JP2007071620A - 蚕蛹の雌雄を判別する方法と装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繭収量の多い交雑種（Ｆ１）の蚕を得るため、原種２種の雌雄を判別し仕分けが行われている。この判別作業を短時間で大量の蚕蛹を損傷を与えることなく非侵襲で雌雄を判別する方法と装置を提供する。
【解決手段】蚕蛹の生体に、投光手段を用いて光線を投射し、蚕蛹の体内から出てくる透過光を受光手段で受光し、受光した透過光を光ファイバーを通じて分光手段に導き分光し、その分光スペクトルを分析し特定波長帯の光データを数値化して雌雄を分離するため予め設定した閾値と比較して雌または雄のいずれかの信号を出力し仕分けるようにした。蚕蛹は移送手段を用いて１体ずつ離隔して検査位置に移送して検査位置で投光し、透過光を受光するように構成する。移送手段に対して蚕蛹を自動整列供給装置を組合わせて供給するように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、養蚕業界において良質の蚕種を得るため蚕蛹の雌雄を判別するのに蚕蛹を繭入りのまま、または繭から取出した蛹体に光線を投射し、反射光または透過光を分光分析して非侵襲で効率よく雌雄を判別する方法と装置に関する。

養蚕農家では、蚕の繭収量の増大を図るため、交雑種（Ｆ１）が飼育されており、この交雑種（Ｆ１）を得るために原種の品種毎に雌雄を蛾になるまで分離しておき、互いに異なる原種の雌、雄を交尾させて交雑種（Ｆ１）を採種されている。

このため蚕蛹の雌雄判別作業は、蚕種製造上不可欠の作業であり、雌雄の判別方法として、幼虫または、蛹の外部性徴や斑紋または色などにより目視により鑑別する方法や蛹体や種繭を重量選別機を利用して選別する方法がある（例えば特許文献１参照）。また、蚕蛹を予め比重調節した塩水に入れて雌雄間の比重差を利用した蚕蛹の雌雄鑑別方法がある（例えば特許文献２参照）。

またカイコ蛾の雌雄分離方法として、カイコの蛹を自然状態では存在しない特定の短日光周条件下で飼育し、雌雄の羽化時間の差を利用して両者を分離する方法がある（例えば特許文献３参照）。
特公昭４３−１３６７１号公報 特公昭５５−１６６１０号公報 特公昭５４−３０９４９号公報

上記特許文献１に記載の種繭雌雄選別機は、一般に雌繭は雄繭より重いと云う事実から、機械装置によって自動的に生体重量を測定し、その重量の大小によって雌雄を分離するものであるが、精度面で十分でない問題があった。
即ち雌にも雄にもそれぞれ個体差による重量分布があり、小さい雌の重量と大きい雄の重量は混合しており重量だけでは雌雄を正確に分離できない問題があった。
さらに、計量装置自体の秤量精度のバラツキもあって計量装置を用いた種繭雌雄選別機では正確に分離できない問題があった。

次に上記特許文献２に記載の蚕蛹の雌雄鑑別方法は、蚕蛹生体の雌と雄の比重さを利用して雌雄を鑑別する方法である。
即ち比重を決めて調整した塩水中に蚕蛹生体を入れて、塩水中に沈下する蚕蛹生体を雌とし、浮上する蚕蛹生体を雄として鑑別する方法であるが、蚕繭を切開して蚕蛹生体を取出し、塩水中に入れる工程と塩水中に入れたあと、蛹体の表皮に付着した気泡を除去しなければ比重に影響して雌でも浮上すると云う間違いを生じる問題があった。
また、僅かな比重の差を利用するものであるから塩水が流動しては浮上、沈下に影響するので塩水を静止状態に安定させなければ浮上、沈下を見分けることができないため安定させるまで時間がかかる問題があった。
即ち、実験室的な規模では鑑別できても、蚕種を採種する現場には実用化し難い問題があった。
また生きている蚕蛹を塩水に入れた後、塩水を洗い流す工程まで考えると実用化に抵抗を感じる問題があった。

次に特許文献３に記載のカイコ蛾の雌雄分離方法は、カイコ蛹を自然状態では存在しない特定短日光周条件下で飼育し、雌と雄との羽化時間差により両者を分離すると云う方法であり、蛹からカイコ蛾に羽化する時間が夜中から早朝にかけて羽化した蛾が雄であり、朝から日中にかけて羽化する蛾を雌として分離するものである。
即ち、羽化して蛾になったときにはじめて分離されるものであり、羽化する前に蛹の状態では雌雄を分離することができないものである、
また羽化してカイコ蛾になったあとの蛾は動きまわり、傷つき易いので分離するための取扱いは容易にできない問題があった。
即ち繭や蛹の場合は、固体的であり静止しているので任意な方法で取扱うことができるが羽化した蛾では分離するため任意に取扱うことができない問題があった。
さらに、該方法では、取扱い容易な繭や蛹の状態で雌雄を判別して分離することが出来ないという問題がある。

