特許 5883779 撮像装置および照明装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5883779

(24)【登録日】2016年2月12日

(45)【発行日】2016年3月15日

(54)【発明の名称】撮像装置および照明装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/84 20060101AFI20160301BHJP

   G01N 21/90 20060101ALI20160301BHJP

   H04N 5/238 20060101ALI20160301BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/84 E

   G01N21/90 C

   H04N5/238 Z

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-288191(P2012-288191)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-6237(P2014-6237A)

(43)【公開日】2014年1月16日

【審査請求日】2015年2月6日

(31)【優先権主張番号】特願2012-121829(P2012-121829)

(32)【優先日】2012年5月29日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000153443

【氏名又は名称】株式会社 日立産業制御ソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】100064414

【弁理士】

【氏名又は名称】磯野 道造

(74)【代理人】

【識別番号】100111545

【弁理士】

【氏名又は名称】多田 悦夫

(72)【発明者】

【氏名】小舩 邦友

(72)【発明者】

【氏名】藤田 秀樹

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１０１３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１０７００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２１７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０４４６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３２７２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０７１５０９（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ − Ｈ０４Ｎ ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像部と、
前記撮像部の光軸入射光路側に設けられたレンズ部と、
平板形状であってその中心部に開口を有し、該開口に前記レンズ部が近接するとともに、該撮像部側と反対側の面を反射面とする反射形光拡散板と、
前記反射形光拡散板と金属缶等の被写体との間に配置され、中央部に前記被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から前記被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面は反射面であり、該円盤部の前記反射形光拡散板側と前記被写体側の両側の面は反射面である第１の透明形光拡散部と、
前記円盤部の径方向の外側に配置した光源と、を具備し、
前記被写体に光を照射してその反射光を撮像することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記撮像装置は、さらに、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、前記円盤部を通過する光を前記反射形光拡散板側に反射させる反射面を有する第２の透明形光拡散部を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記撮像装置は、さらに、
前記撮像部の前記光軸入射光路と略垂直に配置され、前記被写体の前記第１の透明形光拡散部側の前記被写体の側面を撮像する第２の撮像部と、
前記第２の撮像部の光軸入射光路側に設けられた第２のレンズ部と、を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項4】

ボトルキャップ等の被写体の側面に面する方向に配置され、該被写体の側面を撮像する第２の撮像部と、
前記第２の撮像部の光軸入射光路側に設けられた第２のレンズ部と、
前記被写体の頭上に、平板形状であってその中心部に開口を有し、該被写体側の面を反射面とする反射形光拡散板と、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に前記被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から前記被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面は反射面であり、該円盤部の前記反射形光拡散板側と前記被写体側の両側の面は反射面である第１の透明形光拡散部と、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、前記円盤部を通過する光を前記反射形光拡散板側に反射させる反射面を有する第２の透明形光拡散部と、
前記円盤部の径方向の外側に配置した光源と、を具備し、
前記被写体に光を照射してその反射光を撮像することを特徴とする撮像装置。

【請求項5】

前記光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項6】

平板形状であってその中心部に開口を有し、該開口に撮像部が近接するとともに、該撮像部側と反対側の面を反射面とする反射形光拡散板と、
前記反射形光拡散板と前記撮像部が撮影する金属缶等の被写体との間に配置され、中央部に前記被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から前記被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面は反射面であり、該円盤部の前記反射形光拡散板側と前記被写体側の両側の面は反射面である第１の透明形光拡散部と、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、前記円盤部を通過する光を前記反射形光拡散板側に反射させる反射面を有する第２の透明形光拡散部と、
前記円盤部の径方向の外側に配置した光源とを具備し、
前記被写体に光を照射することを特徴とする照明装置。

【請求項7】

平板形状であってその中心部に開口を有し、撮像部が撮影するボトルキャップ等の被写体側の面を反射面とする反射形光拡散板と、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に前記被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から前記被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面は反射面であり、該円盤部の前記反射形光拡散板側と前記被写体側の両側の面は反射面である第１の透明形光拡散部と、
前記反射形光拡散板と前記被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、前記円盤部を通過する光を前記反射形光拡散板側に反射させる反射面を有する第２の透明形光拡散部と、
前記円盤部の径方向の外側に配置した光源とを具備し、
前記被写体に光を照射することを特徴とする照明装置。

