JP2018017674A - 光検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査物に含まれている異物を精度良く発見することができる光検査装置を提供する。【解決手段】光検査装置１は、外部の光から検査領域Ｒを遮蔽する筐体２と、被検査物Ｓを搬送する搬送部３と、異物Ｆに蛍光を発生させるための励起光を所定の範囲に対して照射する光照射部４と、搬送面３ａに垂直な方向から見た場合に、搬送方向Ａと交差する交差方向に沿って配列された複数の光検出素子５２を有し、蛍光を検出する光検出部５と、光検出部５から出力された信号に基づいて被検査物Ｓの画像を生成する処理部６と、を備える。光照射部４の照射領域Ｒ１の中心を通る照射基準面４ａは、搬送面３ａよりも光検出部５側において、光検出部５の検出領域の中心を通る検出基準面５ａと交差している。【選択図】図１

Description

本発明は、被検査物に異物が含まれているか否かを検査するための光検査装置に関する。

魚等の切り身に骨や寄生虫等が含まれているか否かを検査するために、紫外線等の励起光を切り身に照射し、骨や寄生虫等から発生した蛍光を検出する光検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１−３１１２５３号公報

上述したような光検査装置では、魚等の切り身の周辺で反射された励起光の反射光がノイズ光となって、微弱な蛍光を識別することができず、骨や寄生虫等を見落とすおそれがある。

そこで、本発明は、被検査物に含まれている異物を精度良く発見することができる光検査装置を提供することを目的とする。

本発明の光検査装置は、外部の光から検査領域を遮蔽する筐体と、検査領域において、被検査物を搬送する搬送部と、検査領域において、異物に蛍光を発生させるための励起光を所定の範囲に対して照射する光照射部と、搬送部による被検査物の搬送面に垂直な方向から見た場合に、搬送部による被検査物の搬送方向と交差する交差方向に沿って配列された複数の光検出素子を有し、蛍光を検出する光検出部と、光検出部から出力された信号に基づいて被検査物の画像を生成する処理部と、を備え、交差方向に平行であり且つ光照射部の照射領域の中心を通る照射基準面は、搬送面よりも光検出部側において、交差方向に平行であり且つ光検出部の検出領域の中心を通る検出基準面と交差している。

この光検査装置では、光照射部の照射基準面が、光検出部の検出基準面が搬送面と交差する位置と異なる位置において、搬送面と交差することになる。これにより、光照射部の照射基準面が、光検出部の検出基準面が搬送面と交差する位置と同じ位置において、搬送面と交差している場合に比べ、被検査物周辺の搬送面で反射された励起光の反射光が光検出部に入射する割合を減少させることができる。更に、この光検査装置では、光照射部の照射基準面が、搬送面よりも光検出部側において、光検出部の検出基準面と交差している。これにより、光照射部の照射基準面が、搬送面上において、光検出部の検出基準面と交差している場合に比べ、搬送面上に位置する被検査物における光検出部側の表面に、より強い励起光を照射することができる。その結果、被検査物に異物が含まれている場合には、異物に、より強い蛍光を発生させることができる。しかも、この光検査装置では、筐体によって外部の光（屋内の人工灯や自然光等）から検査領域が遮蔽される。これにより、外部の光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。以上により、この光検査装置によれば、被検査物に含まれている異物を精度良く発見することができる。

本発明の光検査装置では、光照射部は、照射基準面と検出基準面との交線に沿うように励起光を集光する集光部を有してもよい。これにより、搬送方向と交差する方向に沿って配列された複数の光検出素子による蛍光の検出に十分な励起光を被検査物に効率良く照射することができる。

本発明の光検査装置では、処理部は、生成した画像に基づいて、被検査物に異物が含まれているか否かを検査してもよい。これにより、被検査物における異物の有無等を自動で特定することができる。

本発明の光検査装置では、搬送部は、励起光の反射防止処理が施されたコンベアベルトを有してもよい。これにより、被検査物周辺の搬送面で反射された励起光の反射光が光検出部に入射する割合をより一層減少させることができる。

本発明の光検査装置では、光照射部は、励起光の波長帯よりも長波長側の光を減衰させる第１光学フィルタを有してもよい。これにより、励起光の波長帯よりも長波長側の光（すなわち、異物が発生する蛍光の波長に近い波長を有する光）が光照射部から出射されたとしても、光照射部において当該光を減衰させることで、当該光が筐体内で散乱するのを抑制することができ、その結果、当該光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。

