JPS6079249A - 検卵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、割卵後の卵白中に卵黄が部分的に混合した状
態の卵（いわゆる乱れ卵）を光学的に検出する偏光式の
検卵装置に関するものである。

菓子類、マヨネーズ、ドレッシング類等を製造する食品
製造工業では、卵を原料として使用する場合が多い。こ
れら食品の原料として使用される卵は、その使用形態に
より卵黄のみをオリ用するもの、卵白のみを利用するも
の、及び卵黄と卵白とを全卵として利用するものの３つ
に大別される。

ここで前者２つの利用形態で卵を使用するためには、割
卵された卵を卵黄と卵白とに分離する必要がある。現在
この分離工程はセパレート型の割卵機が甲いられていて
自動化されているが、この分離工程において卵黄と卵白
とか光合に分離されず、卵白中に卵黄が部分的に混合し
てし捷うことがある。このようｔ「状態の卵は慣用的に
「乱れ卵」と呼ばれるが、この乱れを起こした卵白は、
卵白のみからなる原料に対しては不良品下あるため、卵
白のみからなる原料に混入する前に除去する必要がある
。乱れを起こした卵白の除去は、従来作東員ノ）３目視
により監視することによって行われていたが、このよう
な方法は人間の判別力にたよるものであるため割卵速度
を高速化することが困難であり、このため作業能率の低
下を招いていた。

このような背′Ｍｋがら乱れ卵の検出を自動化するため
に、偏光を利用した検卵装置が検討されている。このよ
うな装置の構成及び測定原理を笛１図によって説明する
と、１は光源１１及び偏光器１２より成る偏光光源部、
２は試料卵白、３は検光器、４は検出した光を電気信号
に変換する検出手段、５は前記′６”＋１気信号が入力
されて「乱れ」の測定を行う判定部である。ここでは説
明の便宜上偏光器１２は、光の入射面（紙面）に対して
垂直な電場の振動成分をもつ直線偏光光線のみを透過す
るように設定され、検光器３は、前記直線偏光光線の振
動方向に対して９０度ずれた振動方向の直線偏光光線即
ち入射面に対して平行な振動成分をもつ直線偏光光線の
みを透過するように設定されているものとする。このよ
うだ設定した場合、先ず光源１１よりの光線は１１ｍ１
光器１２を通って振動方向が入射面に正直なｉｌＩ　線
偏光とされ、試料卵白２に入射して散乱反射される。そ
して外乱光の影響がない条件で副足を行うと、入射した
直線偏光光線が散乱反射され且つ偏光が部分的に解消さ
れて、散乱反射光中に、振動方向が入射面に平行な偏光
光線を含むと％　ＶＣのみ検出手段４にて反射光が検出
される。ここで卵黄は光を散乱反射する性質が強く、且
つ偏光光合を反射させるとほとんど偏光が解消される性
質をもっている。これに対し、卵白は透明である！こめ
光を散乱反射する性質が弱く、且つ偏光光線を反射させ
たときに偏光を解消する性質をもっていない。従って試
料卵が卵白のみであるときには、υ［Ｊ白に照射された
直線偏光光線はあまり散乱反射されず捷た偏光もあまり
解消さねないので、検出器３を通る光線が少ない一部、
試料卵が、卵白に卵黄の混入した乱れ卵であるときには
、卵黄が照射された直線偏光光線をよく散乱反射し、ま
た偏光をよく解消するので検出器３を通る光線が多い。

このように卵黄が混入しているものと混入していないも
のとでは反射光の光量が異なるので「乱れ」の有無を判
別することができる。具体的には検出手段４よりの出力
信号により判定部５にて判定されることになる。

