JP4858838B2

JP4858838B2 - 卵の品質指標検査装置

Info

Publication number: JP4858838B2
Application number: JP2006332285A
Authority: JP
Inventors: 達男南部; 邦行横瀬
Original assignee: NABEL CO.,LTD.
Current assignee: NABEL CO.,LTD.
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP2008032678A

Description

本発明は、卵の品質指標であるハウ・ユニットおよび卵黄係数を非接触で自動的に検査することのできる卵の品質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、品質（鮮度）の高さが求められる。そのような卵の品質を数値で示す指標として、ハウ・ユニット（ＨａｕｇｈＵｎｉｔ）や卵黄係数（ＹｏｌｋＩｎｄｅｘ）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品質指標である。また、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品質指標である。

前記ハウ・ユニットの検査方法としては、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、得られた算出結果から検査対象卵のハウ・ユニットを判定するものである（例えば、非特許文献１参照。）。

他方、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検査対象卵のハウ・ユニットを自動的に判定するものである（例えば、特許文献１参照。）。

また、前記卵黄係数の検査方法としては、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、得られた算出結果から検査対象卵の卵黄係数を判定するものである（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・ユニットや卵黄係数の検査方法においては、次のような問題があった。すなわち、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、得られた判定結果にばらつきが生じてしまう可能性がある。

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。

さらに、前記特許文献１に開示されている検査装置では、卵の品質指標であるハウ・ユニット並びに卵黄係数の両方を判定することができなかった。

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、検査対象卵の品質指標であるハウ・ユニット並びに卵黄係数を非接触で自動的に検査することができるとともに、当該品質指標の検査を短時間で高精度に行なうことができる卵の品質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に記載の卵の品質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載置する上面が水平に形成された載置台と、鉛直方向に分布する平行光を出射する投光手段と、前記投光手段から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する受光手段を備え、前記投光手段と受光手段とは、所定間隔をもって対向配置されており、前記載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平移動させる駆動手段を備え、前記駆動手段により前記載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方が水平移動するのに応じて、前記受光手段が検査対象卵を透過した後の平行光の光量の変化を検出し、当該受光手段から得られた電気信号に基づいて、検査対象卵の側面形状を演算処理する演算処理手段を備え、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵の品質指標を判定する品質指標演算手段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に記載の卵の品質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、前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵白の高さを演算し、得られた卵白の高さデータと、予め測定された当該検査対象卵の卵重データとを用いてハウ・ユニットを判定することを特徴としたものである。

請求項３に記載の卵の品質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、前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵黄の高さ並びに卵黄の直径を演算し、得られた卵黄の高さデータ並びに卵黄の直径データを用いて卵黄係数を判定することを特徴としたものである。

請求項４に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段は、移動距離信号を出力しながら載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平移動させることを特徴としたものである。

請求項５に記載の卵の品質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、前記投光手段および受光手段のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備えたことを特徴としたものである。

請求項６に記載の卵の品質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、前記投光手段は、光源から放射された光をポリゴンミラーおよび反射ミラーで反射したのち、コリメータレンズにより平行光に変換して当該平行光を出射することを特徴としたものである。

請求項７に記載の卵の品質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、前記投光手段は、線状光を鉛直方向に分布させてライン状に形成した光を出射することを特徴としたものである。

請求項８に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項１から請求項７のいずれかに記載の発明において、前記載置台、または、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平方向に回転させる測定方向可変手段を備えたことを特徴としたものである。

請求項９に記載の卵の品質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載置する上面が水平に形成された載置台と、鉛直方向に分布する平行光を出射する投光手段と、前記投光手段から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する受光手段を備え、前記投光手段と前記受光手段とは、当該投光手段の平行光の出射方向と当該受光手段の平行光の入射方向とが平行となるよう配置されており、前記投光手段と受光手段との光路上には、一の反射板と他の一の反射板とが対向配置されており、前記投光手段から出射された平行光は、該出射された平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された一の反射板の反射面によって進行方向が９０度変更されるとともに、進行方向が９０度変更された前記平行光は、該平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された他の一の反射板の反射面によってさらに進行方向が９０度変更されて前記受光手段に入射するよう構成され、さらに、前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方を水平移動させる駆動手段と、前記駆動手段により前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方が水平移動するのに応じて、一の反射板から他の一の反射板に進行する平行光の光路上に位置付けられる検査対象卵を透過した平行光の光量の変化を受光手段にて検出し、前記受光手段から得られた電気信号に基づいて検査対象卵の側面形状を演算処理する演算処理手段と、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵側面形状データに基づいて卵の品質指標を判定する品質指標演算手段とを備えていることを特徴としたものである。

