部を有する容器を検査する方法を提供する。本方法はまた、容器口部を通って透過された光を感知する段階を含む。
【００１４】
本発明の開示は、付加的な目的、特徴、利点、及びその態様と共に以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び付随の図面から最も良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の開示の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図２】図１の光源の概略上面図である。
【図３Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図３Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図３Ｃ】光センサによって捕捉され、かつ図１の容器口部を通って図１の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図４】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図５】図４の光源の概略上面図である。
【図６Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図６Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図６Ｃ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図７】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む別の光学プラグゲージ装置の一部分の概略図である。
【図８Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図８Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図９Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図９Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１０Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１０Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１１Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１１Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１２Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１２Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図７の光源から連続方式で発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１３】図８Ａ〜図１２Ｂの光画像の複合光画像の概略図である。
【図１４】本発明の開示の別の例示的な実施形態により容器の口部を評価するためのかつ光源を含む付加的な光学プラグゲージ装置の一部分の概略図である。
【図１５Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１５Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１６Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１６Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１７Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１７Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１８Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１８Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１９Ａ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図１９Ｂ】光センサによって捕捉され、かつ図４の容器口部を通って図１４の光源から発する光によって生成された光画像の概略図である。
【図２０】図１５Ａ〜図１９Ｂの光画像の複合光画像の概略図である。
【図２１】従来技術に従って容器の口部を評価するための光学プラグゲージ装置の概略図である。
