錠剤検査装置及びＰＴＰ包装機
【課題】ＰＴＰシートの製造過程における錠剤の外観検査に際し、検査精度の飛躍的な向上を図ることのできる錠剤検査装置及びＰＴＰ包装機を提供する。
【解決手段】錠剤検査装置２１は、照明装置２２、カメラ２３及び画像処理装置２４等を備え、まず照明装置２２から錠剤に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤を透過する透過光をカメラ２３により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤の外観形状が検査される。
【解決手段】錠剤検査装置２１は、照明装置２２、カメラ２３及び画像処理装置２４等を備え、まず照明装置２２から錠剤に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤を透過する透過光をカメラ２３により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤の外観形状が検査される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＰシートの製造に際し用いられる錠剤検査装置、及び、該錠剤検査装置を備えたＰＴＰ包装機を含む技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＰＴＰシートは、錠剤が充填されるポケット部が形成された樹脂製の包装用フィルムと、その包装用フィルムにポケット部の開口側を密封するように前記包装用フィルムに取着されるアルミニウム製のカバーフィルムとから構成されている。
【０００３】
ＰＴＰシートの製造に際しては、ポケット部に錠剤が充填された後、カバーフィルムが取着される前段階等において、欠けの有無など錠剤の外観異常が検査される。このような外観検査としては、例えば二次元の輝度画像を基に検査を行う二次元検査や、三次元計測を行い、錠剤の形状を基に検査を行う三次元検査などが知られている。
【０００４】
二次元検査では、例えば包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤に向け照明装置から光が照射されると共に、当該照明装置とは反対側に設けられたカメラにて、錠剤を透過した透過光が撮像され、これにより得られた輝度画像に基づいて、錠剤表面に欠け等の異常があるか否かが検査される（例えば、特許文献１参照）。当該検査に係る輝度画像においては、欠け部分が比較的明るく映り、正常部分が比較的暗く映るため、これらの輝度差を考慮して所定の閾値を設定することで、欠けの有無を画像処理によって判別することができる。
【０００５】
また、三次元計測法として光切断法を採用した一般的な三次元検査では、連続的に搬送される錠剤に対し斜め上方からスリット光を照射すると共に、当該錠剤からの反射光をカメラにて撮像し、そのデータを基に得られた各座標の高さデータを時系列に順次記憶していくことで錠剤の三次元データを生成し、欠けの有無等を判別する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５３５３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記透過光を利用した二次元検査では、カメラのダイナミックレンジ不足により、錠剤の高さ方向全域に対応した正確な輝度階調が得られず、欠けの深さなど錠剤の外観形状を正確に把握することができないおそれがある。
【０００８】
例えば錠剤の欠けには、ひび割れのような深いものもあれば、剥離と呼ばれる浅いものもある。そのため、照射光の光量が比較的少ない場合には、撮像された輝度画像において、浅い欠け部分が一般部と同様に暗部となり、当該欠け部分を適正に検出できないおそれがある。一方、照射光の光量が比較的多い場合には、撮像された輝度画像において、深い欠け部分が非錠剤領域と同様に輝度飽和してしまい、当該欠け部分を適正に検出できないおそれがある。
【０００９】
また、上記光切断法を用いた三次元検査では、連続的に搬送される錠剤に対しスリット光を照射して撮像を行うため、錠剤の搬送速度との関係で、錠剤全域を細かく高さ計測できず、分解能が低下するおそれがある。
【００１０】
結果として、検査精度が低下することが懸念される。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＰＴＰシートの製造過程における錠剤の外観検査に際し、検査精度の飛躍的な向上を図ることのできる錠剤検査装置及びＰＴＰ包装機を提供することを主たる目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１３】
手段１．ＰＴＰシートの製造過程において、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤を検査する錠剤検査装置であって、
前記錠剤に対し所定の光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を変更可能な光量変更手段と、
前記照明手段とは前記包装用フィルムを介して反対側に設けられ、前記照明手段から照射され前記錠剤を透過する透過光を撮像可能な撮像手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を段階的に変更して前記撮像手段により撮像した複数通りの輝度画像データを取得する輝度画像取得手段と、
前記複数通りの輝度画像データにおける各座標（各画素）毎の輝度値をそれぞれ合算して、少なくとも前記錠剤の表面に係る三次元データを作成する三次元形状取得手段と、
前記三次元データを基に、少なくとも前記錠剤の外観形状を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする錠剤検査装置。
【００１４】
上記手段１によれば、ＰＴＰシートの製造過程にあって、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤の外観形状が検査される。
【００１５】
具体的には、照明手段から錠剤に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤を透過する透過光を撮像手段により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤の外観形状が検査される。なお、ここで「錠剤の表面」とは、撮像手段に対向する面を指す。また、錠剤の外観形状に係る検査としては、例えば錠剤に欠けや剥離等が存在するか否かを検出する検査や、刻印や割線等が適正に形成されているか否かを判別する検査等が挙げられる。
【００１６】
本手段によれば、撮像手段のダイナミックレンジ不足を解消し、錠剤表面の凹凸の度合いに関係なく、錠剤表面全域に関して錠剤の外観形状に則したより正確な輝度階調を得ることができる。つまり、錠剤表面全域における高低の度合い（高さデータ）を明暗の度合い（輝度値）として取得することができる。また、二次元撮像により錠剤表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めることができる。
【００１７】
結果として、錠剤の外観形状をより正確に把握することができ、検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。さらには、透過光を利用する既存の２次元検査装置等を利用できるため、導入コスト等の削減を図ることができる。
【００１８】
手段２．前記錠剤検査装置は、連続的に搬送される包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤を検査可能に設けられたものであって、
前記包装用フィルムの搬送方向における異なる位置でそれぞれ撮像された前記複数通りの輝度画像データの相互間の座標系を合せる位置合せ手段を備えたことを特徴とする手段１に記載の錠剤検査装置。
【００１９】
上記手段２によれば、錠剤（包装用フィルム）の搬送を停止させることなく、複数通りの輝度画像データの取得が可能となるため、検査効率ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００２０】
なお、従来の光切断法を用いた三次元検査では、錠剤の搬送速度を遅くすれば、分解能を高めることが可能となるが、かかる構成では生産性を低下させるおそれがある。本手段では、二次元撮像により錠剤表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めるために錠剤の搬送速度を低下させる必要もなく、さらなる検査効率の向上等を図ることができる。
【００２１】
手段３．前記照明手段から照射される光の光量は、前記錠剤の高さ方向に複数段階に区分けされた当該錠剤の所定の高さ範囲に合せてそれぞれ設定されていることを特徴とする手段１又は２に記載の錠剤検査装置。
【００２２】
上記手段３によれば、例えばカメラのダイナミックレンジ等を考慮して、検出対象となる高さ範囲を予め設定し、それに合せて、変更する光の光量をそれぞれ設定しておくことにより、処理を簡素化し、さらなる検査効率の向上等を図ることができる。
【００２３】
手段４．前記各光量の下で撮像される前記各輝度画像データ上において、少なくとも当該光量に対応する前記錠剤の所定の高さ範囲に存在する当該錠剤の表面に相当する領域内の画素の輝度値が飽和レベルに達しないよう設定されていることを特徴とする手段３に記載の錠剤検査装置。
【００２４】
検出対象となった高さ範囲に存在する錠剤の表面に相当する領域内で一部でも輝度飽和していると、当該領域の輝度合算値が相対的に錠剤表面の高さに則したものとならないおそれがある。これに対し、本手段のようにすれば、より正確な三次元データを取得することができ、上記手段１等の作用効果をさらに高めることができる。
【００２５】
手段５．前記検査手段は、
前記錠剤の三次元データに基づき、当該錠剤に係る互いに平行した複数の断面部の輪郭を抽出する断面輪郭抽出処理と、
前記各断面部の輪郭上の所定点における接線が、当該断面部の輪郭上に他の接点を有するか否かを判定する接線判定処理と、
前記所定点における接線が他に接点を有する場合に、当該接線と前記輪郭により囲まれた領域を欠け領域として認識する欠け領域認識処理と、
前記複数の断面部に係る前記欠け領域の連結成分である欠け空間の大きさを認識する欠け空間認識処理と、
前記欠け空間の大きさが許容範囲内か否かを判定する良否判定処理とを行うことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【００２６】
なお、本手段における欠け空間の「大きさ」としては、例えば、欠け空間の「体積」、「表面積」、「錠剤表面側に露出する部分の面積」、「所定の方向に沿った長さ」など、欠けの程度を比較判別可能な種々の量が挙げられる。
【００２７】
上記手段５によれば、錠剤の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部の輪郭とその接線との関係により欠けた領域（欠け領域）を認識し、当該欠け領域の連結成分である欠けた部分全体（欠け空間）の大きさを把握するといった方法に基づき、欠け（刻印や割線等を含む）の検出、ひいては錠剤の良否判定を行うことができる。
【００２８】
手段６．手段１乃至５のいずれかに記載の錠剤検査装置を備えたことを特徴とするＰＴＰ包装機。
【００２９】
