(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から投光される検査光を被検査物に照射する検査光照射装置であって、
上記検査光照射装置を構成する装置本体内部を後側収容部と前側収容部とに分割して、上記被検査物を検査するのに適した検査光を投光する光源を上記後側収容部に設け、
上記被検査物に対して照射される検査光を該被検査物が反射する反射光を検出する反射光検出装置の検出領域内にハレーションが起きないように偏光する偏光フィルターを、上記装置本体内部の前側収容部前方に開口した開口部に設け、
上記偏光フィルターの機能が損なわれるような特定波長の光線をカットする熱吸収フィルターを、上記装置本体内部の後側収容部前方に開口した開口部と、上記前側収容部前方に開口した開口部よりも内側とに設け、
上記偏光フィルターと熱吸収フィルターとの対向面間に形成した空間と連通して上記前側収容部の両側内壁部に設けた一対の流体吐出部を、上記偏光フィルターの機能が損なわれる温度よりも低い温度及び偏光フィルターに付着しようとする異物が吹き飛ばされるような吐出力のエアーを供給するエアー供給源に接続すると共に、該偏光フィルター全体に対してエアーが略均等に吹付け及び接触される吐出角度に設け、
上記前後収容部内の熱気及び雰囲気を外部に排出する排気ファンを、上記後側収容部上方に開口した排気孔に設けた
検査光照射装置。
【請求項２】
上記偏光フィルターの機能が損なわれるような特定波長の光線を遮断する熱吸収フィルターを、上記光源と偏光フィルターとの間に所定枚数介設した
請求項１記載の検査光照射装置。
【請求項３】
上記熱吸収フィルターは、近赤外線の光線を遮断する熱吸収フィルターと、赤外線の光線を遮断する熱吸収フィルターとで構成した
請求項２記載の検査光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば茄子、胡瓜、人参、長芋などの略長尺状の農作物、ミカン、リンゴ、トマト、ウリ、柿、梨、桃、メロンなどの略球状の果菜物、魚介類、食品類等の被検査物を検査するときに用いられる検査光照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例の農作物を検査する方法としては、例えば照光装置の光源から投光される検査光を農作物に照射し、その農作物が反射する反射光を撮像カメラで撮像して、その撮像カメラで撮像した検出情報及び画像情報に基づいて、農作物の所定項目を判定装置により検査及び判定する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の光源から投光される検査光を農作物に照射すると、その検査光が照射された部分にハレーションが生じるため、鮮明且つ明確な画像情報を得ることが難しく、農作物の所定項目を正確且つ確実に判定することが困難である。
【０００４】
そこで、光源から投光される検査光を偏光フィルター（ＰＬフィルター）で偏光して照射すると、ハレーションが発生する部分及び面積を少なくすることができるが、その偏光フィルターを、農作物の検査に用いられる高輝度の照明装置に組み込んだ場合、光源の熱により偏光フィルターが略６０℃で溶融するため、偏光機能を長時間維持することができないという問題点を有している。
【０００５】
この発明は上記問題に鑑み、検査光を、反射光検出装置の検出領域内にハレーションが起きないように偏光フィルターで偏光し、一対の流体吐出部から吐出されるエアーにより偏光フィルターの機能を維持することにより、偏光フィルターの偏光機能が安定して得られると共に、被検査物の所定項目を正確且つ確実に検査することができる検査光照射装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、光源から投光される検査光を被検査物に照射する検査光照射装置であって、上記検査光照射装置を構成する装置本体内部を後側収容部と前側収容部とに分割して、上記被検査物を検査するのに適した検査光を投光する光源を上記後側収容部に設け、上記被検査物に対して照射される検査光を該被検査物が反射する反射光を検出する反射光検出装置の検出領域内にハレーションが起きないように偏光する偏光フィルターを、上記装置本体内部の前側収容部前方に開口した開口部に設け、上記偏光フィルターの機能が損なわれるような特定波長の光線をカットする熱吸収フィルターを、上記装置本体内部の後側収容部前方に開口した開口部と、上記前側収容部前方に開口した開口部よりも内側とに設け、上記偏光フィルターと熱吸収フィルターとの対向面間に形成した空間と連通して上記前側収容部の両側内壁部に設けた一対の流体吐出部を、上記偏光フィルターの機能が損なわれる温度よりも低い温度及び偏光フィルターに付着しようとする異物が吹き飛ばされるような吐出力のエアーを供給するエアー供給源に接続すると共に、該偏光フィルター全体に対してエアーが略均等に吹付け及び接触される吐出角度に設け、上記前後収容部内の熱気及び雰囲気を外部に排出する排気ファンを、上記後側収容部上方に開口した排気孔に設けた検査光照射装置であることを特徴とする。
【０００７】
上述の被検査物は、例えば茄子や胡瓜、人参、長芋などの農作物、ミカン、リンゴ、トマト、ウリ、柿、梨、桃、メロンなどの果菜物、魚介類、食品類等で構成することができる。また、光源は、例えばハロゲンランプやキセノンランプ、タングステンランプ、白熱灯、蛍光灯等で構成することができる。また、反射光検出装置は、例えばモノクロ又はカラーの撮像カメラやビデオカメラ、ディジタルカメラ等で構成することができる。
【０００８】
また、偏光フィルターは、例えばＰＬフィルターやサーキュラーＰＬフィルター等で構成することができる。また、エアー供給源は、例えばコンプレッサーや送風ブロワー等で構成することができる。また、エアーは、例えばエアー（大気）、不活性ガス、二酸化炭素、窒素ガス等で構成することができる。
【０００９】
つまり、光源から投光される検査光を被検査物に対して直接照射するとき、その検査光に含まれる特定波長及び特定範囲の光線を偏光フィルターで偏光して、被検査物が反射する反射光を検出する反射光検出装置の検出領域内にハレーションが起きないようにする。且つ、エアー供給源から供給される偏光フィルターの機能が損なわれる温度よりも低い温度のエアーを、前側収容部の両側内壁部に設けた一対の流体吐出部から吐出し、偏光フィルターと熱吸収フィルターとの対向面間に形成した前側収容部の空間に放出して、偏光フィルター全体に対して略均等に吹付け及び接触させると共に、前後収容部内の熱気及び雰囲気を排気ファンの排気力により後側収容部の排気孔から外部に連続排気し、偏光フィルターを、その偏光率及び偏光機能が損なわれる温度（例えば溶融温度）よりも低い温度に冷却及び維持する。
【００１０】
実施の形態として、上記偏光フィルターの機能が損なわれるような特定波長の光線を遮断する熱吸収フィルター（例えば防熱フィルターやコールドフィルター等）を、上記光源と偏光フィルターとの間に所定枚数介設することができる。また、上記熱吸収フィルターは、近赤外線の光線を遮断する熱吸収フィルターと、赤外線の光線を遮断する熱吸収フィルターとで構成することができる。
【００１１】
【作用及び効果】
この発明によれば、光源から投光される検査光を被検査物に照射するとき、一対の流体吐出部から吐出されるエアーを偏光フィルター全体に対して略均等に吹付け及び接触させながら、前後収容部内の熱気及び雰囲気を排気ファンの排気力により後側収容部の排気孔から外部に連続排気するので、検査時において、偏光フィルターが光源の熱により溶融及び溶解するのを防止することができ、その偏光率及び偏光機能が安定して得られる。且つ、その偏光機能が維持された偏光フィルターで偏光した検査光を照射して、反射光検出装置の検出領域内にハレーションが起きないようにするので、反射光検出装置により検出される反射光が鮮明且つ明確となり、被検査物の所定項目を正確且つ確実に検査することができると共に、検出精度及び検査精度の向上を図ることができる。
