(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影系を内蔵しカメラヘッド又は観察部に接続される鏡筒と、夫々鏡筒の外周を囲むように配置されている照明用光ファイバーおよびパージ用エアーを供給するエアー供給路とを備え、前記光ファイバーの先端が前記鏡筒の先端開口より前方を該光ファイバーよりの照明光により鏡筒の軸に対して斜め方向に照明するように向けられ又前記エアー供給路がその先端噴射口が照明方向とほぼ同一方向にエアーを噴射するように構成され、更に前記鏡筒、光ファイバーおよびエアー供給路がそれらの断面方向において鏡筒を中心とした同心円をなすように配置された造粒・コーティング装置に用いられる撮影装置。
【請求項２】
前記光ファイバーが鏡筒側に又前記エアー供給路が前記光ファイバーの外側に位置するように配置されている請求項１の撮影装置。
【請求項３】
前記エアー供給路が鏡筒側に又前記光ファイバーが前記エアー供給路の外側に位置するように配置された請求項１の撮影装置。
【請求項４】
前記鏡筒の先端開口部にカバーガラスを設けた請求項１，２又は３の撮影装置。
【請求項５】
撮影系を内蔵しカメラヘッド又は観察部に接続される鏡筒と、前記鏡筒といずれも並び配置されている照明用光ファイバーおよびパージ用エアー供給路とを備え、前記光ファイバーの先端部および前記エアー供給路の先端部がいずれも前記鏡筒の先端よりも前方へ突出しており、前記光ファイバーの前方へ突出した先端部が前記鏡筒の軸方向へ向けて曲げられ、前記エアー供給路の前方へ突出した先端部に前記鏡筒の軸方向を向いた開口が形成され、前記光ファイバーより出射する照明光および前記エアー供給路の先端部に設けられた開口より噴出するパージ用エアーがいずれもほぼ同一な方向である鏡筒の軸の方向を向くように定められていて、前記鏡筒の先端開口にはカバーガラスが設けられていることを特徴とする造粒・コーティング装置に用いられる撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は造粒装置等において造粒やコーティング中の粒子の形状、粒子径等を撮影する撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の造粒装置には、流動層造粒装置、転動造粒装置等の各種の造粒装置が知られている。これら造粒装置は、造粒の目的に応じて主として用いられる造粒装置が異なっている。例えば流動層造粒装置においては、形状としては不定形で比較的粒径は大きいものが多く、又転動造粒装置においては、形状は比較的球形である。しかし造粒方法が一定であっても造粒条件の差異によって一定の範囲内で形状、粒径等がかわることがわかっている。
【０００３】
一方、造粒物の使用目的等において望ましい粒子形状や望ましい粒径その他が異なり、そのために使用目的等に応じてそれに適した造粒方法、造粒手段、造粒装置が用いられる。しかし出来る限り目的にかなった造粒物を得るためには、造粒方法として望ましい方法にて造粒したとしても、造粒条件の設定が問題になる。しかも所望の通りの造粒物が得られたか否かについての確認が困難である。このことはコーティング装置によるコーティングの場合も同様である。
【０００４】
以上述べたような理由から、造粒中の粒子の形状、粒径等が観察出来る造粒装置やコーティング装置が望まれていた。しかし造粒・コーティング装置中の造粒槽内は、いずれの方法の造粒・コーティング装置においても、造粒中の個々の粒子の形状や粒径を直接観察出来ない。
【０００５】
このような造粒やコーティング中の粒子の形状、大きさ等を測定するために、造粒装置に設けられた観察窓を通しての写真撮影が考えられる。しかし、窓ガラスを通しての撮影であるためや槽内が暗いために良好な撮影が出来ない。又照明装置を用いて内部を照明することも考えられるが、同様に窓ガラスを通しての照明であるため、十分良好な照明が出来ず、照射角度の選定等がむずかしい。更に造粒やコーティング中の粒子は、多くの粒子が左右前後等互いに重なり合って運動するため個々の粒子を区別した状態でしかも良好な照明下での観察や撮影は不可能に近い。
【０００６】
又本願発明のように粒状物の形状の撮影を行なう従来例とし、特開昭５４−９２３８９号、特開昭５９−８１５３５号、特開昭６３−２６６３３９号、特開昭６０−１５５４１号、特開昭５７−５９１４３号、特開昭５８−７３７３０号、特開平４−２６５１４２号公報等に記載されたものが知られている。
【０００７】
