(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から所要波長を含む光を卵に照射して透過光を得、その透過光を用いて、卵の内部異常を検出する検卵方法において、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度、及び前記内部異常による吸収が小さい第３波長の強度をそれぞれ測定し、前記内部異常による吸収が略皆無であり、しかも前記卵の大きさ及び卵殻の色によって吸収が異なる第２波長の強度を測定し、前記第１波長の強度及び前記第３波長の強度を前記第２波長の強度によってそれぞれ正規化し、正規化した第１波長の強度及び第３波長の強度の差分を算出し、得られた差分に基づいて前記卵が内部異常であるか否かを判断することを特徴とする検卵方法。
【請求項２】
所要波長を含む光を卵に照射して得た透過光の複数波長の強度を測定する測定部と、前記強度に基づいて、卵の内部異常を検出する検出器とを備える検卵装置において、前記測定部は、前記透過光に含まれ、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度を測定する第１の測定手段と、前記透過光を用いて、前記内部異常による吸収が小さい第３波長の強度を測定する第２の測定手段と、前記透過光を用いて、前記内部異常による吸収が略皆無であり、しかも前記卵の大きさ及び卵殻の色によって吸収が異なる第２波長の強度を測定する第３の測定手段とを具備し、前記検出器は、前記第１強度及び前記第３強度を前記第２強度によってそれぞれ正規化する手段と、正規化した第１強度及び第３強度の差分を算出する手段とを具備することを特徴とする検卵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、卵の内部異常の有無を非破壊にて検査する方法、及びその実施に使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
養鶏場で生産される鶏卵には、卵殻内に小血塊が混入した血班卵、肉用物質が卵白中に浮遊した又はカラザに絡みついた肉班混入卵等の異常卵が混在しているため、食に供する正常卵を出荷すべく、集めた複数の卵が異常卵であるか否かを非破壊で検査している。
【０００３】
卵を非破壊で検査するには、検査員が、蛍光灯等の光源から出射された光内に卵をかざし、目視することによって異常卵であるか否かを判断していた。しかし、このような検査には熟練した検査員が必要である一方、熟練した検査員であっても検査作業を長時間行うことはできないという問題があった。
【０００４】
そのため、特公昭56−735 号公報には次のような検卵装置が開示されている。投光装置によって卵に投光し、その透過光を受光装置によって受光する。受光装置には、受光した光の強度に応じた電気信号を出力する２つのフォトトランジスタが設けてある。一方のフォトトランジスタの受光部には波長が５７５ｎｍの光を透過する光学フィルタが、また他方のフォトトランジスタの受光部には波長が５９０ｎｍの光を透過する光学フィルタが配設してあり、卵の透過光は両光学フィルタを経て対応するフォトトランジスタにそれぞれ入射され、そこで光電変換される。
【０００５】
一方のフォトトランジスタから出力された第１信号、及び他方のフォトトランジスタから出力された第２信号は演算装置に与えられる。演算装置は、第１信号を第２信号で除算することによって第１信号を正規化し、正規化信号のレベルが予め定めたレベル以下である場合、血班卵であると判定する。
【０００６】
このように、白色又は褐色等、卵殻の色によって変化する５９０ｎｍの透過光の強度によって、血塊に吸収される５７５ｎｍの透過光の強度を正規化するため、卵殻の色の影響を低減することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特公昭56−735 号公報に開示された検卵装置にあっては、前述した如く、正規化信号のレベルが予め定めたレベル以下である場合、血班卵であると判定するため、微小な血塊が混入していた場合、正規化信号のレベルがさほど低くないので、これを見落とす虞があった。また、５７５ｎｍの透過光の強度は卵のサイズ（透過光路長）及び卵殻の色の濃淡によっても変化するため、異常卵検出の精度が低いという問題もあった。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは卵の透過光を用いて、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度、卵殻の種類によって吸収が異なる第２波長の強度、及び内部異常による吸収が小さい第３波長の強度を測定し、得られた第３波長の強度及び第１波長の強度を第２波長の強度によってそれぞれ正規化し、正規化した第１波長の強度及び第３波長の強度の差分を算出し、得られた差分に基づいて卵が内部異常であるか否かを判断することによって、卵のサイズ及び卵殻の色の濃淡に拘わらず、高精度に異常卵を検出することができる検卵方法、及びその実施に使用する装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る検卵方法は、光源から所要波長を含む光を卵に照射して透過光を得、その透過光を用いて、卵の内部異常を検出する検卵方法において、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度、及び前記内部異常による吸収が小