JP2007309856A - 非接触式卵の鮮度指標検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査対象卵の鮮度指標を短時間で、かつ、高精度に検査できるとともに、信頼性の高い検査結果を得ることができる非接触式卵の鮮度指標検査装置を提供する。
【解決手段】 投受光ユニット３、４の光路に検査対象卵Ｅがない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度（例えば、光の透過率等）を目標受光強度Ａとして設定し、測定台１を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に投受光ユニット３、４を垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から検査対象卵Ｅの鮮度指標を演算する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、投受光ユニットの光路に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度（例えば、光の透過率等）を目標受光強度Ａとして設定し、測定台を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に投受光ユニットを垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から濃厚卵白の高さや、卵黄の高さおよび卵黄の直径を演算し、検査対象卵の鮮度指標を検査する非接触式卵の鮮度指標検査装置に関するものである。

市場で販売されている卵には、食品としての鮮度の高さが求められる。そのような卵の鮮度を数値で示すものとしては、ハウ・ユニット（Ｈａｕｇｈ Ｕｎｉｔ）や卵黄係数（Ｙｏｌｋ Ｉｎｄｅｘ）が知られている。

ハウ・ユニットは、卵の鮮度が低下すると、濃厚卵白の水様化によって、平板に卵を割ったときに卵白の高さが低くなっていくという性質に着目した鮮度指標であり、例えば、作業者が卵を割って所定の検査プレートの上に載せ、割卵体の上方からダイヤルゲージの接触子を濃厚卵白部分の所定測定位置に接触させて濃厚卵白の高さを計測し、所定の算出式に計測された濃厚卵白の高さと卵重とを代入することにより算出する（例えば、非特許文献１参照。）。

また、近年、非接触でハウ・ユニットを自動的に検査する装置も提案されている。その検査装置は、検査トレーの卵白高測定点に対応する直上の位置に超音波送／受信部を設け、先ず、前記超音波送／受信部によって空の検査トレーの表面の高さを計測しておき、前記検査トレー上に載置された割卵体の卵白高測定点に超音波を発信し、卵白表面からの反射波を受信センサで受信し、その出力を演算部で処理してハウ・ユニットを自動的に算出するものである（例えば、特許文献１参照。）。

他方、卵黄係数は、時間経過とともに卵黄膜の脆弱化に伴ってカラザ層が卵黄から剥がれやすくなり、卵黄が扁平化するという性質に着目した鮮度指標であり、例えば、作業者が卵黄を所定の検査プレートに載せ、該検査プレート上の卵黄の高さおよび卵黄の直径を直定規等で計測し、計測された卵黄の高さを卵黄の直径で除算することにより算出する（例えば、非特許文献２参照。）。

特開平９−１７８７２８号公報（第２−６頁（請求項１）、第１図） 中村 良 著、「卵の科学」朝倉書店出版、１９９８年１月２５日発行、ｐ．１０９―１１０ 佐藤 泰 編著、「食卵の科学と利用」株式会社 地球社出版、１９８０年２月２０日発行、ｐ．１１６

しかしながら、前記非特許文献１および非特許文献２に開示されているハウ・ユニットあるいは卵黄係数の検査方法においては、ダイヤルゲージの測定子と濃厚卵白との接触を見極める作業や、卵黄の頂点を直定規で見極める作業並びに卵黄の直径を直定規で計測する作業等、このような計測には多くの時間を要するのみならず、作業者による目盛りの読み間違いも発生するため、算出された検査結果にばらつきが生じ、信頼性も低いという問題があった。

また、前記特許文献１に開示されている検査装置においては、卵白高を超音波により非接触で自動的に計測できるため、作業者の主観等を排除できて定量的な検査が可能となる。しかしながら、濃厚卵白表面は一見すると滑らかに見えるが、実際には、その表面は細かな凹凸状となっているので、超音波の性質上、反射面（計測する卵白部分）が平らでないと反射音を受信できない場合があり、検査精度の面で改善の余地が残されていた。

