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JP4268985B2 - Glass identification device - Google Patents
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Description

本発明は、ガラスの種類を識別可能なガラス識別装置に関する。   The present invention relates to a glass identification device capable of identifying the type of glass.

従来、循環型社会の構築のため、各種製品のリサイクルが行われている。使用済みの蛍光灯や水銀ランプ等の各種廃電灯類についてもリサイクルが行われている。例えば、廃電灯類において重量比で大部分を占めるガラス部分は破砕されてガラスカレットとなり、ガラス原料に再生産される(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, various products have been recycled to build a recycling society. Recycling is also done for various types of waste lamps such as used fluorescent lamps and mercury lamps. For example, in a waste electric lamp, a glass portion that occupies most of the weight ratio is crushed to become a glass cullet, which is reproduced as a glass raw material (see, for example, Patent Document 1).

ところで、ガラスにはソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、石英ガラス等種々のガラスがあり、ガラスの種類によって融点などの物性が異なる。このため、廃ガラスからガラス原料を再生産する際には、ガラスカレットをガラスの種別毎に分別することが必要となる。そこで、コンベア等により搬送されるガラスカレットに光を照射し、ガラスカレットを透過した透過光に基づく色識別によりガラスカレットを分別回収することが行われている(例えば、特許文献2参照)。選別回収されたガラスカレットは、破砕機により粒状あるいは紛状に細かく破砕されて、ガラス原料として再生産される。
特開2005−349277号公報 特開2001−269629号公報
By the way, there are various types of glass such as soda-lime glass, borosilicate glass, lead glass, and quartz glass, and physical properties such as melting point differ depending on the type of glass. For this reason, when the glass raw material is reproduced from the waste glass, it is necessary to separate the glass cullet for each type of glass. Then, light is irradiated to the glass cullet conveyed with a conveyor etc., and glass cullet is separately collect | recovered by the color identification based on the transmitted light which permeate | transmitted the glass cullet (for example, refer patent document 2). The collected and collected glass cullet is finely crushed into a granular or powder form by a crusher and re-produced as a glass raw material.
JP 2005-349277 A JP 2001-269629 A

ガラス製品を製造する過程では、ガラス原料を溶融炉において溶融し、溶融ガラス塊(ゴブ)を成型する。このため、ソーダ石灰ガラス原料中に、ホウケイ酸ガラス等の融点の高い異種ガラスが混入した場合、ソーダ石灰ガラスの融点に合わせた溶融炉ではホウケイ酸ガラスは溶融せず、製品に異物としてホウケイ酸ガラスが混入してしまう。したがって、製品としてのガラス原料の品質管理を行う場合、ガラス原料中に混在する異種ガラスの検出が極めて重要になる。しかしながら、廃電灯類に起因する廃ガラスは、無色透明色を呈することが多く、粒状あるいは粉状にまで破砕されたガラス原料を色識別等によりガラスの種別毎に識別して、異種ガラスを検出するのは困難であった。   In the process of manufacturing a glass product, a glass raw material is melted in a melting furnace to form a molten glass lump (gob). For this reason, when different types of glass with a high melting point such as borosilicate glass are mixed in the soda lime glass raw material, the borosilicate glass does not melt in the melting furnace that matches the melting point of soda lime glass, and borosilicate as a foreign substance in the product. Glass is mixed. Therefore, when quality control of a glass raw material as a product is performed, detection of different types of glass mixed in the glass raw material is extremely important. However, waste glass caused by waste electric lamps often exhibits a colorless and transparent color, and glass materials crushed into granular or powdery form are identified by color classification to detect different types of glass. It was difficult to do.

本発明の課題は、略同一職を呈する複数種のガラスを識別することのできるガラス識別装置を提供することにある。   The subject of this invention is providing the glass identification device which can identify the multiple types of glass which exhibits substantially the same job.

本発明は、折率の異なる数種のガラスが混在する識別対象から、所定の屈折率を有する特定ガラスと他の屈折率を有する異種ガラスとを識別するガラス識別装置であって、前記所定の屈折率と同一の屈折率を有する浸液とともに、前記識別対象を収容するセルと、前記セルに平行光を投光する投光部とを備え前記セルからは、特定ガラスを透過した光が平行光のまま出力され、異種ガラスを透過した光が光路を偏向して出力され、前記セルを透過した、これらの光が入射され当該光に含まれた平行光の成分を集光する集光素子と、前記集光素子の後段に配置され、前記集光素子により集光される前記平行光の成分を遮蔽し、前記異種ガラスにより光路が偏向された光成分を透過するフィルタと、前記フィルタを透過した光を検出する光検出部と、を備えたことを特徴とする。 The present invention is, from an identification subject refraction index different birefringence several glass are mixed, a glasses identification device for identifying a heterogeneous glass having a specific glass and other refractive index having a predetermined refractive index, wherein with immersion liquid having a predetermined refractive index and the same refractive index, and the cell that houses the identification target, and a light projecting portion for projecting a parallel light to the cell, from the cell, passed through the specific glass The light is output as parallel light, the light transmitted through the different glass is deflected in the optical path, output, and the light transmitted through the cell is incident to collect the components of the parallel light contained in the light. A condensing element, a filter that is disposed downstream of the condensing element, shields the component of the parallel light collected by the condensing element, and transmits a light component whose optical path is deflected by the dissimilar glass; Light for detecting light transmitted through the filter A detection section, and further comprising a.

また、前記投光部は、光源と、前記光源から発せられる光を平行光化する平行光光学系とを備え、前記平行光光学系で平行光化された光を集光して絞りに通し、当該絞りを通過した光を平行光化して前記セルに投光すること、を特徴とする。 The light projecting unit includes a light source and a parallel light optical system that collimates the light emitted from the light source, collects the light collimated by the parallel light optical system, and passes the light through a diaphragm. The light passing through the diaphragm is collimated and projected onto the cell .

また、前記検出部は、前記フィルタを透過した光を結像させる結像光学系を有することを特徴とする。 In addition, the light detection unit includes an imaging optical system that forms an image of light transmitted through the filter .

また、前記結像光学系は、前記異種ガラスの屈折率に応じて結像位置を可変に構成されることを特徴とする。   The imaging optical system is characterized in that the imaging position is variably configured according to the refractive index of the different glass.

本発明によれば、ガラスの種類毎に異なる光の屈折率を利用して、特定ガラスと、他の屈折率を有する異種ガラスとを識別することができる。   According to the present invention, it is possible to distinguish between a specific glass and a different kind of glass having another refractive index by using a refractive index of light that is different for each type of glass.