本発明の目的は、かかる事実に鑑みてなされたものであり蚕が上族し、繭の中に蛹体が形成されてから発蛾する前までの短い期間に蚕蛹を繭入りのまま、または繭から取出して、蚕蛹に衝撃や損傷を与えることなく非侵襲で光線を投射し、その拡散反射光または透過光を分光測定分析することにより蛹体の雌雄を判別し仕分けする方法とその装置を提供することである。

本発明は、繭から取出した蚕蛹生体の被検体に可視光から近赤外光線までを含む光線を投射し、その投射光線が、被検体内を透過して来る透過光、または投射した光線が、被検体内で拡散反射して出て来る拡散反射光を受光ヘッドで受光し、受光した光を分光手段を用いて分光し、その分光スペクトルを分析して光データを多変量解析により数値化し、雌雄を分離するために予め設定した閾値により、雌か雄かの判定を行い、判定した結果の信号を出力して判別することを特徴とする。

被検体の蚕蛹は、繭から取出して用いる。羽化して蛾になる前の蛹であり生きているが動きが少ないので取扱いが容易であり、この被検体を供給手段により１体ずつ検査位置に一定の姿勢で供給する。この検査位置の被検体に対し、近赤外光を含む連続波長の光線、例えば小型のミニハロゲンランプを用いた投光手段で光線を投射する。
この投射光線は被検体の外形の大きさより外に広がらないように的を絞って投射する。蚕蛹は体幅が約８ｍｍ〜１１ｍｍ程度であるから投光手段の投光口の大きさは同程度以下の投光手段を用いるのが好ましい。

被検体からの透過光または被検体内部からの拡散反射光を受光する受光手段は、光ファイバーを用いて受光ヘッドで受光した光を分光手段に導く。
受光ヘッドは、被検体の外形の大きさより小さい口径に形成して、被検体内を通って雌雄の情報を持った光線を集光するように構成する。
この受光ヘッドの受光口は、被検体に対して近接する位置に設けるのが好ましい。
この受光ヘッドは前記投光手段の投光口と一対で設けるのが好ましい。

分光手段は、受光ヘッドで受光し光ファイバーで導かれた光線を分光し光電変換して、その分光スペクトルを演算処理装置に出力する。
演算処理装置は分光スペクトルを多変量解析により分析し、特定波長帯の光データを統計解析により数値化する。
この解析で得た数値を演算処理装置の設定部に予め設定した雌雄判別の閾値と比較して、雌雄を判別し雌または雄のいずれかの信号を出力するように構成する。

本発明の蚕蛹の雌雄を判別する装置は、被検体を１体ずつ所定の姿勢で移送する移送手段を用いて移送し、移送工程の所定の位置を検査位置としこの検査位置で移送手段上の被検体に対し光線を投射する投光手段と、被検体からの透過光または内部から出てくる拡散反射光を受光する受光手段を設けて受光した光を分光して分光スペクトルを光電変換して、演算処理装置により分光分析して雌雄を判別し、雌または雄のいずれかの仕分け信号を出力するように構成する。

前記移送手段は、被検体を１体ずつ切離して移送するものであれば間歇移送方式や連続移送（ノンストップ）方式または、被検体が自然滑落するように傾斜させた円筒状の整列移送体（シュート）方式で移送する装置を用い、被検体は受皿やトレイに載せて移送するか、または裸体で円筒状のシュートを自重で滑落して移動するようにしてもよい。
この移送手段の移送経路の途中、所定の位置を検査位置とし、検査位置で被検体の胴体に光線を投光する投光手段、被検体からの透過光または拡散透過光を受光するようになした受光手段を設けてオンラインで検査できるように構成する。

被検体に光線を投光する投光手段は、前記移送手段と関連し検査位置で被検体に投光口を近接させて設け、投射光線が効率よく被検体内に投射されるように構成する。投光口を近接させるため、出没機構を設けて構成してもよい。

前記受光手段は、前記移送手段と関連し検査位置で被検体に、受光口を近接させて設け、被検体から出てくる光線を効率よく受光するようにする。受光口を被検体に近接または外接させる出没機構を設けて構成してもよい。

また、前記移送手段が間歇移送方式を用いた場合は、前記被検体が一時停止中に、投光手段の投光口と受光手段の受光口とを同時に被検体に近接または外接させる出没機構を設けて構成し、外乱光の影響を受けないように構成してもよい。

被検体をオンラインで判別する場合、前記搬送手段は、被検体を所定の姿勢で移送し検査位置を走行通過させ、検査位置と被検体とのタイミングを合わせてノンストップで被検体からの透過光または拡散反射光を受光する如く構成する。さらに大量の蚕蛹を判別する場合は、移送手段の前工程に電磁バイブレートフィーダ等の自動整列供給装置を用い、移送手段に被検体が自然滑落するように傾斜させた円筒状の整列移送体（シュート）を用いて組合わせれば高速で大量の判別処理ができることを特徴とする。