請求項１０に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９に記載の発明において、前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵白の高さを演算し、得られた卵白の高さデータと、予め測定された当該検査対象卵の卵重データとを用いてハウ・ユニットを判定することを特徴としたものである。

請求項１１に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９に記載の発明において、前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵黄の高さ並びに卵黄の直径を演算し、得られた卵黄の高さデータ並びに卵黄の直径データを用いて卵黄係数を判定することを特徴としたものである。

請求項１２に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９から請求項１１のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段は、移動距離信号を出力しながら一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、載置台のいずれか一方を水平移動させることを特徴としたものである。

請求項１３に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記投光手段および受光手段のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備えたことを特徴としたものである。

請求項１４に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記投光手段は、光源から放射された光をポリゴンミラーおよび反射ミラーで反射したのち、コリメータレンズにより平行光に変換して当該平行光を出射することを特徴としたものである。

請求項１５に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９から請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記投光手段は、線状光を鉛直方向に分布させてライン状に形成した光を出射することを特徴としたものである。

請求項１６に記載の卵の品質指標検査装置における発明では、請求項９から請求項１５のいずれかに記載の発明において、前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方を水平方向に回転させる測定方向可変手段を備えた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、本発明にかかる卵の品質指標検査装置は、特に、鉛直方向に分布する平行光を出射する投光手段と、投光手段から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する受光手段とを所定間隔をもって対向配置し、前記載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平移動させ、それらのいずれか一方が水平移動するのに応じて、前記受光手段が検査対象卵を透過した後の平行光の光量の変化を検出し、当該受光手段から得られた電気信号に基づいて検査対象卵の側面形状を演算するとともに、取得された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵の品質指標を判定する。

そして、ハウ・ユニット判定するにあっては、前記取得された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵白の高さを演算し、得られた卵白の高さデータと、予め測定された当該検査対象卵の卵重データとを用いて検査対象卵のハウ・ユニットを判定する。また、卵黄係数を判定するにあっては、前記取得された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵黄の高さ並びに卵黄の直径を演算し、得られた卵黄の高さデータ並びに卵黄の直径データを用いて検査対象卵の卵黄係数を判定する構成となっている。

したがって、検査対象卵の品質指標であるハウ・ユニット並びに卵黄係数を非接触で自動的に検査することができるとともに、当該品質指標の検査を短時間で高精度に行なうことができるという効果を奏する。しかも、１台の検査装置で卵の品質指標である「ハウ・ユニット」および「卵黄係数」の両方を判定することができる。

また、本発明にかかる卵の品質指標検査装置は、さらに、前記投光手段と前記受光手段とは、当該投光手段の平行光の出射方向と当該受光手段の平行光の入射方向とが平行となるよう配置されているとともに、前記投光手段と受光手段との光路上には、一の反射板と他の一の反射板とが対向配置されている。そして、前記投光手段から出射された平行光は、該出射された平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された一の反射板の反射面によって進行方向が９０度変更されるとともに、進行方向が９０度変更された前記平行光は、該平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された他の一の反射板の反射面によってさらに進行方向が９０度変更されて前記受光手段に入射するよう構成され、さらに、前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方を水平移動させるようにした。

したがって、検査対象卵が載置された載置台を水平移動させる場合、載置台上の検査対象卵は半液状であるため、前記載置台の水平移動時の微細な振動によって検査対象卵が揺れてしまい、検査精度を低下させる恐れがあったが、本発明にかかる卵の品質指標検査装置は、特に、一の反射板並びに他の一の反射板のユニットを載置台に対して水平移動させる構成とすることにより、前記検査対象卵の揺れを排除することができるので検査対象卵Ｅの品質指標の検査を高精度に行なうことができる。

また、載置台上の検査対象卵の揺れを考慮する必要がないので平行光の水平方向における走査を高速化することができ、より短時間で品質指標の検査を行なうことが可能になる。さらに、投光手段および受光手段を水平移動させる必要がないので当該投受光手段に接続されている信号線等のケーブル類の損傷や切断等のトラブルを回避することができる。

