(57)【要約】例えば、卵または果物のような実質的な球面を有する物体を検査するためのデバイス（１）であり、物体を観察するための光学的観察手段（８）を備える。デバイスは、物体を支持するための支持面（１０）を有する。物体を照明するための光源が設置されている。デバイスは、また、支持面（１１）上に位置する反射壁部（３ａ，４ｂ，４ａ）を含むボックス（２）を備える。光源および観察手段（８）はボックス（２）内に収容されている。複数の物体を支持面（１０）上に相互に隣接して置くことができ、うまく均一に照明することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば卵または果物のような実質的な球面を有する物体を検査するためのデバイスであって、前記物体を観察するための光学的観察手段と、前記物体を支持するための支持面と、前記物体を照明するための光源とを備え、前記デバイスが、前記支持面上に位置し、前記光源および前記観察手段を収容している反射壁部を有するボックスを含むことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記支持面が、前記観察手段を通る前記ボックスを通して前記物体を運ぶためのコンベアを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記ボックスが、ほぼ長方形をしていて、１つの頂壁部および４つの側壁部を有する、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
少なくとも前記側壁部が、反射するように設計されている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ボックスの前記反射壁部が少なくとも０．８の反射係数を有する、請求項１から４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項６】
前記反射壁部が金属でできている、請求項１から５のいずれかに記載のデバイス。
【請求項７】
前記光源が前記ボックスの前記頂面上に配置される、請求項１から６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項８】
前記光源が均一な放射面を有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記光源が、ほぼ均一に配置されている１以上のランプを含む、請求項７または８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記光源が、前記ボックスの内部上の前記ランプをカバーする１つ以上の拡散プレートを含む、請求項８に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記光源が前記ボックスの前記頂面上に配置され、前記光源が均一な放射面を有し、前記光源が、前記ボックスの内部上の前記ランプをカバーする１つ以上の拡散プレートを含み、前記１つ以上の拡散プレートが前記ボックスの頂壁部を形成する、請求項３に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記光学的観察手段が少なくとも１つのカメラを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが、前記ボックスの対向側面上に配置されている少なくとも２つのカメラを含む、請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記デバイスが、前記物体の自動的選択の目的で、前記観察を所定の基準値と比較するために、前記光学的観察手段に結合しているコンピュータを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記ボックスの前記反射壁部がミラーである、請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、卵または果物のような実質的な球面を有する物体を検査するためのデバイスであって、物体を観察するための光学的観察手段、物体を支持するための支持面、および物体を照明するための光源を備えているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的観察手段により物体を検査する場合には、検査結果にとって物体の照明は非常に重要である。通常、例えば、丸い物体の表面を検査する際には、非均一な照明により影ができるのを避けることが望ましい。影は、光学的観察手段によって検査に有害なゴミまたは凹凸として間違って認識される場合がある。
【０００３】
このタイプのデバイスは周知である。特許文献１は、観察手段が物体を観察する全領域上において物体を均一に照明するために、光源がコンベア斜め上およびコンベアに隣接して位置するデバイスを開示している。この周知のデバイスは、相互に隣接して配置されている複数のコンベアを有することができる。その場合、光源は、各コンベアに隣接して、各コンベアの斜め上に配置される。この場合、コンベアの光源も、隣接するコンベアを照明する。この周知のデバイスの場合には、光源は、物体を均一に照明するために正確に位置決めしなければならない。さらに、各コンベアに対して十分な光源を供給しなければならない。さらに、コンベアに隣接して光源をこのように配置するということは、均一に照明するためにはコンベア上に１つまたは２つの物体だけを相互に隣接して置くことしかできないことを意味する。
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ０３／０２３４５５
