JP7493443B2

JP7493443B2 - Color sorter

Info

Publication number: JP7493443B2
Application number: JP2020211578A
Authority: JP
Inventors: 慎也稲井; 泰守黒水
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2024-05-31
Anticipated expiration: 2040-12-21
Also published as: JP2022098183A

Description

本発明は、通過経路を通過する粒状体の品質状態を光学的に評価して粒状体を選別する色彩選別機に関する。 The present invention relates to a color sorter that optically evaluates the quality state of granular material passing through a passageway and sorts the granular material.

特許文献１による色彩選別機は、粒状体を所定方向に通過させる通過経路に形成された検査領域と、この検査領域を照明する照明ユニットと、検査領域を通過する前記粒状体を撮影するカメラユニットからの撮影画像に基づいて前記粒状体の良否を判定する判定部とを備えている。さらに、照明ユニットによる照明光が、広い幅にわたって均一な光量を有するために、照明ユニットとしてＬＥＤリニアアレイ（ライン状に並べられたＬＥＤパッケージ群）が用いられている。 The color sorter according to Patent Document 1 includes an inspection area formed in a passage path through which granular material passes in a predetermined direction, an illumination unit that illuminates this inspection area, and a judgment section that judges the quality of the granular material based on an image captured by a camera unit that captures the granular material passing through the inspection area. Furthermore, an LED linear array (a group of LED packages arranged in a line) is used as the illumination unit so that the illumination light from the illumination unit has a uniform light amount over a wide width.

特開２０１５－２０３６２０号公報JP 2015-203620 A

粒状体から反射した反射光や粒状体を透過した透過光の光量に基づいて、粒状体の判定が行われるので、精密な判定を行うためには適切な周波数帯域の照明光を用いることが重要である。判定すべき粒状体の種類及び判定すべき欠陥の種類に応じて、照明光として適する周波数帯域は異なる。このことから、従来の色彩選別機では、照明ユニットとして、全ての色成分を含む白色光を照射する白色照明ユニットが採用される。あるいは、各単色光を照射する複数の単色照明ユニットから、良否判定すべき対象によって最適な単色照明ユニットをその都度交換する交換型照明ユニットが採用される。しかしながら、白色照明ユニットでは、特定色の割合が大きな照明が必要な場合には、特定色の光度が不足するという問題が生じる。また、交換型照明ユニットでは、必要となる照明光の数だけ照明ユニットが保管管理されなければならず、コスト的に不利が生じる。 Since the granular body is judged based on the amount of light reflected from the granular body and the amount of light transmitted through the granular body, it is important to use illumination light of an appropriate frequency band in order to make an accurate judgment. The frequency band suitable for illumination light varies depending on the type of granular body to be judged and the type of defect to be judged. For this reason, a white illumination unit that irradiates white light containing all color components is used as the illumination unit in conventional color sorters. Alternatively, an exchangeable illumination unit is used in which the most suitable monochromatic illumination unit is replaced each time from multiple monochromatic illumination units that irradiate each monochromatic light depending on the object to be judged as good or bad. However, with a white illumination unit, when illumination with a large proportion of a specific color is required, the luminous intensity of the specific color is insufficient. In addition, with an exchangeable illumination unit, the illumination units must be stored and managed for the number of illumination lights required, which is disadvantageous in terms of cost.

このことから、本発明の目的は、種々の判定すべき粒状体の種類及び判定すべき欠陥の種類に適した色分布を有する照明光を簡単に作り出せる照明ユニットを有する色彩選別機を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a color sorter having an illumination unit that can easily create illumination light having a color distribution suitable for various types of granular objects to be judged and types of defects to be judged.

本発明による色彩選別機は、粒状体を所定方向に通過させる通過経路と、前記通過経路に形成された検査領域と、前記検査領域を照明する照明ユニットと、前記検査領域を通過する前記粒状体を撮影するカメラユニットと、前記カメラユニットからの撮影画像に基づいて前記粒状体の良否を判定する判定部とを備えている。さらに、前記照明ユニットは、マトリックス状に配置されたＬＥＤパッケージ群と、前記ＬＥＤパッケージ群の発光を制御する制御回路とを備え、前記ＬＥＤパッケージ群には、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と特定色のみを発光する特定色発光パッケージとが含まれ、前記多色発光パッケージと前記特定色発光パッケージとが互いに混在されるような規則的な配置パターンを繰り返すように配置され、
前記制御回路は、判定すべき前記粒状体の種類及び判定すべき欠陥の種類に応じた適切な色分布を有する照明光を作り出すため、前記多色発光パッケージにおける前記ＬＥＤ素子の発光を個別的に制御することで前記多色発光パッケージを選択的に異なる色で発光させる。なお、ここでのマトリックス状の配置には、一行だけの一直線的な配置もふくまれている。また各行や各列の要素数（ＬＥＤパッケージ数）が異なっていてもよい。 The color sorter according to the present invention comprises a passageway through which granular material passes in a predetermined direction, an inspection area formed on the passageway, an illumination unit for illuminating the inspection area, a camera unit for photographing the granular material passing through the inspection area, and a judgment section for judging the quality of the granular material based on the photographed image from the camera unit.Furthermore, the illumination unit comprises a group of LED packages arranged in a matrix and a control circuit for controlling the light emission of the group of LED packages , the group of LED packages includes a multicolor light-emitting package incorporating a plurality of LED elements with different emission wavelengths and a specific color light-emitting package that emits only a specific color , and the multicolor light-emitting packages and the specific color light-emitting packages are arranged in a repeated regular arrangement pattern so as to be mixed with each other,
The control circuit individually controls the light emission of the LED elements in the multi-color light-emitting package to selectively emit light in different colors in order to produce illumination light having an appropriate color distribution according to the type of the granular material to be judged and the type of defect to be judged. Note that the matrix arrangement here includes a linear arrangement of only one row. Also, the number of elements (number of LED packages) in each row or column may be different.

この構成では、照明ユニットを構成する構成要素である多数のＬＥＤパッケージ（ＬＥＤパッケージ群）には、発光波長の異なる光（異なる色）を発光する複数のＬＥＤ素子を有する多色発光パッケージと呼ぶＬＥＤパッケージが含まれている。この多色発光パッケージに内蔵されている複数のＬＥＤ素子の点灯（発光）または消灯は、制御回路によって制御される。したがって、照明ユニット制御回路による制御によって、この照明ユニットは、判定すべき粒状体の種類及び判定すべき欠陥の種類に応じて、適切な色分布を有する照明光を、選択的に照射することができる。 In this configuration, the numerous LED packages (LED package group) that are components of the lighting unit include an LED package called a multicolor light-emitting package that has multiple LED elements that emit light of different emission wavelengths (different colors). The lighting (light emission) or extinguishing of the multiple LED elements built into this multicolor light-emitting package is controlled by a control circuit. Therefore, under the control of the lighting unit control circuit, this lighting unit can selectively irradiate illumination light having an appropriate color distribution according to the type of granular body to be judged and the type of defect to be judged.

照明ユニットを構成するＬＥＤパッケージを全て多色発光パッケージにすれば、照明ユニット制御回路が複雑となり、その結果、基板構造が複雑となり、製造コスト上の問題が生じる。このため、多色発光パッケージの数は必要最小限にすることが重要である。このため、特定色（赤色系や緑色系や青色系など）の単色光を発光する、比較的安価な特定色発光パッケージ（単色発光パッケージとも称する）が、ＬＥＤパッケージ群に含まれることが好ましい。そのような照明ユニットは選択可能な色成分を持つ光を照射することができるにもかかわらず、そのコストは最小限に抑えられる。例えば、赤色系と緑色系のいずれかを選択的に発光する色発光パッケージが用いられる場合、特定色発光パッケージとして、赤色系ＬＥＤ素子からなるＬＥＤパッケージや緑色系ＬＥＤ素子からなるＬＥＤパッケージが用いられるとよい。 If all the LED packages constituting the lighting unit are multi-color light-emitting packages, the lighting unit control circuit will become complicated, and as a result, the board structure will become complicated, causing problems with manufacturing costs. For this reason, it is important to keep the number of multi-color light-emitting packages to a minimum. For this reason, it is preferable that the LED package group includes relatively inexpensive specific color light-emitting packages (also called single-color light-emitting packages) that emit a single color light of a specific color (such as red, green, or blue). Although such a lighting unit can irradiate light having selectable color components, its cost is kept to a minimum. For example, when a color light-emitting package that selectively emits either red or green is used, it is preferable to use an LED package made of red LED elements or an LED package made of green LED elements as the specific color light-emitting package.