以上のように構成した本発明の蚕蛹の雌雄を判別する方法と装置は、繭から取出した蚕蛹体の生体に非侵襲で光線を投射し、蚕蛹体からの透過光または内部から出てくる拡散反射光を受光して分光分析することによって雌雄を判別できるので、生きている蚕蛹に衝撃や、塩水などによる損傷、負荷を与えることがなく、容易に雌雄が判別できる。

検査位置で１体ずつ光線を投射し被検体からの透過光を受光し分光分析するものは簡単な方法で雌雄を判別できるので場所や時間を選ばずどこでも容易にできる。

また、被検体を１体ずつ離隔して移送し、移送中に光線を投射し、被検体からの透過光または拡散反射光をオンラインで受光し、分光分析するものは、雌雄判別を自動化しオンラインで雌と雄を仕分けることができる。

被検体からの透過光または拡散反射光を受光し、その分光スペクトルを演算処理装置によりスペクトル分析し、その光データを数値化し、雌雄判別の閾値と比較して雌雄を判別し雌または雄のいずれかの信号を出力するので、検査員等の経験や熟練がなくても精度よく判別することができる。

検査位置で、被検体の外形の大きさ以下の範囲を投射し、外形の大きさ以下の範囲を視野として受光するようにしたので、外乱光線の影響を少なくして精度のよい判別ができる。

移送手段に被検体を所定の姿勢で載せる受皿を用いて、間歇的に移送するものを用いれば、検査位置の前工程で停止中の受皿に被検体の背、腹、頭、尾などの向きを揃えて供給されるので投光と受光の検査条件が一定し、判別精度を高めることができる。

移送手段に傾斜させた円筒状の整列移送体を用いたものは、円筒状の整列移送体を光線を通さない黒色の材料を用いて構成すれば、外乱光の影響を防ぐことができて精度よく判別できる。

さらに、受皿を間歇的に移送するものは、受皿が停止中に投光手段の投光口を被検体外に近接または外接させて、投光光線が外部に洩れないように被検体に集中投射されるので効率のよい光線投射ができる。
また、受光手段の受光口を被検体に近接または外接させるように構成すれば、外乱光の影響を受けることがなく被検体から出てくる光だけを受光することができる。

さらにまた、受皿が停止中に投光口と受光口とを同じタイミングで被検体に外接させるように構成すれば外部からの外乱光線を遮光して、被検体内から出てくる光のみを受光し分光分析するので、高い精度で雌雄を判別できる。

被検体を連続走行移送させ、被検体が検査位置を通過するとき、タイミングを合わせてノンストップで受光するように構成すれば、処理速度が早く、能率がよいので大量の被検体を判別し処理できる。

検査位置に供給された蚕蛹体の生体である被検体に光線を投光手段を用いて投射する。投射した光線が被検体である蚕蛹体内を透過してくる透過光または、蚕蛹体内で拡散反射して出てくる拡散反射光を受光手段の受光ヘッドで受光する。
受光ヘッドで受光した透過光または内部から出てくる拡散反射光（以下、拡散反射光も透過光に含めて透過光と表現する。）は光ファイバーを通じて分光手段に導く。

前記投射する光線は、可視光線から近赤外光線までを含む光線を出す投光ランプを用いて蚕蛹体に向けて投射するように構成した投光ヘッドを用いる。光線とは、タングステンフィラメント等を用いたハロゲンランプなどの光線である。即ち波長を１ｎｍずつ連続的に変化させた光をいい、本発明ではハロゲンランプを用いて説明するが、例えば６００ｎｍから１１００ｎｍまでの範囲で１ｎｍずつ波長が連続的に変化した光線であればよい。投光ランプは被検体の大きさの範囲程度を投光範囲とするものであればよい。また前記光線を光ファイバーを用いて投射するように構成してもよい。さらにまた、投光レンズを用いて投射範囲を絞って投射するように構成してもよい。
投射した光線は、蚕蛹体内部に侵透し、体内部を通過し、または拡散反射して、内部情報をもった透過光として体外部に出てくるのでこの透過光を受光ヘッドで受光する。

前記受光手段の受光ヘッドは無数の光ファイバー束を結束し入光面を鏡面加工して受光面を形成した受光ヘッドを用いるのが好ましいが、集光レンズを用いて蚕蛹体の大きさ以下を視野として透過光を受光するように形成した受光ヘッドを用いてもよい。
この受光ヘッドは、被検体である蚕蛹体の外形の大きさより小さい口径に形成して、被検体に近接する位置に設ける。即ち、被検体内を透過しない外乱光が受光面に入光しにくいように形成する。このためには受光ヘッドの周りを外乱光から遮光するのが好ましい。