したがって、本発明は、前記問題点を解決することを課題としてなされたものであり、その目的とするところは、投受光ユニットの光路に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度（例えば、光の透過率等）を目標受光強度Ａとして設定し、測定台を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に投受光ユニットを垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から濃厚卵白の高さや、卵黄の高さおよび卵黄の直径を演算し、検査対象卵の鮮度指標を検査することのできる非接触式卵の鮮度指標検査装置を提供するものである。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、割卵された検査対象卵を保持する上面が略水平に形成された測定台と、前記測定台を挟んで所定間隔をもって対向配置された投光器および受光器からなる投受光ユニットと、測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を水平移動させるとともに、測定台の水平方向に複数設けられた測定地点における前記投受光ユニットの光軸の位置情報を出力する第１駆動手段と、測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を垂直移動させるとともに、前記投受光ユニットの光軸の垂直方向における位置情報を出力する第２駆動手段と、投受光ユニットの光路に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度を目標受光強度Ａとして設定する設定手段と、第１駆動手段により測定台または投受光ユニットのいずれか一方を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から卵の鮮度指標を演算する演算手段とから構成されていることを特徴としたものである。

請求項２に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、請求項１に記載の発明において、前記目標受光強度Ａとは、割卵された卵の濃厚卵白または卵黄の外縁部を透過する光の受光強度であることを特徴としたものである。

請求項３に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記各工程において、光の受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に測定台を垂直移動させるにあたっては、Ａ＞Ｂであれば下降させ、Ａ＜Ｂであれば上昇させるべく第２駆動手段を制御することを特徴としたものである。

請求項４に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記各工程において、光の受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に投受光ユニットを垂直移動させるにあたっては、Ａ＞Ｂであれば上昇させ、Ａ＜Ｂであれば下降させるべく第２駆動手段を制御することを特徴としたものである。

請求項５に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記各工程から得られる光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測するにあたっては、計測結果を所定補正値で補正することを特徴としたものである。

請求項６に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置における発明では、請求項１から請求項５のいずれかに記載の発明において、前記測定台を挟んで所定間隔をもって対向配置された投光器および受光器からなる投受光ユニットに代えて、投光器および受光器が一体式であり、反射板が対向配置されていることを特徴としたものである。

以上の説明から明らかなように、本発明にかかる非接触式卵の鮮度指標検査装置は、投受光ユニットの光路に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度（例えば、光の透過率等）を目標受光強度Ａとして設定し、測定台または投受光ユニットのいずれか一方を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から濃厚卵白の高さや、卵黄の高さおよび卵黄の直径を演算し、検査対象卵の鮮度指標を検査する構成となっている。

したがって、検査対象卵の鮮度指標を短時間で、かつ、高精度に検査できるとともに、信頼性の高い検査結果を得ることができる。

つぎに、本発明にかかる非接触式卵の鮮度指標検査装置の実施形態を添付図面に従って説明する。図１は、非接触式卵の鮮度指標検査装置Ｔを説明する概略正面図であり、図２は、図１のＡ―Ａ線における概略断面図である。

図１に示すように、この非接触式卵の鮮度指標検査装置Ｔ（以降、単に検査装置Ｔと記す。）は、大略、割卵した検査対象卵を保持する略水平な測定台１と、測定台１の上方から吊り下げるように設けられた略コの字形のセンサーゲート２と、センサーゲート２の各支柱部分２ｂに対向配置された投光器３および受光器４と、主にＣＰＵ、記憶装置等からなるハードウエア部分と検査装置Ｔの作動プログラム等からなる演算制御手段７とから構成されている。

なお、符号８は、検査対象卵のハウ・ユニットを検査する際に用いる卵重入力手段であり、符号９は、ハウ・ユニットあるいは卵黄係数の検査結果を表示するモニタである。

前記測定台１は、割卵された検査対象卵を保持する上面が略水平に形成されている。測定台１の素材としては。例えば、ステンレス製の板等の金属製の素材や、ガラス板やアクリル板等の素材（本実施例ではステンレス製の素材）であることが検査対象卵を各種測定、検査をするうえで好適である。

