(57)【要約】【課題】しらた米と着色粒とを同時に選別・除去しようとする場合に、着色粒の選別精度を向上させ、かつ、信号処理が簡易化される光学式穀粒選別装置を提供する。【解決手段】穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射するとともに、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光を照射する照明手段と、該照明手段にて照明された穀粒を、一方の側と他方の側からそれぞれ赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に同時に監視する光学検出手段と、該光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する不良品判別手段と、選別手段とを有する。【選択図】図１
2010042326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
良品となる穀粒から不良品となる着色粒、しらた米及び異物を選別・除去する光学式穀粒選別装置であって、
被選別物となる穀粒を搬送する搬送手段と、
該搬送手段から放出される穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射するとともに、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光を照射する照明手段と、
該照明手段にて照明された穀粒を、一方の側と他方の側からそれぞれ赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に同時に監視する光学検出手段と、
該光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する不良品判別手段と、
該不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する選別手段とを有することを特徴とする光学式穀粒選別装置。
【請求項２】
良品となる穀粒から不良品となる着色粒、しらた米及び異物を選別・除去する光学式穀粒選別装置であって、
被選別物となる穀粒を搬送する搬送手段と、
該搬送手段から放出される穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射するとともに、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光を照射する照明手段と、
該照明手段にて照明された穀粒を、一方の側と他方の側からそれぞれ赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に同時に監視する光学検出手段と、
該光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域検出信号と緑色域検出信号との比を算出して、被選別物が玄米である場合に、良品である整粒と良品である青未熟粒とに判別する整粒・青未熟粒判別手段と、
前記整粒・青未熟判別手段によって青未熟と判別された粒を、整粒が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて区分する玄米選別手段と、
該玄米選別手段により青未熟に区分された粒を、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する第１不良品判別手段と、
該第１不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する第１選別手段と、
前記玄米選別手段により整粒に区分された粒を、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する第２不良品判別手段と、
該第２不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する第２選別手段とを有することを特徴とする光学式穀粒選別装置。
【請求項３】
前記光学検出手段の青色域の検出信号は、被選別物が精白米である場合に不良品となる着色粒又は異物の判定に利用される請求項１記載の光学式穀粒選別装置。
【請求項４】
前記光学検出手段は、穀粒を透過した透過光と穀粒の表面からの反射光とを監視することができるようにされている請求項１乃至３のいずれかに記載の光学式穀粒選別装置。
【請求項５】
