JP2011106892A - 種卵検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トレイ1の卵座に置かれた卵にLED光源7から光を照射し、吸盤8とともにヘッド9に取り付けられたフォトダイオードPDによって卵の中を透過・散乱した光を受光する。受光した光を受光電圧に変換し、受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるようにLED光源7の光源光量を制御することで、種卵の状態によらず適切なレベルの受光電圧の時系列を得て、受光電圧時系列の平均周りの変動分と卵に対する光の透過率等から種卵の内部状態を判定する。
【選択図】図7
Description
図1は、本実施例の説明に用いるセッタートレイを上から眺めた図である。以下簡単のために図1のセッタートレイを単にトレイ1と呼ぶ。このトレイ1は、正6角形の卵座2を6行×7列組み合わせて42個の卵を収容可能できる。
さて、セッターから取り出されたトレイ1は、図3に示す本実施例の検査装置の搬送台4に載せてトレイ搬送方向(第1行から順に行の番号が増える方向)へ移動させることができる。
図3に示す搬送台4の一部の範囲は、検査ステーション5と呼ばれる区画を形成している。詳しくは、検査ステーション5の存在する搬送台4の天板の一部は、ガラス板のような透明物6でできており、搬送台4の下部から搬送台4の上部に向けて光を照射することができる。
図6は、検査ステーション5へのトレイ1の搬入の様子を示している。通常、ヘッド9は、上方に上がって固定されており、トレイ1の進入を妨げない。トレイ1が搬送台4上を移動し、トレイ1上の卵座2の位置が、対応するLED光源7に一致する場所まで来ると、トレイ1は停止し、ヘッド9が下降して吸盤8が卵に重なる位置で停止する。遮光性を持つ吸盤8が卵に接触することによりLED光源7からの光の内、卵内を透過あるいは拡散して来た光のみがフォトダイオードPDに入る。図7の状態にトレイ1が停止しヘッド9の下降が完了すれば、計測の準備が完了である。この状態で卵の内部状態を推定するための計測は、トレイ1上のすべての卵に対して同時になされる。
(1)基本的には、すべての卵に対して計測の光学系や制御回路や内部状態の推定に用いられる信号処理は同じであるのでまず、セッタートレイ上の1個の卵に対する計測制御回路や光学系および卵の内部状態の推定を行うための信号処理手順を示し、さらにこの部分の説明を3段階に分けて記述する。
(1−1)まず、LED光源の波長が1種類の場合の基本形を示す。
(1−2)続いて、内部状態の推定結果をより精密化するための計測回路の改良やLED光源波長の複数化を述べる。
(1−3)検査装置に外部から強い振動や外乱光や電気的な雑音が加わったときの障害 対応を述べる。
(2)最後にセッタートレイ上に密におかれた卵を同時に計測する場合に注意すべき隣接する卵の間の計測の干渉の問題とその問題の解決の方法を述べる。
図8はトレイ上の1個の卵に対する光学系や計測制御回路およびマイクロコンピュータで実現される判定演算部とのつながりを示しており、光源であるLEDは、流した電流に比例した光量で発光する性質をもつ。また本実施例に用いるLEDは、特定の値を中心波長に持つ単峰性の発光スペクトルを有している。なお、本発明に係る光源は特定の値を中心波長に持つ光源に限られず、白色LEDを用いることもでき、LED以外の光源を使用することもできる。
卵にLEDから光を照射し、受光電圧を観察するとき、受光電圧は大きく分けて、室内照明などの外乱光に由来する外乱光由来部分とLED光源7に由来するLED光源由来部分からなる。
まず、トレイ1の卵座2の一部に卵が載っていない場合があることにも注意する。これは腐敗して卵内の内容物が噴出しているなど目視で腐敗と分かる場合は、検査装置にかける前にこうした卵が取り除かれているからである。トレイ1上に卵が存在しない箇所の卵座2を「卵無し卵座」という。検査結果の統計処理上あるいは生産管理のための情報としても卵無し卵座は、識別しなければならない。
このとき、生体信号は、160mV程度になり、A/D変換後のマイクロコンピュータ上の信号分析で生死の判定が可能である。
(1)光源光量レベルを最小のレベルに設定して、光源光を照射し、一定時間内の受光電 圧の平均値を取り平均受光電圧とする。
(2)この平均受光電圧が最小レベルで飽和していれば、当該光源上の卵座部分に「卵が無い」と判断する。
(3)平均受光電圧が予め定められた閾値電圧(本実施例では5V)を下回っていれば、光量レベルを順次上げて行き、閾値電圧を超えるまで繰り返す。
(4)光源光量レベルを最高レベル(本実施例では16)まで上げても、平均受光電圧が閾値電圧を超えなければ、光源光レベルを最高レベルに決定する。
(5)光源光量レベルが、最高レベル以下で閾値電圧を超えて、かつ平均受光電圧が飽和レベル(本実施例では10V)以下ならば、この光源光量レベルに決定する。光源光量レベルが、最高レベル以下で飽和レベル(本実施例では10V)以上ならば、この光源光量レベルを1つさげてこの光源光量レベルに決定する。
(1)各生存胚の5日目から19日目までの日毎の帯域別スペクトル強度を測定する。
(2)日毎に複数のサンプル卵の帯域別スペクトル強度の平均を求める。
(3)平均化された各帯域の帯域別スペクトル強度の最大値を帯域別最大スペクトル強度とし、帯域別最大スペクトル強度で他の日の帯域別スペクトル強度を割って正規化する。
2 卵座
3 突起物
4 搬送台
5 検査ステーション
6 透明物
7 LED光源
8 吸盤
9 ヘッド
PD フォトダイオード
Claims (10)
- 種卵の内部状態を検査する種卵検査装置であって、
種卵に光を照射する光源と、
前記光源から照射された光のうち前記種卵中を透過・散乱した光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光を受光電圧に変換する光電変換部と、
前記光電変換部が変換した受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるように前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度を制御する制御部と、
前記制御部が決定した前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した時系列に含まれる受光電圧の平均周りの変動分と前記制御部が決定した制御量から前記種卵の内部状態を判定する判定演算部と、を備える種卵検査装置。 - 種卵の内部状態を検査する種卵検査装置であって、