本発明のガラス識別装置の概略構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structural example of the glass identification device of this invention. 本発明の実施の形態に係るセルの構成例を示す平面図(a)、正面図(b)である。It is the top view (a) and front view (b) which show the structural example of the cell which concerns on embodiment of this invention. 浸液の屈折率とガラス粒の屈折率との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the refractive index of immersion liquid and the refractive index of a glass grain. 投光ユニットの具体的構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific structural example of a light projection unit. 異種ガラス検出画像を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a different kind | species glass detection image. 投光ユニットの他の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other structural example of a light projection unit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス識別装置
10 識別対象
11 特定ガラス
11a 特定ガラス透過光
12 異種ガラス
12a 異種ガラス透過光
20 セル
20a ガラス粒
30 投光ユニット(投光部)
31 光源
31a,61a 光(光束)
32、62 平行光束光学系
32a,62a 平行光束
40 受光ユニット
41 特定ガラス透過光検出部
42 異種ガラス透過光検出部
43 収束光学素子
44 空間フィルタ
45 結像光学系
46 合焦光学素子
47 スクリーン
48 CCDカメラ
100 浸液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass identification device 10 Identification object 11 Specific glass 11a Specific glass transmitted light 12 Different glass 12a Different glass transmitted light 20 Cell 20a Glass grain 30 Light projection unit (light projection part)
31 Light source 31a, 61a Light (light flux)
32, 62 Parallel light beam optical system 32a, 62a Parallel light beam 40 Light receiving unit 41 Specific glass transmitted light detector 42 Different glass transmitted light detector 43 Converging optical element 44 Spatial filter 45 Imaging optical system 46 Focusing optical element 47 Screen 48 CCD Camera 100 Immersion liquid

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態に係るガラス識別装置1の概略構成を示す模式図である。このガラス識別装置1は、略同一色を呈し、組成の異なる複数種のガラスが混在する識別対象10を、光の屈折率を利用してガラスを種別毎に識別するための装置である。図1に示すように、ガラス識別装置1は識別対象10を収容するセル20と、セル20に光を投光する投光ユニット30(投光部)と、セル20を透過した光を受光する受光ユニット40とを備え、受光ユニット40において識別対象10に混在するガラスのうち、所定の屈折率を有する特定ガラス11と、他の屈折率を有する異種ガラス12とを識別可能に構成したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a glass identification device 1 according to the present embodiment. The glass identification device 1 is a device for identifying a glass for each type by using a refractive index of light for an identification object 10 that has substantially the same color and includes a plurality of types of glasses having different compositions. As shown in FIG. 1, the glass identification device 1 receives a cell 20 that houses an identification target 10, a light projecting unit 30 (light projecting unit) that projects light onto the cell 20, and light that has passed through the cell 20. Among the glasses mixed in the identification object 10 in the light receiving unit 40, the light receiving unit 40 is configured so that the specific glass 11 having a predetermined refractive index and the different glass 12 having another refractive index can be identified. is there.

ここで、識別対象10は、複数種のガラスが混在するガラスカレット(ガラス片)、ガラス粒、ガラス粉等を含む。また、これらのガラスカレット、ガラス粒、ガラス粉には、廃ガラス(廃電灯類、廃びん類等各種のものを含む)に起因するものや各種ガラス製品の生産工程で発生するガラス屑等を含む。   Here, the identification target 10 includes a glass cullet (glass piece) in which a plurality of types of glass are mixed, glass particles, glass powder, and the like. In addition, these glass cullet, glass grains, and glass powder include waste glass (including various kinds of waste lamps, waste bottles, etc.) and glass waste generated in the production process of various glass products. Including.

また、識別対象10には、所定の選別方法により予めガラスの種別毎に所定の程度分別されたものも含む。ガラスを種別毎に分別するための上記選別方法として、上記従来技術として挙げた色識別によりガラスを分別する方法を挙げることができる。また、ガラスの比重は種類によって異なるため、比重沈降法等を用いてガラスを種別毎に分別してもよい。比重沈降法とは、ガラスの種類によって比重が異なることを利用して、ガラスを種別毎に分別する比重選別方法の一種である。具体的には、所定の比重液中でガラスを沈降させると、層状にガラスが分離する。そして沈降したガラスを層状に取り出すことにより、ガラスを種別毎に分別することができる。比重沈降法を用いてガラスの分別を行う場合、ガラスカレットを細かく破砕して粒子径を揃えた微粒カレットを用いて分別することが好ましい。粒子径を揃えることにより分別の精度がよくなるためである。   In addition, the identification target 10 includes those that have been sorted to a predetermined degree for each type of glass by a predetermined sorting method. Examples of the sorting method for sorting glass by type include the method of sorting glass by the color identification mentioned as the prior art. Moreover, since the specific gravity of glass changes with kinds, you may fractionate glass for every kind using a specific gravity sedimentation method etc. The specific gravity sedimentation method is a kind of specific gravity sorting method that uses the fact that the specific gravity varies depending on the type of glass to sort the glass by type. Specifically, when the glass is precipitated in a predetermined specific gravity liquid, the glass is separated into layers. And it can classify | categorize glass for every classification by taking out the settled glass in a layer form. When the glass is separated using the specific gravity sedimentation method, it is preferable to separate the glass cullet using fine cullet having a uniform particle size by finely pulverizing the glass cullet. This is because the accuracy of fractionation is improved by aligning the particle diameter.

また、複数種のガラスとして、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス(耐熱ガラス)、鉛ガラス(クリスタルガラス)、石英ガラス等を挙げることができる。これらは組成の違い等により、光の屈折率が異なる。   Examples of the multiple types of glass include soda-lime glass, borosilicate glass (heat-resistant glass), lead glass (crystal glass), and quartz glass. These have different refractive indexes of light due to differences in composition.

例えば、ソーダ石灰ガラスは二酸化ケイ素を主成分とし、副成分としてソーダ石灰等を含むものであり、光の屈折率は1.51である。
また、ホウケイ酸ガラスは、二酸化ケイ素を主成分とし、三酸化ホウ素等を副成分として含むものである。このホウケイ酸ガラスとして代表的な耐熱ガラスの一種であるパイレックス(登録商標)ガラスの場合、光の屈折率は1.472である。
For example, soda-lime glass contains silicon dioxide as a main component and soda lime as a subcomponent, and the refractive index of light is 1.51.
The borosilicate glass contains silicon dioxide as a main component and boron trioxide or the like as a subcomponent. In the case of Pyrex (registered trademark) glass which is a kind of typical heat-resistant glass as the borosilicate glass, the refractive index of light is 1.472.

また、鉛ガラスは二酸化ケイ素を主成分とし、酸化鉛等を副成分として含むものであり、光の屈折率は1.545以上の値を有する。
さらに、石英ガラスは、石英や水晶を電気炉で強熱し、溶解させて作られるガラスで二酸化ケイ素から形成され、基本的には副成分を含まない。石英ガラスの光の屈折率は1.472である。
Lead glass contains silicon dioxide as a main component and contains lead oxide or the like as a subcomponent, and the refractive index of light has a value of 1.545 or more.
Further, quartz glass is made of silicon dioxide and is made of silicon dioxide that is made by igniting and melting quartz or quartz in an electric furnace, and basically does not contain any subcomponents. Quartz glass has a light refractive index of 1.472.

また、略同一色として、例えば、無色透明色が挙げられるが、特定の色に限定されるものではない。   Examples of the substantially same color include a colorless and transparent color, but are not limited to a specific color.

セル20は、識別対象10を浸液100とともに収容するもので、図1に示すように、投光ユニット30からセル20に光が投光される。セル20に識別対象10を効率よく収容するという観点から、識別対象10は、破砕機により粒状または粉状に破砕されたものを好ましく用いることができる。なお、図1にはこのように粒状に破砕されたガラス粒の状態で識別対象10が収容されている例を示した。また、識別対象10の粒度は揃っていることが好ましい。識別対象10の粒度が揃っていることにより、セル20に識別対象10を細密に充填することができる。また、後述するように、異種ガラス12の混入割合などを求める際にも容易になる。   The cell 20 accommodates the identification target 10 together with the immersion liquid 100, and light is projected from the light projecting unit 30 to the cell 20 as shown in FIG. From the viewpoint of efficiently accommodating the identification target 10 in the cell 20, the identification target 10 that is crushed into particles or powder by a crusher can be preferably used. In addition, in FIG. 1, the example in which the identification object 10 was accommodated in the state of the glass particle | grains crushed in this granular form was shown. Moreover, it is preferable that the particle size of the identification target 10 is uniform. When the particle size of the identification target 10 is uniform, the identification target 10 can be packed finely into the cell 20. Further, as will be described later, it is easy to obtain the mixing ratio of the different types of glass 12 and the like.

