JP5133880B2 - 鳥の卵をキャンドリングするための装置の有効な動作を維持する方法および装置 - Google Patents

Description

[関連出願]
本出願は、参照によりあたかもその全体を記載しているかのようにその開示内容が本明細書に組み入れられる２００５年７月２７日に出願された米国特許仮出願第６０／７０３，０４４号の利益および優先権を主張する。

[発明の分野]
本発明は、一般に卵に関し、特に、卵を処理するための方法および装置に関する。

何らかの観察可能な品質に基づく家禽卵同士の間の選別は、周知であり、養鶏産業において長きにわたって使用される手法である。「キャンドリング」（透光検卵）は、そのような技術における一般的な名称であり、この用語は、キャンドルからの光を使用して卵を検査するという当初の手法に端を発している。卵に精通している当業者に知られるように、殆どの照明状態下で卵殻は不透明に見えるが、これらの卵殻は、実際には、やや半透明であり、直接光の前に置かれると、卵の中身を観察することができる。

生きている鶏へと孵化されるべき卵は、一般に、中身（胚）がないクリアな卵、腐った卵、および死んでいる卵（総称して、「生きていない卵」と称される）を識別するために胚発生中にキャンドリングされる。生きていない卵は、一般に、利用できる孵卵器の空間を増大させるために孵卵から除去される。多くの場合、孵化前に卵内注入によって物質を生きている卵の中へ導入することが望ましい。鳥の卵の中への様々な物質の注入は、一般に、孵化後の死亡率を減らすためあるいは孵化した鳥の成長速度を上げるために養鶏産業において使用される。卵内注入のために使用されあるいは提案されてきた物質の例としては、ワクチン、抗生物質、およびビタミンが挙げられる。卵内処理物質および卵内注入方法は、例えば、Ｓｈａｒｍａ ｅｔ ａｌ．，に対して付与された米国特許第４，４５８，６３０号およびＦｒｅｄｅｒｉｃｋｓｅｎ ｅｔ ａｌ．，に対して付与された米国特許第５，０２８，４２１号に記載されている。

物質の卵内注入は、一般に、卵殻を穿孔して卵殻を貫通する穴を形成し（例えば、パンチまたはドリルを使用する）、穴を通じて卵の内部へ（幾つかのケースでは、卵殻内に含有される鳥の胚内へ）注入針を延ばし、針を通じて１つ以上の処理物質を注入することによって行なわれる。卵内注入装置の一例は、Ｈｅｂｒａｎｋに対して付与された米国特許第４，６８１，０６３号に開示されている。この装置は、卵および注入針を互いに所定の関係を成して位置決めし、複数の卵の高速自動注入を行なうようになっている。注入処理の部位および時間の両方の選択は、注入される物質の有効性および注入された卵または処理された胚の死亡率に影響を与え得る。これについては、例えば、Ｈｅｂｒａｎｋに対して付与された米国特許第４，６８１，０６３号およびＳｈｅｅｋｓ ｅｔ ａｌ．，に対して付与された米国特許第５，１５８，０３８号を参照されたい。

養鶏生産においては、一般に、約６０％〜９０％の商業用若鶏卵だけが孵化する。孵化しない卵としては、受精しなかった卵、および死んでしまった受精卵が挙げられる。無精卵は、セット内の全ての卵の約５％〜最大で約２５％を構成する場合がある。養鶏生産において直面する生きていない卵の数、卵内注入のための自動方法の使用の増大、および処理物質のコストの増大に起因して、生きている卵を正確に識別し且つ生きている卵だけに選択的に注入する自動方法が望ましい。

生きている卵と生きていない卵とを識別できることが重要な他の用途がある。これらの用途のうちの１つは、生きている卵（「ワクチン生成卵」と称される）内でのワクチンの培養および収集である。例えば、ヒトインフルエンザワクチン生成は、胚発生の約１１日（１１日卵）に種ウイルスを鶏の卵の中へ注入し、これにより、約２日間にわたってウイルスを増殖させることができるようにし、卵を冷却することによって胚を安楽死させ、その後、卵から羊水を得ることによって達成される。一般に、生きていない卵の除去を容易にするため、卵は種ウイルスの注入前にキャンドリングされる。ワクチン生成卵は、内部に種ウイルスを注入する１日又はそれ以上前にキャンドリングされる場合がある。ワクチン生成における生きている卵の識別は重要である。これは、生きていない卵内で種ワクチンが浪費されないようにし且つ生きていない卵を搬送して処分することに伴うコストを減らすことが望ましいからである。

