BRPI0817693B1 - Métodos e aparelho para iluminar ovos atráves de detecção de batimento cardíaco do embrião - Google Patents
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Description
(54) Título: MÉTODOS E APARELHO PARA ILUMINAR OVOS ATRÁVES DE DETECÇÃO DE BATIMENTO CARDÍACO DO EMBRIÃO (51) Int.CI.: A01K 43/00; G01N 33/08 (52) CPC: A01K 43/00,G01N 33/085 (30) Prioridade Unionista: 05/10/2007 US 11/867.996, 29/11/2007 US 11/947.225 (73) Titular(es): ZOETIS SERVICES LLC (72) Inventor(es): JOHN HILBERT HEBRANK; DANIEL LEE KENNEDY “MÉTODOS E APARELHO PARA ILUMINAR OVOS ATRAVÉS DE DETECÇÃO
DE BATIMENTO CARDÍACO DO EMBRIÃO”
Campo da invenção
A presente invenção refere-se genericamente a ovos e, mais particularmente, a mé5 todos e aparelho para iluminar ovos.
Antecedentes
A discriminação entre ovos de aves domésticas com base em alguma qualidade observável é uma prática bem conhecida e utilizada há muito tempo na indústria de aves domésticas. “Iluminação” é um nome comum para tal técnica, um termo que tem suas raízes na prática-original de inspecionar um ovo utilizando a luz de uma vela. Como sabido por a~~ queléS familiarizados com ovos, embora as cascas dos ovos pareçam opacas sob a maioria das condições de iluminação, são na realidade de certo modo translúcidas, e quando colocadas na frente de luz direta, o conteúdo do ovo pode ser observado.
Ovos que devem ser chocados para aves vivas são tipicamente iluminados durante o desenvolvimento embriônico para identificar ovos transparentes, podres e mortos (coletivamente mencionados aqui como “ovos não vivos”). Ovos não vivos são retirados da incubação para aumentar espaço disponível na incubadora. Em muitos casos, é desejável introduzir uma substância, através de injeção in ovo, em um ovo vivo antes de chocar. Injeções de várias substâncias em ovos de aves são empregadas na indústria comercial de aves do20 mésticas para diminuir taxas de mortalidade pós-choco ou aumentar as taxas de crescimento da ave doméstica chocada. Os exemplos de substâncias que foram utilizadas para, ou propostas para, injeção in ovo incluem vacinas, antibióticos e vitaminas. Substâncias de tratamento in ovo e métodos são descritos na patente US número 4.458.630 de Sharma e outros e Patente US número 5.028.421 de Fredericksen e outros.
Injeções in ovo de substâncias ocorrem, tipicamente, por perfurar a casca de um ovo para criar um furo através do mesmo (por exemplo, utilizando uma punção, perfuração, etc.), estendendo uma agulha de injeção através do furo e para o interior do ovo (e em al-guns casos no embrião de ave contido no mesmo) e injetar uma ou mais substâncias de tratamento através da agulha. Um exemplo de um dispositivo de injeção é revelado na pa30 tente US número 4.681.063 de Hebrank. Esse dispositivo posiciona um ovo e uma agulha de injeção em uma relação fixa entre si, e é projetado para a injeção automatizada em alta velocidade de uma pluralidade de ovos. A seleção tanto do local como do horário de tratamento de injeção também pode impactar a eficácia da substância injetada, bem como a taxa de mortalidade dos ovos injetados ou embriões tratados. Vide, por exemplo, a patente US número 4.458.630 de Sharma e outros, patente US número 4.681.063 de Hebrank e patente US número 5.158.038 de Sheeks e outros.
Na produção comercial de aves domésticas, tipicamente somente aproximadamen2 te 60% a 90% de ovos de frangos comerciais chocam. Os ovos que não chocam incluem ovos que não foram fertilizados, bem como ovos fertilizados que morreram. Ovos inférteis podem compreender de aproximadamente 5% até aproximadamente 25% de todos os ovos em um conjunto. Devido ao número de ovos não vivos encontrados na produção comercial de aves domésticas, o uso crescente de métodos automatizados para injeção in ovo, e o custo de substâncias de tratamento, um método automatizado de identificar ovos vivos e seletivamente injetar somente ovos vivos, é desejável.
Há outras aplicações onde é importante ser capaz de identificar ovos vivos e não vivos. Uma dessas aplicações é o cultivo e colheita de vacinas em ovos vivos (mencionados -como “ovos para produção de vacina”). Por exemplo, a produção de vacina para gripe humana é realizada injetando vírus de semente em um ovo de galinha aproximadamente no décimo primeiro dia de desenvolvimento embriônico (ovo do dia 11), permitindo que o vírus cresça por aproximadamente dois dias, submetendo à eutanásia o embrião por resfriar o ovo, e então colhendo o fluido amniótico do ovo. Tipicamente, ovos são iluminados antes da injeção de um vírus de semente para facilitar a remoção de ovos não vivos. Ovos para produção de vacina podem ser iluminados um ou mais dias antes da injeção de um vírus de semente nos mesmos. A identificação de ovos vivos na produção de vacina é importante porque é desejável evitar que vacina de semente seja desperdiçada em ovos não vivos, reduzir custos associados ao transporte e eliminação de ovos não vivos e reduzir a possibilidade de contaminação de ovos não vivos.