好適な実施形態として、特定色発光パッケージが発光する特定色が、前記多色発光パッケージに内蔵された前記複数のＬＥＤ素子の発光波の波形の全てにまたがる波形を有する発光波による色であることが提案される。この構成では、多色発光パッケージが選択的に所望色を発光しても、特定色発光パッケージからの発光によって、当該所望色の光度が補強される。 As a preferred embodiment, it is proposed that the specific color emitted by the specific color light-emitting package is a color due to an emission wave having a waveform that spans all of the waveforms of the emission waves of the multiple LED elements built into the multi-color light-emitting package. In this configuration, even if the multi-color light-emitting package selectively emits a desired color, the luminosity of the desired color is reinforced by the emission from the specific color light-emitting package.

例えば、赤色系と青色系のいずれかを選択的に発光する色発光パッケージが用いられる場合、赤色系と青色系の混合色を発光する特定色発光パッケージが用いられると好都合である。同様に、赤色系と緑色系のいずれかを選択的に発光する色発光パッケージが用いられる場合、赤色系と緑色系の混合色を発光する特定色発光パッケージが用いられると好都合である。このことから、好適な実施形態では、前記特定色発光パッケージに、複数の単色ＬＥＤ素子が内蔵され、前記特定色は、前記複数の単色ＬＥＤ素子からの光の混合色である。 For example, when a color light emitting package that selectively emits either red or blue light is used, it is advantageous to use a specific color light emitting package that emits a mixed color of red and blue. Similarly, when a color light emitting package that selectively emits either red or green light is used, it is advantageous to use a specific color light emitting package that emits a mixed color of red and green. For this reason, in a preferred embodiment, the specific color light emitting package has multiple monochromatic LED elements built in, and the specific color is a mixed color of light from the multiple monochromatic LED elements.

単色ＬＥＤ素子と蛍光体とを組み合わせると、単色ＬＥＤ素子が発光する色とは異なる色の発光が可能となる。このことから、好適な実施形態では、前記特定色発光パッケージに、単色ＬＥＤ素子が内蔵されるとともに、前記単色ＬＥＤ素子とともに蛍光体が封入され、前記特定色は、前記蛍光体を通して発光される前記単色ＬＥＤ素子からの光の色である。 When a monochromatic LED element is combined with a phosphor, it becomes possible to emit light of a color different from the color emitted by the monochromatic LED element. For this reason, in a preferred embodiment, the specific color light emitting package contains a monochromatic LED element and a phosphor is encapsulated together with the monochromatic LED element, and the specific color is the color of light emitted from the monochromatic LED element through the phosphor.

複数の異なる欠陥を判定する色彩選別機の照明では、光の三原色の内の少なくとも２つの色が要望されるので、三原色の内の２色が選択できるような多色発光パッケージが好都合である。このことから、本発明の好適な実施形態では、前記多色発光パッケージには、赤色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とから選ばれた２つ以上の異なる色のＬＥＤ素子が内蔵されている。例えば、多色発光パッケージが赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子を内蔵する場合、赤色系ＬＥＤ素子が点灯され、青色系ＬＥＤ素子が消灯されると、照明ユニットは全体として赤色系に支配された照明光を照射することができる。これは、赤色系の照明光が要望されている場合に、好都合である。赤色系ＬＥＤ素子が消灯され、青色系ＬＥＤ素子が点灯されると、照明ユニットは全体として青色系に支配された照明光を照射することができる。これは、青色系の照明光が要望されている場合に、好都合である。赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子の両方が点灯されると、照明ユニットから照明光は、大きな光度を示すことになる。これは、強い光度の照明光が要望されている場合に、好都合である。赤色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とが内蔵された多色発光パッケージでは、さらにその組み合わせが広がり、多種多様な使い方が可能となる。 In the illumination of a color sorter for judging a plurality of different defects, at least two of the three primary colors of light are required, so a multicolor light-emitting package that allows two of the three primary colors to be selected is advantageous. For this reason, in a preferred embodiment of the present invention, the multicolor light-emitting package incorporates LED elements of two or more different colors selected from a red LED element, a green LED element, and a blue LED element. For example, when a multicolor light-emitting package incorporates a red LED element and a blue LED element, when the red LED element is turned on and the blue LED element is turned off, the illumination unit can irradiate illumination light dominated by red as a whole. This is advantageous when red illumination light is desired. When the red LED element is turned off and the blue LED element is turned on, the illumination unit can irradiate illumination light dominated by blue as a whole. This is advantageous when blue illumination light is desired. When both the red LED element and the blue LED element are turned on, the illumination light from the illumination unit exhibits high luminosity. This is advantageous when illumination light with strong luminosity is desired. Multi-color light-emitting packages that incorporate red, green, and blue LED elements allow for a wider range of combinations and a wider variety of uses.

色彩選別機で用いられる照明ユニットでは大きな光量を有する照明光も要求される。このような要求を満たすためには、比較的大きな光量で赤色系と緑色系と青色系とを含む広帯域の光である白色光を発する白色発光パッケージが、ＬＥＤパッケージ群に含まれると好適である。白色発光パッケージには、青色系ＬＥＤ素子と黄色蛍光体とからなる蛍光体パッケージ、赤色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とからなる３ＬＥＤパッケージなどがある。青色系ＬＥＤ素子とともに黄色蛍光体が封入された白色発光パッケージは、光効率が高く、大きな光量が得られるので、好都合である。なお、その他の特定色発光パッケージとしても、単色ＬＥＤ素子が蛍光体によって封入された発光パッケージが、用いられてもよい。この場合、特定色は、前記蛍光体を通して発光される前記単色ＬＥＤ素子からの光の色となる。 Illumination units used in color sorters are also required to emit illumination light with a large amount of light. To meet such requirements, it is preferable for the LED package group to include a white light-emitting package that emits a relatively large amount of white light, which is a broadband light including red, green, and blue colors. Examples of white light-emitting packages include a phosphor package consisting of a blue LED element and a yellow phosphor, and a 3-LED package consisting of a red LED element, a green LED element, and a blue LED element. A white light-emitting package in which a yellow phosphor is sealed together with a blue LED element is advantageous because it has high light efficiency and can obtain a large amount of light. Note that a light-emitting package in which a monochromatic LED element is sealed in a phosphor may also be used as another specific color light-emitting package. In this case, the specific color is the color of the light from the monochromatic LED element that is emitted through the phosphor.

色彩選別機によって欠陥判定される粒状体には、その欠陥判定のために紫外線または赤外線が含まれる照明光を必要となる粒状体もある。このため、紫外線を含む照明光を必要とする実施形態では、前記ＬＥＤパッケージ群には、白色光を発光する白色発光パッケージが含まれている。赤外線を含む照明光を必要とする実施形態では、前記ＬＥＤパッケージ群には、紫外線を発光する紫外線発光パッケージまたは赤外線を発光する赤外線発光パッケージが含まれている。 Some granular bodies that are judged for defects by a color sorter require illumination light containing ultraviolet or infrared light for the defect judgment. Therefore, in an embodiment that requires illumination light containing ultraviolet light, the group of LED packages includes a white light-emitting package that emits white light. In an embodiment that requires illumination light containing infrared light, the group of LED packages includes an ultraviolet light-emitting package that emits ultraviolet light or an infrared light-emitting package that emits infrared light.

