(57)【要約】【課題】容器の形状からくる光の屈折や反射などによって発生する光量の不均一な分布による映像内明暗差を抑制し、容器内部に混入した異物を安定的に正しく検出することができる容器内異物検出装置および容器内異物検出方法を提供することである。【解決手段】液体が封入された透明な容器３に照明光を照射し、撮像手段１５で得た容器３の映像から容器内の異物を検出する容器内異物検出装置であり、容器３の底部側に撮像手段１５、容器３の蓋側に照明光を照射する光源１を配置した上で、該容器の蓋側と底部側の両側または片側に補助的な照明光を照射する光源を配置してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が封入された透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から容器内の異物を検出する容器内異物検出装置において、
該容器を挟んで照明光の照射手段と撮像手段を配置し、さらに該照明光とは異なる角度で該容器に補助照明光を照射する手段を設けたことを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載の容器内異物検出装置において、該照明光の照射手段は該容器の蓋側に位置し、該撮像手段は該容器の底部側に位置し、該補助照明光を照射する手段は該容器の蓋側と底部側の少なくとも一方に位置していることを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項３】
上記請求項１に記載の容器内異物検出装置において、該照明光の照射手段と該撮像手段はそれぞれ該容器の側方に位置し、該補助照明光を照射する手段は該容器の蓋側と底部側の少なくとも一方に位置していることを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項４】
上記請求項１に記載の容器内異物検出装置において、該照明光の照射手段は該容器の側方に位置し、該撮像手段は該容器の底部側に位置して、該照明光の照射手段から該撮像手段に到る光軸は該容器を斜めに横切り、該補助照明光を照射する手段は該容器の側方と底部側の少なくとも一方に位置していることを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項５】
上記請求項１の容器内異物検出装置において、該照明光の照射手段と該補助照明光を照射する手段は光量を制御する手段があることを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項６】
上記請求項１の容器内異物検出装置において、照明光照射手段と該補助照明光を照射する手段は同心でリング状に配置された照射方向の異なる複数の照射ユニットからなり、各照射ユニットにおける照射の点滅を切り替る手段があることを特徴とする容器内異物検出装置。
【請求項７】
上記請求項１に記載の容器内異物検出装置において、該容器は懸垂状態で搬送されるものであることを特徴とする容器内異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体が封入された透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から容器内に混入した異物を検出する容器内異物検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料水などを封止した容器内へ混入する異物の主たるものは、容器を成形製作する段階での容器材料の破片とか内容物の液体を充填する装置の部品や部品破片である。容器内に異物が混入することは殆ど発生しないが、人体への悪影響の可能性があることから、発生頻度に関わらず確実に除去することが必要である。
【０００３】
従来の全数検査としては人の目視に頼ったものであるが、異物検出の見逃しが発生する可能性があり、検査の自動化が求められる。目視による見逃しの原因は、容器成形の都合や意匠によって、底部には容器厚みが変化し、さらに側面には段差もつくことから、容器に光照射した時に明暗分布が発生し異物の判別が困難になるためである。