いずれもＨｅｂｒａｎｋに対して付与された米国特許第４，９５５，７２８号および第４，９１４，６７２号は、赤外線検出器および卵から発せられる赤外線を使用して生きている卵を無精卵から区別するキャンドリング装置について記載している。Ｈｅｂｒａｎｋに対して付与された米国特許第５，７４５，２２８号は、卵の両側に位置されるように構成される光検出器と光エミッタとを含むキャンドリング装置について記載している。光が短いバーストで各光エミッタから生成され、対応する光検出器は、その対応する光エミッタが動作している間に監視する。卵のフラットは、それがキャンドリング装置を通過して移動する際に連続的に「走査される」。この場合、各検出器−光源対は、少なくとも隣り合う対が休止している間に動作し、好ましくは他の全ての対が休止している間に動作する。

残念ながら、光（または、卵の不透明性）を利用して卵の状態を評価する市販の卵キャンドリング装置は、通常、光学面上に堆積する残渣および／または他の材料によって光路が変更されるような、卵キャンドリング装置の精度を低下させる可能性がある汚れた環境で動作する。これらのキャンドリング装置を使用する機械のオペレータは、これらの装置を清潔に保つようにトレーニングや動機を有していない場合があり、および／または、これらの装置を洗浄するために該装置に簡単にアクセスできない場合がある。例えば、卵の移動フラットの上側に光源を有し且つ卵の移動フラットの下側に光検出器を有するキャンドリング装置は、卵殻の細かい層、大量の卵殻、卵アルブミン、卵黄、または腐った内容物、洗浄水などによって検出器が覆い隠される可能性がある。残渣／材料の僅かな蓄積は、一般に、卵キャンドリング装置の精度に対する影響が小さい。しかしながら、多量の殻または腐った卵材料などの不透明材料が受ける光を減少させる可能性があり、それにより、中身がないクリアな卵が生きている卵としてキャンドリング装置によって解釈される場合がある。また、アルブミンや水などの透明材料の蓄積は、隣接する卵から反射される光を検出器へと導くレンズとして作用する可能性があり、それにより、生きている卵を中身がないクリアな卵であるとして誤って解釈してしまう可能性がある。破裂する卵は稀なものではなく、破裂する卵が光検出器および光源の両方に吹きかかる可能性がある。

以上の説明に鑑みて、光を遮る残渣および／または機能不良に関して光源と光検出器との間の光路が監視される卵キャンドリング方法および装置が提供される。本発明の幾つかの実施形態によれば、卵をキャンドリングする方法は、光源からの光を卵に照射するステップと、卵を通過する光を光検出器で受けるステップと、卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成するステップと、光源と光検出器との間の光路が変更されたかどうか（すなわち、光路が残渣／材料によってブロックされまたは部分的にブロックされたかどうか、光源および／または光検出器が機能不良を起こしたかどうかなど）を決定するために出力信号を解析するステップとを含む。それぞれの光路が変更されたという決定に応じて光源および／または光検出器が洗浄されおよび／または機能不良が検査される。本発明の幾つかの実施形態によれば、光源および／または光検出器の洗浄は、光源および／または光検出器の表面を拭き取ること、および／または、光源および／または光検出器の表面に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けることを含んでもよい。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、卵のキャリアがその間を通過できるように離間関係を成す光源と光検出器との複数の対を含む。各光源／光検出器対は動作可能にプロセッサに関連付けられ、また、各光源／光検出器対はそれぞれの光チャンネルを規定する。本発明の幾つかの実施形態では、光源が卵の下側にあり、光検出器が卵の上側にあり、また、他の実施形態では、光検出器が卵の下側にあり、光源が卵の上側にある。

キャンドリング装置によって卵をキャンドリングする方法は、光源からの光をキャリア内の卵に照射し、卵が横列および縦列の状態でキャリア内に配置され、１つの横列内の各卵がそれぞれの光源／光検出器対間に位置されるステップと、各卵を通過する光を対応する光検出器で受けるステップと、それぞれの各卵に関して光検出器で受けられた光に対応する出力信号を生成するステップと、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析するステップとを含む。それぞれの光路が変更されたという決定に応じて光源および／または光検出器が洗浄されおよび／または機能不良が検査される。本発明の幾つかの実施形態によれば、光源および／または光検出器の洗浄は、光源および／または光検出器の表面を拭き取ること、および／または、光源および／または光検出器の表面に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けることを含んでもよい。

本発明の幾つかの実施形態によれば、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、１つの光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が他の光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出することを含む。

本発明の幾つかの実施形態によれば、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出することを含む。

本発明の幾つかの実施形態によれば、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、１つの光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルのそのチャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出することを含む。

本発明の幾つかの実施形態によれば、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、１つの光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの他の光チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出することを含む。

本発明の幾つかの実施形態によれば、任意の光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、１つの光チャンネルにおける光検出器で受けられた光レベルのその光チャンネルにおける履歴的な光レベルに対する減少を検出することを含む。