【図２２】光センサから捕捉され、かつ図２１の容器口部を通って図２１の光源から発する光によって生成された従来技術の光画像の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、容器Ｃの開口部Ｍを検査するための光学プラグゲージ装置１０の例示的な実施形態を示している。装置１０は、容器Ｃの下方に作動的に配置されて容器口部Ｍを検査するのに使用する光を生成する１つ又はそれよりも多くの光源１２と、容器Ｃの上方に配置され、光源１２によって生成されて容器口部Ｍを通過する光を感知する１つ又はそれよりも多くの光センサ１４とを含む。本明細書に使用される場合に、作動的に配置されたという専門用語は、どこにでも位置するが、例えば、ミラー又は光ファイバなどを通じて容器Ｃの下から光を発することができる光源を含む。装置１０は、任意的に、光源１２と容器Ｃの間に配置されて容器Ｃの底部Ｂを通して容器Ｃの中にかつ容器口部Ｍを通して光を拡散させる及び／又は向ける１つ又はそれよりも多くの光拡散器１６を含むことができる。装置１０は、更に、容器Ｃと光センサ１４の間に配置されて容器口部Ｍを通過する光を光センサ１４に向けるレンズ系１８を含むことができる。装置１０は、更に、光センサ１４を走査して容器口部Ｍの画像及び／又はあらゆる他の適切な検査情報を作成するためのプロセッサ２０又はあらゆる他の適切なデバイスと、画像及び／又は他の検査情報を表示するためのディスプレイ２２とを含むことができる。装置１０はまた、容器Ｃを回転させるための容器回転器２４を含むことができる。
【００１７】
容器Ｃは、図１に示すようにジャー又はボトル、又はあらゆる他の適切なタイプの容器とすることができる。容器Ｃは、プラスチック、ガラス、又はあらゆる他の適切な材料から構成することができる。容器Ｃは、無色、着色、透明、半透明であるか、又はあらゆる他の適切な光学的品質のものとすることができる。
【００１８】
図１及び図２を参照すると、光源１２は、複数の光源１２ａ、１２ｂを含むことができ、その各々は、１つ又はそれよりも多くの個別の光学部材１２ｐを含むことができる（図２）。例えば、光源１２は、互いに正反対であり及び／又は容器底部Ｂ（図１）の下で互いに隣接して作動的に配置することができ、かつ独立して及び交互に通電することができる少なくとも２つの光源１２ａ、１２ｂを含むことができる。別の例では、光学部材１２ｐ（図２）は、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができ、光源１２は、多重ＬＥＤ光源とすることができる。いずれの場合も、光源１２が、いずれかの適切な方式でいずれかの適切なソースから電力を受け入れることができ、かついずれかの適切な方式でプロセッサ２０（図１）によって制御することができることは当業者によって認識されるであろう。更に、光源１２は、小区画又は小部分に分けることができ、又は２つの個別の光源から構成することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００１９】
複数の光源１２ａ、１２ｂは、異なる作動特性を有することができる。一例示的実施形態において、光源１２ａ、１２ｂは、例えば、発光において重複せずに交互に又は順次通電することができる。別の例示的な実施形態において、光源１２ａ、１２ｂは、同時発光で異なる波長の光を発することができる。例示的な異なる作動特性は、より詳細に以下に説明する。
【００２０】
図１を参照すると、光センサ１４は、光を感知するためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、光センサ１４は、画像センサ、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、又はあらゆる他の適切な画像センサを含むことができる。別の例では、光センサ１４は、光ダイオードデバイス、フォトレジスタデバイス、又はあらゆる他の適切な光検出器デバイスを含むことができる。
【００２１】
光拡散器１６は、光を拡散させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、光拡散器１６は、すりガラス拡散器、テフロン（登録商標）拡散器、ホログラフィック拡散器、オパールガラス拡散器、グレーガラス拡散器、又はあらゆる他の適切な拡散器を含むことができる。
【００２２】
レンズ系１８は、光を向けるか又は集束させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、レンズ系１８は、テレセントリックレンズ、入射瞳、及び瞳のいずれかの側の瞳レンズを含むことができる。レンズ系１８は、基本的に容器Ｃの軸線Ａに平行な容器口部Ｍから現れる光線のみを誘導することができる。
【００２３】
プロセッサ２０は、光センサ１４から画像を取得し、画像をディスプレイ２２に出力するためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。
【００２４】
容器回転器２４は、容器Ｃを回転させるためのあらゆる好ましいデバイスを含むことができる。例えば、回転器２４は、容器Ｃを回転させるように１つ又はそれよりも多くのローラ、ホイール、ベルト、ディスク、及び／又はあらゆる他の適切な要素を含むことができる。別の実施形態において、容器Ｃは、静止を維持することができ、様々な装置の要素１２、１４、１６、１８のうちの１つ又はそれよりも多くは、いずれかの適切な方式で回転することができる。
【００２５】
作動の一例では、第１の光源１２ａが通電され、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びるその第１の光源１２ａからの光は、図３Ａに示すように、光センサ１４によって感知されて対応する第１の画像１１２ａが取得される。センサ１４の右半分に衝突することができるあらゆる反射は、例えば、情報プロセッサ２０によってデジタル的に廃棄することができる。次に、第１の光源１２ａは電源を切られ、第２の光源１２ｂが通電され、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びる第２の光源１２ｂからの光は、図３Ｂに示すように、光センサ１４によって感知されて対応する第２の画像１１２ｂが取得される。センサ１４の左半分に衝突することができるあらゆる反射は、例えば、情報プロセッサ２０によってデジタル的に廃棄することができる。一実施形態において、容器口部Ｍの画像は、対で取得することができる。対のうちの第１の画像１１２ａは、光センサ１４によって得られ、光センサ１４からプロセッサ２０への画像１１２ａの転送が始まり、次に、短時間（例えば、ミリ秒未満）が経過し、その後に対の第２の画像１１２ｂは、第１の画像１１２ａが依然として転送されている間に得られる。従って、画像１１２ａ、１１２ｂは、選択的、連続的、及び同期して得られる。