本発明の光検査装置では、光検出部は、蛍光の波長帯よりも短波長側の光を減衰させる第２光学フィルタを有してもよい。これにより、蛍光の波長帯よりも短波長側の光（すなわち、励起光の波長に近い波長を有する光）が筐体内で散乱したとしても、光検出部において当該光を減衰させることができ、その結果、当該光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。

本発明によれば、被検査物に含まれている異物を精度良く発見することができる光検査装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態の光検査装置の構成図である。 図１の光検査装置の搬送面における各領域の位置関係を示す図である。 （ａ）図１の光検査装置において生成された被検査物の画像を示す図である。（ｂ）比較例の光検査装置において生成された被検査物の画像を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。

図１に示されるように、光検査装置１は、筐体２と、搬送部３と、光照射部４と、光検出部５と、処理部６と、表示部７と、を備えている。光検査装置１は、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれているか否かを検査するための装置である。被検査物Ｓは、主に、サバ、アジ、イカ、イワシ、サケ、サンマ、ホッケ等の魚介類の切り身であり、異物Ｆは、主に、アニサキス、ブリ線虫等の寄生虫である。

筐体２は、外部の光（屋内の人工灯や自然光等）から検査領域Ｒを遮蔽する。筐体２には、検査領域Ｒに被検査物Ｓを搬入するための搬入口２ａ、及び検査領域Ｒから被検査物Ｓを搬出するための搬出口２ｂが形成されている。なお、筐体２内には、搬入口２ａ及び搬出口２ｂ等を介して外部の光が進入し得るが、検査領域Ｒは、筐体２によって外部の光から十分に遮蔽されている。つまり、筐体２は、後述する蛍光の検出が阻害されないように外部の光から検査領域Ｒを遮蔽するものであればよく、外部の光から検査領域Ｒを完全に遮蔽するものである必要はない。

搬送部３は、検査領域Ｒにおいて、被検査物Ｓを搬送する。搬送部３は、ＸＹ平面（互いに直交するＸ軸及びＹ軸を含む平面であって、例えば、水平面）に平行な搬送面３ａを有しており、無端状のコンベアベルト３１によって、Ｘ軸に平行な搬送方向Ａに沿って搬入口２ａから搬出口２ｂまで被検査物Ｓを搬送する。コンベアベルト３１の表面（搬送面３ａをなす表面）には、後述する励起光の反射を抑制する反射防止処理が施されている。反射防止処理は、例えば、励起光に対して光吸収性を有する染料を用いた色付けである。そのようなコンベアベルト３１の一例としては、カーボンを含有させた黒色ベルトが挙げられる。

光照射部４は、検査領域Ｒにおいて、搬送部３によって搬送される被検査物Ｓに励起光を照射する。光照射部４は、筐体２の内壁面に取り付けられており、搬送面３ａの一方の側（Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸に平行な方向における搬送面３ａの一方の側であって、例えば、鉛直方向における搬送面３ａの上側）から被検査物Ｓに励起光を照射する。光照射部４は、光源４１と、集光部４２と、第１光学フィルタ４３と、を有している。光源４１は、Ｙ軸に平行な方向に沿って配列された複数の発光素子（例えば、発光ダイオード）であって、励起光を出射する。集光部４２は、光学素子（例えば、シリンドリカルレンズ）であって、光源４１から出射された励起光を、Ｙ軸に平行な方向に沿うように、検査領域Ｒにおける所定の範囲に集光する。ここでは、集光部４２は、光源４１から出射された発散光を平行光に集光する。第１光学フィルタ４３は、励起光を透過させる一方で、励起光の波長帯よりも長波長側の光を減衰させる。例えば、励起光が紫外域の波長帯を有する場合には、第１光学フィルタ４３は、可視域の波長帯を有する光を減衰させる。