前記光学検出手段は、監視領域を赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に独立して検知することが可能なＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラに対向して配置されるバックグラウンドとから構成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の光学式穀粒選別装置。
【請求項６】
前記ＣＣＤカメラは、入射される光を赤色域、緑色域及び青色域に分光し、それぞれの光の波長に高い感度を有するセンサが列状に配設される３ＣＣＤ方式とされている請求項５記載の光学式穀粒選別装置。
【請求項７】
前記ＣＣＤカメラは、赤色域、緑色域、青色域の各センサの３ラインが一つのパッケージに内蔵され、各センサの１ラインに数千個のフォトダイオードが直線状に配設されるカラーラインセンサ方式とされている請求項５記載の光学式穀粒選別装置。
【請求項８】
前記光学検出手段には、前記バックグラウンドへの照射を専用とする専用光源を配設し、前記バックグラウンドの明るさが被選別物に応じて変更されるように構成されている請求項５乃至７のいずれかに記載の光学式穀粒選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式穀粒選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、着色粒、透明な異物及びしらた米（乳白色粒）の選別・除去を可能とする穀粒の光学式選別装置として、受光センサの出力信号と任意のしきい値との比較により除去信号を出力する制御回路に、可視光域の光源をしらた米選別用に点灯切換を行うしらた米設定回路を設けるとともに、特定の可視光域の光源に、前記バックグラウンドへの照射のみを許容し、前記流下軌跡を流下する穀粒への照射を遮蔽する遮蔽手段を設けたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、米粒判別処理速度を高める米粒判別検査装置として、シュート下端から流下する米粒を光学的に検定する検査装置と、該検査装置からの検知信号に基づいて、落下する米粒の各々を、米粒の焼け、しらた、うるち、異物等を判別できるように、各々に対する複数のしきい値を設けて判別する判別装置とを備えたものがある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第３５０６３１２号公報
【特許文献２】特開２００６−１７０７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１記載の光学式選別装置にあっては、しらた米設定回路を作動させると、可視光域の光源がしらた米選別用へ点灯切換されるとともに、遮蔽手段により流下軌跡Lよりも上方の可視光域の光源が遮蔽される。この状態でしらた米と着色粒とを同時に選別・除去しようとすると、しらた米は乳白色であるために精白米よりも透過率が低く反射率が高いので、精白米と同じ光量に調節されたバックグラウンドでは、反射光量の差が明瞭となり、しらた米が良好に選別・除去することができる。一方で、着色粒では、流下軌跡Ｌよりも上方の光源と流下軌跡Ｌよりも下方の光源とで照明条件が異なるために、選別精度に問題が生じることがある。すなわち、流下軌跡Ｌ下方側からの検出には問題がなくても、流下軌跡Ｌ上方からの検出において、穀粒に部分着色粒（例えば、虫食い（カメムシ被害粒）など微小な着色粒）が存在していると、その側の検出精度が劣ってしまい、選別・除去信号が出力されない場合があった。
【０００６】
一方、特許文献２記載の米粒判別検査装置にあっては、良品とされる米粒（うるち米）と一般的に不良品とされる米粒（欠け、焼け等の変色、しらた、虫食い等の生じた米粒）とを類別検査することができるものであるが、米粒一粒ずつに対する可視光カメラからの出力信号が、比較回路において４つのしきい値１〜４と比較されて各々比較器出力1〜４として出力され、比較器に続いて各別に設けられたカウンタにおいては比較回路出力が「１」信号である時間をカウントし、２つの大きさ判断基準値及び色の濃さが比較されて、良品とされるうるち米と、不良品とされる欠け、焼け等の変色、しらた、及び虫食いなどに種別される。すなわち、その判別アルゴリズムとしては、色濃度の基準となるしきい値を4個設定して、細かな濃度判定を行い、かつ、比較器の「１」信号である時間をカウントするカウンタを比較器ごと各別に設ける必要があり、判断回路においては、多数のカウンタから出力される信号処理を複数組み合わせて行っており、判断回路における信号処理が複雑化する問題があった。また、特許文献１と同様、流下軌跡Ｌよりも上方の光源と流下軌跡Ｌよりも下方の光源とで照明条件が異なると、着色粒の選別精度に問題が生じることがあった。
【０００７】