しか、しながら上述の検卵装置には次のような欠点があ
った。即ち割卵機により割卵を行った場合、卵白中に卵
殻の一部が混入することが多い。ところが卵殻は白色で
あるため卵黄以上に光を散乱反射し、なお且つ偏光を解
消する性質がある。このため卵黄と卵殻とは類似の検出
出力を与えるのでその区別力号で淑ず、従って卵殻がご
くわずか卵白中に混入した場合でも「乱れ」として誤検
出されてしまう。しかるに卵殻は、卵黄吉異なり後の工
程でろ過等の方法πより敗り除くことができるので、卵
殻の混入した卵白は本来不良品として除去する必要のな
いものであるが、このような卵白までも「乱れ」き判定
されて除去されてし１つと歩留まりが相当低いものにな
る。

本発明はこのようｔｃ事情のものになされたものであり
、乱れ卵の検出を自動的にしかも高い信頼性をもって行
うことができ、天川的にも効系のよい歩留りが得られる
検卵装置を提供することを目的とするものである。

ここで本発明の要旨及び測定原理について説明すると、
本発明は、卵殻が白色、卵黄が黄色である点に層目して
なされたものである。即ち、卵殻は白色であるから可視
光の全波長範囲（４００〜７００ｎｍ）にわたって光を
散乱反射するが、卵黄は黄色であるから特定の波長を吸
収する。第２図は卵黄の吸収スペクトルの一例を示すグ
ラフであり、この例では吸収スペクトルは約４００〜５
０　Ｑｎｍに吸収ピークをもっている。このこ吉から本
発明では、卵黄の吸収する光の波長範囲内に受光感度を
有する第１の検出部と、卵黄の吸収する光の波＊範囲を
除いた可視光波長範囲内に受光感度を有する第２の検出
部とを検出手段に含壕せるようにした。例えば第３図に
示すように、第１の検出部の受光感度特性はＡで示され
る特性とされ、第２の検出部の受光感度特性はＢで示さ
れる特性とされる。ところで従来提案された装置では、
検出部は可視光の全波長範囲に亘って受光感度があるた
め、卵黄、卵殻の区別なく、試料卵白における散乱の程
度と偏光解消匿とに比例した反射光が検出されたが、本
発明では上記の２つの検出部を用い、各検出部の検出結
果を組み合わせるようにしているため卵黄と卵殻とを区
別することができる。即ち第３図のＡで示された受光Ｊ
６度特性を有する第１の検出部では、４００〜５００ｎ
ｍの波長範囲の光しか検出しないため、卵殻のようｖｒ
白色のものは４００〜７０Ｑｎｍの可視光全波長範囲に
亘って光を散乱反射するのでこれの反射光は検出される
が、卵黄は４００〜５００ｎｍの波長範囲の光を吸収す
るのでこれの反則光は検出されない。−万Ｂで示された
受光感度特性を有する第２の検出部では、５３０〜７０
０ｎｍの波長範囲には吸収ピークがないことから双方の
反射光を検出する。シタがって、２つの検出部の双方に
て卵白の反射光よりも光量の大きい反射光が検出された
場合には卵殻と判定され、第１の検出部で検出された反
射光は卵白の反射光の光量よりも少なく且つ第２の検出
部で検出された反射光は卵白の反射光の光量よりも小さ
い場合には、卵黄と判定され、このようにして卵黄と卵
殻とを区別することができる。

次に本発明の実施例について説明する。

第４図及び第５図は、夫々本発明の実施例に係る検卵装
置を模式的に示す構成図及びブロック図であり、が１図
と同符号のものは同一部分若しくは相当部分を示す。偏
光光源部１は光源１１、レンズ１３及び偏光器１２より
成り、前記光源ｌとしては、例うば約４００〜７００ｎ
ｍの可視光の波長範囲で、ｉｎ４１ｉｃ　ｒｒスペクト
ルを有する、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キ
ャノンランプ、或いは扁圧水味灯￥？；７π用いられる
。