これら従来例のうち、特開昭５４−９２３８９号、特開昭５９−８１５３５号、特開昭６３−２６６３３９号、特開平４−２６５１４２号は、いずれもベルトコンベアー等にて送られた粒状物を落下させ、照明方向と反対側又は直角方向より撮影するものである。これらは、自然落下のため各粒子を完全分離出来ず粒子が重なるため粒子形状を正確に求めることが出来ない。そのためにベルトコンベアーにて移送する際に予め分離しなければならない。更に本発明のように造粒物を造粒中に撮影するのではなくしかもそのような装置に適用出来ない。
【０００８】
又特開昭５７−５９１４３号は、ベルトコンベアーにて送られる粒状物をリニアセンサーカメラにてその形状を検出し、周波数解析により粒度を測定するもので、写真撮影を行なうものではない。又この従来例も造粒中のような運動する粒状物の像を撮影するものでもない。
【０００９】
又特開昭５８−７３７３０号は、混合造粒中にストロボ撮像するものであり、同様に分散された状態での撮影ではない。
【００１０】
更に特開平４−２６５１４２号は、造粒中の粒子の撮影に関するものであるが、粉粒体取出管より一部粉粒体を取出し粘着テープに付着させたものを撮影したものである。
【００１１】
以上のように上記の各引用例は、本発明の目的である造粒やコーティング等の操作を行なっている際に、各粒子が分離された状態で直接撮影する手段としては好ましくない。
【００１２】
又本発明の発明者等の開発した造粒中の粒子形状や粒径を静止画像として撮影することを可能にした撮影装置を有する造粒装置（特願平５−１６５９３２号）がある。それは図６に示すような構成で、この図において１は造粒槽、２は適宜な駆動手段による回転可能なスリット板、３は適宜な駆動手段により回転する撹拌羽根、４は送風口、５はバインダー又はコーティング液を噴霧するスプレーガン、６は製品排出口、７は水分計、１０は撮影装置である。
【００１３】
この造粒装置は、図示していない原料供給口より原料粉体等を投入し又スプレーガン５よりバインダー液を噴霧しながら駆動手段の駆動によってスリット板２を回転させ更に送風口４よりエアーを供給する。これによってスリット板２の回転と下方より供給されるエアーとによって原料は矢印のように運動すると共に全体としてスリット板２の上で回転する。又、スプレーガン５よりの液体の噴霧によって原料が湿らされ、前記の運動によって造粒が行なわれる。このようにして造粒操作が進むと次第に粒体が形成される。
【００１４】
この造粒装置で用いている撮影装置１０は、例えば図６，７に示すようにその先端部１１が造粒槽１の側壁に固定され、その先端面が壁面付近に位置し粉粒体が近くに存在する位置に設置してある。この先端部１１には、例えば光ファイバースコープ１２の先が位置し光ファイバーの他端にはＣＣＤカメラ１３が取り付けられＣＣＵ１４および静止画像処理装置を介して粒子計測処理装置２６へ接続されている。この粒子計測処理装置２６はＶＴＲ２７、画像認識装置２８、パソコン２９、プリンター３０やカラーモニター１５，３１にて構成されている。これら撮影装置１０と静止画像処理装置、粒子計測処理装置等によりカラーモニターによる観察やプリンターによる静止画像を得る。更にこれら装置による粒子計測をもとに造粒コーティング制御装置３２により各種の制御が行なわれる。１６はパージエアー供給口でエアーヒーター１７にて加熱した後に撮影装置１０の先端部１１にエアー噴射口１８が位置するようになっている。１９はパージエアー温度調節器で、先端に設けられている温度センサー２０により検出された、先端部の温度により先端部分の温度が設定された温度になるようにエアーヒーター１７をコントロールする。２１は高速ストロボ装置で、ＣＣＵカメラ制御部よりの静止画像処理装置２５を介してのストロボ制御部２４よりの発光指示信号によりストロボ光源部２３が発光される。それとともに造粒中の粒子が撮影される。
【００１５】
この図６に示す造粒装置は、前記のような構成の撮影装置１０を備えているので、造粒中の粉粒体の形状や粒径等をカラーモニター１５にて観察が可能であり、しかも撮影された画像にもとづく画像処理を行なうことによって正確な粒径（個々の粒子の粒径や平均粒径等）の測定が可能であり又形状も不定形、楕円形、球形等の分類や真円度その他正確で詳細な形状分析が可能である。
【００１６】