上記手段６のように、錠剤検査装置をＰＴＰ包装機に備えることで、ＰＴＰシートの製造過程において不良品を効率的に除外できる等のメリットが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態におけるＰＴＰ包装機等の概略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）はＰＴＰシートを示す斜視図であり、（ｂ）はＰＴＰシートを示す部分拡大断面図である。
【図３】照明装置を模式的に示す部分断面図である。
【図４】錠剤検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）はチッピングが生じ、中央に割線を有し、かつ、刻印の付された錠剤を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、照射する光量を段階的に変更して撮像した錠剤を現わした模式図である。
【図７】「検査ルーチン」を示すフローチャートである。
【図８】「三次元形状取得処理」を示すフローチャートである。
【図９】錠剤上の任意の点における輝度を得る基本原理を説明するための模式図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、錠剤内部の等輝度線を現わした模式図である。
【図１１】（ａ）は、チッピングが生じた錠剤を模式的に現わした図であり、（ｂ）は、錠剤に対し第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｃ）は、錠剤に対し第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｄ）は、錠剤に対し第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｅ）は、第１〜第３輝度画像データの輝度値を合算して得られた合算輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【図１２】合算処理により得られるデータに相当するものであって、図５（ａ）のＪ−Ｊ線に沿った輝度曲線を示すグラフである。
【図１３】（ａ）は断面輪郭抽出処理を説明するための模式図であり、（ｂ）は抽出された錠剤の断面部の輪郭を示す模式図である。
【図１４】接線判定処理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、錠剤検査装置をＰＴＰ包装機に装備することによって、ＰＴＰ包装機においてＰＴＰシートの不良（特に、チッピング、キャッピング、スティッキング等と称される錠剤表面の欠け等の異常）が検査される。
【００３２】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＴＰシート１は、複数のポケット部２を備えた包装用フィルムとしての容器フィルム３と、ポケット部２を塞ぐようにして容器フィルム３に取着されたカバーフィルムとしての密封用フィルム４とを有している。容器フィルム３は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の比較的硬質で所定の剛性を有する熱可塑性樹脂材料によって構成され、光透過性を有している（ここでは、透明を呈している）。密封用フィルム４は、アルミニウムによって構成されている。また、各ポケット部２には錠剤５が１つずつ収容されている。
【００３３】
図１に示すように、ＰＴＰ包装機７は、錠剤５を容器フィルム３に自動的に包装するものである。具体的には、ＰＰ、ＰＶＣなどの帯状の樹脂フィルムをフィルム送りロール９とテンションロール１０，１１とで、加熱装置１２及び成形装置１３に送り込み、錠剤５充填用のポケット部２を樹脂フィルムに成形する。そして、樹脂フィルムにポケット部２の成形された容器フィルム３が、充填装置１４の下まで送られてくると、充填装置１４が各ポケット部２に錠剤５を自動的に充填する。
【００３４】
一方、帯状に形成された密封用フィルム４は、テンションロール１６，１７を介してフィルム受けロール１８の方へと案内されている。フィルム受けロール１８には、加熱ロール１９が圧接可能となっており、該加熱ロール１９の外周面には、僅かに凸状に形成された格子状の線（図示略）が設けられている。そして、両ロール１８，１９間に、容器フィルム３及び密封用フィルム４が送り込まれるようになっている。両フィルム３，４が、両ロール１８，１９間を加熱圧接状態で通過することで、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着される。これによって、錠剤５が各ポケット部２に充填された長尺状のＰＴＰフィルム２０が製造される。
【００３５】
さて、前記充填装置１４の下流側、かつ、前記フィルム受けロール１８及び加熱ロール１９の上流側には、容器フィルム３の搬送経路に沿って、容器フィルム３（充填された錠剤５）の不良を検査するための錠剤検査装置２１が配設されている。当該錠剤検査装置２１は、ポケット部２に充填された錠剤５の欠け等の表面異常の検出を主目的とする検査を行うものである。
【００３６】
上記検査を経て、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着された後、ＰＴＰフィルム２０は、図示しない打抜装置によってＰＴＰシート１単位に裁断される。なお、錠剤検査装置２１によって不良品判定された場合、その不良品判定となったＰＴＰシートは、図示しない不良シート排出機構によって別途排出される。
【００３７】
さて、ＰＴＰ包装機７の概略は以上のとおりであるが、以下においては図４等に基づき、錠剤検査装置２１についてより具体的に説明する。
【００３８】
錠剤検査装置２１は、照明手段としての照明装置２２、撮像手段としてのカメラ２３、画像処理装置２４、モニタ２５、及びキーボード２６等を備えている。
【００３９】
まずは、照明装置２２について詳細に説明する。本実施形態における照明装置２２は、容器フィルム３のポケット部２側に設けられており（図１参照）、面発光が可能となっている。図３に示すように照明装置２２は、容器フィルム３に近い側（図の上側）において容器フィルム３と平行に延びる拡散板２７を有しているとともに、その内部には、ＬＥＤ実装基板２８が設けられている。そして、ＬＥＤ実装基板２８には、赤外光を照射可能なＬＥＤ２８ａ（光源）が多数配列されている。
【００４０】
さらに、前記拡散板２７の容器フィルム３側の面には、角度透過率制御フィルタ２９が取着されている。角度透過率制御フィルタ２９は、カメラ２３のレンズ部の画角よりも大きな光のみを透過しうるよう構成されており、光源からの光のカメラ２３への直接の入射が制限されるようになっている。勿論、角度透過率制御フィルタ２９を省略した構成としてもよい。
【００４１】
また、カメラ２３は、前記容器フィルム３を介して前記照明装置２２とは反対側にあたる容器フィルム３のポケット部２開口部側（図１では上側）に設けられており、照明装置２２から照射される光のうち、少なくとも錠剤５を透過した光を撮像可能となっている。本実施形態では、カメラ２３としてＣＣＤカメラが採用されている。これに限らず、ＣＭＯＳカメラを採用してもよい。
【００４２】
このように、本実施形態では、照明装置２２から照射される光が錠剤５等を照らし、錠剤５等を透過した光が、カメラ２３によって二次元撮像されるように構成されている。そして、カメラ２３によって撮像された輝度画像データ（少なくとも各画素毎の輝度値を含む二次元の濃淡画像データ）は、カメラ２３内部においてデジタル信号に変換された上で、デジタル信号の形で画像処理装置２４に入力されるようになっている。
【００４３】
画像処理装置２４は、図４に示すように、カメラ２３に対応する画像メモリ４１、三次元計測結果メモリ４２、判定用メモリ４４、検査結果及び統計データメモリ４５、カメラタイミング制御手段４６、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７、並びに、光量変更手段としての照明輝度制御手段４８などから構成され、後述するような画像データの処理や、錠剤不良の判定等を実施可能となっている。
【００４４】
画像メモリ４１は、カメラ２３により撮像された輝度画像データを順次記憶するものである。
【００４５】
三次元計測結果メモリ４２は、後述するように上記輝度画像データに基づいて得られた三次元データ（合算輝度画像データ）を順次記憶するものである。
【００４６】
ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、各種処理プログラムを判定用メモリ４４の記憶内容などを使用しつつ実行するとともに、ＰＴＰ包装機７に制御信号を送出し又はＰＴＰ包装機７から動作信号などの各種信号を送受信するためのものである。これによって、例えば、ＰＴＰ包装機７の不良シート排出機構などを制御することができるようになっている。また、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、モニタ２５に表示データを送出する機能をも有する。かかる機能により、輝度画像データや不良検査結果などを、モニタ２５に表示させることができるようになっている。さらに、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、キーボード２６からのデータを入力する機能をも有する。
【００４７】
検査結果及び統計データメモリ４５は、輝度画像データに関する座標等のデータ、検査結果データ、及び、該検査結果データを確率統計的に処理した統計データなどを記憶するものである。これらの検査結果データや統計データは、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７の制御に基づき、適宜モニタ２５に表示させることができる。また、これらの検査結果データや統計データに基づいてＣＰＵ及び入出力インターフェース４７がＰＴＰ包装機７に制御信号を送出することもできる。
【００４８】
カメラタイミング制御手段４６は、カメラ２３が撮像する輝度画像データを、画像メモリ４１に取り込むタイミングを制御するものである。かかるタイミングはＰＴＰ包装機７に設けられた図示しないエンコーダからの信号に基づいて制御され、容器フィルム３を所定量送るごとにカメラ２３によるシート単位（例えば打ち抜かれるＰＴＰシート単位）で撮像が行われる。
【００４９】
照明輝度制御手段４８は、照明装置２２から照射される光の光量を変更制御するものである。照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの信号に基づいて制御され、後述するように所定位置を通過する錠剤５に適した光量の光が照明装置２２から照射されるように、当該照明装置２２を制御する。
【００５０】
ここで、カメラ２３により撮像される輝度画像データ等について、図５（ａ），（ｂ）に示す錠剤５を撮像した場合を例に説明する。
【００５１】
図５において、（ａ）は、チッピング（欠け）Ｔが生じ、かつ、中央に割線ＰＬを有し、かつ、「Ｃ」字状の刻印ＫＭの付された錠剤５を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【００５２】
錠剤５は、薄肉となっている部位ほど光を透過しやすいため、薄肉部位ほど明るく映る傾向にある（図６参照）。図６（ａ）〜（ｃ）は、後述するように、（ａ）よりも（ｂ）、（ｂ）よりも（ｃ）と、照射する光量を段階的に多くして（３段階に変更して）撮像した錠剤５を現わした模式図である。図６（ａ）〜（ｃ）から見てとれるように、錠剤５に照射される光の光量が多くなるにつれ、カメラ２３のダイナミックレンジとの関係で、輝度画像データ上で輝度飽和する領域（図６の白抜き部分）が多くなる。
【００５３】
次に、上記不良検査（錠剤５の欠けの検査）の手順について図７のフローチャート等に従って説明する。
【００５４】
