(57)【要約】【課題】  錠剤やカプセルなどの被検物の正面および側面をラインセンサーを用いて同時に１つの撮像装置で検査できるようにする。【解決手段】  被検物Ｊの右斜め後側面および左斜め前側面の像は、それぞれ左右の第１反射体３，４により反射されて被検物Ｊの上方向に位置するラインセンサー２上に結像させ、被検物Ｊの右斜め前側面および左斜め後側面の像は、それぞれ左右の第１反射体３，４および第２反射体５，６により反射されて被検物Ｊの上方向に位置するラインセンサー２上に結像させ、被検物Ｊの正面の像は直接ラインセンサー２上に結像させて撮像することができる。これにより被検物Ｊの正面および側面の５つの面の外観を同時に撮像することができる。【選択図】図１
2007322406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される被検物の搬送方向に対して左右斜め２方向の位置に傾いて配置され被検物の側面の像を被検物の正面側に反射させる一対の第１反射体と、被検物の搬送方向に対して前述左右斜め２方向と前後が異なる左右斜め２方向の位置に垂直に配置され被検物の側面の像を前記第１反射体へ反射させ被検物の正面側へ反射される一対の第２反射体と、前記第１反射体の像、前記第２反射体の像および被検物の正面の像を同時に結像させるラインセンサーを一対の第１反射体に跨いで上方向に備えた撮像装置とを具備する小物物品の外観検査装置。
【請求項２】
落下される被検物の落下方向に対して左右斜め２方向の位置に傾いて配置され被検物の側面の像を被検物の正面側に反射させる一対の第１反射体と、被検物の落下方向に対して前述左右斜め２方向と前後が異なる左右斜め２方向の位置に垂直に配置され被検物の側面の像を前記第１反射体へ反射させ被検物の正面側へ反射される一対の第２反射体と、被検物の背面の像を正面側に反射させる折り曲がった第３反射体と、前記第１反射体の像、前記第２反射体の像、前記第３反射体の像および被検物の正面の像を同時に結像させるラインセンサーを一対の第１反射体および第３反射体を跨いで水平方向に備えた撮像装置とを具備する小物物品の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、小物物品（錠剤、カプセル、飴、キャンディー、チョコレート、ペレットなど）の被検査物品（以下『被検物』という）について、その外観を検査する（異物検査、色検査、形状検査、印字検査、刻印検査、欠け検査など）装置に関し、複数の反射体を具備することで被検物の正面、背面および側面を同時に検査する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、錠剤などの被検物の外観、特に外観形状、寸法、表面の微小な穴、汚れ、キズ、窪み、破損などを検査して被検物の良否を判定して選別することは重要であり、この場合、被検物の正面、背面および左右斜め前後側面の合計６つの面の像を撮像することが必要となる。ここで、被検査物の正面とは撮像装置と対向する直視面を示し、被検査物の背面とは撮像装置と対向しない非直視面を示す。【０００３】  被検物の正面、背面の撮像は比較的簡単であるが、被検物の側面全周を隈無く撮像することは難しく、その撮像方法として、被検物の斜め前後に２〜６枚のミラーなどの反射体を設置しラインセンサーで正面および両側面の３面を同時に撮像するミラー反射方式（例えば、特許文献１参照）、被検物を縦方向にポケットで保持し回転ローラなどで被検物を回転させながらラインセンサーで側面全周を撮像する直接撮像方式（例えば、特許文献２参照）、被検物にレンズなどを近接させて正面と側面を同時にエリアセンサーで撮像する特殊レンズ方式（例えば、特許文献３参照）、被検物を落下させ２枚のミラーなどの反射体を設置し正面および両側面を含んだ背面の３面を同時にエリアセンサーで撮像する落下方式（例えば、特許文献４参照）などの方式が採用されている。【０００４】
【特許文献１】  特開平６−３１７４１５号公報
【特許文献２】  特開平８−１５２４１１号公報
【特許文献３】  特開２００５−２４１４８８号公報