被検体を検査位置で一時停止させる間歇式移送手段を用いる場合は、一時停止時にタイミングを合わせて、受光ヘッドを被検体に外接させるように出没機構を設ければ、被検体からの透過光のみを受光するように構成することができる。
また、被検体を受光ヘッドの受光面に外接か近接するようにソフトに押し付け移動させてもよい。
また被検体の胴の大きさには大小差があり、受光ヘッドの受光面と被検体との距離（受光距離とも云う）の変動を少なくするために、受光ヘッドは、被検体の載置面（受載面）を基準にこの受載面側に設けるのが好ましい。

前記受光ヘッドの受光面は、前記投光ヘッドとの間に被検体を挟んで向かい合うように設けるのが好ましいが、被検体内に投射された光線は、被検体内を拡散反射して被検体の外側に向けて各方向へ出てくるので、受光ヘッドの受光面は、被検体の中心方向に向けて設ければよい。
即ち、投光ヘッドの投光光軸（投光方向光軸）に対し、９０°横方向やまたは投射位置から少し離れた位置で投射方向と同じ向きで設けてもよい。

受光ヘッドから光ファイバーで接続する分光手段は、例えば国際公開公報ＷＯ６３／０９１６７６Ａ１号のように光ファイバーの出光端部に光拡散体と連続可変干渉フィルタ（Ｌ．Ｖ．Ｆ）と光電変換素子を組合せて密封した構造のパッケージ型分光センサーユニットを用いて分光し、その分光スペクトルデータを演算処理手段に出力する。また、分光手段としては、一般に分光器として使用されている凹面回析格子を用いた分光装置や、その他公知の分光器や分光装置を用いてもよい。
パッケージ型分光センサーユニットを用いれば例えば外的な衝撃力を受けても光軸、波長のズレを生じることがなく、また環境にも影響されずしかも小型であり装置をコンパクトに構成される。

分光スペクトルデータを受ける演算処理手段は、演算部と設定部と判別信号出力部で構成する。分光スペクトルデータは演算部で多変量解析等各種の解析手段によりスペクトル分析し、光データを統計解析により数値化する。
設定部には、雌雄判別の閾値を予め設定する。前記演算部で得られた数値を設定部の閾値と比較して雌雄を判別する。
判別した結果の雌または雄のいずれかの信号を出力部から出力し、表示ランプまたは仕分け信号として判別仕分けする。

前記多変量解析の解析モデルは、蚕の品種ごとや桑葉育と人工飼料育ごとに作成してもよく、また多品種を混合して作成してもよい。
また、被検体の大きさや、被検体の体温などの外乱要素は解析モデル作成の際、被検体の条件として解析モデルに取入れれば、それを補正することができる。

設定部は、被検体の雌雄を判別する閾値を予め入力して設定できるように構成する。
閾値は、桑葉で飼育したものと人工飼料で飼育したもの、または蚕の品種ごとに設定してもよいが、好ましくは、飼育条件、品種の区別なく雌雄を判別できるように解析モデルを作成して閾値を設定できるようにする。

設定部には、雌と雄を区分する一つの閾値だけでなく、その中間帯としてグレーゾーンを設け、雌とグレーゾーンの境界値、雄とグレーゾーンの境界値即ち、雌とも雄とも明白にならないグレーゾーンの上限値、下限値を予め設定し、グレーゾーンに判定されたものは、性的特徴の弱い不良蛹として雌、雄とは区別する信号を出力し仕分けるように構成してもよい。

雌または雄の判別信号により、蚕蛹を仕分ける方法と装置は、検査員が被検体を１体ずつ供給して検査する卓上型から、蚕蛹を供給シュートから移送手段に自動供給し,移送工程の検査位置で自動的にオンラインで検査する装置まで広く利用される。
また、移送手段としては傾斜面を滑落させるシュート型、エンドレスに走行回転するコンベア型、回転テーブル状に移送する回転テーブル型または受載面を検査位置にスライドして出没させる２位置切換型など、公知の機構を利用できる。

移送手段の被検体を載せる受載面は、紡錘形に近い形状の蚕蛹が長さ（身長）方向または胴径方向を一定の向きにして検査位置に移送する如く構成する。即ち、紡錘形をして生きている蚕蛹を検査位置で安定状態の姿勢にするためには、載せ面を溝状かまたは凹面または円筒状に形成するのが好ましい。

被検体である蚕蛹は生体であり、カビや雑菌に侵され易いため、衛生上清潔さが重要であるため、被検体が接触したり近接する移送手段や供給手段、投光手段、受光手段等、装置の各部は水やアルコールで洗浄が容易にできるように構成する。