本発明の幾つかの実施形態によれば、卵をキャンドリングするための装置は、スペクトルの１つ以上の選択された部分からの光を卵に照射するように構成される光源と、卵を通過する光を受けるとともに、卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成する光検出器と、光検出器と通信し、光源と光検出器との間の光路が変更されたかどうかを決定するために出力信号を解析するプロセッサとを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面を拭き取って残渣／材料を前記表面から除去するように構成されるワイパを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システムを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、光源に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを備える。透明材料は、光源に対して移動するとともに、光源と接触する残渣を運び去るように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、光検出器に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを備える。透明材料は、光検出器に対して移動するとともに、光検出器と接触する残渣を運び去るように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が他の光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、生きている卵の平均光レベルの増大を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、履歴的な光レベルに対する光レベルの減少を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、卵をキャンドリングするための装置は、卵がその間を通過できるように離間関係を成す光源と光検出器との複数の対であって、各光源が、スペクトルの１つ以上の選択された部分からの光を卵に照射するように構成され、各光検出器が、卵を通過する光を受けるとともに、卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成するように構成され、各光源／光検出器対がそれぞれの光チャンネルを規定する、光源と光検出器との複数の対と、各光チャンネルと通信し、光源とそれぞれの光検出器との間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析するプロセッサとを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が他の光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルのそのチャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの他の光チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、プロセッサは、１つの光チャンネルにおける光検出器で受けられた光レベルのその光チャンネルにおける履歴的な光レベルに対する減少を検出するように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面を拭き取って残渣／材料を前記表面から除去するように構成されるワイパを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システムを備える。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、光源に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを含む。透明材料は、光源に対して移動するとともに、光源と接触する残渣を運び去るように構成される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、キャンドリング装置は、光検出器に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを含む。透明材料は、光検出器に対して移動するとともに、光検出器と接触する残渣を運び去るように構成される。

以下に、本発明の好ましい実施形態が示される添付図面を参照して、本発明を更に十分に説明する。しかしながら、本発明は多くの異なる形態で具現化されてもよく、また、本明細書に示される実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は、この開示内容が十分且つ完全となり、本発明の範囲を当業者に対して十分に伝えることができるように提供される。

同様の参照符号は、全体にわたって同様の要素を示している。図中、特定の線、層、部品、要素または特徴の厚さは、明確にするために誇張されている場合がある。破線は、特に他に述べられていなければ、任意の特徴または動作を示している。本明細書中で言及された全ての公報、特許出願、特許、および他の引用文献は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み入れられる。

本明細書中で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書中で使用される単数形「１つの（ａ、ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈が明確に他のことを示唆しなければ複数形を含むものである。また、用語「含む」又は「備える」（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）および／または「含んでいる」又は「備えている」（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書で使用される場合、述べられている特徴、構成要素、ステップ、動作、要素、および／または、部品の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、構成要素、ステップ、動作、要素、部品および／またはそれらのグループの存在または付加を除外しないことは言うまでもない。本明細書で使用される用語「および／または（ａｎｄ ｏｒ）」は、１つ以上の関連する列挙された項目の任意のおよび全ての組み合わせを含む。本明細書で使用される表現「ＸとＹとの間」および「約Ｘ〜Ｙ」は、ＸおよびＹを含むと解釈されるべきである。本明細書で使用される「約Ｘ〜Ｙ」などの表現は、「約Ｘ〜約Ｙ」を意味している。本明細書で使用される「約ＸからＹまで」などの表現は、「約Ｘから約Ｙまで」を意味している。

他に規定されていなければ、本明細書で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する当業者によって共通に理解される意味と同じ意味を有する。また、一般に使用される辞書で規定される用語などの用語は、明細書の文脈中および関連技術におけるそれらの意味と整合性がとれる意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書でそのように特に規定されていなければ理想的なあるいは非常に形式張った意味で解釈されるべきではないことは言うまでもない。周知の機能または構成は、簡単のためおよび／または明確にするため詳しく説明されない場合がある。

要素が他の要素「の上にある」、「に対して取り付けられる」、「に対して接続される」、「と結合される」、「と接触する」などとして言及される場合には、その要素が他の要素上に直接にあり、他の要素に対して取り付けられ、他の要素に対して接続され、他の要素と結合され、あるいは、他の要素と接触されている可能性があり、あるいは、介在要素が存在していてもよいことは言うまでもない。これに対し、要素が、例えば、他の要素「上に直接にあり」、「に対して直接に取り付けられ」、「に対して直接に接続され」、「と直接に結合され」、あるいは、「と直接に接触する」として言及される場合には、介在要素は存在しない。また、当業者であれば分かるように、他の特徴に「隣接して」配置される構造または特徴への言及は、隣接する特徴と重なり合う或いは隣接する特徴の下側に位置する部分を有していてもよい。