【請求項8】

前記光源は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の照明装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物体に表記された文字、記号などの映像を入力し、合否判別の使用に供する撮像装置および照明装置に関する。

【背景技術】

【0002】

飲料用金属缶などに記された製造番号や製造年月日等の文字記号が、正しく表記されているか否かの検査方法として、一般にカメラで缶などの文字記号を撮像し、画像処理装置によって解析処理し良否判別する方法がある。

【0003】

特許文献１には、金属缶などに記された文字記号をテレビカメラで読取検査する場合、多種多様な缶底形状であっても、均一な照明が得られる照明装置が開示されている。この照明装置では、照明装置の環状光源の被照射体側に釣り鐘状透過型拡散板を設け、さらに環状光源の反対側には、反射型拡散板を設けピンホールレンズと組み合わせている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−６２８３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、環状光源の被照射体側に釣り鐘状透過型拡散板を設ける必要があったが、釣り鐘状透過型拡散板の構造が比較的複雑である。また、光源には環状光源が必要である。このため、さらに、簡素化した構造の照明装置および該照明装置を用いた撮像装置が望まれていた。

【0006】

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、被写体に対して均一な照度を与え、被写体に表記された文字などの鮮明な映像を得る撮像装置および照明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】

【0007】

前記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、金属缶等の被写体に光を照射してその反射光を撮像する撮像装置であって、撮像部（例えば、カメラ４）と、撮像部の光軸入射光路側に設けられたレンズ部（例えば、レンズ４ａ）と、平板形状であってその中心部に開口を有し、該開口にレンズ部が近接するとともに、該撮像部側と反対側の面を反射面とする反射形光拡散板（例えば、反射型拡散板２５）と、反射形光拡散板と被写体との間に配置され、中央部に被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面（例えば、面２３ｄ）は反射面であり、該円盤部の反射形光拡散板側と被写体側の両側の面（例えば、面２３ａ，２３ｅ）は反射面である第１の透明形光拡散部（例えば、第１の透過型拡散板２３）と、円盤部の径方向の外側に配置した光源（例えば、光源２２）と、を具備することを特徴とする。

【0008】

撮像装置は、さらに、反射形光拡散板と被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、円盤部を通過する光を反射形光拡散板側に反射させる反射面（例えば、面２４ａ）を有する第２の透明形光拡散部（例えば、第２の透過型拡散板２４）を具備することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、被写体に対して均一な照度を与え、被写体に表記された文字などの鮮明な映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る照明装置を含む検査装置を示す図である。

【図2】図１に示した全体構成のうち照明装置の構造を示す図である。

【図3】図２に示した照明装置を拡大した図である。

【図4】光源と透過型拡散板との関係を示す図である。

【図5】缶底部の撮像例を示す図である。

【図6】撮像部を被写体の側面に配置した場合を示す図である。

【図7】図６において各種被写体についての配置構成を示す図である。

【図8】ボトルキャップの撮像例を示す図である。

【図9】撮像装置の他の構造を示す図である。

【図10】導光板の基本構造を示す図である。

【図11】ボトルキャップの撮像例を示す図である。

【図12】図９の撮像装置を用いてシリンジを撮像した場合を示す図である。

【図13】シリンジの撮像例を示す図である。

【図14】図９の撮像装置を用いてシーミングパネルを撮像した場合を示す図である。

【図15】シーミングパネルの撮像例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る照明装置を含む検査装置を示す図である。図１は、本実施形態に係る照明装置を、例えば缶１の缶底１１に記された、文字記号の検査装置に適用した場合の全体構成例を示したものである。コンベア３上を搬送される缶１の缶底１１に記された文字記号を検査するために、上方に照明装置２を配設し、さらに照明装置２の中心穴２５ａを通して、上方から缶１の缶底１１を撮像できるように、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどのカメラ４にレンズ４ａを装着して配設する。なお、撮像装置４０は、カメラ４、レンズ４ａ、照明装置２などを含んで構成される。