【０００４】
人の目視に代えて、容器厚みの変化がる透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から容器内に混入した異物を検出する従来技術として、下記特許文献に記載のものがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１８１１４５号公報
この従来技術は透明容器から光透過法で映像を得るもので、容器形状が原因である光の屈折や反射によって発生する光量の不均一な分布による明暗を無くし、内部の異物を画像処理で抽出できるように光学的補正素子や光学的補正液体を光照射系内に組み込んでいる。
【０００６】
具体的には、図１８に示すように、容器３の蓋側に撮像カメラ１５ｂを配置し、底部側に照明光光源１ｄを配置した光照射系について、気体より大きく容器材料と同程度の光学的密度が大きい光透過性物体からなる光学的補正素子４８を容器３の底部に取り付けたり、図１９に示すように、光学的補正液体４９を容器３の底部に介在させたりしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１８に示す従来技術においては、容器３と雌型状の光学的補正素子４８の密着性が問題となる。隙間が仮に１（μｍ）発生すれば隙間部分における気体層で光屈折が発生し、期待する効果は小さくなる。容器表面には、容器製造工程上での切断によって生じる形状の異なる突起や搬送時の表面傷あるいは印刷文字などが多数あり、容器毎に異なる数（μｍ）〜数１０（μｍ）の微小な表面凹凸が存在し、隙間の発生原因となっている。不確定に発生する表面凹凸に対し雌型の光学的補正素子４８を個別に準備できず、多くとも数種類程度であることから、容器毎に隙間零となる完全密着は困難である。
【０００８】
容器３と光学的補正素子４８とを機械的に圧縮し隙間を解消しようとしても、軽量化や材料使用量低減の面から容器３は極力厚みを小さくするように成形製作されており、容器３の強度を考慮した圧縮力の限界があるため、圧縮による完全密着も困難である。
【０００９】
また、図１９に示す従来技術においては、光学的補正液体４９中や容器外表面に微小な気泡が形成され光学的外乱となることがあり、外乱処理の手法が新たに加わることによる検査時間の増大、また検査精度の安定性低下を招いてしまう。食品分野や医療分野で使われる容器については、光学的補正液体４９の衛生的管理も必要で装置運用コストも増大する。
【００１０】
またエネルギが高く極端に短い波長で透過時の直線性が高いエックス線では、通常、異物と容器３におけるエックス線透過率が同程度であるため、金属以外の異物の抽出は困難である。
【００１１】
それゆえ本発明の目的は、容器の形状からくる光の屈折や反射などによって発生する光量の不均一な分布による映像内明暗差を抑制し、容器内部に混入した異物を安定的に正しく検出することができる容器内異物検出装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明装置の特徴とするところは、液体が封入された透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から容器内の異物を検出する容器内異物検出装置において、該容器の蓋側に底部に向けた照明光の照射手段を配置し、該容器の底部側に撮像手段を配置し、さらに該容器の蓋側と底部側の少なくとも一方に補助照明光の照射手段を配置したことにある。
【００１３】
また、上記の目的を達成する本発明装置の特徴とするところは、液体が封入された透明な容器に照明光を照射し、撮像手段で得た容器の映像から容器内の異物を検出する容器内異物検出装置において、該容器を挟んで照明光の照射手段と撮像手段を配置し、さらに該照明光とは異なる角度で該容器に補助照明光を照射する手段を設けたことにある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態に基づいて、本発明を説明する。
