JP2004325071A - 容器内気泡判定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体容器内に混入する気泡を正確に判別できるようにする。
【解決手段】本発明の容器内気泡判定方法は、液体が封入された透明または半透明の容器を挟んで相対向する位置から容器に照射する同一光軸の透過光２ａと反射光３ａとに強弱差を付けることにより、輝度が高く認識される外側部分ｆ（第１部分）と輝度が低く認識される内側部分ｉ（第２部分）とが混在している容器内浮遊物を確認し、その後、透過光と反射光の強弱関係を逆転させた場合に上記浮遊物の外側部分と内側部分の輝度の高低関係が反転したならば当該浮遊物を気泡であると判定する。
【選択図】 図２

Description

【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又は半透明の容器に光を照射して容器内の気泡を判定する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、点滴パック等の液体充填容器内の気泡を判定する方法として本出願人により出願され公開された方法が知られている。この方法では、容器に透過光と反射光を照射して輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在している容器内浮遊物の全体が高輝度に表出されるように透過光と反射光の光量を調整することで、全体が高輝度に表出された浮遊物を気泡と判定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１１６７０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の方法によれば、気泡全体を高輝度に表出させるために透過光と反射光の光量を調整しなければならず、面倒であった。また、容器内にプラスチック粉が混入している場合、このプラスチック粉が混入しているものは不良品として排除しなければならないが、特許文献１の方法では、プラスチック粉も常に薄い輝度で明るく表出されるので、液体容器内に混入している気泡とプラスチック粉とを正確に判別することができないという課題があった。
本発明は、液体容器内に混入する気泡を簡単かつ正確に判別できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の容器内気泡判定方法は、液体が封入された透明または半透明の容器を挟んで相対向する位置から容器に照射する同一光軸の透過光と反射光とに強弱差を付けることにより、輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在している容器内浮遊物を確認し、その後、透過光と反射光の強弱関係を逆転させた場合に上記浮遊物の第１部分と第２部分の輝度の高低関係が反転したならば当該浮遊物を気泡であると判定する。
本発明の容器内気泡判定装置は、液体が封入された透明または半透明の容器を挟んで相対向する一方の位置に透過光発生部を備えるとともに他方の位置に反射光発生部を備え、透過光発生部は所定時間毎に容器に照射する強い透過光と弱い透過光とを交互に発生するものであり、反射光発生部は透過光と同一光軸の反射光を発生するものであって、透過光発生部が強い透過光を発生している時には弱い反射光を発生し、透過光発生部が弱い透過光を発生している時には強い反射光を発生するものであり、さらに、透過光及び反射光が照射される容器内浮遊物の画像を撮像して画像フレーム又はフィールド毎の画像信号を出力する検査カメラと、時間的に連続する画像フレーム間又はフィールド間の画像信号を比較し、輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在していた容器内浮遊物の第１部分と第２部分の輝度の高低関係が反転したことを検出した場合に当該浮遊物を気泡であると判定する判定手段とを備えた。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による気泡判定装置は、例えば、点滴パック、ガラス製，プラスチック製等の医薬品容器、飲料容器、工業液体収容パック等の容器の良品及び不良品の選別検査をする際に用いるものである。容器には各種用途に応じた液体が充填されて使用されるものであるが、液体充填時において、空気が混入したり、容器あるいは液体注入手段等に付着する各種浮遊物が混入してしまう場合がある。この浮遊物としては、気泡のほかに、虫、塵埃、毛、プラスチック粉等の異物が想定される。そして、気泡については容器内に浮遊していても製品の品質には全く影響がないが、仮に上記異物が混入している容器については不良品として製品から排除する必要がある。本発明の気泡判定装置によれば、製品の品質に影響のない気泡を正確に判別でき、良品と不良品とを正確に峻別できるようになる。
【０００７】
図１は本発明の実施の形態による容器内気泡判定方法に使用する容器内気泡判定装置の構成図である。
図１に示すように、実施の形態による容器内気泡判定装置は、液体が封入された透明または半透明の容器１を挟んで相対向する位置から同一光軸の透過光２ａと反射光３ａとを容器１に照射するために、上記相対向する一方の位置に設けられた透過光発生部と、上記相対向する他方の位置に設けられた反射光発生部と、透過光２ａ及び反射光３ａが照射される容器１内浮遊物の画像を撮像して画像フレーム又はフィールド毎の画像信号を出力する検査デジタルカメラＫと、時間的に連続する画像フレーム間又はフィールド間の画像信号を比較し、輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在していた容器１内浮遊物の第１部分と第２部分の輝度の高低関係が反転したことを検出した場合に当該浮遊物を気泡であると判定するコンピュータ等による判定手段Ｐとを備える。
【０００８】
透過光発生部は、所定時間毎に強い透過光と弱い透過光を交互に発生するものであり、反射光発生部は、透過光発生部が強い透過光を発生している時には弱い反射光を発生して、透過光発生部が弱い透過光を発生している時には強い反射光を発生するものである。
透過光発生部は、例えば、ストロボ光源２により構成される。
反射光発生部は、例えば、ストロボ光源３と、このストロボ光源３からの光を反射して透過光２ａとは反対側から当該透過光２ａの光軸と同一光軸の反射光３ａを容器１に照射するハーフミラー４とにより構成される。