投光手段および受光手段のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備える構成とすることにより、検査対象卵を透過した平行光から不要な光をカットし、純粋な平行光のみを受光素子に導くことができるので、取得された検査対象卵の側面形状の寸法と、実際寸法との誤差を極めて小さくすることができる。

また、投光手段の構成を、光源から放射された例えば、レーザ光をポリゴンミラーおよび反射ミラーで反射したのち、コリメータレンズにより平行光に変換し、当該平行光を出射するようにすれば、検査精度が高くなるほか、検査対象卵の表面に視認可能なレーザ光の軌跡が描かれるので測定部位を容易に確認することができる。

さらに、投光手段の構成を、線状光を鉛直方向に分布させてライン状に形成した光を出射するようにすれば、検査装置本体が簡易に構成できるので装置コストを抑制することができる。

載置台または投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方、あるいは、一の反射板と他の一の反射板とのユニットまたは載置台のいずれか一方を水平方向に回転させる測定方向可変手段を備える構成とすることにより、取得された検査対象卵の複数の側面形状データのうちから卵白の最も高い側面形状データを「卵白高さの測定点」として採用することができる。そして、最終的に採用したデータをハウ・ユニットの判定に用いるようにすれば、より精度の高いハウ・ユニットの検査を行なうことが可能となる。

つぎに、本発明にかかる卵の品質指標検査装置の第一実施形態を添付図面に従って説明する。

図１は、卵の品質指標検査装置Ｔを説明する概略正面図、図２は、図１のＡ―Ａ線における概略断面図であり、図３は、取得された検査対象卵Ｅの側面画像を説明する図である。図４は、出射される平行光が水平移動する状態を説明する概略図、図５は、第一実施形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの変形例を説明する概略図であり、図６は、第一実施形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの他の変形例を説明する概略図である。

図１に示すように、この卵の品質指標検査装置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載置する載置台１と、前記載置台１を挟むように所定間隔をもって対向配置された投光手段２および受光手段３と、載置台１を水平移動させる駆動手段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５と、検査対象卵の品質指標を演算する品質指標演算手段６とから構成されている。

なお、符号７は、検査対象卵のハウ・ユニットを判定する際に用いる卵重入力手段であり、符号８は、ハウ・ユニットあるいは卵黄係数の判定結果を表示するＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示手段である。

載置台１は、割卵された検査対象卵を保持する上面が水平に形成されている。また、載置台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であることが好ましい。

また、図２に示すように、前記載置台１の下面に設けられている駆動手段４は、パルスモータ４１とスクリュウ４２とで構成されており、このパルスモータ４１およびスクリュウ４２の駆動により載置台１は、投光手段２および受光手段３に対してＸ―Ｘ´方向に水平移動することが可能となっている。

具体的に説明すると、パルスモータ４１は、後述する演算制御手段５のＣＰＵ５１から与えられたパルス信号に基づいてモータが回転することにより、載置台１がＸ方向あるいはＸ´方向に水平移動し、当該載置台１が水平移動した時の位置情報が前記ＣＰＵ５１に出力される仕組みとなっている。

図１に示すように、投光手段２は、例えば、可視光半導体レーザ素子、ＬＥＤ（例えば、波長５７５ｎｍ付近にピークを有するＬＥＤ）等の固体発光素子並びにハロゲンランプ等からなる光源２１と、コリメータレンズ２２とから構成されている。

そして、後述する演算制御手段５のＣＰＵ５１から出力されてくる制御信号に基づいて光源２１から光が放射されるとともに、それがコリメータレンズ２２により平行光に変換され、鉛直方向に分布する平行光が受光手段３に出射される。

受光手段３は、載置台１を挟むように前記投光手段２に対して対向に配置されており、投光手段２から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する構成となっている。本実施例では、受光手段３に例えば、^□７μｍの素子が縦一列に５０００個配置された１次元ＣＣＤイメージセンサー３１が内蔵されており、鉛直方向の幅３５ｍｍまでの平行光を受光できるようになっている。

前記１次元ＣＣＤイメージセンサー３１は、検査対象卵を透過した後の平行光の明暗を検出するとともに、その明暗位置に応じて１画素毎に受光量に応じた電荷量を蓄積し、後述する演算制御手段５のＣＰＵ５１から出力されてくるデータ取得信号に基づいて、各素子に蓄積されている画素毎の電荷をＣＰＵ５１に出力するよう制御される。