照明ユニットに多くの多色発光パッケージが含まれている場合、前記多色発光パッケージに内蔵された各ＬＥＤ素子が、前記多色発光パッケージ毎に、または前記多色発光パッケージの特定グループ単位毎に、それぞれ独立して点灯制御（オンオフ制御）される実施形態が採用されると好適である。この構成により、照明光の照明面における色分布の微調整が可能となる。 When a lighting unit includes many multi-color light-emitting packages, it is preferable to adopt an embodiment in which the LED elements built into the multi-color light-emitting packages are independently controlled (on/off controlled) for each of the multi-color light-emitting packages or for each specific group of the multi-color light-emitting packages. This configuration allows fine adjustment of the color distribution of the illumination light on the illumination surface.

前記多色発光パッケージに含まれている各ＬＥＤ素子の点灯または消灯が多色発光パッケージ毎に制御できる場合、その制御可能な点灯（消灯）パターンの組み合わせ数は多数となる。点灯パターンの組み合わせによって照明光の照明面における色分布は微妙に変化する。照明光の照明面における色分布は、欠陥判定に影響するので、その点灯パターンの選択には、熟練した技術が要求される。そのような選択が熟練者以外でも簡単にできるように、好適な実施形態では、前記多色発光パッケージに内蔵された各ＬＥＤ素子の点灯または消灯を、予め設定された点灯パターンで前記制御回路に指令する手動操作具が備えられている。予め設定された点灯パターンが熟練者の見解に基づいたものであれば、熟練していない作業者であっても、検査すべき粒状体とその欠陥の種類とに応じて、その点灯パターンを選択するだけで、適切な照明光を用いた良否選別が可能となる。 When the lighting or extinguishing of each LED element included in the multi-color light-emitting package can be controlled for each multi-color light-emitting package, the number of combinations of controllable lighting (extinguishing) patterns is large. The color distribution of the illumination light on the illumination surface changes subtly depending on the combination of lighting patterns. Since the color distribution of the illumination light on the illumination surface affects defect judgment, skilled techniques are required to select the lighting pattern. In order to make such selection easy for non-experts, in a preferred embodiment, a manual operating tool is provided that commands the control circuit to turn on or off each LED element built into the multi-color light-emitting package in a preset lighting pattern. If the preset lighting pattern is based on the opinion of an expert, even an unskilled worker can select the appropriate lighting light to determine whether the granular material to be inspected is defective or not, simply by selecting the lighting pattern according to the type of defect in the granular material.

ＬＥＤパッケージ群には、それぞれ異なる色の照明光を発する複数種の各発光パッケージが混在することになる。例えば、ＬＥＤパッケージ群には、異なる色を選択的に発光することができる多色発光パッケージ、及び単一の色だけを発光する単色発光パッケージ（赤色系単色発光パッケージ、緑色系単色発光パッケージ、青色系単色発光パッケージ、多色発光パッケージなど）である特定色発光パッケージが混在することになる。このような種々の発光パッケージが混在していても、その検査領域は一様な光分布で照明することが要求される。この要求を満たすため、好適な実施形態では、前記ＬＥＤパッケージ群を構成する各発光パッケージは、前記各発光パッケージの点灯状態にかかわらず、前記検査領域を一様な光量で照明するように、前記各発光パッケージが混在する規則的な配置パターンを繰り返すように配置されている。 The LED package group includes a mixture of multiple types of light-emitting packages that emit illumination light of different colors. For example, the LED package group includes a mixture of multicolor light-emitting packages that can selectively emit different colors, and specific color light-emitting packages that emit only a single color (such as red-based monochromatic light-emitting packages, green-based monochromatic light-emitting packages, blue-based monochromatic light-emitting packages, and multicolor light-emitting packages). Even if such a variety of light-emitting packages are mixed, the inspection area is required to be illuminated with a uniform light distribution. To meet this requirement, in a preferred embodiment, the light-emitting packages that make up the LED package group are arranged in a repeated regular arrangement pattern in which the light-emitting packages are mixed together so that the inspection area is illuminated with a uniform amount of light regardless of the lighting state of each light-emitting package.

ＬＥＤパッケージ群に異なる光度のＬＥＤパッケージが混在している場合、規則的で配置密度が均一な配置パターンを単に繰り返す配置では、検査領域を一様な光量で照明することができない場合がある。このような問題を解消するため、好適な実施形態では、前記ＬＥＤパッケージ群が前記検査領域を一様な光量で照明するように、前記照明ユニット内において、端部側領域のおけるＬＥＤパッケージの配置密度は、中央部側領域におけるＬＥＤパッケージの配置密度よりも密に設定されている。 When LED packages of different luminosity are mixed in an LED package group, it may not be possible to illuminate the inspection area with a uniform amount of light by simply repeating a regular arrangement pattern with uniform arrangement density. To solve this problem, in a preferred embodiment, the arrangement density of the LED packages in the end side region within the lighting unit is set denser than the arrangement density of the LED packages in the central side region so that the LED package group illuminates the inspection area with a uniform amount of light.

色彩選別機の縦断面図である。FIG. 色彩選別機における光学検査の原理を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of optical inspection in a color sorter. 色彩選別機の制御系を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system of the color sorter. カメラユニットによる撮影画像と穀粒との関係を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a relationship between an image captured by a camera unit and kernels. FIG. 照明ユニットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the lighting unit. 多色発光パッケージの構成例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a multi-color light-emitting package. ＬＥＤパッケージの配置パターンの一例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement pattern of LED packages. ＬＥＤパッケージの他の配置パターン例を示す説明図である。10A to 10C are explanatory diagrams showing other examples of arrangement patterns of the LED packages.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１には、色彩選別機の縦断面図が示され、図２には、色彩選別機における光学検査の原理を示す模式図が示されている。この実施形態の色彩選別機によって良否判定される粒状体は玄米や白米などの穀粒、及び樹脂ペレットである。多量の穀粒、あるいはペレットが色彩選別機に投入されると、正常物であるか不良物であるかを光学的に評価され、正常物と不良物とが選別される。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a vertical cross-sectional view of a color sorter, and Fig. 2 shows a schematic diagram illustrating the principle of optical inspection in a color sorter. The granular materials that are judged as good or bad by the color sorter of this embodiment are grains such as brown rice and polished rice, and resin pellets. When a large amount of grains or pellets are fed into the color sorter, they are optically evaluated to determine whether they are normal or defective, and normal and defective items are sorted out.

図１に示すように、穀粒を一層で且つ幅広状態で流下案内する搬送部材として傾斜姿勢のシュータ１１が備えられている。このシュータ１１が穀粒を所定方向に通過させる通過経路として機能する。穀粒を検査する検査領域ＩＡは通過経路に形成されている。穀粒は、通過経路を形成するシュータ１１の上部側に設けられた貯留ホッパ１２から振動フィーダ１３によって振動搬送され、シュータ１１に投入される。図２に示すように、投入された穀粒はシュータ１１の上面（表面）を流下しながら、検査領域ＩＡの手前で放出され、検査領域ＩＡを通過し、分岐点ＴＰで正常物と異常物とに選別される。シュータ１１の底面は、幅方向全幅に亘って平坦な流下案内面を形成している。これにより、穀粒は、シュータ１１の（横断方向）幅方向全幅に亘って実質的に一層状態で広がって、検査領域ＩＡを通過する。 As shown in FIG. 1, an inclined chute 11 is provided as a conveying member that guides grains in a single layer and wide state. This chute 11 functions as a passageway through which the grains pass in a predetermined direction. An inspection area IA for inspecting the grains is formed in the passageway. Grains are vibrated and conveyed by a vibrating feeder 13 from a storage hopper 12 provided on the upper side of the chute 11 that forms the passageway, and are then fed into the chute 11. As shown in FIG. 2, the fed grains flow down the upper surface (surface) of the chute 11, are released just before the inspection area IA, pass through the inspection area IA, and are sorted into normal grains and abnormal grains at a branch point TP. The bottom surface of the chute 11 forms a flat flow-down guide surface across the entire width in the width direction. As a result, the grains spread in a substantially single layer across the entire width (transverse direction) of the chute 11 and pass through the inspection area IA.