【００２６】
画像１１２ａ、１１２ｂの各々は、容器口部Ｍの約１８０周方向角度を含むが、選択部分、例えば、画像１１２ａ、１１２ｂの中央部分１１３ａ、１１３ｂのみが、画像処理に干渉すると考えられる低角度反射が基本的にないと仮定することができる。これは、光源１２の分割器と一致する容器口部Ｍの領域（又は光源１２ａ、１２ｂの縁部）が、一部の低角度反射を有する可能性があることに起因する。従って、画像１１２ａ、１１２ｂの中央部分１１３ａ、１１３ｂのみを評価することができる。
【００２７】
中央部分１１３ａ、１１３ｂの例示的な周方向角度範囲は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、３０から１２０周方向角度とすることができる。別の言い方をすれば、中央部分１１３ａ、１１３ｂの例示的な周方向角度範囲は、対応する１１２ａ、１１２ｂ画像の周方向角度範囲の約１５％から約７０％とすることができる。１つの特定例では、中央部分１１３ａ、１１３ｂの各々は、複合画像１１２において対応する中央部分１１３ａ、１１３ｂをもたらすように９０周方向角度とすることができる。従って、複合画像１１２において類似の付加的な角度的に挿入されかつ隣接する画像部分１１３ｃ、１１３ｄを捕捉することが望ましい場合がある。これは、容器Ｃを例えば９０周方向角度回転させること、及び上述の方法で容器口部Ｍの各部分の画像１１３ｃ、１１３ｄの他方の対を捕捉することによって達成することができる。従って、複合画像１１２は、容器口部Ｍの全３６０周方向角度を含むことができる。これは、商業的変動の検査又は容器口部Ｍの周方向連続直径測定の場合に特に適切である場合がある。より多くの画像部分、例えば、１２の３０度部分、１０の３６度部分、及び／又は６つの６０度部分などを取得して評価することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００２８】
図３Ｃに示すように、第１及び第２の画像１１２ａ、１１２ｂは、容器口部Ｍの内側の完全画像１１２を取得するために重ね合わせるか又は追加することができる。画像１１２は、容器における商業的変動を識別し、容器口部Ｍの内径を測定し、又はあらゆる他の適切な容器検査技術に対して使用することができる。
【００２９】
本発明の開示により、容器軸線Ａにほぼ平行な方向に沿って容器Ｃのチョーク又は他の部分によって反射された迷光（図２１及び図２２の数字８１７、８１７’によって例示する）は、いずれにせよ無視されることになる。例えば、上述の実施形態において、右側又は区画の光源１２ｂが作動され、かつ対応する画像部分１１２ｂ（図３Ｂ）がサンプリング又は取得される時に、右側又は区画の光源１２ｂから現れる反射光（図２１の左側に数字８１７によって例示するような）は、それが画像センサ１４の左側に衝突するので無視され、対応する画像部分１１２ａは無視される。換言すれば、低角光反射は、典型的には、容器Ｃの反射面のものと反対の光源１２の側から生じるので、反射は、通電された光源１２ｂの反対の容器口部Ｍのその部分を評価しないことによって大部分は排除される。
【００３０】
図４は、容器Ｃの口部Ｍを検査するための光学プラグゲージ装置２１０の別の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、多くの点で図１の実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、一般的に図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００３１】
光源２１２は、異なる波長の光を生成する複数の光源２１２ａ、２１２ｂを有することができる。例えば、光源２１２は、それぞれの光源２１２ａ、２１２ｂの異なる波長のＬＥＤを有する多重ＬＥＤタイプの光源とすることができる。より特定の例では、より短い波長のＬＥＤは、第１の光源２１２ａに提供することができ、より長い波長のＬＥＤは、第２の光源２１２ｂに提供することができる。例えばかつ単に一例として、より短い波長のＬＥＤは、７４０ｎｍ波長で発光することができ、より長い波長のＬＥＤは、８５０ｎｍ波長で発光することができる。
【００３２】
フィルタ２１７が、容器Ｃと光センサ１４の間に位置決めされる。フィルタ２１７は、異なる波長の光を濾過する複数のフィルタ２１７ａ、２１７ｂを含むことができる。例えば、第１のフィルタ２１７ａは、第２の光源２１２ｂから発するより長い波長の光を濾過して取り除き、第２の光源２１２ｂから発するより短い波長の光の通過を可能にするようなショートパスフィルタとすることができる。別の例では、第２のフィルタ２１７ｂは、第１の光源２１２ａから発するより短い波長の光を濾過して取り除き、第１の光源２１２ａから発するより長い波長の光の通過を可能にするようなロングパスフィルタとすることができる。左側のショートパスフィルタ２１７ａは、容器首部のチョークから反射される光源２１２ｂの右側からの迷光は受け入れないことになり、逆も同じである。更に、フィルタ２１７は、小区画に分けることができ、又は２つの個別のフィルタから構成することができることは当業者によって認識されるであろう。