A patente US número 3.616.262 de Coady e outros revela um aparelho de transporte para ovos que inclui uma estação de iluminação e uma estação de inoculação. Na estação de iluminação, luz é projetada através dos ovos e avaliada por um operador humano, que marca quaisquer ovos considerados não vivos. Ovos não vivos são manualmente retirados antes dos ovos serem transportados para a estação de inoculação.
As patentes US números 4.955.728 e 4.914.672, ambas de Hebrank, descrevem um aparelho de iluminação que utiliza detectores infravermelhos e a radiação infravermelha emitida de um ovo para distinguir ovos vivos de inférteis. A patente US número 5.745.228 de Hebrank e outros descreve um aparelho de iluminação que inclui um fotodetector e um fotoemissor que são configurados para serem posicionados em lados opostos de um ovo. Luz é gerada em rajadas curtas de cada fotoemissor e o fotodetector correspondente monitora enquanto seu fotoemissor correspondente é operacional. Uma superfície plana de ovos é continuamente “varrida” à medida que move através do aparelho de iluminação com cada par de fonte-detector ativo enquanto pelo menos adjacente, e preferivelmente todos os outros pares estão imóveis.
Métodos de detecção de batimento cardíaco (pulso) de embrião são conhecidos que podem detectar ovos vivos com alto grau de precisão. Por exemplo, a patente US nú3 mero 6.860.225 de Hebrank descreve métodos de iluminação e aparelho em que
A variação cíclica na intensidade de luz indica a existência de um pulso de embrião.
A patente US número 5.173.737 de Mitchell descreve um método de determinar se um ovo contém um embrião vivo por orientar luz para dentro de um ovo para estimular mo5 vimento do embrião, e então medir movimento resultante de embrião.
Componentes elétricos utilizados na tecnologia de detecção de batimento cardíaco de embrião podem ser sensíveis ao ambiente. Infelizmente, a iluminação do ovo é tipicamente realizada em ambientes úmidos, duros que podem afetar potencialmente componentes eletrônicos sensíveis.
SUMÁRIO
Em vista da discussão acima, métodos e aparelho de iluminação de ovos são fornecidos que podem ser utilizados nos ambientes úmidos, duros de uma chocadeira e outras instalações de aves domésticas. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, um aparelho para iluminar ovos inclui um alojamento impermeável tendo uma extremi15 dade livre; pelo menos uma fonte de luz configurada para emitir luz visível da extremidade livre do alojamento e iluminar um ovo posicionado adjacente à extremidade livre do alojamento; e um fotodetector na extremidade livre do alojamento que gera um sinal de saída correspondendo à intensidade de luz de pelo menos uma fonte de luz que sai do ovo. O fotodetector é protegida da luz externa e de luz direta de pelo menos uma fonte de luz. Pelo menos uma fonte de luz é disposta no alojamento e emite luz visível em uma faixa entre 600 nm e 740 nm através de uma janela transparente. O fotodetector é disposto no alojamento e recebe luz que sai de um ovo através da janela transparente.
Em algumas modalidades, pelo menos uma fonte de luz emite luz visível em uma faixa entre 610 nm e 720 nm. Em algumas modalidades, pelo menos uma fonte de luz é um diodo emissor de luz (LED) que é configurado para emitir luz visível com uma intensidade de pico em um dos seguintes comprimentos de onda: 625 nm, 639 nm, 660 nm e 695 nm.
Um amortecedor substituível é removivelmente fixado à extremidade livre do alojamento e é configurado para engatar um ovo em relação de contato com o mesmo. O amortecedor é configurado para proteger o fotodetector da luz externa e de luz direta de pelo menos uma fonte de luz. Em algumas modalidades, um processador é disposto no alojamento. O processador processa sinais de saída do fotodetector para identificar variações cíclicas na intensidade de luz, em que uma variação cíclica na intensidade de luz indica a existência de um pulso de embrião. Em algumas modalidades, o processador pode também processar sinais de saída do fotodetector para identificar variações não cíclicas na intensi35 dade de luz, em que variações não cíclicas na intensidade de luz indicam movimento de embrião.
De acordo com outras modalidades da presente invenção, um aparelho para iluminar ovos inclui um alojamento impermeável tendo uma extremidade livre com uma janela transparente. Um par de fontes de luz é disposta no alojamento e cada fonte de luz é configurada para emitir luz visível em uma faixa entre 600 nm e 740 nm da extremidade livre de alojamento através da janela e iluminar um ovo posicionado adjacente à extremidade livre do alojamento. Um fotodetector é posicionado no alojamento na extremidade livre entre o par de fontes de luz e gera um sinal de saída correspondendo à intensidade de luz das fontes de luz que saem do ovo. O fotodetector é protegido da luz externa e da luz direta das fontes de luz através de um amortecedor substituível removivelmente fixado à extremidade livre do alojamento. Um processador é disposto no alojamento e é configurado para processar sinais de saída do fotodetector para identificar variações cíclicas na intensidade de luz, em que uma variação cíclica na intensidade de luz indica a existência de um pulso de embrião. Em algumas modalidades da presente invenção, o processador processa sinais de saída do fotodetector para identificar variações não cíclicas na intensidade de luz, em que variações não cíclicas na intensidade de luz indicam movimento do embrião.