次に、演算制御手段５について説明する。図１に示すように、この演算制御手段５には、検査装置Ｔ本体の作動を制御するためのＣＰＵ５１が備えられている。前記ＣＰＵ５１は、検査装置Ｔの各構成機器を次のように制御する。
（ａ）光源２１に制御信号を出力して投光手段２から常時平行光を出射させるよう制御する。
（ｂ）検査対象卵が載置された載置台１のパルスモータ４１にパルス信号を与え、当該載置台１をＸ方向あるいはＸ´方向に水平移動させるよう制御する。
（ｃ）前記載置台１が水平移動した時の水平方向の位置情報を取得する。
（ｄ）受光手段３の１次元ＣＣＤイメージセンサー３１にデータ取得信号を出力し、検査対象卵を透過した後の平行光の明暗に応じて各素子に蓄積されている画素毎の電荷を読み取るよう制御する。
（ｅ）１次元ＣＣＤイメージセンサー３１から出力されてきた、受光量に応じた電荷を電気信号に変換するとともに、当該１次元ＣＣＤイメージセンサー３１の受光量の変化している部分のｂｉｔ数を求める処理を行ない、検査対象卵における測定対象部位の寸法計測にかかる演算処理を実施し、演算処理された寸法計測データをメモリ（図示せず）に記憶する。
（ｆ）上記（ａ）から（ｅ）の工程を繰り返す。
（ｇ）前記メモリ（図示せず）に記憶された複数の側面形状の寸法計測データを加工して二次元化処理を実施した後、検査対象卵の側面画像（図３参照）を作成し、作成された検査対象卵の側面形状データを後述する品質指標演算手段６に出力するよう制御する。

なお、図３の横軸は検査対象卵の水平方向の距離、縦軸は垂直方向の距離を示しており、符号イからオは載置台１が紙面に向かって左方向へ水平移動するのに伴って検査対象卵の測定部位が紙面に向かって右方向へ推移して行く様子を示している。また、本図では理解しやすいように平行光の厚みを誇張して描いている。

次に、品質指標演算手段６について説明する。品質指標演算手段６は、演算制御手段５のＣＰＵ５１から出力されてきた検査対象卵の側面画像データに基づいて検査対象卵の品質指標であるハウ・ユニットや卵黄係数を判定する手段である。

品質指標演算手段６は、ハウ・ユニットを判定する場合、図３に示すように、測定部位ハにおける検査対象卵の最大高さと最小高さの差分を演算し、その結果をメモリ（図示せず）に記憶する。次に、測定部位ニにおける検査対象卵の最大高さと最小高さの差分を演算し、その結果をメモリ（図示せず）に記憶する。以降、前述の演算とメモリへ記憶する処理を測定終了地点である測定部位オまで繰り返す。

前記品質指標演算手段６は、前記メモリに記憶された検査対象卵の各測定部位の差分データのうち、最大差分となる位置を抽出する処理を実施する。具体的には、図３に示すように上り勾配の領域Ｕｐでの最大差分となる位置と、下り勾配の領域Ｄｎでの最大差分となる位置を抽出する処理を行なう。このとき、急激な上り勾配部分から下り勾配部分で特定される領域Ｅｘ（検査対象卵の卵黄部分）については最大差分の抽出の対象から除外される。

さらに、品質指標演算手段６は、領域Ｅｘを除く、上り勾配での最大差分となる位置の卵白高さと、下り勾配での最大差分となる位置の卵白高さとを相互に比較して卵白の最も高い部分を「卵白高さの測定点」として採用する。

そして、品質指標演算手段６は、決定された卵白の高さデータと、事前に卵重入力手段７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、その演算結果を表示手段８に表示させる。
（数１）
ＨＵ＝１００ｌｏｇ（Ｈ−１．７Ｗ^０．３７＋７．６）
ここで、上式のＨは卵白の高さ（ｍｍ）、Ｗは卵重（ｇ）を示す。

また、品質指標演算手段６は、卵黄係数を判定する場合、図３に示すように、卵黄の側面画像（網掛け部分）から、領域Ｌの距離（卵黄の直径に相当する）と、検査対象卵Ｅの最大の高さとなる位置Ｐの垂直方向の距離（卵黄の高さに相当する）とを用いて下式により卵黄係数を演算するとともに、その演算結果を表示手段８に表示させる。
（数２）
卵黄係数＝卵黄の高さ（ｍｍ）／卵黄の直径（ｍｍ）