【００３３】
作動の一例では、光源２１２の両側が同時に通電されることができる。従って、容器軸線Ａに平行に容器口部Ｍを通って延びる第１及び第２の光源２１２ａ、２１２ｂの両方からの光は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、光センサ１４によって感知され、対応する第１及び第２の画像３１２ａ、３１２ｂが取得される。従って、画像３１２ａ、３１２ｂは、容器口部Ｍの１つの画像３１２を生成するように同時に得られる。上述の実施形態と同様に、各画像３１２ａ、３１２ｂの全体未満を評価することができ、すなわち、容器Ｃを回転させて付加的な挿入画像を取得することができる。
【００３４】
本発明の開示により、容器軸線Ａにほぼ平行な方向に沿って容器Ｃのチョーク又は他の部分によって反射された迷光（図２１及び図２２の数字８１７、８１７’によって例示する）は、いずれにせよ無視されることになる。例えば、図４から図６Ｃの実施形態において、図２１の左側に例示するような反射光は、それがより長い波長の第２の光源２１２ｂから現れるが、より短い波長のフィルタ２１７ａによって遮断されるので無視される。
【００３５】
図７は、容器がその縦軸線の周りで回転する時に容器を検査することができる光学プラグゲージ装置４１０の一部分の別の例示的な実施形態を示す。この実施形態は、多くの点で図１〜図６Ｃの実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００３６】
装置４１０は、容器Ｃの底部Ｂの下方に作動的に配置されて容器口部（図示せず）を検査するのに使用する光を生成する１つ又はそれよりも多くの光源４１２を含む。この実施形態の一例では、光源４１２は、互いに正反対とすることができる１対の光源４１２ａ、４１２ｂを含むことができる。光源４１２ａ、４１２ｂの各々は、容器底部Ｂの部分又はセグメントに対応することができる。例えば、各光源４１２ａ、４１２ｂは、周方向角度サイズの約１／Ｘとすることができ、容器底部Ｂは、理論的にはＸセグメントに分割することができ、Ｘは、容器の捕捉される画像の量である。より具体的には、容器底部Ｂは、２、４、６、又は８の等しいセグメント、又は図示のように１０の等しいセグメント、又はあらゆる他の適切な数のセグメントに分割することができる。従って、図示の例では、光源４１２ａ、４１２ｂの各光源は、周方向角度サイズにおいて約３６度とすることができ、画像の量は１０に等しい。本明細書に使用される場合に、約１／Ｘという語句は、プラス又はマイナス１０度内を含むことができる。従って、例えば、各光源４１２ａ、４１２ｂは、光源４１２ａ、４１２ｂから生成する画像において何らかの周方向重なりがあるように、画像の量が依然として１０に等しい状態で周方向角度サイズにおいて約４０度とすることができる。例えば、容器回転器と容器の間の滑脱、画像フレーム取得における様々な遅延、及び／又は回転符号化における誤差などに対処するために重なりを含めることができる。
【００３７】
作動の第１の例では、容器Ｃは、容器Ｃが回転する時に検査することができ、この例は、図１から図３の実施形態に対応する。装置４１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、静止している場合があり、回転し始める場合があり、又は既に回転している場合がある。同じく到着時にかつ図７を参照すると、光源４１２の各部分４１２ａ、４１２ｂが交互に又は順次通電され、その光源からの光は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第１及び第２の画像５１２ａ、５１２ｂ及びその選択部分５１３ａ、５１３ｂが順次取得される。より具体的には、第１の光源４１２ａが通電され、その第１の光源４１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント０Ａを通ってかつ容器口部Ｍを通って延びる。その光は、図８Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像５１２ａ及びその選択部分５１３ａが取得される。次に、第１の光源４１２ａは電源を切られ、第２の光源４１２ｂが通電され、その第２の光源４１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント０Ａの正反対の別の対応するセグメント０Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図８Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像５１２ｂ及び選択部分５１３ｂが取得される。
【００３８】
容器Ｃの回転時間は、画像センサが画像を処理するのに必要な時間よりも速くすることができ、従って、容器Ｃは、追加の撮像が行われる前に何らかの周方向角度範囲にわたって周方向にインデックスをつけることができる。例えば、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時までに、容器底部Ｂのセグメント１Ａは、光源４１２ａに対応して位置合わせされることになり、容器底部Ｂの対向セグメント１Ｂは、光源４１２ｂに対応して位置合わせされることになる。より特定な例では、光源４１２ａ、４１２ｂを順次通電して容器底部Ｂを照らす時の初期時間（０ミリ秒）では、その瞬間の容器Ｃの角回転はゼロであると考えられる。しかし、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時までに、例えば、約１６．４ミリ秒後に、容器Ｃは、全回転のほぼ３／１０回転していることになる。従って、例えば、以前の撮像後の約２０ミリ秒間その後の撮像を作動させることができ、このような撮像は、容器底部Ｂのセグメント１Ａ、１Ｂに対応する。