「の下側（ｕｎｄｅｒ）」、「の下（ｂｅｌｏｗ）」、「下側の（ｌｏｗｅｒ）」、「の上側（ｏｖｅｒ）」、「上側の（ｕｐｐｅｒ）」などの空間的に相対的な用語は、本明細書では、簡単に説明するため、１つの要素または特徴の図示される他の要素または特徴に対する関係を説明するために使用されている場合がある。空間的に相対的な用語は、図面に描かれる方向に加えて、使用時または動作時の装置の様々な方向を網羅しようとするものであることは言うまでもない。例えば、図面中の装置が反転される場合、他の要素または特徴「の下側に（ｕｎｄｅｒ）」、「の下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」あるとして説明される要素は、他の要素または特徴「よりも上側（ｏｖｅｒ）」に方向付けられている。したがって、典型的な用語「下側（ｕｎｄｅｒ）」は、「上側（ｏｖｅｒ）」および「下側（ｕｎｄｅｒ）」の両方を網羅し得る。装置は、他の方向（９０度回転されあるいは他の方向にある）に向けられてもよく、また、それに応じて、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子が解釈されてもよい。同様に、用語「上方」「下方」「垂直」「水平」などは、本明細書では、特に他に示唆されていなければ、単なる説明のためだけに使用される。

「第１」「第２」などの用語は、本明細書では、様々な要素、部品、領域、層、および／または区域を説明するために使用される場合があるが、これらの要素、部品、領域、層、および／または区域がこれらの用語によって限定されるべきでないことは言うまでもない。これらの用語は、１つの要素、部品、領域、層、および／または区域を他の要素、部品、領域、層、または区域から区別するためだけに使用されている。したがって、後述する「第１の」要素、部品、領域、層、および／または区域は、本発明の技術から逸脱することなく、「第２の」要素、部品、領域、層、または区域と称することもできる。動作（またはステップ）の順序は、特に他に示唆されていなければ、請求項または図面に示される順序に限定されない。

図１は、本発明の実施形態にしたがって生きている卵を識別するように構成される卵キャンドリング装置３０を有する卵処理システム５のブロック図である。卵１２のキャリア（例えば、エッグフラット）１０は、コンベア２２によって、フラット１０内の各卵１２を生きているあるいは生きていないとして指定するように構成されるキャンドリング装置３０へと搬送される。卵のフラットを搬送するのに適した任意のタイプの搬送システムが本発明の実施形態にしたがって利用されてもよい。卵搬送システムは、当業者に周知のため、本明細書で更に説明する必要はない。

従来から卵はエッグフラットの状態で運ばれるが、複数の卵を経時的にキャンドリングステーション３０および他の卵処理装置へ与える任意の手段が使用されてもよい。ほぼ任意のタイプのエッグフラットが本発明の実施形態にしたがって使用されてもよい。フラットは、任意の数の列、例えば７列の卵を収容してもよい。この場合、６列および７列が最も一般的である。また、隣り合う列の卵は、「長方形」フラットの場合のように互いに平行であってもよく、あるいは、「オフセット」フラットの場合のように千鳥状の関係を成していてもよい。適した市販のフラットとしては、「ＣＨＩＣＫＭＡＳＴＥＲ ５４」フラット、「ＪＡＭＥＳＷＡＹ ４２」フラット、および「ＪＡＭＥＳＷＡＹ ８４」フラット（いずれの場合も、数字は、フラットによって運ばれる卵の数を示している）が挙げられるが、これらに限定さらない。エッグフラットは、当業者に周知のため、本明細書で更に説明する必要はない。

キャンドリング装置３０は、後述するように、キャリア内の卵に光を当てる複数の光源と、卵を通過する光源からの光を受け且つ受けた光に対応する出力信号を生成する複数の対応する光検出器とを含む。本発明の幾つかの実施形態にしたがって利用されてもよい典型的な光キャンドリング装置は、例えばＨｅｂｒａｎｋ ｅｔ ａｌ．に対して付与された米国特許第５，７４５，２２８号に記載されている。本発明の幾つかの実施形態にしたがって利用されてもよい、適した市販の光キャンドリングシステムとしては、例えば、Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｔｒｉａｎｇｌｅ，Ｎ．Ｃ．のＥｍｂｒｅｘ社から市販されているＥｇｇ Ｒｅｍｏｖｅｒ（登録商標）キャンドリングシステムのＳ Ｂｅａｍ光キャンドリングシステムが挙げられる。

図示のキャンドリング装置３０はプロセッサ４０に対して動作可能に接続され、プロセッサ４０は、キャンドリング装置３０の動作を制御し、各光検出器からの出力信号を解析するとともに、キャンドリング装置３０から受ける各卵１２に関する情報を記憶する。オペレータがプロセッサ４０とやりとりできるように、オペレータインタフェース（例えば、ディスプレイ）４２が設けられてもよい。プロセッサ４０は、例えば卵除去ステーション５０および埋め戻しステーション６０を含む様々な他の下流側の卵処理動作を制御してもよい。

図示の装置において、生きていないとして指定された卵１２は、キャンドリング装置３０の下流側において卵除去装置５０でフラット１０から除去される。プロセッサ４０は、キャンドリング装置３０により生きていないと決定され卵に関して選択除去信号を生成する。生きていない卵は、フラット１０から除去されて、廃棄され、あるいは、幾つかの他の目的のために使用される。