【特許文献４】  特開２００５−１７２６０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  被検物を縦方向にポケットで保持し回転ローラなどで被検物を回転させながらラインセンサーで側面全周を撮像する直接撮像方式においては、被検物を縦方向に姿勢変換する装置が必要であり、また、被検物を直接回転ローラなどで擦ることによって割れ、欠けなどの不良を招いてしまうことが懸念される問題点がある。【０００６】  被検物にレンズなどを近接させて正面と側面を同時にエリアセンサーで撮像する特殊レンズ方式においては、被検物がレンズ中心位置でないと画像が歪んでしまうためエリアセンサーの使用が前提でラインセンサーは使用できず、また、厚みの大きな被検物では側面の検査精度が低下してしまう問題点がある。【０００７】  被検物を落下させ２枚のミラーなどの反射体を設置し正面及び両側面を含んだ背面の３面を同時にエリアセンサーで撮像する落下方式においては、ミラーが２枚しか設置されていないため側面全周を撮像することができず、全周を撮像するには被検物を自由に回転させながら複数回撮像しなければならない問題点がある。【０００８】  被検物の斜め前後に２〜６枚のミラーなどの反射体を設置しラインセンサーを用いて撮像するミラー反射方式においては、被検物の正面および左右側面４半分（例えば右前斜め４５°方向と左後斜め４５°方向）２面計３面を撮像し、被検物の表裏面変換装置を経て背面および残り左右側面４半分（例えば右後斜め４５°方向と左前斜め４５°方向）２面計３面を撮像するものであって、正面、背面および側面４方向の合計６面の撮像であるが、表裏面変換装置を経由することで側面の撮像範囲が全周撮像されたかどうか確定することができず被検物の異物検査、形状検査の精度が低い。そのため、被検物の全周を確実に撮像しようとする場合には、これまで１０数枚のミラーなどの反射体を組み合わせて複雑な光学系を構成する必要があり、製品コストが増大して経済性に劣るといった問題点を生じていた。【０００９】  本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであり、簡素な装置を用いて低コストでありながら被検物の正面、背面および側面全周を高精度で検査を行う外観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】
【００１０】  前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、搬送される被検物の搬送方向に対して左右斜め２方向の位置に傾いて配置され被検物の側面の像を被検物の正面側に反射させる一対の第１反射体と、被検物の搬送方向に対して前述左右斜め２方向と前後が異なる左右斜め２方向の位置に垂直に配置され被検物の側面の像を前記第１反射体へ反射させ被検物の正面側へ反射される一対の第２反射体と、前記第１反射体の像、前記第２反射体の像および被検物の正面の像を同時に結像させるラインセンサーを一対の第１反射体に跨いで上方向に備えた撮像装置で構成される。【００１１】  また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、落下される被検物の落下方向に対して左右斜め２方向の位置に傾いて配置され被検物の側面の像を被検物の正面側に反射させる一対の第１反射体と、被検物の落下方向に対して前述左右斜め２方向と前後が異なる左右斜め２方向の位置に垂直に配置され被検物の側面の像を前記第１反射体へ反射させ被検物の正面側へ反射される一対の第２反射体と、被検物の背面の像を正面側に反射させる折り曲がった第３反射体と、前記第１反射体の像、前記第２反射体の像、前記第３反射体の像および被検物の正面の像を同時に結像させるラインセンサーを一対の第１反射体および第３反射体を跨いで水平方向に備えた撮像装置で構成される。
【発明の効果】
【００１２】  請求項１の発明によれば、第１段階においては、被検物の斜め後側面は第１反射体から像を直接得、被検物の搬送方向の前記側面と同一側の斜め前側面は第２反射体から被検物の搬送方向の反対片側の斜め前側面第１反射体に反射させ該第１反射体より像を得る。次に、第２段階においては、被検物の正面の像を反射体を経由することなく直接得る。次に、第３段階においては、被検物の搬送方向の第１段階とは反対側の斜め前側面は第１反射体から像を直接得、被検物の搬送方向の第１段階とは反対側の斜め後側面は第２反射体から被検物の搬送方向の第１段階片側の第１反射体に反射させ該第１反射体より像を得ることができる。【００１３】  以上の側面像および被検物の正面像を同時に被検物の上方向に位置するラインセンサー上に結像される。撮像装置の映像信号を処理することにより第１反射体一対、第２反射一対の４つの反射体を設置することで被検物の正面および４側面の計５面を同時に検査することができる。【００１４】  また、被検物の正面検査と背面検査において、第１反射体と第２反射体の設置構成をそれぞれ反対になるようにすることで、被検物の側面の合計８面撮像することができ、被検物を回転する複雑な機構を具備することなく、低コストでありながら検査精度の高い装置を提供することができる。