さい第３波長の強度をそれぞれ測定し、前記内部異常による吸収が略皆無であり、しかも前記卵の大きさ及び卵殻の色によって吸収が異なる第２波長の強度を測定し、前記第１波長の強度及び前記第３波長の強度を前記第２波長の強度によってそれぞれ正規化し、正規化した第１波長の強度及び第３波長の強度の差分を算出し、得られた差分に基づいて前記卵が内部異常であるか否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る検卵装置は、所要波長を含む光を卵に照射して得た透過光の複数波長の強度を測定する測定部と、前記強度に基づいて、卵の内部異常を検出する検出器とを備える検卵装置において、前記測定部は、前記透過光に含まれ、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度を測定する第１の測定手段と、前記透過光を用いて、前記内部異常による吸収が小さい第３波長の強度を測定する第２の測定手段と、前記透過光を用いて、前記内部異常による吸収が略皆無であり、しかも前記卵の大きさ及び卵殻の色によって吸収が異なる第２波長の強度を測定する第３の測定手段とを具備し、前記検出器は、前記第１強度及び前記第３強度を前記第２強度によってそれぞれ正規化する手段と、正規化した第１強度及び第３強度の差分を算出する手段とを具備することを特徴とする。
【００１１】
ランプ又は自然光等の光源から所要波長を含む光を卵に照射して透過光を得、その透過光を用いて、卵の内部異常による吸収が大きい第１波長の強度、卵殻の種類によって吸収が異なる第２波長の強度、及び前記内部異常による吸収が小さい第３波長の強度を測定する。
【００１２】
図２は、血液の吸収スペクトルと複数の卵の透過度の変動係数とを示すグラフであり、図中、左側縦軸は吸光度を、右側縦軸は光透過度の変動係数（標準偏差／平均値）を、また横軸は波長をそれぞれ示している。また、図中、ａ線は血液の吸収スペクトルを、ｂ線は複数の波長に対する光透過度の変動係数をそれぞれ示している。
【００１３】
図２に示したａ線から明らかな如く、血液の吸光度は５４０ｎｍ付近及び５７５ｎｍ付近に極大値を、また５６０ｎｍ付近に極小値をそれぞれ有しており、６１０ｎｍより長波長側では、血液による吸収はほとんどない。また、ｂ線から明らかな如く、色の濃淡及びサイズが異なる複数の卵の光透過度の変動係数は、血液による吸収がほとんどない６４５ｎｍで大きい。
【００１４】
従って、内部異常が血塊である場合、前述した第２波長は６４５ｎｍ付近とし、第３波長は５６０ｎｍ付近とする。また、第１波長は、検出感度が高い５７５ｎｍ付近とする。
【００１５】
なお、第１乃至第３波長の強度は、透過光を分光し、各波長の強度を測定してもよいし、また各波長を通過させる光学フィルタに透過光を入射し、その通過光の強度を測定してもよい。
【００１６】
このようにして得られた第３波長の強度及び第１波長の強度を、例えば第２波長の強度によってそれぞれ除算することによってそれぞれ正規化し、正規化した第１波長の強度及び第３波長の強度の差分を算出し、得られた差分が予め設定した値より小さい場合、異常卵であると判定する。
【００１７】
このように、内部異常による吸収が大きい第１波長の強度、及び内部異常による吸収が小さい第３波長の強度を、卵のサイズ及び卵殻の色の濃淡によって吸収が異なる第２波長の強度によって正規化するため、卵のサイズ及び卵殻の色の濃淡の影響を低減することができる。更に、正規化した第１波長の強度及び第３波長の強度の差分を求めるため、卵のサイズ及び卵殻の色の濃淡の影響を更に低減して、内部異常の存否を正確に判断することがきる。これによって、卵殻の色の濃淡及び卵のサイズに拘わらず、微少な内部異常を検出することができ、異常卵を高精度に検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、本発明に係る検卵装置の構成を示すブロック図であり、図中、６は、ハロゲンランプ等、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を含む光を出射する光源である。光源６から所定距離を隔ててリフレクタ７が配置してあり、光源６から放射された光及びリフレクタ７によって反射された光は第１レンズ11に入射される。第１レンズ11は入射された光を卵Ｅの断面面積と略同じ断面面積の平行光とし、該第１レンズ11に対向配置した第２レンズ12へ出射する。
【００１９】
第１レンズ11と第２レンズ12との間に卵Ｅが配置されおり、卵Ｅを透過した透過光は第２レンズ12で集光される。第２レンズ12から出射された光の光路には、第１及び第２ハーフミラー21，22が適宜距離を隔てて、光路に対して所定の角度になるように配置してあり、第１ハーフミラー21によって反射された光は、例えば、血塊による吸収が大きい５７５ｎｍ付近の波長の光を通過させる第１バンドパスフィルタ31を介して、第１光電変換器41に入射される。
【００２０】
第１ハーフミラー21を通過し、第２ハーフミラー22によって反射された光は、卵殻の色によって吸収が異なる６４５ｎｍ付近の波長の光を通過させる第２バンドパスフィルタ32を介して、第２光電変換器42に入射され、第１ハーフミラー21及び第２ハーフミラー22を通過した光は、血塊による吸収が小さい５６０ｎｍ付近の波長の光を通過させる第３バンドパスフィルタ33を介して、第３光電変換器43に入射される。
【００２１】