【0012】

センサ５は、缶１が照明装置２とカメラ４のほぼ真下を通過する瞬間に検知信号を発生し、この検知信号は画像処理装置６を介して照明電源２ａを起動し、照明装置２を発光させ缶１の缶底１１を照射する。同時に前記検知信号に同期して、カメラ４の映像信号を画像処理装置６に入力する。画像処理装置６では前記映像信号から所定の解析処理を行い、良否判別し、不良品は選別機構７により排除される。

【0013】

図２は、図１に示した全体構成のうち照明装置の構造を示す図である。図３は、図２に示した照明装置を拡大した図である。カメラ４およびレンズ４ａと、照明装置２と、缶１とは図のような配置関係にある。レンズ４ａの下部に照明装置２が配置されており、照明装置２の下部に被写体である缶１が配置されている。照明装置２は、レンズ４ａ側に反射型拡散板２５が配置されており、反射型拡散板２５の下部には、環状の第２の透過型拡散板２４および環状の第１の透過型拡散板２３が配置されている。詳細については後記する。なお、破線および実線の矢印が光路例を示す。

【0014】

照明装置２は、本体枠の遮光ハウス２１の中に、光源２２であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）を収納している。遮光ハウス２１には、中心に開口部を有する第１の透過型拡散板２３および第２の透過型拡散板２４を有している。遮光ハウス２１の上側には、反射型拡散板２５を配置する。以下、透過型拡散板は、複数の面で構成されているが、中心軸に近い側を内面、中心軸から離れる側を外面として呈している。

【0015】

環状の第１の透過型拡散板２３は、６つの面２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆを有している。面２３ａ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの外面は、反射しやすいように白色面となっている。なお、面２３ａ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの外面の側に、白色反射板を配置してもよい。第１の透過型拡散板２３の面２３ｄは、基本的には中心軸上の点Ｂを頂点とする円錐状の面を有している。点Ｂの設定は、面２３ｄが被写体である缶１の缶底１１の中心に反射光が向かうような反射面になるような設定であることが好ましい。

【0016】

光源２２から発光された経路について具体的に説明すると、光源２２からの照射光２２aは、面２３ａで反射して反射光２２ｂとなる。反射光２２ｂは、面２３ｂの内面で反射して反射光２２ｃとなる。反射光２２ｃは、面２３ｃの内面で反射して反射光２２ｄとなる。反射光２２ｄは、面２３ｄの内面で反射して反射光２２ｅとなり、缶底１１に照射される。また、光源２２からの照射光２２ｇは、面２３ｅで反射して反射光２２ｈとなる。反射光２２ｈは、面２３ｂを透過屈折して屈折光２２ｉとなる。また、光源２２からの照射光２２ｐは、面２３ｂで透過屈折して屈折光２２ｑとなる。

【0017】

環状の第２の透過型拡散板２４は、図においては、８つの面から構成されているが、光路に関係する主要な面として、面２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを有している。面２４ｄの外面は、反射しやすいように白色反射面となっている。

【0018】

第２の透過型拡散板２４での光路について具体的に説明すると、屈折光２２ｉは、面２４ａで反射し反射光２４ｉとなり、面２４ｃを透過屈折して屈折光２４ｊとなる。屈折光２４ｊは、反射型拡散板２５で反射して反射光２４ｋとなり缶底１１を照射する。また、屈折光２２ｉは、面２４ａで透過屈折して屈折光２４ｍとなる。

【0019】

第１の透過型拡散板２３および第２の透過型拡散板２４の材質は、ガラスや樹脂製の透明導光材であればよい。

【0020】

反射型拡散板２５は、遮光ハウス２１の中心軸の上側に配置し、その位置は例えばディスタントピース２６の厚みを変えることで調整できるようにする。例えば、レンズ４ａに対して当接するようにディスタントピース２６の厚みを変更し、照明装置２以外の光がレンズ４ａに入らないようにしてもよい。また、反射型拡散板２５の中心穴２５ａの大きさは、レンズ４ａの視野を妨げない範囲で設定する。反射型拡散板２５の反射面は、散乱光が得られるようなアルミ粉、ガラス粉、セラミック粉等反射効率の良い材料を塗布した梨地状の反射面であればよい。