【００３９】
その瞬間には、第１の光源４１２ａが再び通電され、第１の光源４１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第３の画像５１２ｃ及びその選択部分５１３ｃが取得される。次に、第１の光源４１２ａは、電源を切られ、第２の光源４１２ｂが通電され、その第２の光源４１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント１Ａの正反対の別の対応するセグメント１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第４の画像５１２ｄ及びその選択部分５１３ｄが取得される。
【００４０】
この作動は、図１０Ａから図１２Ｂに示すように、容器Ｃが全回転の１２／１０（１０分の１２）回転するまで繰り返され、５から１０の画像５１２ｅから５１２ｊ及びその選択部分５１３ｅから５１３ｊが、容器底部セグメント２Ａから４Ｂに対応して得られる。その後の容器が検査すべきステーションに到達する前に、容器Ｃは、例えば、約１．５回転数で全回転の１２／１０を超えて回転することができる。処理すべき５対の画像に対する時間、及びこれらの間の容器Ｃの周方向インデックス付けに対する時間を含めて、約８０ミリ秒にわたって作動が行われる場合がある。
【００４１】
作動の第２の例では、容器Ｃは、容器Ｃが回転する時に挿入することができ、この例は、図４から図６Ｃの実施形態に対応する。装置４１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、静止している場合があり、回転し始める場合があり、又は既に回転している場合がある。同じく到着時に、光源４１２ａ、４１２ｂの両方が同時に通電されることができる。従って、第１及び第２の光源４１２ａ、４１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント０Ａ、０Ｂを通って、容器口部を通って、かつフィルタ２１７（図４）を通って延びる。その光は、図８に示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像５１２ａ及びその選択部分５１３ａ、５１３ｂが取得される。
【００４２】
ここでもまた、容器Ｃの回転の時間は、画像センサが画像を処理するのに必要な時間よりも速い場合があるので、容器Ｃは、追加の撮像が行われる前に何らかの周方向角度範囲にわたって周方向にインデックス付けすることができる。例えば、画像センサが追加の画像を処理する待機状態になる時まで、容器底部Ｂのセグメント１Ａは、光源４１２ａに対応して位置合わせされることになり、容器底部Ｂの対向セグメント１Ｂは、光源４１２ｂに対応して位置合わせされることになる。その場合には、光源４１２ａ、４１２ｂの両方が同時に通電されることができる。従って、第１及び第２の光源４１２ａ、４１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント１Ａ、１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図９に示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像５１２ｃ及びその選択部分５１３ｃ、５１３ｄが取得される。この作動は、図１０から図１２に示すように、第３から第５の画像５１２ｅから５１２ｉ及びその選択部分５１３ｅから５１３ｊも容器底部セグメント２Ａから４Ｂに対応して得られるまで繰り返される。
【００４３】
上述の作動例の一方又は両方では、画像５１２ａから５１２ｉ及び選択部分５１３ａから５１３ｊは、図１３に示すように、いずれかの適切な方式で合計され、容器口部Ｍの１つの画像５１２を生成することができる。その画像５１２は、次に、サイズ、形状、又は偏差などに対してあらゆる適切な検査技術に従って検査することができる。
【００４４】
図１４は、容器をそれが周方向に静止している時に検査することができる光学プラグゲージ装置６１０の一部分の別の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、多くの点で図１〜図１３の実施形態に類似し、実施形態の間の同じ数字は、一般的に図面の図のいくつかの図を通して同じか又は対応する要素を指定している。従って、実施形態の説明は、互いに組み込まれている。更に、共通の主題の説明は、一般的にここでは繰り返さない。
【００４５】
装置６１０は、容器口部（図示せず）を検査するのに使用する光を生成するために容器Ｃの底部Ｂの下方に作動的に配置された１つ又はそれよりも多くの光源６１２を含む。光源６１２は、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊを含むことができ、その各対は、２つの正反対の光源を含むことができる。光源６１２ａから６１２ｊの各々は、容器底部Ｂの部分又はセグメントに対応することができる。例えば、各光源６１２ａから６１２ｊは、周方向角度サイズの約１／Ｘとすることができ、容器底部Ｂは、理論的にはＸセグメントに分割することができ、Ｘは、容器の捕捉される画像の量である。より具体的には、容器底部Ｂは、２、４、６、又は８の等しいセグメント、又は図示のように１０の等しいセグメント、又はあらゆる他の適切な数のセグメントに分割することができる。従って、図示の例では、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊの各光源は、周方向角度サイズが約３６度であり、画像の量は１０に等しい。