図２は、図１のキャンドリング装置３０からの典型的な光源３２および光検出器３４の対を示している。キャンドリング装置３０は、エッグフラットなどのキャリア内の卵の１つの列に対応するように複数の光源／光検出器対を含む。各光源／光検出器対はそれぞれの光チャンネルを規定する。各光検出器３４は検出増幅・フィルタ回路３５に関連付けられるとともに、検出増幅・フィルタ回路３５はアナログ入力ボード３６に関連付けられている。各光源３２（例えば、赤外線光源など）は光源駆動回路３３に関連付けられるとともに、光源駆動回路３３はデジタル出力ボード３７に関連付けられている。当業者であれば分かるように、それぞれの対における光源３２および光検出器３４は卵の両側に位置されている。図２では、光検出器３４が卵の上側にあり、光源３２が卵の下側にあるが、これらの位置は重要ではなく逆にすることができ、あるいは、光源からの光が光検出器へ向けて卵を照明する限りにおいて、光源および光検出器が異なる方向に配置されてもよい。本発明の実施形態は、光源３２および光検出器３４の図示の方向および形態に限定されない。

入力および出力ボード３６、３７は、物理的に１つ以上の別個のボードであってもよく、プロセッサ３８（例えば、パーソナルコンピュータまたは他の計算機器）に関連付けられる。この場合、システムの動作は、プロセッサに関連付けられるユーザインタフェース３９で監視される。動作時、各光源３２から短いバースト（例えば、５０〜３００マイクロ秒）で光が生成され、対応する光検出器３４が、その対応する光源３２が動作している間、監視する。周囲の光の影響を減少させるため、光がＯＮでないときの光検出器３４の出力が、光がＯＮのときの読み取り値から差し引かれる。卵のフラットは、それがキャンドリング装置３０を通過して移動するときに連続して「走査される」。この場合、各光検出器／光源対は、少なくとも隣り合う、好ましくは全ての他の光検出器／光源対が休止している間に作動する。

図３は、本発明の幾つかの実施形態に係るキャンドリング装置３０の端面図である。キャンドリング装置３０は、離間した関係を成して隣り合って配置される複数の光源３２を内部に収容する光源装着ブロック７１（図５）と、離間した関係を成して隣り合って配置される複数の光検出器３４を内部に収容する光検出器装着ブロック７０（図５）とを含む。また、図示のキャンドリング装置３０は、卵１２を収容するエッグキャリア１０を光源装着ブロック７１と光検出器装着ブロック７０との間で搬送するコンベア２２も含む。

図５は、図３の光源装着ブロックおよび光検出器装着ブロック７１、７０の部分拡大断面図である。図示の光源装着ブロック７１は、光源３２（例えば、Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ社、赤外線光源、部品番号ＰＤＩ−Ｅ８０５など）が内部に配置された状態で不透明バックプレート７２を含む。これらの光源３２は一体レンズを含むが、一体でないレンズ系が各光源毎に設けられてもよい。また、図示の光源装着ブロック７１は、バックプレート７２に取り付けられた不透明ポリマーブロック７３も含む。ポリマーブロック７３は、各光源３２と一致する関係を成して貫通して穿孔された開口を有する。また、光源装着ブロック７１は、ブロック７３にその上面７３ａと略面一となるように形成されたそれぞれの開口内に配置されるサファイアディスク８０も含む。各サファイアディスク８０は、残渣（例えば液体など）が開口を通過して光源３２に達することを防止することによって、それぞれの光源３２を保護する。また、各サファイアディスク８０は、簡単に洗浄することができ且つ水および他の材料／液体を蓄積しないあるいは溜めない略平坦な表面を形成する。サファイアは、定期的な拭き取りによって表面を傷付けず且つ光を隣り合う卵で散乱させない十分な硬さを有する。しかしながら、ディスク８０が他の材料から形成されてもよい。本発明の実施形態はサファイアディスクに限定されない。したがって、装着ブロック７１の構造は、残渣が光源３２を損傷させないようにする表面（例えば、サファイアディスク８０）を、卵とそれぞれの光源３２との間に位置される光開口に対して与える。

光検出器装着ブロック７０も同様の構造を有する。図示の光検出器装着ブロック７０は、光検出器３４（例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ赤外線検出器、部品番号ＴＳＬ２６１など）が内部に配置された状態で不透明バックプレート７５を含む。任意に、一体レンズまたは一体でないレンズ系を光検出器３４に設けることができる。また、図示の光検出器装着ブロック７０は、バックプレート７５に取り付けられた不透明ポリマーブロック７６も含む。ポリマーブロック７６は、各光検出器と一致する関係を成して貫通して穿孔された開口を有する。また、光検出器装着ブロック７６は、ブロック７６にその下面７６ａと略面一となるように形成された対応する開口内に配置されるサファイアディスク８０も含む。各サファイアディスク８０は、残渣（例えば液体）が開口を通過して光検出器３４に達することを防止することによって、対応する光検出器３４を保護する。また、各サファイアディスク８０は、簡単に洗浄することができ且つ水および他の材料／液体を蓄積しないあるいは溜めない略平坦な表面を形成する。前述したように、ディスク８０が他の材料から形成されてもよい。本発明の実施形態はサファイアディスクに限定されない。したがって、装着ブロック７６の構造は、残渣が光検出器３４を損傷させないようにする表面（例えば、サファイアディスク８０）を、卵とそれぞれの光検出器３４との間に位置される光開口に対して与える。

