特許ウォッチ

公開番号2025094526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210131
出願日2023-12-13
発明の名称光学式判別装置及び光学式選別装置
出願人株式会社サタケ
代理人あいわ弁理士法人
主分類G01N 21/27 20060101AFI20250618BHJP(測定;試験)
要約【課題】熟練者の経験と勘に頼らず、数学的な分析結果に基づいて適切な照明光の発光制御が実行され、対象物を精度よく判別、さらに選別可能な、光学式判別装置及び光学式選別装置を提供すること。
【解決手段】200～2500nmの波長領域において対象物(粒状物20)の撮像が可能なセンサ手段10と、前記対象物に照射するとともにそれぞれ照射する波長領域が異なる複数の照明手段11と、前記照明手段11の発光態様を制御することが可能な照明制御手段31と、前記センサ手段10により取得した撮像データに基づいて前記対象物の品質を判別する判別手段30と、を有し、前記照明制御手段31は、判別対象となる前記対象物の品質に応じて、多変量解析に基づく複数の前記照明手段11における光量バランスを設定することを特徴とする。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
２００～２５００ｎｍの波長領域において対象物の撮像が可能なセンサ手段と、
前記対象物に照射するとともにそれぞれ照射する波長領域が異なる複数の照明手段と、
前記照明手段の発光態様を制御することが可能な照明制御手段と、
前記センサ手段により取得した撮像データに基づいて前記対象物の品質を判別する判別手段と、を有し、
前記照明制御手段は、
判別対象となる前記対象物の品質に応じて、多変量解析に基づく複数の前記照明手段における光量バランスを設定する
ことを特徴とする光学式判別装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記光量バランスを生成する光量バランス生成手段を有し、
前記光量バランス生成手段は、
前記照明手段による複数種類の光量バランスの下で、予め品質の異なる対象物サンプルの高次元サンプルデータを取得し、前記高次元サンプルデータを多変量解析することで低次元化して前記光量バランスを生成することが可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の光学式判別装置。
【請求項３】
前記複数の照明手段は、
赤光源と、緑光源と、青光源と、近赤外光源と、を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式判別装置。
【請求項４】
前記複数の照明手段は、
波長の異なる複数の近赤外光源とした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学式判別装置。
【請求項５】
前記請求項１又は２に記載の光学式判別装置を備えるとともに、前記判別手段による対象物の判別結果に基づいて、該対象物を選別除去するエジェクタ手段を有する
ことを特徴とする光学式選別装置。
【請求項６】
前記請求項３に記載の光学式判別装置を備えるとともに、前記判別手段による対象物の判別結果に基づいて、該対象物を選別除去するエジェクタ手段を有する
ことを特徴とする光学式選別装置。
【請求項７】
前記請求項４に記載の光学式判別装置を備えるとともに、前記判別手段による対象物の判別結果に基づいて、該対象物を選別除去するエジェクタ手段を有する
ことを特徴とする光学式選別装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の種類や状態等を判別及び選別することが可能な、光学式判別装置及び光学式選別装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、プラスチック等の樹脂の材質を特定し、識別を行うために種々の技術が開示されている。例えば特許文献１には、分別装置に使用される光源として、赤外線からＸ線領域までの電磁波を利用する技術が開示されている。
【０００３】
具体的には波長範囲が２～２０μｍの赤外光を利用してプラスチック板５種類（塩化ビニル、ポリプロピレン、ウレタン、ポリエチレン、ポリスチレン）を識別する構成や、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザを利用して上記同様のプラスチック板５種類を識別する構成が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、分類装置の光源として、約４００ｎｍから約２０００ｎｍの範囲の波長を出力する複数の照明源を備える構成が開示されている。さらに、特許文献３には、照明デバイスとして、物体に電磁エネルギーを向けるものや、特定の波長の光を物体に向けるものが開示され、撮像デバイスによって少なくとも１つの照明デバイスからの反射光を検出し得ることが開示されている。
【０００５】
また特許文献４には、選別すべき材質に応じて適切な波長域を選択する技術として、粒状物の精密判定を行うため、適切な周波数帯域の照明光を用いることができるように、粒状物の欠陥の種類に適した色分布を有する照明光を作出する照明ユニットが開示されている。具体的には、発光波長の異なる複数のＬＥＤ素子を内蔵する多色発光パッケージを備え、「未成熟玄米」を検出する場合、強い赤色系照明光を作り出す発光パターンに制御され、「カメムシ被害粒」を検出する場合、赤色系と緑色系の光度が強い照明光を作り出すパターンに制御されることなどが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開平０６－００３２６０号公報
特開２０１６－０１４６７３号公報
特開２０２０－５２４３２８号公報
特開２０２２－０９８１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、例えば上記特許文献４に開示された技術は、手動操作具を用いて予め指定された熟練者の見解に基づいて、多色発光パッケージの所定の点灯パターンにより適切な波長域の照明光を選択するものであり、熟練者の経験と勘に頼る非科学的な手法による制御であった。
【０００８】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、熟練者の経験と勘に頼らず、数学的な分析結果に基づいて適切な照明光の発光制御が実行され、対象物の品質を精度よく判別し、さらに選別可能な、光学式判別装置及び光学式選別装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）に係る発明は、２００～２５００ｎｍの波長領域において対象物の撮像が可能なセンサ手段と、前記対象物に照射するとともにそれぞれ照射する波長領域が異なる複数の照明手段と、前記照明手段の発光態様を制御することが可能な照明制御手段と、前記センサ手段により取得した撮像データに基づいて前記対象物の品質を判別する判別手段と、を有し、前記照明制御手段は、判別対象となる前記対象物の品質に応じて、多変量解析に基づく複数の前記照明手段における光量バランスを設定することを特徴とする光学式判別装置である。
【００１０】
（２）に係る発明は、前記光量バランスを生成する光量バランス生成手段を有し、前記光量バランス生成手段は、前記照明手段による複数種類の光量バランスの下で、予め品質の異なる対象物サンプルの高次元サンプルデータを取得し、前記高次元サンプルデータを多変量解析することで低次元化して前記光量バランスを生成することが可能であることを特徴とする上記（１）に記載の光学式判別装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許