図2に、セル20の具体的構成例を示す。図2(a)はセル20の平面図であり、図2(b)はセル20の正面図である。セル20は識別対象10を収容するための所定の収容空間を有し、投光ユニット30により投光される光が通過する所定の光路長lを有している。セル20は、光路長lを定めるために一定の間隔を置いて配置されたセル前面板21とセル後面板22とを有している。   FIG. 2 shows a specific configuration example of the cell 20. FIG. 2A is a plan view of the cell 20, and FIG. 2B is a front view of the cell 20. The cell 20 has a predetermined storage space for storing the identification target 10 and has a predetermined optical path length l through which the light projected by the light projecting unit 30 passes. The cell 20 has a cell front plate 21 and a cell rear plate 22 that are arranged at a predetermined interval in order to determine the optical path length l.

このセル前面板21およびセル後面板22は光学的に透明であり、実質的に互いに平行な二つの平面を持つ平行平板である。セル前面板21およびセル後面板22は所定の種類のガラス板から構成され、特定ガラス11と同じ種類のガラス板であるが好ましい。また、セル前面板21およびセル後面板22はその表面および内面に傷がないことが好ましい。傷の存在により光が屈折するのを防止するためである。   The cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are optically transparent and are parallel flat plates having two planes substantially parallel to each other. The cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are made of a predetermined type of glass plate, and are preferably the same type of glass plate as the specific glass 11. Moreover, it is preferable that the cell front plate 21 and the cell rear plate 22 have no scratches on the surfaces and the inner surfaces thereof. This is to prevent light from being refracted due to the presence of scratches.

図2(b)に示すように、セル前面板21およびセル後面板22はそれぞれ円形に形成されている。セル前面板21とセル後面板22とはフレーム23に嵌装されて、支持枠24によりフレーム23に固定されている。フレーム23は、セル前面板21とセル後面板22とが嵌装される凹み部23aを有し、この凹み部23aの中央部にはフレーム23の前後に貫通する孔(図示略)が形成されている。セル前面板21とセル後面板22とはこの凹み部23aに嵌装されて、孔の前後を塞ぐことにより識別対象10の収容空間が形成される。   As shown in FIG. 2B, the cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are each formed in a circular shape. The cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are fitted into a frame 23 and fixed to the frame 23 by a support frame 24. The frame 23 has a recess 23a into which the cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are fitted, and a hole (not shown) penetrating the frame 23 in the front and rear is formed in the center of the recess 23a. ing. The cell front plate 21 and the cell rear plate 22 are fitted in the recessed portion 23a, and the accommodation space for the identification target 10 is formed by closing the front and rear of the hole.

また、フレーム23の上部には、識別対象10を収容するための注入口26が形成されており、この注入口26を介して識別対象10がフレーム23とセル前面板21およびセル後面板22により構成される収容空間内に注入される。
支持枠24には、正面視において中央部に円形の投光窓27が形成されており、この投光窓27を介してセル前面板21に光が入射する。
In addition, an inlet 26 for accommodating the identification target 10 is formed in the upper part of the frame 23, and the identification target 10 is separated by the frame 23, the cell front plate 21 and the cell rear plate 22 through the injection port 26. It is injected into the accommodation space to be configured.
The support frame 24 is formed with a circular light projection window 27 at the center when viewed from the front, and light enters the cell front plate 21 through the light projection window 27.

光路長lは例えば、10mm程度〜20mm程度等とすることが好ましい。
また、予め上記の分別方法により所定の程度分別されたガラスカレット等の分別精度(ガラスの均質度)を見る場合には、サンプリングした試料を識別対象10として用いることができる。この場合、セル20の収容容量としては、例えば、50ml程度〜100ml等に設定することができる。
The optical path length l is preferably about 10 mm to 20 mm, for example.
In addition, when looking at the sorting accuracy (glass homogeneity) of glass cullet or the like that has been sorted in advance by the above-described sorting method, the sampled sample can be used as the identification target 10. In this case, the storage capacity of the cell 20 can be set to about 50 ml to 100 ml, for example.

上記セル20に識別対象10とともに収容される浸液100(図3参照)は、特定ガラス11と略同一の光の屈折率を有する液体が用いられる。   As the immersion liquid 100 (see FIG. 3) accommodated in the cell 20 together with the identification target 10, a liquid having a refractive index of light substantially the same as that of the specific glass 11 is used.

ここで、図3を参照して、浸液100の屈折率とガラス粒10aの屈折率との関係を説明する。図3には浸液100に浸されたガラス粒10aを示している。なお、ガラス粒10aを「ひし形」の形状で示しているが、これは説明を簡易に行うために便宜的に示したものであり、実際のガラス粒10aがこのような形状を示すものではない。   Here, with reference to FIG. 3, the relationship between the refractive index of the immersion liquid 100 and the refractive index of the glass grain 10a is demonstrated. FIG. 3 shows a glass particle 10 a immersed in the immersion liquid 100. In addition, although the glass grain 10a is shown in the shape of “rhombus”, this is shown for convenience of explanation, and the actual glass grain 10a does not show such a shape. .

浸液100内においてガラス粒10aは入射光に対して、入射面と出射面とが平行に配置していない場合、浸液100の屈折率とガラス粒10aの屈折率とが等しければ、矢印Aに示すように、入射光は直進する。したがって、特定ガラス11と略同一の屈折率を有する浸液100を用いた場合、特定ガラス11に入射した光は、直進し、光路は偏向されない。   In the immersion liquid 100, the glass particle 10a has an arrow A if the refractive index of the immersion liquid 100 is equal to the refractive index of the glass grain 10a when the incident surface and the exit surface are not arranged in parallel with the incident light. As shown, the incident light goes straight. Therefore, when the immersion liquid 100 having substantially the same refractive index as that of the specific glass 11 is used, the light incident on the specific glass 11 travels straight and the optical path is not deflected.

これに対して、浸液100の屈折率よりもガラス粒10aの屈折率が小さい場合、ガラス粒10aは凹レンズのような役割を果たし、矢印Bに示すように、入射光はガラス粒10aの外側に向かうように光路が屈折する。一方、浸液100の屈折率よりもガラスの屈折率が大きい場合、ガラス粒10aは凸レンズのような役割を果たし、矢印Cに示すように、入射光はガラス粒10aの内側に向かうように光路が屈折する。すなわち、浸液100中において異種ガラス12に入射した光は、特定ガラス11よりも屈折率が大きい場合であっても小さい場合であっても、異種ガラス12を透過することにより光路が偏向される。   On the other hand, when the refractive index of the glass particle 10a is smaller than the refractive index of the immersion liquid 100, the glass particle 10a plays a role like a concave lens, and the incident light is outside the glass particle 10a as shown by an arrow B. The optical path is refracted toward the. On the other hand, when the refractive index of the glass is larger than the refractive index of the immersion liquid 100, the glass particle 10a plays a role like a convex lens, and as shown by an arrow C, the incident light travels toward the inside of the glass particle 10a. Refracts. That is, the light incident on the different glass 12 in the immersion liquid 100 is deflected by passing through the different glass 12 regardless of whether the refractive index is larger or smaller than that of the specific glass 11. .