De acordo com modalidades adicionais da presente invenção, um método de iluminar ovos inclui posicionar um ovo adjacente a uma extremidade livre de uma ferramenta de detecção, em que a ferramenta de detecção tem pelo menos uma fonte de luz e um fotodetector; iluminar o ovo com luz visível em uma faixa entre 600 nm e 740 nm da extremidade livre através de pelo menos uma fonte de luz; detectar intensidade de luz que sai do ovo através do fotodetector, em que o fotodetector é protegido da luz externa e da luz direta de pelo menos uma fonte de luz; gerar um sinal de saída que corresponde à intensidade de luz detectada; e processar o sinal de saída para identificar variações cíclicas e/ou não cíclicas na intensidade de luz, em que variações cíclicas na intensidade de luz indicam a existência de um pulso de embrião. Em algumas modalidades, a iluminação do ovo com luz inclui iluminar o ovo com luz de uma ou mais porções selecionadas do espectro como, por exemplo, as porções visíveis e/ou infravermelhas do espectro.
De acordo com outras modalidades da presente invenção, um aparelho para iluminar ovos inclui um alojamento impermeável tendo uma extremidade livre com uma janela transparente. Um fotodetector é posicionado no alojamento na extremidade livre e gera um sinal de saída que corresponde à intensidade de luz de uma fonte de luz que sai do ovo. O fotodetector é protegido da luz direta da fonte de luz através de um amortecedor substituível removivelmente fixado à extremidade livre do alojamento. Um processador é disposto no alojamento e é configurado para processar sinais de saída do fotodetector para identificar variações cíclicas na intensidade de luz, em que uma variação cíclica na intensidade de luz indica a existência de um pulso de embrião. Em algumas modalidades da presente invenção, o processador processa sinais de saída do fotodetector para identificar variações não cíclicas na intensidade de luz, em que variações não cíclicas na intensidade de luz indicam movimento de embrião.
De acordo com modalidades adicionais da presente invenção, um método de iluminar ovos inclui contatar um ovo com uma extremidade livre de uma ferramenta de detecção, em que um amortecedor é fixado à extremidade livre de ferramenta de detecção; iluminar o ovo com luz visível dentro de uma faixa entre 600 nm e 740 nm através de uma fonte de luz; detectar intensidade de luz que sai do ovo através de um fotodetector na ferramenta de detecção, em que o fotodetector é protegido da luz direta da fonte de luz através do amortecedor; gerar um sinal de saída que corresponde à intensidade de luz detectada; e processar o sinal de saída para identificar variações cíclica e/ou não cíclica na intensidade de luz, em que variações cíclicas na intensidade de luz indicam a existência de um pulso de embrião e em que variações não cíclicas na intensidade de luz indicam movimento de embrião.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de detecção, de acordo com algumas modalidades da presente invenção.
A figura 2a ilustra a extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 1 com o amortecedor substituível removivelmente fixado à mesma.
A figura 2b ilustra a extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 1 com o amortecedor substituível removido da extremidade livre.
A figura 3 é uma vista em seção transversal, lateral, da extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 1, ilustrando o amortecedor substituível em contato com um ovo e ilustrando o par de fontes de luz e o fotodetector disposto no alojamento atrás da janela transparente.
A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma ferramenta de detecção, de acordo com outras modalidades da presente invenção.
A figura 5a ilustra a extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 4 com o amortecedor substituída removivelmente fixado à mesma.
A figura 5b ilustra a extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 4 com o amortecedor substituível removido da extremidade livre.
A figura 6 é uma vista em seção transversal lateral da extremidade livre da ferramenta de detecção da figura 4, ilustrando o amortecedor substituível em contato com um ovo e ilustrando o fotodetector disposto no alojamento atrás da janela transparente.
Descrição detalhada
A presente invenção é descrita agora mais completamente a seguir com referência aos desenhos em anexo, nos quais modalidades da invenção são mostradas. Essa invenção pode, entretanto, ser incorporada em muitas formas diferentes e não deve ser interpre6 tada como limitada às modalidades expostas aqui; em vez disso, essas modalidades são fornecidas de modo que essa revelação seja completa, e passe totalmente o escopo da invenção para aqueles versados na técnica.
Números similares se referem a elementos similares do início ao fim. Nas figuras, a espessura de certas linhas, camadas, componentes, elementos ou características pode ser exagerada para clareza. Linhas interrompidas ilustram características ou operacionais opcionais a menos que especificado de outro modo. Todas as publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências mencionadas aqui são incorporadas a título de referência na íntegra.
A terminologia utilizada aqui é para fins de descrever modalidades específicas somente e não pretende limitar a invenção. Como utilizado aqui, as formas singulares “um”, “uma”, e “o, a” pretendem incluir também as formas plurais, a menos que o contexto claramente indique ao contrário. Será adicionalmente entendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo” quando utilizados nesse relatório descritivo, especificam a presença de características, etapas, operações, elementos e/ou componentes mencionados, porém não impede a presença ou adição de uma ou mais outras características, etapas, operações, elementos, componentes, e/ou grupos dos mesmos. Como utilizado aqui, o termo “e/ou” inclui todas e quaisquer combinações de um ou mais dos itens listados associados. Como utilizado aqui, frases como “entre X e Y” e “entre aproximadamente X e Y” devem ser interpretadas como incluindo X e Y. Como utilizado aqui, frases como “entre aproximadamente X e Y” significam “entre aproximadamente X e aproximadamente Y”. Como utilizado aqui, frases como “de aproximadamente X a Y” significam “de aproximadamente X a aproximadamente Y.”