図１乃至図４は第一の実施形態を示しており、透明なＰＥＴ製の容器３は搬送コンベア１１上を順次連続して搬送される。搬送コンベア１１の容器搭載部１４は、透明アクリル材料を使用している。他に塩化ビニールやガラス等の透明で化学的機械的に強い材料でも良い。容器３には、主に薬品や飲料である液体の内容物が既に充填されており、さらに容器蓋４で封止されている。
【００１５】
異物検出はこの容器蓋４で封止された後に実施する。通常、異物検出を実施する工程では容器表面に光学的障害となる印刷物などは存在せず、異物検出において良品となった容器に対してのみ印刷物などを貼る場合が多い。また、本実施形態で対象とする容器と内容物（容器内に封入してある液体）はともに透明なものであるが、無色透明に限らず、有色透明、また一般の環境光では不透明とされる場合であっても、光透過の度合いに応じて異物検出の対象とすることができる。
【００１６】
容器３に混入する異物としては、容器の底部に沈澱する沈澱異物と液中に浮遊する浮遊異物と液面に浮上する浮上異物に分かれ、浮上異物は沈澱異物や浮遊異物などより少ない。
【００１７】
容器搬送コンベア１１での容器移動量およびそのタイミングは、容器間隔毎に設けた（図示しない）ピッチ検知センサを計数することで察知しており、その情報は管理している。異物混入が確認された容器３は容器搬送コンベア１１上から取り除くか、後工程において排出するように容器３の目立つ位置に目印となる不良識別マークを付加しておく。
【００１８】
搬送コンベア１１上の沈澱異物検査位置１２ａでは、ハロゲンランプを持つ照明光源１７からの光をライトガイド５を経由して照明光照射手段１から容器３の上部に照射する。照明光源１７としてはハロゲンランプの他に蛍光燈、ＬＥＤ、ＥＬ、白熱灯、メタルハライドランプ、赤外光ランプ、紫外光ランプ、その他面発光型照明装置などの中から選択して使う。
【００１９】
ライトガイド５の内部は数百本程度の光ファイバを束ねた状態であり、照明光照射手段１で光ファイバを分け、各光ファイバの先端を直下を向けてリング状に固定している。光ファイバの先端では光は一定の広がり角度を持つため、照明光照射手段１と距離が大きくなるに従い、リング状から徐々に円状の透過照明光１０となる。このとき、照明光照射手段１では光ファイバの先端がリング状配置であることから、不透明な材料の場合もある容器蓋４の影を容器の底側に投影することはなく、異物検出における障害とはならない。容器蓋４の影が容器の底側に投影される影響を一層避けるために、照明光照射手段１におけるリング状配置直径は容器蓋４より大きくしておくことが良い。
【００２０】
搬送コンベア１１の下方には、容器搭載部１４を通して容器３を撮像する撮像カメラ（撮像手段）１５を配置してある。この実施形態では、容器３は底が容器搭載部１４に接しており、容器蓋４側上に照明光照射手段１を配置している。
【００２１】
搬送コンベア１１の上では対象とする容器３が沈澱異物検査位置１２ａに到着したことを容器検知センサ１３で検知する。容器検知センサ１３の種類としては図示する光反射光式のほかにも、光透過光式、超音波式を用いても良い。
【００２２】
容器検知センサ１３における検知結果は、図３の検出装置制御部４４に示すＩ／Ｏインタフェース４３を介して主演算器３９で把握し、シャッタ信号制御部３６及びカメラコントローラ３５により撮像カメラ１５のシャッタ信号に反映する。シャッタ信号に基づいて撮像カメラ１５で容器３の映像を撮像し、カメラコントローラ３５からカメラインターフェース３７を介して画像処理を行なう画像情報処理部４０の記憶装置に一旦蓄積し、主演算器３９のプログラム上で異物を抽出する処理を行なう。撮像画像や撮像画像に対して既に処理を施した映像は画像処理モニタ３８に表示する。また、装置の起動、停止、エラーは操作スイッチ４５や表示ランプ４６で管理し、これらの管理や映像の画像処理を含めた装置全体の稼動状況管理を主演算器３９と主記憶部４１で担っている。この装置全体の稼動状況はモニタ４２に表示している。