また、処理量は１日に数万頭を判別処理しなければならないような大量処理に用いる装置には被検体を移送手段に自動で整列供給する如く、パーツフィーダ等の自動整列供給装置を設けて自動的に雌雄を判別し、仕分けるように構成する。

蚕蛹は交雑種（Ｆ１）を得るための原種であり蚕蛹の段階では１品種毎に分離して管理されていることが重要である。このため雌雄判別する装置は１品種ごとに、機械装置を止めて、１頭でも残っていないことをチェックし確認した上で次の品種に切換えて雌雄判別できるように構成する。

以下に本発明の第１実施例を示す図１から図３に基づいて詳細説明する。
第１図は全体の構成概要を示す説明図、第２図は原スペクトル図、第３図は分析した結果の回帰プロット図である。

図１において１００は移送手段であり、被検体の蚕蛹Ｓを１体ずつ検査位置１に移送する。この移送手段１００は、蚕蛹Ｓを１体ずつ検査位置１を通るようにまたは、送り込むように移送するものであり、他の実施例を図４に示す如く自然滑落するように傾斜させた円筒状の整列移送体１０１を設けて、自重流下するもの、または、図５に示す如く回転テーブル式や受皿付き搬送コンベア式、ベルトコンベア式やスライド移送装置（いずれも図示せず）等いろいろの移送形態の移送手段が用いられる。最も簡単には手で載せ置くことも含む。

１１は投光手段であり、投光光源としてのハロゲンランプ１２の投光範囲が蚕蛹Ｓの胴体の大きさ程度のミニハロゲンランプを用いるのが好ましいが、大きいハロゲンランプに投射フード１３や集光レンズ（図示せず）を組合わせて投光範囲を蚕蛹Ｓの胴体の大きさ程度に光線束を絞り込んで投光するように形成してもよい。投光ランプ１２を被検体の蚕蛹Ｓのすぐ近くに配置し難い場合は、ハロゲンランプ１２前方に投光ファイバを設けて、光ファイバの出光口を蚕蛹Ｓの胴体に向けて近接させ、投光するように構成してもよい（図示せず）。
投光手段１１のハロゲンランプは高熱高温になるのでランプ取付部に向けて送風機で空冷送風にするのが好ましい。また、投光手段１１は、複数の特定波長帯の光線を出力する複数個の発光ダイオードを組合せて設けてもよい。すなわち、６００ｎｍから１０００ｎｍまでの範囲の波長帯で１〜２ｎｍずつ波長を連続的に変動させた光を得られるものであればよい。

２０は受光手段であり、検査位置にある蚕蛹Ｓから体外へ出てくる透過光または拡散反射光を受光ファイバ２１を通じて分光手段３０に導くように構成している。
受光ファイバ２１の受光面２２は蚕蛹Ｓの体内から出て来る微弱な光を入光させるため、蚕蛹Ｓの外周面に近づけて設ける。
この光ファイバ２１の受光面２２を蚕蛹Ｓに直接外接するように構成すれば、透過光ではない外乱光が入光しないので、ノイズが減少するメリットがある。
また、前記投光手段１１に投光ファイバを設けたものと組合わせて用いれば、投光ファイバの出光口と受光ファイバ２１の受光面とで蚕蛹Ｓの胴体を両側から挟むようにして投光、受光できるので外乱光の影響を受けず判別することができる。

受光面２２から入光した透過光は受光ファイバ２１を通して分光手段３０に導かれる。この分光手段３０は入光した光線を波長毎に分光し、分光した光線を光電変換素子の受光面に入光させて波長に応じた出力を出す。本発明の実施例では分光手段３０に、国際公開されているＷＯ０３／０９１６７６Ａ１号公報に開示された小型パッケージ分光センサユニット３１を用いる。この小型パッケージ分光センサユニット３１は受光ファイバ２１の出光端面２３に光拡散体３２を設け、その出光側に連続可変干渉フィルタ（Ｌ．Ｖ．Ｆ）３３を設け、これに続いて光電変換素子３４の受光面を設けてパッケージ内で気密状態にシール保持したものである。
光電変換素子３４は前記受光ファイバ２１の受光面２２から入光した光線の分光スペクトルデータを出力し、その出力をＡ／Ｄ変換して演算処理手段４０に出力する。

演算処理手段４０は、演算部４１でデータを多変量解析によりスペクトル分析し、特定波長帯の光データを所定の統計解析により数値化する。この数値を設定部４２に予め設定した閾値と比較して雌か雄かを判定して、判別した結果の雌または雄またはその中間の中性的なもの「？」として出力部４３からそれぞれ仕分け信号４４、４５、４６を出力する。
演算部４１で用いる多変量解析モデルは蚕の品種や、桑葉育か人工飼育か等の条件毎に作成した検量線を用いて解析するのが好ましい。
さらに、閾値も同様に品種や飼育条件毎に設定値を変更して判別するように構成する。
４７は表示手段であり、分光した原スペクトルや、２次微分値のグラフ等、分析データの表示をする。