一層状態で広がって流下する穀粒は、検査領域ＩＡにおいて、光学的な方法で良否判定される。検査領域ＩＡの下方には、空気吹き付け装置１５が配置されている。検査領域ＩＡを通過した正常な穀粒は下方側の正常物回収部１６にそのまま落下して回収される。図２に示すように、異常穀粒は、空気吹き付け装置１５の噴射ノズル１５ａによる吹き付け作用によって分岐され、異常物回収部１７に回収される。 The grains flowing down in a single layer are optically judged as good or bad in the inspection area IA. An air blowing device 15 is placed below the inspection area IA. Normal grains that pass through the inspection area IA fall directly into the normal object collection section 16 below and are collected. As shown in Figure 2, abnormal grains are diverted by the blowing action of the injection nozzle 15a of the air blowing device 15 and are collected in the abnormal object collection section 17.

図２に、検査領域ＩＡにおいて穀粒（玄米や白米など）の良否判定を行う光学検査の原理が模式的に示されている。図３には、色彩選別機における光学検査の制御ブロック図が示されている。色彩選別機には、検査領域ＩＡを照明する照明ユニット４と、照明ユニット４からの照明光によって照射されながら検査領域ＩＡを通過する穀粒を撮影するカメラユニット３とが含まれている。制御装置６には、照明ユニット４を制御する照明制御部６１、カメラユニット３から撮影画像（受光ライン信号）を取得する画像取得部６２、取得した撮影画像に基づいて穀粒の良否を判定する判定部６３、判定部６３の判定結果に基づいて空気吹き付け装置１５を制御する選別制御部６４が含まれている。 Figure 2 shows a schematic diagram of the principle of optical inspection for determining whether grains (such as brown rice or polished rice) are good or bad in the inspection area IA. Figure 3 shows a control block diagram of optical inspection in a color sorter. The color sorter includes an illumination unit 4 that illuminates the inspection area IA, and a camera unit 3 that photographs grains passing through the inspection area IA while being irradiated with illumination light from the illumination unit 4. The control device 6 includes an illumination control unit 61 that controls the illumination unit 4, an image acquisition unit 62 that acquires the captured image (received light line signal) from the camera unit 3, a judgment unit 63 that judges whether the grains are good or bad based on the acquired captured image, and a sorting control unit 64 that controls the air blowing device 15 based on the judgment result of the judgment unit 63.

図２に示すように、検査領域ＩＡには、穀粒の流下方向に沿って第１検査ラインＰａと第２検査ラインＰｂが設定されている。カメラユニット３は、ラインセンサカメラで構成されている。カメラユニット３から出力される検出信号である撮影画像は、数十分の１ｍｍの縦幅とその半分程度の横幅を１画素として、検査領域ＩＡを通過する穀粒の通過幅以上の長さを有する。図４では、１つの穀粒が写されている瞬間の撮影画像が模式的に示されている。カメラユニット３がラインセンサカメラであるので、１つの撮影画像は、図４の太線で囲われた撮影領域Ｚを含む。カメラユニット３は、第１カメラ３Ａ、第２カメラ３Ｂ、第３カメラ３Ｃを備えている。第１カメラ３Ａは、検査領域ＩＡを挟んで、第２カメラ３Ｂ及び第３カメラ３Ｃに向き合って配置されている。 As shown in FIG. 2, a first inspection line Pa and a second inspection line Pb are set in the inspection area IA along the flow direction of the grains. The camera unit 3 is composed of a line sensor camera. The captured image, which is the detection signal output from the camera unit 3, has a vertical width of a few tenths of a millimeter and a horizontal width of about half that, and has a length equal to or greater than the width of the grain passing through the inspection area IA. FIG. 4 shows a schematic image of the moment when one grain is captured. Since the camera unit 3 is a line sensor camera, one captured image includes the capture area Z surrounded by a thick line in FIG. 4. The camera unit 3 includes a first camera 3A, a second camera 3B, and a third camera 3C. The first camera 3A is disposed facing the second camera 3B and the third camera 3C across the inspection area IA.

第１カメラ３Ａ、第２カメラ３Ｂ、第３カメラ３Ｃのそれぞれのライン状光軸は、複数のミラーによって方向変更され、検査領域ＩＡを通過する。検査領域ＩＡを通過した各ライン状光軸の先には、撮影背景部材３０が配置されている。この撮影背景部材３０は、背面照明部材として機能し、非図示の発光体からの光を伝播する導光板から作製されている。さらに、検査領域ＩＡにおいて各ライン状光軸が交差する領域には、照明光やその反射光が検査妨害光となることを避けるための遮光部材３１が配置されている。 The linear optical axes of the first camera 3A, the second camera 3B, and the third camera 3C are redirected by multiple mirrors and pass through the inspection area IA. A photography background member 30 is disposed at the end of each linear optical axis that passes through the inspection area IA. This photography background member 30 functions as a backlighting member and is made of a light guide plate that propagates light from an illuminant (not shown). Furthermore, a light shielding member 31 is disposed in the area where each linear optical axis intersects in the inspection area IA to prevent the illumination light and its reflected light from becoming inspection-interfering light.

検査領域ＩＡを照明する照明ユニット４として、第１カメラ３Ａの検査領域ＩＡを挟んだ反対側に、第１照明ユニット４Ｕと第２照明ユニット４Ｖとが備えられ、第２カメラ３Ｂ（第３カメラ３Ｃ）の検査領域ＩＡを挟んだ反対側に、第３照明ユニット４Ｗと第４照明ユニット４Ｘとが設けられている。各照明ユニット４はＬＥＤパッケージマトリックスリニアアレイで構成されている。この実施形態では、各照明ユニット４には、遮蔽部材５０が備えられている。遮蔽部材５０は、ライン光源である照明ユニット４から出た照明光ができるだけ線状ビーム形状を保つように上下一対の遮蔽板からなる配光方向限定手段として構成されている。各遮蔽板の内側面は白色系で着色され、外側面は黒色系で着色されている。 As the lighting units 4 that illuminate the inspection area IA, a first lighting unit 4U and a second lighting unit 4V are provided on the opposite sides of the inspection area IA of the first camera 3A, and a third lighting unit 4W and a fourth lighting unit 4X are provided on the opposite sides of the inspection area IA of the second camera 3B (third camera 3C). Each lighting unit 4 is configured as an LED package matrix linear array. In this embodiment, each lighting unit 4 is provided with a shielding member 50. The shielding member 50 is configured as a light distribution direction limiting means consisting of a pair of upper and lower shielding plates so that the illumination light emitted from the lighting unit 4, which is a line light source, maintains a linear beam shape as much as possible. The inner surface of each shielding plate is colored white, and the outer surface is colored black.

さらに、この実施形態では、第２照明ユニット４Ｖには、第２照明ユニット４Ｖからの照明光を集光する集光部材５２が遮蔽部材５０に取り付けられている。なお、この集光部材５２は、モールド工法によりＬＥＤパッケージマトリックスリニアアレイを構成している発光パッケージとしてのＬＥＤパッケージ２０に直接組み込まれてもよい。第３照明ユニット４Ｗには、第３照明ユニット４Ｗからの照明光を拡散する光拡散部材５１が遮蔽部材５０に取り付けられている。光拡散部材５１がすりガラスのように、表面と裏面とで反射率が異なる場合、反射率の高い方の面を照明ユニット４に向ける配置が好ましい。 Furthermore, in this embodiment, the second lighting unit 4V has a light collecting member 52 attached to the shielding member 50 to collect the illumination light from the second lighting unit 4V. The light collecting member 52 may be directly incorporated into the LED package 20 as a light emitting package constituting an LED package matrix linear array by a molding method. The third lighting unit 4W has a light diffusing member 51 attached to the shielding member 50 to diffuse the illumination light from the third lighting unit 4W. When the light diffusing member 51 has different reflectances on the front and back sides, such as frosted glass, it is preferable to arrange it so that the surface with the higher reflectance faces the lighting unit 4.

