JP2004184113A - 検卵装置 - Google Patents
検卵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004184113A JP2004184113A JP2002348248A JP2002348248A JP2004184113A JP 2004184113 A JP2004184113 A JP 2004184113A JP 2002348248 A JP2002348248 A JP 2002348248A JP 2002348248 A JP2002348248 A JP 2002348248A JP 2004184113 A JP2004184113 A JP 2004184113A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- egg
- unit
- light emitting
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
【課題】異常卵の検出精度の向上が図られるとともに、より確度の高い判定が行なわれる検卵装置を提供する。
【解決手段】検卵装置1では、卵Eを搬送するための搬送部2と、卵Eを搬送させながら卵Eを検査するための第1測定ステージ3と第2測定ステージ4が設けられている。第1測定ステージ3では、それぞれ波長の異なる2つの発光部7a,7bと、単一の受光部8aとを含む第1計測ユニット5が設けられている。第2測定ステージ4では、それぞれ波長の異なる3つの発光部7c,7d,7eと、単一の受光部8bとを含む第2計測ユニット6が設けられている。第1計測ユニットの発光部7bの波長と第2計測ユニット6の発光部7eの波長とは同じ620nmである。
【選択図】 図2
【解決手段】検卵装置1では、卵Eを搬送するための搬送部2と、卵Eを搬送させながら卵Eを検査するための第1測定ステージ3と第2測定ステージ4が設けられている。第1測定ステージ3では、それぞれ波長の異なる2つの発光部7a,7bと、単一の受光部8aとを含む第1計測ユニット5が設けられている。第2測定ステージ4では、それぞれ波長の異なる3つの発光部7c,7d,7eと、単一の受光部8bとを含む第2計測ユニット6が設けられている。第1計測ユニットの発光部7bの波長と第2計測ユニット6の発光部7eの波長とは同じ620nmである。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は検卵装置に関し、特に、卵を破壊することなく卵内状態を検出する検卵装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
養鶏場において生産される鶏卵(以下、単に「卵」と記す。)の中には、雌鶏の血液が卵中に混入した、いわゆる血卵が異常卵の一つとして含まれることがある。そのような血卵を市場に出荷させないために、卵の非破壊検査があらかじめ行なわれることになる。
【0003】
近年、卵の非破壊検査には、卵に所定の光を照射し卵を透過した光を分析する分光学的な手法が採用されている。卵に照射する光の光源としては、たとえば特開平6−43093号公報に記載されているようにLED(Light−Emitting Diode)が用いられている。
【0004】
次に、そのようなLEDを用いた検卵装置の一例として、特開2001−41882号公報に記載された検卵装置について説明する。図8に示すように、検卵装置には、所定の光を卵に向けて照射する投光部102と、卵Eに照射されて卵Eを透過した光を受光する受光部104が配設されている。
【0005】
投光部102は、それぞれ異なる波長の光を出射する第1投光器102a、第2投光器102bおよび第3投光器102cを有している。受光部104は、卵Eを挟んで第1投光器〜第3投光器102a〜102cとそれぞれ対向配置された第1受光器104a、第2受光器104bおよび第3受光器104cを有している。
【0006】
第1投光器102aは、たとえば626nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。第2投光器102bは、582nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。第3投光器102cは、572nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。
【0007】
第1投光器〜第3投光器102a〜102cには、検査対象の卵Eの卵殻色に応じた所定の光量の比率になるように光量調節器106によってそれぞれ所定の電圧が印加される。第1投光器〜第3投光器102a〜102cから出射されて卵Eを透過したそれぞれの波長の光は、ほぼ同じ光量をもって第1受光器〜第3受光器104a〜104cにそれぞれ受光される。
【0008】
第1受光器〜第3受光器104a〜104cでは、受光した光が電気信号に変換されて制御部108に送られる。制御部108では、送られた電気信号により、特定の波長における透過光強度の比に基づくあらかじめ設定された所定の検定式によって検定値が算出される。
【0009】
そして、算出された検定値と所定のしきい値とが比較されて、正常卵であるか異常卵であるかが判定されることになる。従来の検卵装置では、上記のように卵の検査が行なわれていた。
【0010】
【特許文献1】
特開平6−43093号公報
【0011】
【特許文献2】
特開2001−41882号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の検卵装置では次のような問題点があった。従来の検卵装置において第1投光器〜第3投光器102a〜102cからそれぞれ出射されて卵Eを透過した光は、それぞれ第1受光器〜第3受光器104a〜104cによって受光される。すなわち、一の投光器から出射されて卵を透過した光は一の受光器によって受光されることになる。
【0013】
そのため、たとえば3つの受光器104a〜104cのうち一つの受光器の感度が悪化した場合には透過光強度の比が変わって算出される検定値が変動してしまい、本来、正常卵である卵を異常卵と判定してしまうなど、異常卵の判定を正確に行なうことができなくなることがあった。
【0014】
また、卵を搬送させながら測定する場合には、測定時間が限られるため1箇所に配置することのできる投光器の数も制限されることになる。そのため、卵の透過吸収光に関する情報が限られてしまい、より正確な判定を行なうには限界があった。
【0015】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、異常卵の検出精度の向上が図られるとともに、より確度の高い判定が行なわれる検卵装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る検卵装置は、卵を搬送するための搬送部と複数の計測部と制御部とを有している。複数の計測部は、搬送部に対してそれぞれ異なる所定の位置に配置され、搬送される卵に所定の光を照射するとともに、卵を透過した光を受光して透過した光の強度を測定する。制御部は、複数の計測部によってそれぞれ測定された光の強度に基づいて、その卵の卵内状態を判定する機能を含んでいる。複数の計測部のうちの一の計測部は、複数の第1発光部と単一の第1受光部とを備えている。複数の第1発光部は、それぞれ異なる波長の光を出射する。単一の第1受光部は、複数の第1発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する。複数の計測部のうちの他の計測部は、複数の第2発光部と単一の第2受光部とを備えている。複数の第2発光部は、複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含み、それぞれ異なる波長の光を出射する。単一の第2受光部は、複数の第2発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する。
【0017】
この構成によれば、同一計測部内において測定された光の強度の比、たとえば一の計測部において測定された卵を透過した異なる波長の光の強度の比に基づいて卵の判定を行なう際に、複数の第1発光部から出射されたそれぞれの光は単一の第1受光部によって受光されることで、たとえ第1受光部の受光感度が変動しても、その比を算出する際にその影響が相殺されることになる。その結果、第1受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度が向上する。また、他の計測部が、一の計測部における複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含む複数の第2発光部を備えていることで、卵の透過吸収光に関する情報量が増加する。その結果、卵の卵内状態の判定の確度がさらに向上する。なお、この明細書でいう単一の受光部とは、複数の発光部のそれぞれから出射された光を共通に受光する受光部をいう。
【0018】
また、複数の第1発光部のうちのいずれかの波長は、複数の第2発光部のうちのいずれかの波長と同じであることが好ましい。
【0019】
この場合には、一の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度と他の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度との比に基づいて卵の判定を行なう際に、第1受光部および第2受光部のいずれかの受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対し第1受光部および第2受光部によってそれぞれ受光される受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。そして、その割合に基づいて、正常な受光部によって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部によって受光された受光強度とによって算出された比の値が本来の値に較正される。その結果、受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度の向上を図ることができる。なお、波長が同じであるというのは完全に同じであるという意味ではなく、生産される発光部に通常伴う発光中心波長の誤差を含むと解される。