図２は分光手段３０から得られた桑葉育ちの品種Ｇの分光スペクトルデータ３５の原スペクトル図である。この図中の３５１は雌の原スペクトル、３５２は雄の原スペクトルである。図３は、図３のスペクトルデータを数値化し、その数値を設定部の閾値と比較して、雌雄判定した結果を示す多変量解析の回帰プロット図である。閾値を１.５に設定すれば雌と雄とが明確に区分されていることが判る。

４８は蚕蛹Ｓの大きさ測定装置であり、検査位置１かまたは、その前工程で蚕蛹Ｓの胴体の大きさを計測する。この大きさ測定装置４８は計測用カメラを用いて胴体の大きさを計測する場合と、移送手段１００に関連して設けた電子秤を用いて重量を計測する場合とある。この大きさ測定装置４８で計測した計測信号を演算処理手段４０に送る。
また、この大きさ測定装置４８と共に、非接触式の温度測定装置（図示せず）を設けて被検体蚕蛹Ｓの体温信号を演算処理手段４０に送るようにするのが好ましい。
この大きさ計測信号と体温信号は外乱要素として演算部４１で解析モデルに取入れて統計解析することにより確かな雌雄判別を行うことができる。

生物の雌か雄かを判別する場合に、他の生物同様に雌雄の中間すなわち中性的なものが絶無とは断じられないので、この中性的なものを「？」として別に仕分けるように仕分信号４６を設けているので、確かな仕分けが行われる。

次に本発明の第２実施例を示す図４について説明する。図４は判別する装置の蚕蛹Ｓを移送する手段として被検体の蚕蛹を整列させて自然に滑落するように傾斜させた整列移送体１０１を用いたものである。この例は、円筒状または上部を一部開口した桶状の整列移送体１０１の上部供給口に向けて蚕蛹Ｓを供給する自動整列供給装置１０２を設けたものである。この自動整列供給装置１０２は、電磁パーツフィーダ等が用いられ、一群の多数の蚕蛹体を一列に整列させて１体ずつ供給するように形成したものを用いる。

整列移送体１０１の下端部には、計測用ストッパ１０３を設け、整列移送体１０１内を滑落して束ねる被検体蚕蛹Ｓを一時ストップさせる。この一時ストップさせた蚕蛹Ｓの胴体に対応する位置すなわち検査位置の側壁に投光孔と受光孔を設け、それぞれの孔に投光手段１１の投光ランプ１２と受光手段２０の光ファイバ２１の受光面２２を設けて、計測用ストッパ１０３で受け止められた蚕蛹Ｓに対し光線を投射し、蚕蛹体内を透過して来た透過光を受講面２２で受光するように構成している。
計測用ストッパ１０３はロータリーソレノイドやその他の駆動装置、各種のアクチュエータを用いて作動させる。ストッパ１０３の蚕蛹Ｓが当接する面には、クッション材を設けて滑落してくる蚕蛹Ｓの衝撃を吸収し、傷めないようにストップさせる。
透過光の受光は、このストップ中に行われる。また、この計測ストッパ１０３で受け止められた蚕蛹Ｓの周りは外乱光線が入射しないように遮光壁１０４を設けるのが好ましい。すなわちこの部分は蚕蛹Ｓを滑落させて通すチューブ状に形成するのが好ましい。

１０５はタイミングストッパであり、計測ストッパ１０３で受け止められた蚕蛹Ｓが計測中に次の蚕蛹が連なることがないように切離すためのストッパである。
このタイミングストッパ１０５は整列移送体１０１の一部に設けた蚕蛹Ｓの通過センサ（図示せず）と、受光手段２０と光ファイバ２１で接続する演算部で計測中であるとき、次の蚕蛹Ｓを検査位置に進入しないように一時停止させる。
ストッパ１０５の作動装置は計測ストッパ１０３と同様の駆動装置やアクチュエータを用いて作動させるように構成している。

自動整列供給装置１０２から蚕蛹Ｓを１体ずつ切離して整列移送体１０１に供給し、タイミングストッパ１０５を経て、計測ストッパ１０３で蚕蛹Ｓを受け止め、投光手段１１の投光ランプ１２で蚕蛹Ｓの胴体に向けて光線を投射する。そして蚕蛹Ｓの胴体内を透過してくる透過光を受光手段２０の受光面２２で受光し、受光ファイバ２１を通じて不図示の分光手段へ導き、前記第１実施例の図１と同様にして分光スペクトルデータ３５を演算処理手段４０で分析し、雌雄を判別して出力部４３から仕分け信号４４、４５、４６を出力する。すなわち、演算処理手段４０は第１実施例と同じである。