【特許文献２】ＦＲ２  ６９９  ６９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、設計が簡単な物体のための改良形検査デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、物体を観察するための光学的観察手段と、物体を支持するための支持面と、物体を照明するための光源とを備え、前記デバイスが、前記支持面上に位置し、前記光源および前記観察手段を収容している反射壁部を有するボックスを含むことを特徴とするデバイスにより達成される。
【０００７】
本発明による設計を使用すれば、光源が放射する光は、反射壁部により反射し、次に壁部により反射する光は、他の壁部により再度反射する。これにより、光源の面倒な位置決めをしなくても、物体を均一に照明する絶えず循環する光源ができる。理論的には、反射係数が１である壁部を使用すれば、すべての側面上で無限に循環する均一な光源ができる。
【０００８】
特許文献２が、もう１つのデバイスを開示している。この周知のデバイスは、例えば、果物の完熟度を検査するために使用することができる。このデバイスは、基準面の上に位置するボックスを備える。物体をボックスを通して移動するために、基準面を移動できるようにすることができる。透明な材料のリングが、ボックスの高さのほぼ真ん中に配置されている。ボックス内の開口部を通してリング内に光を放射する光源は、ボックスの外側に配置されている。リングは、光を透過し、その下のほぼ中心に位置する物体を均一に照明する働きをする。光学的観察手段は、物体を観察するためにボックスの頂部内に配置されている。光学的観察手段は、いわば、リング内の中央の開口部を通して物体を見る。この周知のデバイスは、１回に１つの物体を照明し、観察するような設計になっていて、そのため多数の物体を検査するのには適していない。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態の場合には、支持面は、観察手段を通るボックスを通して物体を運ぶためのコンベアを備えていて、そのため、単位時間当たり多数の物体を観察手段により観察することができ、装置は非常に便利なものになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照しながら以下に本発明について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明によるデバイス１の斜視図である。このデバイス１は、４つの側壁部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを有するボックス２を備える。図面を分かりやすくするために、図１の図面は、図示していない前壁部３ｂのところで切断されている。さらに、ボックス２は、図面を分かりやすくするために、同様に図１に図示していない頂壁部を有する。図の実施形態の場合には、側壁部３ａおよび３ｂの幅は、側壁部４ａおよび４ｂの幅より広い。
【００１２】
図２は、側壁部３ｂおよび４ａを示すボックス２を斜め下から見た斜視図である。さらに、ボックスの頂面５を見ることができる。帯状光６は、ボックス２の頂面５上に等間隔に配置されている。図２の場合には、帯状光６はカバーされていない。しかし、例えば、図３に示すように、乳白色のガラスまたはプラスチックのような艶消しの透明な材料からできている１つまたは複数の拡散プレート７により帯状光をカバーすることが好ましい。帯状光６は、一緒に、完全に均一ではないが、拡散プレート７によりもっと均一になる光源を形成する。これらの拡散プレート７は、ボックス２の頂壁部を形成する。帯状光６および拡散プレート７のこの配置は、頂面５上のボックス１が、ボックス２の内部の方を向いているほぼ均一な光の面を含む光源を有することを意味する。この均一な光の面は、均一にすべての方向に下方に向け光を放射する。
【００１３】
図４〜図６は、ボックス２の好ましい実施形態を示す。このボックス２は、４つの直立部材１９および頂部および底部の縦方向の部材２０ａ、２０ｂ、および頂部および底部の横方向の部材２１ａ、２１ｂからなるフレームを備える。縦方向および横方向の部材２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂは、直立部材１９に対して垂直に位置していて、直立部材１９を相互に接続している。直立部材１９は、床面により支持されるように設計されている。図５および図６に示すように、ボックス２の側壁部３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂはフレームに固定されている。図の好ましい実施形態の場合には、側面４ａおよび４ｂは、図６に示すように、２つの部分から形成されている。これらの２つの部分は、ヒンジによりまたはスライドできるようにフレームに固定されているアクセス・ドア４０として形成されている。ボックス２内へのアクセスは、アクセス・ドア４０を介して行うことができる。側面は、メタル・シートからできていて、ボックス２の内面の方を向いている、好適には高い反射係数を有する鏡面を有する。反射係数は０．８以上であることが好ましい。それ故、本発明によるボックス２の側面はミラーとしての働きをする。これが、例えば、内面に白い艶消しのペンキを塗ることにより、ボックスの内面が、光を拡散するように反射する周知の検査デバイスと異なる点である。
【００１４】
図４を見れば分かるように、頂部カバー・プレート５０がフレームの頂面に取り付けられている。帯状光６は、この頂部カバー・プレート５０の下に配置されている（図２参照）。カバー・プレート５０は、帯状光６から上方に放射される光が、拡散プレート７の方向に下方に反射するように、反射性材料から作ることが好ましい。そうすることにより、ボックス２の頂面５のところの均一な光の面がさらに均一になる。