【0021】

光源２２は保持部２７で保持されており、保持部２７の第１の透過型拡散板２３側の面２７ａは、反射面であることが好ましい。

【0022】

光源２２は、例えば、第１の透過型拡散板２３の外側に複数の砲弾型ＬＥＤを管状に配置してもよいが、これに限定されるものではない。図４において、光源と透過型拡散板との関係を後記する。

【0023】

図２における照明装置２をさらに説明する。照明装置２は、平板形状であってその中心部に開口（例えば、中心穴２５ａ）を有し、該開口に撮像部（例えば、カメラ４）が近接するとともに、該撮像部側と反対側の面を反射面とする反射形光拡散板である反射型拡散板２５と、反射形光拡散板と撮像部が撮影する被写体との間に配置され、中央部に被写体の外形よりも大きい開口部（例えば、面２３ｃで形成される開口）が設けられた環状の円盤部（例えば、面２３ｂ，２３ａ，２３ｆ，２３ｅで形成される部分）を有し、該開口部の周縁部から被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部（例えば、面２３ｄ，２３ｃなどで形成される部分）を有し、該円錐部の径方向の外周面（例えば、面２３ｄ）は反射面であり、該円盤部の反射形光拡散板側と被写体側の両側の面は反射面（例えば、面２３ａ，２３ｅ）である第１の透明形光拡散部である第１の透過型拡散板２３と、反射形光拡散板と被写体との間に配置され、中央部に開口（例えば、面２４ｂで形成される開口）を有し、円盤部を通過する光を反射形光拡散板側に反射させる反射面（例えば、面２４ａ）を有する第２の透明形光拡散部である第２の透過型拡散板２４と、円盤部の径方向の外側に配置した光源２２とを具備している。

【0024】

本実施形態によれば、缶底１１の全体に全周から光を均一に照射することができ、缶底１１の全体を光らせ、黒色などで印字された文字を浮き上がらせることができる。

【0025】

図４は、光源と透過型拡散板との関係を示す図である。図４は、図２のＡ−Ａ断面図（ＬＥＤは非断面）である。図４に示す例は、光源２２として、複数の砲弾型ＬＥＤを配置したライン光源２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを四角形状に配置し、その内部に第１の透過型拡散板２３およびに第２の透過型拡散板２４を配置している。図４の場合、第１の透過型拡散板２３の径方向に入る輝度が異なることが考えられるが、例えば、図４の任意の点ａを例としたときに、点ａに入射する光（図中、光路を矢印で図示）は、複数のＬＥＤから入射するのでほとんど影響はしないことが特徴である。また、図４に示す光源２２として、ライン光源２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄは同一構造であり、比較的安価に作製できるのが特徴である。

【0026】

本実施形態の照明装置２は、平板形状であってその中心部に、撮像部（例えば、カメラ４）の視野を妨げない大きさの開口を有し、開口に撮像部が近接するとともに、撮像部側と反対側の面を反射面とする反射型拡散板２５と、中央部に被写体の径よりも大きい開口を有し、被写体側に頂点を有する円錐部を有し、円錐部の径方向の外側の面は反射面であり、円錐部の反射型拡散板２５側で径方向の外側に円錐部と延設した円盤形状の円盤部を有し、円盤部の反射型拡散板２５側と被写体側の両側の面は反射面である第１の透過型拡散板２３（逆円錐透明形光拡散部）と、中央部に撮像部の視野を妨げない大きさの開口を有し、円盤部を通過する光を反射型拡散板２５側に反射させる反射面を有する第２の透過型拡散板２４と、円盤部の径方向の外側に配置した光源２２とを具備している。

【0027】

図５は、缶底部の撮像例を示す図であり、（ａ）はカール缶のアルミ地肌の場合であり、（ｂ）は平底缶のシルバーの場合であり、（ｃ）は平底缶のタルク（登録商標）の場合である。図５の左の列は、比較例として室内の天井灯のみの画像であり、図５の右の列は、本実施形態の撮像装置により撮像した画像である。図５（ａ）から図５（ｃ）のいずれの缶においても、缶底の印字を良好に得ることができている。

【0028】

なお、図５（ｂ）および図５（ｃ）の平底缶の場合、照明装置２内の第２の透過型拡散板２４（図２および図３参照）が無くても、ほぼ同様の画像を得ることができる。第２の透過型拡散板２４は、図２および図３に示したカール缶のような曲面に印字された文字を撮像する際に用いると、良好な画像を得るのに効果がある。