【０００９】
尚、５はシェーディング（画面の輝度ムラ）を防止するための拡散板、６は容器１内に流れを誘発して気泡と異物とに動きを誘発する動作誘発手段である。この動作誘発手段６としては、例えば、容器１を回転させることにより容器１内に流れを誘発させる構成とすることができる。このため、例えば、この動作誘発手段６は容器１の上下部を掴む把持部６ａとこの把持部６ａを図示のように水平方向へ回転自在に支持する支持棒６ｂとから構成することができる。これにより容器１内には気泡及び異物を水平方向へ回転させる流れが生じる。この動作誘発手段６は容器１を回転させる以外に、容器１を上，下あるいは左，右に振るようにして、流れを誘発するものであってもよい。
【００１０】
次に実施の形態の容器内気泡判定装置による判定方法について図１及び図２に基づき説明する。
動作誘発手段６により容器１内に流れを誘発させ、透過光用のストロボ光源２及び反射光用のストロボ光源３の電源を投入する。すると、ストロボ光源２，３は所定時間毎に強い光を発生する状態と弱い光を発生する状態を交互に繰り返す。ここで、ストロボ光源２，３は強い光を発生するタイミングと弱い光を発生するタイミングが逆になっている。即ち、透過光用のストロボ光源２が強い透過光を発生している時には反射光用のストロボ光源３は弱い反射光を発生し、透過光用のストロボ光源２が弱い透過光を発生している時には反射光用のストロボ光源３は強い反射光を発生するようになっている。
【００１１】
図２は、容器１内に浮遊する気泡Ａ及び異物Ｂに透過光２ａ及び反射光３ａが照射された場合の光学的状態を示す。
例えば、図２（１）（ア）に示すように、透過光用のストロボ光源２が強い透過光２ａを発生し、反射光用のストロボ光源３が弱い反射光３ａを発生している状態においては、図２（１）（イ）に示すように、同一光軸の透過光２ａ及び反射光３ａが照射される気泡Ａの外側部分ｆは透過光２ａによって白く光って輝度が高く認識されるが、気泡Ａの内側部分ｉは透過光２ａによる影となって暗くなり、輝度が低い状態に認識される。
次に、図２（２）（ア）に示すように、透過光用のストロボ光源２が弱い透過光２ａを発生し、反射光用のストロボ光源３が強い反射光３ａを発生している状態においては、図２（２）（イ）に示すように、同一光軸の透過光２ａ及び反射光３ａが照射される気泡Ａの外側部分ｆは透過光２ａが照射されていないため暗くなり、輝度が低く認識されるが、気泡Ａの内側部分ｉは反射光３ａによって白く光って輝度が高い状態に認識される。
【００１２】
従って、浮遊物の輝度状態が図２（１）（イ）の状態から図２（２）（イ）の状態に変化したこと（あるいは図２（２）（イ）の状態から図２（１）（イ）の状態に変化したこと）、即ち、同一光軸の透過光２ａ及び反射光３ａが照射される浮遊物の外側部分ｆと内側部分ｉの輝度の高低関係が反転したことを判定手段Ｐで判定することにより該当浮遊物が気泡Ａであると判定される。
即ち、上述のように透過光２ａ及び反射光３ａを照射した容器１内浮遊物の画像を検査デジタルカメラＫで撮像して画像フレーム又はフィールド毎の画像信号を判定手段Ｐに出力することで、判定手段Ｐが時間的に連続する画像フレーム間又はフィールド間の画像信号を比較して浮遊物の外側部分ｆ（第１部分）と内側部分ｉ（第２部分）の輝度の高低関係が反転したことを検出することで当該浮遊物を気泡Ａであると判定して判定結果を出力する。
【００１３】
一方、虫、塵埃、毛等の浮遊物については全体形状が気泡Ａのように球状ではなく不規則の形状をしているため、図２（３）（ア）に示すように、反射光３ａが乱反射されてしまい、その結果、同図（３）（イ）に示すように、常に輝度の低い黒い状態に把握されるので、これを判定手段Ｐで認識することで、当該浮遊物が異物Ｂであると判定できる。即ち、判定手段Ｐにより、時間的に連続する画像フレーム間又はフィールド間の画像信号を比較することで浮遊物を追尾し、容器１内を下方へ移動する（下降する）浮遊物を検出することで当該浮遊物が異物Ｂであると判定したり、あるいは浮遊物の形状又は面積が変化しているものを検出することで当該浮遊物が異物Ｂであると判定する。
【００１４】
尚、浮遊物がプラスチック粉である場合は、当該プラスチック粉に透過光２ａ及び反射光３ａが照射されると当該プラスチック粉は常に薄い輝度で明るく表出され、気泡Ａのように外側と内側の輝度の高低関係が反転することはない。従って、プラスチック粉と気泡とを確実かつ正確に判別できる。即ち、確実かつ正確に容器１内の気泡を判別できるようになる。
【００１５】
実施の形態による装置によれば、製品の品質に影響のない気泡を簡単かつ正確に判定でき、気泡のみが混入した製品を不良品として排除することが無いようにできて製品の歩留まりを向上させることができ、また、虫、塵埃、毛、プラスチック粉等の異物が混入した製品のみを簡単かつ正確に判別できて排除できるようになる。尚、上述した気泡判定処理及び異物判定処理は、気泡判定処理及び異物判定処理プログラムを実行するコンピュータによるソフトウェア処理で実現できる。
【００１６】
また、図１に示す如く、上記ハーフミラー４に代えて、検査デジタルカメラＫ方向に膨出して容器１側が凹状となった縦置の放物線状の凹形ハーフミラー４Ａを採用することが望ましい。これは、平板形のハーフミラー４では、容器１の表面の反射が強くなってしまい、内部の浮遊物を透過光で十分に強調できないが、上記凹形ハーフミラー４Ａを用いると、光が散乱光となるために、容器１の表面の形状に関わりなく、影の無い、正反射も無い映像を得ることができる。即ち、容器１の表面において満遍無く同一輝度の画像が得られる。
【００１７】
尚、ストロボ光源２，３として、所定時間毎に点滅するストロボ光源を用いてもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、簡単かつ正確に容器内の気泡を判別できるようになり、良品と不良品とを正確に峻別できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による容器内気泡判定装置を示す構成図。
【図２】実施の形態による容器内気泡判定方法を説明するための図。
【符号の説明】
１ 容器、２，３ ストロボ光源、４ ハーフミラー、Ａ 気泡、Ｂ 異物、Ｋ 検査デジタルカメラ、Ｐ 判定手段、ｆ 外側部分（第１部分）、ｉ 内側部分（第２部分）。