【００１２】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、被検査物の一例である略長尺状の農作物を検査する物品検査装置に備えられた検査光照射装置を示し、図１及び図２に於いて、この物品検査装置１は、被検査物Ａを略同一方向に向きを揃えて一定速度で整列及び搬送する搬送コンベア１０と、搬送コンベア１０により搬送される被検査物Ａに対して検査光Ｂを直接照射する検査光照射装置２０と、被検査物Ａが反射する反射光Ｃを検出する反射光検出装置３０と、反射光検出装置３０から出力される検出情報を２値化処理する画像処理装置４０と、画像処理装置４０から出力される画像情報に基づいて、被検査物Ａの所定項目を判定する項目判定装置５０とを備えている。
【００１３】
図５は、物品検査装置１の制御回路ブロック図を示し、例えばパーソナル・コンピュータで構成される項目判定装置５０に、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、比較情報記憶装置５４とを内蔵し、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに沿って、搬送コンベア１０と、情報読取り装置１４と、検査光照射装置２０と、反射光検出装置３０と、画像処理装置４０との駆動及び停止を制御する他、経過時間を計時するタイマーを内蔵している。また、ＲＡＭ５３は、被検査物Ａが反射する反射光Ｃを検出及び所定項目を判定するのに必要なデータを記憶する。
【００１４】
上述の搬送コンベア１０は、一対の受け板１１からなる載置部１２を、搬送方向に対して所定間隔に隔てて複数配列すると共に、減速機付きモータ（図示省略）の駆動力により搬送方向に対して一定速度で周回移動する。且つ、一対の受け板１１は、搬送路上に設定した第１検査領域ａに移動するとき、被検査物Ａの載置が許容される状態に開動作され、第１検査領域ａ終端から第２検査領域ｂ始端に移動するとき、被検査物Ａを保持する状態に閉動作及び表裏反転（略１８０度）される角度に回転され、第２検査領域ｂに移動するとき、被検査物Ａの保持が解除される状態に開動作される。また、搬送コンベア１０の代わりに、例えばバケットコンベアやベルトコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベア、被検査物が載置されるフリーのトレイ等を用いてもよい。
【００１５】
前述の情報読取り装置１４は、搬送路上の第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂと、第２検査領域ｂ後段の搬送路上に設定した項目別の仕分け部（図示省略）とに移動される載置部１２と対向して配設され、情報読取り装置１４により読取られる載置部１２の固有情報を後述する項目判定装置５０に出力する。
【００１６】
且つ、第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂの略全体を、検査光照射装置２０が照射する検査光Ｂ及び被検査物Ａが反射する反射光Ｃ以外の光を遮光する遮光室１５で囲繞している。また、上述の情報読取り装置１４に代えて、例えば光電センサーやリミットスイッチ、近接スイッチ等を用いてもよい。
【００１７】
前述の検査光照射装置２０は、図３、図４にも示すように、例えば略５０Ｗ〜略７５Ｗ相当の消費電力、色温度：略３０００Ｋ〜略３２００Ｋ、照射角度：略３８°、最大光度：略２８５０ｃｄ、全光束：略１３３０ｌｍ、反射鏡付きのハロゲンランプで構成され、後述する反射光検出装置３０の側部又は近傍に適宜数配設（例えば１台又は複数台、実施例では２台）している。なお、上述の消費電力や色温度、照射角度、最大光度、全光束の数値を、上記する数値以下及び数値以上に変更したり、検査光Ｂの照射面積や照射区域、照射角度を変更してもよい。
【００１８】