本発明は上記問題点にかんがみ、しらた米と着色粒とを同時に選別・除去しようとする場合に、着色粒の選別精度を向上させ、かつ、信号処理が簡易化される光学式穀粒選別装置を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、良品となる穀粒から不良品となる着色粒、しらた米及び異物を選別・除去する光学式穀粒選別装置であって、被選別物となる穀粒を搬送する搬送手段と、該搬送手段から放出される穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射するとともに、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光を照射する照明手段と、該照明手段にて照明された穀粒を、一方の側と他方の側からそれぞれ赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に同時に監視する光学検出手段と、該光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する不良品判別手段と、該不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する選別手段とを有する、という技術的手段を講じた。
【０００９】
請求項２記載の発明は、良品となる穀粒から不良品となる着色粒、しらた米及び異物を選別・除去する光学式穀粒選別装置であって、被選別物となる穀粒を搬送する搬送手段と、該搬送手段から放出される穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射するとともに、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光を照射する照明手段と、該照明手段にて照明された穀粒を、一方の側と他方の側からそれぞれ赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に同時に監視する光学検出手段と、  該光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域検出信号と緑色域検出信号との比を算出して、被選別物が玄米である場合に、良品である整粒と良品である青未熟粒とに判別する整粒・青未熟粒判別手段と、前記整粒・青未熟判別手段によって青未熟と判別された粒を、整粒が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて区分する玄米選別手段と、該玄米選別手段により青未熟に区分された粒を、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する第１不良品判別手段と、該第１不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する第１選別手段と、前記玄米選別手段により整粒に区分された粒を、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かを判定するとともに、前記光学検出手段の一方の側と他方の側の緑色域及び青色域の検出信号に基づき、着色粒又は異物であるか否かを判定する第２不良品判別手段と、該第２不良品判別手段によって不良品と判別された着色粒、しらた米及び異物を、良品が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に落下させて排除する第２選別手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記光学検出手段の青色域の検出信号を、被選別物が精白米である場合に不良品となる着色粒又は異物の判定に利用することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記光学検出手段が、穀粒を透過した透過光と穀粒の表面からの反射光とを監視することができるようにされていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記光学検出手段が、監視領域を赤色域、緑色域及び青色域の各波長別に独立して検知することが可能なＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラに対向して配置されるバックグラウンドとから構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記ＣＣＤカメラが、入射される光を赤色域、緑色域及び青色域に分光し、それぞれの光の波長に高い感度を有するセンサが列状に配設される３ＣＣＤ方式としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