同図に示すように、「検査ルーチン」では、まずステップＳ１０１において三次元形状取得処理を実行する。
【００５５】
まず図９，１０を参照して原理説明を行った上で、図８のフローチャートに従って三次元形状取得処理の流れを詳しく説明する。
【００５６】
図９に示すように、錠剤５に対し下方から均一に光を照射した場合における当該錠剤５の上面上の任意の点Ｐにおける輝度ＱPは、錠剤５の内部を通過する光が錠剤５の下面上の所定点Ａn（ｎは１以上の自然数）から拡散しながら点Ｐへと届くため、所定点Ａnにおける輝度Ｑnを、点Ａnと点Ｐとの距離ｌnのｍ乗（但し、ｍの値は、拡散の度合いにより２乗〜３乗の間で変化し、錠剤５の種別ごとに異なる）で除算した値を積分したものとなる〔下式（１）参照〕。
【００５７】
ＱP＝Ｒ［（Ｑ1／ｌ1m）＋（Ｑ2／ｌ2m）＋・・・＋（Ｑn／ｌnm）］…（１）
Ｒは定数。
【００５８】
従って、図１０（ａ），（ｂ）に示した錠剤５内部の等輝度線（図１０中の破線参照）から判るように、下方から光が照射された錠剤５の上面側寄りの等輝度線は、錠剤５の下面に形成された凹凸形状に影響を受けることなく、ほぼ水平となる。そのため、図１０（ａ）に示すように、錠剤５の上面側に凹凸形状が存在しない場合には、錠剤５の上面全域でその輝度が一定となる。一方、図１０（ｂ）に示すように、錠剤５の上面側に凹凸形状が存在する場合には、高さの高い部分Ｐ１ほど輝度が小さく、高さの低い部分Ｐ２ほど輝度が大きくなる。つまり、錠剤５上面の所定点における輝度値は、その所定点における高さとみなすことができる。
【００５９】
これを利用して錠剤５の上面側から撮像（輝度計測）することにより、錠剤５下面の凹凸形状にかかわらず、錠剤５上面の三次元データ（高さデータ）を取得することができる。
【００６０】
図８に示すように、三次元形状取得処理においては、まずステップＳ２０１において第１輝度画像データ取得処理を実行する。
【００６１】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第１位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００６２】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を予め定められた第１光量に設定する。これにより、第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００６３】
ここで、第１光量は、錠剤５の高さレベルの比較的低い領域Ｈ１（以下、低レベル領域Ｈ１という）に対応して比較的少ない値に設定されている〔図１１（ａ），（ｂ）参照〕。なお、図１１において、（ａ）は、チッピングＴｏが生じた錠剤５を模式的に現わした図であり、（ｂ）は、当該錠剤５に対し第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００６４】
図１１（ａ），（ｂ）を見て判るように、錠剤５にチッピングＴｏ等が生じている場合の第１輝度画像データにおいて、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１よりも高い高さレベルの領域Ｈ２，Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ２，Ｅ３に関しては、光の透過量が少なく暗部となると共に、高さの違いに関係なく一定の輝度値となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０１の第１輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ａ）に示すような第１輝度画像データが得られる。ここでは、比較的浅い刻印ＫＭの部分が他の一般部と同様に暗部となり、検出できない状態となる。
【００６５】
ステップＳ２０２においては、第２輝度画像データ取得処理を実行する。
【００６６】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第２位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００６７】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を上記第１光量よりも光量の多い第２光量に変更する。これにより、第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００６８】
ここで、第２光量は、錠剤５の高さレベルの中程度の領域Ｈ２（以下、中レベル領域Ｈ２という）に対応して設定されている〔図１１（ａ），（ｃ）参照〕。なお、図１１（ｃ）は、錠剤５に対し第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００６９】
図１１（ａ），（ｃ）を見て判るように、第２輝度画像データにおいて、中レベル領域Ｈ２に対応する錠剤上面エリアＥ２に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１に関しては、錠剤領域外のシート領域と同様に、一部の画素が輝度飽和した状態（輝度値が飽和輝度Ｗに達した状態）となる。また、中レベル領域Ｈ２よりも高い高さレベルの領域Ｈ３（以下、高レベル領域Ｈ３という）に対応する錠剤上面エリアＥ３に関しては、光の透過量が少なく暗部となると共に、高さの違いに関係なく一定の輝度値となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０２の第２輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ｂ）に示すような第２輝度画像データが得られる。ここでは、比較的深いチッピングＴの部分が輝度飽和した状態となり、検出できない状態となる。
【００７０】
ステップＳ２０３においては、第３輝度画像データ取得処理を実行する。
【００７１】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第３位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００７２】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を上記第２光量よりも光量の多い第３光量に変更する。これにより、第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００７３】
ここで、第３光量は、錠剤５の高さレベルの比較的高い高レベル領域Ｈ３に対応して設定されている〔図１１（ａ），（ｄ）参照〕。なお、図１１（ｄ）は、錠剤５に対し第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００７４】
図１１（ａ），（ｄ）を見て判るように、第３輝度画像データにおいて、高レベル領域Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ３に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１、及び中レベル領域Ｈ２に対応する錠剤上面エリアＥ２に関しては、シート領域と同様に、大部分で画素が輝度飽和した状態となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０３の第３輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ｃ）に示すような第３輝度画像データが得られる。ここでは、チッピングＴ、割線ＰＬ、刻印ＫＭの部分が共に輝度飽和した状態となり、区別できない状態となる。
【００７５】
ステップＳ２０４においては、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０３で取得した第１〜第３輝度画像データの座標位置を位置合せする位置合せ処理を実行する。上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を実行する機能が本実施形態における輝度画像取得手段を構成し、ステップＳ２０４の処理を実行する機能が位置合せ手段を構成する。
【００７６】
ここでは、例えば各輝度画像データにおいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに錠剤５の射影をとり、その射影の中心位置を延長して交差する点を錠剤５の位置として検出する。これを基に、各輝度画像データにおける各錠剤５の位置を合せる。
【００７７】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で位置合せした第１〜第３輝度画像データの同一座標位置における各画素の輝度値を合算する合算処理を実行する〔図１１（ｅ）参照〕。図１１（ｅ）は、第１〜第３輝度画像データの輝度値を合算して得られた合算輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。ステップＳ２０５の処理を実行する機能が本実施形態における三次元形状取得手段を構成する。
【００７８】
ここで得られた合算輝度画像データは、高さデータ（高さＺ軸方向の座標値）に変換された上で、錠剤５の三次元データとして三次元計測結果メモリ４２に格納される。例えば図５（ａ）に例示した錠剤５に係る三次元データは、図５（ａ）のＪ−Ｊ線に沿った輝度値が図１２に示すような輝度曲線を示す。
【００７９】
ここで、図７の検査ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１０２では、断面輪郭抽出処理を実行する。具体的には、ステップＳ１０１において得られた錠剤５の三次元データを基に、図１３（ａ）に示すように、錠剤５を所定水平方向Ｓと直交しかつ互いに平行した複数の平面Ｋ１〜Ｋｎにより切断し、各断面部の輪郭形状を抽出する。これにより、例えば平面Ｋ３に係る断面部では、図１３（ｂ）に示すような錠剤５表面の輪郭５ａが抽出される。具体的には、輪郭５ａ上の各点の座標値が得られる。
【００８０】
ステップＳ１０３では、接線判定処理を実行する。具体的には、ステップＳ１０２で得られた平面Ｋ１〜Ｋｎに係る各断面部の輪郭５ａ上の所定点における接線が、当該輪郭５ａ上に他の接点を有するか否かを判定する。本実施形態では、錠剤５の上面側全域にあたる各断面部の輪郭５ａ上のすべての点の接線についてこの処理が行われる。
【００８１】
例えば、図１４に示すように、錠剤５の各断面部の輪郭５ａに沿ってＡ点、Ｂ点、Ｃ点…といった順序で、当該点に係る接線判定処理を順次実行していく。そして、欠け５１の始点となるＣ点の位置においては、欠け５１の終点となるＤ点とも接する接線５２が検出される。
【００８２】
ステップＳ１０４では、欠け領域認識処理を実行する。この処理では、例えば図１４に示した接線５２のように、ステップＳ１０３にて２点に接する接線が検出された場合に、当該接線と錠剤５の断面部の輪郭５ａとにより囲まれた領域を欠け領域として認識する。図１４に示した例では、接線５２と錠剤５の断面部の輪郭５ａとにより囲まれた欠け５１の領域（散点模様を付した領域）が欠け領域Ｓｘとして認識される。
【００８３】
ステップＳ１０５では、欠け体積算出処理を実行する。この処理が本実施形態における欠け空間認識処理に相当する。具体的には、複数の断面部に係る欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを算出する。なお、欠けが複数存在する場合には、各欠け毎に欠け体積Ｖｘが算出される。