A menos que definido de outro modo, todos os termos (incluindo termos técnicos e científicos) utilizados aqui têm o mesmo significado como comumente entendido por uma pessoa com conhecimentos comuns na técnica à qual a presente invenção pertence. Será adicionalmente entendido que termos, como aqueles definidos em dicionários comumente utilizados, devem ser interpretados como tendo um significado que é compatível com seu significado no contexto da especialização e técnica relevante e não devem ser interpretado em um sentido idealizado ou excessivamente formal a menos que expressamente definido desse modo aqui. Funções ou construções bem conhecidas podem não ser descritas em detalhe para brevidade e/ou clareza.
Será entendido que quando um elemento é mencionado como estando “em”, “ligado” a, “conectado” a, “acoplado” a, “contatando”, etc. outro elemento, pode estar diretamente em, ligado a, conectado a, acoplado a ou contatando o outro elemento ou elementos intermediários também podem estar presentes. Ao contrário, quando um elemento é mencionado como estando, por exemplo, “diretamente em, “diretamente ligado” a, “diretamente conec7 tado” a, “diretamente acoplado” a “diretamente contatando outro elemento, não há elementos intermediários presentes. Será também reconhecido por aqueles versados na técnica que referências a uma estrutura ou característica que é disposta “adjacente” a outra característica podem ter porções que sobrepõem ou estão subjacentes à característica adjacente.
Termos espacialmente relativos, como “sob”, “abaixo”, “mais baixo”, “sobre”, “superior” e similar, podem ser utilizados aqui para facilidade de descrição para descrever um elemento ou relação de característica com outro(s) elemento(s) ou característica(s) como ilustrado nas figuras. Será entendido que os termos espacialmente relativos pretendem abranger orientações diferentes do dispositivo em uso ou operação além da orientação representada nas figuras. Por exemplo, se o dispositivo nas figuras for invertido, elementos descritos como “sob” ou “embaixo” de outros elementos ou características seriam então orienta-’”' dos “sobre” os outros elementos ou características. Desse modo, o termo exemplar “sob” pode abranger tanto uma orientação de “sobre” como “sob”. O dispositivo pode ser de outro modo orientado (girado 90 graus ou em outras orientações) e os descritores espacialmente relativos utilizados aqui interpretados de acordo. Similarmente, os termos “para cima”, “para baixo”, “vertical”, “horizontal” e similar são utilizados aqui para fins de explicação somente a menos que indicado especificamente de outro modo.
Será entendido que, embora os termos “primeiro”, “segundo”, etc., possam ser utilizados aqui para descrever vários elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções, esses elementos, componentes, regiões, camadas e/ou seções não devem ser limitados por esses termos. Esses termos são somente utilizados para distinguir um elemento, componente, região, camada ou seção de outro elemento, componente, região, camada ou seção. Desse modo, um “primeiro” elemento, componente, região, camada ou seção discutido abaixo também pode ser denominado um “segundo” elemento, componente, região, camada ou seção sem se afastar dos ensinamentos da presente invenção. A seqüência de operações (ou etapas) não é limitada à ordem apresentada nas reivindicações ou figuras a menos que especificamente indicado de outro modo.
Métodos e aparelho de acordo com modalidades da presente invenção podem ser utilizados para identificar precisamente ovos vivos e não vivos em qualquer momento durante desenvolvimento embriônico (também mencionado como período de incubação). As modalidades da presente invenção não são limitadas somente à identificação em um dia específico (por exemplo, dia onze) ou período de tempo durante o período de desenvolvimento embriônico. Além disso, métodos e aparelho de acordo com modalidades da presente invenção podem ser utilizados com quaisquer tipos de ovos de aves incluindo, porém não limitados a, galinha, peru, pato, ganso, codorniz, ovos de faisão, ovos de aves exóticas, etc.
Como seria entendido por uma pessoa versada na técnica, ovos são incubados e processados em um transportador, como uma superfície plana de ovos. Superfícies planas podem conter qualquer número de fileiras, como sete fileiras de ovos, com fileiras de seis e sete sendo mais comuns. Além disso, ovos em fileiras adjacentes podem estar paralelas entre si, como em uma superfície plana “retangular”, ou podem estar em uma relação espalhada, como em uma superfície plana “descentrada”. Os exemplos de superfícies planas comerciais apropriadas incluem, porém não são limitados a, superfície plana “CHICKMASTER 54”, a superfície plana “JAMESWAY 42” e a superfície plana “JAMESWAY” 84 (em cada caso, o número indica o número de ovos transportados pela superfície plana). Superfícies planas de ovos são bem conhecidas por aqueles versados na técnica e não necessitam ser descritas adicionalmente aqui. Os termos “superfície plana” e “transportador” são destinados a serem utilizados de forma intercambiável aqui.
Com referência agora à figura 1, uma ferramenta de detecção 10 para uso em íTttminar ovos, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, é ilustrado.
A ferramenta de detecção ilustrada 10 é configurada para uso èm um aparelho de iluminação automatizada como, porém não limitado a, sistema Egg Remover® da Embrex Inc., Durham, Carolina do Norte. Em operação, uma pluralidade das ferramentas de detecção 10, dispostas em um conjunto, são utilizadas para iluminar um conjunto respectivo de ovos sustentados por um transportador de ovos, como seria entendido por aqueles versados na arte da presente invenção.