前記センサーゲート２は、梁部分２ａと、水平方向に所定間隔をもって互いに対向配置された各支柱部分２ｂとから形成されている。そして、図１に示すように、センサーゲート２本体は、測定台１の上方から吊り下げるように配置されている。

また、センサーゲート２の一方の支柱部分２ｂには、投光器３が取り付けられており、他方の支柱部分２ｂには受光器４が取り付けられている。すなわち、前記投光器３および受光器４は、光軸１０がずれないように互いに所定間隔をもって対向配置されている。そして、その受光強度に基づく電気信号が後述する演算制御手段７に出力される仕組みとなっている。

なお、前記投光器３および受光器４としては、例えば、透過型の光電センサや、投光器および受光器が一体となったユニットに反射板が対向配置された反射型の光電センサ（本実施例では透過型の光電センサ）等が用いられ、受光強度に基づくアナログ信号（例えば、４〜２０ｍｍＡや１〜５Ｖ等の電気信号）を出力する形式が好適である。

また、前記測定台１の下面には、センサーゲート２に対して該測定台１を相対移動させる駆動機構が備えられている。具体的には、図２に示すように、スクリュウ５ａを介してパルスモータ５の駆動により測定台１がＸ―Ｘ´方向に水平移動する構成となっている。

これにより、後述する演算制御手段７からの制御信号に基づいて前記パルスモータ５が駆動し、測定台１が水平方向に移動する位置情報、言い換えれば、測定台１に設けられた投光器３と受光器４との光軸１０の水平方向の位置情報がパルス信号となって演算制御手段７に出力される仕組みとなっている。

また、前記センサーゲート２の梁部分２ａには、サンサーゲート２本体が測定台１に対して垂直方向に移動させる駆動機構が備えられている。具体的には、図１および図２に示すように、スクリュウ６ａを介してサーボモータ６の駆動により該センサーゲート２本体がＹ―Ｙ´方向に垂直移動する構成となっている。

これにより、後述する演算制御手段７からの制御信号に基づいて前記サーボモータ６が駆動し、センサーゲート２が垂直方向に移動する位置情報、言い換えれば、測定台１に設けられた投光器３と受光器４との光軸１０の垂直方向の位置情報が電気信号となって演算制御手段７に出力される仕組みとなっている。

前述の構成により、測定台１がセンサーゲート２に対して水平方向に移動し、また、センサーゲート２が測定台１に対して垂直方向に移動するので、投光器３と受光器４との検出距離や、光軸１０が狂うことなく、測定台１上で投光器３と受光器４との光軸１０を自在に移動させることが可能となる。

次に演算制御手段７について説明する。この演算制御手段７は、設定部７ａ、モータ制御部７ｂおよび演算部７ｃから構成されている。なお、図面では、前記設定部７ａと、モータ制御部７ｂ、演算部７ｃとの電気的な接続関係を示す図は省略してある。

前記設定部７ａは、測定台１に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度（本実施例では、光の透過率α）を目標受光強度として設定し、測定台１を挟んで対向配置された投受光器３、４の光軸１０が、検査対象卵の輪郭線近傍の前記目標受光強度と等しくなる受光強度の位置を移動させるための設定手段である。

具体的に説明すると、この設定部７ａには前記目標受光強度として、検査対象卵のハウ・ユニットを演算する場合の設定値と、検査対象卵の卵黄係数を演算する場合の設定値とが予め設定されている。具体的には次のとおりである。
（ａ）ハウ・ユニットを演算する場合の設定値として、投光器３から出射された光が検査対象卵の濃厚卵白の輪郭線近傍を掠ることによって減衰する受光強度Ｌ_１を、遮蔽物がない状態での光の受光強度Ｌ_０で除算し、下式により得られた光の透過率α＝０．８が設定されている。
（ｂ）卵黄係数を演算する場合の設定値として、投光器３から出射された光が検査対象卵の卵黄の外縁部近傍を掠ることによって減衰する受光強度Ｌ_１を、遮蔽物がない状態での光の受光強度Ｌ_０で除算し、下式により得られた光の透過率α＝０．４５が設定されている。