【0029】

本実施形態によれば、照明装置２の光を、第１の透過型拡散板２３、第２の透過型拡散板２４、および反射型拡散板２５により、均一な散乱光を得て被照射体に照射することにより、照明むらの無い、明瞭な映像をカメラ４に入力することができる。例えば、照明装置２および撮像装置４０を、金属缶とかペットボトルの文字記号検査装置に応用することによって、缶底の形状が中凹、中凸のものなど多用多種の形状や種類であっても、文字記号の映像を明瞭に抽出し、確実に印字の良否判別をすることができる。また、印字面、文字記号が着色されていてもコントラストの明瞭な映像を得ることができる。

【0030】

（応用例）
図６は、撮像部を被写体の側面に配置した場合を示す図である。ボトルキャップ３０の側面の文字記号の検査に応用することについて説明する。ペットボトル１Ａのボトルキャップ３０は、ボトルキャップ本体３１および円筒部材３２から構成されている。円筒部材３２には、賞味期限や製造所の固有記号などと合わせた文字記号が印字されている。図６は、この文字記号の映像を得る構成を示し、ボトルキャップ３０の側面方向（径方向）にレンズ４Ｓａを有するカメラ４Ｓ（第２の撮像部）を配置した場合である。

【0031】

図６に示す照明装置２の構成は、図２に示した照明装置の構成と同一である。第１の透過型拡散板２３の面２３ｄは、基本的には中心軸上の点Ｂを頂点とする円錐状の面を有している。なお、図１において、コンベア３でペットボトル１Ａが搬送されてきた際に障害とならないように、ボトルキャップ３０と、照明装置２の下面との距離Ｌを確保して設定する。

【0032】

図６に示す撮像装置を説明すると、被写体（例えば、ペットボトル１Ａ）の頭部の側面（例えば、円筒部材３２）を撮像する第２の撮像部（例えば、カメラ４Ｓ）と、第２の撮像部の光軸入射光路側に設けられた第２のレンズ部（例えば、レンズ４Ｓａ）と、照明装置２とを具備している。

【0033】

なお、図６においては、カメラ４とカメラ４Ｓの２つを被写体に向けて配置しているので、ボトルキャップ本体３１の天面（上面）の模様などをカメラ４で撮像することができるとともに、円筒部材３２の印字をカメラ４Ｓで撮像することができる。検査内容に応じて、カメラ４およびカメラ４Ｓの少なくともひとつを配置することが好ましい。

【0034】

図７は、図６において各種被写体についての配置構成を示す図である。被写体には、ペットボトル１Ａの場合、缶１の場合などがあり、また、被写体の大きさやボトルキャップ３０の印字位置が異なる。ボトルキャップ３０が図６に示した位置である。ボトルキャップ３０Ａは、ボトルキャップ３０の位置から、反射光２２ｅ上で中心線からずらした場合である。ボトルキャップ３０Ｂは、ボトルキャップ３０の位置から、反射光２２ｅ上で、さらに中心線からずらした場合である。側面印字検査の場合は、照明中心軸（一点鎖線）からずらすことで、照明の高さや印字側のコントラストを調整できることから、大きさの異なるボトル缶の印字検査にも対応することができる。

【0035】

図８は、ボトルキャップの撮像例を示す図であり、（ａ）は青色のボトルキャップの場合であり、（ｂ）はボトル缶の場合である。図８の左の列は、比較例として室内の天井灯のみの画像であり、図８の右の列は、本実施形態の撮像装置により撮像した画像である。図８（ａ）および図８（ｂ）のいずれの被写体においても、印字を良好に得ることができている。

【0036】

応用例の本実施形態の照明装置２は、ボトルキャップ３０等の被写体の頭上に、平板形状であってその中心部に開口を有し、該被写体側の面を反射面とする反射形光拡散板である反射型拡散板２５と、反射形光拡散板と被写体との間に配置され、中央部に被写体の外形よりも大きい開口部が設けられた環状の円盤部を有し、該開口部の周縁部から被写体側に向けて突設され、先端が断面鋭角形状とされた円錐部を有し、該円錐部の径方向の外周面は反射面であり、該円盤部の反射形光拡散板側と被写体側の両側の面は反射面である第１の透明形光拡散部である第１の透過型拡散板２３と、反射形光拡散板と被写体との間に配置され、中央部に開口を有し、円盤部を通過する光を反射形光拡散板側に反射させる反射面を有する第２の透明形光拡散部である第２の透過型拡散板２４と、円盤部の径方向の外側に配置した光源２２とを具備している。