【００１５】  請求項２の発明によれば、被検物を保持することなく落下させて搬送する装置であり、第１段階においては、被検物の斜め後側面は第１反射体から像を直接得、被検物の落下方向の前記側面と同一側の斜め前側面は第２反射体から被検物の落下方向の反対片側の斜め前側面第１反射体に反射させ該第１反射体より像を得る。次に、第２段階においては、被検物の正面の像を反射体を経由することなく直接得る。次に、第３段階においては、被検物の落下方向の第１段階とは反対側の斜め前側面は第１反射体から像を直接得、被検物の搬送方向の第１段階とは反対側の斜め後側面は第２反射体から被検物の落下方向の第１段階片側の第１反射体に反射させ該第１反射体より像を得ることができる。第４段階においては、被検物の背面を大凡直角に折り曲げた第３反射体で正面方向に反射させることで得ることができる。【００１６】  以上の被検物正面、背面像および側面像を同時に被検物の水平方向に位置するラインセンサー上に結像される。撮像装置の映像信号を処理することにより第１反射体一対、第２反射一対、第３反射体の５つの反射体を設置することで被検物の正面、背面および４側面の計６面を同時に検査することができる。【００１７】  これによって、被検物を回転および反転する姿勢変換などの複雑な機構を具備することなく、１回の撮像で必要な画像を取得することができ、装置の大幅な簡素化と撮像装置および画像処理装置を半減することができ安価な装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下、本発明の好ましい実施形態として実施例を図１〜図１１に基づいて説明する。【００１９】  図１は請求項１の発明の実施例の概要図である。図２〜図５は請求項１の発明の実施例の説明図である。図１に示すように、搬送装置１と、ラインセンサー２と、搬送方向右側の第１反射体３と、搬送方向左側の第１反射体４と、搬送方向右側の第２反射体５と、搬送方向左側の第２反射体６から構成されている。なお、図２〜図４中の極太線はラインセンサー２の撮像範囲Ｓを示す。【００２０】  図２は、錠剤Ｊ（被検物）の搬送方向の右側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの搬送方向右後斜め４５°方向の側面の像は搬送方向右側の第１反射体３によって直接正面方向へ反射され、錠剤Ｊ右前斜め４５°方向の側面の像は搬送方向右側の第２反射体５によって搬送方向左側の第１反射体４に反射され、さら搬送方向左側の第１反射体４によって正面方向へ反射される。以上の側面の像は錠剤Ｊの上方向のラインセンサー２によって結像される。【００２１】  図３は、錠剤Ｊ（被検物）の正面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの正面の像は直接ラインセンサー２によって結像される。【００２２】  図４は、錠剤Ｊ（被検物）の搬送方向の左側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの搬送方向左前斜め４５°方向の側面の像は搬送方向左側の第１反射体４によって直接正面方向へ反射され、錠剤Ｊ左後斜め４５°方向の側面の像は搬送方向左側の第２反射体６によって搬送方向右側の第１反射体３に反射され、さら搬送方向右側の第１反射体３によって正面方向へ反射される。以上の側面の像は錠剤Ｊの上方向のラインセンサー２によって結像される。【００２３】  図５は、図２〜図４の３段階で錠剤Ｊを撮像した５面の画像である。すなわち、正面画像Ｊ１、錠剤Ｊの搬送方向右後斜め４５°方向側面画像Ｊ２、搬送方向右前斜め４５°方向側面画像Ｊ３、搬送方向左前斜め４５°方向側面画像Ｊ４、搬送方向左後斜め４５°方向側面画像Ｊ５を得ることができる。この画像を公知の画像処理手段によって検査する。表面、裏面を変換する装置（図示せず）によって変換後、同様な撮像を繰り返す。以上のように処理するによって、被検物の正面、背面および側面全周について確実に検査することができる。【００２４】  図６は請求項２の発明の実施例の概要図である。図７〜図１１は請求項２の発明の実施例の説明図である。図６に示すように、ラインセンサー２と、落下方向右側の第１反射体３と、落下方向左側の第１反射体４と、落下方向右側の第２反射体５と、落下方向左側の第２反射体６と、背面用第３反射体７から構成されている。なお、図７〜図１０中の極太線はラインセンサー２の撮像範囲Ｓを示す。【００２５】  図７は、錠剤Ｊ（被検物）の落下方向の右側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの落下方向右後斜め４５°方向の側面の像は落下方向右側の第１反射体３によって直接正面方向へ反射され、錠剤Ｊ右前斜め４５°方向の側面の像は落下方向右側の第２反射体５によって落下方向左側の第１反射体４に反射され、さら落下方向左側の第１反射体４によって正面方向へ反射される。