A ferramenta de detecção ilustrada 10 inclui um alojamento substancialmente impermeável 12 com uma extremidade livre próxima 14 e uma extremidade distai alongada 16. Como será descrito abaixo, a extremidade livre 14 é configurada para ser posicionada em relação de contato com um ovo. A extremidade distai 16 é fixada a uma armação que eleva e abaixa a ferramenta de detecção 10 em relação a um transportador que contém ovos. Estendendo a partir da extremidade distai 16 do alojamento 12 está um cabo elétrico 18 contendo fiação que conecta os vários componentes elétricos contidos na ferramenta de detecção 10 com um controlador e/ou outros componentes elétricos de um aparelho de iluminação, como seria entendido por aqueles versados na técnica da presente invenção. As modalidades da presente invenção não são limitadas à configuração ilustrada do alojamento de ferramenta de detecção 12. O alojamento de ferramenta de detecção 12 pode ter vários formatos, tamanhos e configurações sem limitação. O alojamento impermeável 12 protege componentes eletrônicos sensíveis dispostos no mesmo contra líquidos, umidade e resíduos que podem ser encontrados durante iluminação.
Um conjunto das ferramentas de detecção 10 é sustentado em uma orientação genericamente vertical através de uma armação ou outro elemento de suporte de um aparelho de iluminação. Convencionalmente, a armação é móvel entre uma posição elevada e uma posição abaixada. Entretanto, ferramentas de detecção individuais 10 podem ser configuradas para serem abaixadas e elevadas em relação a um ovo independente de outras ferra9 mentas de detecção em um conjunto. Quando na posição abaixada, cada ferramenta de detecção 10 se apoia no topo de um ovo respectivo 5, como seria entendido por aqueles versados na arte da presente invenção.
Encontra-se disposto no alojamento 12 um par de fontes de luz 20. Cada fonte de luz 20 é configurada para emitir luz visível da extremidade livre do alojamento e iluminar um ovo posicionado adjacente à extremidade livre do alojamento, como será descrito abaixo. Também disposto no alojamento está um fotodetector 22 que é configurado para receber luz que passa através de um ovo proveniente das fontes de luz 20 durante iluminação. O fotodetector 22 gera um sinal de saída que corresponde à intensidade da luz que sai de um ovo. O fotodetector 22 pode ser qualquer tipo de detector capaz de detectar o(s) comprimento(s) de onda de luz emitido pelas fontes de luz 20.
Na modalidade ilustrada, o fotodetector 22 é posicionado entre o par de fontes de luz 20. Entretanto, modalidades da presente invenção não são limitadas à configuração ilustrada das fontes de luz 20 e fotodetector 22. Várias orientações das fontes de luz 20 e fotodetector 22 podem ser utilizadas desde que o fotodetector seja protegido da luz indireta de fontes externas e da luz direta das fontes de luz 20, como descrito abaixo. Além disso, embora um par de detectores de luz 20 seja utilizado na modalidade ilustrada, uma única fonte de luz pode ser utilizada em algumas modalidades e mais de duas fontes de luz podem ser utilizadas em outras modalidades. Além disso, mais de um fotodetector 22 pode ser utilizado de acordo com outras modalidades da presente invenção.
O par de fontes de luz 20 é configurado para iluminar um ovo com luz visível. Por exemplo, em algumas modalidades da presente invenção, o par de fontes de luz 20 são diodos emissores de luz (LEDs) que são configurados para emitir luz a partir da porção visível do espectro. Entretanto, modalidades da presente invenção não são limitadas ao uso de LEDs. Vários tipos de fontes de luz podem ser utilizados sem limitação. Além disso, fibras ópticas e tubos de luz podem ser utilizados para fornecer luz de uma fonte de luz visível remotamente localizada.
Cada fonte de luz 20 é configurada para emitir luz visível. Por exemplo, em algumas modalidades, cada fonte de luz 20 emite luz em uma faixa entre aproximadamente 600 nanômetros (nm) e 740 nm. Em outras modalidades, cada fonte de luz 20 é configurada para emitir luz dentro de uma faixa entre aproximadamente 610 nm e 720 nm. Os requerentes verificaram que LEDs com comprimentos de onda central (intensidade de pico) de 625 nm, 639 nm, 660 nm e 695 nm são particularmente eficazes na detecção da existência de um pulso de embrião de ave.
Fontes de luz exemplares 20 que podem ser utilizadas são os seguintes modelos de LED que são disponíveis da Digi-Key Corporation, Thief River Falis, Minnesota: 5161367-ND, 160-1625-ND e 404-1104-ND, com comprimentos de onda centrais respectivos de
625 nm, 639 nm e 660 nm. Outra fonte de luz 20 que pode ser utilizada é o seguinte modelo de LED que é disponível da Roithner Laser Technik, Viena, Áustria: ELD 700-524-3 com um comprimento de onda central de 695 nm.
Como ilustrado nas figuras 2a-2b, a extremidade livre do alojamento 14 inclui uma janela transparente 24 que permite que luz passe através da mesma. A janela transparente pode ser formada de vários tipos de material, sem limitação. Materiais exemplares incluem, porém não são limitados a, vidro, safira, e plástico (por exemplo, plástico transparente, não refletor, etc.). Como ilustrado na figura 2b, o par de fontes de luz 20 é disposto no alojamento e emite luz através da janela 24, e o fotodetector 22 é disposto no alojamento e recebe luz que sai de um ovo através da janela 24. A janela 24 pode ser fixada na extremidade livre do alojamento 14 em vários modos para assegurar que o alojamento permaneça substancialmente impermeável.