ブロック７３、７６は、様々な材料から形成されてもよく、ポリマー材料に限定されない。

図４Ａは、複数のサファイアディスク８０と略面一なブロック表面７３ａを示す図３のキャンドリング装置３０の斜視図である。図４Ｂは、複数のサファイアディスク８０と略面一なブロック表面７６ａを示す図３のキャンドリング装置３０の斜視図である。

本発明の実施形態は図示のキャンドリング装置３０に限定されない。本発明の実施形態は、制限無く任意のキャンドリング装置と共に実施されてもよい。

ここで、図６〜図８を参照して、有効なキャンドリング操作の維持を容易にする、卵をキャンドリングする本発明の実施形態に係る方法について説明する。最初に、キャンドリング装置の光路（すなわち、光源３２から光検出器３４までの光路）が変更されたかどうかの決定が行なわれる（ブロック１００）。光路が変更されたという決定に応じて、変更している材料（例えば、卵の残骸、水など）が光路または隣接する領域から除去され（ブロック２００）、および／または、光源／光検出器対の機能不良が検査される（ブロック３００）。キャンドリング装置の光路が変更されたかどうかの決定は様々な方法で行なうことができる。例えば、キャンドリング操作中に光源３２から卵に光が当てられ、卵を通過する光が対応する光検出器３４で受けられる。光検出器３４は、光検出器３４で受けた光に対応する出力信号を生成する。出力信号は、例えば光源３２および／または光検出器３４間の光路を覆う残渣によって光路が変更されたかどうかを決定するために１つ以上の様々な方法で解析される。

出力信号解析は、中身がないクリアな卵の平均光レベルの降下を検出し（例えば、１つのチャンネル上の中身がないクリアな卵の平均不透明度がキャンドリング装置の他のチャンネルの平均または平均のメジアンを下回って降下することを検出する）（ブロック１１０）；中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出し（例えば、１つのチャンネル上の中身がないクリアな卵のパーセントがキャンドリング装置の他のチャンネルのそれよりも降下する）（ブロック１２０）；１つのチャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの、そのチャンネルにおける履歴的な値および／またはキャンドリング装置の他のチャンネルにおける値に対する増大を検出し（ブロック１３０）；キャンドリング装置の光源から光検出器へと卵間で伝えられる光レベルの減少を検出する（ブロック１４０）ことを含むが、これらに限定されない。また、本発明の幾つかの実施形態にしたがってキャンドリング装置の光源／光検出器対の光路が変更されたかどうかを決定する他の方法としては、光源および／または光検出器が洗浄されなければならないという時間ベースの、サイクルベースの、あるいは、ランダムな前提、およびキャンドリング装置のオペレータによるマニュアル観察が挙げられる。

生きている卵が中身がないクリアな卵であることを偽って示す、生きている卵における高い光レベルは、水および／または卵材料が光検出器または光源のレンズ上に形成しているとき、および／または、くもり（例えば、凝結など）によって光検出器が光源からの迷光を集めあるいは光源が光を側方へ散乱するときに起こり得る。一般に、１つの光チャンネル上の生きている卵が一貫して中身がない卵のように見える場合、光検出器および光源を洗浄しなければならずおよび／または光検出器および光源のくもりをチェックしなければならない。

キャンドリング装置の光路または隣接する領域からの変更材料の除去は、本発明の幾つかの実施形態にしたがって様々な方法で行なうことができる。例えば、光源および／または光検出器の表面（および／または、光源／光検出器上に位置する例えば前述したサファイアディスク８０などの保護材料の表面）を拭き取ることができ（例えば、自動で、または手で）（ブロック２１０）；光源および／または光検出器の表面（および／または、光源／光検出器上に位置する例えば前述したサファイアディスク８０などの保護材料の表面）に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けることができ（ブロック２２０）；および／または、光源および／または光検出器の表面に残渣が到達しないようにブロックするとともに残渣を運び去る移動透明フィルムが利用されてもよい（ブロック２３０）。例えば、図５の図示のキャンドリング装置の実施形態において、それぞれのブロック７３、７６の表面７３ａ、７６ａおよびサファイアディスク８０がこれらから残渣を除去するために拭き取られてもよくおよび／または流体を吹き付けられてもよい。