しかも、撮影装置１０が前記のような構成であるため、パージエアーの供給により撮影しようとする部分への乾燥した一定温度のエアーを供給して湿気により観察しにくい雰囲気を観察可能な状態に変化させるため明瞭な観察、撮影が可能になる。特に撮影装置１０の先端部１１の湿気による曇りや粉体等の付着を完全に防止し得るので良好な撮影が可能になる。更にパージエアーにより撮影可能な範囲に存在する粒体を互いに離すことにより個々の粒体が比較的分離した状況にての撮影が可能となり、又高速ストロボ装置における瞬時の撮影により静止画像としてとらえることが出来、これによって画像処理が容易になり、粒径、粒子形状、粒度分布等の正確な分析が簡単に行ない得る。
【００１７】
前記の造粒装置にて用いられている撮影装置によれば粒子の画像を得ることが出来、粒径、粒子形状、粒度分布等を画像処理により求めることが出来る。しかし、画像の鮮明度においてまだ十分とは云えず、特に複数の粒子が重なって撮影されることが多く、その場合、粒子の外周が不鮮明になることもある。このような場合、コンピューター処理によりある程度の正確さで前記の粒径、粒子形状、粒度分布等を求めることが可能であるが、コンピューター処理が面倒である等の問題があった。
【００１８】
そのために、本願の出願人は、粒子が分離された状態での観察が可能な造粒やコーティング装置に用いられる新規な撮影装置を開発し特願平５−２８８８３３号として出願した。
【００１９】
この撮影装置は、図８に示す通りの構成で、その先端部分４１が撮影光学系その他を内蔵する撮影系の鏡筒４２とこれを覆うカバー４３とよりなり鏡筒４２とカバー４３との間には僅かな空隙４４が形成されている。４５は、照明系の先端部分で例えば他端が高速ストロボ発光源に位置する光ファイバー束４６が配置され、先端には横方向を向いたスリット４７が形成されている。この照明系先端部のカバー４８は光学系のカバー４３よりも前に出ておりそれによって前記のスリット４７はカバー４３の先端面４３ａよりも少し前方に位置している。このカバー４８内には、前記のように光ファイバー束４６が配置されていると共にカバー４８と光ファイバー束４６との間には、僅かな空隙４９が形成されている。
【００２０】
更に撮影装置の先端部分のうちの根本部分には、エアー供給口５１，５２が形成されていて、これらの５１，５２には、エアーパージ用の加熱された空気が送られて来るエアー供給用チューブが夫々接続されている。
【００２１】
このような、構成の撮影装置は、エアー供給用チューブを介してエアーを供給すると、エアー供給口５１，５２より夫々撮影系の鏡筒４２の周囲の空隙４４および照明系の光ファイバー束４６の周囲の空隙４９を通り、一方は鏡筒４２の軸線方向に他は軸線と直角方向に噴射される。
【００２２】
又、図示してないストロボ発光光源の発光により光ファイバー束４６を通しスリット４７より出射すると同時に光学系の物体面上にある粒子が撮影される。ここで、前述のエアーによるエアーパージにより、湿気がありしかも粉体又は細かい径の微少粒子で充満されている槽に露出している撮影装置の先端部分に付着してる粉体を乾燥した上で吹き飛ばしこれによって撮影装置の先端部は清掃され撮影の邪魔にならないような状態になる。このように光学系の先端やスリットの近くには粉粒体が付着することがない。
【００２３】
それと同時にエアーによる先端部より前方に空気流が生じその近辺の粒体は流される。この流れは、軸に沿った方向の前方に進む流れとスリット４７より出る軸に直角な方向の流れとよりなり、二つの流れが合成された流れになる。
【００２４】
この場合、撮影装置の先端部にある密集した粒体の多くは、撮影系よりのその軸線方向の空気流により先端部より離されると共にその一部先端部付近に残る粒体は、照明系のスリットを通しての空気流によって分散され個々に分離された状態になる。
【００２５】
このように、上記撮影装置によれば、その先端部付近の粒体が個々に撮影可能な程度に十分に分離され、この状態にて撮影が行なわれるために、個々に分離された状態での画像を得ることが出来る。更に、スリットよりの横方向からの照明光により照明されるため、暗い視野内に明るく照明された粒子像の撮影が出来る。
【００２６】
しかし、この装置は撮影系と照明並びにエアー供給部とが独立した二つの系統をなすため、撮影装置が太くなりしたがって大型になる欠点があった。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、装置全体特に撮影系、照明系等のある装置先端部の径が細くなるようにして全体を小型にした造粒やコーティング等における撮影装置に関するものである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮影装置は、撮影系等を内蔵しカメラヘッドに接続されている鏡筒と、鏡筒の外周を囲むように配置された照明用光ファイバーと、光ファイバーの更に外周にそれを囲むように配置されたパージ用エアー供給路とを備えたもので、光ファイバーの先端が、鏡筒先端開口より僅かに前方を斜めに照明光により照射されるように又エアー供給路先端開口が照明光による照射方向とほぼ同じ方向にエアーが噴射されるように構成したもので、先願の発明のように粒体を一つ一つ分離しての撮影が可能なように粒体を十分に分散させ照明し得ると共に、鏡筒、光ファイバー、エアー供給路を断面が鏡筒を中心としたほぼ同心円に配置したことにより径を小さく出来る。