【0020】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態に係る検卵装置における検卵の原理について説明する。まず、図1は、卵に可視光線を照射して卵を透過した光の透過吸収スペクトルを示す。
【0021】
図1に示すように、卵殻色が白色である白色正常卵の透過吸収スペクトルWNと、卵内に血液を含んだ白色異常卵(血卵)の透過吸収スペクトルWAとを比較すると、白色異常卵では波長575nm付近に血液による吸収が認められる。
【0022】
また、卵殻色が褐色である褐色正常卵の透過吸収スペクトルBNと、卵内に血液を含んだ褐色異常卵(血卵)の透過吸収スペクトルBAとを比較すると、褐色異常卵においても波長575nm付近に血液による吸収が認められる。
【0023】
さらに、白色正常卵の透過吸収スペクトルWNと褐色正常卵の透過吸収スペクトルBNとを比較すると、卵殻色に起因する比較的大きな吸収が波長645nm付近に認められるとともに、波長590nm付近にも比較的小さな吸収が認められる。
【0024】
一方、波長620nm付近では、白色正常卵、白色異常卵、褐色正常卵および褐色異常卵のいずれの透過吸収スペクトルも、血液や卵殻色による吸収の影響をあまり受けていないことがわかる。
【0025】
このような透過吸収スペクトルの知見から、まず、卵内に血液が含まれるか否かは波長575nm付近に吸収が認められるかどうかによって判断されることになる。また、卵殻色の影響は波長645nm付近および590nm付近の吸収を考慮すればよいことになる。
【0026】
そこで、本検卵装置では、血液や卵殻色による吸収の影響を受けにくい波長(620nm)の透過光強度と卵殻色による比較的大きな吸収が認められる波長(645nm)の透過光強度の比と、血液による吸収の影響をあまり受けず卵殻色の吸収の影響を受ける波長(590nm)の透過光強度と血液の吸収の影響を受ける波長(575nm)の透過光強度の比とに基づいて異常卵(血卵)が判定される。
【0027】
次に、本検卵装置の構成について具体的に説明する。図2に示すように、本検卵装置1では、卵Eを搬送するための搬送部2と、卵Eを搬送させながら卵Eを検査するための第1測定ステージ3と第2測定ステージ4が設けられている。第1測定ステージ3および第2測定ステージ4は、搬送部2の搬送方向(矢印)に沿ってそれぞれ異なる位置に配設されている。
【0028】
第1測定ステージ3では、2つの発光部7a,7bと、その2つの発光部7a,7bに共通の単一の受光部8aとを含む第1計測ユニット5が設けられている。第2測定ステージ4では、3つの発光部7c,7d,7eと、その3つの発光部7c,7d,7eに共通の単一の受光部8bとを含む第2計測ユニット6が設けられている。
【0029】
第1計測ユニット5における2つの発光部7a,7bの波長は互いに異なり、発光部7aの波長は590nmであり、発光部7bの波長は620nmである。また、第2計測ユニット6における3つの発光部7c,7d,7eの波長も互いに異なり、発光部7cの波長は575nmであり、発光部7dの波長は645nnである。そして、発光部7eの波長は第1計測ユニット5の発光部7bの波長と同じ620nmである。
【0030】
なお、波長が同じであるというのは完全に同じであるという意味ではなく、発光部を生産するうえで通常伴う波長の誤差を含むと解される。また、波長も発光部の発光中心波長をいうものと解される。
【0031】
第1計測ユニット5では、各発光部7a,7bから出射された光は、ダイクロイックミラー9によって一部が反射されて残りの成分が透過する。発光部7aでは、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分がレンズ10を経て卵Eに照射される。卵Eを透過した光は、所定のフィルター11を経て受光部8aに入射する。
【0032】
一方、発光部7bでは、ダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8aに入射する。
【0033】
また,第2計測ユニット6でも、各発光部7c〜7eから出射された光は、ダイクロイックミラー9によって一部が反射されて残りの成分が透過する。発光部7cでは、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分がレンズ10を経て卵Eに照射される。卵Eを透過した光は所定のフィルター11を経て受光部8bに入射する。発光部7dでも、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8bに入射する。
【0034】
一方、発光部7eでは、ダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8bに入射する。
【0035】
また、第1測定ステージ5および第2測定ステージ6には、搬送部2によって搬送される卵Eを、それぞれ所定の位置に卵Eが搬送された時点で検査の開始と終了を指示するためのフォトセンサ12が設けられている。フォトセンサ12には所定の発光部12aと受光部12bが設けられている。
【0036】
各発光部7a〜7e,12aは光源制御部15に接続されている。光源制御部15によって、各発光部7a〜7eのオンオフ動作が制御されるとともに、発光部12aの出射が連続的に制御される。各受光部8a,8b,12bは信号処理部16に接続されている。
【0037】
信号処理部16では、各受光部8a,8b,12bから送られる受光信号に基づいてデータの処理が行なわれる。その光源制御部15および信号処理部16は検卵制御部17によって制御される。
【0038】
このように、本検卵装置1の第1計測ユニット5においては、互いに発光波長の異なる複数の発光部7a,7bと、その複数の発光部7a,7bに対して共通の単一の受光部8aとが設けられている。
【0039】
また、第2計測ユニット6においても、互いに発光波長の異なる複数の発光部7c〜7eと、その複数の発光部7c〜7eに対して共通の単一の受光部8bとが設けられている。
【0040】
しかも、第1計測ユニット5の発光部7bの波長と第2計測ユニット6の発光部7eの波長とが、同じ波長(620nm)に設定されている。
【0041】
次に、本検卵装置1の動作について説明する。図2に示すように、養鶏場にて生産された卵は、検卵装置1の搬送部2によって搬送される。卵Eが第1測定ステージ3の所定の位置に到達すると、入口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、その信号が信号処理部16を介して検卵制御部17に送られる。
【0042】
検卵制御部17から光源制御部15に対して、発光部7a,7bの発光動作の指示が与えられて、時分割による発光動作が開始される。これにより、発光部7a,7bは順次発光することになる。
【0043】
まず、発光部7aが発光している間では、発光部7aから出射された波長590nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8aにて受光される。
【0044】
次に、発光部7bが発光している間では、発光部7bから出射された波長620nmの光のうちダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8aにて受光される。
【0045】
受光部8aによって受光された各光の成分は電気信号として信号処理部16へ送られて、所定のデータ処理および処理されたデータの記憶等が行なわれる。卵Eが第1測定ステージ3における所定の位置を過ぎると、出口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、光源制御部15を介して発光部7a,7bの発光動作が停止される。
【0046】
卵Eがさらに搬送されて、第2測定ステージ4の所定の位置に到達すると、入口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、その信号が信号処理部16を介して検卵制御部17に送られる。
【0047】
検卵制御部17から光源制御部15に対して、発光部7c〜7eの発光動作の指示が与えられて、時分割による発光動作が開始される。これにより、発光部7c〜7eは順次発光することになる。
【0048】
まず、発光部7cが発光している間では、発光部7cから出射された波長575nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光が受光部8bにて受光される。
【0049】
次に、発光部7dが発光している間では、発光部7dから出射された波長645nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光が受光部8bにて受光される。
【0050】
次に、発光部7eが発光している間では、発光部7eから出射された波長620nmの光のうちダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8bにて受光される。
【0051】
受光部8bによって受光された各光の成分は電気信号として信号処理部16へ送られて、所定のデータ処理および処理されたデータの記憶等が行なわれる。卵Eが第2測定ステージ4における所定の位置を過ぎると、出口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、光源制御部15を介して発光部7c〜7eの発光動作が停止される。
【0052】
このようにして第1測定ステージ3および第2測定ステージ4における測定が完了すると、各波長の透過光強度のデータに基づいて透過光強度の比が求められる。
【0053】
すなわち、まず、血液による吸収の影響をあまり受けず卵殻色の吸収の影響を受ける波長(590nm)の透過光強度と血液の吸収の影響を受ける波長(575nm)の透過光強度の比A(λ575/λ590)が求められる。
【0054】
さらに、血液や卵殻色による吸収の影響を受けにくい波長(620nm)の透過光強度と卵殻色による比較的大きな吸収が認められる波長(645nm)の透過光強度の比B(λ620/λ645)が求められる。
【0055】