本明細書中で使用される「光源および／または光検出器を洗浄する」という表現は、前述したサファイアディスク８０などの光源および／または光検出器上に横たわる保護材料の表面、および光源および／または光検出器自体を洗浄することを意味していることは言うまでもない。また、本明細書中で使用される「光源および／または光検出器を洗浄する」という表現は、光源／光検出器に隣接する表面を洗浄することも意味する。

図９は、本発明の幾つかの実施形態にしたがってブロック７３の表面７３ａおよびサファイアディスク８０を拭き取るように構成されるワイパ８０を有する図３のキャンドリング装置３０を示している。光検出器３４を収容するブロック７６の表面７６ａを拭き取るために同様のワイパが使用されてもよい。ワイパ８０は、様々な形態を有してもよく、また、形態および動作が車両のフロントガラス用のワイパブレードに類似していてもよい。

図１０は、本発明の幾つかの実施形態にしたがって光源３２を収容するブロック７３の表面７３ａおよびサファイアディスク８０に対して洗浄流体を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システム８２を有する図３のキャンドリング装置３０を示している。図示の実施形態において、一連のノズル８４は、表面７３ａおよびサファイアディスク８０上に流体（例えば、洗浄流体、水、空気など）を吹き付けるように構成されている。光検出器３４を収容するブロック７６の表面７６ａを洗浄するために同様のスプレーシステムが使用されてもよい。

図１１は、光検出器３２を収容するブロック７３に隣接して透明材料のシート９０が位置された図３のキャンドリング装置３０を示している。材料シート９０は、残渣を捕らえて矢印９２で示される方向へ周期的に移動することにより残渣を光源３２から取り除くように構成されている。残渣を捕らえてその残渣を光検出器３４を収容するブロック７６の表面７６ａから除去するために同様のシステムが使用されてもよい。

以上は、本発明の例示であり、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。本発明の幾つかの典型的な実施形態を説明してきたが、当業者であれば容易に分かるように、本発明の新規な教示および利点から大きく逸脱することなく、典型的な実施形態において多くの変形が可能である。したがって、そのような全ての変形は、請求項に規定される本発明の範囲内に含まれると意図される。本発明は以下の請求項によって規定され、その場合、請求項の等価物も請求項に含まれる。

本発明の幾つかの実施形態に係る、卵キャンドリング装置を有する卵処理システムのブロック図である。 図１のキャンドリング装置からの光源・光検出器対のブロック図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る、複数の光源を収容する光源装着ブロックと複数の光検出器を収容する光検出器装着ブロックとの間に位置されるエッグキャリアを示す典型的なキャンドリング装置の端面図である。 光源装着ブロック内の複数の光源を示す図３のキャンドリング装置の斜視図である。 光検出器装着ブロック内の複数の光検出器を示す図３のキャンドリング装置の斜視図である。 図３の光源装着ブロックおよび光検出器装着ブロックの部分拡大断面図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る、キャンドリング装置の有効な動作を維持するための動作のフローチャートである。 本発明の幾つかの実施形態に係る、キャンドリング装置の有効な動作を維持するための動作のフローチャートである。 本発明の幾つかの実施形態に係る、キャンドリング装置の有効な動作を維持するための動作のフローチャートである。 本発明の幾つかの実施形態に係る、光検出器の表面を拭き取るように構成されるワイパを有する図３のキャンドリング装置の斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る、光検出器の表面に洗浄流体を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システムを有する図３のキャンドリング装置の斜視図である。 本発明の幾つかの実施形態に係る、光検出器に隣接して位置され且つ残渣を捕らえて光検出器から取り除く移動透明材料シートを有する図３のキャンドリング装置の斜視図である。

Claims (22)