図５に示すように、各照明ユニット４は、ケーシングされた帯状基板４０からなり、二次元配置（マトリックスリニアアレイ）されたＬＥＤパッケージ群（発光パッケージ群）を備えている。ＬＥＤパッケージ群を構成しているＬＥＤパッケージ２０の発光面が帯状基板４０の表面に露出している。この照明ユニット４のＬＥＤパッケージ２０は、多色発光パッケージ２１と特定色発光パッケージ２２とに区分けされる。図３に示すように、帯状基板４０には、ＬＥＤパッケージ群の発光を制御する制御回路４Ａも形成されている。 As shown in FIG. 5, each lighting unit 4 is made of a cased band-shaped substrate 40 and has a group of LED packages (group of light-emitting packages) arranged in a two-dimensional arrangement (matrix linear array). The light-emitting surfaces of the LED packages 20 constituting the LED package group are exposed on the surface of the band-shaped substrate 40. The LED packages 20 of this lighting unit 4 are divided into multi-color light-emitting packages 21 and specific color light-emitting packages 22. As shown in FIG. 3, a control circuit 4A that controls the light emission of the LED package group is also formed on the band-shaped substrate 40.

多色発光パッケージ２１は、発光波長の異なる複数のＬＥＤ素子を内蔵し、当該ＬＥＤ素子の発光は、制御回路４Ａによって個別的に制御される。多色発光パッケージ２１は、内蔵するＬＥＤ素子の種類によって、異なる色を選択的に発光することができる。 The multi-color light-emitting package 21 contains multiple LED elements with different emission wavelengths, and the light emitted by these LED elements is individually controlled by the control circuit 4A. The multi-color light-emitting package 21 can selectively emit light of different colors depending on the type of LED element contained therein.

多色発光パッケージ２１の構成例が図６に示されている。図６の（ａ）で示された多色発光パッケージ２１は、赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とを内蔵しており、制御回路４Ａによるスイッチングにより赤色系または青色系を発光することができる。図６の（ｂ）で示された多色発光パッケージ２１は、２つの赤色系ＬＥＤ素子と１つの青色系ＬＥＤ素子とを内蔵しており、制御回路４Ａによるスイッチングにより赤色系または青色系を発光することができる。図６の（ｃ）で示された多色発光パッケージ２１は、赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子とを内蔵しており、制御回路４Ａによるスイッチングにより赤色系または青色系または緑色系を発光することができる。図６の（ｄ）で示された多色発光パッケージ２１は、２つの赤色系ＬＥＤ素子と１つの青色系ＬＥＤ素子と１つの緑色系ＬＥＤ素子とを内蔵しており、制御回路４Ａによるスイッチングにより赤色系または青色系または緑色系を発光することができる。 An example of the configuration of the multicolor light-emitting package 21 is shown in FIG. 6. The multicolor light-emitting package 21 shown in FIG. 6(a) has a built-in red LED element and a built-in blue LED element, and can emit red or blue light by switching with the control circuit 4A. The multicolor light-emitting package 21 shown in FIG. 6(b) has a built-in two red LED elements and a built-in blue LED element, and can emit red or blue light by switching with the control circuit 4A. The multicolor light-emitting package 21 shown in FIG. 6(c) has a built-in red LED element, a built-in blue LED element, and a built-in green LED element, and can emit red, blue, or green light by switching with the control circuit 4A. The multicolor light-emitting package 21 shown in FIG. 6(d) has a built-in two red LED elements, a built-in blue LED element, and a built-in green LED element, and can emit red, blue, or green light by switching with the control circuit 4A.

なお、多色発光パッケージ２１は、内蔵するＬＥＤ素子の一種類の色を発光するだけでなく、内蔵するＬＥＤ素子の全てまたはその任意の組み合わせで発光するように構成することも可能である。 The multi-color light-emitting package 21 can be configured not only to emit light of one color from the built-in LED element, but also to emit light from all of the built-in LED elements or any combination of them.

特定色発光パッケージ２２は、多色発光パッケージ２１とは異なり、選択的に異なる色を発光する機能はなく、特定色のみを発光するＬＥＤパッケージ２０である。特定色発光パッケージ２２は、単色発光パッケージ２２ａと混合色発光パッケージ２２ｂとに区分けされる。単色発光パッケージ２２ａは、単色ＬＥＤ素子（赤色系ＬＥＤ素子または青色系ＬＥＤ素子または緑色系ＬＥＤ素子）を内蔵している。混合色発光パッケージ２２ｂは、複数の異なる単色ＬＥＤ素子を内蔵しており、その発光色は各単色ＬＥＤ素子からの光の混合色である。特定色発光パッケージ２２は、多色発光パッケージ２１とともに、照明ユニット４の照明光を作り出す。このため、特定色発光パッケージ２２は、多色発光パッケージ２１に内蔵された各ＬＥＤ素子の発光波の波形の全てにまたがる波形を有する発光波による色を発光することが好ましい。例えば、赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とを内蔵した多色発光パッケージ２１が用いられている場合、赤色系波長と青色系波長にまたがる高帯域の波長の光を発光することができる特定色発光パッケージ２２が用いられる。この場合、多色発光パッケージ２１の赤色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とのいずれが選択されて発光されても、特定色発光パッケージ２２は、多色発光パッケージ２１による発光色の光度を増強することができるだけでなく、多色発光パッケージ２１による照明光の色分布を一様化するためにも貢献できる。 Unlike the multicolor light-emitting package 21, the specific color light-emitting package 22 is an LED package 20 that does not have the function of selectively emitting different colors and emits only a specific color. The specific color light-emitting package 22 is divided into a single color light-emitting package 22a and a mixed color light-emitting package 22b. The single color light-emitting package 22a has a single color LED element (a red LED element, a blue LED element, or a green LED element) built in. The mixed color light-emitting package 22b has a plurality of different single color LED elements built in, and the emitted color is a mixed color of the light from each single color LED element. The specific color light-emitting package 22, together with the multicolor light-emitting package 21, creates the illumination light of the lighting unit 4. For this reason, it is preferable that the specific color light-emitting package 22 emits a color by an emission wave having a waveform that spans all of the waveforms of the emission waves of each LED element built in the multicolor light-emitting package 21. For example, when a multicolor light-emitting package 21 incorporating a red LED element and a blue LED element is used, a specific color light-emitting package 22 capable of emitting light of a wide band of wavelengths spanning red and blue wavelengths is used. In this case, regardless of whether the red LED element or the blue LED element of the multicolor light-emitting package 21 is selected to emit light, the specific color light-emitting package 22 can not only increase the luminosity of the color emitted by the multicolor light-emitting package 21, but also contribute to making the color distribution of the illumination light by the multicolor light-emitting package 21 uniform.

さらに、特定色発光パッケージ２２には、白色光を発光する白色発光パッケージも含まれている。この白色発光パッケージは、青色系ＬＥＤ素子が内蔵されるとともに、黄色蛍光体が封入された構成である。さらに、その他の特定色発光パッケージ２２として、単色ＬＥＤ素子が蛍光体によって封入された発光パッケージが用いられてもよい。この場合、特定色は、前記蛍光体を通して発光される前記単色ＬＥＤ素子からの光の色となる。 The specific color light-emitting package 22 also includes a white light-emitting package that emits white light. This white light-emitting package has a blue LED element built in and is filled with yellow phosphor. Furthermore, as another specific color light-emitting package 22, a light-emitting package in which a monochromatic LED element is filled with phosphor may be used. In this case, the specific color is the color of the light emitted from the monochromatic LED element through the phosphor.