検出」・段４は、４屯元器３よりの光線を集光する集光
１／ンズ４１と、この集光レンズ４１により集光された
光想を２つに分けるビームスプリッタ４２ト、このビー
ムスプリッタ４２により分けられた２つの光線を夫々検
出してｌ、ｈｊ、気信号に変える第１の検出部６及び第
２の検出部７とより成る。茸虻競士博櫛批世玉土ここで
検光器３は、偏光器１２よりの光イルタロ１、及び光♀
フィルタ６１よりの光線をＩケ゛気信号に変決する受光
素子６２並びに増幅器６３より成り、光学フィルタ６１
及び受光素子６２０組み合わせにより、爪１の検出部６
の受光感度特性は、全体として第３図のＡで示された特
性とされている。

したがって第１の検出部６では４００〜５００ｎ、ｍの
波長範囲の光が検出されることになる。前記第２の検出
部７は、同様に光学フィルタ７１、受光素子７２及び増
幅器７３より成るが、全体の受光感度特性は、第３図の
Ｂで示された特性とされている。

したがって第２の検出部７では５３０〜７００ｎｍの波
長範囲の光が検出されることになる。

判定部５は、車１の検出部６の増幅器６３よりの出力信
号と予め定めたしきい値とを比較し、出力信号がしきい
値を越えたときに出力端がＯＮとなって検出信号を出力
する第１の比較回路５１と、第２の検出部７の増幅器７
３よりの出力信号と予め足めたしきい値とを比較し、出
力信号がしきい値を越えたときに出力端がＯＮとなって
検出信号を出力するｄ−２の比較回路５２と、２つの比
較回路５１゜５２の比較結果ｌ／（基づいて卵白への卵
黄の混入の有無をマ（１定する判定回路５３とより成る
。５４．５５は各々しきい値を設定するための設定回路
であり、一方の設定回路５４で設定されるしきい値は、
例えば卵白よりの散乱反ｋ、１光が８ｇ１の検出部６に
入光したときの第１の慎出部６の出力信号よりも若干大
きな値とされ、１１０方の設定回路５５で設定されるし
きい値は、回置の場合における第２の検出部７の出力信
号よりも若干大きなＩＭとされる。前記判定回路５３は
、繊１の比較回路５１の出力端がＯＦＦであり且つ第２
の比変（１司路５２の出力端がＯＮのときにのみ乱れ検
出信号を出力する。

以上において光学フィルタ及び受光素子の組み合わせに
より各検出部６．７において紀３図のＡやＢで示される
特性が得られるが、この組み合わせに用いられる光学フ
ィルタとしては、三色分解用の色ガラスフィルタ、シャ
ープカット色ガラスフィルタ、或いは色ガラスフィルタ
に多ｆｊｋｌ　Ｍ　７Ｍ　％を形成したもの等を用いる
ことができ、また受光素子としては、フォトダイオード
、フォトトランジスタ、ＣａＳ、光′町管、光電子増倍
管等を用いることができる。そして偏光器及び検光器と
しては、プラスチックシート形の偏光板、偏光プリズム
、パイル型間光器、その他自然元をｉＭ線偏光に分解す
る手段を用いることができる。

次にこのような構成の検卵装置の作用について述べる。

光源１１よりの光線が偏光器１２により直線偏光光線と
され、この光線が卵白に照射される。

ここに卵白中にυ１う黄が混入している場合には、卵黄
において直線偏光光線がよく散乱反射され偏光がよく解
消される結果、散乱反射光中において、前ｉｉｅ　＋に
釈偏光光線の振動方向に対して９０度ずれ′ｔＣ振動方
向の直線偏光光線が多くなり、このため検光器３を通る
光線か多くなる。そして検光器３を通つｆｃ光線はビー
ムスプリッタ４２にて２つの光線に分解され、−万の光
線は第１の検出部６に入射し、他方の光線は涼２の検出
部７に入射する。

第１の検出部６に入射した光線は、光学フィルタ６１を
通り受光素子６２で電気係号に変換され、このｒ’ｉ５
．気化号は増幅器６３により増幅され第１の検出部６の
出力信号とされる。寸だ第２の検出部７に入射した光線
も同様にして′ば気信号に変換され、第２の検出部７の
出力信号として増幅器７３より発せられる。そして先述
の如く卵黄は４００〜５００ｎｍの波長範囲の光を吸収
することから、各検出部６．７に入射する光線は４００
〜５００　ｎｍの波長範囲の光が欠けたものであるが、
第１の検出部６の受光感度は４００〜５００ｎｍの波長
範囲にあるため、当該槙１の検出部６よりの出力信号の
大きさは極めて小さくしてしきい値以下である。したが
って８へ１の比較回路５１からは検出信号は発せられな
い。一方第２の検出部７の受光感度は５３０語〜７００
ｎｍの波長範囲にあるため、当該第２の検出部７よりの
出力信号はしきい値を越えた大きさであり、したがって
第２の比較回路５２から検出信号が発せられる。この結
果判定回路５３により乱れ卵と判定されて乱れ検出信号
が発せられる。

一方卵白中に卵黄は混入していないが卵殻が混入してい
る場合には、卵殻において直線偏光光線がよく散乱反射
され、偏光がよく解消される結果卵黄のとぎと同様に検
出器３を通る光線が多くなる。

しかしｔ「がら卵殻により散乱された光線は、卵黄の場
合と異ｔ、Ｃり可視光波量の全範囲を含むものであるた
め、）ｊ４１の検出部６の出力信号及び第２の検出部７
の出力信号はいずれもしきい値を越えた大きさであり、
このため２つの比較回路５］、５２のいずれもから検出
信号が発せられる。この結果判定回路５３では乱η２」
ノβと判定せず乱れ検出信号を発しない。−１１こ卵黄
、卵叡のいずれも卵白中に混入していない場合には、卵
白は光を散乱する性質が弱く、偏光を解消する性質をも
っていないため、検光器３を通る光剃！が少なくて第１
の検出部６の出力信号及び第２の検出部７の出力信号の
いずれもしきい値よりも小さいので２つの比較回路５．
１　、５２のいずれもから検出信号が発せられることは
なく、判定回路５３より乱れ検出信号は発せられない。

第５図は、偏光器及び検出器としてプラスチックシート
形偏光板を、光学フィルタとして色ガラスフィルタを、
受光素子としてフォトダイオードを夫々用いて成る上述
実施例の装置により測定を行った６１１１定結果を示す
グラフであり、この図の縦軸は卵白の検出出力を１とし
た検出出力の比を示し、横軸は試料卵白中に混入した卵
黄又は卵殻のＩｎ径を示す。また図中白丸は第１の検出
部により卵黄を検出した場合の出力、黒丸は第２の検出
部により卵黄を検出した場合の出力、白三角は第１の検
出部により卵殻を検出した場合の出力、黒三角は第２の
検出部により卵殻を検出しｆｃ場合の出力を夫々示す。

尚白四角は第１の検出部及び第２の検出部により卵白を
検出した場合の出力を示す。

この結果から判るように第１の検出部の上記の出力比（
人卵黄についてはその多少に拘わらす略１であって変化
がｔ「いのに対し、卵殻については混入量の増加に伴っ
て急激に犬きくなるので、卵黄が混入しているときには
その量の多少に拘わらず第１の比較回路から検出信号が
発せられるおそれがなく、寸だ卵殻が混入しているとき
にはその量がわずかであっても臣１の比較回路にて確実
に検出信号が発せられ、しかも黒丸、黒三角のグラフか
ら判るように卵黄、卵殻のいずれの混入の場合にも、第
２の検出部の出方比は同様の傾向で増加していくため、
２つの検出部の検出結果を組み合ゎせることにより卵黄
、卵殻を確実に区別することができる。これに対し従来
提案されていた装置では、可視光波長範囲全体に亘って
光を検出するようにしているため、検出部の出方比は、
卵黄、卵殻について夫々黒丸、黒三角で示したと同様の
傾向を示し、その出力比は互に類似しているので実際上
卵黄、卵殻の区別をすることができない。

以上のように本発明では、光学的手法により卵黄の混入
の有無の判定を行うものであるため、乱れ卵の検出を自
動化できる上その検出速度が大きく、したがって作業者
の目視により判定を行う場合に比してラインの高速化、
作業能率の向上を図ることができる。しかも、卵殻は全
可視光を反射するのに対して卵黄が特定の波長を吸収す
ることに着目し、卵黄の吸収する光の波長範囲内に受光
感度を有するｔα１の検出部と、その波長範囲を除いた
可視光波長範囲内に受光窓ザを有する第２の゛検出部と
を設け、２つの検出部の検出結果を組み合わせて卵黄の
混入の有無の判定を行うようにしているため、卵黄と卵
殻とを確采に区別することができる。したがってＸＪ＋
＋−Ｓ−の混入した卵白を乱れ卯として６弔」足１−る
おそれがなくて高い信頼性をもって乱れ卯の検出を行う
ことができ、この結果卵白の歩留寸りが向上する。また
卵殻が混入しているときには、２つの検出部の出力信号
が各々しきい値を越えるので、そのとぎに卵殻の混入の
判定信号を出力するようにすれば、卵殻の検出装置とし
ても兼用できる。

【図面の簡単な説明】

紀１図は従来提案されている検卵装置を示す構成図、呵
２図は卵黄の吸収スペクトルの一例を示すグラフ、第３
図は検出部の受光感度特性の一例を示すグラフ、第４図
は本発明の一芙施例に係る検卵装置を示す構成図、第５
図は同装置を示すブロック図、第６図は同装置による測
定結果の一例を示すグラフである。 １・・・個元光源音１２川試料卵白、３・・１か光器、
４　・検出手段、５・・判定部、６・・第１の検出部、
７・・・第２の検出部、１ト、光源、１２・・・偏光器
、４２・・・ビームスプリッタ、５１・・第１の比較回
路、５２川第２の比較回路、５３・・判定回路、　６１
．７１・・・光学フィルタ、６２．７２・・・受光素子
。 第１図 第３図 し゛皮＆、　（ｎ　ｍ　） 手続補正占輸発）“ 貼　／１１　＋ｌ　ＩＩ　ＩＩ ２、発明の名称 検卵装置 ３　、？ｉ１７．’ｉ１．Ｅをする考 事ｆ’ｌとの関係　出（ｌｉ、ｌｉ人 キューピー株式会社 ４、代理人〒１０４ 東足部すリＬｊメ明イ＋ｌ”Ｉ’ｌ爵２９°’ｒ１＋シ
消介１−ル明細書の発明の詳細な説明の欄。 ３、補正の内容 （１）　明細ｄ第６頁第２行及び第５行の「）θミ出藷
」を「検光器」と訂正する。 （２）　同第１．０頁第６行の１）ＹＳｂ士よりも少な
く」を「光清と略同じであり」と訂正する。 （３）　同第１０頁第８行の［小さい−１を「人きい１
と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 割卵後の卵白に直ｇ１偏光光線を照射するための偏光光
   源部と、この偏光光源部よりの光線の照射により卵白か
   ら反射される反射光を透過する検光器と、この検光器を
   透過した光線を２つに分けるビームスプリッタと、卵黄
   の吸収する光の波長範囲内に受光感度を有し、前記ビー
   ムスプリッタにより分けられた一方の光線を受光して′
   ビ気信号に変換する紀１の検出部と、卵黄の吸収する光
   の波長範囲を除いた可視光波長範囲同に受光感度を有し
   、前記ビームスプリッタにより分けられた他方の光線を
   受光して電゛気信号に変換する第２の検出部と、前記縦
   １の検出部の出力信号と予め定めたしきい値とを比較す
   ると共に、第２の検出部の出力信号と予め定めたし永い
   値とを比較し、これら比較結果に基づいて卵白への卵黄
   の混入の有無を判定する判定部とを有して成ることを特
   徴とする検卵装置。