但し、入射面と出射面とが平行に配置されている場合、浸液100の屈折率とガラス粒10aの屈折率とが相違していても、入射光は直進する。このため、光の屈折率を利用して異種ガラス12を識別するためには、ガラス粒10aをプリズム状の多面体形状に構成し、入射面と出射面とが平行とならないようにする必要がある。例えば、厚み(壁面の厚み)が1mm以下のガラスカレット等を破砕してガラス粒10aを得る場合には、ガラス粒の粒径が2mm以下となるように破砕することが好ましい。厚みが1mm以下のガラスカレット等を2mm以下にまで破砕することにより、ガラス粒10aを上記プリズム状の多面体形状に構成することができる。なお、ガラス粒10aの粒径とはガラス粒の最大長さを指す。   However, when the entrance surface and the exit surface are arranged in parallel, the incident light travels straight even if the refractive index of the immersion liquid 100 and the refractive index of the glass grain 10a are different. For this reason, in order to identify the different types of glass 12 using the refractive index of light, it is necessary to configure the glass particles 10a in a prismatic polyhedral shape so that the incident surface and the exit surface are not parallel. . For example, when the glass cullet having a thickness (wall thickness) of 1 mm or less is crushed to obtain the glass particles 10a, it is preferable to crush the glass particles so that the particle size of the glass particles is 2 mm or less. By crushing a glass cullet having a thickness of 1 mm or less to 2 mm or less, the glass particles 10 a can be formed into the prismatic polyhedral shape. The particle size of the glass particles 10a refers to the maximum length of the glass particles.

また、上記において、特定ガラス11は、上記識別対象10に含まれる可能性のある複数種のガラスの中から任意の一種類のガラスを選定することができる。また、所定の屈折率とは、特定ガラス11として選定された特定の種類のガラスの屈折率を指す。   Moreover, in the above, as the specific glass 11, any one kind of glass can be selected from a plurality of kinds of glasses that may be included in the identification target 10. The predetermined refractive index refers to the refractive index of a specific type of glass selected as the specific glass 11.

特定ガラス11の選定に際して、特定ガラス11と異種ガラス12とを光の屈折率の違いを利用して識別するという観点から、複数種のガラスのうち、識別対象10に含まれる比率が最も高いと想定される種類のガラスを特定ガラス11として選定することが好ましい。あるいは、他の種類のガラスと識別したい所定の種類のガラスを特定ガラス11としてもよい。例えば、ソーダ石灰ガラスとして分別されたガラスカレット、ガラス粒10a、ガラス粉等を識別対象10とする場合、ソーダ石灰ガラスを特定ガラス11とすることが好ましい。また、ソーダ石灰ガラスを他の種類のガラス(ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、石英ガラス)と識別したい場合には、ソーダ石灰ガラスを特定ガラス11とすることが好ましい。   When selecting the specific glass 11, from the viewpoint of identifying the specific glass 11 and the different glass 12 using the difference in the refractive index of light, among the plurality of types of glasses, the ratio contained in the identification target 10 is the highest. It is preferable to select an assumed type of glass as the specific glass 11. Alternatively, a specific type of glass that is desired to be distinguished from other types of glass may be used as the specific glass 11. For example, when the glass cullet, glass particles 10a, glass powder and the like separated as soda-lime glass are to be identified 10, the soda-lime glass is preferably used as the specific glass 11. Further, when it is desired to distinguish soda-lime glass from other types of glass (borosilicate glass, lead glass, quartz glass), it is preferable to use soda-lime glass as the specific glass 11.

ここで、光の屈折率が略同一であるとは、誤差が100分の1以下であることが好ましい。すなわち、特定ガラス11の屈折率と浸液100の屈折率とが少なくとも有効桁数3桁において数値が一致していることが好ましい。
このように、特定ガラス11の屈折率と、浸液100の屈折率とを略等しくすることで、常圧下においても、投光ユニット30から投光された光の透過量を最大とすることができる。このため、セル20に圧力を加えて浸液100の屈折率を特定ガラス11の屈折率と等しくする必要がなく、装置を簡易化することができる。
Here, it is preferable that an error is 1/100 or less that the refractive index of light is substantially the same. That is, it is preferable that the numerical values of the specific glass 11 and the refractive index of the immersion liquid 100 coincide with each other in at least three effective digits.
Thus, by making the refractive index of the specific glass 11 and the refractive index of the immersion liquid 100 substantially equal, the amount of light transmitted from the light projecting unit 30 can be maximized even under normal pressure. it can. For this reason, it is not necessary to apply pressure to the cell 20 so that the refractive index of the immersion liquid 100 is equal to the refractive index of the specific glass 11, and the apparatus can be simplified.

例えば、特定ガラス11をソーダ石灰ガラスとした場合、シダーオイル(杉オイル;屈折率1.50)や、グローブオイル(丁字油のオイル;屈折率1.53)などを好適に用いることができる。   For example, when the specific glass 11 is soda-lime glass, cedar oil (cedar oil; refractive index 1.50), glove oil (clove oil oil; refractive index 1.53), or the like can be preferably used.

次に、投光ユニット30について説明する。投光ユニット30は、図1に示すように、セル20に光を投光するもので、平行度の高い光をセル20に投光できることが好ましい。   Next, the light projecting unit 30 will be described. As shown in FIG. 1, the light projecting unit 30 projects light onto the cell 20, and preferably projects light with high parallelism onto the cell 20.

投光ユニット30の具体的な構成を図4に示す。図4に示す様に、投光ユニット30は、所定の波長の光31aを出射する光源31と、光源31から出射された光31aから平行光束32aを生成する平行光束光学系32を用いて構成でき、平行光束光学系32により生成された平行光束32aをセル20に投光する構成としている。   A specific configuration of the light projecting unit 30 is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the light projecting unit 30 includes a light source 31 that emits light 31 a having a predetermined wavelength and a parallel light beam optical system 32 that generates a parallel light beam 32 a from the light 31 a emitted from the light source 31. The parallel light beam 32 a generated by the parallel light beam optical system 32 is projected onto the cell 20.

光源31としては、浸液の色が黄色から橙色なので、570nm〜600nmの範囲の光を出射するものを用いることが好ましい。特に、589nmの波長の光を出射するナトリウム灯が光源31として適している。   As the light source 31, since the color of the immersion liquid is yellow to orange, it is preferable to use a light source that emits light in the range of 570 nm to 600 nm. In particular, a sodium lamp that emits light having a wavelength of 589 nm is suitable as the light source 31.