多色発光パッケージ２１に内蔵された各ＬＥＤ素子は、制御回路４Ａを通じて、多色発光パッケージ毎に、または前記多色発光パッケージの特定グループ単位毎に、それぞれ独立して点灯制御される。もちろん、全ての多色発光パッケージ２１に対して、その内蔵ＬＥＤ素子の点灯を統一的に制御してもよい。 The lighting of each LED element built into the multi-color light-emitting package 21 is controlled independently for each multi-color light-emitting package or for each specific group of the multi-color light-emitting packages through the control circuit 4A. Of course, the lighting of the built-in LED elements for all the multi-color light-emitting packages 21 may be controlled uniformly.

この実施形態では、図３に示すように、多色発光パッケージ２１に内蔵された各ＬＥＤ素子の点灯または消灯を、予め設定された点灯パターンで制御回路４Ａに指令する手動操作具６Ａが備えられている。手動操作具６Ａから出力された点灯パターンに関する操作データが、制御装置６に設けられた点灯パターン決定部６０に与えられる。点灯パターン決定部６０は、操作データに基づいて決定される点灯パターンで多色発光パッケージ２１を発光させるための点灯パターン制御信号を生成し、制御回路４Ａに与える。 In this embodiment, as shown in FIG. 3, a manual operation device 6A is provided that commands the control circuit 4A to turn on or off each LED element built into the multi-color light-emitting package 21 in a preset lighting pattern. Operation data related to the lighting pattern output from the manual operation device 6A is provided to a lighting pattern determination unit 60 provided in the control device 6. The lighting pattern determination unit 60 generates a lighting pattern control signal for causing the multi-color light-emitting package 21 to emit light in a lighting pattern determined based on the operation data, and provides the signal to the control circuit 4A.

ＬＥＤパッケージ群を構成するＬＥＤパッケージ２０は、検査領域ＩＡを一様な光量で照明するように、多色発光パッケージ２１と特定色発光パッケージ２２とが、互いに混在されるような規則的な配置パターンを繰り返すように配置される。 The LED packages 20 constituting the LED package group are arranged in a repeating regular arrangement pattern in which the multi-color light-emitting packages 21 and the specific color light-emitting packages 22 are mixed together so as to illuminate the inspection area IA with a uniform amount of light.

所望の周波数帯域を有する照明光を細長い領域である検査領域ＩＡにわたって、どのような点灯状態であっても、できるだけ一様な光度が得られるように、多色発光パッケージ２１は、特定色発光パッケージ２２と組み合わされた種々の配置パターンで帯状基板４０上に配置される。配置パターンのいくつかの例が、図７と図８に示されている。 The multi-color light-emitting packages 21 are arranged on the strip-shaped substrate 40 in various arrangement patterns in combination with the specific color light-emitting packages 22 so that illumination light having a desired frequency band can be emitted across the inspection area IA, which is a long and narrow area, with as uniform a luminous intensity as possible, regardless of the lighting state. Some examples of the arrangement patterns are shown in Figures 7 and 8.

図７の配置パターンでは、点線が囲まれている４行４列が基本パターンであり、この基本パターンが繰り返される。基本パターンにおける一行目は、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（緑色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（青色系）発光パッケージ２２の並びであり、２行目は、特定色（青色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（緑色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１の並びであり、３行目は、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（青色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（緑色系）発光パッケージ２２の並びであり、４行目は、特定色（緑色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１、特定色（青色系）発光パッケージ２２、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１の並びである。なお、図７では、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１には記号「Ｒ／Ｂ」が、特定色（緑色系）発光パッケージ２２には記号「Ｇ」が、特定色（青色系）発光パッケージ２２には記号「Ｂ」が、付与されている。この照明ユニット４では、多くの多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１で赤色系を発光させると、赤色系の光度が強い照明光が検査領域ＩＡを照明し、より多くの多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１で赤色系を発光させると、赤色系の光度が強い照明光が検査領域ＩＡを一様に照明し、より多くの多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１で青色系を発光させると、青色系の光度が強い照明光が検査領域ＩＡを一様に照明する。 In the arrangement pattern in Figure 7, the four rows and four columns surrounded by dotted lines are the basic pattern, and this basic pattern is repeated. The first row in the basic pattern is an arrangement of a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, a specific color (green) light-emitting package 22, a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, and a specific color (blue) light-emitting package 22; the second row is an arrangement of a specific color (blue) light-emitting package 22, a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, a specific color (green) light-emitting package 22, and a multi-color (red/blue) light-emitting package 21; the third row is an arrangement of a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, a specific color (blue) light-emitting package 22, a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, and a specific color (green) light-emitting package 22; and the fourth row is an arrangement of a specific color (green) light-emitting package 22, a multi-color (red/blue) light-emitting package 21, a specific color (blue) light-emitting package 22, and a multi-color (red/blue) light-emitting package 21. In FIG. 7, the multi-color (red/blue) light-emitting packages 21 are given the symbol "R/B", the specific color (green) light-emitting packages 22 are given the symbol "G", and the specific color (blue) light-emitting packages 22 are given the symbol "B". In this illumination unit 4, when many multi-color (red/blue) light-emitting packages 21 emit red light, the inspection area IA is illuminated with illumination light having a strong red luminance, when many multi-color (red/blue) light-emitting packages 21 emit red light, the inspection area IA is uniformly illuminated with illumination light having a strong red luminance, and when many multi-color (red/blue) light-emitting packages 21 emit blue light, the inspection area IA is uniformly illuminated with illumination light having a strong blue luminance.

図７の配置パターンは、多色発光パッケージ２１と特定色発光パッケージ２２とを混在させた一例である。他の例として、図７の配置パターンにおいて、特定色（緑色系）発光パッケージ２２を特定色（青色系）発光パッケージ２２とし、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１と特定色（青色系）発光パッケージ２２とからなる配置パターンを採用してもよい。あるいは、特定色（青色系）発光パッケージ２２を特定色（緑色系）発光パッケージ２２とし、多色（赤色系／青色系）発光パッケージ２１と特定色（緑色系）発光パッケージ２２とからなる配置パターンを採用してもよい。もちろん、特定色発光パッケージ２２として、混合色発光パッケージ２２ｂを用いてもよい。 The arrangement pattern in FIG. 7 is an example in which a multi-color light-emitting package 21 and a specific color light-emitting package 22 are mixed. As another example, in the arrangement pattern in FIG. 7, the specific color (green) light-emitting package 22 may be a specific color (blue) light-emitting package 22, and an arrangement pattern consisting of a multi-color (red/blue) light-emitting package 21 and a specific color (blue) light-emitting package 22 may be adopted. Alternatively, the specific color (blue) light-emitting package 22 may be a specific color (green) light-emitting package 22, and an arrangement pattern consisting of a multi-color (red/blue) light-emitting package 21 and a specific color (green) light-emitting package 22 may be adopted. Of course, a mixed color light-emitting package 22b may be used as the specific color light-emitting package 22.

図８の配置パターンにおける基本パターンでは、多色発光パッケージ２１と、白色発光パッケージである特定色発光パッケージ２２とが、千鳥状に交互に配置されている。多色発光パッケージ２１は、赤色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とをスイッチング可能に内蔵している（図８では、記号「Ｒ／Ｇ／Ｂ」が付与されている）。もちろん、これらの３色のＬＥＤ素子から選ばれた２つの異なる色のＬＥＤ素子が内蔵されている多色発光パッケージ２１を用いてもよい。ここでは、特定色発光パッケージ２２として、白色発光パッケージが用いられている（図８では、記号「Ｗ」が付与されている）。 In the basic arrangement pattern of FIG. 8, multicolor light-emitting packages 21 and specific color light-emitting packages 22, which are white light-emitting packages, are alternately arranged in a staggered pattern. The multicolor light-emitting packages 21 incorporate switchable red LED elements, green LED elements, and blue LED elements (in FIG. 8, the symbols "R/G/B" are given). Of course, multicolor light-emitting packages 21 incorporating LED elements of two different colors selected from these three colors may also be used. Here, a white light-emitting package is used as the specific color light-emitting package 22 (in FIG. 8, the symbol "W" is given).