【００２９】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
【００３０】
図１は本発明の第１の実施例を示す図で、６１は撮影装置の先端部で、６２はエアー供給筒を兼ねた鏡筒、６３は鏡筒６２中に配置されている光学系（撮影系）、６４はカメラヘッド、６５はストロボ発光装置等の光源に接続されている照明用の光ファイバー、６６はエアーパージ用のエアー供給路である。
【００３１】
この実施例は、エアーパージ用エアーの一部が鏡筒６２に形成された穴６２ｂにより鏡筒６２を通って外部に送り出される。又エアーパージ用のエアー供給路６６を通るエアーパージ用エアーは、エアー供給路６６ａを内側に向けることにより撮影装置先端開口６１ａより斜めに噴出され先端部付近に位置する粒体は、或る程度の間隔をおいて分散される。
【００３２】
又、照明用の光ファイバー６５により送られる照明光は、同様にその先端６５ａを内側に向けることにより撮影装置先端開口６１ａより斜め方向に出射される。この照明光による照射方向は、エアーパージの方向とほぼ一致しており、そのためエアーパージにより間隔をあけて分散された粒子の存在する部分を照明することになる。
【００３３】
このように造粒やコーティングを行なっている最中の粒子がエアーパージにより分散されると共に分散された粒子に対して照明が行なわれることになる。この照明された部分は、図示するように鏡筒６２の開口６２ａの前方であって、したがって光学系６３により撮影すれば分散されしかも照明された部分の粒子のカメラヘッドを介してモニターによる観察及び写真撮影が可能である。
【００３４】
図２は、この第１の実施例の変形例である。この図に示す撮影装置は、照明用の光ファイバー６５の先端およびエアーパージ用エアーの供給路との先端を鏡筒の先端開口６２ａよりも若干前に位置せしめ、この開口６２ａにカバーガラス６７を設けている。
【００３５】
この変形例によれば、この開口６２ａを通って鏡筒６２内へ粉体、粒体等の異物の混入するのを防止し得る。したがって鏡筒内へのエアーを供給出来ないが開口６２ｂを通して外部にエアーを噴出しなくともあまり問題とはならない。これら実施例は、照明用の光ファイバーおよびエアーパージ用エアー供給路を鏡筒６２の周辺に沿って配置した構成であり、いわばこれらすべてが筒状の一体のものとして構成したもので、全体の径（太さ）が小になりこれによって撮影装置全体を小型になし得る。
【００３６】
又、エアーを斜めに噴射させることによって、図８に示すものとほとんど同等の粒子の分散が可能となり、良好な撮影が可能である。
【００３７】
図３は本発明の撮影装置の第２の実施例を示す図である。この実施例も照明用光ファイバーとパージ用のエアー供給路を鏡筒の周囲に配置した点で、第１の実施例と同じである。しかし、第２の実施例はパージ用のエアー供給路を内側（鏡筒側）に配置し、照明用光ファイバーを外側（エアー供給路の外）に配置した点で第１の実施例の撮影装置と異なっている。
【００３８】
即ち、第２の実施例は、鏡筒６２と光学系６３とカメラヘッド部６４とよりなり、鏡筒６２の外周にパージ用のエアーを供給するエアー供給路６６を更にその外側に照明用の光ファイバー６５を配置した構成である。又鏡筒６２のエアー供給路６６の供給口６６ｂ付近には穴６２ａが設けられ供給されるエアーの一部は鏡筒６２内を流れ一部は光学系表面等の清掃の役割をし又他は鏡筒６２を通りその開口６２ａより外部へ噴出される。
【００３９】
この第２の実施例も、斜め方向のエアー噴射により粒子の分散を行ない、ほぼ同一方向より照明光を照射しての観察・撮影が可能である。
【００４０】
図４は第２の実施例の変形例である。この図に示す実施例も、図２に示す第１の実施例の変形例同様に、鏡筒６２の先端にカバーガラス６７を設けて粉体、粒体等が鏡筒内に侵入して観察や撮影の邪魔をするのを防止している。即ち、この変形例は、鏡筒６２と、光学系６３とカメラヘッド６４とエアー供給路６６と光ファイバー６５とよりなり更に鏡筒６２の開口６２ａにカバーガラス６７を配置したものである。この変形例は、図２の変形例と同様にカバーガラス６７により鏡筒６２内は完全に密封され鏡筒内には粉体、粒体等の侵入を完全に防止される。又カバーガラス６７より鏡筒６２よりのエアーの噴射は出来ないため、エアー供給路の供給口６６ｂ付近の穴は形成されていない。