このようにして算出された2つのパラメータ(比A,B)と、図3に示すあらかじめ求められた判定境界線に基づいて、測定された卵が正常卵であるか異常卵であるかの判定がなされる。
【0056】
次に、その判定境界線について説明する。図3は、比Aを横軸とし、比Bを縦軸とする平面(判定平面)上に、卵殻色として白色、淡褐色および褐色の卵について算出されたデータ(A,B)をプロットした結果の一例を示す。
【0057】
図3に示すように、まず、白抜きの四角印、三角印および丸印は、それぞれ白色、淡褐色および褐色の正常卵を示す。一方、黒塗りの四角印、三角印および丸印は、それぞれ白色、淡褐色および褐色の異常卵(血卵)を示す。
【0058】
血卵では波長575nm付近に血液による吸収があるため、その波長付近の透過光強度は正常卵の場合の透過光強度に比べて弱くなる。このことにより、血卵の比Aは正常卵の比Aよりも相対的に小さくなり、同一卵殻色の卵においては、血卵は正常卵よりも縦軸に近い側に分布することになる。
【0059】
また、淡褐色卵では波長645nm付近に卵殻色による吸収がある。褐色卵では同波長付近にさらに大きな吸収がある。そのため、白色卵の場合のその波長付近の透過光強度に比べて淡褐色卵の透過光強度は弱くなり、そして、褐色卵のその波長付近の透過光強度はさらに弱くなる。
【0060】
このことにより、褐色卵、淡褐色卵および白色卵の順に比Bの値が小さくなって、特に正常卵の場合により明確に見られるように、白色卵は横軸に最も近い側に分布し、褐色卵は横軸から最も遠い側に分布することになる。淡褐色卵は白色卵が分布する領域と褐色卵が分布する領域との間の領域に分布することになる。
【0061】
図3に示すように、プロットされた正常卵の分布と異常卵(血卵)の分布の傾向から、正常卵の分布する領域と血卵の分布する領域とを仕切る1本の直線を設定できることがわかる。判定平面において、正常卵はこの直線より上の領域に分布し、異常卵はこの直線より下の領域に分布することになる。
【0062】
そこで、この直線を判定境界線とする。本検卵装置によって測定された卵の各比の位置(A,B)が判定境界線よりも上方に位置すれば正常卵と判定され、判定境界線よりも下方に位置すれば血卵と判定される。
【0063】
このように本検卵装置1では、卵に照射されて透過した所定の波長の透過光強度とあらかじめ求められた判定境界線に基づいて正常卵と異常卵(血卵)とが判定されることになる。
【0064】
本検卵装置1においてその透過光を受光する受光部として、第1計測ユニット5では、互いに発光波長の異なる複数の発光部7a,7bに対して共通の単一の受光部8aが設けられている。第2計測ユニット6でも、互いに発光波長の異なる複数の発光部7c〜7eに対して共通の単一の受光部8bが設けられている。
【0065】
このように各計測ユニット5,6において受光部8a,8bが共通化されていることで、受光部8a,8bの受光感度が変動しても、卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。このことについて具体的に説明する。
【0066】
上述したように、卵を判定するためのパラメータの一つとして、波長620nmの透過光強度と波長645nmの透過光強度の比B(λ620/λ645)が求められる。この比Bは第2計測ユニット6の受光部8bによって受光された透過光強度に基いて算出される。
【0067】
図4に示すように、まず、波長620nmの発光部7eと波長645nmの発光部7dが正常で、その受光部8bの受光感度も正常である場合を想定する。この場合に、各発光部7e,7dの発光強度をそれぞれ1、発光部7eに対し受光部8bによって受光される受光強度をα1、発光部7dに対し受光部8bによって受光される受光強度をβ1とすると、比Bはα1/β1となる。
【0068】
次に、2つの発光部7e,7dが正常で、たとえば受光部8bの受光感度が悪化した場合を想定する。この場合には、受光部8bは発光部7e,7dに対して共通であるため、受光部8bの受光感度の悪化の程度(割合)をγ1とすると、発光部7eに対し受光部8bによって受光される受光強度はα1・γ1となり、発光部7dに対し受光部8bによって受光される受光強度はβ1・γ1となる。
【0069】
これにより、比Bは(α1・γ1)/(β1・γ1)よりα1/β1となって、受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じになる。これは、受光部8bの受光感度が悪化しても、複数の発光部7d,7eに対して受光部8bが単一で共通化されていることによって、比Bを算出する際にその影響が相殺されることによるものである。
【0070】
従来の検卵装置のように、複数の発光部7d,7eに対して個々に受光部が配設されている場合には、その2つ受光部のうちの1つの受光部の受光感度が悪化した場合には比Bの値が受光部が正常な場合における値からずれた値が算出されることになって、卵の判定に影響を与えることになる。
【0071】
これに対して、本検卵装置1では、上記のように、複数の発光部7d,7eに対して受光部8bが単一で共通化されていることで、受光部8bの受光感度が悪化しても比Bを算出する際にその影響が相殺されることになる。
【0072】
その結果、算出される比Bの値は受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じ値になって、受光部の受光感度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。
【0073】
また、本検卵装置1では、第1計測ユニット5と第2計測ユニット6において、同じ波長(620nm)の発光部がそれぞれ設けられている。このように各計測ユニットに同じ波長の発光部が設けられていることで、第1計測ユニット5と第2計測ユニット6の間で受光感度の較正を行なうことができる。このことについて具体的に説明する。
【0074】
上述したように、卵を判定するためのもう一つのパラメータとして、波長575nmの透過光強度と波長590nmの透過光強度の比A(λ575/λ590)が求められる。
【0075】
この比Aは波長590nmの発光部7aが設けられた第1計測ユニット5の受光部8aによって受光された透過光強度と、波長575nmの発光部7cが設けられた第2計測ユニット6の受光部8aによって受光された透過光強度とに基づいて算出される。
【0076】
図5に示すように、まず、波長575nmの発光部7cと波長590nmの発光部7aがともに正常で、発光部7cに対する受光部8bと発光部7aに対する受光部8aのそれぞれの受光感度も正常である場合を想定する。
【0077】
この場合に、各発光部7c,7aの発光強度をそれぞれ1、発光部7cに対し受光部8bによって受光される受光強度をα2、発光部7aに対し受光部8aによって受光される受光強度をβ2とすると、比Bはα2/β2となる。
【0078】
次に、2つの発光部7c,7aが正常で、たとえば受光部8a,8bのうち受光部8bの受光感度が悪化し、受光部8aの受光感度は正常である場合を想定する。この場合には、受光部8bの受光感度の悪化の程度(割合)をγ2とすると、発光部7cに対し受光部8bによって受光される受光強度はα2・γ2となる。発光部7aに対し受光部8aによって受光される受光強度はβ2となる。
【0079】
これにより、比Aは(α2・γ2)/β2となる。この比Aの値は、発光部7a,7cと受光部8a,8bのすべてが正常な場合における比Aの値(α2/β2)とは異なる値である。
【0080】
次に、この比Aの値を各計測ユニット5,6において同じ波長620nmの発光部7b,7eに対する受光強度に基いて較正する。
【0081】
図6に示すように、第2計測ユニット6における発光部7eに対して受光感度の悪化した受光部8bによって受光した受光強度はα3・γ2となる。なお、α3は620nmの発光部7b,7eに対して正常な受光部によって受光した場合の受光強度である。
【0082】
一方、第1計測ユニット5における発光部7bに対して正常な受光部8bによって受光した受光強度はα3となる。発光部7e,7bの発光波長(620nm)が同じであれば、異なる受光部8a,8bによって受光した受光強度もそれぞれ同じになるべきである。
【0083】
そこで、波長620nmの発光部7bに対して正常な受光部8aによって受光した受光強度と、同じ波長620nmの発光部7eに対して受光感度の悪化した受光部8bによって受光した受光強度との比(α3・γ2/α3=γ2)が求められる。
【0084】
なお、この比γ2は、説明の便宜上悪化した割合として最初に仮定したが、実際には、上記のように同じ波長の光に対する受光強度を比較することによって求められる。
【0085】
このようにして求められた比γ2に基づいて、受光部8bが正常であれば得られるであろう受光強度が求められる。すなわち、図6に示すように、比Aの値(α2・γ2)/β2をγ2にて除することによって、比Aの値は本来の値α2/β2に較正されることになる。
【0086】
このように、本検卵装置1では、第1計測ユニット5および第2計測ユニット6のそれぞれにおいて、発光部として同じ波長(620nm)の発光部7b,7eが設けられている。
【0087】
これにより、第1計測ユニット5または第2計測ユニット6のいずれかの受光部の受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対する受光部の受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。
【0088】
そして、その割合に基づいて、正常な受光部8aによって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部8bによって受光された受光強度とによって算出された比Aの値が本来の値に較正される。
【0089】
その結果、算出される比Aの値は受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じになって、受光部の受光感度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。
【0090】
ところで、上述した検卵装置1の説明では発光部7a〜7eの発光強度がいずれも正常な場合を前提としたが、発光部の発光強度が変動する場合も想定される。
【0091】