平行光束光学系32は、光源31から発せられた拡散角θの拡散光31aから平行光束33aを生成する第一の平行光束光学素子33と、第一の平行光束光学素子33により生成された平行光束33aを収束する収束光学素子34と、収束光学素子34の焦点位置に配置され、光束34aを所定の倍率で絞る絞り35と、絞り35により絞られた光束34aから再び平行光束32aを生成する第二の平行光束光学素子36を備えている。但し、図中に示す符号「L」は光軸である。   The parallel beam optical system 32 includes a first parallel beam optical element 33 that generates a parallel beam 33 a from diffused light 31 a emitted from a light source 31 and having a diffusion angle θ, and a parallel beam generated by the first parallel beam optical element 33. A converging optical element 34 that converges the light beam 33a, a diaphragm 35 that is arranged at the focal position of the converging optical element 34, and restricts the light beam 34a at a predetermined magnification, and a parallel light beam 32a is generated again from the light beam 34a that is narrowed by the diaphragm 35. A second parallel light beam optical element 36 is provided. However, the symbol “L” shown in the figure is the optical axis.

第一の平行光束光学素子33および第二の平行光束光学素子36は、例えばコリメートレンズ等の正のパワーを有するレンズあるいはレンズ群を用いて構成することができる。   The first parallel light beam optical element 33 and the second parallel light beam optical element 36 can be configured by using a lens or a lens group having a positive power such as a collimating lens, for example.

収束光学素子34は、正のパワーを有する光学素子を用いて構成することができる。具体的には、集光レンズ、収束レンズ、凸レンズ等を用いて構成できる。   The converging optical element 34 can be configured using an optical element having a positive power. Specifically, a condensing lens, a converging lens, a convex lens, or the like can be used.

絞り35は、虹彩絞りのように、絞り35の開口径を可変に調整できるものを好ましく用いることができる。虹彩絞りとは、何枚かの絞り羽根の一端を固定リングに軸止めし、他端を回転リングに軸止めしたもので、絞りリングを回すと回転リングが回るため、各絞り羽根の位置が変わり、絞り径が変化するものである。   As the diaphragm 35, an iris diaphragm that can variably adjust the aperture diameter of the diaphragm 35 can be preferably used. An iris diaphragm is one in which one end of several diaphragm blades is fixed to the fixed ring and the other end is fixed to the rotating ring. When the diaphragm ring is rotated, the rotating ring rotates. The aperture diameter changes.

絞り35の絞り径は小さい方がセル20に投光する光の平行性は良くなるが、光量が減り、受光ユニット40において受光する像が暗くなる。このため、装置の実用上、絞り63の絞り径の直径は2mm程度である。   The smaller the aperture diameter of the aperture 35 is, the better the parallelism of the light projected onto the cell 20 is, but the amount of light is reduced and the image received by the light receiving unit 40 becomes dark. For this reason, the diameter of the diaphragm diameter of the diaphragm 63 is about 2 mm for practical use of the apparatus.

上記構成の投光ユニット30により生成された平行光束32aをセル20に投光すると、セル20に投光された光32aのうち、異種ガラス12を透過した異種ガラス透過光12aは、特定ガラス11を透過した特定ガラス透過光11aと分離する。これは、上述したように、特定ガラス11と浸液100の屈折率は略同一であるのに対し、異種ガラス12と浸液100の屈折率は異なっているため、異種ガラス12に入射した光は、図3を参照して説明したように、光路が偏向されるためである。但し、セル20内の光路上において特定ガラス11と異種ガラス12とが重なりあっている場合、特定ガラス11を透過した光であっても、異種ガラス12を透過することにより光路が偏向された光は異種ガラス透過光12aに含まれる。また、異種ガラス12を透過した後に特定ガラス11を透過した光についても異種ガラス透過光12aに含まれる。   When the parallel light flux 32a generated by the light projecting unit 30 having the above configuration is projected onto the cell 20, the dissimilar glass transmitted light 12a transmitted through the dissimilar glass 12 out of the light 32a projected onto the cell 20 is the specific glass 11. Is separated from the specific glass transmitted light 11a that has passed through. As described above, the specific glass 11 and the immersion liquid 100 have substantially the same refractive index, whereas the different glass 12 and the immersion liquid 100 have different refractive indexes. This is because the optical path is deflected as described with reference to FIG. However, when the specific glass 11 and the different glass 12 overlap each other on the optical path in the cell 20, even if the light is transmitted through the specific glass 11, the light is deflected by passing through the different glass 12. Is included in the different kind of glass transmitted light 12a. Further, light transmitted through the specific glass 11 after passing through the different glass 12 is also included in the different glass transmitted light 12a.

受光ユニット40は、図1に示すように、特定ガラス透過光11aを検出する特定ガラス透過光検出部41と、異種ガラス透過光検出部42とを備え、光路の異なる特定ガラス透過光11aと異種ガラス透過光12aとを光学的に分離して受光するものである。このように、特定ガラス透過光11aと異種ガラス透過光12aとを光学的に分離して、特定ガラス透過光11aと異種ガラス透過光12aとを検出することにより、識別対象10に含まれる特定ガラス11と異種ガラス12とを識別可能にしている。   As shown in FIG. 1, the light receiving unit 40 includes a specific glass transmitted light detection unit 41 that detects the specific glass transmitted light 11a and a different glass transmitted light detection unit 42, and is different from the specific glass transmitted light 11a that has a different optical path. The light transmitted through the glass 12a is optically separated and received. In this way, the specific glass contained in the identification target 10 is detected by optically separating the specific glass transmitted light 11a and the different glass transmitted light 12a and detecting the specific glass transmitted light 11a and the different glass transmitted light 12a. 11 and different glass 12 can be distinguished.

特定ガラス透過光検出部41は、特定ガラス透過光11aを収束する収束光学素子43を備えている。この収束光学素子43は、正のパワーを有する光学素子であり、具体的には、集光レンズ、収束レンズ、凸レンズ等を挙げることができる。収束光学素子43により、特定ガラス透過光11aを所定の位置に収束させることで、特定ガラス透過光11aを所定の位置で検出することができる。   The specific glass transmitted light detection unit 41 includes a converging optical element 43 that converges the specific glass transmitted light 11a. The converging optical element 43 is an optical element having a positive power, and specific examples include a condensing lens, a converging lens, and a convex lens. By converging the specific glass transmitted light 11a to a predetermined position by the converging optical element 43, the specific glass transmitted light 11a can be detected at the predetermined position.

本実施の形態では、セル20に対して特定ガラス透過光検出部41を異種ガラス透過光検出部42よりも手前(セル20に近い側)に配置している。そして、この特定ガラス透過光検出部41と異種ガラス透過光検出部42の間であって、この収束光学素子43による特定ガラス透過光11aの収束位置に、特定ガラス透過光11aを遮蔽する空間フィルタ44(フィルタ)が配置されている。空間フィルタ44としては、例えば、所定の面積を有するガラス板44aに、特定ガラス透過光11aが焦点として収束する範囲に、特定ガラス透過光11aを反射又は吸収する材料を塗布した遮蔽部44bを有するものを用いることができる。この空間フィルタ44を用いることにより、特定ガラス透過光11aを遮蔽するとともに、異種ガラス透過光12aは透過させることができる。   In the present embodiment, the specific glass transmitted light detection unit 41 is arranged in front of the dissimilar glass transmitted light detection unit 42 with respect to the cell 20 (side closer to the cell 20). And the spatial filter which shields the specific glass transmitted light 11a in the convergence position of the specific glass transmitted light 11a by this convergence optical element 43 between this specific glass transmitted light detection part 41 and the different kind | species glass transmitted light detection part 42. 44 (filter) is arranged. As the spatial filter 44, for example, the glass plate 44a having a predetermined area includes a shielding portion 44b in which a material that reflects or absorbs the specific glass transmitted light 11a is applied in a range where the specific glass transmitted light 11a converges as a focal point. Things can be used. By using this spatial filter 44, the specific glass transmitted light 11a can be shielded and the different glass transmitted light 12a can be transmitted.