【００４１】
上記実施例は、いずれも光ファイバーの先端部は鏡筒の軸方向に向け曲げられている。この光ファイバーの先端部の向く方向と鏡筒の軸とのなす角Ａは、３０°〜９０°が望ましい。もし角Ａが３０°より小さいと良好な撮影が出来ない場合がある。更にこの角は６０°〜８５°であることが最も望ましい。
【００４２】
同様ににパージエアー供給路もその先端部において鏡筒の軸方向に曲げられており、その方向（エアーが噴出される方向）の鏡筒の軸方向とのなす角Ｂも３０°〜９０°の範囲内であり、最も望ましい方向は６０°〜８５°である。
【００４３】
この角Ａ、角Ｂは、粒子を分散させる度合いや良好な照明を行なうことを考慮して決められる。特に粒子の分散の度合いを決める角Ｂは、粒子径や粒子の重さ（密度）により異なり、粒子の径が小で軽い場合は、角Ｂが小であるとエアーにより粒子は簡単に遠くに移動し、撮影が困難になる。しかし径が大で比較的重い場合には、角Ｂが小であっても若干移動させられる程度であって問題がない。したがって、粒子が重い場合は、３０°以上であれば十分良好な画像を得ることが出来る。しかし軽い粒子を含む場合は、６０°以上であることが望ましい。６０°以上であれば、ほとんどの粒子の撮影が可能になる。
【００４４】
尚角Ａ、角Ｂが９０°であれば理論上は最も望ましいが、図１〜図４の実施例の場合、製作上の問題が生ずるので、この点も考慮すると８５°以内がよい。
【００４５】
以上のように角Ａ、角Ｂは、使用目的に応じて、上記の範囲内に設定することが好ましい。又粉体、粒体の分散や移動は、パージエアーの流速、流量等によって異なってくる。したがって角Ａ、角Ｂを適当な値に設定すると共にパージエアーを流速等調整可能な構成にすれば、最も望ましい状態での観察、撮影が可能になる。
【００４６】
図５は、前述の特願平５−２８８８３３号に記載された（本願において図８に示した）撮影装置にカバーガラスを設けて鏡筒内に粉体、粒体等が侵入するのを防止するようにした第３の実施例である。即ち、鏡筒６２と光学系６３とカメラヘッド部６４と鏡筒６２と並び配置されている照明用光ファイバー６５と、光ファイバー６５を囲んで設けられたパージ用のエアーを供給するエアー供給路６６よりなり、鏡筒６２の開口６２ａにはカバーガラス６７が設けられている。
【００４７】
この第３の実施例では、パージエアーの噴出方向と照明光の照射方向が光学系の光軸にほぼ垂直になっている。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の撮影装置は、照明用の光ファイバーやパージ用のエアー供給路を光学系の鏡筒の外周を囲むように配置したことにより装置先端部の径を細く出来、これにより装置全体を小型になし得た。特に先端部が小型であるため、造粒槽等の槽内への配置が容易になりそれによってほとんどの場所への先端部の設置が可能となり、造粒、コーティング等の操作の特徴に応じた最も適切な位置への設置が可能となり、造粒、コーティング等の進行状況をテレビモニター又は写真により直ちに観察し得る。又第３の実施例および各変形例のようにカバーガラスを設けることにより粉体、粒体等の侵入を防止し、より良い観察、撮影が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図
【図２】前記第１の実施例の変形例の構成を示す図
【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す図
【図４】前記第２の実施例の変形例の構成を示す図
【図５】本発明の第３の実施例の構成を示す図
【図６】撮影装置を備えた造粒装置の構成を示す図
【図７】従来の撮影装置の先端部の構成を示す図
【図８】本出願人の出願済の発明に係る撮影装置の構成を示す図
【符号の説明】
６２    鏡筒
６３    撮影系
６５    光ファイバー
６６    エアー供給路
【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】
0003569829.tif 000007
【図７】
0003569829.tif 000008
【図８】
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