且つ、ボックス型を有する装置本体２１内部を、後側収容部２１ａと前側収容部２１ｂとに分割し、被検査物Ａの所定項目を検査するのに適した光度及び輝度の検査光Ｂを投光する光源２２（例えばハロゲンランプ）を、装置本体２１の後側収容部２１ａに収容し、収容部２１ａ，２１ｂ内の熱気及び雰囲気を外部に排出する排気ファン２３を、収容部２１ａ上方に開口した排気孔２１ｃに取り付けている。
【００１９】
且つ、後述する偏光フィルター２６の機能が損なわれるような特定波長の光線、例えば略８００ｎｍ〜略１０００ｎｍの範囲に含まれる波長の光線（例えば近赤外線）をカットする正面から見て略丸形の熱吸収フィルター２４を、光源２２の投光方向と対向して、収容部２１ａ前方に開口した開口部２１ｄに取り付けている。また、偏光フィルター２６の機能が損なわれるような特定波長の光線、例えば略１０００ｎｍ以上の波長を有する光線をカットする正面から見て略角形の熱吸収フィルター２５を、光源２２の投光方向と対向して、収容部２１ｂ前方に開口した開口部２１ｅよりも内側に取り付けている。
【００２０】
且つ、被検査物Ａに対して照射される検査光Ｂの特定波長及び特定範囲の光線を検出する反射光検出装置３０の検出領域内にハレーションが起きないように偏光する正面から見て略角形の偏光フィルター２６を、光源２２の投光方向と対向して、収容部２１ｂ前方に開口した開口部２１ｅに取り付けている。
【００２１】
且つ、後述する流体吐出部２８から吐出されるエアーＣを放出及び対流する空間２７を、熱吸収フィルター２５と偏光フィルター２６との対向面間に形成すると共に、そのエアーＤが吐出される流体吐出部２８を、空間２７と連通して収容部２１ｂの両側内壁部に設けている。また、流体吐出部２８を、例えば１箇所又は２箇所以上設けることもできる。
【００２２】
上述の流体吐出部２８は、バルブ２９ａと、流量計２９ｂと、供給管２９ｃとを介して、例えばコンプレッサーや送風ブロワー等のエアー供給源２９に接続され、収容部２１ｂに突設した流体吐出部２８の吐出口２８ａを、偏光フィルター２６全体に対してエアーＤが略均等に吹付け及び接触される吐出角度に設定している。また、熱吸収フィルター２４，２５を２枚配設する代わりに、例えば偏光フィルター２６の溶融を防止するのに適した熱吸収率を有する１枚又は２枚以上の熱吸収フィルターを配設してもよい。
【００２３】
前述の反射光検出装置３０は、被検査物Ａの表皮により反射される可視領域（及び又は近赤外領域）の反射光Ｃを受光するモノクロ（又はカラー）の撮像カメラで構成され、第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂに移動される載置部１２に載置された被検査物Ａの中央部外面及び端部外面（例えば果頂部や果柄部）と対向して、検査光Ｂの照射部分に生じるハレーションを検出しにくい角度に傾けて配設している。また、上方に向けて反射される反射光Ｃを検出及び受光する位置に配設してもよい。
【００２４】
前述の画像処理装置４０は、反射光検出装置３０…から出力される検出情報を、被検査物Ａの所定項目を判定するに適したデジタル値に変換（例えば２値化処理）して項目判定装置５０に出力する。
【００２５】
前述の項目判定装置５０は、反射光検出装置３０及び画像処理装置４０から出力される検出情報と、後述する比較情報記憶装置５４に記憶された比較情報とをＣＰＵ５１で比較及び演算して、所定の判定基準（例えば明確度、色合い、反射率等）に基づいて、被検査物Ａの所定項目（例えば秀、優、良、並、不可等）を個々に総合判定する。
【００２６】
且つ、第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂの情報読取り装置１４により読取られる載置部１２…の固有情報（番地情報）を、第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂの反射光検出装置３０…により検出される被検査物Ａの表裏検出情報と対応させてＲＡＭ５３に記憶する。
【００２７】