種卵に光を照射する光源と、
前記光源から照射された光のうち前記種卵中を透過・散乱した光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光を受光電圧に変換する光電変換部と、
前記光電変換部が変換した受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるように前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度を制御する制御部と、
前記制御部が前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度を決定した際の光源光量を測定する測定部と、
前記制御部が決定した前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶した時系列に含まれる受光電圧の平均周りの変動分と前記測定部が測定した光源光量の測定値から前記種卵の内部状態を判定する判定演算部と、を備える種卵検査装置。 - 種卵の内部状態を検査する種卵検査装置であって、
種卵に光を照射する光源を備え、
前記光源はLEDであって、LEDの電流制限抵抗の一部を固定化し、その両端の電圧である固定部抵抗電圧を測定する回路を有し、さらに、
前記光源から照射された光のうち前記種卵中を透過・散乱した光を受光する受光部と、
前記受光部が受光した光を受光電圧に変換する光電変換部と、
前記光電変換部が変換した受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲となるように前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度を制御する制御部と、
前記制御部が決定した前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶する記憶部と、
前記制御部が前記光源光量および/または前記光電変換部の受光感度を決定した際あるいは受光電圧の時系列をサンプリング中の固定部抵抗電圧と受光電圧から計算した透過率と前記記憶部が記憶した時系列に含まれる受光電圧の平均周りの変動分から前記種卵の内部状態を判定する判定演算部と、を備える種卵検査装置。 - 前記光源は、発光スペクトルの形状が単一の中心波長を有する単峰性の光源ユニットを複数個用いており、これらの光源ユニットの中心波長の種類が複数である請求項1から請求項3のいずれかに記載の種卵検査装置。
- 前記光源は、前記種卵を載せるトレイの卵座の中心に対して点対称に配置された複数個の光源である請求項1から請求項4のいずれかに記載の種卵検査装置。
- 前記記憶部は、14Hz以上のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶する請求項1から請求項5のいずれかに記載の種卵検査装置。
- 前記記憶部は、受光電圧の時系列を500msec以上記憶する請求項1から請求項6のいずれかに記載の種卵検査装置。
- 種卵の内部状態検査方法であって、
種卵に光を照射するステップと、
前記種卵中を透過・散乱した光を受光するステップと、
前記受光するステップが受光した光を受光電圧に変換するステップと、
受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるように光源光量および/または受光感度を制御するステップと、
前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで決定した際の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶するステップと、
前記受光電圧の時系列を記憶するステップで記憶した時系列に含まれる受光電圧の平均周りの変動分と前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで決定した制御量から前記種卵の内部状態を判定するステップと、を備える種卵の内部状態検査方法。 - 種卵の内部状態検査方法であって、
種卵に光を照射するステップと、
前記種卵中を透過・散乱した光を受光するステップと、
前記受光するステップが受光した光を受光電圧に変換するステップと、
受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるように光源光量および/または受光感度を制御するステップと、
前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで光源光量および/または受光感度を決定した際の光源光量を測定するステップと、
前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで決定した際の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶するステップと、
前記光源光量を測定するステップが測定した光源光量の測定値と前記受光電圧の時系列を記憶するステップで記憶した時系列に含まれる受光電圧の平均周りの変動分から前記種卵の内部状態を判定するステップと、を備える種卵の内部状態検査方法。 - 種卵の内部状態検査方法であって、
種卵に光を照射するステップと、
LED光源の電流制限抵抗の一部を固定化し、その両端の電圧である固定部抵抗電圧を測定するステップと、
前記種卵中を透過・散乱した光を受光するステップと、
前記受光するステップが受光した光を受光電圧に変換するステップと、
受光電圧があらかじめ与えられた設定範囲に収まるように光源光量および/または受光感度を制御するステップと、
前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで決定した際の制御量の下で所定のサンプリング周期で一定時間以上サンプリングされた受光電圧の時系列を記憶するステップと、
前記光源光量および/または受光感度を制御するステップで光源光量および/または受光感度を決定した際あるいは受光電圧の時系列をサンプリング中の固定部抵抗電圧と受光電圧から計算した透過率と受光電圧の平均周りの変動分から前記種卵の内部状態を判定するステップと、を備える種卵の内部状態検査方法。
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