なお、第１ハーフミラー21及び第２ハーフミラー22は、第１ハーフミラー21によって反射された光の強度、第１ハーフミラー21を通過し、第２ハーフミラー22によって反射された光の強度、並びに第１ハーフミラー21及び第２ハーフミラー22を通過した光の強度はそれぞれ同じ値になるようになしてある。
【００２２】
第１〜第３光電変換器41〜43は、入射光をその強度に応じた電気信号に変換し、得られた電気信号をアナログ／ディジタル変換器９，９，９を介して、演算装置１の正規化部２にそれぞれ与える。正規化部２は、第１光電変換器41から与えられた第１信号を、第２光電変換器42から与えられた第２信号で除算すると共に、第３光電変換器43から与えられた第３信号を前記第２信号で除算することによって、第１信号及び第３信号から卵殻による影響を除去する正規化処理を行い、正規化した第１信号及び第３信号を差分算出部３に与える。
【００２３】
差分算出部３は、第３信号から第１信号を減じて両者の差分を算出し、それを判定部４に与える。判定部４には、卵の良否を判定する閾値が予め設定してあり、判定部４は与えられた差分と閾値とを比較し、閾値以下である場合、異常卵であると判定して信号を出力する。
【００２４】
なお、本実施の形態では、血塊による吸収が大きい５７５ｎｍ付近の波長の光を通過させる第１バンドパスフィルタ31を介して得た第１信号を用いて卵Ｅを検査しているが、本発明はこれに限らず、第１信号に代えて、又は第１信号に加えて、肉用物質又は卵白の濁度等、他の内部異常に応じた波長の光を通過させるバンドパスフィルタを介して得た信号を用いて卵Ｅを検査するようになしてもよい。この場合、得られた信号を前述した第２信号を用いて正規化し、正規化した信号と、正規化した第３信号又は、当該内部異常による吸収が小さい他の波長の光を光電変換し、正規化した信号との差分を求める。これによって、卵殻の種類及び卵のサイズに拘わらず、微少な内部異常を検出することができ、異常卵を高精度に検査することができる。
【００２５】
【実施例】
次に比較試験を行った結果について説明する。
図４は、特公昭56−735 号公報に開示された装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフであり、縦軸は第２信号で正規化した第１信号のレベルを示している。この場合、第１信号は、５７５ｎｍの光を通過する光学フィルタを用いて得、第２信号は、５９０ｎｍの光を透過する光学フィルタを用いて得た。
【００２６】
また、図５は、第２信号を得るための光学フィルタの通過波長を異ならせた従来の装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフである。この場合、第１信号は、５７５ｎｍの光を通過する光学フィルタを用いて得、第２信号は、６４５ｎｍの光を透過する光学フィルタを用いて得た。
【００２７】
一方、図３は、本発明装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフであり、縦軸は第２信号で正規化した第１信号と第２信号で正規化した第３信号との差分レベルを示している。本発明装置では、５７５ｎｍの光を通過する光学フィルタを用いて第１信号を得、６４５ｎｍの光を通過する光学フィルタを用いて第２信号を得、５６０ｎｍの光を通過する光学フィルタを用いて第３信号を得た。
【００２８】
図４及び図５から明らかな如く、従来の装置では、第２信号を得るための光学フィルタの通過波長に拘わらず、正常卵の検査結果の一部と異常卵の検査結果の一部とが重なっており、これによって誤検出又は異常卵の見逃しが発生する。一方、図３から明らかな如く、本発明装置では、正常卵の検査結果と異常卵の検査結果とは重なっておらず、例えば、閾値を０．１０に定めておくことによって、異常卵を高精度に検出することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、卵殻の種類及び卵のサイズに拘わらず、微少な内部異常を検出することができ、卵の良否を高精度に検査することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る検卵装置の構成を示すブロック図である。
【図２】血液の吸収スペクトルと複数の卵の透過度の変動係数とを示すグラフである。
【図３】本発明装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフである。
【図４】特公昭56−735 号公報に開示された装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフである。
【図５】第２信号を得るための光学フィルタの通過波長を異ならせた従来の装置によって正常卵及び血塊が混入した異常卵を検査した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１    演算装置
２    正規化部
３    差分算出部
４    判定部
６    光源
２１  第１ハーフミラー
２２  第２ハーフミラー
３１  第１バンドパスフィルタ
３２  第２バンドパスフィルタ
３３  第３バンドパスフィルタ
４１  第１光電変換器
４２  第２光電変換器
４３  第３光電変換器
【図１】
0003541291.tif 000002
【図２】
0003541291.tif 000003
【図３】
0003541291.tif 000004
【図４】
0003541291.tif 000005
【図５】
0003541291.tif 000006