一方、仕分け部の情報読取り装置１４から出力される載置部１２の固有情報に基づいて、その固有情報と対応する被検査物Ａの判定情報を項目判定装置５０から読み出し、仕分け部と対応する項目の被検査物Ａであるか否かを判定する。判定と対応する場合、載置部１２に載置された被検査物Ａを仕分け部に放出し、判定と異なる場合、被検査物Ａを放出せず、次の仕分け部に搬送する。また、固有情報に代わる方法として、例えば判定と対応する仕分け部に移動するまでのタイムラグを計数してもよい。
【００２８】
前述の比較情報記憶装置５４は、例えばＲＡＭやＰＲＯＭ等の書込み可能及び読取り可能な記憶装置で構成され、被検査物Ａが反射する反射光Ｃの反射率を比較するための比較情報を予め記憶している。つまり、検査光Ｂを、所定の光沢を有する正常な被検査物Ａに照射して、その被検査物Ａが反射する反射光Ｃを反射光検出装置３０で検出及び受光すると共に、反射光検出装置３０から出力される検出情報を画像処理装置４０により変換処理して比較情報記憶装置５４に比較情報として記憶する。また、比較するのに必要な比較情報を、例えばキーボードやマウス、入力ペン等の入力装置を用いて入力又は変更してもよい。
【００２９】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、物品検査装置１による被検査物Ａの検査方法を説明する。
【００３０】
先ず、図１、図２に示すように、被検査物Ａを、搬送コンベア１０を構成する開状態の載置部１２…に載置して第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂに搬送し、第１検査領域ａの検査光照射装置２０…から投光される検査光Ｂを被検査物Ａの表面側に直接照射し、被検査物Ａが反射する反射光Ｃを反射光検出装置３０で検出する。同時に、反射光検出装置３０から出力される検出情報と、情報読取り装置１４で読取った載置部１２の固有情報とを対応させて項目判定装置５０に記憶する。
【００３１】
次に、第１検査領域ａ終端から第２検査領域ｂ始端に移動する載置部１２を閉動作して、被検査物Ａを表裏反転（例えば略１８０度回転）した後、開動作する。続いて、第２検査領域ｂの検査光照射装置２０…から投光される検査光Ｂを被検査物Ａの裏面側に直接照射し、被検査物Ａが反射する反射光Ｃを反射光検出装置３０で検出する。同時に、反射光検出装置３０から出力される検出情報と、情報読取り装置１４で読取った載置部１２の固有情報とを対応させて項目判定装置５０に記憶する。
【００３２】
つまり、検査光照射装置２０の光源２２から投光される検査光Ｂを偏光フィルター２６で偏光して、反射光検出装置３０の検出領域内にハレーションが起きないようにする。且つ、エアー供給源２９から供給されるエアーＤを、装置本体２１の収容部２１ｂに設けた流体吐出部２８，２８から吐出して、熱吸収フィルター２５と偏光フィルター２６との対向面間に形成した空間２７に対して放出する。同時に、エアーＤを、偏光フィルター２６全体に対して略均等に吹付け及び接触させ、偏光フィルター２６の略全体を、その偏光率及び偏光機能が損なわれる温度（例えば溶融及び溶解する温度）よりも低い温度に冷却及び維持する。
【００３３】
且つ、収容部２１ｂに放出されるエアーＤを、収容部２１ａを介して、排気ファン２３の排気力により排気孔２１ｃから連続排気し、所定の温度を有するエアーＤを偏光フィルター２６に対して連続して吹付け及び接触させ、収容部２１ａ，２１ｂ内の温度、特に偏光フィルター２６付近の温度を、偏光フィルター２６が溶融及び溶解する温度よりも低い温度に冷却及び維持する。且つ、偏光フィルター２６に付着しようとする異物（例えばゴミや塵埃等）を、エアーＤの吐出力により吹き飛ばして、偏光フィルター２６の偏光率及び偏光機能を一定に保つ。
【００３４】
一方、項目判定装置５０に記憶された被検査物Ａの検査情報と、比較情報記憶装置５４に記憶された比較情報とを比較及び演算して、被検査物Ａの所定項目を個々に総合判定する。且つ、仕分け部に移動される載置部１２の固有情報を情報読取り装置１４で読取ると共に、その固有情報と対応する被検査物Ａの判定情報を項目判定装置５０から読み出して、被検査物Ａを仕分け部に対して項目別に放出する。