次に、本発明にかかる検査装置Ｔにより検査対象卵の品質指標を演算する作動例について説明する。先ず、検査を行なう卵を殻付きのまま重量を測定し、卵重入力手段７にその重量を入力する。そして、検査を行なう卵の殻を割り、割卵した検査対象卵Ｅ（以降、検査対象卵Ｅと記す。）載置台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、演算制御手段５のＣＰＵ５１から出力されてくる制御信号に基づいて光源２１から光が放射されるとともに、それがコリメータレンズ２２により平行光に変換され、鉛直方向に分布する平行光が受光手段３に出射される。受光手段３は、投光手段２から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する。

図４に示すように、この時点（測定部位イ）では投光手段２と受光手段３との間に遮蔽物がないので受光手段３は投光手段２から出射された平行光の全光量を受光することになる。なお、本図も図３と同様に、理解しやすいように平行光の厚みを誇張して描いている。

次に、演算制御手段５のＣＰＵ５１からパルスモータ４１にパルス信号が与えられると、載置台１がパルス数に応じた距離だけＸ方向に水平移動するとともに、当該載置台１が水平移動した時の位置情報が前記ＣＰＵ５１に出力される。そして、載置台１が紙面に向かって左方向へ水平移動することにより、検査対象卵Ｅの測定部位ハに投光手段２から出射された平行光が位置付けられる。

前記測定部位ハにおいて、受光手段３の１次元ＣＣＤイメージセンサー３１は、検査対象卵Ｅを透過した後の平行光の明暗を検出し、その明暗に応じて１画素毎に受光量に対応した電荷量を蓄積する。

そして、演算制御手段５のＣＰＵ５１は、１次元ＣＣＤイメージセンサー３１にデータ取得信号を出力し、検査対象卵Ｅを透過した後の平行光の明暗に応じて各素子に蓄積されている電荷を読み取るよう制御する。

演算制御手段５のＣＰＵ５１は、１次元ＣＣＤイメージセンサー３１から出力されてきた前記受光量に応じた電荷を電気信号に変換するとともに、当該１次元ＣＣＤイメージセンサー３１の受光量の変化している部分のｂｉｔ数を求める処理を行なう。そして、検査対象卵Ｅにおける測定部位ハの寸法計測にかかる演算処理が実施され、演算処理された測定部位ハの寸法計測データがメモリ（図示せず）に記憶される。

以降、載置台１が紙面に向かって左方向へ水平移動するのに応じて検査対象卵Ｅにおける複数の測定部位の寸法計測にかかる演算が実施され、演算処理された各測定部位の寸法計測データがメモリ（図示せず）に順次記憶される。

検査対象卵Ｅにおける全ての測定部位の寸法計測が完了すると、演算制御手段５のＣＰＵ５１は、メモリ（図示せず）に記憶された複数の側面形状の寸法計測データを加工して二次元化処理を実施した後、検査対象卵の側面画像（図３参照）を作成し、この検査対象卵Ｅの側面形状データを品質指標演算手段６に出力するよう制御する。

品質指標演算手段６は、検査対象卵Ｅのハウ・ユニットを判定する場合、図３に示すように、測定部位ハにおける検査対象卵の最大高さと最小高さの差分を演算し、その結果をメモリ（図示せず）に記憶する。次に、測定部位ニにおける検査対象卵の最大高さと最小高さの差分を演算し、その結果をメモリ（図示せず）に記憶する。以降、前述の演算とメモリへ記憶する処理を測定終了地点である測定部位オまで繰り返す。

品質指標演算手段６は、前記メモリに記憶された検査対象卵の各測定部位の差分データのうち、最大差分となる位置を抽出する処理を実施する。具体的には、図３に示すように上り勾配の領域Ｕｐでの最大差分となる位置と、下り勾配の領域Ｄｎでの最大差分となる位置を抽出する処理を行なう。このとき、急激な上り勾配部分から下り勾配部分で特定される領域Ｅｘ（検査対象卵の卵黄部分）については最大差分の抽出の対象から除外される。