Um amortecedor substituível 26 é fixado na extremidade livre do alojamento 14 e é configurado para engatar um ovo em relação de contato com o mesmo quando a ferramenta de detecção 10 é abaixa sobre o ovo 5 (figura 3). Em algumas modalidades, o amortecedor é formado de um material flexível, como borracha ou outro material resiliente, para amortecer o contato com um ovo. Um material exemplar inclui, porém não é limitado a, silicone, borracha, etc. com uma substância corante escura (por exemplo, preto, etc.). Em outras modalidades da presente invenção, o amortecedor pode ser formado de um material rígido. O amortecedor 26 pode ter qualquer um de vários formatos e tamanhos e não é limitado à configuração ilustrada.
O amortecedor 26 é a única porção da ferramenta de detecção ilustrada 10 que faz contato com um ovo. Em algumas modalidades, o amortecedor 26 é fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 14 para facilitar limpeza e/ou substituição do mesmo. O amortecedor 26 pode ser fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 14 de vários modos, sem limitação. Por exemplo, a extremidade livre do alojamento 14 pode ter fendas no formato de rabo de andorinha formadas na mesma que são configuradas para receber porções de borda no formato de rabo de andorinha de modo correspondente do amortecedor 26. Em outras modalidades, o amortecedor 26 pode ser fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 14 através de grampos, ímãs, adesivos e/ou através de vários outros métodos conhecidos.
O amortecedor 26 protege o fotodetector 22 de luz dispersa (por exemplo, luz de uma fonte externa, etc.) e de luz direta a partir das fontes de luz 20. Em outras palavras, o amortecedor 26 protege o fotodetector 22 de uma trajetória de luz dispersa a partir da fonte de luz. Entretanto, trajetórias de luz indireta através do ovo são permitidas,como mostrado na figura 3. Como ilustrado nas figuras 2a e 3, o amortecedor 26 inclui um par de aberturas 28 através das quais o par de fontes de luz 20 emite luz. As aberturas ilustradas 28 têm in11 dividualmente uma configuração que faz com que as mesmas ajam como protetores respectivos para as fontes de luz 20 de tal modo que luz emitida por cada fonte de luz 20 seja dirigida para um ovo em contato com o amortecedor 26. O amortecedor ilustrado 26 também inclui uma abertura 30 que circunda o fotodetector 22 e protege o fotodetector 22 de luz dispersa e de luz direta a partir das fontes de luz 20. A porção da casca do ovo na abertura 30 está na sombra de luz emitida por uma fonte externa. As modalidades da presente invenção não são limitadas ao formato e configuração ilustrados do amortecedor ou das aberturas 28, 30. Um amortecedor substituível 26 pode ter vários formatos e configurações que servem a função de proteger um fotodetector 22, de acordo com modalidades da presente invenção.
A abertura de proteção de fotodetector 30 é configurada para sobrepor uma porção de um ovo 5 em relação de contato com o mesmo quando a ferramenta de detecção 10 é abaixada de tal modo que o amortecedor contate um ovo 5. A abertura ilustrada 30 tem um formato genericamente hemisférico que facilita engate estável da ferramenta de detecção 10 com um ovo. Entretanto, modalidades da presente invenção não são limitadas ao formato e configuração ilustrados da abertura 30. Em algumas modalidades, o peso da ferramenta de detecção 10 é suficiente para assentar o amortecedor 26 em um ovo 5 de tal modo que luz dispersa não possa penetrar na aberturar 30 e atingir o fotodetector 22.
Em operação e após a ferramenta de detecção 10 ser posicionada adjacente a um ovo 5, as fontes de luz 20 emitem luz visível (indicada como 40 na figura 3) para dentro do ovo 5. O fotodetector 22 recebe luz que sai do ovo 5 e gera um sinal de saída correspondendo à intensidade da luz que sai do ovo. De acordo com algumas modalidades da presente invenção, o fotodetector 22 pode ser dotado de um amplificador integral para limitar ruído elétrico ambiental (por exemplo, 60 Hz de linhas de energia). De acordo com algumas modalidades da presente invenção, um filtro pode ser utilizado para bloquear comprimentos de onda diferentes de comprimentos de onda emitidos pelas fontes de luz 20. Por exemplo, se as fontes de luz 20 emitem luz vermelha (por exemplo, 660 nm), então uma redução em sensibilidade à luz não vermelha, como luz externa azul e verde (por exemplo, de iluminação a vapor de mercúrio, iluminação fluorescente, etc.), pode ser obtida com um fotodetector 22 tendo um filtro que bloqueia luz azul (450 nm - 490 nm) e verde (490 nm - 560 nm). Um filtro exemplar para bloquear luz azul e verde é um filtro vermelho J43-942, disponível da Edmund Optics, Inc., Barrington, Nova Jérsei. Os amplificadores e filtros são bem conhecidos daqueles versados na técnica e não necessitam ser descritos adicionalmente aqui.
Um processador 50 disposto dentro do alojamento está em comunicação com o fotodetector 22 e processa sinais de saída a partir do fotodetector para determinar a viabilidade de um ovo 5. Os ovos tendo um pulso e/ou movimento de embrião podem ser designados como ovos vivos. A viabilidade pode ser determinada pelo processamento do sinal de saída para determinar a existência de variações cíclicas na intensidade de luz que corres12 pondem a um pulso de embrião. A viabilidade pode ser determinada pelo processamento do sinal de saída para determinar a existência de variações não cíclicas na intensidade de luz que correspondem a movimento de embrião. Além disso, a viabilidade pode ser determinada pelo processamento do sinal de saída para determinar a existência de variações tanto cíclica como não cíclica na intensidade de luz.