記ＣＣＤカメラが、赤色域、緑色域、青色域の各センサの３ラインが一つのパッケージに内蔵され、各センサの１ラインに数千個のフォトダイオードが直線状に配設されるカラーラインセンサ方式としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記光学検出手段には、前記バックグラウンドへの照射を専用とする専用光源を配設し、前記バックグラウンドの明るさが被選別物に応じて変更されるように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１記載の発明によれば、穀粒の一方の側から可視光域の赤色域、緑色域及び青色域からなる３波長の光を照射する一方、穀粒の他方の側から可視光域の緑色域及び青色域からなる２波長の光が照射されるので、２方向からの照明によって穀粒への照明ムラが生じることがなく、また、着色粒又は異物が検査領域を通過したときは、光学検出手段によって、一方の側と他方の側の２方向、かつ、緑色域及び青色域の合計４つの検出信号に基づいて、着色粒又は異物であるか否かが判定されるので、常に着色粒又は異物の表裏両面を監視しており、穀粒に部分着色粒（カメムシ被害粒など微小な着色粒）が存在していた場合であっても、高精度で選別・除去信号を出力し、複雑な信号処理回路を設けることなく、選別精度を向上させることができる。そして、しらた米が検査領域を通過したときも、２方向の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かが判定されるので、見逃しがなく、しらた米の選別精度も向上する。
【００１７】
請求項２記載の発明によれば、被選別物が玄米である場合は、あらかじめ整粒と青未熟粒とを区別し、青未熟粒を精査して不良品判別を行うため、青未熟粒を良品として回収する回収率が向上するようになる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、被選別物が精白米である場合、波長が約４００〜５００ｎｍの青色域の光を検出することによって、精白米の反射光量（又は透過光量）と、不良品となる着色粒又は異物の反射光量（又は透過光量）との差を大きくすることができ、良品である精白米と、不良品となる着色粒又は異物とを確実に選別・除去することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、光学検出手段が、穀粒を透過した透過光と穀粒の表面からの反射光とを監視することができるようにされているため、穀粒を透過した透過光量の差により、良品と不良品となる着色粒、しらた米及び異物とを識別する機能と、穀粒表面の反射光量の差により、良品と不良品となる着色粒、しらた米及び異物とを識別する機能とを兼ね備えており、不良品となる着色粒、しらた米及び異物を確実に選別除去することができる。
【００２０】
請求項５、６及び７記載の発明によれば、光学検出手段としてＣＣＤカメラを採用し、例えば、ＣＣＤカメラが３ＣＣＤ方式であれば、入射される光を赤色域、緑色域及び青色域に分光して色ごとに信号が取り出され、高画質・高感度の要求性能が満たされる。また、ＣＣＤカメラがカラーラインセンサ方式であれば、ＣＣＤ転送効率が向上しているので、撮像スピードが高速であり、画像ボケを意識することなく、均一な画像を得ることができる。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、前記光学検出手段には、前記バックグラウンドへの照射を専用とする専用光源を配設し、前記バックグラウンドの明るさが被選別物に応じて変更されるように構成されているので、バックグラウンドの明るさが選別原料に応じて適切な調節ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明による穀粒選別装置の概略側断面図であり、図２は光学検出部をより詳細に示した拡大断面図である。
【００２３】
図１に示すように、選別装置１は、穀粒を傾斜下方に流下移動させるために、約６０度の角度で傾斜して配置したシュート２と、穀粒を貯留するための貯留タンク３と、貯留タンク３からの穀粒をシュート２に搬送する手段としての振動フィーダ４と、前記シュート２の下端から流下する穀粒の一方の側と他方の側となる流下軌跡Ｌの上下を挟んで設けられる一対の光学検出部５ａ，５ｂ（流下軌跡の上側をフロント側５ａとし、流下軌跡の下側をリア側５ｂとする。）と、さらに下方に設けた選別手段としてのエジェクターノズル６と、エジェクターノズル６下方で前記シュート２と同傾斜線上にあり、エジェクターノズル6からの噴風を受けずにそのまま流下軌跡Ｌの穀粒を受ける良品排出樋７と、該良品排出樋７の周囲を囲むようなホッパー状に形成され、エジェクターノズル６からの噴風を受けて正常な穀粒から不良品を回収するための不良品排出樋８と、が備えられている。