４３１と４３２は、振り分け装置であり、雌セパレータ４３１、雄セパレータ４３２を備えている。演算処理手段４０の出力部４３から出される仕分け信号４４、４５、４６により判別結果に基づき、蚕蛹を所定の位置に振り分ける。前記判別を終えて計測ストッパ１０３が開き移送手段の整列移送体１０１の下端部出口から出てくる蚕蛹Ｓが雌の信号４４であれば雌セパレータ４３１が作動し雌区域に仕分け、雄の信号４５であれば雄セパレータ４３２が作動して雄の区域に仕分ける。雌でもなく、雄でもない中性的な「？」信号４６であれば、雌セパレータ４３１と雄セパレータ４３２は作動せず、中性的「？」区域に入れられる。この振り分け装置４３１と４３２の構造は、図例で示したものとは異なる構造に構成してもよいことはもちろんである。すなわち雌雄を振り分け仕分けする機構は、移送手段の構造と関連して構成すればよい。

前記、整列移送体１０１の形状は紡錘型の蚕蛹Ｓが一定の姿勢で１体ずつ滑り降りてくるものであればよいので円筒型チューブ状またはＵ溝やＶ溝状の樋型であってもよい。またその他のシュート型であってもよい。蚕蛹Ｓは生きているので少し動く場合があるから進行方向にまっすぐに行くように案内溝（Ｕ溝、Ｖ溝）を形成されたものを用いるのが好ましい。

また、図４では投光ランプ１２と受光手段２０の受光面２２を整列移送体１０１の下面と上面に設けたものを図示しているが、この投光ランプ１２と受光面２２は図１の如く、移送方向の左右側面に設けてもよい。また、投光ランプ１２の投光光軸と受光面は、それぞれ蚕蛹Ｓ（被検体）の胴体中心に向けてあればよいので、投光ランプ１２と受光面２２を向い合って設けなくてもよい。すなわち投光光軸と受光面とは蚕蛹Ｓの胴中心方向に向けて設けてあれば、投射された光線は胴体内部を拡散反射していろいろな方向の体外に透過光が出てくるのでこの拡散透過光を受光面で検出するように構成する。

次に本発明の第３実施例を示す図５について説明する。図５は判別する装置の蚕蛹Ｓ（被検体）を移送する手段に回転体１０６を用い、この回転体１０６に複個の受皿１０７を等間隔で設けたものであり、受皿１０７に蚕蛹Ｓを載せて水平回転する。この受皿１０７は自動整列供給装置１０２で蚕蛹Ｓが供給される位置から検査位置１まで被検体の蚕蛹が落下しないように受け姿勢を保って回転する。この回転は受皿１０７１個毎に一定のステップ角で寸動回転する間歇回転式と連続回転するものといずれであってもよい。連続回転式はゆっくりと回転するのが好ましい。

検査位置１の投光ランプ１２と受光手段２０の構成は図１の第１実施例と類似して設けられる。１０８は仕分け部であり、演算処理手段４０の出力部４３から出される仕分け信号４４、４５、４６により判別結果に基づいて、受皿傾動排出装置（図示せず）が作動し、蚕蛹Ｓを受皿上から所定の位置に仕分け排出する。この回転式の（図示しない）受皿傾動排出装置は、受皿１０７の構造と関連していろいろな機構を用いられ、例えば古くから実用されている果物の重量選別機などの受皿とその傾動排出機構が利用される。

受皿１０７の上面は、被検体の蚕蛹が一定の姿勢を保つように案内溝（Ｕ溝Ｖ溝）を形成したものを用いる。
検査位置１でこの受皿１０７上の蚕蛹Ｓに対する投光ランプ１２及び受光手段２０の受光面２２を設ける機構は前記実施例１と同様であるから以下の構成説明は省略する。

前記第１実施例、第２実施例、第３実施例ともに検査位置で蚕蛹Ｓに光線を投射し、蚕蛹の内部から出てくる透過光を検出するものであるから検査位置１の被検体の周りは外乱光が受光手段の受光面に入光しないように覆いを取り付けたり、遮光部材を設けて遮光するのが好ましい。

このように本発明に係る蚕蛹の雌雄を判別する方法と装置は、養蚕業界で良質の蚕種を得るために、蚕蛹が蛹体が形成されてから蛾になるまでの短期間（７〜１０日）に日量数万頭におよぶ大量の蚕蛹を多くの人手を使って雌雄判別していた判別作業が、この発明により機械装置を使って判別できるようになり、養蚕業界の良質の蚕種採集に広く利用される。

本発明の装置は蚕蛹に光線を投射し、その透過光を分光析するものであるから、生きている蚕蛹に損傷を与えず、雌雄判別するのに利用される。

また、本発明の装置は蚕蛹が接する部分をアルコールや水で洗浄することができるので、カビや雑菌の繁殖を防止して蚕蛹を判別するのに利用される。

全体の構成概要を示す説明図 蚕蛹体からの透過光の原スペクトル図 解析した光データを閾値と比較してプロットした図 移送手段に傾斜した整列移送体を設けた説明図 移送手段に回転体を用いた回転式の説明図