光検出部５は、検査領域Ｒにおいて、異物Ｆが発生する蛍光を検出する。光検出部５は、筐体２の内壁面に取り付けられており、搬送面３ａの一方の側（Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸に平行な方向における搬送面３ａの一方の側であって、例えば、鉛直方向における搬送面３ａの上側）から蛍光を検出する。光検出部５は、第２光学フィルタ５１と、複数の光検出素子５２と、を有している。第２光学フィルタ５１は、蛍光を透過させる一方で、蛍光の波長帯よりも短波長側の光を減衰させる。例えば、蛍光が可視域の波長帯を有する場合には、第２光学フィルタ５１は、紫外域の波長帯を有する光を減衰させる。複数の光検出素子５２は、Ｙ軸に平行な方向（搬送面３ａに垂直な方向から見た場合に、搬送方向Ａと交差する交差方向）に沿って配列されている。各光検出素子５２は、受光素子（例えば、フォトダイオード）であって、第２光学フィルタ５１を透過した蛍光を検出する。

光照射部４が被検査物Ｓに照射する励起光は、異物Ｆに蛍光を発生させるための光であって、例えば、紫外域の波長帯を有する光である。励起光の照射によって異物Ｆが発生する蛍光は、励起光の波長とは異なる波長を有する光であって、例えば、可視域の波長帯を有する光である。なお、励起光の中心波長は、蛍光の中心波長に対してずれていればよい。つまり、励起光及び蛍光については、少なくとも互いの中心波長（ピーク波長）がずれていれば、互いの波長帯が完全にずれている必要はない。ただし、励起光の波長帯と蛍光の波長帯とは、完全にずれていることが好ましい。

処理部６は、光検出部５から出力された信号に基づいて被検査物Ｓの画像を生成する。表示部７は、処理部６によって生成された画像を表示する。

図１及び図２に示されるように、光照射部４の照射基準面４ａは、搬送面３ａよりも光検出部５側において、光検出部５の検出基準面５ａと交差している。これにより、光照射部４の照射基準面４ａは、光検出部５の検出基準面５ａが搬送面３ａと交差する位置Ｐ１と異なる位置Ｐ２において、搬送面３ａと交差することになる。照射基準面４ａは、Ｙ軸に平行であり（すなわち、光源４１を構成する複数の発光素子の配列方向に平行であり）且つ光照射部４から出射される励起光の照射領域Ｒ１の中心を通る面である。検出基準面５ａは、Ｙ軸に平行であり（すなわち、複数の光検出素子５２の配列方向に平行であり）且つ光検出部５の視野である検出領域Ｒ２の中心を通る面である。光検査装置１では、照射基準面４ａは、位置Ｐ２において搬送面３ａ（位置Ｐ２よりも位置Ｐ１側の搬送面３ａ）と鋭角を成すように交差しており、検出基準面５ａは、位置Ｐ１において搬送面３ａと直角を成すように交差している。

集光部４２は、照射基準面４ａと検出基準面５ａとの交線Ｌに沿うように励起光を集光する。照射基準面４ａと検出基準面５ａとの交線Ｌは、被検査物Ｓの検査面（被検査物Ｓにおける光検出部５側の表面）に一致するように、搬送面３ａよりも光検出部５側に設定されている。なお、照射基準面４ａと検出基準面５ａとの交線Ｌの高さ（すなわち、搬送面３ａからの距離）が調整可能となるように、光照射部４が筐体２の内壁面に回動可能に取り付けられていてもよい。

以上説明したように、光検査装置１では、光照射部４の照射基準面４ａが、光検出部５の検出基準面５ａが搬送面３ａと交差する位置Ｐ１と異なる位置Ｐ２において、搬送面３ａと交差することになる。これにより、光照射部４の照射基準面４ａが、光検出部５の検出基準面５ａが搬送面３ａと交差する位置Ｐ１と同じ位置において、搬送面３ａと交差している場合に比べ、被検査物Ｓ周辺の搬送面３ａで反射された励起光の反射光が光検出部５に入射する割合を減少させることができる。更に、光検査装置１では、光照射部４の照射基準面４ａが、搬送面３ａよりも光検出部５側において、光検出部５の検出基準面５ａと交差している。これにより、光照射部４の照射基準面４ａが、搬送面３ａ上において、光検出部５の検出基準面５ａと交差している場合に比べ、搬送面３ａ上に位置する被検査物Ｓの検査面に、より強い励起光を照射することができる。その結果、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれている場合には、異物Ｆに、より強い蛍光を発生させることができる。しかも、光検査装置１では、筐体２によって外部の光から検査領域Ｒが遮蔽される。これにより、外部の光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。以上により、光検査装置１によれば、被検査物Ｓに含まれている異物Ｆを精度良く発見することができる。