上述のように、ハウ・ユニットを演算する場合の設定値（光の透過率α）が「０．８」で、卵黄係数を演算する場合の設定値（光の透過率α）が「０．４５」という理由は次のとおりである。すなわち、濃厚卵白部分は透明体であるため前記受光強度Ｌ_１は比較的高い値となり、逆に、卵黄部分は光を透過しにくい物質であるため前記受光強度Ｌ_１は比較的低い値となるからである。

前記モータ制御部７ｂは、パルスモータ５およびサーボモータ６を制御して測定台２をＸ―Ｘ´方向に水平移動させるとともに、センサーゲート２本体をＹ―Ｙ´方向に垂直移動させて、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０を、前記設定部７ａに設定された設定値（目標受光強度）と等しくなる受光強度の位置に移動させるための制御手段である。

これにより、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の水平方向の位置情報および垂直方向の位置情報が、後述する演算部７ｃにより順次サンプリングされる仕組みとなっている。

次に演算部７ｃについて説明する。前記演算部７ｃは、検査対象卵のハウ・ユニットを演算する場合、次のように作動する。
（１）図３に示すように、測定台１がＸ方向へ所定距離水平移動するとパルスモータ５からパルス信号が出力される。それと同時にセンサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さが、設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」と等しくなる受光強度の位置となるようサーボモータ６の駆動が制御される。
（２）そして、前記パルスモータ５からパルス信号が出力される度に、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さデータが順次サンプリングされる。
（３）前記データのサンプリングが終了すると、図４に示すように、得られたサンプリングデータを二次元あるいは三次元グラフ（本実施例では二次元グラフ）上にプロットし、割卵された検査対象卵の輪郭の示すグラフパターンを形成する。なお、図の二次元グラフの横軸は検査対象卵の長手方向（水平方向）の距離、縦軸は高さ方向（垂直方向）の距離である。
（４）図６に示すように、前記形成されたグラフパターンから、光軸１０がイの地点から次のロの地点に移動し、ロの地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータと、イ地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータとを比較し、そのステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨを演算した後、その結果を記憶する。以降、前述の演算と記憶を測定終了点まで繰り返す。
（５）図４に示すように、演算された各ステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨのうち、プラス側の（図４での上り勾配での差分）最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側の（図４での下り勾配での差分）最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とを抽出する。
（６）抽出されたプラス側の最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側の最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とから、図４に示すＢ部（卵黄部分に相当する部分）を演算対象から除外し、Ｃ_１部の領域における濃厚卵白の最大高さと、Ｃ_２部の領域における濃厚卵白の最大高さとを相互に比較し、最も高い濃厚卵白の位置を測定点として決定する。
（７）前記決定された濃厚卵白の高さと、事前に卵重入力手段８に入力された卵重データとを用いて下式によりハウ・ユニットを演算するとともに、その演算結果をモニタ９に表示させる。

ここで、上式のＨは濃厚卵白の高さ（ｍｍ）、Ｗは卵重（ｇ）を示す。

また、前記演算部７ｃは、卵黄係数を演算する場合、次のように作動する。なお、前述のハウ・ユニットの演算と作動が重複する点については説明を省略する。
（１）図７に示すように、前記形成されたグラフパターンから、光軸１０がイの地点から次のロの地点に移動し、ロの地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータと、イ地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータとを比較し、そのステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨを演算した後、その結果を記憶する。以降、前述の演算と記憶を測定終了点まで繰り返す。
（２）図５に示すように、演算された各ステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨのうち、プラス側の（図５での上り勾配での差分）最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側（図５での下り勾配での差分）最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とを抽出する。
（３）卵黄の場合、Ｆ_１部がプラス側の最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」となり、Ｆ_２部がマイナス側の最大差分「−δＨ_ｍａｘ」となるので、「＋δＨ_ｍａｘ」〜「−δＨ_ｍａｘ」間の距離Ｄ１（ｍｍ）と、前記光軸１０の垂直方向の高さデータが最大となる位置Ｐ_ｍａｘの高さｈ（ｍｍ）とを用いて下式により卵黄係数を演算するとともに、その演算結果をモニタ９に表示させる。