品質指標演算手段６は、さらに、領域Ｅｘを除く、上り勾配での最大差分となる位置の卵白高さと、下り勾配での最大差分となる位置の卵白高さとを相互に比較して卵白の最も高い部分を「卵白高さの測定点」として採用する。

品質指標演算手段６は、決定された濃厚卵白の高さと、事前に卵重入力手段７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、その演算結果を表示手段８に表示させる。

また、品質指標演算手段６は、検査対象卵Ｅの卵黄係数を演算する場合、図３に示すように、卵黄の側面画像（網掛け部分）から、領域Ｌの距離（卵黄の直径に相当する）と、検査対象卵Ｅの最大の高さとなる位置Ｐの垂直方向の距離（卵黄の高さに相当する）とを用いて所定式により卵黄係数を演算するとともに、その演算結果を表示手段８に表示させる。

本第一実施形態では、載置台１が投光手段２および受光手段３に対して水平移動する例を説明したが、これに限らず、例えば、投光手段２および受光手段３のユニットに駆動機構を設けて、当該投光手段２および受光手段３のユニットを、載置台１に対して水平移動させるようにしてもよい。

つぎに、本実施の形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの変形例を説明する。この変形例では、図５に示すように、受光手段３内にテレセントリックレンズ３２が内蔵されている。このように、投光手段２および受光手段３のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備える構成とすることにより、検査対象卵Ｅを透過した後の平行光から不要な光をカットし、純粋な平行光のみを受光素子３１に導くことができるので、取得された検査対象卵Ｅの側面形状の寸法と、実際寸法との誤差を極めて小さくすることができる。

さらに、本実施の形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの他の変形例を説明する。この変形例では、図６に示すように、投光手段２は、半導体レーザの光源２１と、コリメータレンズ２２と、ポリゴンミラー２３と、反射ミラー２４とから構成されている。このような構成とすることにより、測定精度が高くなるほか、検査対象卵Ｅの表面に視認可能なレーザ光の軌跡が描かれるので測定部位を容易に確認することができる。

また、本実施例では、光源２１から放射された光をコリメータレンズ２２により平行光に変換し、むらのない平行光を出射する例を説明したが、これに限らず、例えば、発光ダイオード等の複数の発光素子を縦一列に配列させてライン状の光を形成し、これを出射するようにしてもよいし、例えば、数μｓｅｃの間隔で一の線状光を鉛直方向に往復させて、見かけ上、ライン状に形成された光を出射するようにしてもよい。

また、本実施例では、載置台１を所定方向に水平移動させて検査対象卵Ｅの側面形状を取得する例を説明した。しかしながら、検査対象卵Ｅを載置台１に保持させると、検査対象卵Ｅは一の方向に偏って流延してしまうため、特に、ハウ・ユニットを計測する場合、一方向から検査対象卵Ｅの側面形状を取得するよりも、複数の方向から検査対象卵Ｅの側面形状を取得した方が望ましい。

したがって、載置台１、あるいは、投光手段２および受光手段３からなる投受光ユニットのいずれか一方を、水平方向に回転させる測定方向可変手段（図示せず）を設けるようにし、載置台１（この説明では載置台１を回転させる例で説明する。）を例えば、１２０度ずつ回転させて検査対象卵Ｅの側面形状を取得する。

そして、取得された３つの角度からの側面形状データのうち、濃厚卵白の最も高い側面形状データを「卵白高さの測定点」として採用し、これをハウ・ユニットの演算に用いるようにすれば、より精度の高いハウ・ユニットの検査を行なうことが可能となる。

つぎに、本発明にかかる卵の品質指標検査装置の第二実施形態を図７〜図８に従って説明する。図７は、第二実施形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔを説明する概略平面図であり、図８は、図７のＢ方向から見た概略正面図である。なお、前述の第一実施形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔと同一構成部分については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第二実施形態にかかる卵の品質指標検査装置Ｔ（以降、単に検査装置Ｔと記す。）の特徴的な構成を説明する。この検査装置Ｔは、図７に示すように、載置台１が横向きのＴ字状のベースプレート９の、紙面に向かって右側の上面に取り付けられている。

また、前記ベースプレート９の、紙面に向かって左側の上面には、投光手段２と受光手段３とが取り付けられている。図７に示すように、前記投光手段２と受光手段３とは、当該投光手段２の平行光の出射方向と当該受光手段３の平行光の入射方向とが平行となるよう配置されている。