【００２４】
前記シュート２は穀粒を広幅で滑走させるため溝部のない平板形状であり、その表面には、シュート２の底面９から所定間隔をあけてシュートカバー１0が設けられる。該シュートカバー１0は、硬質なプラスチック板状からなり、選別対象の穀粒がシュート２を滑走中に底面９から浮き上がるのを防止するとともに、シュートカバー１0の上端に設けた垂直な立ち上がり部１1により、振動フィーダ４から飛び跳ねる穀粒を抑制して円滑にシュート２に供給する役目を果たすものである。
【００２５】
振動フィーダ４は、コイルバネ１２を介して機枠Ｆを構成する横枠Ｆ１上に設置され、支持部４Ａを斜め上下に振動駆動するための電磁駆動コイル１３等が備えられている。
【００２６】
光学検出部５ａ，５ｂは、それぞれ共通の箱体１４ａ，１４ｂ内に形成され、フロント側の箱体１４ａには、可視光用のＣＣＤカメラ１５ａと、可視光用の光源１6ａ，１6ｂ，１6ｃと、光学検出部５ｂの対向用バックグラウンド１７ａが装設されている。一方、リア側の箱体１４ｂには、可視光用のＣＣＤカメラ１５ｂと、可視光用の光源１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、光学検出部５ａの対向用バックグラウンド１７ｂが装設されている。
そして、穀粒の流下軌跡Lを挟んで対向する側に、透明ガラスからなる窓部材１９ａ，１９ｂが嵌め込まれている。また、箱体１４ａ，１４ｂには、エアシリンダにより開閉可能な点検扉２０ａ，２０ｂが設けられており、光学検出部５ａ，５ｂのメンテナンスを容易に行うことができる設計となっている。
【００２７】
エジェクターノズル６には、図外のエアコンプレッサからの空気がサブタンク２１、エア管２２、エジェクターバルブ２３を介してチューブ２４から供給される。前記サブタンク２１はエアコンプレッサからの空気を一時貯留するものであり、該サブタンク２１を設けることでエジェクターノズル６から噴出されるエア量の消費が多い場合であっても、エア不足に陥るおそれがない。
【００２８】
符号２５は横枠Ｆ２に支持される制御ボックスであり、該制御ボックス２５内には、電源系統の基板２６と選別に関する制御系統の基板２７が並設されている。前記横枠Ｆ２は、図示しないエアシリンダにより下方に回動可能に設けられ、制御ボックス２５の底面が開放される構成となっている。これにより、電源系統の基板２６や選別に関する制御系統の基板２７の点検・交換時のメンテナンス性が向上し、機種変更も容易に行えるようになっている。
【００２９】
機枠Ｆの前方側に設けられる傾斜壁には、エアシリンダ２８によって上方側に回動可能な前面ドア２９が設けられるとともに、該前面ドア２９下方には操作盤３０が埋設されている。一方、機枠Ｆの後方側の垂直状の後面壁には、上段後面壁３１、中段後面壁３２及び下段後面壁３３が機枠Ｆから取り外し可能に設けられ、メンテナンス性を向上させる設計となっている。
【００３０】
次に、光学検出部５ａ，５ｂの詳細構造について図３を参照しながら説明する。図３に示す光学検出部５ａ内に配置されるＣＣＤカメラ１５ａ、及び光学検出部５ｂ内に配置されるＣＣＤカメラ１５ｂは、受光素子からの出力を電荷結合素子 (CCD: Charge Coupled Device)を用いて時系列信号として取り出す周知のライン（一次元）センサ、エリア（二次元）イメージセンサなどを用いることができる。
【００３１】
ＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂのセンサとして、好ましくは、図３に示すように色の識別能力に優れた３ＣＣＤ方式のイメージセンサを採用するのがよい。３ＣＣＤ方式では、カメラ１５ａのレンズ３４に入射される光が、第１のハーフミラー３５、第２のハーフミラー３６を介して赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に分光され、それぞれの光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の波長にそれぞれ高い感度を有し、かつ、列状に配設された第１赤色センサ３７，第１緑色センサ３８，第１青色センサ３９にそれぞれ受光されるように構成される。カメラ１５ｂも同様に、レンズ４０、第１のハーフミラー４１，第２のハーフミラー４２、及び第２赤色センサ４３，第２緑色センサ４４，第２青色センサ４５を備え、カメラ１５ｂのレンズ４０に入射される光が、ハーフミラー４１，４２を介して赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）に分光され、それぞれの光の波長が各センサ４３，４４，４５に受光されるように構成されている。この３ＣＣＤ方式にあっては、入射される光を赤色域、緑色域及び青色域に分光して色ごとに信号が取り出され、高画質・高感度の要求性能が満たされる。