本検卵装置1では、発光部から出射される光の一部の強度を測定することによって発光部の発光強度が調整される。そこで、発光部の発光強度調整について具体的に説明する。
【0092】
図7に示すように、第1計測ユニット5において、発光部7a,7bの発光強度を測定するために、それぞれの発光部7a,7bによって出射された光の一部を受光する受光部20が配設されている。
【0093】
まず、発光部7aから出射される光のうち、ダイクロイックミラー9によって反射された光が受光部20によって受光される。受光部20に受光された光は電気信号に変換されて発光強度調整部21へ送られる。
【0094】
発光強度調整部21では、送られた電気信号に基づいて発光強度が求められ、その発光強度と本来の基準発光強度との比較が行なわれる。発光強度が基準発光強度よりも小さい場合や大きい場合には、発光部7aに対して基準発光強度になるように発光部7aに入力される電力が調整される。
【0095】
一方、発光部7bから出射される光のうち、ダイクロイックミラー9を透過した光が受光部20によって受光される。受光部20に受光された光は電気信号に変換されて発光強度調整部21へ送られて発光強度が求められる。
【0096】
その発光強度と本来の基準発光強度との比較が行なわれる。発光強度が基準発光強度よりも小さい場合や大きい場合には、発光部7bに対して基準発光強度になるように発光部7bに入力される電力が調整される。
【0097】
第2計測ユニット6においても、第1計測ユニット5と同様に、発光部7c〜7eの発光強度を測定するために、それぞれの発光部7c〜7eによって出射された光の一部を受光する受光部(図示せず)が配設されている。
【0098】
このように、各発光部7a〜7eから出射される光の一部の発光強度と基準の発光強度とを比較して各発光部7a〜7eに入力する電力を調整することで、各発光部7a〜7eからは所定の発光強度の光が出射されるようになる。
【0099】
その結果、発光部の発光強度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができ、より精度の高い判定を行なうことができる。
【0100】
なお、上述した受光強度のチェックは搬送部上に卵がない状態で行なわれるか、標準となる適当な物体(たとえば標準卵)を搬送部上に載置された状態で行なわれることが好ましい。
【0101】
また、上述した検卵装置1では2つの測定ユニットが設けられている場合を例に挙げて説明したが、測定ユニットの数としては2つに限られるものではなく、3つ以上の測定ユニットを備えていてもよい。
【0102】
3つ以上の測定ユニットを備えた場合でも、一つの測定ユニットには、残りの測定ユニットには含まれない波長の発光部が設けられていることが望ましい。また、一つの測定ユニットおける一つの発光部の波長は、他の少なくとも一つの計測ユニットにおける一つの発光部の波長と同じに設定しておくことが望ましい。
【0103】
また、各測定ユニットに設けられる発光部の数およびその波長も上述した場合に限られるものではない。したがって、あらかじめ測定された透過吸収スペクトルに基づいて、たとえば黄身のない無黄卵等の異常卵を検出するのに特有の波長を発光波長とする発光部を選択することにより、血卵をはじめ他の異常卵の検出にも適用することができ、ひいては卵内状態の判定に適用することができる。
【0104】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0105】
【発明の効果】
本発明に係る検卵装置によれば、同一計測部内において測定された光の強度の比、たとえば一の計測部において測定された卵を透過した異なる波長の光の強度の比に基づいて卵の判定を行なう際に、複数の第1発光部から出射されたそれぞれの光は単一の第1受光部によって受光されることで、たとえ第1受光部の受光感度が変動しても、その比を算出する際にその影響が相殺されることになる。その結果、第1受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度が向上する。また、他の計測部が、一の計測部における複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含む複数の第2発光部を備えていることで、卵の透過吸収光に関する情報量が増加する。その結果、卵の卵内状態の判定の確度がさらに向上する。
【0106】
また、複数の第1発光部のうちのいずれかの波長は、複数の第2発光部のうちのいずれかの波長と同じであることが好ましく、この場合には、一の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度と他の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度との比に基づいて卵の判定を行なう際に、第1受光部および第2受光部のいずれかの受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対し第1受光部および第2受光部によってそれぞれ受光される受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。そして、その割合に基づいて、正常な受光部によって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部によって受光された受光強度とによって算出された比の値が本来の値に較正される。その結果、受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る検卵装置による検卵方法を説明するための卵の透過吸収スペクトルを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る検卵装置の構成を示すブロック図である。
【図3】同実施の形態において、血卵を判定するための図である。
【図4】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度と受光部の受光強度の関係を示す第1の図である。
【図5】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度と受光部の受光強度の関係を示す第2の図である。
【図6】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度に基づく感度較正を示す図である。
【図7】同実施の形態において、発光部の発光強度を調整するための構成を示すブロック図である。
【図8】従来の検卵装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 検卵装置、2 搬送部、3 第1測定ステージ、4 第2測定ステージ、5 第1計測ユニット、6 第2計測ユニット、7a〜7e 発光部、8a,8b 受光部、9 ダイクロイックミラー、10 レンズ、11 フィルター、12 フォトセンサ、12a 発光部、12b 受光部、15 光源制御部、16
信号処理部、17 検卵制御部、20 受光部、21 発光強度調整部。
【発明の属する技術分野】
本発明は検卵装置に関し、特に、卵を破壊することなく卵内状態を検出する検卵装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
養鶏場において生産される鶏卵(以下、単に「卵」と記す。)の中には、雌鶏の血液が卵中に混入した、いわゆる血卵が異常卵の一つとして含まれることがある。そのような血卵を市場に出荷させないために、卵の非破壊検査があらかじめ行なわれることになる。
【0003】
近年、卵の非破壊検査には、卵に所定の光を照射し卵を透過した光を分析する分光学的な手法が採用されている。卵に照射する光の光源としては、たとえば特開平6−43093号公報に記載されているようにLED(Light−Emitting Diode)が用いられている。
【0004】
次に、そのようなLEDを用いた検卵装置の一例として、特開2001−41882号公報に記載された検卵装置について説明する。図8に示すように、検卵装置には、所定の光を卵に向けて照射する投光部102と、卵Eに照射されて卵Eを透過した光を受光する受光部104が配設されている。
【0005】
投光部102は、それぞれ異なる波長の光を出射する第1投光器102a、第2投光器102bおよび第3投光器102cを有している。受光部104は、卵Eを挟んで第1投光器〜第3投光器102a〜102cとそれぞれ対向配置された第1受光器104a、第2受光器104bおよび第3受光器104cを有している。
【0006】
第1投光器102aは、たとえば626nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。第2投光器102bは、582nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。第3投光器102cは、572nmにピークを有する光を出射する複数のLEDによって構成されている。
【0007】
第1投光器〜第3投光器102a〜102cには、検査対象の卵Eの卵殻色に応じた所定の光量の比率になるように光量調節器106によってそれぞれ所定の電圧が印加される。第1投光器〜第3投光器102a〜102cから出射されて卵Eを透過したそれぞれの波長の光は、ほぼ同じ光量をもって第1受光器〜第3受光器104a〜104cにそれぞれ受光される。
【0008】
第1受光器〜第3受光器104a〜104cでは、受光した光が電気信号に変換されて制御部108に送られる。制御部108では、送られた電気信号により、特定の波長における透過光強度の比に基づくあらかじめ設定された所定の検定式によって検定値が算出される。
【0009】
そして、算出された検定値と所定のしきい値とが比較されて、正常卵であるか異常卵であるかが判定されることになる。従来の検卵装置では、上記のように卵の検査が行なわれていた。
【0010】
【特許文献1】
特開平6−43093号公報
【0011】
【特許文献2】
特開2001−41882号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の検卵装置では次のような問題点があった。従来の検卵装置において第1投光器〜第3投光器102a〜102cからそれぞれ出射されて卵Eを透過した光は、それぞれ第1受光器〜第3受光器104a〜104cによって受光される。すなわち、一の投光器から出射されて卵を透過した光は一の受光器によって受光されることになる。