さらに、前記ベースプレート９における載置台１側の下方には、後述する一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットを支持するための矩形状の支持プレート１０が配置されており、当該支持プレート１０の両端部には、保持部材１３、１４により保持された例えば、ガラス製の鏡からなる一の反射板１１と他の一の反射板１２とが対向配置されている。

そして、前記投光手段２から出射された平行光は、該出射された平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された一の反射板１１の反射面１１ａによって進行方向が９０度変更されるとともに、進行方向が９０度変更された前記平行光は、該平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された他の一の反射板１２の反射面１２ａによってさらに進行方向が９０度変更されて前記受光手段３に入射するよう構成されている。

図７および図８に示すように、前記支持プレート１０の下部には、駆動手段４が設けられており、この駆動手段４のパルスモータ４１およびスクリュウ４２の駆動により一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットが載置台１に対してＸ−Ｘ´方向に水平移動する仕組みになっている。

詳述すると、一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットは、駆動手段４により、例えば、２秒でＸ方向へ水平移動（検査対象卵Ｅの測定時）し、例えば、１秒でＸ´方向へ水平移動（元の位置に戻る時）する仕組みになっている。

したがって、検査対象卵Ｅが載置された載置台１を水平移動させる場合、載置台１上の検査対象卵Ｅは半液状であるため、前記載置台１の水平移動時の微細な振動によって検査対象卵Ｅが揺れてしまい、検査精度を低下させる恐れがあったが、本実施形態の検査装置Ｔは、上述のように構成したことにより、前記検査対象卵Ｅの揺れを排除することができるので検査対象卵Ｅの品質指標の検査を高精度に行なうことができる。

また、載置台１上の検査対象卵Ｅの揺れを考慮する必要がないので、一の反射板１１と他の一の反射板１２との反射で形成された平行光の水平方向における走査を高速化することができ、より短時間で検査対象卵Ｅの品質指標の検査を行なうことが可能になる。さらに、投光手段２および受光手段３を水平移動させる必要がないので当該投光手段２および受光手段３に接続されている信号線等のケーブル類の損傷や切断等のトラブルを回避することができる。

本第二実施形態では、一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットを載置台１に対して水平移動させる例を説明した。しかしながら、検査対象卵Ｅを載置台１に保持させると、検査対象卵Ｅは一の方向に偏って流延してしまうため、特に、ハウ・ユニットの検査の場合、一方向から検査対象卵Ｅの側面形状データを取得するよりも、複数の方向から検査対象卵Ｅの側面形状データを取得した方が望ましい。

したがって、載置台１とベースプレート９との間に、載置台１を水平方向に回転させる測定方向可変手段（図示せず）を設けるようにし、当該載置台１を例えば、１２０度ずつ回転させて検査対象卵Ｅの側面形状データを取得するようにしてもよい。

なお、本第二実施形態では、一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットを載置台１に対して水平移動させる例を説明したが、これに限らず、載置台１を一の反射板１１並びに他の一の反射板１２のユニットに対して水平移動させてもよい。本第二実施形態にかかる検査装置Ｔのその他の構成要素、各構成要素の内部構成並びに本実施形態の変形例については、前述の第一実施形態で説明した検査装置Ｔと同様であるので説明を省略する。

今回、開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は、上記で説明した範囲ではなく、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での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの第一実施形態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。取得された検査対象卵Ｅの側面画像を説明する図である。出射される平行光が水平移動する状態を説明する概略図である。第一実施形態の卵の品質指標検査装置Ｔの変形例を説明する概略図である。第一実施形態の卵の品質指標検査装置Ｔの他の変形例を説明する概略図である。本発明にかかる卵の品質指標検査装置Ｔの第二実施形態を説明する概略平面図である。図７のＢ方向から見た品質指標検査装置Ｔの概略正面図である。

符号の説明

１載置台、２投光手段、３受光手段、４駆動手段、５演算制御手段、６品質指標演算手段、７卵重入力手段、８表示手段、９ベースプレート、１０支持プレート１０、１１一の反射板、１２他の一の反射板、２１光源、２２コリメータレンズ、３１１次元ＣＣＤイメージセンサー、Ｅ検査対象卵