【００３２】
また、ＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂのセンサの別の実施形態としては、図４に示すように、赤色，緑色，青色の各センサの３ラインが一つのパッケージに内蔵され、各センサの１ラインに数千個のフォトダイオード４９，５０，５１が直線状に配設されたカラーラインセンサを採用することもできる。このカラーラインセンサにあっては、例えば、フォトダイオード４９，５０，５１の走査速度が１個当たり２０〜５０MHzであって、ＣＣＤ転送効率が向上しており、撮像スピードが高速であり、画像ボケを意識することなく、均一な画像を得ることができるという利点がある。
【００３３】
さらに、ＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂのセンサの形態としては、赤色（Ｒ）センサ，緑色（Ｇ）センサ，及び青色（Ｂ）センサが順次繰り返して一列に配列されるリニアラインセンサ（図示せず）としてもよく、センサの形態として赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の各受光データを高速で取り出せる形態であればいずれのものでもよい。
【００３４】
次に、図３を参照して光学検出部５ａの可視光用の光源１6ａ，１6ｂ，１6ｃ、及び光学検出部１５ｂの可視光用の光源１８ａ，１８ｂ，１８ｃについて説明する。光学検出部５ａの可視光用の光源１６ａ，１６ｃ、及び光学検出部５ｂの可視光用の光源１８ａ，１８ｃは、各光源が検査位置Ｐを囲むよう検査位置Ｐからの距離がほぼ等間隔となるように配置してある。一方で、光学検出部５ａの可視光用の光源１6ｂはバックグラウンド１７ａへの照射を専用とするためにバックグラウンド１７ａ近傍に配置してあり、同様に光学検出部５ｂの可視光用の光源１８ｂについても、バックグラウンド１７ｂへの照射を専用とするためにバックグラウンド１７ｂ近傍に配置してある。
【００３５】
さらに、落下軌跡Ｌの上方側（フロント側）から穀粒に向けて照射する光源１６は、赤色域、緑色域及び青色域からなる３色の光、すなわち、赤色域の約６００〜７００ｎｍの第１波長域、緑色域の約４５０〜６００ｎｍの第２波長域、及び青色域の約４００〜５００ｎｍの第３波長域の３波長域を含んでおり、落下軌跡Ｌの下方側（リア側）から穀粒に向けて照射する光源１８が、緑色域の４５０〜６００ｎｍの第２波長域及び青色域の４００〜５００ｎｍの第３波長域の２波長域を含んでいる。これに限らず、フロント側に２波長域を含む光源を設置し、リア側に３波長域を含む光源を設置することもできる。
３波長域を含む光源１６としては、例えば、蛍光灯、白色ＬＥＤ、又はフルカラーＬＥＤなどを採用可能とする一方、２波長域を含む光源１８としては、例えば、２波長型の蛍光灯、２波長型のＬＥＤなどが採用可能である。
【００３６】
次に、制御構成について図５を参照して説明する。図５は穀粒選別装置の制御ブロック図であり、制御装置５２は内部に光量調節回路５３と選別・除去判別回路５４とを備えている。光量調節回路５３には、入力側に入力インターフェース５５を介してタッチ操作で操作可能な品種設定手段５６が連絡され、出力側に出力インターフェース５７を介してバックグラウンド１７ａの照明用光源1６ｂ及びバックグラウンド１７ｂの照明用光源１８ｂを連絡している。また、選別・除去判別回路５４には、入力側にＡ／Ｄ変換器５８を介してＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂが連絡されており、出力側にエジェクター駆動回路５９を介してエジェクターバルブ２３に連絡している。さらに、選別・除去判別回路５４には任意のしきい値などを格納した記憶手段６０を連絡している。
【００３７】
上記光量調節回路５３の構成により、オペレータが品種設定手段５６を操作し、玄米、精白米（うるち米）又はもち米などの被選別物となる選別原料を選択すると、被選別物の選別原料ごとに対応する選別基準値となるデータが記憶手段６０から読み出され、このデータに従ってバックグラウンド１７ａの照明用光源１６ｂ及びバックグラウンド１７ｂの照明用光源１８ｂの明るさが調節される。これにより、バックグラウンド１７ａ，１７ｂの明るさが選別原料に応じて自動的な調節が行われるようになる。
【００３８】