1. 卵をキャンドリングする方法であって、
   ａ）光源からの光を卵に照射するステップと、
   ｂ）卵を通過する光を光検出器で受けるステップと、
   ｃ）卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成するステップと、
   ｄ）光源と光検出器との間の光路が残渣によっておよび／または機能不良を起こした光源もしくは光検出器によって変更されたかどうかを決定するために出力信号を解析するステップと、
   ｅ）それぞれの光路が変更されたという決定に応じて光源および／または光検出器を洗浄するステップと
   を含み、
   光源および／または光検出器を洗浄する前記ステップは、光源および／または光検出器の表面をワイパで拭き取ることを含む方法。
2. それぞれの光路が変更されたという決定に応じて光源および／または光検出器を検査するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 出力信号を解析する前記ステップは、予期される光レベルを下回る光レベルを検出することを含む、請求項１に記載の方法。
4. キャンドリング装置を用いて卵をキャンドリングする方法であって、前記キャンドリング装置が、卵のキャリアがその間を通過できるように離間関係を成す光源と光検出器との複数の対を備え、各光源／光検出器対がプロセッサに動作可能に関連付けられ、各光源／光検出器対がそれぞれの光チャンネルを規定する方法において、
   ａ）光源からの光をキャリア内の卵に照射し、卵が横列および縦列の状態でキャリア内に配置され、１つの横列内の各卵がそれぞれの光源／光検出器対間に位置されるステップと、
   ｂ）各卵を通過する光を対応する光検出器で受けるステップと、
   ｃ）それぞれの各卵に関して光検出器で受けられた光に対応する出力信号を生成するステップと、
   ｄ）任意の光源／光検出器対間の光路が残渣によっておよび／または機能不良を起こした光源もしくは光検出器によって変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析するステップと、
   ｅ）それぞれの光路が変更されたという決定に応じて、光源および／または光検出器を洗浄するステップと
   を含み、
   光源および／または光検出器を洗浄する前記ステップは、光源および／または光検出器の表面をワイパで拭き取ることを含む方法。
5. いずれかの光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が、他の光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出することを含む、請求項４に記載の方法。
6. いずれかの光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出することを含む、請求項４に記載の方法。
7. いずれかの光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの前記チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出することを含む、請求項４に記載の方法。
8. いずれかの光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの他の光チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出することを含む、請求項４に記載の方法。
9. いずれかの光源／光検出器対間の光路が変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析する前記ステップは、光チャンネルにおける光検出器で受けられた光レベルの前記光チャンネルにおける履歴的な光レベルに対する減少を検出することを含む、請求項４に記載の方法。
10. それぞれの光路が変更されたという決定に応じて、光源および／または光検出器を検査するステップを更に含む、請求項４に記載の方法。
11. 卵をキャンドリングするための装置であって、
    スペクトルの１つ以上の選択された部分からの光を卵に照射するように構成される光源と、
    卵を通過する光を受けるとともに、卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成する光検出器と、
    フォトディテクタと通信し、光源と光検出器との間の光路が残渣によっておよび／または機能不良を起こした光源もしくは光検出器によって変更されたかどうかを決定するために出力信号を解析するプロセッサと
    を備え、
    前記プロセッサが、光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が所定の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出するか、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出するか、前記光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの前記チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出するか、または、前記光チャンネルにおける前記光検出器で受けられた光レベルの前記光チャンネルにおける履歴的な光レベルに対する減少を検出するか、これらのうち１つ以上を行うように構成され、
    前記プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面を拭き取るように構成されるワイパを更に備える装置。
12. プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面に洗浄流体を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システムを更に備える、請求項１１に記載の装置。
13. 光源に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを更に備える、請求項１１に記載の装置。
14. 光検出器に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを更に備える、請求項１１に記載の装置。
15. 前記透明材料は、光源に対して移動するとともに、光源と接触する残渣を運び去るように構成される、請求項１３に記載の装置。
16. 前記透明材料は、光検出器に対して移動するとともに、光検出器と接触する残渣を運び去るように構成される、請求項１４に記載の装置。
17. 卵をキャンドリングするための装置において、
    卵がその間を通過できるように離間関係を成す光源と光検出器との複数の対であって、各光源が、スペクトルの１つ以上の選択された部分からの光を卵に照射するように構成され、各光検出器が、卵を通過する光を受けるとともに、卵に関して光検出器で受けた光に対応する出力信号を生成するように構成され、各光源／光検出器対がそれぞれの光チャンネルを規定する、光源と光検出器との複数の対と、
    各光チャンネルと通信し、光源とそれぞれの光検出器との間の光路が残渣によっておよび／または機能不良を起こした光源もしくは光検出器によって変更されたかどうかを決定するために各光チャンネルの出力信号を解析するプロセッサと
    を備え、
    前記プロセッサが、光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値が他の光チャンネルによってキャンドリングされる中身がないクリアな卵の平均不透明度値を下回って降下したかどうかを検出するか、中身がないクリアな卵の存在の頻度の降下を検出するか、光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの前記チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出するか、光チャンネルにおける生きている卵の平均光レベルの他の光チャンネルにおける履歴的な値に対する増大を検出するか、または、光チャンネルにおける光検出器で受けられた光レベルの前記光チャンネルにおける履歴的な光レベルに対する減少を検出するか、これらのうち１つ以上を行うように構成され、
    前記プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面を拭き取るように構成されるワイパを更に備える装置。
18. プロセッサにより動作可能に制御され、光源および／または光検出器の表面に洗浄流体を吹き付けるように構成される洗浄流体適用システムを更に備える、請求項１７に記載の装置。
19. 光源に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを更に備える、請求項１７に記載の装置。
20. 光検出器に隣接して位置され、光源と光検出器との間の光路を残渣が変更しないようにする透明材料シートを更に備える、請求項１７に記載の装置。
21. 前記透明材料は、光源に対して移動するとともに、光源と接触する残渣を運び去るように構成される、請求項１９に記載の装置。
22. 前記透明材料は、光検出器に対して移動するとともに、光検出器と接触する残渣を運び去るように構成される、請求項２０に記載の装置。

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