【００４６】
この実施形態において、容器Ｃは、複数の対の光源６１２ａから６１２ｊが容器Ｃの周囲で周方向に順次通電される時に回転しないか又は静止している。
【００４７】
作動の第１の例では、容器Ｃは、周方向静止位置で検査することができ、この例は、図１から図３Ｃの実施形態に対応する。装置６１０の検査ステーションに容器Ｃが到着すると、容器Ｃは、周方向に静止している場合がある。
【００４８】
同じく到着時にかつ図１４を参照すると、１対の光源６１２ａ、６１２ｂが、交互に又は順次通電され、光源からの光は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第１及び第２の画像７１２ａ、７１２ｂ及びその選択部分７１３ａ、７１３ｂが順次取得される。より具体的には、第１の光源６１２ａが通電され、その第１の光源６１２ａからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント０Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１５Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像７１２ａ及びその選択部分７１３ａが取得される。次に、第１の光源６１２ａは電源を切られ、第２の光源６１２ｂが通電され、その第２の光源６１２ｂからの光は、容器軸線に平行な第１のセグメント０Ａの正反対の別の対応するセグメント０Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１５Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像７１２ｂ及び選択部分７１３ｂが取得される。
【００４９】
次にかつ図１４を参照すると、第３の光源６１２ｃが通電され、第３の光源６１２ｃからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第３の画像７１２ｃ及びその選択部分７１３ｃが取得される。次に、第３の光源６１２ｃは電源を切られ、第４の光源６１２ｄが通電され、その第４の光源６１２ｄからの光は、容器軸線に平行な第３のセグメント１Ａの正反対の別の対応するセグメント１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ｂに示すように、光センサによって感知され、対応する第４の画像７１２ｄ及び選択部分７１３ｄが取得される。
【００５０】
この工程は、図１７Ａから図１９Ｂに示すように、付加的な光源６１２ｅから６１２ｊに対して継続され、対応する画像７１２ｅから７１２ｊ及びその選択部分７１３ｅから７１３ｊが取得される。
【００５１】
作動の第２の例では、容器Ｃは、周方向静止位置で検査することができ、この例は、図４から図６Ｃの実施形態に対応する。同じく、第１の対の光源６１２ａ、６１２ｂの両方が同時に通電される。従って、第１及び第２の光源６１２ａ、６１２ｂの両方からの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応する理論的セグメント０Ａ、０Ｂを通って、容器口部を通って、かつフィルタ２１７（図４）を通って延びる。その光は、図１５Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第１の画像７１２ａ及びその選択部分７１３ｂが同時に取得される。
【００５２】
次にかつ図１４を参照すると、第２の対の光源、例えば、第３及び第４の光源６１２ｃ、６１２ｄが同時に通電され、これらの光源６１２ｃ、６１２ｄからの光は、容器軸線に平行な容器底部Ｂの対応するセグメント１Ａ及び１Ｂを通ってかつ容器口部を通って延びる。その光は、図１６Ａに示すように、光センサによって感知され、対応する第２の画像７１２ｃ及びその選択部分７１３ｃ、７１３ｄが取得される。
【００５３】
この工程は、図１７から図１９に示すように、付加的な光源６１２ｅから６１２ｊに対して継続され、対応する画像７１２ｅから７１２ｉ及びその選択部分７１３ｅから７１３ｊが取得される。
【００５４】
上述の作動例の一方又は両方では、画像７１２ａから７１２ｊ及び選択部分７１３ａから７１３ｊは、いずれかの適切な方式で合計され、容器口部Ｍの１つの画像７１２を生成することができる。その画像７１２は、次に、サイズ、形状、又は偏差などに対していずれかの適切な検査技術により検査することができる。
【００５５】
本発明の開示により、低角度反射は、反射が、光センサに達するか又はその時点で評価されていない光センサの一部分に衝突する前に少なくとも濾過されたものであるので、画像処理に干渉しない程度まで低減される。
【００５６】
すなわち、上述の目的及び目標の全てを完全に満たす容器の光学検査の装置及び方法を開示した。本発明の開示は、いくつかの例示的な実施形態に関連して提示され、付加的な修正及び変形を説明した。他の修正及び変形は、以上の説明に鑑みて当業者にそれ自体が容易に示唆するであろう。
【符号の説明】
【００５７】
１２  光源
１４  光センサ
１８  レンズ系
２４  容器回転器
Ｍ  容器口部
【国際調査報告】
2014526038.tif 000049
2014526038.tif 000050
2014526038.tif 000051