【００２３】
図１に戻って、沈澱異物検査位置１２ａやその周囲は遮光カバー３４で囲み、容器３および撮像カメラ１５への光学的外乱となる周囲からの光を遮断し、安定した異物の検出を行なうようにしている。
【００２４】
以下、沈澱異物の検出について、説明する。
図４（ａ）は、後述の補助照明光が無い状態で、沈澱異物を容器３の下側底から撮像カメラ１５で得た映像の一例を示している。
【００２５】
図４（ａ）において、白地の略円形は容器３の輪郭を示し、その輪郭内において実線円で囲んだ９ａは沈澱異物（物体）の影（画像）であり、その他の輪郭内部の黒斑点、黒線状個所は容器３の形状に由来して照射光が散乱し光量が低下した暗部領域（画像）を画像処理した結果である。画像処理においては、この容器３の形状に由来した暗部領域（画像）が発生すると画像ノイズ１９となり、沈澱異物（物体）のみを抽出することが困難なことから、結果として異物の誤検出となり、検出装置の性能上問題である。
【００２６】
画像ノイズ１９の原因は、大まかに分類すると２種類である。一方は、容器側壁部の側面凹凸の影響を受けて、暗部画像となる画像ノイズ１９ａである。これは、容器３に存在する側面凹凸がレンズ作用と起して上方から照射する透過照明光１０が均一に撮像カメラに到達しなくなるためである。他方は、容器底部の底部凹凸の影響を受けて暗部画像となる画像ノイズ１９ｂである。同様に、底部凹凸がレンズ作用を起して上方から照射する透過照明光１０が均一に撮像カメラに到達しなくなるためである。
【００２７】
その結果、図４（ａ）の白地の略円形内のうち輪郭周辺には側面凹凸に由来する画像ノイズ１９ａが発生し、白地の略円形内のうち中央周辺には底部凹凸に由来する画像ノイズ１９ｂが発生して、本来の異物画像９との判別が困難になってしまう。
【００２８】
本発明では、側面凹凸に由来する画像ノイズ１９ａを抑制するために、図１，図２に示すごとく異物検査位置１２ａの上方に補助照明光照射手段２ａを儲け、ハロゲン光源１８からの光を補助ライトガイド６ａを経由して補助照明光照射手段２ａに導いて、補助上方照明光２０ａを通常の透過照明光１０の外側から内向き下方に容器３を狙って照射する。
【００２９】
この補助上方照明光２０ａは、容器側壁部３ａ内の薄肉部内の光通過、薄肉部内を通過した光の側面凹凸での光の屈折と反射、さらに一旦容器３内部に入射した光の側面凹凸での再度の光の屈折と反射の３者が重なりあって、暗部領域を無くし側面凹凸を明るくし、画像ノイズ１９ａを抑制する。
【００３０】
また、底部凹凸に由来する画像ノイズ１９ｂを抑制するのに、沈澱異物検査位置１２ａ下方の撮像カメラ１５を設置した付近に補助照明光照射手段２ｂを儲け、ハロゲン光源１８ａからの光を補助ライトガイド６ｂを経由して補助照明光照射手段２ｂに導き、補助下方照明光２０ｂを撮像カメラ１５の周囲から上方または内向き上方に容器底部を狙って照射する。
【００３１】
この補助下方照明光２０ｂは、一部が容器底部表面で反射し散乱光となって撮像カメラ１５に入射することで、暗部領域を無くし底部凹凸を明るくし、画像ノイズ１９ｂを抑制する。この時、容器底部表面での反射光が沈澱異物を映像上消してしまう場合には、図示していない光量を制御する手段により光量を調整するか、拡散板で光を散乱させるかまたは撮像カメラ１５真上に偏光フィルタを設置してもよい。
【００３２】
この２つの補助照明光２０ａ、２０ｂを使って検出装置制御部４４で処理した画像を図４（ｂ）に示す。画像ノイズ１９が抑制され、本来の異物画像９ａのみを判別可能になった。容器３の形状によっては、補助照明光は補助上方照明光２０ａのみ、あるいは補助上方照明光２０ｂのみで、図４（ｂ）と同様の画像を得られる場合もあり、容器３の形状種類によって切り替えれば良い。また、各々の補助照明光の光量も容器３の形状種類によって事前に検証した結果に基づいて設定していく。
【００３３】