【００８４】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５において算出した欠け体積Ｖｘが、判定用メモリ４４に予め記憶された判定基準値Ｖｏ以下か否かを判定する。かかる処理が良否判定処理を構成する。
【００８５】
そして、欠け体積Ｖｘが判定基準値Ｖｏ以下の場合には、ステップＳ１０７において良品判定を行い、本処理を終了する。一方、欠け体積Ｖｘが判定基準値Ｖｏよりも大きいものが１つでもある場合には、ステップＳ１０８において不良判定を行い、本処理を一旦終了する。これらの検査結果は、モニタ２５やＰＴＰ包装機７（不良シート排出機構を含む）に出力される。
【００８６】
なお、上記ステップＳ１０１からステップＳ１０８の処理は、容器フィルム３上の各錠剤５について実行され、後にＰＴＰシート１となって裁断されたときに同一シート上に一つでも不良判定された錠剤５が含まれているときは、そのシートは不良と判断され排出される。上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を実行する機能が本実施形態における検査手段を構成する。
【００８７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、錠剤５の外観形状を検査するにあたり、照明装置２２から錠剤５に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤５を透過する透過光をカメラ２３により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤５の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤５の外観形状が検査される。
【００８８】
本実施形態によれば、カメラ２３のダイナミックレンジ不足を解消し、錠剤５の表面の凹凸の度合いに関係なく、錠剤５の表面全域に関して錠剤５の外観形状に則したより正確な輝度階調を得ることができる。つまり、錠剤５の表面全域における高低の度合い（高さデータ）を明暗の度合い（輝度値）として取得することができる。また、二次元撮像により錠剤５の表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めることができる。
【００８９】
結果として、錠剤５の外観形状をより正確に把握することができ、検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。さらには、透過光を利用する既存の２次元検査装置等を利用できるため、導入コスト等の削減を図ることができる。
【００９０】
また、錠剤５を連続的に搬送しながら複数通りの輝度画像データの取得が可能であると共に、分解能を高めるために錠剤５の搬送速度を低下させる必要もないため、検査効率ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００９１】
さらに、本実施形態では、錠剤５の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部における錠剤５表面の輪郭５ａとその接線との関係により欠け領域Ｓｘを認識し、当該欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを把握するといった方法に基づき、欠けの有無の検出、ひいては錠剤５の良否判定を行う構成となっている。これにより、錠剤５の形状、大きさ、姿勢等のバラツキに影響を受けることなく、比較的浅く小さな剥離状の欠けであっても、より確実に検出することができる。結果として、錠剤５の欠け等の検査に係る検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。
【００９２】
以上説明した実施形態において、例えば、次のように構成の一部を適宜変更して実施することも可能である。勿論、以下において例示しない他の変更例も当然可能である。
【００９３】
（ａ）上記実施形態では、検査対象となる錠剤５の態様例として、円盤形状の平錠を例示しているが、錠剤の種類はこれに限られるものではない。例えば中央部と周縁部とで厚みが異なる断面楕円形状のレンズ錠等であってもよい。
【００９４】
（ｂ）上記実施形態では、錠剤５に対し赤外光を照射する構成となっているが、照射光はこれに限定されるものではない。例えば可視光やＸ線を照射する構成としてもよい。
【００９５】
Ｘ線を利用した場合には、容器フィルム３がアルミニウム製など可視光等を透過しない素材で形成されている場合や、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着された後工程に錠剤５の外観検査を行うことが可能となる。但し、製品や人体への影響、製造コスト等を考慮すれば、可視光や赤外光等を利用することが好ましい。
【００９６】
（ｃ）上記実施形態では、ポケット部２突出部側に照明装置２２を配置し、ポケット部２開口部側にカメラ２３を配置した構成となっているが、両者の位置関係を逆にした構成としてもよい。かかる構成によれば、ポケット部２突出部側に面した錠剤５の下面側の検査を行うことができる。また、錠剤５の上下両面にそれぞれ対応して、照明装置２２及びカメラ２３を２組備えた構成としてもよい。
【００９７】
（ｄ）上記実施形態では、錠剤５の外観形状に係る検査として、チッピングＴ等の異常が存在するか否かの検査を行っているが、これに代えて又は加えて、割線ＰＬや刻印ＫＭ等が適正に形成されているか否かを判別する検査等を行う構成としてもよい。
【００９８】
（ｅ）上記実施形態では、錠剤５の各高さレベル領域Ｈ１〜Ｈ３に対応する第１〜第３光量に関して具体的な値を示していないが、第１〜第３光量は錠剤５の厚みや密度等に応じて、錠剤５の種別ごとに予め任意の値に設定される。但し、第１〜第３光量は、それぞれ当該光量の下で撮像される第１〜第３輝度画像データ上において、各高さレベル領域Ｈ１〜Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ１〜Ｅ３内すべての画素の輝度値が飽和レベルに達しないレベルで設定されることが好ましい。
【００９９】
（ｆ）上記実施形態におけるステップＳ２０４の位置合せ処理では、取得した各輝度画像データを基に錠剤５の射影をとることにより当該錠剤５の位置を特定し、複数通りの輝度画像データにおける各錠剤５の位置合せを行う構成となっている。位置合せの手法は、これに限定されるものではなく、他の方法を採用してもよい。例えば、容器フィルム３の送り量（ＰＴＰ包装機７のエンコーダの値）に基づき、複数通りの輝度画像データにおける各錠剤５の位置合せを行う構成としてもよい。
【０１００】
（ｇ）上記実施形態では、合算輝度画像データを一旦高さデータ（高さＺ軸方向の座標値）に変換して、これを錠剤５の三次元データとして取り扱う構成となっている。これに限らず、例えば合算輝度画像データの合算輝度値をそのまま三次元データとして取り扱う構成としてもよいし、合算輝度値を再度、０から２５５までの２５６階調の値に変換したデータを三次元データとして取り扱う構成としてもよい。
【０１０１】
（ｈ）上記実施形態では、錠剤５（容器フィルム３）を連続的に搬送しながら複数通りの輝度画像データを取得する構成となっているが、これに限らず、錠剤５の搬送を一旦停止した状態で照明装置２２の光量を複数段階に変更して複数回撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する構成としてもよい。
【０１０２】
（ｉ）上記実施形態では、錠剤５の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部における錠剤５表面の輪郭５ａとその接線との関係により欠け領域Ｓｘを認識し、当該欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを把握するといった方法で欠け５１の有無の検出、ひいては錠剤５の良否判定を行う構成となっている。これに限らず、例えば、欠け５１の「大きさ」として、欠け空間の「表面積」、「錠剤表面側に露出する部分の面積」、「所定の方向に沿った長さ」などを算出し、これに基づき錠剤５の良否判定を行う構成としてもよい。また、合算輝度画像データの合算輝度値が所定の閾値以上であるか否かを判別することにより欠けの有無等を検出する構成としてもよいし、予め記憶した良品基準データとの比較に基づいて錠剤５の良否判定を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…ＰＴＰシート、２…ポケット部、３…容器フィルム、４…密封用フィルム、５…錠剤、７…ＰＴＰ包装機、２１…錠剤検査装置、２２…照明装置、２３…カメラ、２４…画像処理装置、４８…照明輝度制御手段、Ｈ１…低レベル領域、Ｈ２…中レベル領域、Ｈ３…高レベル領域、Ｅ１〜Ｅ３…錠剤上面エリア、Ｔ…チッピング、ＰＬ…割線、ＫＭ…刻印。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＰシートの製造に際し用いられる錠剤検査装置、及び、該錠剤検査装置を備えたＰＴＰ包装機を含む技術分野に属するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＰＴＰシートは、錠剤が充填されるポケット部が形成された樹脂製の包装用フィルムと、その包装用フィルムにポケット部の開口側を密封するように前記包装用フィルムに取着されるアルミニウム製のカバーフィルムとから構成されている。
【０００３】
ＰＴＰシートの製造に際しては、ポケット部に錠剤が充填された後、カバーフィルムが取着される前段階等において、欠けの有無など錠剤の外観異常が検査される。このような外観検査としては、例えば二次元の輝度画像を基に検査を行う二次元検査や、三次元計測を行い、錠剤の形状を基に検査を行う三次元検査などが知られている。
【０００４】
二次元検査では、例えば包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤に向け照明装置から光が照射されると共に、当該照明装置とは反対側に設けられたカメラにて、錠剤を透過した透過光が撮像され、これにより得られた輝度画像に基づいて、錠剤表面に欠け等の異常があるか否かが検査される（例えば、特許文献１参照）。当該検査に係る輝度画像においては、欠け部分が比較的明るく映り、正常部分が比較的暗く映るため、これらの輝度差を考慮して所定の閾値を設定することで、欠けの有無を画像処理によって判別することができる。
【０００５】
また、三次元計測法として光切断法を採用した一般的な三次元検査では、連続的に搬送される錠剤に対し斜め上方からスリット光を照射すると共に、当該錠剤からの反射光をカメラにて撮像し、そのデータを基に得られた各座標の高さデータを時系列に順次記憶していくことで錠剤の三次元データを生成し、欠けの有無等を判別する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１５３５３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記透過光を利用した二次元検査では、カメラのダイナミックレンジ不足により、錠剤の高さ方向全域に対応した正確な輝度階調が得られず、欠けの深さなど錠剤の外観形状を正確に把握することができないおそれがある。
【０００８】
例えば錠剤の欠けには、ひび割れのような深いものもあれば、剥離と呼ばれる浅いものもある。そのため、照射光の光量が比較的少ない場合には、撮像された輝度画像において、浅い欠け部分が一般部と同様に暗部となり、当該欠け部分を適正に検出できないおそれがある。一方、照射光の光量が比較的多い場合には、撮像された輝度画像において、深い欠け部分が非錠剤領域と同様に輝度飽和してしまい、当該欠け部分を適正に検出できないおそれがある。