一方、異種ガラス透過光検出部42は、特定ガラス透過光11aと分離された異種ガラス透過光12aを検出するもので、異種ガラス透過光12aを結像させる結像光学系45を有している。この結像光学系45は、例えば、図1に示すように、異種ガラス透過光12aを所定の位置に合焦させて異種ガラス透過光12aを結像する合焦光学素子46と、この合焦光学素子46により結像された像が投影されるスクリーン47と、このスクリーン47を介して所定の範囲の投影画像を撮像するCCDカメラ48とを有している。本実施の形態では、上記空間フィルタ44により特定ガラス透過光11aが遮蔽されているので、スクリーン47には異種ガラス透過光12aが輝点として投影される。   On the other hand, the different glass transmitted light detection unit 42 detects the different glass transmitted light 12a separated from the specific glass transmitted light 11a, and has an imaging optical system 45 that forms an image of the different glass transmitted light 12a. . For example, as shown in FIG. 1, the imaging optical system 45 includes a focusing optical element 46 that focuses the different glass transmitted light 12a at a predetermined position to form an image of the different glass transmitted light 12a, and this focusing. A screen 47 on which an image formed by the optical element 46 is projected, and a CCD camera 48 that captures a projected image in a predetermined range via the screen 47 are provided. In the present embodiment, since the specific glass transmitted light 11a is shielded by the spatial filter 44, the different glass transmitted light 12a is projected on the screen 47 as a bright spot.

異種ガラス透過光12aを所定の位置に合焦する合焦光学素子46として、例えば、集束レンズ、収束レンズ、凸レンズ等を用いることができる。   For example, a focusing lens, a converging lens, a convex lens, or the like can be used as the focusing optical element 46 that focuses the different glass transmitted light 12a on a predetermined position.

スクリーン47は、上記の合焦光学素子46による異種ガラス透過光12aの合焦位置(焦点位置)に配置される。すなわち、スクリーン47は位置を可変に配置されており、異種ガラス透過光12aの像の合焦位置に合わせて適宜スクリーン47の位置、すなわち異種ガラス透過光12aを結像させる位置(結像位置)を調整することができるように構成されている。CCDカメラ48についても同様に位置を調整可能に構成されている。   The screen 47 is disposed at a focusing position (focal position) of the dissimilar glass transmitted light 12a by the focusing optical element 46 described above. That is, the position of the screen 47 is variably arranged, and the position of the screen 47, that is, the position (image forming position) where the image of the different glass transmitted light 12a is appropriately formed in accordance with the in-focus position of the image of the different glass transmitted light 12a. It is configured to be able to adjust. The CCD camera 48 is also configured so that the position can be adjusted similarly.

例えば、特定ガラス11をソーダ石灰ガラスとした場合、ソーダ石灰ガラスの屈折率が1.51であるのに対して、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスの屈折率は1.472であり、鉛ガラスは1.545以上である。このため、ソーダ石灰ガラスよりも屈折率の低いホウケイ酸ガラス、石英ガラスの合焦位置に対して、ソーダ石灰ガラスよりも屈折率の高い鉛ガラスの合焦位置は手前側に位置する。   For example, when the specific glass 11 is soda-lime glass, the refractive index of soda-lime glass is 1.51, whereas the refractive index of borosilicate glass and quartz glass is 1.472, and the lead glass is 1 .545 or more. For this reason, the focusing position of the lead glass having a higher refractive index than the soda lime glass is located on the near side with respect to the focusing position of the borosilicate glass or quartz glass having a lower refractive index than the soda lime glass.

したがって、異種ガラス透過光12aがスクリーン47に投光された際に、スクリーン47の位置を合焦光学素子46に対して前後に移動させることで、合焦位置の相違により異種ガラス12の種類を識別することができる。   Therefore, when the dissimilar glass transmitted light 12a is projected onto the screen 47, the position of the screen 47 is moved back and forth with respect to the focusing optical element 46, so that the kind of the dissimilar glass 12 can be selected depending on the difference in focusing position. Can be identified.

但し、スクリーン47やCCDカメラ48は、リニアガイドに組みつけるなどして、前後に移動させることができる。なお、リニアガイドとは、レールとキャリッジとを組み合わせた直線運動用軸受けである。   However, the screen 47 and the CCD camera 48 can be moved back and forth, for example, by being assembled to a linear guide. The linear guide is a linear motion bearing in which a rail and a carriage are combined.

CCDカメラ48により取得される撮像画像200には、図5に示すように、セル20に投光された所定の面積を有する輪郭210内に、異種ガラス12が輝点211等として現れる。   In the captured image 200 acquired by the CCD camera 48, as shown in FIG. 5, the dissimilar glass 12 appears as a bright spot 211 or the like in a contour 210 having a predetermined area projected onto the cell 20.

CCDカメラ48には、画像処理装置(図示略)などを接続してもよい。そして、画像処理装置において撮像画像200に現れた輝点211の解析を行うことなどにより、輝点211の数等に基づいて識別対象10中に含まれる異種ガラス12の割合を求める構成としたり、異種ガラス12の種類を解析したりする構成としてもよい。但し、画像処理装置としては、例えば、CCDカメラ48により撮像された撮像画像200を解析するための画像解析ソフトなどが導入されたパーソナルコンピュータ等を用いることができる。また、撮像画像200を画像処理装置が備えるディスプレイなどに出力して、画像を表示させる構成としてもよいし、プリンターなどにより紙媒体に出力して、画像を表示させる構成としてもよい。   An image processing device (not shown) or the like may be connected to the CCD camera 48. And it is set as the structure which calculates | requires the ratio of the dissimilar glass 12 contained in the identification object 10 based on the number of the bright spots 211, etc. by analyzing the bright spot 211 which appeared in the captured image 200 in an image processing apparatus, It is good also as a structure which analyzes the kind of different glass 12. However, as the image processing apparatus, for example, a personal computer into which image analysis software for analyzing the captured image 200 captured by the CCD camera 48 is introduced can be used. The captured image 200 may be output to a display or the like included in the image processing apparatus to display the image, or may be configured to be output to a paper medium by a printer or the like and displayed.

以上説明した本実施の形態では、略同一色の複数種のガラスが混在する識別対象10を特定ガラス11と略同一の屈折率を有する浸液100に浸してセル20に収容している。そして、投光ユニット30によりセル20に平行光束32aを投光しているので、セル20内において屈折率の相違により、特定ガラス11に入射した光は直進し、異種ガラス12を通過した光はその光路が偏向される。これにより、特定ガラス11を透過した特定ガラス透過光11aと、異種ガラス12を透過した異種ガラス透過光12aとを分離して、特定ガラス透過光11aと異種ガラス透過光12aとを別々に検出することができる。   In the present embodiment described above, the identification object 10 in which a plurality of types of glasses having substantially the same color are mixed is immersed in the immersion liquid 100 having substantially the same refractive index as that of the specific glass 11 and accommodated in the cell 20. Since the parallel light beam 32a is projected onto the cell 20 by the light projecting unit 30, the light incident on the specific glass 11 travels straight due to the difference in refractive index in the cell 20, and the light that has passed through the different glass 12 is The optical path is deflected. Thereby, the specific glass transmitted light 11a transmitted through the specific glass 11 and the different glass transmitted light 12a transmitted through the different glass 12 are separated, and the specific glass transmitted light 11a and the different glass transmitted light 12a are detected separately. be able to.