Além de perceber variações em nível de luz, o fotodetector 22 pode fornecer um nível de luz em um ovo que pode ser utilizado para fornecer outras informações importantes sobre as condições do ovo. Por exemplo, a luz média refletida para o fotodetector 22 de um ovo transparente será maior do que a luz média refletida de um ovo vivo no 18° dia porque o feixe de luz amplo da fonte de luz que incide sobre o lado do ovo refletirá por todo o ovo em vez de ser absorvido por um embrião grande. Similarmente, a luz média que atinge o fotodetector 22 de um ovo virado para baixo será menor do que aquela de um ovo normalmente posicionado (extremidade obtusa para cima) porque uma maior parte do embrião estão disponível para bloquear a luz. Esses efeitos podem ser intensificados utilizando uma fonte de luz tendo um comprimento de onda diferente do que uma fonte que é ótima para detectar batimento cardíaco. Se múltiplas fontes de luz com múltiplos comprimentos de onda forem utilizadas, então suas saídas podem ser multiplexadas em tempo para permitir percepção de cada comprimento de onda ou fonte de luz separadamente com o fotodetector único 22.
Com referência agora à figura 4, uma ferramenta de detecção 110 para uso na iluminação de ovos, de acordo com outras modalidades da presente invenção, é ilustrada.
A ferramenta de detecção ilustrada 110 inclui um alojamento substancialmente impermeável 112 com uma extremidade livre próxima 114 e uma extremidade distai alongada 116. A extremidade livre 114 é configurada para ser posicionada em relação de contato com um ovo. A extremidade distai 116 é fixada a uma armação que eleva e abaixa a ferramenta de detecção 110 em relação a um transportador que contem ovos, como descrito acima. Estendendo a partir da extremidade distai 116 do alojamento 112 está um cabo elétrico 118 que contém fiação que conecta os vários componentes elétricos contidos na ferramenta de detecção 110 com um controlador e/ou outros componentes elétricos de um aparelho de iluminação, como seria entendido por aqueles versados na arte da presente invenção.
Disposto dentro do alojamento 112 está um fotodetector 122 que é configurado para receber luz que passa através de um ovo de uma ou mais fontes de luz externas durante iluminação. Como descrito acima, o fotodetector 122 gera um sinal de saída que corresponde à intensidade a luz que sai de um ovo. O fotodetector 122 pode ser qualquer tipo de detector capaz de detectar o(s) comprimento(s) de onda de luz emitida por uma fonte de luz.
Como ilustrado nas figuras 5a-5b, a extremidade livre do alojamento 114 inclui uma janela transparente 124 que permite que luz passe através. O fotodetector 122 é disposto no alojamento e recebe luz que sai de um ovo através da janela 124. A janela 124 pode ser fixada à extremidade livre do alojamento 114 de vários modos para assegurar que o alojamento permaneça substancialmente impermeável.
Um amortecedor substituível 126 é fixado à extremidade livre do alojamento 114 e é configurado para engatar um ovo em relação de contato com o mesmo quando a ferramenta de detecção 110 é abaixada sobre o ovo 5 (figura 6). Como descrito acima, em algumas modalidades o amortecedor é formado de um material flexível, como borracha ou outro material resiliente, para amortecer o contato com um ovo. Em outras modalidades da presente invenção, o amortecedor 126 pode ser formado de um material rígido. O amortecedor 126 pode ter qualquer de vários formatos e tamanhos e não é limitado à configuração ilustrada.
Como descrito acima, o amortecedor 126 é a única porção da ferramenta de detecção ilustrada 110 que faz contato cõm urrTÕvo. Em algumas modalidades, o amortecedor 126 é fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 114 para facilitar limpeza e/ou substituição do mesmo. O amortecedor 126 pode ser fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 114 de vários modos, sem limitação. Por exemplo, a extremidade livre do alojamento 114 pode ter fendas no formato de rabo de andorinha formadas na mesma que são configuradas para receber porções de borda no formato de rabo de andorinha de modo correspondente do amortecedor 126. Em outras modalidades, o amortecedor 126 pode ser fixado de forma removível à extremidade livre do alojamento 114 através de grampos, ímãs, adesivos e/ou através de vários outros métodos conhecidos.
O amortecedor 126 protege o fotodetector 122 de luz dispersa (por exemplo, luz de uma fonte externa, etc.) e de luz direta a partir das fontes de luz 120. O amortecedor ilustrado 126 inclui uma abertura 130 que circunda o fotodetector 122 e proteger o fotodetector 122 contra luz dispersa e de luz direta das fontes de luz 120. A porção da casca do ovo dentro da abertura 130 está na sombra de luz emitida por uma fonte externa. As modalidades da presente invenção não são limitadas ao formato e configuração ilustrados do amortecedor ou da abertura 130. Um amortecedor substituível 126 pode ter vários formatos e configurações que servem a função de proteger um fotodetector 122, de acordo com modalidades da presente invenção.