つぎに、本発明にかかる検査装置Ｔにより検査対象卵Ｅのハウ・ユニットを検査する作動例について説明する。先ず、設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」を選択する。

次に、検査対象卵Ｅを割り、割卵体の重量を測定する。そして、卵重入力手段８にその重量を入力した後、図３に示すように、割卵した検査対象卵Ｅを測定台１に載せ、これを保持させる。

測定開始釦（図示せず）を押すと、サーボモータ６が起動し、センサーゲート２が測定開始位置まで移動する。この測定開始位置とは、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４間に遮蔽物がない位置のことをいう。そして、投受光器３、４間に遮蔽物がない状態での受光強度Ｌ_０が計測されるとともに、その計測データが内部の記憶装置（図示せず）に記憶される。

次に、センサーゲート２が下降し、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０が、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」と略等しくなる受光強度の位置に下降する。具体的に説明すると、図６に示すように、前記光軸１０の一部が測定台１で遮蔽される位置に下降する。

図６に示すように、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、イの地点からロの地点まで水平移動する。光軸１０がロの地点に到達すると、パルスモータ５からパルス信号が出力される。それと同時に、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さが、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２をサーボモータ６により上昇させ、目標受光強度と等しい地点を最終決定する。

そして、ロの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。

次に、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、ロの地点からハの地点まで水平移動する。光軸１０がハの地点に到達すると、パルスモータ５からパルス信号が出力される。この時点では、光軸１０の中心１０ａが卵白の中に深く進入しているので、その時点での光の透過率は設定値の「０．８」より下回っている。

そのため、モータ制御部７ｂがサーボモータ６を制御してセンサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さを、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２を上昇させ、目標受光強度と等しい地点を最終決定する。

前述と同様に、ハの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。以降、前述の工程を測定終了まで繰り返す。

本作動例では、設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．８」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２を上昇させる例を説明しているが、測定台１が水平移動することにより、光軸１０がある地点からある地点まで水平移動した際に、その時点での光の透過率が「０．８」より上回っていれば、センサーゲート２は光の透過率α＝０．８」と等しくなる受光強度の位置まで下降するということはいうまでもない。

前記演算部７ｃによるデータのサンプリングが終了すると、演算部７ｃは、図４に示すように、得られたサンプリングデータを二次元あるいは三次元グラフ（本実施例では二次元グラフ）上にプロットし、割卵された検査対象卵の輪郭の示すグラフパターンを形成する。

そして、図６に示すように、前記形成されたグラフパターンから、光軸１０がイの地点から次のロの地点に移動し、ロの地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータと、イ地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータとを比較し、そのステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨを演算した後、その結果を記憶する。以降、前述の演算と記憶を測定終了点まで繰り返す。

図４に示すように、演算された各ステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨのうち、プラス側の（図４での上り勾配での差分）最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側の（図４での下り勾配での差分）最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とを抽出する。

抽出されたプラス側の最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側の最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とから、図４に示すＢ部（卵黄部分に相当する部分）を演算対象から除外し、Ｃ_１部の領域における濃厚卵白の最大高さと、Ｃ_２部の領域における濃厚卵白の最大高さとを相互に比較し、最も高い位置を、濃厚卵白の高さを測定する測定点として決定する。

前記決定された濃厚卵白の高さと、事前に卵重入力手段８に入力された卵重データとを用いて所定式によりハウ・ユニットを演算するとともに、その演算結果をモニタ９に表示させる。