図５は図１，図２に示した照明光照射手段１，２ａに代わる透過照明光１０と補助上方照明光２０ａを発する共通の照明光照射手段１ｃを示し、図６は容器３の蓋４側から見た照明光照射手段１ｃの発光面を示している。
【００３４】
この照明光照射手段１ｃでは、光ファイバ先端を同心円状に中心部から外周部まで全体にわたって配置している。中心からの距離に応じて内側の光ファイバ束と外側の光ファイバ束の大グループに分け、さらに各大グループを照射径の異なる小グループに分けている。
【００３５】
内側の大グループは図１，図２の照明光照射手段１相当し、透過照明光１０を照射する。一方、外側の大グループは図１，図２の照明光照射手段２ａに相当し、補助上方照明光２０ａを照射する。内側の大グループでは同心配置されたファイバ２列分を１小グループとして内側第一〜内側第四グループにグループ分けし、外側の大グループでは同心配置されたファイバ１列分を１小グループとして外側第一〜外側第四グループにグループ分けし、ライトガイド５ｂで一組みにしている。各大グループ毎の光ファイバ束の他端は、異なる照明光源に接続している。
【００３６】
図６では内側大グループの外側から第二のグループにつながる照明光源内ハロゲンランプの電源を入れて点灯し、さらに外側大グループの外側から第二のグループにつながる照明光源内ハロゲンランプの電源も入れて点灯し、残りの全ての小グループにつながる照明光源内ハロゲンランプの電源を切ってすべて消灯している例である。
【００３７】
容器３の外径が大きい場合には、内側大グループの中でより外寄りの照射径が大きい透過照明光１０と、外側大グループの中でより外寄りの照射径が大きい補助上方照明光２０ａとを照射させる。
【００３８】
容器３の外径が小さい場合には、各々内寄りの照射径が小さい透過照明光１０と補助上方照明光２０ａとを照射させる。これにより、搬送コンベア１１上を搬送される容器３の外径の違いに対して、ライトガイドの付け替え無しで各小グループにつながる照明光源の点滅を切り替る手段により点灯・消灯の切り替えだけで対応できる。なお、透過照明光１０および補助上方照明光２０ａの点灯、消灯回数が照明光源の寿命に影響する場合は、個別に用意する照明光源を常時点灯させたままで、照明光源とライトガイドの間に別途シャッタを設置し、個別に入切することで同様の機能を満足させても良い。
【００３９】
次に、図７，図８により容器３の液中に浮遊する異物の検出について、説明する。
図７，図８に示す搬送コンベア１１上の浮遊異物検査位置１２ｂでは、ハロゲンランプを持つ照明光源からの光をライトガイド５ａを経由して照明光照射手段１ａから容器３の側方に照射する。照明光源は、図１，図２における沈澱異物検査位置１２ａの場合と同様のものを使う。容器３と反対の側方には、容器３を撮像する撮像カメラ１５ａを複数配置してある。容器３が浮遊異物検出位置１２ｂに到着したことは容器検知センサ１３ａで検知し、検知結果に基づいて図３の検出装置制御部４４で別の映像として撮像し、画像処理を行なう。
【００４０】
図８（ａ）は、後述の補助下方照明光が無い状態で、浮遊異物を容器３の側方から撮像カメラ１５ａで得た映像の一例を示している。図８（ａ）において、画面中央部の縦方向に走る太い黒い線は容器３の輪郭を示し、その輪郭内において実線円で囲んだ９ｂは浮遊異物（物体）の影（画像）であり、その他の輪郭内部の黒斑点、黒線状個所は容器３の形状に由来して照射光が散乱し光量が低下した暗部領域（画像）を画像処理した結果である。この容器３の形状に由来した暗部領域（画像）も、画像処理においては画像ノイズ１９ｃ，１９ｄとなり、異物の誤検出となる。
【００４１】
この画像ノイズ１９ｃ，１９ｄの原因も、容器側壁部における側面凹凸の影響を受けることによる暗部の発生である。この暗部の発生を無くすには、図７に示す２個の照明光照射手段１ａをさらに増設し、例えば４個としてもよい。しかし、様々な容器形状に汎用的に対応するには、多くの照明光照射手段を必要とし、経済的ではない。そこで、浮遊異物検査位置１２ｂの下側に補助照射手段２ｃを設置する。補助ライトガイド６ｃを介し補助照射手段２ｃから発せられる補助下方照明光２０ｃは、上方または内向き上方に容器底部を狙って照射する。