その他の基本パターンの一例では、少なくとも１つの行また列には多色発光パッケージ２１だけが配置され、その他の位置には、種類の異なる特定色発光パッケージ２２が混在配置されている。 In one example of another basic pattern, only multi-color light-emitting packages 21 are arranged in at least one row or column, and different types of specific color light-emitting packages 22 are mixed and arranged in other positions.

さらに特殊な実施形態では、図３において点線で示されているように、ＬＥＤパッケージ群を構成しているＬＥＤパッケージ２０として、特殊発光パッケージ２３が加えられてもよい。特殊発光パッケージ２３には、紫外線を発光する紫外線発光パッケージと、赤外線を発光する赤外線発光パッケージとが、含まれている。これにより、照明ユニット４は、多色発光パッケージ２１と特殊発光パッケージ２３とを組み合わせた配置パターン、あるいは、多色発光パッケージ２１と特定色発光パッケージ２２と特殊発光パッケージ２３とを組み合わせた配置パターンで構成することができる。例えば、図８で示された配置パターンにおいて、白色発光パッケージに代えて、紫外線発光パッケージまたは赤外線発光パッケージが用いられてもよい。 In a more special embodiment, as shown by the dotted line in FIG. 3, a special light-emitting package 23 may be added as an LED package 20 constituting the LED package group. The special light-emitting package 23 includes an ultraviolet light-emitting package that emits ultraviolet light and an infrared light-emitting package that emits infrared light. This allows the lighting unit 4 to be configured with an arrangement pattern that combines a multicolor light-emitting package 21 and a special light-emitting package 23, or an arrangement pattern that combines a multicolor light-emitting package 21, a specific color light-emitting package 22, and a special light-emitting package 23. For example, in the arrangement pattern shown in FIG. 8, an ultraviolet light-emitting package or an infrared light-emitting package may be used instead of the white light-emitting package.

さらに、照明ユニット４は、ＬＥＤパッケージ群が検査領域ＩＡにおける穀粒の通過幅を超える長さまで延びている。このため、穀粒の通過幅にほぼ相当する長さの中央領域とその両側に位置する端領域とで、ＬＥＤパッケージ２０の配置パターンが異なる構成を採用してもよい。 Furthermore, the lighting unit 4 has a group of LED packages extending to a length that exceeds the width through which the grains pass in the inspection area IA. For this reason, a configuration may be adopted in which the arrangement pattern of the LED packages 20 differs between a central area having a length roughly equivalent to the width through which the grains pass and end areas located on either side of the central area.

また、ＬＥＤパッケージ群の配置は、基本パターンを繰り返すような規則的な配置だけに限定されるわけではない。例えば、照明ユニット４において、端部側領域のおけるＬＥＤパッケージ２０の配置密度は、中央部側領域におけるＬＥＤパッケージ２０の配置密度よりも密に設定される構成を採用してもよい。また場合によっては、端部側領域のおけるＬＥＤパッケージ２０の配置密度が、中央部側領域におけるＬＥＤパッケージ２０の配置密度よりも租になるような構成を採用してもよい。さらには、全体として、配置密度が不均一な構成を採用してもよい。 The arrangement of the LED packages is not limited to a regular arrangement in which a basic pattern is repeated. For example, in the lighting unit 4, a configuration may be adopted in which the arrangement density of the LED packages 20 in the end region is set to be denser than the arrangement density of the LED packages 20 in the central region. In some cases, a configuration may be adopted in which the arrangement density of the LED packages 20 in the end region is set to be coarser than the arrangement density of the LED packages 20 in the central region. Furthermore, a configuration in which the arrangement density is non-uniform overall may be adopted.

照明光と、選別すべき欠陥品との関係の一例を以下に説明する。例えば、未成熟玄米の検出の場合、強い赤色系照明光を作り出す配置パターンと発光パターンが選ばれ、玄米の欠陥（カメムシ被害など）の検出の場合、赤色系と緑色系との光度が強い照明光を作り出す配置パターンと発光パターンが選ばれる。その他、玄米の着色粒の検出には、緑色系または白色の光度が強い照明光を作り出す配置パターンと発光パターンが選ばれ、玄米の青米の検出には、赤色系の光度が強い照明光を作り出す配置パターンと発光パターンが選ばれる。また、紫外線（または赤外線）を当てると発光するような異物を検出する場合には、紫外線（または赤外線）を発光する特殊発光パッケージ２３が高い比率で配置された配置パターンが採用される。 An example of the relationship between the illumination light and the defective products to be sorted out is described below. For example, when detecting immature brown rice, an arrangement pattern and light emission pattern that produce strong red illumination light are selected, and when detecting defects in brown rice (such as damage by stink bugs), an arrangement pattern and light emission pattern that produce illumination light with strong red and green luminosity are selected. In addition, when detecting colored grains of brown rice, an arrangement pattern and light emission pattern that produce illumination light with strong green or white luminosity are selected, and when detecting green brown rice, an arrangement pattern and light emission pattern that produce illumination light with strong red luminosity are selected. Also, when detecting foreign objects that emit light when exposed to ultraviolet (or infrared) light, an arrangement pattern in which a high proportion of special light-emitting packages 23 that emit ultraviolet (or infrared) light are arranged is used.

以上に述べたような照明ユニット４で照明され、カメラユニット３で取得された通過穀粒の撮影画像は、図３に示す制御装置６の判定部６３での穀粒良否判定に用いられる。判定部６３では、図４で模式的に示されている撮影画像の各画素の値を、予め設定されている適正範囲に入っているかどうかチェックされる。その値が適正範囲にはいっていない画素があれば、異常画素と判定され、そのような異常画素が横方向及び縦方向で所定個だけ続いていれば、その穀粒が異常である判定される。選別制御部６４は、異常と判定された穀粒が、空気吹き付け装置１５の噴射ノズル１５ａの前を通過するタイミングで噴射ノズル１５ａから空気を噴射させて、穀粒を異常物回収部１７に通じる経路に分岐させる。 The image of the passing grains illuminated by the lighting unit 4 and captured by the camera unit 3 as described above is used to determine whether the grains are good or bad in the determination section 63 of the control device 6 shown in FIG. 3. The determination section 63 checks whether the value of each pixel of the captured image, which is shown in FIG. 4 as a schematic, is within a preset appropriate range. If there is a pixel whose value is not within the appropriate range, it is determined to be an abnormal pixel, and if a predetermined number of such abnormal pixels are consecutive in the horizontal and vertical directions, the grain is determined to be abnormal. The sorting control section 64 injects air from the injection nozzle 15a of the air blowing device 15 when the grain determined to be abnormal passes in front of the injection nozzle 15a, thereby branching the grain into a path leading to the abnormal object collection section 17.

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、行数が４行の行列配置で発光パッケージ群が配置されていたが、本発明の目的を逸脱しない範囲内において、４行以外の行数（１行リニアアレイも含む）でもよいし、長さは通過経路の幅によって任意に決定される。
（２）上述した実施形態では、粒状体として穀粒が取り扱われたが、この色彩選別機は、穀粒以外、樹脂ペレットなどの粒状体の選別にも利用可能である。 [Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the light-emitting packages are arranged in a matrix with four rows. However, the number of rows may be other than four (including a one-row linear array) without departing from the scope of the present invention, and the length may be determined arbitrarily depending on the width of the passage path.
(2) In the above-described embodiment, grains are used as the granular material. However, this color sorter can also be used to sort granular materials other than grains, such as resin pellets.