また、特定ガラス透過光検出部41は収束光学素子43を備えているので、特定ガラス透過光11aはこの収束光学素子43により所定の位置に収束させることができる。すなわち、収束光学素子43により特定ガラス透過光11aを一点(焦点)に集めて、一点において特定ガラス透過光11aを検出することができる。   Moreover, since the specific glass transmitted light detection unit 41 includes the converging optical element 43, the specific glass transmitted light 11a can be converged to a predetermined position by the converging optical element 43. That is, the specific glass transmitted light 11a can be collected at one point (focus) by the converging optical element 43, and the specific glass transmitted light 11a can be detected at one point.

また、収束光学素子43により特定ガラス透過光11aが一点に集められるので、空間フィルタ44は、この特定ガラス透過光11aの焦点位置に特定ガラス透過光11aを反射又は吸収する材料を塗布した遮蔽部44bを有するガラス板44aなどの簡易な構成とすることができる。この空間フィルタ44を配置することにより、特定ガラス透過光11aを遮蔽して、異種ガラス透過光12aを輝点211等として異種ガラス透過光検出部42に検出させることができる。   Further, since the specific glass transmitted light 11a is collected at one point by the converging optical element 43, the spatial filter 44 is a shielding portion in which a material that reflects or absorbs the specific glass transmitted light 11a is applied to the focal position of the specific glass transmitted light 11a. A simple configuration such as a glass plate 44a having 44b can be employed. By disposing the spatial filter 44, the specific glass transmitted light 11 a can be shielded, and the different glass transmitted light 12 a can be detected by the different glass transmitted light detection unit 42 as the bright spot 211 or the like.

また、異種ガラス透過光検出部42は、異種ガラス透過光12aを合焦する合焦光学素子46を備えている。この合焦光学素子46により異種ガラス透過光12aは、それぞれの屈折率に応じた位置、つまり、ガラスの種類に応じた位置で合焦する。そして、本実施の形態では、この異種ガラス透過光12aが投影されるスクリーン47およびCCDカメラ48を備え、これらは位置を可変に構成されている。このため、スクリーン47やCCDカメラ48の位置を適宜調整することで、異種ガラス透過光12aを合焦させ、その合焦位置の相違に基づいて異種ガラス12を識別することができる。   The different glass transmitted light detection unit 42 includes a focusing optical element 46 that focuses the different glass transmitted light 12a. The focusing optical element 46 focuses the different kind of glass transmitted light 12a at a position corresponding to each refractive index, that is, a position corresponding to the type of glass. In this embodiment, a screen 47 and a CCD camera 48 on which the different kind of glass transmitted light 12a is projected are provided, and these positions are configured to be variable. Therefore, by appropriately adjusting the positions of the screen 47 and the CCD camera 48, the different kind of glass transmitted light 12a can be focused, and the different kind of glass 12 can be identified based on the difference in the focus position.

したがって、識別対象10として、予めガラスの種別毎に所定の程度分別されたものに、同一色を呈する異種ガラス12が粒状あるいは粉状の形態で混入している場合であっても、上記ガラス識別装置1を用いてガラス原料中に混入した異種ガラス12を検出することができる。また、識別対象10として、粒状あるいは粉状に破砕されたものであっても、上記ガラス識別装置1を用いれば、特定ガラス11と異種ガラス12とを識別できる他、識別ガラスの種類を識別することもできる。   Therefore, even when the different target glass 12 having the same color is mixed in a granular or powdery form with the glass 10 that has been sorted in advance to a predetermined degree for each type of glass as the identification target 10, the glass identification is performed. The apparatus 1 can be used to detect the different glass 12 mixed in the glass raw material. Further, even if the object to be identified 10 is crushed into a granular or powder form, using the glass identifying device 1, the specific glass 11 and the different glass 12 can be identified, and the type of the identifying glass is identified. You can also.

さらに、ガラス原料として粒径が1〜3mm程度の粒状もしくは粉状に破砕されたガラス粒10a、ガラス粉を識別対象10とする場合に、ガラス識別装置1は、異種ガラス12の混入を検出する異種ガラス検出装置として利用できる。この際、識別対象10に含まれるガラスの粒度が揃っている場合には、輝点211等として検出された異種ガラス透過光12aの結像数を、例えば、上記した画像処理装置等により解析することで、異種ガラス12の混入割合を簡易に計算して求めることができる。   Furthermore, when the glass particle 10a and glass powder crushed into a granular material or a powder having a particle diameter of about 1 to 3 mm as a glass raw material are used as the identification target 10, the glass identification device 1 detects mixing of different types of glass 12. It can be used as a different glass detection device. At this time, when the particle sizes of the glass included in the identification target 10 are uniform, the number of images of the dissimilar glass transmitted light 12a detected as the bright spot 211 or the like is analyzed by, for example, the above-described image processing apparatus or the like. Thus, the mixing ratio of the different types of glass 12 can be easily calculated.

本実施の形態では、セル20に投光する光32aは、投光ユニット30において、第一の平行光束光学素子33により生成された平行光束33aを収束光学素子34および絞り35により所定の絞り径に一度絞った上で、再び第二の平行光束光学素子36により平行光束32aとされたものである。このように、平行光束32aを生成する際に、少なくとも一度、光束33aを絞ることで、セル20に投光する光束32aの平行度をより高いものとすることができ、また、セル20に対する投光面積をより拡大することができる。   In the present embodiment, the light 32a to be projected onto the cell 20 is obtained by converting the parallel light beam 33a generated by the first parallel light beam optical element 33 in the light projecting unit 30 to a predetermined aperture diameter by the converging optical element 34 and the diaphragm 35. Then, the light beam is again made into a parallel light beam 32 a by the second parallel light beam optical element 36. As described above, when the parallel light flux 32a is generated, the light flux 33a is narrowed at least once, so that the parallelism of the light flux 32a projected onto the cell 20 can be further increased. The light area can be further expanded.

以上、説明した上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。   The above-described embodiment is one aspect of the present invention, and it is needless to say that the present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記施の形態では、受光ユニット40において異種ガラス透過光12aをスクリーン47に投影するものとして説明したが、スクリーン47ではなく、例えば、磨りガラスのようなものに投影してもよい。   For example, in the above embodiment, the light receiving unit 40 has been described as projecting the dissimilar glass transmitted light 12a onto the screen 47. However, instead of the screen 47, it may be projected onto a glass or the like.