【００３５】
以上のように、検査光照射装置２０の光源２２から投光される検査光Ｂを被検査物Ａに照射するとき、偏光フィルター２６の機能が損なわれるような特定波長の光線を熱吸収フィルター２４，２５でカットし、一対の流体吐出部２８から吐出されるエアーＤを偏光フィルター２６全体に対して略均等に吹付け及び接触させながら、収容部２１ａ，２１ｂ内の熱気及び雰囲気を排気ファン２３の排気力により収容部２１ａの排気孔２１ｃから外部に連続排気して冷却するので、検査時において、偏光フィルター２６が光源２２の熱により溶融及び溶解するのを防止することができ、その偏光率及び偏光機能が安定して得られる。且つ、被検査物Ａに照射される検査光Ｂを偏光フィルター２６で偏光して、反射光検出装置３０の検出領域内にハレーションが起きないようにするので、反射光検出装置３０により検出される反射光Ｃが鮮明且つ明確となり、被検査物Ａの所定項目を正確且つ確実に検査することができると共に、検出精度及び検査精度の向上を図ることができる。
【００３６】
且つ、偏光フィルター２６に付着しようとする異物（例えばゴミや塵埃等）を、流体吐出部２８から吐出されるエアーＤの吐出力により吹き飛ばすので、偏光フィルター２６の偏光率及び偏光機能を一定に保つことができ、被検査物Ａの所定項目を検査する作業が安定して行える。
【００３７】
図６、図７は、物品検査装置１により略球状の被検査物Ａを検査する他の検査方法を示し、被検査物Ａを、略鍵盤状の搬送コンベア６０（例えば特許第２９１１８０１号や特許第２８２４０４６号等）を構成する支持ローラー６１…間に載置して第１検査領域ａ及び第２検査領域ｂに搬送すると共に、被検査物Ａを支持ローラー６１…の回転力により表裏反転する。且つ、上流側（図６側）及び下流側（図７側）に配設した適宜数（例えば１台又は複数台）の検査光照射装置２０…から投光される検査光Ｂを被検査物Ａの表裏両面及び左右両側面に照射し、被検査物Ａが反射する反射光Ｃを反射光検出装置３０…で検出するので、その検出情報に基づいて、被検査物Ａ全体の所定項目を項目判定装置５０により正確且つ確実に判定することができる。
【００３８】
且つ、検査光照射装置２０から投光される検査光Ｂを偏光フィルター２６で偏光して、反射光検出装置３０の検出領域内にハレーションが起きないようにすると共に、偏光フィルター２６をエアーＤで冷却して偏光率及び偏光機能を維持するので、上述の実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。
【００３９】
なお、前述の検査光照射装置２０は、例えば定位置及び定姿勢に載置された被検査物Ａを検査する作業にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物品検査装置による略長尺状の被検査物検査方法を示す斜視図。
【図２】検査光の照射状態及び反射光の検出状態を示す側面図。
【図３】検査光照射装置の内部構造を示す縦断側面図。
【図４】流体吐出部から吐出されるエアーの吐出状態を示す縦断正面図。
【図５】物品検査装置の制御回路ブロック図。
【図６】略球状の被検査物を検査する他の検査方法を示す上流側斜視図。
【図７】表裏反転後の被検査物を検査する検査方法を示す下流側斜視図。
【符号の説明】
Ａ…被検査物
Ｂ…検査光
Ｃ…反射光
Ｄ…エアー
１０…搬送コンベア
２０…検査光照射装置
２１…装置本体
２２…光源
２３…排気ファン
２４，２５…熱吸収フィルター
２６…偏光フィルター
２８…流体吐出部
２９…エアー供給源
３０…反射光検出装置
５０…項目判定装置
６０…搬送コンベア
【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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