Claims

割卵された検査対象卵を載置する上面が水平に形成された載置台と、
鉛直方向に分布する平行光を出射する投光手段と、
前記投光手段から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する受光手段を備え、
前記投光手段と受光手段とは、所定間隔をもって対向配置されており、
前記載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平移動させる駆動手段を備え、
前記駆動手段により前記載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方が水平移動するのに応じて、前記受光手段が検査対象卵を透過した後の平行光の光量の変化を検出し、当該受光手段から得られた電気信号に基づいて、検査対象卵の側面形状を演算処理する演算処理手段を備え、
前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵の品質指標を判定する品質指標演算手段から構成されていることを特徴とする卵の品質指標検査装置。
前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵白の高さを演算し、得られた卵白の高さデータと、予め測定された当該検査対象卵の卵重データとを用いてハウ・ユニットを判定することを特徴とする請求項１に記載の卵の品質指標検査装置。
前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵黄の高さ並びに卵黄の直径を演算し、得られた卵黄の高さデータ並びに卵黄の直径データを用いて卵黄係数を判定することを特徴とする請求項１に記載の卵の品質指標検査装置。
前記駆動手段は、移動距離信号を出力しながら載置台、あるいは、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平移動させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
前記投光手段および受光手段のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備えた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卵の品質指標検査装置。
前記投光手段は、光源から放射された光をポリゴンミラーおよび反射ミラーで反射したのち、コリメータレンズにより平行光に変換して当該平行光を出射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卵の品質指標検査装置。
前記投光手段は、線状光を鉛直方向に分布させてライン状に形成した光を出射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卵の品質指標検査装置。
前記載置台、または、前記投光手段および受光手段のユニットのいずれか一方を水平方向に回転させる測定方向可変手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
割卵された検査対象卵を載置する上面が水平に形成された載置台と、
鉛直方向に分布する平行光を出射する投光手段と、
前記投光手段から出射された鉛直方向に分布する平行光を受光する受光手段を備え、
前記投光手段と前記受光手段とは、当該投光手段の平行光の出射方向と当該受光手段の平行光の入射方向とが平行となるよう配置されており、
前記投光手段と受光手段との光路上には、一の反射板と他の一の反射板とが対向配置されており、
前記投光手段から出射された平行光は、該出射された平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された一の反射板の反射面によって進行方向が９０度変更されるとともに、進行方向が９０度変更された前記平行光は、該平行光の進行方向に対して４５度の角度で配置された他の一の反射板の反射面によってさらに進行方向が９０度変更されて前記受光手段に入射するよう構成され、
さらに、前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方を水平移動させる駆動手段と、
前記駆動手段により前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方が水平移動するのに応じて、一の反射板から他の一の反射板に進行する平行光の光路上に位置付けられる検査対象卵を透過した平行光の光量の変化を受光手段にて検出し、前記受光手段から得られた電気信号に基づいて検査対象卵の側面形状を演算処理する演算処理手段と、
前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵側面形状データに基づいて卵の品質指標を判定する品質指標演算手段とを備えていることを特徴とする卵の品質指標検査装置。
前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵白の高さを演算し、得られた卵白の高さデータと、予め測定された当該検査対象卵の卵重データとを用いてハウ・ユニットを判定することを特徴とする請求項９に記載の卵の品質指標検査装置。
前記品質指標演算手段は、前記演算処理手段により演算処理された検査対象卵の側面形状データに基づいて卵黄の高さ並びに卵黄の直径を演算し、得られた卵黄の高さデータ並びに卵黄の直径データを用いて卵黄係数を判定することを特徴とする請求項９に記載の卵の品質指標検査装置。
前記駆動手段は、移動距離信号を出力しながら一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、載置台のいずれか一方を水平移動させることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
前記投光手段および受光手段のうち、少なくとも一方にテレセントリックレンズを備えたことを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
前記投光手段は、光源から放射された光をポリゴンミラーおよび反射ミラーで反射したのち、コリメータレンズにより平行光に変換して当該平行光を出射することを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
前記投光手段は、線状光を鉛直方向に分布させてライン状に形成した光を出射することを特徴とする請求項９から請求項１２のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。
前記一の反射板並びに他の一の反射板のユニット、あるいは、前記載置台のいずれか一方を水平方向に回転させる測定方向可変手段を備えたことを特徴とする請求項９から請求項１５のいずれかに記載の卵の品質指標検査装置。