【００４２】
この補助下方照明光２０ｃは、一部が容器底部から容器３内部に入射して屈折と反射を繰り返えし、容器側壁部の側面凹凸での散乱光となり、撮像カメラ１５ａに入射し、暗部領域を無くし側面凹凸を明るくし、画像ノイズ１９ｃ、１９ｄを抑制する。
【００４３】
補助下方照明光２０ｃを使い、検出装置制御部４４で処理した画像を図８（ｂ）に示す。画像ノイズ１９が抑制され、浮遊異物においても本来の異物画像９ｂのみを判別可能になった。
【００４４】
照明光照射手段１ａ、２ｃが発する透過照明光１０および補助照明光２０ｃの光量は、容器３の形状に応じて同一か異なるものにする。
【００４５】
図１，図２に示す実施形態では、搬送コンベア１１の容器搭載部１４はアクリル材料、塩化ビニールやガラス等の透明材料を用い、この透明材料上に容器３を搭載し搬送しているが、容器３の質量が増すと、容器３と透明材料との摺動で透明材料に傷などの劣化が発生し、傷が異物検出のノイズになりかねない。
【００４６】
図９〜図１２は、上記問題を解決した実施形態を示しており、この実施形態では、容器３の搬送を懸垂（宙吊り）状態として行っている。
【００４７】
図９〜図１２において、容器３はスクリュウ型フィーダ２５によって等間隔にされて入口のスターホイール盤２６ａに渡され、異物検査位置１２ａ、１２ｂがある中央のスターホイール盤２６に移送し、出口のスターホイール盤２６ｂから装置外に出て排出装置に搬送する。全体は、光学的外乱を防止するため図示していない遮蔽カバーで覆っている。
【００４８】
図１１は沈澱異物検査位置１２ａでの詳細構成，図１２では浮遊異物検査位置１２ｂでの詳細構成を示しているが、容器３はスターホイール盤２６に設けてある内周側に半月状の切欠きを持つ上容器支持ホルダ２３と下容器支持ホルダ２４で容器蓋４真下の容器くびれ部と容器下側の２箇所ある保持し搬送する。また、外周側には摩擦抵抗の小さいガイドレール３０，３１を設置し、容器３に加わる遠心力に対抗する。ガイドレール３１は異物検査位置１２ｂに設置し、ガイドレール３０は異物検査位置１２ｂ以外の個所に設置している。ガイドレール３０ａ，３０ｂはスターホイール盤２６ａ，２６ｂに対応して設けたものである。ガイドレール３０，３０ａ，３０ｂ，３１は内周側にも設置して容器３の姿勢安定性を高めてもよい。この保持においては、水平面内方向は上下の容器支持ホルダ２３，２４とガイドレール３０，３１で拘束されて位置決めでき、高さ方向は容器３の自重を上容器支持ホルダ２３で受けている。なお、スターホイール盤２６ａ，２６ｂにも上下の容器支持ホルダ２３，２４に相当するものがあるが、簡略化のために図示は省略する。
【００４９】
スターホイール盤２６ａからスターホイール盤２６への容器３の受け渡しおよびスターホイール盤２６からスターホイール盤２６ｂへの受け渡し箇所では、搬送に関わる部品が干渉することなく、また同時に容器３が落下することないように各スターホイール盤２６，２６ａ，２６ｂでの容器保持間隔や周速度を合せている。
【００５０】
本装置の入口のスターホイール盤２６ａに入ってくる前に何らかの原因で容器３の外側に付着した異物検査には障害となる付着異物や水滴は、図１０に示すブラシ２８によって拭き取り、エアノズル２９によって吹き飛ばして、事前に除去しておく。図１０では容器３の底部のみの付着異物や水滴の除去を示しているが、同様に容器３の側面に対しても除去を追加すればなおよい。除去には他に、ブロアを使った吸引、あるいは粘着ロールとの接触を用いてもよい。
【００５１】
図１１における沈澱異物の異物検査位置１２ａでは、容器３の上方からライトガイド５を介した透過照明光１０と補助ライトガイド６ａを介した補助上方照明光２０ａを同時に照射し、容器３の下方からは補助ライトガイド６ｂを介した補助下方照明光２０ｂを照射して、底部凹凸に由来する画像ノイズを抑制している。この映像情報を撮像カメラ１５で捉えて、沈澱異物を図３に示した検出装置制御部４４と同様な検出装置制御部で検出する。補助上方照明光２０ａと補助下方照明光２０ｂはどちらかを消灯しても構わない。