【0013】
そのため、たとえば3つの受光器104a〜104cのうち一つの受光器の感度が悪化した場合には透過光強度の比が変わって算出される検定値が変動してしまい、本来、正常卵である卵を異常卵と判定してしまうなど、異常卵の判定を正確に行なうことができなくなることがあった。
【0014】
また、卵を搬送させながら測定する場合には、測定時間が限られるため1箇所に配置することのできる投光器の数も制限されることになる。そのため、卵の透過吸収光に関する情報が限られてしまい、より正確な判定を行なうには限界があった。
【0015】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、異常卵の検出精度の向上が図られるとともに、より確度の高い判定が行なわれる検卵装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る検卵装置は、卵を搬送するための搬送部と複数の計測部と制御部とを有している。複数の計測部は、搬送部に対してそれぞれ異なる所定の位置に配置され、搬送される卵に所定の光を照射するとともに、卵を透過した光を受光して透過した光の強度を測定する。制御部は、複数の計測部によってそれぞれ測定された光の強度に基づいて、その卵の卵内状態を判定する機能を含んでいる。複数の計測部のうちの一の計測部は、複数の第1発光部と単一の第1受光部とを備えている。複数の第1発光部は、それぞれ異なる波長の光を出射する。単一の第1受光部は、複数の第1発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する。複数の計測部のうちの他の計測部は、複数の第2発光部と単一の第2受光部とを備えている。複数の第2発光部は、複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含み、それぞれ異なる波長の光を出射する。単一の第2受光部は、複数の第2発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する。
【0017】
この構成によれば、同一計測部内において測定された光の強度の比、たとえば一の計測部において測定された卵を透過した異なる波長の光の強度の比に基づいて卵の判定を行なう際に、複数の第1発光部から出射されたそれぞれの光は単一の第1受光部によって受光されることで、たとえ第1受光部の受光感度が変動しても、その比を算出する際にその影響が相殺されることになる。その結果、第1受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度が向上する。また、他の計測部が、一の計測部における複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含む複数の第2発光部を備えていることで、卵の透過吸収光に関する情報量が増加する。その結果、卵の卵内状態の判定の確度がさらに向上する。なお、この明細書でいう単一の受光部とは、複数の発光部のそれぞれから出射された光を共通に受光する受光部をいう。
【0018】
また、複数の第1発光部のうちのいずれかの波長は、複数の第2発光部のうちのいずれかの波長と同じであることが好ましい。
【0019】
この場合には、一の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度と他の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度との比に基づいて卵の判定を行なう際に、第1受光部および第2受光部のいずれかの受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対し第1受光部および第2受光部によってそれぞれ受光される受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。そして、その割合に基づいて、正常な受光部によって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部によって受光された受光強度とによって算出された比の値が本来の値に較正される。その結果、受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度の向上を図ることができる。なお、波長が同じであるというのは完全に同じであるという意味ではなく、生産される発光部に通常伴う発光中心波長の誤差を含むと解される。
【0020】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の実施の形態に係る検卵装置における検卵の原理について説明する。まず、図1は、卵に可視光線を照射して卵を透過した光の透過吸収スペクトルを示す。
【0021】
図1に示すように、卵殻色が白色である白色正常卵の透過吸収スペクトルWNと、卵内に血液を含んだ白色異常卵(血卵)の透過吸収スペクトルWAとを比較すると、白色異常卵では波長575nm付近に血液による吸収が認められる。
【0022】
また、卵殻色が褐色である褐色正常卵の透過吸収スペクトルBNと、卵内に血液を含んだ褐色異常卵(血卵)の透過吸収スペクトルBAとを比較すると、褐色異常卵においても波長575nm付近に血液による吸収が認められる。
【0023】
さらに、白色正常卵の透過吸収スペクトルWNと褐色正常卵の透過吸収スペクトルBNとを比較すると、卵殻色に起因する比較的大きな吸収が波長645nm付近に認められるとともに、波長590nm付近にも比較的小さな吸収が認められる。
【0024】
一方、波長620nm付近では、白色正常卵、白色異常卵、褐色正常卵および褐色異常卵のいずれの透過吸収スペクトルも、血液や卵殻色による吸収の影響をあまり受けていないことがわかる。
【0025】
このような透過吸収スペクトルの知見から、まず、卵内に血液が含まれるか否かは波長575nm付近に吸収が認められるかどうかによって判断されることになる。また、卵殻色の影響は波長645nm付近および590nm付近の吸収を考慮すればよいことになる。
【0026】
そこで、本検卵装置では、血液や卵殻色による吸収の影響を受けにくい波長(620nm)の透過光強度と卵殻色による比較的大きな吸収が認められる波長(645nm)の透過光強度の比と、血液による吸収の影響をあまり受けず卵殻色の吸収の影響を受ける波長(590nm)の透過光強度と血液の吸収の影響を受ける波長(575nm)の透過光強度の比とに基づいて異常卵(血卵)が判定される。
【0027】
次に、本検卵装置の構成について具体的に説明する。図2に示すように、本検卵装置1では、卵Eを搬送するための搬送部2と、卵Eを搬送させながら卵Eを検査するための第1測定ステージ3と第2測定ステージ4が設けられている。第1測定ステージ3および第2測定ステージ4は、搬送部2の搬送方向(矢印)に沿ってそれぞれ異なる位置に配設されている。
【0028】
第1測定ステージ3では、2つの発光部7a,7bと、その2つの発光部7a,7bに共通の単一の受光部8aとを含む第1計測ユニット5が設けられている。第2測定ステージ4では、3つの発光部7c,7d,7eと、その3つの発光部7c,7d,7eに共通の単一の受光部8bとを含む第2計測ユニット6が設けられている。
【0029】
第1計測ユニット5における2つの発光部7a,7bの波長は互いに異なり、発光部7aの波長は590nmであり、発光部7bの波長は620nmである。また、第2計測ユニット6における3つの発光部7c,7d,7eの波長も互いに異なり、発光部7cの波長は575nmであり、発光部7dの波長は645nnである。そして、発光部7eの波長は第1計測ユニット5の発光部7bの波長と同じ620nmである。
【0030】
なお、波長が同じであるというのは完全に同じであるという意味ではなく、発光部を生産するうえで通常伴う波長の誤差を含むと解される。また、波長も発光部の発光中心波長をいうものと解される。
【0031】
第1計測ユニット5では、各発光部7a,7bから出射された光は、ダイクロイックミラー9によって一部が反射されて残りの成分が透過する。発光部7aでは、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分がレンズ10を経て卵Eに照射される。卵Eを透過した光は、所定のフィルター11を経て受光部8aに入射する。
【0032】
一方、発光部7bでは、ダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8aに入射する。
【0033】
また,第2計測ユニット6でも、各発光部7c〜7eから出射された光は、ダイクロイックミラー9によって一部が反射されて残りの成分が透過する。発光部7cでは、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分がレンズ10を経て卵Eに照射される。卵Eを透過した光は所定のフィルター11を経て受光部8bに入射する。発光部7dでも、ダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8bに入射する。
【0034】
一方、発光部7eでは、ダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射されて、卵Eを透過した光が受光部8bに入射する。
【0035】
また、第1測定ステージ5および第2測定ステージ6には、搬送部2によって搬送される卵Eを、それぞれ所定の位置に卵Eが搬送された時点で検査の開始と終了を指示するためのフォトセンサ12が設けられている。フォトセンサ12には所定の発光部12aと受光部12bが設けられている。
【0036】
各発光部7a〜7e,12aは光源制御部15に接続されている。光源制御部15によって、各発光部7a〜7eのオンオフ動作が制御されるとともに、発光部12aの出射が連続的に制御される。各受光部8a,8b,12bは信号処理部16に接続されている。
【0037】
信号処理部16では、各受光部8a,8b,12bから送られる受光信号に基づいてデータの処理が行なわれる。その光源制御部15および信号処理部16は検卵制御部17によって制御される。
【0038】