【0037】

応用例の本実施形態によれば、ボトルキャップ３０の側面を均一に照射することができ、側面に黒色などで印字された文字を浮かびあがらせることができる。

【0038】

図９は、撮像装置の他の構造を示す図である。撮像装置４０Ａは、カメラ４，４Ｓ、レンズ４ａ，４Ｓａ、照明装置２Ａなどを含んで構成される。照明装置２Ａは、本体枠の遮光ハウス２１の中に、光源２２であるＬＥＤを収納している。遮光ハウス２１には、中心に開口部を有する導光板５４および中心に開口部を有する第３の透過型拡散板５３（第３の透明形光拡散部、円錐透明形光拡散部）を有している。撮像装置４０Ａの照明装置２Ａは、図６に示した照明装置２に比較して、集光距離を遠くしたものであり光量・拡散ともにやわらかくなる効果がある。

【0039】

環状の第３の透過型拡散板５３（円錐透明形光拡散部）は、７つの面５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ，５３ｆ，５３ｇを有している。第３の透過型拡散板５３の面５３ａ，５３ｃは、基本的には中心軸上の点Ｂ１を頂点とする円錐状の面を有している。点Ｂ１の設定は、面５３ａおよび面５３ｂ，５３ｃが被写体であるペットボトル１Ａのボトルキャップ３０の天面（上面）から下方に対し光が向かうような（例えば、入射光６１ａ、屈折光６１ｂ，６１ｃ）透過面になるような設定であることが好ましい。

【0040】

環状の導光板５４は、４つの面５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを有している。面５４ａ，５４ｂの外面は、反射しやすいように白色反射面となっている。導光板５４は、第３の透過型拡散板５３に対しての光を照射するバックライト照明の機能を有し、詳細については図１０を参照して説明する。

【0041】

図１０は、導光板の基本構造を示す図であり、（ａ）は構造の説明図であり、（ｂ）は面５４ａに設けられた反射ドットを示す図である。導光板５４の側面に設けられたＬＥＤ２２からの照射光は、反射ドットで反射されて図１０（ａ）に示すように、図面下方へ方向が変更される。反射ドットは、図１０（ｂ）に示すように、面５４ａに対し、導光板５４の素材に対し凹部となり、光が導かれる方向に対し凸部となる。反射ドットは、１方向なら鋸状(プリズムシート等)や楕円孔でＬＥＤ２２の照明から遠いほど大きくすることが好ましい。

【0042】

図１１は、ボトルキャップの撮像例を示す図であり、（ａ）はボトルキャップ３０の天面（上面）の場合であり、（ｂ）はボトルキャップ３０の側面の場合である。図１１（ａ）の場合、左側の画像は比較例として室内の天井灯のみの画像であり、右側の画像が本実施形態の撮像装置４０Ａにより撮像した画像である。撮像装置４０Ａのカメラ４により、ボトルキャップ３０の天面の文字を良好に得ることができる。

【0043】

図１１（ｂ）の場合は、左側の画像は比較例として室内の天井灯のみの画像であり、右側の画像が本実施形態の撮像装置４０Ａにより撮像した画像である。撮像装置４０Ａのカメラ４Ｓにより、ボトルキャップ３０の円筒部材３２の文字を良好に得ることができる。撮像装置４０Ａにより撮像した画像から、文字（例えば、文字「３」）にドット欠けがあることが識別できている。

【0044】

図１２は、図９の撮像装置を用いてシリンジを撮像した場合を示す図である。図１３は、シリンジの撮像例を示す図であり、（ａ）は被写体としてシリンジ６０（注射器）のルアーロック６１の天面の正常状態の画像であり、（ｂ）はルアーロック６１の天面の異常状態の画像であり、（ｃ）はルアーロック６１の側面の画像である。