符号の説明

１・・・・・検査位置
１１・・・・・投光手段
１２・・・・・投光ランプ
１３・・・・・投射フード
１００・・・・・移送手段
１０１・・・・・整列移送体
１０２・・・・・自動整列供給装置
１０３・・・・・計測用ストッパ
１０４・・・・・遮光壁
１０５・・・・・タイミングストッパ
１０６・・・・・回転体
１０７・・・・・受皿
１０８・・・・・仕分け部
２０・・・・・受光手段
２１・・・・・受光ファイバ
２２・・・・・受光面
２３・・・・・出光端面
３０・・・・・分光手段
３１・・・・・分光センサユニット
３２・・・・・光拡散体
３３・・・・・連続可変干渉フィルタ
３４・・・・・光電変換素子
３５・・・・・分光スペクトルデータ
４０・・・・・演算処理手段
４１・・・・・演算部
４２・・・・・設定部
４３・・・・・出力部
４３１・・・・・雌セパレータ
４３２・・・・・雄セパレータ
４４、４５、４６・・・・・仕分け信号
４７・・・・・表示手段
４８・・・・・大きさ測定装置
Ｓ・・・・・蚕蛹（被検体）

Claims (9)

1. 繭から取出した蚕蛹体の生体を被検体とし、その被検体に光線を投光手段を用いて投射し、蚕蛹からの透過光を受光手段の受光ヘッドを用いて受光し、受光した光を分光手段に導き分光し、その分光スペクトルをスペクトル分析し、特定波長帯の光データを数値化し、雌雄を分離するために予め設定した閾値により雌か雄かの判定を行ない、雌雄いずれかの信号を出力して判別することを特徴とする蚕蛹の雌雄を判別する方法。
2. 前記被検体は、供給手段により１体ずつ検査位置に供給し、検査位置で被検体に光線を投射し、被検体からの透過光を受光して分光分析し、雌雄を判別することを特徴とする請求項１に記載の蚕蛹の雌雄を判別する方法。
3. 前記被検体は、移送手段により１体ずつ離隔して移送し、移送中の被検体に光線を投射して被検体からの透過光をオンラインで受光して分光分析し、雌雄を判別しその信号を出力すると共にその信号により雌と雄とを仕分けることを特徴とする請求項１に記載の蚕蛹の雌雄を判別する方法。
4. 蚕蛹体の生体を被検体とし、該被検体に対し光線を投射する投光手段と、被検体からの透過光を受光する受光手段と、受光した光を分光し分光スペクトルを光電変換して出力する分光手段と、その分光スペクトルを多変量解析等各種解析により分析し、光データを数値化する演算部と、雌雄判別の閾値を予め設定する設定部と演算部で得られた数値を前記閾値と比較して雌雄を判別し雌または雄のいずれかの信号を出力する出力部を有する演算処理手段を備えたことを特徴とする、蚕蛹の雌雄を判別する装置。
5. 被検体が自然滑落するように傾斜させた整列移送体を設け、その先端部に投光部と受光部を設けて検査位置とし、筒内を自然滑落する蚕蛹を連続して、または一時停止させて、雌雄を検査判別し、選別仕分ける如く構成したことを特徴とする請求項４に記載の蚕蛹の雌雄を判別する装置。
6. 前記被検体を所定の姿勢で移送する寸動または連続移送手段と、移送工程の所定の位置を検査位置とし、移送手段上の被検体に投光光線を投射する投光手段と、該検査位置で、投光手段とは異なる方向から被検体の外形の大きさ以下の範囲を視野として透過光を受光する受光手段を設け、受光した光を分光分析して雌雄を判別し雌または雄のいずれかの仕分信号を出力する演算処理装置を設けたことを特徴とする請求項４に記載の蚕蛹の雌雄を判別する装置。
7. 前記移送手段は、被検体を所定の姿勢で一列に整列搬送する移送手段を用い、被検体が検査位置を走行通過するとき、検査位置で被検体とのタイミングを合わせてノンストップで受光判別し連続的に選別仕分けする如く構成したことを特徴とする請求項４または５に記載の蚕蛹の雌雄を判別する装置。
8. 前記移送手段は、被検体を所定の姿勢で載せる受皿を用いて、被検体に投光し、受光する如く構成したことを特徴とする請求項４または５に記載の蚕蛹の雌雄を判別する装置。
9. 前記受光手段は、前記被検体が検査位置で一時停止したとき、受光口を被検体に近接または外接させる出没機構を設けて構成し、被検体に接触して透過光を受光する如く構成したことを特徴とする請求項７に記載の蚕蛹の雌雄を判別する装置。

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