このように、本検卵装置1の第1計測ユニット5においては、互いに発光波長の異なる複数の発光部7a,7bと、その複数の発光部7a,7bに対して共通の単一の受光部8aとが設けられている。
【0039】
また、第2計測ユニット6においても、互いに発光波長の異なる複数の発光部7c〜7eと、その複数の発光部7c〜7eに対して共通の単一の受光部8bとが設けられている。
【0040】
しかも、第1計測ユニット5の発光部7bの波長と第2計測ユニット6の発光部7eの波長とが、同じ波長(620nm)に設定されている。
【0041】
次に、本検卵装置1の動作について説明する。図2に示すように、養鶏場にて生産された卵は、検卵装置1の搬送部2によって搬送される。卵Eが第1測定ステージ3の所定の位置に到達すると、入口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、その信号が信号処理部16を介して検卵制御部17に送られる。
【0042】
検卵制御部17から光源制御部15に対して、発光部7a,7bの発光動作の指示が与えられて、時分割による発光動作が開始される。これにより、発光部7a,7bは順次発光することになる。
【0043】
まず、発光部7aが発光している間では、発光部7aから出射された波長590nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8aにて受光される。
【0044】
次に、発光部7bが発光している間では、発光部7bから出射された波長620nmの光のうちダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8aにて受光される。
【0045】
受光部8aによって受光された各光の成分は電気信号として信号処理部16へ送られて、所定のデータ処理および処理されたデータの記憶等が行なわれる。卵Eが第1測定ステージ3における所定の位置を過ぎると、出口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、光源制御部15を介して発光部7a,7bの発光動作が停止される。
【0046】
卵Eがさらに搬送されて、第2測定ステージ4の所定の位置に到達すると、入口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、その信号が信号処理部16を介して検卵制御部17に送られる。
【0047】
検卵制御部17から光源制御部15に対して、発光部7c〜7eの発光動作の指示が与えられて、時分割による発光動作が開始される。これにより、発光部7c〜7eは順次発光することになる。
【0048】
まず、発光部7cが発光している間では、発光部7cから出射された波長575nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光が受光部8bにて受光される。
【0049】
次に、発光部7dが発光している間では、発光部7dから出射された波長645nmの光のうちダイクロイックミラー9を透過した光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光が受光部8bにて受光される。
【0050】
次に、発光部7eが発光している間では、発光部7eから出射された波長620nmの光のうちダイクロイックミラー9によって反射された光の成分が卵Eに照射される。卵Eを透過した光は受光部8bにて受光される。
【0051】
受光部8bによって受光された各光の成分は電気信号として信号処理部16へ送られて、所定のデータ処理および処理されたデータの記憶等が行なわれる。卵Eが第2測定ステージ4における所定の位置を過ぎると、出口側に位置するフォトセンサ12がこれを感知して、光源制御部15を介して発光部7c〜7eの発光動作が停止される。
【0052】
このようにして第1測定ステージ3および第2測定ステージ4における測定が完了すると、各波長の透過光強度のデータに基づいて透過光強度の比が求められる。
【0053】
すなわち、まず、血液による吸収の影響をあまり受けず卵殻色の吸収の影響を受ける波長(590nm)の透過光強度と血液の吸収の影響を受ける波長(575nm)の透過光強度の比A(λ575/λ590)が求められる。
【0054】
さらに、血液や卵殻色による吸収の影響を受けにくい波長(620nm)の透過光強度と卵殻色による比較的大きな吸収が認められる波長(645nm)の透過光強度の比B(λ620/λ645)が求められる。
【0055】
このようにして算出された2つのパラメータ(比A,B)と、図3に示すあらかじめ求められた判定境界線に基づいて、測定された卵が正常卵であるか異常卵であるかの判定がなされる。
【0056】
次に、その判定境界線について説明する。図3は、比Aを横軸とし、比Bを縦軸とする平面(判定平面)上に、卵殻色として白色、淡褐色および褐色の卵について算出されたデータ(A,B)をプロットした結果の一例を示す。
【0057】
図3に示すように、まず、白抜きの四角印、三角印および丸印は、それぞれ白色、淡褐色および褐色の正常卵を示す。一方、黒塗りの四角印、三角印および丸印は、それぞれ白色、淡褐色および褐色の異常卵(血卵)を示す。
【0058】
血卵では波長575nm付近に血液による吸収があるため、その波長付近の透過光強度は正常卵の場合の透過光強度に比べて弱くなる。このことにより、血卵の比Aは正常卵の比Aよりも相対的に小さくなり、同一卵殻色の卵においては、血卵は正常卵よりも縦軸に近い側に分布することになる。
【0059】
また、淡褐色卵では波長645nm付近に卵殻色による吸収がある。褐色卵では同波長付近にさらに大きな吸収がある。そのため、白色卵の場合のその波長付近の透過光強度に比べて淡褐色卵の透過光強度は弱くなり、そして、褐色卵のその波長付近の透過光強度はさらに弱くなる。
【0060】
このことにより、褐色卵、淡褐色卵および白色卵の順に比Bの値が小さくなって、特に正常卵の場合により明確に見られるように、白色卵は横軸に最も近い側に分布し、褐色卵は横軸から最も遠い側に分布することになる。淡褐色卵は白色卵が分布する領域と褐色卵が分布する領域との間の領域に分布することになる。
【0061】
図3に示すように、プロットされた正常卵の分布と異常卵(血卵)の分布の傾向から、正常卵の分布する領域と血卵の分布する領域とを仕切る1本の直線を設定できることがわかる。判定平面において、正常卵はこの直線より上の領域に分布し、異常卵はこの直線より下の領域に分布することになる。
【0062】
そこで、この直線を判定境界線とする。本検卵装置によって測定された卵の各比の位置(A,B)が判定境界線よりも上方に位置すれば正常卵と判定され、判定境界線よりも下方に位置すれば血卵と判定される。
【0063】
このように本検卵装置1では、卵に照射されて透過した所定の波長の透過光強度とあらかじめ求められた判定境界線に基づいて正常卵と異常卵(血卵)とが判定されることになる。
【0064】
本検卵装置1においてその透過光を受光する受光部として、第1計測ユニット5では、互いに発光波長の異なる複数の発光部7a,7bに対して共通の単一の受光部8aが設けられている。第2計測ユニット6でも、互いに発光波長の異なる複数の発光部7c〜7eに対して共通の単一の受光部8bが設けられている。
【0065】
このように各計測ユニット5,6において受光部8a,8bが共通化されていることで、受光部8a,8bの受光感度が変動しても、卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。このことについて具体的に説明する。
【0066】
上述したように、卵を判定するためのパラメータの一つとして、波長620nmの透過光強度と波長645nmの透過光強度の比B(λ620/λ645)が求められる。この比Bは第2計測ユニット6の受光部8bによって受光された透過光強度に基いて算出される。
【0067】
図4に示すように、まず、波長620nmの発光部7eと波長645nmの発光部7dが正常で、その受光部8bの受光感度も正常である場合を想定する。この場合に、各発光部7e,7dの発光強度をそれぞれ1、発光部7eに対し受光部8bによって受光される受光強度をα1、発光部7dに対し受光部8bによって受光される受光強度をβ1とすると、比Bはα1/β1となる。
【0068】
次に、2つの発光部7e,7dが正常で、たとえば受光部8bの受光感度が悪化した場合を想定する。この場合には、受光部8bは発光部7e,7dに対して共通であるため、受光部8bの受光感度の悪化の程度(割合)をγ1とすると、発光部7eに対し受光部8bによって受光される受光強度はα1・γ1となり、発光部7dに対し受光部8bによって受光される受光強度はβ1・γ1となる。
【0069】
これにより、比Bは(α1・γ1)/(β1・γ1)よりα1/β1となって、受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じになる。これは、受光部8bの受光感度が悪化しても、複数の発光部7d,7eに対して受光部8bが単一で共通化されていることによって、比Bを算出する際にその影響が相殺されることによるものである。
【0070】
従来の検卵装置のように、複数の発光部7d,7eに対して個々に受光部が配設されている場合には、その2つ受光部のうちの1つの受光部の受光感度が悪化した場合には比Bの値が受光部が正常な場合における値からずれた値が算出されることになって、卵の判定に影響を与えることになる。
【0071】
これに対して、本検卵装置1では、上記のように、複数の発光部7d,7eに対して受光部8bが単一で共通化されていることで、受光部8bの受光感度が悪化しても比Bを算出する際にその影響が相殺されることになる。
【0072】
その結果、算出される比Bの値は受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じ値になって、受光部の受光感度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。
【0073】
また、本検卵装置1では、第1計測ユニット5と第2計測ユニット6において、同じ波長(620nm)の発光部がそれぞれ設けられている。このように各計測ユニットに同じ波長の発光部が設けられていることで、第1計測ユニット5と第2計測ユニット6の間で受光感度の較正を行なうことができる。このことについて具体的に説明する。