一例として、作業者は、表示部７に表示された被検査物Ｓの画像を確認し、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれているか否かを判断することができる。そして、作業者は、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれていた場合には被検査物Ｓから異物Ｆを除去することができる。なお、光検査装置１の後段に設けられた反転装置によって、被検査物Ｓの表裏を反転させて、被検査物Ｓの表裏を検査するようにしてもよい。

また、光検査装置１では、光照射部４が、照射基準面４ａと検出基準面５ａとの交線Ｌに沿うように励起光を集光する集光部４２を有している。これにより、Ｙ軸に平行な方向に沿って配列された複数の光検出素子５２による蛍光の検出に十分な励起光を被検査物Ｓに効率良く照射することができる。

また、光検査装置１では、搬送部３が、励起光の反射防止処理が施されたコンベアベルト３１を有している。これにより、被検査物Ｓ周辺の搬送面３ａで反射された励起光の反射光が光検出部５に入射する割合をより一層減少させることができる。

また、光検査装置１では、光照射部４が、励起光の波長帯よりも長波長側の光を減衰させる第１光学フィルタ４３を有している。これにより、励起光の波長帯よりも長波長側の光（すなわち、異物Ｆが発生する蛍光の波長に近い波長を有する光）が光照射部４から出射されたとしても、光照射部４において当該光を減衰させることで、当該光が筐体２内で散乱するのを抑制することができ、その結果、当該光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。

また、光検査装置１では、光検出部５が、蛍光の波長帯よりも短波長側の光を減衰させる第２光学フィルタ５１を有している。これにより、蛍光の波長帯よりも短波長側の光（すなわち、励起光の波長に近い波長を有する光）が筐体２内で散乱したとしても、光検出部５において当該光を減衰させることができ、その結果、当該光がノイズ光となって蛍光の識別を阻害するのを抑制することができる。

図３の（ａ）は、光検査装置１において生成された被検査物Ｓの画像を示す図であり、図３の（ｂ）は、比較例の光検査装置において生成された被検査物Ｓの画像を示す図である。比較例の光検査装置は、光照射部４の照射基準面４ａが、搬送面３ａ上の位置Ｐ１において、光検出部５の検出基準面５ａと交差している点で、上述した光検査装置１と異なる装置である。

上述したように、光検査装置１では、比較例の光検査装置に比べ、被検査物Ｓの検査面に、より強い励起光を照射することができ、その結果、異物Ｆに、より強い蛍光を発生させることができる。そのため、図３の（ａ）の画像では、図３の（ｂ）の画像に比べ、異物Ｆが明るくなり、異物Ｆが明確に現れる。更に、光検査装置１では、比較例の光検査装置に比べ、被検査物Ｓ周辺の搬送面３ａで反射された励起光の反射光が光検出部５に入射する割合を減少させることができる。そのため、図３の（ａ）の画像では、図３の（ｂ）の画像に比べ、被検査物Ｓの背景が暗くなり、被検査物Ｓが識別可能な程度に現れる。このように、光検査装置１によれば、比較例の光検査装置に比べ、被検査物Ｓに含まれている異物Ｆを精度良く発見することができ、更に、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれていた場合には被検査物Ｓにおける異物Ｆの位置を特定することができる。

なお、図３の（ａ）の画像と図３の（ｂ）の画像とで、被検査物Ｓの背景の明るさに差が生じるのは、次の理由による。すなわち、光の強度が最も強くなる照射基準面４ａと検出基準面５ａとの交線が被検査物Ｓの検査面に合わされるため、異物Ｆが発生する蛍光は、図３の（ｂ）の画像よりも図３の（ａ）の画像において強くなる。そして、背景の明るさの原因である搬送面３ａでの反射光は、照射基準面４ａと搬送面３ａとの交線が検出基準面５ａとずれているため、光の強度がピークより弱くなった位置のものとなる。よって、図３の（ｂ）の画像よりも図３の（ａ）の画像において反射光の強度が低下する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、被検査物Ｓは、魚介類の切り身以外の食肉等であってもよく、異物Ｆは寄生虫以外の骨、鱗、内臓等であってもよい。また、励起光は、紫外域の波長帯を有する光に限定されず、異物Ｆに蛍光を発生させ得る波長を有する光であればよい。また、光照射部４は、搬送方向Ａにおける光検出部５の上流側に位置していたが、搬送方向Ａにおける光検出部５の下流側に位置していてもよい。また、処理部６は、生成した画像に基づいて、被検査物Ｓに異物Ｆが含まれているか否かを検査してもよい。この場合、被検査物Ｓにおける異物Ｆの有無等を自動で特定することができる。