また、上記実施の形態では、平行光束光学系32を、第一の平行光束光学素子33、収束光学素子34、絞り35、第二の平行光束光学素子36を用いて構成するものとして説明したが、例えば、図4に示す投光ユニット30に代えて、図6に示す投光ユニット50を用いて構成してもよい。図6に示す投光ユニット50は、光源51と、光源51から発せられた拡散光51aから平行光束52aを生成するための平行光束光学系52を備えたものである。平行光束光学系52は、上記と同様にコリメートレンズ等の正のパワーを有するレンズあるいはレンズ群等から成る光学素子を用いて構成することができる。また、上記投光ユニット30に代えて、所定の波長のビーム光を出射する光源(図示略)を用い、ビームエキスパンダーなどによりビーム光の光径を拡径させてセル20に投光する構成としてもよい。但し、上記実施の形態の様に、投光ユニット30において平行光束32aを生成する際に、一度生成された平行光束33aを絞る構成とした方がセル20に投光する光の平行性がよくなる。   In the above-described embodiment, the parallel light beam optical system 32 is described as being configured using the first parallel light beam optical element 33, the converging optical element 34, the stop 35, and the second parallel light beam optical element 36. For example, instead of the light projecting unit 30 shown in FIG. 4, a light projecting unit 50 shown in FIG. 6 may be used. The light projecting unit 50 shown in FIG. 6 includes a light source 51 and a parallel light beam optical system 52 for generating a parallel light beam 52a from the diffused light 51a emitted from the light source 51. The parallel beam optical system 52 can be configured using an optical element composed of a lens or a lens group having a positive power, such as a collimating lens, as described above. Further, in place of the light projecting unit 30, a light source (not shown) that emits a light beam having a predetermined wavelength is used, and the light diameter of the light beam is expanded by a beam expander or the like to project the light onto the cell 20. Also good. However, as in the above-described embodiment, when the parallel light beam 32a is generated in the light projecting unit 30, the parallelism of the light projected on the cell 20 is improved when the parallel light beam 33a generated once is narrowed down. .

また、上記実施の形態では、セル20に設けられるセル前面板21およびセル後面板22は特定ガラス11と同じ種類のガラス板で構成されていることが好ましいと説明したが、例えば、特定ガラス11とは異なる種類のガラス板で構成した場合は、ブランク測定を行い差分を引くように画像処理を行うことなどによりガラスの種類を識別することができる。   In the above embodiment, it has been described that the cell front plate 21 and the cell rear plate 22 provided in the cell 20 are preferably made of the same type of glass plate as the specific glass 11. In the case of a glass plate of a different type, the glass type can be identified by performing blank measurement and performing image processing so as to subtract the difference.

また、上記実施の形態では、スクリーン47に投影された画像をCCDカメラ48により撮像するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、単にスクリーン47や磨りガラスに異種ガラス透過光12aを投影し、オペレータ等が目視により異種ガラス透過光12aに基づく輝点等を確認する構成としてもよい。また、上記実施の形態では、CCDカメラ48に画像処理装置を接続し、画像処理装置において識別対象10中の異種ガラス12の割合や種類等を識別する構成としたが、これに限定されるものではなく、CCDカメラ48により撮像された撮像画像200に基づいて、オペレータ等が目視により異種ガラス12の割合や異種ガラス12の種類等を識別する構成としてもよいのは勿論である。   In the above embodiment, the image projected on the screen 47 has been described as being captured by the CCD camera 48. However, the present invention is not limited to this, and the dissimilar glass transmitted light 12a is simply applied to the screen 47 or frosted glass. It is good also as a structure which projects and the operator etc. confirm the luminescent spot etc. based on the dissimilar glass transmitted light 12a visually. In the above embodiment, the image processing apparatus is connected to the CCD camera 48, and the image processing apparatus is configured to identify the ratio, type, and the like of the different types of glass 12 in the identification target 10. However, the present invention is not limited to this. Instead of this, it is a matter of course that an operator or the like may visually identify the ratio of the different glass 12 or the type of the different glass 12 based on the captured image 200 captured by the CCD camera 48.

また、例えば、特定の種類のガラス原料としてのガラス粒10a(あるいはガラス粉)を識別対象10として用いる場合、このガラス識別装置1、2によるガラスの識別結果をガラスカレットの分別工程にフィードバックする構成としてもよい。すなわち、ガラス識別装置1により異種ガラス12の混入が検出された場合には、ガラスカレットを分別する段階にフィードバックして、ガラスカレットの分別をより精密に行わせることで、より均質度の高いガラス原料を再生産することができる。例えば、比重沈降法により粒状、粉状のガラスを分別する際には、沈降液中で層状に分離させる際の時間を長くしたり、層状に取り出す際の作業を慎重に行ったりすることで分別の精度を上げるための指標とすることができる。   Further, for example, when glass particles 10a (or glass powder) as a specific kind of glass raw material are used as the identification object 10, the glass identification result by the glass identification devices 1 and 2 is fed back to the glass cullet separation process. It is good. That is, when mixing of different types of glass 12 is detected by the glass identification device 1, the glass cullet is fed back to the glass cullet sorting stage, and the glass cullet is sorted more precisely, so that the glass with higher homogeneity is obtained. The raw material can be reproduced. For example, when separating granular and powdery glass by the specific gravity sedimentation method, the separation time can be increased by increasing the time for separating into layers in the sediment, or by carefully performing the work when taking out into layers. It can be used as an index for improving the accuracy of.

Claims (4)

折率の異なる数種のガラスが混在する識別対象から、所定の屈折率を有する特定ガラスと他の屈折率を有する異種ガラスとを識別するガラス識別装置であって、
前記所定の屈折率と同一の屈折率を有する浸液とともに、前記識別対象を収容するセルと、前記セルに平行光を投光する投光部とを備え
前記セルからは、特定ガラスを透過した光が平行光のまま出力され、異種ガラスを透過した光が光路を偏向して出力され、
前記セルを透過した、これらの光が入射され当該光に含まれた平行光の成分を集光する集光素子と、
前記集光素子の後段に配置され、前記集光素子により集光される前記平行光の成分を遮蔽し、前記異種ガラスにより光路が偏向された光成分を透過するフィルタと、
前記フィルタを透過した光を検出する光検出部と、
を備えたことを特徴とするガラス識別装置。
From the identification target refraction index different birefringence several glass are mixed, a glass identification apparatus for identifying a heterogeneous glass having a specific glass and other refractive index having a predetermined refractive index,
With immersion liquid having the same refractive index and the predetermined refractive index, comprising a cell for containing the identification target, and a light projecting portion for projecting a parallel light to the cell,
From the cell, the light transmitted through the specific glass is output as parallel light, and the light transmitted through the different glass is deflected in the optical path and output.
A condensing element for condensing the components of parallel light contained in the light that is incident on the light and transmitted through the cell;
A filter that is arranged at a subsequent stage of the light collecting element, shields a component of the parallel light collected by the light collecting element, and transmits a light component whose optical path is deflected by the different glass;
A light detection unit for detecting light transmitted through the filter;
A glass identification device comprising:
前記投光部は、光源と、前記光源から発せられる光を平行光化する平行光光学系とを備え、前記平行光光学系で平行光化された光を集光して絞りに通し、当該絞りを通過した光を平行光化して前記セルに投光すること、
を特徴とする請求項記載のガラス識別装置。
The light projecting unit includes a light source and a parallel light optical system that collimates the light emitted from the light source, collects the light collimated by the parallel light optical system, passes the light through a diaphragm, Collimating the light that has passed through the aperture and projecting it onto the cell;
The glass identification device according to claim 1 .
前記光検出部は、The light detection unit is
前記フィルタを透過した光を結像する結像光学系を有すること、を特徴とする請求項1または2記載のガラス識別装置。The glass identification device according to claim 1, further comprising an imaging optical system that forms an image of light transmitted through the filter.
前記結像光学系は、前記異種ガラスの屈折率に応じて結像位置を可変に構成されること、を特徴とする請求項3記載のガラス識別装置。4. The glass identification device according to claim 3, wherein the imaging optical system is configured to vary an imaging position according to a refractive index of the different glass.
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