以上の側面の像は錠剤Ｊの水平方向のラインセンサー２によって結像される。【００２６】  図８は、錠剤Ｊ（被検物）の正面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの正面の像は直接ラインセンサー２によって結像される。【００２７】  図９は、錠剤Ｊ（被検物）の落下方向の左側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの落下方向左前斜め４５°方向の側面の像は落下方向左側の第１反射体４によって直接正面方向へ反射され、錠剤Ｊ左後斜め４５°方向の側面の像は落下方向左側の第２反射体６によって落下方向右側の第１反射体３に反射され、さら落下方向右側の第１反射体３によって正面方向へ反射される。以上の側面の像は錠剤Ｊの水平方向のラインセンサー２によって結像される。【００２８】  図１０は、錠剤Ｊ（被検物）の背面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す。錠剤Ｊの背面の像は、大凡直角に折り曲げられた第３反射体７によって正面方向に反射される。錠剤Ｊの背面の像は錠剤Ｊの水平方向のラインセンサー２よって結像される。【００２９】  図１１は、図７〜図１０の４段階で錠剤Ｊを撮像した６面の画像である。すなわち、正面画像Ｊ１、錠剤Ｊの落下方向右後斜め４５°方向側面画像Ｊ２、落下方向右前斜め４５°方向側面画像Ｊ３、落下方向左前斜め４５°方向側面画像Ｊ４、落下方向左後斜め４５°方向側面画像Ｊ５、背面画像Ｊ６を得ることができる。この画像を公知の画像処理手段によって検査する。以上のように処理するによって、被検物の正面、背面および側面全周について確実に検査することができる。【００３０】  本実施の形態では、被検物の扁平面をラインセンサーの直視面としているが、被検物の特性によって扁平側面をラインセンサーの直視面にして撮像することも可能である。
また、本実施の形態では、被検物を落下させているが、被検物が保持されることなく全面が撮像可能な状態であればよく、下斜め方向、上斜め方向または水平方向に被検物に加速力を与え保持させていない自由の状態でも同様な効果は得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】請求項１の発明の構成を示す斜視図
【図２】錠剤Ｊの搬送方向の右側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図３】錠剤Ｊの正面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図４】錠剤Ｊの搬送方向の左側側面かラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図５】錠剤Ｊを撮像した５面の画像の説明図
【図６】請求項２の発明の構成を示す斜視図
【図７】錠剤Ｊの搬送方向の右側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図８】錠剤Ｊの正面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図９】錠剤Ｊの搬送方向の左側側面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図１０】錠剤Ｊの背面がラインセンサー２の撮像範囲Ｓに達し撮像を開始される位置を示す説明図
【図１１】錠剤Ｊを撮像した６面の画像の説明図
【符号の説明】
【００３２】１        搬送装置
２        ラインセンサー
３        第１反射体（搬送・落下方向右側）
４        第１反射体（搬送・落下方向左側）
５        第２反射体（搬送・落下方向右側）
６        第２反射体（搬送・落下方向左側）
７        第３反射体
Ｊ        錠剤（被検物）
Ｊ１〜６  撮像画像
Ｓ        ラインセンサーの撮像範囲
【図１】
2007322406.tif 000003
【図２】
2007322406.tif 000004
【図３】
2007322406.tif 000005
【図４】
2007322406.tif 000006
【図５】
2007322406.tif 000007
【図６】
2007322406.tif 000008
【図７】
2007322406.tif 000009
【図８】
2007322406.tif 000010
【図９】
2007322406.tif 000011
【図１０】
2007322406.tif 000012
【図１１】
2007322406.tif 000013