【0074】
上述したように、卵を判定するためのもう一つのパラメータとして、波長575nmの透過光強度と波長590nmの透過光強度の比A(λ575/λ590)が求められる。
【0075】
この比Aは波長590nmの発光部7aが設けられた第1計測ユニット5の受光部8aによって受光された透過光強度と、波長575nmの発光部7cが設けられた第2計測ユニット6の受光部8aによって受光された透過光強度とに基づいて算出される。
【0076】
図5に示すように、まず、波長575nmの発光部7cと波長590nmの発光部7aがともに正常で、発光部7cに対する受光部8bと発光部7aに対する受光部8aのそれぞれの受光感度も正常である場合を想定する。
【0077】
この場合に、各発光部7c,7aの発光強度をそれぞれ1、発光部7cに対し受光部8bによって受光される受光強度をα2、発光部7aに対し受光部8aによって受光される受光強度をβ2とすると、比Bはα2/β2となる。
【0078】
次に、2つの発光部7c,7aが正常で、たとえば受光部8a,8bのうち受光部8bの受光感度が悪化し、受光部8aの受光感度は正常である場合を想定する。この場合には、受光部8bの受光感度の悪化の程度(割合)をγ2とすると、発光部7cに対し受光部8bによって受光される受光強度はα2・γ2となる。発光部7aに対し受光部8aによって受光される受光強度はβ2となる。
【0079】
これにより、比Aは(α2・γ2)/β2となる。この比Aの値は、発光部7a,7cと受光部8a,8bのすべてが正常な場合における比Aの値(α2/β2)とは異なる値である。
【0080】
次に、この比Aの値を各計測ユニット5,6において同じ波長620nmの発光部7b,7eに対する受光強度に基いて較正する。
【0081】
図6に示すように、第2計測ユニット6における発光部7eに対して受光感度の悪化した受光部8bによって受光した受光強度はα3・γ2となる。なお、α3は620nmの発光部7b,7eに対して正常な受光部によって受光した場合の受光強度である。
【0082】
一方、第1計測ユニット5における発光部7bに対して正常な受光部8bによって受光した受光強度はα3となる。発光部7e,7bの発光波長(620nm)が同じであれば、異なる受光部8a,8bによって受光した受光強度もそれぞれ同じになるべきである。
【0083】
そこで、波長620nmの発光部7bに対して正常な受光部8aによって受光した受光強度と、同じ波長620nmの発光部7eに対して受光感度の悪化した受光部8bによって受光した受光強度との比(α3・γ2/α3=γ2)が求められる。
【0084】
なお、この比γ2は、説明の便宜上悪化した割合として最初に仮定したが、実際には、上記のように同じ波長の光に対する受光強度を比較することによって求められる。
【0085】
このようにして求められた比γ2に基づいて、受光部8bが正常であれば得られるであろう受光強度が求められる。すなわち、図6に示すように、比Aの値(α2・γ2)/β2をγ2にて除することによって、比Aの値は本来の値α2/β2に較正されることになる。
【0086】
このように、本検卵装置1では、第1計測ユニット5および第2計測ユニット6のそれぞれにおいて、発光部として同じ波長(620nm)の発光部7b,7eが設けられている。
【0087】
これにより、第1計測ユニット5または第2計測ユニット6のいずれかの受光部の受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対する受光部の受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。
【0088】
そして、その割合に基づいて、正常な受光部8aによって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部8bによって受光された受光強度とによって算出された比Aの値が本来の値に較正される。
【0089】
その結果、算出される比Aの値は受光部8bが正常な場合における比の値と結果的に同じになって、受光部の受光感度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができる。
【0090】
ところで、上述した検卵装置1の説明では発光部7a〜7eの発光強度がいずれも正常な場合を前提としたが、発光部の発光強度が変動する場合も想定される。
【0091】
本検卵装置1では、発光部から出射される光の一部の強度を測定することによって発光部の発光強度が調整される。そこで、発光部の発光強度調整について具体的に説明する。
【0092】
図7に示すように、第1計測ユニット5において、発光部7a,7bの発光強度を測定するために、それぞれの発光部7a,7bによって出射された光の一部を受光する受光部20が配設されている。
【0093】
まず、発光部7aから出射される光のうち、ダイクロイックミラー9によって反射された光が受光部20によって受光される。受光部20に受光された光は電気信号に変換されて発光強度調整部21へ送られる。
【0094】
発光強度調整部21では、送られた電気信号に基づいて発光強度が求められ、その発光強度と本来の基準発光強度との比較が行なわれる。発光強度が基準発光強度よりも小さい場合や大きい場合には、発光部7aに対して基準発光強度になるように発光部7aに入力される電力が調整される。
【0095】
一方、発光部7bから出射される光のうち、ダイクロイックミラー9を透過した光が受光部20によって受光される。受光部20に受光された光は電気信号に変換されて発光強度調整部21へ送られて発光強度が求められる。
【0096】
その発光強度と本来の基準発光強度との比較が行なわれる。発光強度が基準発光強度よりも小さい場合や大きい場合には、発光部7bに対して基準発光強度になるように発光部7bに入力される電力が調整される。
【0097】
第2計測ユニット6においても、第1計測ユニット5と同様に、発光部7c〜7eの発光強度を測定するために、それぞれの発光部7c〜7eによって出射された光の一部を受光する受光部(図示せず)が配設されている。
【0098】
このように、各発光部7a〜7eから出射される光の一部の発光強度と基準の発光強度とを比較して各発光部7a〜7eに入力する電力を調整することで、各発光部7a〜7eからは所定の発光強度の光が出射されるようになる。
【0099】
その結果、発光部の発光強度の変動が卵の判定に影響を与えるのを抑制することができ、より精度の高い判定を行なうことができる。
【0100】
なお、上述した受光強度のチェックは搬送部上に卵がない状態で行なわれるか、標準となる適当な物体(たとえば標準卵)を搬送部上に載置された状態で行なわれることが好ましい。
【0101】
また、上述した検卵装置1では2つの測定ユニットが設けられている場合を例に挙げて説明したが、測定ユニットの数としては2つに限られるものではなく、3つ以上の測定ユニットを備えていてもよい。
【0102】
3つ以上の測定ユニットを備えた場合でも、一つの測定ユニットには、残りの測定ユニットには含まれない波長の発光部が設けられていることが望ましい。また、一つの測定ユニットおける一つの発光部の波長は、他の少なくとも一つの計測ユニットにおける一つの発光部の波長と同じに設定しておくことが望ましい。
【0103】
また、各測定ユニットに設けられる発光部の数およびその波長も上述した場合に限られるものではない。したがって、あらかじめ測定された透過吸収スペクトルに基づいて、たとえば黄身のない無黄卵等の異常卵を検出するのに特有の波長を発光波長とする発光部を選択することにより、血卵をはじめ他の異常卵の検出にも適用することができ、ひいては卵内状態の判定に適用することができる。
【0104】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は上記の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0105】
【発明の効果】
本発明に係る検卵装置によれば、同一計測部内において測定された光の強度の比、たとえば一の計測部において測定された卵を透過した異なる波長の光の強度の比に基づいて卵の判定を行なう際に、複数の第1発光部から出射されたそれぞれの光は単一の第1受光部によって受光されることで、たとえ第1受光部の受光感度が変動しても、その比を算出する際にその影響が相殺されることになる。その結果、第1受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度が向上する。また、他の計測部が、一の計測部における複数の第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含む複数の第2発光部を備えていることで、卵の透過吸収光に関する情報量が増加する。その結果、卵の卵内状態の判定の確度がさらに向上する。
【0106】
また、複数の第1発光部のうちのいずれかの波長は、複数の第2発光部のうちのいずれかの波長と同じであることが好ましく、この場合には、一の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度と他の計測部において測定された卵を透過した所定の波長の透過光強度との比に基づいて卵の判定を行なう際に、第1受光部および第2受光部のいずれかの受光感度が悪化したとしても、その同じ波長の発光部に対し第1受光部および第2受光部によってそれぞれ受光される受光強度を比較することで、受光感度が悪化した受光部のその悪化の程度(割合)が求められる。そして、その割合に基づいて、正常な受光部によって受光された受光強度と受光感度の悪化した受光部によって受光された受光強度とによって算出された比の値が本来の値に較正される。その結果、受光部の受光感度の変動が卵の卵内状態の判定に影響を与えるのを抑制して判定精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る検卵装置による検卵方法を説明するための卵の透過吸収スペクトルを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る検卵装置の構成を示すブロック図である。
【図3】同実施の形態において、血卵を判定するための図である。