本実施例では、光の透過率α＝０．８を目標受光強度として設定し、測定台１を挟んで対向配置された投受光器３、４の光軸１０が、検査対象卵の輪郭線近傍の前記目標受光強度（光の透過率α＝０．８）と等しくなる受光強度の位置を移動させる説明をした。

しかしながら、光の透過率α＝０．８を目標受光強度として設定するだけでは、図６に示すように、卵白部分は透明体であるため光の減衰が比較的少なくなる結果、光軸１０の中心１０ａは卵白部分内に深く進入してしまう。それに対して、卵黄部分は不透明体であるため光の減衰が比較的大きくなる結果、光軸１０の中心１０ａは卵黄部分の外縁部の外側に位置してしまう。このため、検査対象卵Ｅの輪郭形状をより正確に計測するには次に説明するような補正が必要になる。

発明者の実験では、ハウ・ユニットを演算する場合は、光の透過率α＝０．４〜０．５を目標受光強度として設定しておけば、光軸１０の中心と検査対象卵Ｅの輪郭とが略一致することが確認されている。

具体的には、光軸１０の直径が例えば、２ｍｍのレーザ光の場合は、算出された検査対象卵Ｅの輪郭形状、特に、濃厚卵白の輪郭形状よりも０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ大となるように補正をすれば、より精度の高い測定が可能となる。

つぎに、本発明にかかる検査装置Ｔにより検査対象卵Ｅの卵黄係数を検査する作動例について説明する。なお、本作動例では、前述のハウ・ユニットを検査する作動例と重複する部分は説明を省略し、主要部分のみを説明する。

先ず、設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．４５」を選択し、測定開始釦（図示せず）を押すと、サーボモータ６が起動し、センサーゲート２が測定開始位置まで移動する。この測定開始位置とは、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４間に遮蔽物がない位置のことをいう。そして、投受光器３、４間に遮蔽物がない状態での受光強度Ｌ_０が計測されるとともに、その計測データが内部の記憶装置（図示せず）に記憶される。

次に、センサーゲート２が下降し、センサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０が、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．４５」と略等しくなる受光強度の位置に下降する。具体的に説明すると、図７に示すように、前記光軸１０の半分以上が測定台１で遮蔽される位置に下降する。

図６に示すように、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、イの地点からロの地点まで水平移動する。それと同時にパルスモータ５からパルス信号が出力される。ロの地点では、光軸１０の一部が測定台１から突出しているが、突出している部分は卵白部分であるため、その部分の光の減衰はほとんどなく、その位置が目標受光強度と等しい地点として最終決定される。

そして、ロの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。

同様に、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、ロの地点からハの地点まで水平移動する。それと同時にパルスモータ５からパルス信号が出力される。ハの地点ついても、光軸１０の一部が測定台１から突出しているが、突出している部分は卵白部分であるため、その部分の光の減衰はほとんどなく、その位置が目標受光強度と等しい地点として最終決定される。

そして、ハの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。

次に、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、ハの地点からニの地点まで水平移動する。光軸１０がニの地点に到達すると、パルスモータ５からパルス信号が出力される。この時点では、光軸１０のほとんど部分が測定台１と卵黄部分に遮蔽されているため、その時点での光の透過率は設定値の「０．４５」より下回っている。

そのため、モータ制御部７ｂがサーボモータ６を制御してセンサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さを、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．４５」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２をわずかに上昇させ、目標受光強度と等しい地点が最終決定される。

そして、ニの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。

さらに、測定台１が水平移動することにより、光軸１０は、ニの地点からホの地点まで水平移動する。光軸１０がホの地点に到達すると、パルスモータ５からパルス信号が出力される。この時点では、光軸１０は卵黄部分に完全に遮蔽されているため、その時点での光の透過率は「０」となる。

そのため、モータ制御部７ｂがサーボモータ６を制御してセンサーゲート２に設けられた投受光器３、４の光軸１０の垂直方向の高さを、前記設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．４５」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２を上昇させ、目標受光強度と等しい地点が最終決定される。