【０００９】
また、上記光切断法を用いた三次元検査では、連続的に搬送される錠剤に対しスリット光を照射して撮像を行うため、錠剤の搬送速度との関係で、錠剤全域を細かく高さ計測できず、分解能が低下するおそれがある。
【００１０】
結果として、検査精度が低下することが懸念される。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ＰＴＰシートの製造過程における錠剤の外観検査に際し、検査精度の飛躍的な向上を図ることのできる錠剤検査装置及びＰＴＰ包装機を提供することを主たる目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果を付記する。
【００１３】
手段１．ＰＴＰシートの製造過程において、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤を検査する錠剤検査装置であって、
前記錠剤に対し所定の光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を変更可能な光量変更手段と、
前記照明手段とは前記包装用フィルムを介して反対側に設けられ、前記照明手段から照射され前記錠剤を透過する透過光を撮像可能な撮像手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を段階的に変更して前記撮像手段により撮像した複数通りの輝度画像データを取得する輝度画像取得手段と、
前記複数通りの輝度画像データにおける各座標（各画素）毎の輝度値をそれぞれ合算して、少なくとも前記錠剤の表面に係る三次元データを作成する三次元形状取得手段と、
前記三次元データを基に、少なくとも前記錠剤の外観形状を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする錠剤検査装置。
【００１４】
上記手段１によれば、ＰＴＰシートの製造過程にあって、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤の外観形状が検査される。
【００１５】
具体的には、照明手段から錠剤に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤を透過する透過光を撮像手段により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤の外観形状が検査される。なお、ここで「錠剤の表面」とは、撮像手段に対向する面を指す。また、錠剤の外観形状に係る検査としては、例えば錠剤に欠けや剥離等が存在するか否かを検出する検査や、刻印や割線等が適正に形成されているか否かを判別する検査等が挙げられる。
【００１６】
本手段によれば、撮像手段のダイナミックレンジ不足を解消し、錠剤表面の凹凸の度合いに関係なく、錠剤表面全域に関して錠剤の外観形状に則したより正確な輝度階調を得ることができる。つまり、錠剤表面全域における高低の度合い（高さデータ）を明暗の度合い（輝度値）として取得することができる。また、二次元撮像により錠剤表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めることができる。
【００１７】
結果として、錠剤の外観形状をより正確に把握することができ、検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。さらには、透過光を利用する既存の２次元検査装置等を利用できるため、導入コスト等の削減を図ることができる。
【００１８】
手段２．前記錠剤検査装置は、連続的に搬送される包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤を検査可能に設けられたものであって、
前記包装用フィルムの搬送方向における異なる位置でそれぞれ撮像された前記複数通りの輝度画像データの相互間の座標系を合せる位置合せ手段を備えたことを特徴とする手段１に記載の錠剤検査装置。
【００１９】
上記手段２によれば、錠剤（包装用フィルム）の搬送を停止させることなく、複数通りの輝度画像データの取得が可能となるため、検査効率ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００２０】
なお、従来の光切断法を用いた三次元検査では、錠剤の搬送速度を遅くすれば、分解能を高めることが可能となるが、かかる構成では生産性を低下させるおそれがある。本手段では、二次元撮像により錠剤表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めるために錠剤の搬送速度を低下させる必要もなく、さらなる検査効率の向上等を図ることができる。
【００２１】
手段３．前記照明手段から照射される光の光量は、前記錠剤の高さ方向に複数段階に区分けされた当該錠剤の所定の高さ範囲に合せてそれぞれ設定されていることを特徴とする手段１又は２に記載の錠剤検査装置。
【００２２】
上記手段３によれば、例えばカメラのダイナミックレンジ等を考慮して、検出対象となる高さ範囲を予め設定し、それに合せて、変更する光の光量をそれぞれ設定しておくことにより、処理を簡素化し、さらなる検査効率の向上等を図ることができる。
【００２３】
手段４．前記各光量の下で撮像される前記各輝度画像データ上において、少なくとも当該光量に対応する前記錠剤の所定の高さ範囲に存在する当該錠剤の表面に相当する領域内の画素の輝度値が飽和レベルに達しないよう設定されていることを特徴とする手段３に記載の錠剤検査装置。
【００２４】
検出対象となった高さ範囲に存在する錠剤の表面に相当する領域内で一部でも輝度飽和していると、当該領域の輝度合算値が相対的に錠剤表面の高さに則したものとならないおそれがある。これに対し、本手段のようにすれば、より正確な三次元データを取得することができ、上記手段１等の作用効果をさらに高めることができる。
【００２５】
手段５．前記検査手段は、
前記錠剤の三次元データに基づき、当該錠剤に係る互いに平行した複数の断面部の輪郭を抽出する断面輪郭抽出処理と、
前記各断面部の輪郭上の所定点における接線が、当該断面部の輪郭上に他の接点を有するか否かを判定する接線判定処理と、
前記所定点における接線が他に接点を有する場合に、当該接線と前記輪郭により囲まれた領域を欠け領域として認識する欠け領域認識処理と、
前記複数の断面部に係る前記欠け領域の連結成分である欠け空間の大きさを認識する欠け空間認識処理と、
前記欠け空間の大きさが許容範囲内か否かを判定する良否判定処理とを行うことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【００２６】
なお、本手段における欠け空間の「大きさ」としては、例えば、欠け空間の「体積」、「表面積」、「錠剤表面側に露出する部分の面積」、「所定の方向に沿った長さ」など、欠けの程度を比較判別可能な種々の量が挙げられる。
【００２７】
上記手段５によれば、錠剤の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部の輪郭とその接線との関係により欠けた領域（欠け領域）を認識し、当該欠け領域の連結成分である欠けた部分全体（欠け空間）の大きさを把握するといった方法に基づき、欠け（刻印や割線等を含む）の検出、ひいては錠剤の良否判定を行うことができる。
【００２８】
手段６．手段１乃至５のいずれかに記載の錠剤検査装置を備えたことを特徴とするＰＴＰ包装機。
【００２９】
上記手段６のように、錠剤検査装置をＰＴＰ包装機に備えることで、ＰＴＰシートの製造過程において不良品を効率的に除外できる等のメリットが生じる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態におけるＰＴＰ包装機等の概略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）はＰＴＰシートを示す斜視図であり、（ｂ）はＰＴＰシートを示す部分拡大断面図である。
【図３】照明装置を模式的に示す部分断面図である。
【図４】錠剤検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）はチッピングが生じ、中央に割線を有し、かつ、刻印の付された錠剤を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、照射する光量を段階的に変更して撮像した錠剤を現わした模式図である。
【図７】「検査ルーチン」を示すフローチャートである。
【図８】「三次元形状取得処理」を示すフローチャートである。
【図９】錠剤上の任意の点における輝度を得る基本原理を説明するための模式図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、錠剤内部の等輝度線を現わした模式図である。
【図１１】（ａ）は、チッピングが生じた錠剤を模式的に現わした図であり、（ｂ）は、錠剤に対し第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｃ）は、錠剤に対し第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｄ）は、錠剤に対し第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図であり、（ｅ）は、第１〜第３輝度画像データの輝度値を合算して得られた合算輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【図１２】合算処理により得られるデータに相当するものであって、図５（ａ）のＪ−Ｊ線に沿った輝度曲線を示すグラフである。
【図１３】（ａ）は断面輪郭抽出処理を説明するための模式図であり、（ｂ）は抽出された錠剤の断面部の輪郭を示す模式図である。
【図１４】接線判定処理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、錠剤検査装置をＰＴＰ包装機に装備することによって、ＰＴＰ包装機においてＰＴＰシートの不良（特に、チッピング、キャッピング、スティッキング等と称される錠剤表面の欠け等の異常）が検査される。
【００３２】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、ＰＴＰシート１は、複数のポケット部２を備えた包装用フィルムとしての容器フィルム３と、ポケット部２を塞ぐようにして容器フィルム３に取着されたカバーフィルムとしての密封用フィルム４とを有している。容器フィルム３は、例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の比較的硬質で所定の剛性を有する熱可塑性樹脂材料によって構成され、光透過性を有している（ここでは、透明を呈している）。密封用フィルム４は、アルミニウムによって構成されている。また、各ポケット部２には錠剤５が１つずつ収容されている。
【００３３】
図１に示すように、ＰＴＰ包装機７は、錠剤５を容器フィルム３に自動的に包装するものである。具体的には、ＰＰ、ＰＶＣなどの帯状の樹脂フィルムをフィルム送りロール９とテンションロール１０，１１とで、加熱装置１２及び成形装置１３に送り込み、錠剤５充填用のポケット部２を樹脂フィルムに成形する。そして、樹脂フィルムにポケット部２の成形された容器フィルム３が、充填装置１４の下まで送られてくると、充填装置１４が各ポケット部２に錠剤５を自動的に充填する。