【0045】

図１３（ａ）の場合、中心穴を含めて傷等がなく正常な状態であることがわかるが、図１３（ｂ）の場合、中心穴が埋まった状態であることがわかる。この原因として、シリンジ６０の本体内のシリコンが中心穴に膜を形成したためである。

【0046】

撮像装置４０Ａをシリンジの検査のためのラインに導入する際には、図１２の図面において、上下反対にする。水平面に対し４０度に配置したミラーを介したカメラ４を用いて、シリンジ６０のルアーロック６１を下方から上側に向けて撮影するとよい。

【0047】

図１３（ｃ）の場合、ルアーロック６１の内部構成を含め良好な画像を得られていることがわかる。

【0048】

図１４は、図９の撮像装置を用いてシーミングパネルを撮像した場合を示す図である。撮像において、シーミングパネルの検査のため、図９に示した照明装置２Ａの面５３ｃ，５３ｄに遮光材５６ｂを設けている。また、面５３ｂの一部にも遮光材５６ａを設けている。

【0049】

図１５は、シーミングパネルの撮像例を示す図であり、（ａ）は比較例としての缶蓋の画像（左側）と撮像装置４０Ａで撮像した画像（右側）を示し、（ｂ）は不具合箇所を示す説明図である。図１５（ａ）の右側のリング像は、巻締め上端のリング像（具体的には、シーミングパネル反射光によるリング像）であり、リング像が良好に得られている。これに対し、図１５（ｂ）において、リング像の欠損部があり不具合があることがわかる。本実施形態の画像により、シーミングパネルのリング像のリング幅を全周囲検査することで、巻締め不良を検出することができる。

【0050】

図９に示す撮像装置は、撮像部（例えば、カメラ４）と、撮像部の光軸入射光路側に設けられたレンズ部（例えば、レンズ４ａ）と、レンズ部と金属缶等の被写体との間に配置され、中央部に開口部が設けられた環状の円盤部を有し、円盤部を通過する光を被写体側に反射させる反射面５４ａを有する導光板５４と、導光板５４と被写体との間に配置され、中央部に開口部が設けられ、該開口部の周縁部から、被写体側に向けて突設され、レンズ部側に先端を有する断面鋭角形状とされた円錐部を有する第３の透明形光拡散部（例えば、第３の透過型拡散板５３）と、円盤部の径方向の外側に配置した光源２２と、を具備し、被写体に光を照射してその反射光を撮像することができる。

【0051】

なお、図９に示す面５３で形成される開口部の大きさは、カメラ４で撮像する場合、被写体であるペットボトル１Ａ（図９参照）または缶１（図１４参照）が、カメラ４のレンズ４ａから見た視野を妨げない範囲の大きさであることを意味する。

【0052】

撮像装置は、さらに、撮像部の光軸入射光路と略垂直に配置され、被写体の第３の透明形光拡散部側の被写体の側面を撮像する第２の撮像部（例えば、カメラ４Ｓ）と、第２の撮像部の光軸入射光路側に設けられた第２のレンズ部（例えば、レンズ４Ｓａ）と、を具備する。これにより、ボトルキャップ３０の側面を均一に照射することができ、側面に黒色などで印字された文字を浮かびあがらせることができる。

【符号の説明】

【0053】

１ 缶
１Ａ ペットボトル
２、２Ａ 照明装置
４ カメラ（撮像部）
４ａ レンズ（レンズ部）
４Ｓ カメラ（第２の撮像部）
４Ｓａ レンズ（第２のレンズ部）
５ センサ
６ 画像処理装置
７ 選別機構
１１ 缶底
２１ 遮光ハウス
２２ 光源
２３ 第１の透過型拡散板（第１の透明形光拡散部、逆円錐透明形光拡散部）
２４ 第２の透過型拡散板（第２の透明形光拡散部）
２５ 反射型拡散板（反射形光拡散板）
２５ａ 中心穴（開口部）
２６ ディスタントピース
３０ ボトルキャップ
３１ ボトルキャップ本体
３２ 円筒部材
４０，４０Ａ 撮像装置
５３ 第３の透過型拡散板（第３の透明形光拡散部、円錐透明形光拡散部）
５４ 導光板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図9】

【図14】

【図5】

【図8】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図15】