【００５２】
図１２における浮遊異物の異物検査位置１２ｂでは、容器３の側方からの透過照明光１０ａと、補助ライトガイド６ｃを介した補助下方照明光２０ｃを同時に照射して、側面凹凸に由来する画像ノイズを抑制している。この映像情報を撮像カメラ１５ａで捉えて、浮遊異物を図３に示した検出装置制御部４４と同様な検出装置制御部で検出する。補助上方照明光２０ａを設けて、両補助照明光２０ａ，２０ｂを照射してもよいし、補助照明光２０ａ，２０ｂのどちらかを消灯しても構わない。
【００５３】
次に、図１３に示す実施形態により、容器３のサイズが大きい場合の沈澱異物の検出について説明する。
【００５４】
この実施形態では、容器３の高さ方向中心線に対して、照明光照射部１と撮像カメラ１５と結ぶ透過照明光１０の光軸を傾ける。つまり、容器３の底部に斜めから照明光を当てて撮像する。
【００５５】
透過照明光１０の光路が短くてすむことから、撮像カメラ１５の位置において小さいサイズの容器と同レベルの光量を得ることができる。必要に応じて、撮像カメラ１５の近傍に照明光照射部２ｂ設置し、補助下方照明光２０ｂを加えることで容器３の形状に由来した暗部領域（画像）を低減する。さらにまた、容器３の形状によっては必要に応じて拡散板７を照明光照射部１と容器３の間に設置することで、さらに暗部領域（画像）を低減できる。なお、図１３では、図１１に示したものと同一物には同一符号を付けている。
【００５６】
図１４，図１５に示す実施形態により容器３の側面凹凸の度合いが大きい場合の浮遊異物８ｂの検出について説明する。
【００５７】
この実施形態では、照明光照射部１ｂを撮像カメラ側の両サイドに配置して、撮像カメラ１５ａと容器３を結ぶ直線に対して斜めに設置する。さらに、容器３の背後、つまり容器３から見て撮像カメラ１５ａと反対側に反射板５０を設置してある。画像処理では、異物を光が透過しない領域として黒で認識することから、反射板５０は白色に近い方が望ましい。
【００５８】
反射板５０は図７における照明光照射部１ａと同等の機能を果たし、容器３の側面への照射角度が増えことで反射板５０からくる透過光がふえること、また容器３の表面からの反射光も一部加わることで、容器３内部に入射して屈折、反射を繰り返し容器３の形状に由来した暗部領域（画像）を低減し、側面凹凸の違いに対応できる。この場合も、必要に応じて図７の実施形態と同様に浮遊異物検査位置の下側に補助ライトガイド６ｃからの補助下方照明光２０ｃを上方または内向き上方に容器３を狙って照射する。これにより、補助下方照明光２０ｃの一部が容器底部３ｂから容器３内部に入射して屈折、反射を繰り返し、容器３の形状に由来した暗部領域（画像）をさらに低減できる。なお、図１４，図１５では、図１２に示したものと同一物には同一符号を付けている。
【００５９】
図１６は容器３の異なる搬送パターンを持つ実施形態を示しており、この実施形態では１つのスターホイール盤２７で容器３を直線ガイドレール３２ａに沿って直線的に搬送する。
【００６０】
容器３はスクリュウフィーダ２５ａで等間隔にされて整列し、直線状の搬送のままスターホイール盤２７に受け渡される。沈澱異物と浮遊異物の各異物検査位置１２ａ、１２ｂでは、スターホイール盤２７に接続した図示していない上容器支持ホルダや下容器支持ホルダで位置決めされている。なお、容器３は、搬送コンベア上に搭載してもよい。
【００６１】
図１７は容器３を上下と左右の両側から挟み込む構造にして、スターホイール盤を無くした実施形態である。
【００６２】
沈澱異物検査位置１２ａには、側方挟持式容器支持ホルダ２２ａ，２２ｂがあり、浮遊異物検査位置１２ｂには、上下挟持式容器支持ホルダ２２ｃがある。側方挟持式容器支持ホルダ２２ａ，２２ｂは、図において右から左に向かう搬送路の脇にあって容器３を側方から挟んで支持し、上下挟持式容器支持ホルダ２２ｃは容器３の蓋側ｔｐ底部側にあって容器を上下方向から挟んで支持する。