【００３４】
一方、帯状に形成された密封用フィルム４は、テンションロール１６，１７を介してフィルム受けロール１８の方へと案内されている。フィルム受けロール１８には、加熱ロール１９が圧接可能となっており、該加熱ロール１９の外周面には、僅かに凸状に形成された格子状の線（図示略）が設けられている。そして、両ロール１８，１９間に、容器フィルム３及び密封用フィルム４が送り込まれるようになっている。両フィルム３，４が、両ロール１８，１９間を加熱圧接状態で通過することで、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着される。これによって、錠剤５が各ポケット部２に充填された長尺状のＰＴＰフィルム２０が製造される。
【００３５】
さて、前記充填装置１４の下流側、かつ、前記フィルム受けロール１８及び加熱ロール１９の上流側には、容器フィルム３の搬送経路に沿って、容器フィルム３（充填された錠剤５）の不良を検査するための錠剤検査装置２１が配設されている。当該錠剤検査装置２１は、ポケット部２に充填された錠剤５の欠け等の表面異常の検出を主目的とする検査を行うものである。
【００３６】
上記検査を経て、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着された後、ＰＴＰフィルム２０は、図示しない打抜装置によってＰＴＰシート１単位に裁断される。なお、錠剤検査装置２１によって不良品判定された場合、その不良品判定となったＰＴＰシートは、図示しない不良シート排出機構によって別途排出される。
【００３７】
さて、ＰＴＰ包装機７の概略は以上のとおりであるが、以下においては図４等に基づき、錠剤検査装置２１についてより具体的に説明する。
【００３８】
錠剤検査装置２１は、照明手段としての照明装置２２、撮像手段としてのカメラ２３、画像処理装置２４、モニタ２５、及びキーボード２６等を備えている。
【００３９】
まずは、照明装置２２について詳細に説明する。本実施形態における照明装置２２は、容器フィルム３のポケット部２側に設けられており（図１参照）、面発光が可能となっている。図３に示すように照明装置２２は、容器フィルム３に近い側（図の上側）において容器フィルム３と平行に延びる拡散板２７を有しているとともに、その内部には、ＬＥＤ実装基板２８が設けられている。そして、ＬＥＤ実装基板２８には、赤外光を照射可能なＬＥＤ２８ａ（光源）が多数配列されている。
【００４０】
さらに、前記拡散板２７の容器フィルム３側の面には、角度透過率制御フィルタ２９が取着されている。角度透過率制御フィルタ２９は、カメラ２３のレンズ部の画角よりも大きな光のみを透過しうるよう構成されており、光源からの光のカメラ２３への直接の入射が制限されるようになっている。勿論、角度透過率制御フィルタ２９を省略した構成としてもよい。
【００４１】
また、カメラ２３は、前記容器フィルム３を介して前記照明装置２２とは反対側にあたる容器フィルム３のポケット部２開口部側（図１では上側）に設けられており、照明装置２２から照射される光のうち、少なくとも錠剤５を透過した光を撮像可能となっている。本実施形態では、カメラ２３としてＣＣＤカメラが採用されている。これに限らず、ＣＭＯＳカメラを採用してもよい。
【００４２】
このように、本実施形態では、照明装置２２から照射される光が錠剤５等を照らし、錠剤５等を透過した光が、カメラ２３によって二次元撮像されるように構成されている。そして、カメラ２３によって撮像された輝度画像データ（少なくとも各画素毎の輝度値を含む二次元の濃淡画像データ）は、カメラ２３内部においてデジタル信号に変換された上で、デジタル信号の形で画像処理装置２４に入力されるようになっている。
【００４３】
画像処理装置２４は、図４に示すように、カメラ２３に対応する画像メモリ４１、三次元計測結果メモリ４２、判定用メモリ４４、検査結果及び統計データメモリ４５、カメラタイミング制御手段４６、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７、並びに、光量変更手段としての照明輝度制御手段４８などから構成され、後述するような画像データの処理や、錠剤不良の判定等を実施可能となっている。
【００４４】
画像メモリ４１は、カメラ２３により撮像された輝度画像データを順次記憶するものである。
【００４５】
三次元計測結果メモリ４２は、後述するように上記輝度画像データに基づいて得られた三次元データ（合算輝度画像データ）を順次記憶するものである。
【００４６】
ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、各種処理プログラムを判定用メモリ４４の記憶内容などを使用しつつ実行するとともに、ＰＴＰ包装機７に制御信号を送出し又はＰＴＰ包装機７から動作信号などの各種信号を送受信するためのものである。これによって、例えば、ＰＴＰ包装機７の不良シート排出機構などを制御することができるようになっている。また、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、モニタ２５に表示データを送出する機能をも有する。かかる機能により、輝度画像データや不良検査結果などを、モニタ２５に表示させることができるようになっている。さらに、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７は、キーボード２６からのデータを入力する機能をも有する。
【００４７】
検査結果及び統計データメモリ４５は、輝度画像データに関する座標等のデータ、検査結果データ、及び、該検査結果データを確率統計的に処理した統計データなどを記憶するものである。これらの検査結果データや統計データは、ＣＰＵ及び入出力インターフェース４７の制御に基づき、適宜モニタ２５に表示させることができる。また、これらの検査結果データや統計データに基づいてＣＰＵ及び入出力インターフェース４７がＰＴＰ包装機７に制御信号を送出することもできる。
【００４８】
カメラタイミング制御手段４６は、カメラ２３が撮像する輝度画像データを、画像メモリ４１に取り込むタイミングを制御するものである。かかるタイミングはＰＴＰ包装機７に設けられた図示しないエンコーダからの信号に基づいて制御され、容器フィルム３を所定量送るごとにカメラ２３によるシート単位（例えば打ち抜かれるＰＴＰシート単位）で撮像が行われる。
【００４９】
照明輝度制御手段４８は、照明装置２２から照射される光の光量を変更制御するものである。照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの信号に基づいて制御され、後述するように所定位置を通過する錠剤５に適した光量の光が照明装置２２から照射されるように、当該照明装置２２を制御する。
【００５０】
ここで、カメラ２３により撮像される輝度画像データ等について、図５（ａ），（ｂ）に示す錠剤５を撮像した場合を例に説明する。
【００５１】
図５において、（ａ）は、チッピング（欠け）Ｔが生じ、かつ、中央に割線ＰＬを有し、かつ、「Ｃ」字状の刻印ＫＭの付された錠剤５を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＪ−Ｊ線断面図である。
【００５２】
錠剤５は、薄肉となっている部位ほど光を透過しやすいため、薄肉部位ほど明るく映る傾向にある（図６参照）。図６（ａ）〜（ｃ）は、後述するように、（ａ）よりも（ｂ）、（ｂ）よりも（ｃ）と、照射する光量を段階的に多くして（３段階に変更して）撮像した錠剤５を現わした模式図である。図６（ａ）〜（ｃ）から見てとれるように、錠剤５に照射される光の光量が多くなるにつれ、カメラ２３のダイナミックレンジとの関係で、輝度画像データ上で輝度飽和する領域（図６の白抜き部分）が多くなる。
【００５３】
次に、上記不良検査（錠剤５の欠けの検査）の手順について図７のフローチャート等に従って説明する。
【００５４】
同図に示すように、「検査ルーチン」では、まずステップＳ１０１において三次元形状取得処理を実行する。
【００５５】
まず図９，１０を参照して原理説明を行った上で、図８のフローチャートに従って三次元形状取得処理の流れを詳しく説明する。
【００５６】
図９に示すように、錠剤５に対し下方から均一に光を照射した場合における当該錠剤５の上面上の任意の点Ｐにおける輝度ＱPは、錠剤５の内部を通過する光が錠剤５の下面上の所定点Ａn（ｎは１以上の自然数）から拡散しながら点Ｐへと届くため、所定点Ａnにおける輝度Ｑnを、点Ａnと点Ｐとの距離ｌnのｍ乗（但し、ｍの値は、拡散の度合いにより２乗〜３乗の間で変化し、錠剤５の種別ごとに異なる）で除算した値を積分したものとなる〔下式（１）参照〕。
【００５７】
ＱP＝Ｒ［（Ｑ1／ｌ1m）＋（Ｑ2／ｌ2m）＋・・・＋（Ｑn／ｌnm）］…（１）
Ｒは定数。
【００５８】
従って、図１０（ａ），（ｂ）に示した錠剤５内部の等輝度線（図１０中の破線参照）から判るように、下方から光が照射された錠剤５の上面側寄りの等輝度線は、錠剤５の下面に形成された凹凸形状に影響を受けることなく、ほぼ水平となる。そのため、図１０（ａ）に示すように、錠剤５の上面側に凹凸形状が存在しない場合には、錠剤５の上面全域でその輝度が一定となる。一方、図１０（ｂ）に示すように、錠剤５の上面側に凹凸形状が存在する場合には、高さの高い部分Ｐ１ほど輝度が小さく、高さの低い部分Ｐ２ほど輝度が大きくなる。つまり、錠剤５上面の所定点における輝度値は、その所定点における高さとみなすことができる。
【００５９】
これを利用して錠剤５の上面側から撮像（輝度計測）することにより、錠剤５下面の凹凸形状にかかわらず、錠剤５上面の三次元データ（高さデータ）を取得することができる。
【００６０】
図８に示すように、三次元形状取得処理においては、まずステップＳ２０１において第１輝度画像データ取得処理を実行する。
【００６１】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第１位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００６２】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を予め定められた第１光量に設定する。これにより、第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００６３】
ここで、第１光量は、錠剤５の高さレベルの比較的低い領域Ｈ１（以下、低レベル領域Ｈ１という）に対応して比較的少ない値に設定されている〔図１１（ａ），（ｂ）参照〕。なお、図１１において、（ａ）は、チッピングＴｏが生じた錠剤５を模式的に現わした図であり、（ｂ）は、当該錠剤５に対し第１光量の光を照射して撮像された第１輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００６４】
図１１（ａ），（ｂ）を見て判るように、錠剤５にチッピングＴｏ等が生じている場合の第１輝度画像データにおいて、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１よりも高い高さレベルの領域Ｈ２，Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ２，Ｅ３に関しては、光の透過量が少なく暗部となると共に、高さの違いに関係なく一定の輝度値となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０１の第１輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ａ）に示すような第１輝度画像データが得られる。ここでは、比較的浅い刻印ＫＭの部分が他の一般部と同様に暗部となり、検出できない状態となる。