次に、上記実施形態における作用について説明する。まず、被選別物となる選別原料として玄米を用いた場合を説明する。玄米の場合、オペレータが品種設定手段５６を操作し、バックグラウンド１７ａ，１７ｂの明るさを、良品の玄米と同じ明るさに設定しておく。そして、玄米を貯留タンク３に投入し、振動フィーダ４を作動させてシュート２に順次供給していくと、玄米はシュート２上を滑走し、該シュート２下端からは落下軌跡Lに沿って落下する。検査位置Pでは、光源１6ａ，１6ｃ、光源１８ａ，１８ｃから可視光域の光が照射されており、ＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂが着色粒、しらた米又は異物が混入しているか否かを監視している。
【００３９】
すなわち、良品が検査位置Ｐを通過するときは、バックグラウンド１７ａ，１７ｂの明るさと同じであり、受光量が変化しないために、ＣＣＤカメラ１５ａ，１５ｂ内の各センサの電圧レベルは変化しない。
【００４０】
しらた米が検査位置Ｐを通過したときは、ＣＣＤカメラ１５ａ内の第１赤色センサ３７が穀粒表面の反射光量を検知し、電圧レベルに変化が生じる（このとき、良品の玄米の反射光量よりも明るい「しらた米」であると検知される。）。または、ＣＣＤカメラ１５ｂの第２赤色センサ４３が、光源１６ａ，１６ｃによって照明された赤色光による穀粒の透過光量を検知し、電圧レベルに変化を生じる（このとき、良品の玄米よりも透過光が暗い「しらた米」であると検知される。）。
【００４１】
また、着色粒又は異物が検査位置Ｐを通過したときは、ＣＣＤカメラ１５ａの第１緑色センサ３８が流下軌跡Ｌの一方側（上方側）で反射光量又は透過光量を検知する一方、ＣＣＤカメラ１５ｂの第２緑色センサ４４が流下軌跡Ｌの他方側（下方側）で反射光量又は透過光量を検知し、電圧レベルに変化が生じる（このとき、粒の表裏両面について反射光量及び透過光量を検知し、「着色粒」又は「異物」を検査する。）。
【００４２】
上記しらた米、着色粒又は異物が検査位置Ｐを通過し、各受光センサの電圧レベルに変化が生じたときは、選別・除去判別回路５４において任意のしきい値と比較され、エジェクター駆動回路５９に排除信号を出力する。エジェクター駆動回路５９からは、任意の遅延時間をおいてエジェクターバルブ２３への駆動信号が送信され、これにより、エジェクターノズル６からの高圧の噴風を受けて流下軌跡Ｌからしらた米、着色粒又は異物が排除されることになる。流下軌跡Ｌから排除されたしらた米、着色粒又は異物は、不良品排出樋８に収容され、エジェクターノズル6からの噴風を受けない良品は、そのまま流下軌跡Ｌから良品排出樋７に受け入れられる。
【００４３】
次に、被選別物となる選別原料として精白米を用いた場合は、着色粒又は異物の検査の際に、青色センサを使用するほかは、玄米とほぼ同様の操作内容となる。
【００４４】
すなわち、着色粒又は異物が検査位置Ｐを通過したときは、ＣＣＤカメラ１５ａの第１青色センサ３９が流下軌跡Ｌの一方側（上方側）で反射光量又は透過光量を検知する一方、ＣＣＤカメラ１５ｂの第２青色センサ４５が流下軌跡Ｌの他方側（下方側）で反射光量又は透過光量を検知し、電圧レベルに変化を生じるのである（このとき、粒の表裏両面について反射光量及び透過光量を検知し、「着色粒」又は「異物」を検査する。）。
【００４５】
以上のように、本実施形態によれば、検査位置Pにおいて光源１6ａ，１6ｃ及び光源１８ａ，１８ｃから可視光域の光が照射されており、流下軌跡Ｌに対して２方向から照明することによって穀粒への照明ムラが生じることがなく、また、着色粒又は異物が検査位置Ｐを通過したときは、ＣＣＤカメラ１５ａの第１緑色センサ３８又は第１青色センサ３９が流下軌跡Ｌの一方側（上方側）で反射光量又は透過光量を検知する一方、ＣＣＤカメラ１５ｂの第２緑色センサ４４又は第２青色センサ４５が流下軌跡Ｌの他方側（下方側）で反射光量又は透過光量を検知して、一方の側と他方の側の２方向、かつ、緑色域及び青色域の合計４つの検出信号に基づいて、着色粒又は異物であるか否かが判定されるので、常に着色粒又は異物の表裏両面を監視しており、穀粒に部分着色粒（カメムシ被害粒など微小な着色粒）が存在していた場合であっても、複雑な信号処理回路を設けることなく、高精度で選別・除去信号を出力し、選別精度を向上させることができる。そして、しらた米が検査領域を通過したときも、２方向の赤色域の検出信号に基づき、しらた米であるか否かが判定されるので、見逃しがなく、しらた米の選別精度も向上する。
【００４６】