A abertura de proteção de fotodetector 130 é configurada para sobrepor uma porção de um ovo 5 em relação de contato com o mesmo quando a ferramenta de detecção 110 é abaixada de tal modo que o amortecedor contate um ovo 5. A abertura ilustrada 130 tem um formato genericamente hemisférico que facilita engate estável da ferramenta de detecção 110 com um ovo. Entretanto, modalidades da presente invenção não são limitadas ao formato e configuração ilustrados da abertura 130.
Em operação e após a ferramenta de detecção 110 ser posicionada adjacente a um ovo 5, uma ou mais fontes de luz 120 emitem luz visível (indicada como 140 na figura 6) para dentro do ovo 5. O fotodetector 122 recebe luz que sai do ovo 5 e gera um sinal de saída correspondendo à intensidade da luz que sai do ovo. Como descrito acima, o fotodetector 122 pode ser dotado de um amplificador integral para limitar ruído elétrico ambiental, e/ou um filtro para bloquear comprimentos de onda diferentes dos comprimentos de onda emitidos pelas fontes de luz 120. Um processador 50 disposto dentro do alojamento está em comunicação com o fotodetector 122 e processa sinais de saída a partir do fotodetector para determinar a viabilidade de um ovo 5.
O acima é ilustrativo da presente invenção e não deve ser interpretado como limitação da mesma. Embora algumas modalidades exemplares da presente invenção tenham sido descritas, aqueles versados na arte prontamente reconhecerão que muitas modifica10 ções são possíveis nas modalidades exemplares sem se afastar materialmente dos novos ensinamentos e vantagens~da preSfente invenção. Por conseguinte, todas essas modificações pretendem ser incluídas no escopo da presente invenção como definido nas reivindicações. A invenção é definida pelas seguintes reivindicações, com equivalentes das reivindicações a serem incluídas nas mesmas.
Claims (11)
- REIVINDICAÇÕES1. Aparelho para iluminar ovos, consistindo de um alojamento (14, 114) tendo uma extremidade livre, fonte de luz (20, 120) configurada para emitir luz visível a partir extremidade livre do 5 alojamento (14, 114) e iluminar um ovo (5) posicionado adjacente à extremidade livre do alojamento (14, 114), em que cada uma fonte de luz (20, 120) emite luz visível dentro de uma faixa entre 600 nm e 740 nm, e um fotodetector (22, 122) na extremidade livre do alojamento (14, 114), CARACTERIZADO pelo fato de que consiste ainda de10 uma fonte de luz (20, 120) e o fotodetector (22, 122) são dispostos no interior do alojamento (14, 114), um amortecedor (26, 126) fixado à extremidade livre do alojamento (14, 114), um processador (50) disposto no interior do alojamento (14, 114) que está em comunicação com o fotodetector.15
- 2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada fonte de luz (20, 120) consiste de um par de fontes de luz (20, 120).
- 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o fotodetector (22, 122) é posicionado entre o par de fontes de luz (20, 120).
- 4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 20 a extremidade livre do alojamento (14, 114) consiste de uma janela transparente, em que cada fonte de luz (20, 120) é disposta dentro do alojamento (14, 114), e em que o fotodetector (22, 122) é disposto dentro do alojamento (14, 114).
- 5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o amortecedor (26, 126) consiste de uma primeira abertura através da qual cada uma fonte25 de luz emite luz e uma segunda abertura através da qual o fotodetector (22, 122) recebe luz.
- 6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma fonte de luz (20, 120) emite luz visível dentro de uma faixa entre 610 nm e 720 nm.
- 7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que 30 cada uma fonte de luz (20, 120) consiste de um diodo emissor de luz (LED) configurado para emitir luz visível com uma intensidade de pico em um dos seguintes comprimentos de onda: 625 nm, 639 nm, 660 nm e 695 nm.
- 8. Método de iluminar ovos, CARACTERIZADO pelo fato de que consistindo de posicionar um ovo (5) adjacente a uma extremidade livre de uma ferramenta de de35 tecção (10, 110), em que a ferramenta de detecção (10, 110) tem cada uma fonte de luz (20, 120) e um fotodetector (22, 122), iluminar o ovo (5) com luz visível dentro de uma faixa entre 600 nm e 740 nm a parPetição 870180005622, de 22/01/2018, pág. 9/10 tir da extremidade livre através de cada uma fonte de luz (20, 120), detectar intensidade de luz que sai do ovo (5) através do fotodetector (22, 122), em que o fotodetector (22, 122) é protegido da luz externa e da luz direta de cada uma fonte de luz (20, 120), gerar um sinal de saída que corresponde à intensidade de luz detectada, e processar o sinal de saída para identificar variações cíclica e/ou não cíclica na intensidade de luz, em que variações cíclicas na intensidade de luz indicam a existência de um pulso de embrião, e em que variações não cíclicas na intensidade de luz indicam movimento de embrião.
- 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a iluminação do ovo (5) com luz visível consiste de iluminar o ovo (5) com luz visível dentro de uma faixa entre 610 nm e 720 nm.
- 10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma fonte de luz (20, 120) consiste de um diodo emissor de luz (LED) configurado para emitir luz visível com uma intensidade de pico em um dos seguintes comprimentos de onda: 625 nm, 639 nm, 660 nm e 695 nm.
- 11. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que um amortecedor (26, 126) é fixado à extremidade livre da ferramenta de detecção (10, 110), e em que a etapa de posicionamento consiste de contatar o ovo (5) com o amortecedor (26, 126).Petição 870180005622, de 22/01/2018, pág. 10/1020--Fic2b
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