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 The configurations disclosed in the above embodiment (including other embodiments, the same applies below) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments, so long as no contradiction arises. Furthermore, the embodiments disclosed in this specification are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments. They can be modified as appropriate within the scope of the purpose of the present invention.

本発明は、マトリックスリニアアレイ状の照明ユニットを用いた色彩選別機に適用可能である The present invention is applicable to color sorters that use lighting units in a matrix linear array.

３：カメラユニット
４：照明ユニット
４Ａ：制御回路
６：制御装置
６Ａ：手動操作具
２０：ＬＥＤパッケージ
２１：多色発光パッケージ
２２：特定色発光パッケージ
２２ａ：単色発光パッケージ
２２ｂ：混合色発光パッケージ
２３：特殊発光パッケージ
６０：点灯パターン決定部
６１：照明制御部
ＩＡ：検査領域
Ｚ：撮影領域
3: Camera unit 4: Lighting unit 4A: Control circuit 6: Control device 6A: Manual operation tool 20: LED package 21: Multi-color light-emitting package 22: Specific color light-emitting package 22a: Single color light-emitting package 22b: Mixed color light-emitting package 23: Special light-emitting package 60: Lighting pattern determination unit 61: Lighting control unit IA: Inspection area Z: Photography area

Claims

粒状体を所定方向に通過させる通過経路と、
前記通過経路に形成された検査領域と、
前記検査領域を照明する照明ユニットと、
前記検査領域を通過する前記粒状体を撮影するカメラユニットと、
前記カメラユニットからの撮影画像に基づいて前記粒状体の良否を判定する判定部と、を備えた色彩選別機であって、
前記照明ユニットは、マトリックス状に配置されたＬＥＤパッケージ群と、前記ＬＥＤパッケージ群の発光を制御する制御回路とを備え、
前記ＬＥＤパッケージ群には、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と特定色のみを発光する特定色発光パッケージとが含まれ、前記多色発光パッケージと前記特定色発光パッケージとが互いに混在されるような規則的な配置パターンを繰り返すように配置され、
前記制御回路は、判定すべき前記粒状体の種類及び判定すべき欠陥の種類に応じた適切な色分布を有する照明光を作り出すため、前記多色発光パッケージにおける前記ＬＥＤ素子の発光を個別的に制御することで前記多色発光パッケージを選択的に異なる色で発光させる色彩選別機。 a passageway through which the granular material passes in a predetermined direction;
An inspection area formed in the passageway;
an illumination unit for illuminating the inspection area;
a camera unit that captures an image of the granular material passing through the inspection area;
A color sorter including a judgment unit that judges the quality of the granular body based on an image captured by the camera unit,
The lighting unit includes a group of LED packages arranged in a matrix and a control circuit that controls light emission of the group of LED packages;
The LED package group includes a multi-color light emitting package incorporating a plurality of LED elements having different emission wavelengths and a specific color light emitting package that emits only a specific color , and the multi-color light emitting packages and the specific color light emitting packages are arranged in a repeated regular arrangement pattern in which they are mixed with each other;
The control circuit is a color sorter that individually controls the light emission of the LED elements in the multi-color light-emitting package to selectively cause the multi-color light-emitting package to emit light in different colors in order to create illumination light having an appropriate color distribution according to the type of granular material to be evaluated and the type of defect to be evaluated .

前記特定色は、前記多色発光パッケージに内蔵された前記複数のＬＥＤ素子の発光波の波形の全てにまたがる波形を有する発光波による色である請求項１に記載の色彩選別機。 2. The color sorter according to claim 1 , wherein the specific color is a color due to an emission wave having a waveform spanning all of the waveforms of the emission waves of the plurality of LED elements built into the multicolor light-emitting package.

前記特定色発光パッケージに、複数の単色ＬＥＤ素子が内蔵され、
前記特定色は、前記複数の単色ＬＥＤ素子からの光の混合色である請求項２に記載の色彩選別機。 A plurality of single-color LED elements are built into the specific color light-emitting package,
3. The color sorter according to claim 2 , wherein the specific color is a mixed color of light from the plurality of single-color LED elements.

前記特定色発光パッケージに、単色ＬＥＤ素子が内蔵されるとともに、前記単色ＬＥＤ素子とともに蛍光体が封入され、
前記特定色は、前記蛍光体を通して発光される前記単色ＬＥＤ素子からの光の色である請求項２に記載の色彩選別機。 A single-color LED element is built into the specific color light emitting package, and a phosphor is sealed in addition to the single-color LED element;
3. The color sorter according to claim 2 , wherein the specific color is a color of light emitted from the single-color LED element through the phosphor.

前記多色発光パッケージには、赤色系ＬＥＤ素子と緑色系ＬＥＤ素子と青色系ＬＥＤ素子とから選ばれた２つ以上の異なる色のＬＥＤ素子が内蔵されている請求項１から４のいずれか一項に記載の色彩選別機。 5. The color sorter according to claim 1 , wherein the multi-color light-emitting package incorporates LED elements of two or more different colors selected from a red LED element, a green LED element, and a blue LED element.

前記ＬＥＤパッケージ群には、白色光を発光する白色発光パッケージが含まれている請求項１から５のいずれか一項に記載の色彩選別機。 6. The color sorter according to claim 1, wherein the group of LED packages includes a white light-emitting package that emits white light.

前記ＬＥＤパッケージ群には、紫外線を発光する紫外線発光パッケージが含まれている請求項１に記載の色彩選別機。 The color sorter of claim 1, wherein the group of LED packages includes an ultraviolet light emitting package that emits ultraviolet light.

前記ＬＥＤパッケージ群には、赤外線を発光する赤外線発光パッケージが含まれている請求項１に記載の色彩選別機。 The color sorter of claim 1, wherein the group of LED packages includes an infrared emitting package that emits infrared light.

前記多色発光パッケージに内蔵された各ＬＥＤ素子は、前記制御回路を通じて、前記多色発光パッケージ毎に、または前記多色発光パッケージの特定グループ単位毎に、それぞれ独立して点灯制御される請求項１から８のいずれか一項に記載の色彩選別機。 The color sorter according to any one of claims 1 to 8, wherein each LED element incorporated in the multi-color light-emitting package is independently controlled to be lit for each multi-color light-emitting package or for each specific group unit of the multi -color light-emitting package through the control circuit.

前記多色発光パッケージに内蔵された各ＬＥＤ素子の点灯または消灯を、予め設定された点灯パターンで前記制御回路に指令する手動操作具が備えられている請求項１から９のいずれか一項に記載の色彩選別機。 10. The color sorter according to claim 1 , further comprising a manual operation device that instructs the control circuit to turn on or off each of the LED elements built into the multi-color light-emitting package in a preset lighting pattern.

前記ＬＥＤパッケージ群を構成する各発光パッケージは、前記各発光パッケージの点灯状態にかかわらず、前記検査領域を一様な光量で照明するように、前記各発光パッケージが混在する規則的な配置パターンを繰り返すように配置されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の色彩選別機。 11. The color sorter according to claim 1, wherein each of the light-emitting packages constituting the LED package group is arranged to repeat a regular arrangement pattern in which the light-emitting packages are mixed together so as to illuminate the inspection area with a uniform amount of light regardless of the lighting state of each of the light-emitting packages.

前記ＬＥＤパッケージ群が前記検査領域を一様な光量で照明するように、前記照明ユニット内において、端部側領域のおけるＬＥＤパッケージの配置密度は、中央部側領域におけるＬＥＤパッケージの配置密度よりも密に設定されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の色彩選別機。 12. The color sorter according to claim 1, wherein, in the lighting unit, an arrangement density of the LED packages in an end side region is set denser than an arrangement density of the LED packages in a central side region so that the group of LED packages illuminates the inspection region with a uniform amount of light.