図6は被選別物が玄米である場合に、良品である整粒と良品である青未熟粒とに判別する整粒・青未熟粒判別手段を加えた制御ブロック図である。図５に示すブロック図の選別・除去判別回路５４によれば、着色粒又は異物が検査位置Ｐを通過したときに、各受光センサの電圧レベルに変化が生じるので、任意のしきい値と比較して除去信号を出力するものであるが、着色粒のしきい値を上げると（感度を上げると）、青系統の色である青未熟粒が着色粒と判別され、玄米のうち良品とされる青未熟粒であっても着色不良として不良品排出樋８に回収されてしまう。そこで、本実施形態では、着色粒又は異物であるか否かを判定する不良品判別手段（選別・除去判別回路５４）の前工程に、良品である整粒と良品である青未熟粒とに判別する整粒・青未熟粒判別手段（整粒・青未熟判別回路６１）を設け、整粒と青未熟粒とを区分し、青未熟粒を精査して不良品判別を行うので、青未熟粒を良品として回収する回収率が向上するようになる。
【００４７】
図７を参照すれば、玄米の整粒と玄米の青未熟粒とに光を照射し、その反射光を比較すると、約550nmの緑色域（G）の波長では反射光量差が小さいが、約660nmの赤色域（R）の波長では青未熟粒の反射光量が小さく窪んだ状態となり、整粒と青未熟粒との反射光量差が大きくなっていることが分かる。この約550nmの緑色域（G）の波長と、約660nmの赤色域（R）の波長とを、青未熟粒が混入する玄米に照射して、その反射光の強さの比を算出し、その値が所定のしきい値を超えたとき、青未熟粒であると判別することが可能である。
【００４８】
再度、図６を参照すれば、制御装置５２には整粒・青未熟判別回路６１と選別・除去判別回路５４とを備えている。そして、入力側にＣＣＤカメラ１５ａのセンサ３５，３６，３７、及びＣＣＤカメラ１５ｂのセンサ４３，４４，４５が連絡されており、出力側には、整粒が落下する落下軌跡とは異なる軌跡に青未熟粒を落下させて区分する玄米選別手段６２、青未熟に区分された粒から着色粒、しらた米及び異物を排除する第１選別手段６３、及び整粒に区分された粒から着色粒、しらた米及び異物を排除する第２選別手段６４が連絡されている。符号６５は青未熟粒の流れから除去された死米等の着色粒、しらた米及び異物を回収する不良品回収箱であり、符号６６は青未熟粒回収箱であり、符号６７は整粒回収箱であり、符号６８は整粒の流れから除去された死米等の着色粒、しらた米及び異物を回収する不良品回収箱である。
【００４９】
以上のように、被選別物が玄米である場合は、あらかじめ整粒と青未熟粒とを区別し、青未熟粒を精査して不良品判別を行うので、青未熟粒を良品として回収する回収率が向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による穀粒選別装置の概略側断面図である。
【図２】光学検出部をより詳細に示した拡大断面図である。
【図３】光学検出部の詳細構造図である。
【図４】光学検出部の別実施形態を示す詳細構造図である。
【図５】穀粒選別装置の制御ブロック図である。
【図６】玄米の整粒と玄米の青未熟粒とに判別する整粒・青未熟粒判別手段を加えた制御ブロック図である。
【図７】玄米の整粒と玄米の青未熟粒とに光を照射したときの明るさとその波長との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  選別装置
２  シュート
３  貯留タンク
４  振動フィーダ
５  光学検出部
６  エジェクターノズル
７  良品排出樋
８  不良品排出樋
９  底面
１０  シュートカバー
１１  立ち上がり部
１２  コイルバネ
１３  電磁駆動コイル
１４  箱体
１５  ＣＣＤカメラ
１６  光源
１７  バックグラウンド
１８  光源
１９  窓部材
２０  点検扉
２１  サブタンク
２２  エア管
２３  エジェクターバルブ
２４  チューブ
２５  制御ボックス
２６  基板
２７  基板
２８  エアシリンダ
２９  前面ドア
３０  操作盤
３１  上段後面壁
３２  中段後面壁
３３  下段後面壁
３４  レンズ
３５  第１ハーフミラー
３６  第２ハーフミラー
３７  第１赤色センサ
３８  第１緑色センサ
３９  第１青色センサ
４０  レンズ
４１  第１ハーフミラー
４２  第２ハーフミラー
４３  第２赤色センサ
４４  第２緑色センサ
４５  第２青色センサ
４９  フォトダイオード
５０  フォトダイオード
５１  フォトダイオード
５２  制御装置
５３  光量調節回路
５４  選別・除去判別回路
５５  入力インターフェース
５６  品種設定手段
５７  出力インターフェース
５８  Ａ／Ｄ変換器
５９  エジェクター駆動回路
６０  記憶手段
６１  整粒・青未熟判別回路
６２  玄米選別手段
６３  第１選別手段
６４  第２選別手段
６５  不良品回収箱
６６  青未熟粒回収箱
６７  整粒回収箱
６８  不良品回収箱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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