【００１５】
拡散プレート７を介してボックス内に帯状光６が放射する光は、反射壁部３ａ、３ｂ、４ａおよび４ｂにより反射する。また、各側壁部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが反射する光は、他の側壁部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂにより再度反射する。これにより、物体を均一に照明する絶えず循環する光源ができる。壁部の反射係数が高ければ高いほど、光源はもっと頻繁にすべての側面上を循環する。理論的には、壁部の反射係数が１である場合には、絶えず循環する光源ができる。すべての側面からの照明ということは、個々の物体１２の照明が、もはやコンベア１０上の上記物体１２の位置に依存しなくなることを意味し、それ故、コンベア上に複数の物体を相互に隣接して設置できること、またうまく均一に照明できることを意味する。
【００１６】
１つまたは複数のコンベア１０がボックス２の底部を通過する。図１に示す状況の場合には、ボックス２は、相互に平行に隣接して配置されている２つのコンベア１０の上に位置していて、側壁部４ａ、４ｂに平行に延びる。もちろん、ボックス２は、また、もっと多くのまたはもっと少ないコンベア１０と一緒に使用することもできるし、または例えば、固定支持面と一緒に使用することもできる。それ故、コンベア１０の移動方向は、ボックス２の縦方向にほぼ平行に、すなわち側面４ａおよび４ｂの幅の方向に延びる。隣接するコンベア１０の全体の幅は、ボックス２の幅、すなわち側面３ａおよび３ｂの幅より狭いことが好ましい。そのため、ボックス２内にコンベア１０に隣接して空間３０ができ、例えば、故障を修理するために人が立つことができる。例えば、卵または果物のような検査対象の物体１２は、コンベア１０上を矢印１１が示す方向に、ボックス２を通して横に並んで通過することができる。
【００１７】
反射壁部３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂを介して循環する光源は、物体１２がコンベアの中心に位置していようと、コンベアの縁部の付近に位置していようと、実質的な球体１２をすべての側面から均一に照明する。このことは、以下に説明するように、カメラおよび光データ処理により物体１２を検査するのに便利である。
【００１８】
さらに、カメラ８は、各側壁部４ａおよび４ｂの付近のボックス２の頂面５のところのコンベア１０上に配置されている。カメラ８は、それぞれ、相互に隣接して配置されているコンベア１０の幅全体上を延びる観察視野を有する。観察視野は、少なくともボックス２の長さの中心部分を延びることが好ましい。何故なら、中心部分においては、すべての側面からの照明強度が最も均一になるからである。それ故、コンベア１０によりカメラ８の観察視野を通過する物体１２を、カメラ８により上から２つの側面から斜めに観察することができる。そのため物体をよく見ることができる。
【００１９】
拡散プレート７内に開口部を設けるか、またはそこを通してカメラがそのままコンベアを見ることができる隙間を含む２つの拡散プレート７を使用することが好ましい。カメラ８のレンズは、拡散プレート７の平面内に位置することが好ましい。そうすることにより、拡散プレート７がカメラ８の観察エリアを狭くするのを防止することができる。しかし、カメラ８が拡散プレート７の下に突き出ている場合には、カメラがボックス２内に影を作る恐れがある。
【００２０】
コンベア１０は、物体を運ぶ場合、物体１２がローリング運動をするように設計することが好ましい。このタイプのコンベアは従来技術により周知であり、図７および図８は、卵用のこのタイプのコンベアの一例を示す。物体１２のローリング運動により、各カメラ８は、各物体１２の全周囲を観察することができる。
【００２１】
カメラ８は、それぞれの場合、データ・リンク１４を介してコンピュータ１３と結合していることが好ましい。各カメラ８が記録した画像は、コンピュータ１３に送ることができ、ここで、周知のように、画像処理ソフトウェアの助けにより、所定の基準値と比較されるように画像を結合することができる。例えば、物体１２の表面が汚れている場合には、コンピュータ１３内で基準値から過度にずれている物体１２の色または点のパターンの結果として測定することができる。コンピュータ１３は、コンベア１０上のずれている物体１２の位置を記録することができ、過度にずれている物体をコンベア１０から自動的に除去するために、さらに下流に位置する除去デバイス（図示せず）に制御信号を送ることができる。この自動的な選択および除去は、また他の方法でも行うことができ、本発明にとって本質的なものでないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるデバイスの好ましい実施形態の斜め上から見た斜視図である。
【図２】図１のデバイスの一部を斜め下から見た斜視図である。
【図３】図１のデバイスの頂面の一部を通して切断した断面図である。
【図４】図５のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した図１のデバイスのボックスの断面図である。
【図５】図１のデバイスのボックスの側面図である。
【図６】図１のデバイスのボックスの前面図である。
【図７】卵用のコンベアの前面図である。
【図８】図７のコンベアの平面図である。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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