【００６５】
ステップＳ２０２においては、第２輝度画像データ取得処理を実行する。
【００６６】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第２位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００６７】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を上記第１光量よりも光量の多い第２光量に変更する。これにより、第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００６８】
ここで、第２光量は、錠剤５の高さレベルの中程度の領域Ｈ２（以下、中レベル領域Ｈ２という）に対応して設定されている〔図１１（ａ），（ｃ）参照〕。なお、図１１（ｃ）は、錠剤５に対し第２光量の光を照射して撮像された第２輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００６９】
図１１（ａ），（ｃ）を見て判るように、第２輝度画像データにおいて、中レベル領域Ｈ２に対応する錠剤上面エリアＥ２に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１に関しては、錠剤領域外のシート領域と同様に、一部の画素が輝度飽和した状態（輝度値が飽和輝度Ｗに達した状態）となる。また、中レベル領域Ｈ２よりも高い高さレベルの領域Ｈ３（以下、高レベル領域Ｈ３という）に対応する錠剤上面エリアＥ３に関しては、光の透過量が少なく暗部となると共に、高さの違いに関係なく一定の輝度値となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０２の第２輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ｂ）に示すような第２輝度画像データが得られる。ここでは、比較的深いチッピングＴの部分が輝度飽和した状態となり、検出できない状態となる。
【００７０】
ステップＳ２０３においては、第３輝度画像データ取得処理を実行する。
【００７１】
詳しくは、カメラタイミング制御手段４６の指示に基づき、所定の錠剤５（ＰＴＰシート１）がフィルム搬送方向第３位置を通過するタイミングに合せて、カメラ２３による撮像が行われる。
【００７２】
この際、照明輝度制御手段４８は、カメラタイミング制御手段４６からの指示に基づき、カメラ２３の撮像タイミングに合せて、照明装置２２から照射される光の光量を上記第２光量よりも光量の多い第３光量に変更する。これにより、第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データが画像メモリ４１に取り込まれることとなる。
【００７３】
ここで、第３光量は、錠剤５の高さレベルの比較的高い高レベル領域Ｈ３に対応して設定されている〔図１１（ａ），（ｄ）参照〕。なお、図１１（ｄ）は、錠剤５に対し第３光量の光を照射して撮像された第３輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。
【００７４】
図１１（ａ），（ｄ）を見て判るように、第３輝度画像データにおいて、高レベル領域Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ３に関しては、その高さの違いに応じた適切な輝度階調となる。一方、低レベル領域Ｈ１に対応する錠剤上面エリアＥ１、及び中レベル領域Ｈ２に対応する錠剤上面エリアＥ２に関しては、シート領域と同様に、大部分で画素が輝度飽和した状態となる。このため、例えば図５（ａ）に例示した錠剤５をステップＳ２０３の第３輝度画像データ取得処理で撮像した場合には、図６（ｃ）に示すような第３輝度画像データが得られる。ここでは、チッピングＴ、割線ＰＬ、刻印ＫＭの部分が共に輝度飽和した状態となり、区別できない状態となる。
【００７５】
ステップＳ２０４においては、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０３で取得した第１〜第３輝度画像データの座標位置を位置合せする位置合せ処理を実行する。上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を実行する機能が本実施形態における輝度画像取得手段を構成し、ステップＳ２０４の処理を実行する機能が位置合せ手段を構成する。
【００７６】
ここでは、例えば各輝度画像データにおいて、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれに錠剤５の射影をとり、その射影の中心位置を延長して交差する点を錠剤５の位置として検出する。これを基に、各輝度画像データにおける各錠剤５の位置を合せる。
【００７７】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４で位置合せした第１〜第３輝度画像データの同一座標位置における各画素の輝度値を合算する合算処理を実行する〔図１１（ｅ）参照〕。図１１（ｅ）は、第１〜第３輝度画像データの輝度値を合算して得られた合算輝度画像データにおける輝度階調を模式的に示した図である。ステップＳ２０５の処理を実行する機能が本実施形態における三次元形状取得手段を構成する。
【００７８】
ここで得られた合算輝度画像データは、高さデータ（高さＺ軸方向の座標値）に変換された上で、錠剤５の三次元データとして三次元計測結果メモリ４２に格納される。例えば図５（ａ）に例示した錠剤５に係る三次元データは、図５（ａ）のＪ−Ｊ線に沿った輝度値が図１２に示すような輝度曲線を示す。
【００７９】
ここで、図７の検査ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１０２では、断面輪郭抽出処理を実行する。具体的には、ステップＳ１０１において得られた錠剤５の三次元データを基に、図１３（ａ）に示すように、錠剤５を所定水平方向Ｓと直交しかつ互いに平行した複数の平面Ｋ１〜Ｋｎにより切断し、各断面部の輪郭形状を抽出する。これにより、例えば平面Ｋ３に係る断面部では、図１３（ｂ）に示すような錠剤５表面の輪郭５ａが抽出される。具体的には、輪郭５ａ上の各点の座標値が得られる。
【００８０】
ステップＳ１０３では、接線判定処理を実行する。具体的には、ステップＳ１０２で得られた平面Ｋ１〜Ｋｎに係る各断面部の輪郭５ａ上の所定点における接線が、当該輪郭５ａ上に他の接点を有するか否かを判定する。本実施形態では、錠剤５の上面側全域にあたる各断面部の輪郭５ａ上のすべての点の接線についてこの処理が行われる。
【００８１】
例えば、図１４に示すように、錠剤５の各断面部の輪郭５ａに沿ってＡ点、Ｂ点、Ｃ点…といった順序で、当該点に係る接線判定処理を順次実行していく。そして、欠け５１の始点となるＣ点の位置においては、欠け５１の終点となるＤ点とも接する接線５２が検出される。
【００８２】
ステップＳ１０４では、欠け領域認識処理を実行する。この処理では、例えば図１４に示した接線５２のように、ステップＳ１０３にて２点に接する接線が検出された場合に、当該接線と錠剤５の断面部の輪郭５ａとにより囲まれた領域を欠け領域として認識する。図１４に示した例では、接線５２と錠剤５の断面部の輪郭５ａとにより囲まれた欠け５１の領域（散点模様を付した領域）が欠け領域Ｓｘとして認識される。
【００８３】
ステップＳ１０５では、欠け体積算出処理を実行する。この処理が本実施形態における欠け空間認識処理に相当する。具体的には、複数の断面部に係る欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを算出する。なお、欠けが複数存在する場合には、各欠け毎に欠け体積Ｖｘが算出される。
【００８４】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５において算出した欠け体積Ｖｘが、判定用メモリ４４に予め記憶された判定基準値Ｖｏ以下か否かを判定する。かかる処理が良否判定処理を構成する。
【００８５】
そして、欠け体積Ｖｘが判定基準値Ｖｏ以下の場合には、ステップＳ１０７において良品判定を行い、本処理を終了する。一方、欠け体積Ｖｘが判定基準値Ｖｏよりも大きいものが１つでもある場合には、ステップＳ１０８において不良判定を行い、本処理を一旦終了する。これらの検査結果は、モニタ２５やＰＴＰ包装機７（不良シート排出機構を含む）に出力される。
【００８６】
なお、上記ステップＳ１０１からステップＳ１０８の処理は、容器フィルム３上の各錠剤５について実行され、後にＰＴＰシート１となって裁断されたときに同一シート上に一つでも不良判定された錠剤５が含まれているときは、そのシートは不良と判断され排出される。上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を実行する機能が本実施形態における検査手段を構成する。
【００８７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、錠剤５の外観形状を検査するにあたり、照明装置２２から錠剤５に対し照射される光の光量を段階的に変更し、当該錠剤５を透過する透過光をカメラ２３により撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する。そして、当該複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、錠剤５の表面に係る三次元データを作成する。これに基づき、錠剤５の外観形状が検査される。
【００８８】
本実施形態によれば、カメラ２３のダイナミックレンジ不足を解消し、錠剤５の表面の凹凸の度合いに関係なく、錠剤５の表面全域に関して錠剤５の外観形状に則したより正確な輝度階調を得ることができる。つまり、錠剤５の表面全域における高低の度合い（高さデータ）を明暗の度合い（輝度値）として取得することができる。また、二次元撮像により錠剤５の表面全域のデータを取得できるため、分解能を高めることができる。
【００８９】
結果として、錠剤５の外観形状をより正確に把握することができ、検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。さらには、透過光を利用する既存の２次元検査装置等を利用できるため、導入コスト等の削減を図ることができる。
【００９０】
また、錠剤５を連続的に搬送しながら複数通りの輝度画像データの取得が可能であると共に、分解能を高めるために錠剤５の搬送速度を低下させる必要もないため、検査効率ひいては生産性の向上を図ることができる。
【００９１】
さらに、本実施形態では、錠剤５の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部における錠剤５表面の輪郭５ａとその接線との関係により欠け領域Ｓｘを認識し、当該欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを把握するといった方法に基づき、欠けの有無の検出、ひいては錠剤５の良否判定を行う構成となっている。これにより、錠剤５の形状、大きさ、姿勢等のバラツキに影響を受けることなく、比較的浅く小さな剥離状の欠けであっても、より確実に検出することができる。結果として、錠剤５の欠け等の検査に係る検査精度の飛躍的な向上を図ることができる。
【００９２】
以上説明した実施形態において、例えば、次のように構成の一部を適宜変更して実施することも可能である。勿論、以下において例示しない他の変更例も当然可能である。