最後に、異物Ｆごとに、好適な励起光の波長の範囲、及びそれにより発生する蛍光の波長の範囲を例示する。

異物Ｆがアニサキスである場合、好適な励起光の波長の範囲は、３００〜４００ｎｍ（より好ましくは、３３０〜３５０ｎｍ）であり、それにより発生する蛍光の波長の範囲は、３８０〜５００ｎｍ（より好ましくは、４２０〜４５０ｎｍ）である。

異物Ｆがブリ線虫である場合、好適な励起光の波長の範囲は、３５０〜４５０ｎｍ（より好ましくは、３７０〜３９０ｎｍ）であり、それにより発生する蛍光の波長の範囲は、４２０〜５３０ｎｍ（より好ましくは、４４０〜４７０ｎｍ）である。

異物Ｆがサバの骨である場合、好適な励起光の波長の範囲は、３２０〜３８０ｎｍ（より好ましくは、３２０〜３４０ｎｍ）であり、それにより発生する蛍光の波長の範囲は、３８０〜４３０ｎｍ（より好ましくは、３８０〜４００ｎｍ）である。

異物Ｆがタイの鱗である場合、好適な励起光の波長の範囲は、３００〜４００ｎｍ（より好ましくは、３２０〜３４０ｎｍ）であり、それにより発生する蛍光の波長の範囲は、３８０〜５００ｎｍ（より好ましくは、３８０〜４００ｎｍ）である。

異物Ｆがタイの内臓である場合、好適な励起光の波長の範囲は、３２０〜５００ｎｍ（より好ましくは、３６０〜３８０ｎｍ）であり、それにより発生する蛍光の波長の範囲は、４８０〜５８０ｎｍ（より好ましくは、５１０〜５３０ｎｍ）である。

１…光検査装置、２…筐体、３…搬送部、３ａ…搬送面、４…光照射部、４ａ…照射基準面、５…光検出部、５ａ…検出基準面、６…処理部、３１…コンベアベルト、４２…集光部、４３…第１光学フィルタ、５１…第２光学フィルタ、５２…光検出素子、Ａ…搬送方向、Ｆ…異物、Ｒ…検査領域、Ｓ…被検査物。

Claims (6)

1. 外部の光から検査領域を遮蔽する筐体と、
   前記検査領域において、被検査物を搬送する搬送部と、
   前記検査領域において、異物に蛍光を発生させるための励起光を所定の範囲に対して照射する光照射部と、
   前記搬送部による前記被検査物の搬送面に垂直な方向から見た場合に、前記搬送部による前記被検査物の搬送方向と交差する交差方向に沿って配列された複数の光検出素子を有し、前記蛍光を検出する光検出部と、
   前記光検出部から出力された信号に基づいて前記被検査物の画像を生成する処理部と、を備え、
   前記交差方向に平行であり且つ前記光照射部の照射領域の中心を通る照射基準面は、前記搬送面よりも前記光検出部側において、前記交差方向に平行であり且つ前記光検出部の検出領域の中心を通る検出基準面と交差している、光検査装置。
2. 前記光照射部は、前記照射基準面と前記検出基準面との交線に沿うように前記励起光を集光する集光部を有する、請求項１に記載の光検査装置。
3. 前記処理部は、生成した前記画像に基づいて、前記被検査物に前記異物が含まれているか否かを検査する、請求項１又は２に記載の光検査装置。
4. 前記搬送部は、前記励起光の反射防止処理が施されたコンベアベルトを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光検査装置。
5. 前記光照射部は、前記励起光の波長帯よりも長波長側の光を減衰させる第１光学フィルタを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光検査装置。
6. 前記光検出部は、前記蛍光の波長帯よりも短波長側の光を減衰させる第２光学フィルタを有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光検査装置。

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