【図4】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度と受光部の受光強度の関係を示す第1の図である。
【図5】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度と受光部の受光強度の関係を示す第2の図である。
【図6】同実施の形態において、検卵装置の動作を説明するための発光部の発光強度に基づく感度較正を示す図である。
【図7】同実施の形態において、発光部の発光強度を調整するための構成を示すブロック図である。
【図8】従来の検卵装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 検卵装置、2 搬送部、3 第1測定ステージ、4 第2測定ステージ、5 第1計測ユニット、6 第2計測ユニット、7a〜7e 発光部、8a,8b 受光部、9 ダイクロイックミラー、10 レンズ、11 フィルター、12 フォトセンサ、12a 発光部、12b 受光部、15 光源制御部、16
信号処理部、17 検卵制御部、20 受光部、21 発光強度調整部。
Claims (2)
- 卵を搬送するための搬送部と、
前記搬送部に対してそれぞれ異なる所定の位置に配置され、搬送される卵に所定の光を照射するとともに、卵を透過した光を受光して透過した光の強度を測定する複数の計測部と、
複数の前記計測部によってそれぞれ測定された光の強度に基づいて、その卵の卵内状態を判定する機能を含む制御部と
を有し、
複数の前記計測部のうちの一の計測部は、
それぞれ異なる波長の光を出射する複数の第1発光部と、
複数の前記第1発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する単一の第1受光部と
を備え、
複数の前記計測部のうちの他の計測部は、
複数の前記第1発光部のそれぞれの波長と異なる波長を含み、それぞれ異なる波長の光を出射する複数の第2発光部と、
複数の前記第2発光部のそれぞれから出射されて卵を透過した光を受光する単一の第2受光部と
を備えた、検卵装置。 - 複数の前記第1発光部のうちのいずれかの波長は、複数の前記第2発光部のうちのいずれかの波長と同じである、請求項1記載の検卵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002348248A JP2004184113A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 検卵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002348248A JP2004184113A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 検卵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004184113A true JP2004184113A (ja) | 2004-07-02 |
Family
ID=32751212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002348248A Withdrawn JP2004184113A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | 検卵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004184113A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008513770A (ja) * | 2004-09-14 | 2008-05-01 | スタールカット インターナショナル ベスローテン フェンノートシャップ | 血液の有無についての卵の検査 |
JP2010540954A (ja) * | 2007-10-05 | 2010-12-24 | エンブレックス・インコーポレイテッド | 胚の心拍検出を介して卵をキャンドリングするための方法及び装置 |
JP2018523812A (ja) * | 2015-07-14 | 2018-08-23 | ゾエティス・サービシーズ・エルエルシー | エッグフラット識別システム及び関連方法 |
JP2019053087A (ja) * | 2013-11-18 | 2019-04-04 | ゾエティス・サービシーズ・エルエルシー | 透過分光法を使用して卵の生存を判定するための非接触型卵識別システム、及び関連する方法 |
KR20190090900A (ko) * | 2018-01-25 | 2019-08-05 | 한성대학교 산학협력단 | 광학기반 비침습적 신선란 선별장비 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348248A patent/JP2004184113A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008513770A (ja) * | 2004-09-14 | 2008-05-01 | スタールカット インターナショナル ベスローテン フェンノートシャップ | 血液の有無についての卵の検査 |
JP2010540954A (ja) * | 2007-10-05 | 2010-12-24 | エンブレックス・インコーポレイテッド | 胚の心拍検出を介して卵をキャンドリングするための方法及び装置 |
US8107060B2 (en) * | 2007-10-05 | 2012-01-31 | Embrex, Inc. | Methods and apparatus for candling eggs via embryo heartbeat detection |
JP2019053087A (ja) * | 2013-11-18 | 2019-04-04 | ゾエティス・サービシーズ・エルエルシー | 透過分光法を使用して卵の生存を判定するための非接触型卵識別システム、及び関連する方法 |
JP2018523812A (ja) * | 2015-07-14 | 2018-08-23 | ゾエティス・サービシーズ・エルエルシー | エッグフラット識別システム及び関連方法 |
KR20190090900A (ko) * | 2018-01-25 | 2019-08-05 | 한성대학교 산학협력단 | 광학기반 비침습적 신선란 선별장비 |
KR102375581B1 (ko) * | 2018-01-25 | 2022-03-18 | 한성대학교 산학협력단 | 비침습적 광학측정 기반의 계란 선별장비 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2596332B1 (en) | Increase of usable dynamic range in photometry | |
CN101918830B (zh) | 用于分析流体的系统和方法 | |
JP6420807B2 (ja) | 加工されたテープを使用して種々のガスを検出するための波長スペクトル分析に関する方法 | |
JP2008513770A (ja) | 血液の有無についての卵の検査 | |
JP4418731B2 (ja) | フォトルミネッセンス量子収率測定方法およびこれに用いる装置 | |
US20120288409A1 (en) | Analysis device | |
JP2009133848A (ja) | 測色ユニット | |
US20100117003A1 (en) | Method for the quantitative determination of the concentration of fluorophores of a substance in a sample and apparatus for carrying out the same | |
KR101987506B1 (ko) | 측정 장치 및 측정 방법 | |
JP2004184113A (ja) | 検卵装置 | |
JP2007139632A (ja) | 反射率測定機及び反射率測定方法。 | |
JP2000111473A (ja) | 青果物検査装置 | |
US20070041010A1 (en) | Method for quickly determining qualities/qualitative changes in any system | |
US20170254756A1 (en) | Method and apparatus for optical measurement of liquid sample | |
WO2021145048A1 (ja) | 検査装置及び検査方法 | |
JP2001041882A (ja) | 検卵装置 | |
US9335268B2 (en) | Device and method for determining the concentration of fluorophores in a sample | |
US11009453B2 (en) | Spectral curve acquiring device, concrete measuring instrument, spectral curve acquiring method and concrete measuring method | |
WO2019106992A1 (ja) | 検査装置、検査方法および製造装置 | |
JP2018205084A (ja) | 光学測定装置及び光学測定方法 | |
US20230296500A1 (en) | Grain-component sensor and grain-component analyzing instrument | |
JP2000292359A (ja) | 青果物の内部品質検査方法及びその装置 | |
WO2021149227A1 (ja) | ラマン散乱測定装置 | |
EP1074831A1 (en) | Method and device for candling eggs | |
JP2006284310A (ja) | 検卵方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |