CN104937398A - 拍摄装置 - Google Patents
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Abstract
为了实现装置的小型化并且实现分选精度的提高而将检查区域的读取线形成为直线状。在用于一边连续地输送材料一边检查不合格品或者异物的混入的拍摄装置(12)中，该拍摄装置(12)具备：用多个光反射体(28、29、30、31)使来自检查区域(K)的光以折回方式反射的拍摄光学***(32)；以及对由拍摄光学***(32)引导来的材料的光学图像进行成像的拍摄元件(33、34)，将拍摄光学***(32)的多个光反射体(28、29、30、31)中的至少一对光反射体(28、30)形成为凹面形状。
Description
技术领域
本发明涉及用于在检查区域内光学地检查粒状材料中的不合格品或者异物的混入的拍摄装置。作为粒状材料，有片剂、胶囊、米或麦等谷类、杏仁等坚果类、大豆等豆类、树脂小丸、葡萄干等果蔬类。
背景技术
以往，公知有如下分选机：使米粒、树脂小丸等粒状材料在检查区域通过，并在检查区域内使来自光源的光在粒状材料反射，由受光机构对偏离适当光量范围的不合格品进行检查，并用空气喷出装置等分离机构使该不合格品向与正常物不同的路径分离。作为这样的分选机，例如有专利文献1所公开的装置。
专利文献1中，具备光反射式的折弯光路形成机构，该光反射式的折弯光路形成机构使检查区域内的来自光源的反射光朝光轴方向折回，并将折回了的光向受光机构引导。如图8A以及图8B(也参照专利文献1的图16(a)、(b)。)所示，该光反射式的折弯光路形成机构具备将检查区域内的来自光源的反射光反射的第一光反射体10A、和将由该第一光反射体10A反射后的光反射而向受光机构5引导的第二光反射体11。而且，将上述第一光反射体10A的光反射面形成为凹面形状，将上述第二光反射面11形成为平面形状或者凸面形状。
第一光反射体10A的光反射面形成为凹面形状。因此，若由第一光反射体10A反射来自检查区域的光，则分别来自检查区域内的多个单位受光对象范围的光以通过凹面形状的光反射面向检查区域的路径横宽方向的中央侧聚集地屈曲的状态反射。其结果，以使检查区域的像缩小的状态使光反射。由该第一光反射体10A反射后的光被第二光反射体11反射而向受光机构5引导，其中，第二光反射体11通过将光反射面形成为平面形状或者凸面形状而构成。
使分别来自检查区域内的多个单位受光对象范围的光以极力向受光机构5的光轴方向接近的状态被第一光反射体10A反射。由此，以能够由受光机构5受光缩小了检查区域的像后的像的方式形成折弯光路。利用对象物输送机构输送粒状体群使之通过检查区域。即使该粒状体群因搬运的混乱而在与路径横宽方向交叉的方向上错位，将该错开的粒状体群作为邻接的其它列的单位受光对象范围的受光量而误评价的担忧也较少。而且，与将第一光反射体10A构成为平面形状的情况相比，沿着第二光反射体11的路径宽度方向的长度变短。因此，能够使装置紧凑(参照图8A以及图8B)。
在上述的折弯光路形成机构中，检查区域的光因凹面镜的反射面而以向路径横宽方向的中央侧聚集的方式屈曲而反射。如图7所示，形成于检查区域K的读取线R理想的是由符号R1表示的直线状。实际上，因凹面镜110而存在光反射面110a的变形，成为由符号R2表示的圆弧状。由符号R2表示的圆弧状的线在路径宽度的中央部C和左端L1以及右端L2处，与由符号R1表示的理想的读取线错开。这样的错位在光反射面110a形成于二维的凹面反射镜(仅在横向(水平方向)上具有曲率的凹面反射镜)的情况下也产生，在光反射面110a形成于三维的球面反射镜(在横向(水平方向)以及纵向(垂直方向)上具有曲率的凹面镜)的情况下也产生。
认为该错位因为由凹面反射镜使检查区域以向路径横宽方向的中央侧聚集的方式屈曲、以使之比原本的像小的方式反射而产生。然而，为了实现装置的小型化，不可避免凹面反射镜的采用。因此，需要消除错位所引起的不合格品的检测精度降低、错位所引起的空气喷出装置的动作延迟。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-234744
发明内容
发明所要解决的课题
本发明以提供能够实现装置的小型化、并且能够消除检查位置的错开而实现分选精度的提高的拍摄装置为作为技术课题。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明具备：光源；拍摄光学***；拍摄元件，其对由该拍摄光学***引导来的材料的光学图像进行成像；以及检查区域，其是被照射来自上述光源的光而光学地检查材料的区域，上述拍摄装置用于一边输送材料一边在上述检查区域内光学地进行检查，其采用如下技术方案：
上述拍摄光学***具备多个光反射体，上述多个光反射体分别具备光反射面，至少一对光反射体的光反射面形成为凹面形状，利用上述多个光反射体，使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光的反射光以折回方式反射。
并且，方案2记载的发明中，上述拍摄光学***具备：第一光反射体，其使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光的反射光以折回方式反射；第二光反射体，其对由该第一光反射体反射后的光进行反射；第三光反射体，其对由该第二光反射体反射后的光进行反射；以及第四光反射体，其将由该第三光反射体反射后的光向上述拍摄元件引导，将上述第一光反射体以及第三光反射体的光反射面形成为凹面形状，将上述第二光反射体以及第四光反射体的光反射面形成为平面形状。
另外，方案3记载的发明中，还具备凹面镜支承部件，上述第一光反射体以及第三光反射体分别支承于上述凹面镜支承部件，并能够在上下方向上并列设置成一对。
而且，能够构成为，上述多个光反射体的全部的光反射面形成为凹面形状、或者上述多个光反射体中使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光最初反射的光反射体、和将要向上述拍摄元件引导的光反射体形成为凹面形状。
发明的效果如下。
根据方案1记载的发明，在用于一边连续地输送材料一边检查不合格品或者异物的混入的拍摄装置中，该拍摄装置具备：用多个光反射体使来自检查区域的光以折回方式反射的拍摄光学***；以及对由该拍摄光学***引导来的材料的光学图像进行成像的拍摄元件，上述拍摄光学***通过将上述多个光反射体中至少一对光反射体的光反射面形成为凹面形状，从而由向上凸出的圆弧和向下凸出的圆弧来抵消圆弧状读取线，从而能够形成没有产生错位的直线状的读取线。由此，通过凹面反射镜的采用，能够实现装置的小型化，并且能够消除错位所引起的不合格品的检测精度差的问题。
并且，根据方案2记载的发明，组合凹面反射镜和平面反射镜而形成了拍摄光学***，能够在拍摄元件中形成没有产生错位的直线状的读取线，并且通过同时采用凹面反射镜和平面反射镜能够使制造成本廉价。
另外，根据方案3记载的发明，以能够将上述第一光反射体以及第三光反射体在上下方向上并列设置成一对的方式，将上述第一光反射体以及第三光反射体分别支承于凹面镜支承部件，由此与单独组装各个光反射体相比，能够进一步提高组装作业性。
附图说明
图1是应用本发明的实施方式的拍摄装置的检查装置的简要纵剖视图。
图2是表示应用本发明的实施方式的拍摄装置的照相机的拍摄光学***的简图。
图3是表示拍摄光学***的光反射体的反射作用的示意图。
图4是表示拍摄光学***的其它的实施例的简图。
图5A是表示被两片凹面镜连续地反射时的反射作用的示意图。
图5B是表示被两片凹面镜连续地反射时的反射作用的示意图。
图5C是表示被两片凹面镜连续地反射时的反射作用的示意图。
图6是表示拍摄光学***的其它的实施例的简图。
图7是表示形成于检查区域K的读取线的示意图。
图8A是表示以往的折弯光路形成机构的简图。
图8B是表示以往的折弯光路形成机构的简图。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。图1是应用本实施方式的拍摄装置的粒状材料的检查装置的简要纵剖视图。
如图1所示，粒状材料的检查装置1在机壳2内具备：作为输送机构的滑槽3；用于存积谷类等粒状材料的存积箱4；用于将来自存积箱4的粒状材料搬运至滑槽3的振动给料机5；隔着从滑槽3下端落下的粒状材料的落下轨迹的前后设置的***6；比***6还靠下方设置的喷射器喷嘴7；接收正常的粒状材料的合格品回收筒8；与该合格品回收筒8并列设置、用于回收不合格的粒状材料的不合格品回收筒9；以及辅助不合格品回收筒10。滑槽3以离水平位置约60度的角度倾斜配置。合格回收桶8处于与滑槽3相同的倾斜线上，来对不受到来自喷射器喷嘴7的喷风的正常的粒状材料进行接收。不合格的粒状材料受到来自喷射器喷嘴7的喷风，而与正常的粒状材料分离。辅助不合格品回收桶10对未成功接收来自喷射器喷嘴7的喷风、与周围的部件碰撞而反弹了的不合格的粒状材料进行回收。
***6a、6b分别由箱体11a、11b包围。而且，在处于粒状材料的落下轨迹的前侧的箱体11a，内装有：应用了本发明的拍摄装置的照相机12a；由荧光灯、LED等构成的可见光源13a、13b；由卤素灯、LED等构成的近红外光源14a；以及***6b的对置用背景15a。在照相机12a内装有可见光用的CCD固体拍摄元件和近红外光用的NIR固体拍摄元件。在处于粒状材料的流下轨迹的后侧的箱体11b，内装有：应用了本发明的拍摄装置的照相机12b；由荧光灯、LED等构成的可见光源13c、13d；由卤素灯、LED等构成的近红外光源14b；以及***6a的对置用背景15b。在照相机12b内装有可见光用的CCD固体拍摄元件和近红外光用的NIR固体拍摄元件。而且，在箱体11a、11b的靠粒状材料的落下轨迹侧，嵌入有由透明玻璃构成的窗部件16a、16b。由两窗部件16a、16b围起的位置附近成为检查区域K。
从空气管20经由副箱17、配管18、电磁阀19向上述喷射器喷嘴7供给来自未图示的空气压缩机的空气。上述副箱17对来自空气压缩机的空气进行暂时存积。通过设置该副箱17，即使在从喷射器喷嘴7消耗的空气量较多的情况下，也没有陷入空气不足的担忧。
在机壳2的前方的倾斜壁设有前门22。前门通过气缸21能够在上下方向上转动。由此，能够容易地进行清扫等维护作业。在该前门22的下方设有液晶显示器23。液晶显示器23具备触摸面板，兼作操作面板和监视器。液晶显示器23配设于操作人员的眼睛的高度位置。由此，能够容易地进行机械操作，而提高操作性。
图1的符号24是不合格品接收口，符号25是合格品接收口，符号26是辅助不合格品接收口，符号27是样本取出部。
图2是表示应用本发明的拍摄装置的照相机的光学***的简图。
如图2所示，照相机12由拍摄光学***32、对由该拍摄光学***32引导的材料的光学图像进行成像的拍摄元件33、34构成主要部分。拍摄光学***32利用多个光反射体28、29、30、31使来自检查区域的光以折回方式反射。拍摄元件33是特别地对光学图像中的可见光成分的波长的光进行成像的CCD固体拍摄元件。拍摄元件34是特别地对光学图像中的近红外光成分的波长的光进行成像的NIR固体拍摄元件。而且，在光反射体31与拍摄元件33、34之间配设有分色镜35。由此，由拍摄光学***32引导来的可见光成分所构成的光学图像因分色镜35而屈曲，并通过透镜36而在CCD固体拍摄元件33的成像面33a成像。由拍摄光学***32引导来的近红外光成分所构成的光学图像从分色镜35透过，并通过透镜37而在NIR固体拍摄元件34的成像面34a成像。
详述拍摄光学***32。图2所示的光反射体28由凹面镜形成，该凹面镜由抛物面镜构成。光反射体29由平面反射镜形成。光反射体30由凹面镜形成，该凹面镜由抛物面镜构成。光反射体31由平面反射镜形成。而且，由凹面镜构成的光反射体28以及由凹面镜构成的光反射体30以在上下方向(照相机12的壳体内部的上下方向)上一对并列设置的方式安装于凹面镜支承部件39。这样，若将光反射体28以及30以在上下方向上一对并列设置的方式安装，则与分别单独地组装各个光反射体28、30相比，能够提高组装作业性。
接下来，对上述结构的作用进行说明。图3是表示拍摄光学***的光反射体的反射作用的示意图。
图2以及图3中，光从光源照射，并在检查区域K内被材料反射，该反射后的光经由窗部件16以入射角度φ1入射。入射后的光由光反射体(凹面镜)28以角度φ2被反射。此时，以向检查区域K的路径横宽方向的中央侧聚集的方式被反射。
接下来，在光反射体(平面反射镜)29中以角度φ3被反射。该情况(依次被凹面镜和平面反射镜反射的情况)下，与以往相同，形成于检查区域K的读取线成为圆弧状(参照图3的符号R2。向上凸出的圆弧状。)。
另外，若由光反射体(凹面镜)30以角度φ4被反射，则再次以向检查区域K的路径横宽方向的中央侧聚集的方式被反射。该情况(当依次被第一片凹面镜、平面反射镜以及第二片凹面镜反射后)下，如图3所示，形成于检查区域K的读取线成为如符号R3所示地向下凸出的圆弧状。若组合第一片凹面镜和第二片凹面镜，则向上凸出的圆弧状读取线(符号R2、第一片凹面镜28的作用。)和向下凸出的圆弧状读取线(符号R3、第二片凹面镜30的作用。)在光学上抵消。通过该光学上的抵消，当向拍摄元件33、34入射时，实际上以图3的R1所示的直线状的读取线被识别。
另外，参照图2进行说明时，被光反射体(凹面反射镜)30反射后的光由光反射体(平面反射镜)31以角度被反射，而向分色镜35入射。向分色镜35入射后的光中，可见光成分所构成的光学图像90°屈曲，并通过透镜36而在CCD固体拍摄元件33的成像面33a成像。并且，近红外光成分所构成的光学图像透过分色镜35，并通过透镜37而在NIR固体拍摄元件34的成像面34a成像。而且，在CCD固体拍摄元件33的成像面33a以及NIR固体拍摄元件34的成像面34a中，形成没有产生错位的直线状的读取线。
图4是表示拍摄光学***的其它的实施方式的简图。图4所示的实施方式中，光反射体28、29、30、31全部采用由抛物面镜构成的凹面镜。图5A、图5B、图5C是表示被两片凹面镜连续地反射时的反射作用的示意图。图5A是表示如下情形的动作图：由一片凹面镜使来自检查区域K内的粒状物的反射光集中于路径横宽方向的中央，在固体拍摄元件成像向上方屈曲时向下凸出的读取线成像。图5B是表示如下情形的动作图：由一片凹面镜使来自检查区域K内的粒状物的反射光集中于路径横宽方向的中央，在固体拍摄元件成像向下方屈曲时向上凸出的读取线。图5C是表示合成图5A以及图5B所示的凹面镜、而使用两片凹面镜后的反射作用的示意图。
参照图4以及图5C，对拍摄光学***的光反射体的反射作用进行说明。图4以及图5C中，若来自检查区域K内的粒状物的反射光经由窗部件16以入射角度φ1入射，则首先由光反射体(凹面镜)28以角度φ2被反射。此时，以向检查区域K的路径横宽方向的中央侧聚集的方式被反射。
接下来，在光反射体(凹面镜)29中，也以角度φ3并以向路径横宽方向的中央侧聚集的方式被反射。该情况下，对于形成于检查区域K的读取线而言，若组合第一片凹面镜28和第二片凹面镜29，则与图3相同，向上凸出的圆弧状读取线和向下凸出的圆弧状读取线在光学上抵消。通过该光学上的抵消，当向拍摄元件33、34入射时，实际上以直线状的读取线被识别。
另外，当参照图4进行说明时，被光反射体(凹面反射镜)29反射后的光同样由光反射体(凹面反射镜)30以角度φ4被反射。另外，在由光反射体(凹面反射镜)31以角度φ5被反射后，向分色镜35入射。向分色镜35入射后的光中，可见光成分所构成的光学图像90°屈曲，并通过透镜36而在CCD固体拍摄元件33的成像面33a成像。并且，近红外光成分所构成的光学图像透过分色镜35，并通过透镜37而在NIR固体拍摄元件34的成像面34a成像。而且，在CCD固体拍摄元件33的成像面33a以及NIR固体拍摄元件34的成像面34a中，形成没有产生错位的直线状的读取线。本实施方式与图2所示的实施方式相比较，能够形成直线性更高的读取线，但由于全部的光反射体使用凹面反射镜，所以制造成本变高。
图6是表示拍摄光学***的其它的实施方式的简图。图6所示的实施方式中，对于从窗部件16入射的最初的光反射体28和向拍摄元件引导的最后的光反射体31采用了由抛物面镜构成的凹面镜。本实施方式中，也能够期待与图2所示的实施方式相同的作用、效果，但由于无法并列设置由凹面镜构成的光反射体，所以组装作业性变难。
如上所述，在本发明的实施方式中，将多个光反射体28、29、30、31中至少一对光反射体28、30形成为凹面形状。通过该结构，由向上凸出的圆弧和向下凸出的圆弧来抵消凹面镜所特有的圆弧状读取线，从而能够形成没有产生错位的直线状的读取线。并且，能够改善错位所引起的不合格品的检测精度、错位所引起的空气喷出装置的动作状态。
此外，本发明的拍摄装置并不限定于上述实施方式，能够进行各种设计变更。
产业上的可利用性
本发明能够应用于连续地输送片剂、胶囊、米麦等谷类、树脂小丸或者水果等材料、用于检查材料中的不合格品或者异物的混入的拍摄装置。
符号的说明
1—检查装置，2—机壳，3—滑槽，4—存积箱，5—振动给料机，6—***，7—喷射器喷嘴，8—合格品回收筒，9—不合格品回收筒，10—辅助不合格品回收筒，11—箱体，12—照相机(拍摄装置)，13—可见光源，14—近红外光源，15—背景，16—窗部件，17—副箱，18—配管，19—电磁阀，20—空气管，21—气缸，22—前门，23—液晶显示器，24—不合格品接收口，25—合格品接收口，26—辅助不合格品接收口，27—样本取出部，28—光反射体(凹面镜)，29—光反射体(平面镜)，30—光反射体(凹面镜)，31—光反射体(平面镜)，32—拍摄光学***，33—拍摄元件(CCD固体拍摄元件)，34—拍摄元件(NIR固体拍摄元件)，35—分色镜，36—透镜，37—透镜，39—凹面镜支承部件。
Claims (5)
1.一种拍摄装置，具备：
光源；
拍摄光学***；
拍摄元件，其对由该拍摄光学***引导来的材料的光学图像进行成像；以及
检查区域，其是被照射来自上述光源的光而光学地检查材料的区域，
上述拍摄装置用于一边输送材料一边在上述检查区域内光学地进行检查，其特征在于，
上述拍摄光学***具备多个光反射体，
上述多个光反射体分别具备光反射面，至少一对光反射体的光反射面形成为凹面形状，
利用上述多个光反射体，使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光的反射光以折回方式反射。
2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，
上述拍摄光学***具备：
第一光反射体，其使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光的反射光以折回方式反射；
第二光反射体，其对由该第一光反射体反射后的光进行反射；
第三光反射体，其对由该第二光反射体反射后的光进行反射；以及
第四光反射体，其将由该第三光反射体反射后的光向上述拍摄元件引导，
将上述第一光反射体以及第三光反射体的光反射面形成为凹面形状，
将上述第二光反射体以及第四光反射体的光反射面形成为平面形状。
3.根据权利要求2所述的拍摄装置，其特征在于，
还具备凹面镜支承部件，
上述第一光反射体以及第三光反射体分别支承于上述凹面镜支承部件，并能够在上下方向上并列设置成一对。
4.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，
将上述多个光反射体的全部的光反射面形成为凹面形状。
5.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，
上述多个光反射体中，使上述检查区域内的从上述光源照射到上述材料的光的反射光最初反射的光反射体的光反射面、和将要向上述拍摄元件引导的光反射体的光反射面形成为凹面形状。
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