Claims (2)

1. 液体が封入された透明または半透明の容器を挟んで相対向する位置から容器に照射する同一光軸の透過光と反射光とに強弱差を付けることにより、輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在している容器内浮遊物を確認し、その後、透過光と反射光の強弱関係を逆転させた場合に上記浮遊物の第１部分と第２部分の輝度の高低関係が反転したならば当該浮遊物を気泡であると判定することを特徴とする容器内気泡判定方法。
2. 液体が封入された透明または半透明の容器を挟んで相対向する一方の位置に透過光発生部を備えるとともに他方の位置に反射光発生部を備え、透過光発生部は所定時間毎に容器に照射する強い透過光と弱い透過光とを交互に発生するものであり、反射光発生部は透過光と同一光軸の反射光を発生するものであって、透過光発生部が強い透過光を発生している時には弱い反射光を発生し、透過光発生部が弱い透過光を発生している時には強い反射光を発生するものであり、さらに、透過光及び反射光が照射される容器内浮遊物の画像を撮像して画像フレーム又はフィールド毎の画像信号を出力する検査カメラと、時間的に連続する画像フレーム間又はフィールド間の画像信号を比較し、輝度が高く認識される第１部分と輝度が低く認識される第２部分とが混在していた容器内浮遊物の第１部分と第２部分の輝度の高低関係が反転したことを検出した場合に当該浮遊物を気泡であると判定する判定手段とを備えたことを特徴とする容器内気泡判定装置。

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