【００９３】
（ａ）上記実施形態では、検査対象となる錠剤５の態様例として、円盤形状の平錠を例示しているが、錠剤の種類はこれに限られるものではない。例えば中央部と周縁部とで厚みが異なる断面楕円形状のレンズ錠等であってもよい。
【００９４】
（ｂ）上記実施形態では、錠剤５に対し赤外光を照射する構成となっているが、照射光はこれに限定されるものではない。例えば可視光やＸ線を照射する構成としてもよい。
【００９５】
Ｘ線を利用した場合には、容器フィルム３がアルミニウム製など可視光等を透過しない素材で形成されている場合や、容器フィルム３に密封用フィルム４が取着された後工程に錠剤５の外観検査を行うことが可能となる。但し、製品や人体への影響、製造コスト等を考慮すれば、可視光や赤外光等を利用することが好ましい。
【００９６】
（ｃ）上記実施形態では、ポケット部２突出部側に照明装置２２を配置し、ポケット部２開口部側にカメラ２３を配置した構成となっているが、両者の位置関係を逆にした構成としてもよい。かかる構成によれば、ポケット部２突出部側に面した錠剤５の下面側の検査を行うことができる。また、錠剤５の上下両面にそれぞれ対応して、照明装置２２及びカメラ２３を２組備えた構成としてもよい。
【００９７】
（ｄ）上記実施形態では、錠剤５の外観形状に係る検査として、チッピングＴ等の異常が存在するか否かの検査を行っているが、これに代えて又は加えて、割線ＰＬや刻印ＫＭ等が適正に形成されているか否かを判別する検査等を行う構成としてもよい。
【００９８】
（ｅ）上記実施形態では、錠剤５の各高さレベル領域Ｈ１〜Ｈ３に対応する第１〜第３光量に関して具体的な値を示していないが、第１〜第３光量は錠剤５の厚みや密度等に応じて、錠剤５の種別ごとに予め任意の値に設定される。但し、第１〜第３光量は、それぞれ当該光量の下で撮像される第１〜第３輝度画像データ上において、各高さレベル領域Ｈ１〜Ｈ３に対応する錠剤上面エリアＥ１〜Ｅ３内すべての画素の輝度値が飽和レベルに達しないレベルで設定されることが好ましい。
【００９９】
（ｆ）上記実施形態におけるステップＳ２０４の位置合せ処理では、取得した各輝度画像データを基に錠剤５の射影をとることにより当該錠剤５の位置を特定し、複数通りの輝度画像データにおける各錠剤５の位置合せを行う構成となっている。位置合せの手法は、これに限定されるものではなく、他の方法を採用してもよい。例えば、容器フィルム３の送り量（ＰＴＰ包装機７のエンコーダの値）に基づき、複数通りの輝度画像データにおける各錠剤５の位置合せを行う構成としてもよい。
【０１００】
（ｇ）上記実施形態では、合算輝度画像データを一旦高さデータ（高さＺ軸方向の座標値）に変換して、これを錠剤５の三次元データとして取り扱う構成となっている。これに限らず、例えば合算輝度画像データの合算輝度値をそのまま三次元データとして取り扱う構成としてもよいし、合算輝度値を再度、０から２５５までの２５６階調の値に変換したデータを三次元データとして取り扱う構成としてもよい。
【０１０１】
（ｈ）上記実施形態では、錠剤５（容器フィルム３）を連続的に搬送しながら複数通りの輝度画像データを取得する構成となっているが、これに限らず、錠剤５の搬送を一旦停止した状態で照明装置２２の光量を複数段階に変更して複数回撮像することにより、複数通りの輝度画像データを取得する構成としてもよい。
【０１０２】
（ｉ）上記実施形態では、錠剤５の三次元形状を求め、そこから複数の断面部を採り、当該各断面部における錠剤５表面の輪郭５ａとその接線との関係により欠け領域Ｓｘを認識し、当該欠け領域Ｓｘの連結成分である欠け空間の体積（欠け体積）Ｖｘを把握するといった方法で欠け５１の有無の検出、ひいては錠剤５の良否判定を行う構成となっている。これに限らず、例えば、欠け５１の「大きさ」として、欠け空間の「表面積」、「錠剤表面側に露出する部分の面積」、「所定の方向に沿った長さ」などを算出し、これに基づき錠剤５の良否判定を行う構成としてもよい。また、合算輝度画像データの合算輝度値が所定の閾値以上であるか否かを判別することにより欠けの有無等を検出する構成としてもよいし、予め記憶した良品基準データとの比較に基づいて錠剤５の良否判定を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…ＰＴＰシート、２…ポケット部、３…容器フィルム、４…密封用フィルム、５…錠剤、７…ＰＴＰ包装機、２１…錠剤検査装置、２２…照明装置、２３…カメラ、２４…画像処理装置、４８…照明輝度制御手段、Ｈ１…低レベル領域、Ｈ２…中レベル領域、Ｈ３…高レベル領域、Ｅ１〜Ｅ３…錠剤上面エリア、Ｔ…チッピング、ＰＬ…割線、ＫＭ…刻印。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＰシートの製造過程において、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤を検査する錠剤検査装置であって、
前記錠剤に対し所定の光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を変更可能な光量変更手段と、
前記照明手段とは前記包装用フィルムを介して反対側に設けられ、前記照明手段から照射され前記錠剤を透過する透過光を撮像可能な撮像手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を段階的に変更して前記撮像手段により撮像した複数通りの輝度画像データを取得する輝度画像取得手段と、
前記複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、少なくとも前記錠剤の表面に係る三次元データを作成する三次元形状取得手段と、
前記三次元データを基に、少なくとも前記錠剤の外観形状を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする錠剤検査装置。
【請求項２】
前記錠剤検査装置は、連続的に搬送される包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤を検査可能に設けられたものであって、
前記包装用フィルムの搬送方向における異なる位置でそれぞれ撮像された前記複数通りの輝度画像データの相互間の座標系を合せる位置合せ手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の錠剤検査装置。
【請求項３】
前記照明手段から照射される光の光量は、前記錠剤の高さ方向に複数段階に区分けされた当該錠剤の所定の高さ範囲に合せてそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の錠剤検査装置。
【請求項４】
前記各光量の下で撮像される前記各輝度画像データ上において、少なくとも当該光量に対応する前記錠剤の所定の高さ範囲に存在する当該錠剤の表面に相当する領域内の画素の輝度値が飽和レベルに達しないよう設定されていることを特徴とする請求項３に記載の錠剤検査装置。
【請求項５】
前記検査手段は、
前記錠剤の三次元データに基づき、当該錠剤に係る互いに平行した複数の断面部の輪郭を抽出する断面輪郭抽出処理と、
前記各断面部の輪郭上の所定点における接線が、当該断面部の輪郭上に他の接点を有するか否かを判定する接線判定処理と、
前記所定点における接線が他に接点を有する場合に、当該接線と前記輪郭により囲まれた領域を欠け領域として認識する欠け領域認識処理と、
前記複数の断面部に係る前記欠け領域の連結成分である欠け空間の大きさを認識する欠け空間認識処理と、
前記欠け空間の大きさが許容範囲内か否かを判定する良否判定処理とを行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の錠剤検査装置を備えたことを特徴とするＰＴＰ包装機。
【請求項１】
ＰＴＰシートの製造過程において、帯状の包装用フィルムに形成されたポケット部に収容された錠剤を検査する錠剤検査装置であって、
前記錠剤に対し所定の光を照射可能な照明手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を変更可能な光量変更手段と、
前記照明手段とは前記包装用フィルムを介して反対側に設けられ、前記照明手段から照射され前記錠剤を透過する透過光を撮像可能な撮像手段と、
前記照明手段により照射される光の光量を段階的に変更して前記撮像手段により撮像した複数通りの輝度画像データを取得する輝度画像取得手段と、
前記複数通りの輝度画像データにおける各座標毎の輝度値をそれぞれ合算して、少なくとも前記錠剤の表面に係る三次元データを作成する三次元形状取得手段と、
前記三次元データを基に、少なくとも前記錠剤の外観形状を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする錠剤検査装置。
【請求項２】
前記錠剤検査装置は、連続的に搬送される包装用フィルムのポケット部に収容された錠剤を検査可能に設けられたものであって、
前記包装用フィルムの搬送方向における異なる位置でそれぞれ撮像された前記複数通りの輝度画像データの相互間の座標系を合せる位置合せ手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の錠剤検査装置。
【請求項３】
前記照明手段から照射される光の光量は、前記錠剤の高さ方向に複数段階に区分けされた当該錠剤の所定の高さ範囲に合せてそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の錠剤検査装置。
【請求項４】
前記各光量の下で撮像される前記各輝度画像データ上において、少なくとも当該光量に対応する前記錠剤の所定の高さ範囲に存在する当該錠剤の表面に相当する領域内の画素の輝度値が飽和レベルに達しないよう設定されていることを特徴とする請求項３に記載の錠剤検査装置。
【請求項５】
前記検査手段は、
前記錠剤の三次元データに基づき、当該錠剤に係る互いに平行した複数の断面部の輪郭を抽出する断面輪郭抽出処理と、
前記各断面部の輪郭上の所定点における接線が、当該断面部の輪郭上に他の接点を有するか否かを判定する接線判定処理と、
前記所定点における接線が他に接点を有する場合に、当該接線と前記輪郭により囲まれた領域を欠け領域として認識する欠け領域認識処理と、
前記複数の断面部に係る前記欠け領域の連結成分である欠け空間の大きさを認識する欠け空間認識処理と、
前記欠け空間の大きさが許容範囲内か否かを判定する良否判定処理とを行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の錠剤検査装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の錠剤検査装置を備えたことを特徴とするＰＴＰ包装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２１５５１９（Ｐ２０１２−２１５５１９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２０９０（Ｐ２０１１−８２０９０）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００１０６７６０）ＣＫＤ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（０００１０６７６０）ＣＫＤ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
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