前述と同様に、ホの地点における目標受光強度と等しい地点として最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータが演算部７ｃに出力される。以降、前述の工程を測定終了まで繰り返す。

本作動例では、設定部７ａに目標受光強度として設定された「光の透過率α＝０．４５」と等しくなる受光強度の位置まで該センサーゲート２を上昇させる例を説明しているが、測定台１が水平移動することにより、光軸１０がある地点からある地点まで水平移動した際に、その時点での光の透過率が「０．４５」より上回っていれば、センサーゲート２は光の透過率α＝０．４５」と等しくなる受光強度の位置まで下降させるということはいうまでもない。

前記演算部７ｃによるデータのサンプリングが終了すると、演算部７ｃは、図５に示すように、得られたサンプリングデータを二次元あるいは三次元グラフ（本実施例では二次元グラフ）上にプロットし、卵黄の外縁を示すグラフパターンを形成する。

図７に示すように、前記形成されたグラフパターンから、光軸１０がイの地点から次のロの地点に移動し、ロの地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータと、イ地点における最終決定された光軸１０の垂直方向の高さデータとを比較し、そのステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨを演算した後、その結果を記憶する。以降、前述の演算と記憶を測定終了点まで繰り返す。

図５に示すように、演算された各ステップ間における光軸１０の高さデータの差分δＨのうち、プラス側の（図５での上り勾配での差分）最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」と、マイナス側（図５での下り勾配での差分）最大差分「−δＨ_ｍａｘ」とを抽出する。

卵黄の場合、Ｆ_１部がプラス側の最大差分「＋δＨ_ｍａｘ」となり、Ｆ_２部がマイナス側の最大差分「−δＨ_ｍａｘ」となるので、「＋δＨ_ｍａｘ」〜「−δＨ_ｍａｘ」間の距離Ｄ１（ｍｍ）と、前記光軸１０の垂直方向の高さデータが最大となる位置Ｐ_ｍａｘの高さｈ（ｍｍ）とを用いて所定式により卵黄係数を演算するとともに、その演算結果をモニタ９に表示させる。

卵黄係数の測定でも同様に、光の透過率α＝０．４５を目標受光強度として設定するだけでは、図６に示すように、光軸１０の中心１０ａは卵黄内に進入してしまう。したがって、光軸１０の直径が例えば、２ｍｍのレーザ光の場合は、算出された検査対象卵Ｅの卵黄の外縁よりも０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ大となるように補正をすれば、より精度の高い測定が可能となる。

本実施例での卵黄係数の計測は、卵白部分と卵黄部分とを分離させずに行なう説明をしたが、これに限らず、卵白部分と卵黄部分とを分離させ、卵黄のみを測定台１上に保持させて卵黄係数を計測してもよい。

また、本実施例では、検査対象卵のハウ・ユニットおよび卵黄係数を１回の計測で演算し、その結果を出力する例を説明したが、これに限らず次のように計測をすることも可能である。
（ａ）例えば、検査対象卵のハウ・ユニットを計測完了後、連続して卵黄係数を測定してもよい。
（ｂ）例えば、検査対象卵のハウ・ユニットを３回、複数回計測し、得られた複数の計測データを精査して検査精度を高めるようにしてもよい。
（ｃ）同様に、検査対象卵の卵黄係数を３回、複数回計測し、得られた複数計測データを精査して検査精度を高めるようにしてもよい。
（ｄ）割卵した検査対象卵の卵白部分は、測定台１上に保持されると、一の方向に偏って流延する。そのため、例えば、測定台１を水平旋回させる駆動機構を設けて検査対象卵の輪郭形状を複数の方向から測定して検査精度を高めるようにしてもよい。

本実施例では、測定台１をセンサーゲート２に対して水平方向に移動させ、センサーゲート２を測定台１に対して垂直方向に移動させる例を説明したが、これに限らず、センサーゲート２を測定台１に対して水平方向に移動させ、測定台１をセンサーゲート２に対して垂直方向に移動させるようにしてもよい。