【００６３】
容器３はスクリュウフィーダ２５ｂで等間隔にされて整列し、直線ガイドレール３２ａに沿って直線状に搬送されたまま、側方挟持式容器支持ホルダ２２ａ、２２ｂで左右から挟み込まれて位置決めされる。沈澱異物検査位置１２ａで容器３の下側に配置した図示していない撮像カメラで撮像、検査を行なった後、次に上下挟持式容器支持ホルダ２２ｃで上下から挟み込まれて位置決めされる。容器３の挟み込み方向を変えて持ち変えるのは、沈澱異物の場合と浮遊異物の場合では撮像方向が異なることから、各容器支持ホルダが光学的障害とならないようにするためである。浮遊異物検査位置１２ｂで容器３の側方に配置した図示していない撮像カメラで撮像、検査を行なった後、装置外に出て排出装置に搬送する。このように、容器３の支持構成は搬送系に合せて自由に選択できる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、容器の形状からくる光の屈折や反射などによって発生する光量の不均一な分布による映像内明暗差を抑制し、容器内部に混入した異物を安定的に正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である容器内異物検出装置を示す概略図である。
【図２】図１の実施形態における沈澱異物を安定して検出するための補助照明光の照射状況を示す図である。
【図３】図１の実施形態における検出装置制御部のブロック構成を示す図である。
【図４】図３の検出装置制御部により図１の実施形態で得た映像を画像処理して沈澱異物を捉えた状況を示した図である。
【図５】図１に示す実施形態に使用する照明光照射部の構成を示す図である。
【図６】図５に示した照明光照射部の平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態である容器内の浮遊異物を検出する容器内異物検出装置を示す概略図である。
【図８】図３の検出装置制御部により図７の実施形態で得た映像を画像処理して沈澱異物を捉えた状況を示した図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態である容器内異物検出装置における容器搬送状況を示す図である。
【図１０】図９の実施形態におけるの側面図である。
【図１１】図９の実施形態における沈澱異物検査位置の詳細を示す側面図である。
【図１２】図９の実施形態における浮遊異物検査位置の詳細を示す側面図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態である容器内異物検出装置における沈澱異物検査位置の詳細を示す側面図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施形態である容器内異物検出装置における浮遊異物検査位置の詳細を示す側面図である。
【図１５】図１４の容器内異物検出装置におけるＡ−Ａ矢視方向での浮遊異物検査位置の詳細を示す上面図である。
【図１６】本発明の容器内異物検出装置における他の容器搬送状況を示す図である。
【図１７】本発明の容器内異物検出装置におけるさらに他の容器搬送状況を示す図である。
【図１８】従来技術を説明する図である。
【図１９】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１…照明光照射部
２ａ，２ｂ…補助照明光照射部
３…容器
４…容器蓋
５，６ａ，６ｂ…ライトガイド
９ａ…異物画像
１０…透過照明光
１１…搬送コンベア
１２ａ…沈澱異物検査位置
１２ｂ…浮遊異物検査位置
１３…容器検知センサ
１４…容器搭載部
１５…撮像カメラ
１７…照明光源
１８ａ，１８ｂ…補助照明光源
２０ａ…補助上方照明光
２０ｂ…補助下方照明光
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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