さらに、本実施例では、投受光器３、４の光軸１０の移動距離およびその軌跡に基づくデータを順次サンプリングするとともに、そのサンプリングデータを二次元グラフ上にプロットして行き、検査対象卵の輪郭を示すグラフパターンを形成する例を説明したが、本実施例に限定するものではなく、検査精度をより高精度にすることを目的に、例えば、前記サンプリングデータを三次元グラフ上にプロットし、検査対象卵の形状をより正確に把握するようにしてもよい。

本発明にかかる非接触式卵の鮮度指標検査装置Ｔを説明する概略正面図である。 図１のＡ―Ａ線における概略断面図である。 本発明にかかる非接触式卵の鮮度指標検査装置Ｔの作動説明する概略側面図である。 検査対象卵Ｅの輪郭（ハウ・ユニットの検査時）の示すグラフパターンである。 検査対象卵Ｅの卵黄の外縁（卵黄係数の検査時）を示すグラフパターンである。 等受光器３、４の光軸１０が目標受光強度の位置に移動する状態を説明する概略拡大図である（ハウ・ユニットの検査時）。 等受光器３、４の光軸１０が目標受光強度の位置に移動する状態を説明する概略拡大図である（卵黄係数の検査時）。

符号の説明

１ 測定台
２ センサーゲート
３ 投光器
４ 受光器
５ パルスモータ
６ サーボモータ
７ 演算制御手段
８ 卵重入力手段
９ モニタ
１０ 光軸

Claims (6)

1. 割卵された検査対象卵を保持する上面が略水平に形成された測定台と、
   前記測定台を挟んで所定間隔をもって対向配置された投光器および受光器からなる投受光ユニットと、
   測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を水平移動させるとともに、測定台の水平方向に複数設けられた測定地点における前記投受光ユニットの光軸の位置情報を出力する第１駆動手段と、
   測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を垂直移動させるとともに、前記投受光ユニットの光軸の垂直方向における位置情報を出力する第２駆動手段と、
   投受光ユニットの光路に検査対象卵がない状態で測定された光の受光強度よりも少ない受光強度を目標受光強度Ａとして設定する設定手段と、
   第１駆動手段により測定台または投受光ユニットのいずれか一方を水平方向に移動させ、一の測定地点における光の受光強度Ｂが前記目標受光強度Ａと等しいか否かを判定し、等しくなければ受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に測定台または投受光ユニットの少なくとも一方を垂直移動させるとともに、受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置における光軸の位置情報を検出し、更に以降の測定地点においても同じ工程を繰り返し、前記各工程から得られた光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測し、計測された輪郭形状から卵の鮮度指標を演算する演算手段とから構成されていることを特徴とする非接触式卵の鮮度指標検査装置。
2. 前記目標受光強度Ａとは、割卵された卵の濃厚卵白または卵黄の外縁部を透過する光の受光強度であることを特徴とする請求項１に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置。
3. 前記各工程において、光の受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に測定台を垂直移動させるにあたっては、
   Ａ＞Ｂであれば下降させ、Ａ＜Ｂであれば上昇させるべく第２駆動手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置。
4. 前記各工程において、光の受光強度Ｂが目標受光強度Ａと等しくなる位置に投受光ユニットを垂直移動させるにあたっては、
   Ａ＞Ｂであれば上昇させ、Ａ＜Ｂであれば下降させるべく第２駆動手段を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置。
5. 前記各工程から得られる光軸の位置情報に基づいて検査対象卵の輪郭形状を計測するにあたっては、
   計測結果を所定補正値で補正することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置。
6. 前記測定台を挟んで所定間隔をもって対向配置された投光器および受光器からなる投受光ユニットに代えて、
   投光器および受光器が一体式であり、反射板が対向配置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の非接触式卵の鮮度指標検査装置。