特開 2024-113886 粒状物撮影装置及び粒状物撮影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024113886

(43)【公開日】2024-08-23

(54)【発明の名称】粒状物撮影装置及び粒状物撮影方法

(51)【国際特許分類】

   A61J 3/00 20060101AFI20240816BHJP

【ＦＩ】

A61J3/00 310K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023019152

(22)【出願日】2023-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】899000068

【氏名又は名称】学校法人早稲田大学

(71)【出願人】

【識別番号】519244072

【氏名又は名称】キューブイメージング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121371

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 和人

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 清一郎

(72)【発明者】

【氏名】木原 由光

【テーマコード（参考）】

4C047

【Ｆターム（参考）】

4C047KK30

4C047KK31

(57)【要約】

【課題】サイズが統一しない粒状物でも各方向からのクリアな画質で撮影可能な粒状物撮影装置の提供。
【解決手段】被写物体を載置する撮影ステージ（Ｓ）と、撮影ステージ上に置かれた被写物体を上方から撮影する撮像手段を備え、撮影ステージは、中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の右側縁部に回転軸が設けられた第１トレイ（１１ｂ）と、中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の左側縁部に回転軸が設けられ、該底板の左側縁部が第１トレイの底板の右側縁部に平行となるよう近接して配置された第２トレイ（１１ｃ）と、第１トレイの回転軸を回転駆動する第１トレイ回転手段（１４）と、第２トレイの回転軸を回転駆動する第２トレイ回転手段（１５）とを備えた。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮影対象の粒状物である被写物体を載置する撮影ステージと、
前記撮影ステージの上方に配設され、前記撮影ステージ上に置かれた被写物体を上方から撮影する撮像手段とを備え、
前記撮影ステージ上に載置される被写物体の撮影を行う粒状物撮影装置であって、
前記撮影ステージは、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の右側縁部に回転軸が設けられた第１トレイと、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の左側縁部に回転軸が設けられ、該底板の左側縁部が前記第１トレイの底板の右側縁部に平行となるよう近接して配置された第２トレイと、
前記第１トレイの回転軸を回転駆動する第１トレイ回転手段と、
前記第２トレイの回転軸を回転駆動する第２トレイ回転手段と、
を備えたことを特徴とする粒状物撮影装置。

【請求項2】

前記撮影ステージが一直線上に複数個配列された撮影ステージ列を一乃至複数列備え、
それぞれの前記撮影ステージ列の前記各撮影ステージは、前記各撮影ステージの前記第１トレイの回転軸が連結され、且つ、前記各撮影ステージの前記第２トレイの回転軸が連結されており、
すべての前記撮影ステージ列の前記第１トレイの回転軸は前記第１トレイ回転手段により連動して回転駆動されるように構成され、
すべての前記撮影ステージ列の前記第２トレイの回転軸は前記第２トレイ回転手段により連動して回転駆動されるように構成されていること
を特徴とする請求項１記載の粒状物撮影装置。

【請求項3】

前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記第１トレイ及び前記第２トレイの上面には、
凹面状に形成された前記凹面部と、
前記回転軸が設けられた側の縁部に形成され、前記凹面部に連続に接続し、前記トレイ基準面に平行乃至該第１又は第２トレイの中心に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部と、が設けられており、
前記第１トレイ及び前記第２トレイは、前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記トレイ基準面が水平となる位置に回動させた状態としたとき、前記第１トレイ及び前記第２トレイの前記平坦面部の前記回転軸が設けられた側の外側縁が同じ高さとなるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の粒状物撮影装置。

【請求項4】

前記撮像手段、前記第１トレイ回転手段、前記第２トレイ回転手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記制御手段は、
（１）前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影するとともに、
（２）前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動した第２姿勢状態として被写物体を前記第２トレイへ移動させた後に前記第２トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影を行うように、又は前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動して前記第２姿勢状態として被写物体を前記第２トレイへ移動させた後、前記第１トレイのトレイ基準面が水平となるまで回転駆動して前記第１姿勢状態としてから、前記第２トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影を行うように、制御するものであることを特徴とする請求項１記載の粒状物撮影装置。

【請求項5】

前記制御手段は、
前記第１トレイ回転手段を、前記第１トレイのトレイ基準面を右下方に傾斜するように回転駆動して、前記第１姿勢状態から前記第２姿勢状態へ移行する間に、連続して又は断続的に、前記撮像手段により撮影を行うように制御するものであることを特徴とする請求項４記載の粒状物撮影装置。

【請求項6】

前記制御手段は、
前記撮像手段により撮影された画像から被写物体の姿勢を検出する姿勢判定手段と、
撮影したい被写物体の撮影姿勢の情報を記憶する撮影姿勢記憶手段と、
前記姿勢判定手段により検出された被写物体の姿勢に基づき、前記撮影姿勢記憶手段に記憶された撮影姿勢となるように、前記第１トレイ回転手段及び前記第２トレイ回転手段により前記第１トレイ及び前記第２トレイの回転角を制御するトレイ回転角制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４記載の粒状物撮影装置。

【請求項7】

前記撮像手段、前記第１トレイ回転手段、前記第２トレイ回転手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記制御手段は、
（１）前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記凹面部に載置される被写物体を前記撮像手段により撮影するとともに、
（２）前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動するとともに、前記第２トレイのトレイ基準面を前記第１トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動することで、前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態として、このＶ字谷状に折れ曲がったＶ字谷部分に被写物体を滑動させ、
（３）前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態を維持しつつ、前記第１トレイを立ち下げる方向に回転駆動するとともに、前記第２トレイをさらに立ち上げる方向に回転駆動して、被写物体を表裏反転させて前記第１トレイの前記凹面部へ滑動させ、
（４）前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記第１姿勢状態に戻し、前記第１トレイの前記凹面部上の被写物体を前記撮像手段により撮影するように、制御するものであること
を特徴とする請求項３記載の粒状物撮影装置。

【請求項8】

前記制御手段の制御によって前記撮像手段により撮影される被写物体の画像に基づき、該被写物体の種類を判別する被写物体判別手段を備えたことを特徴とする請求項４乃至７の何れか一記載の粒状物撮影装置。

【請求項9】

前記制御手段は、前記第１トレイ回転手段及び前記第２トレイ回転手段の駆動制御をしている間に、連続して又は断続的に、前記撮像手段により撮影を行うように制御するものであり、
前記撮像手段により連続して又は断続的に撮影された画像に基づき、該被写物体の種類を判別するものであること特徴とする、請求項８記載の粒状物撮影装置。

【請求項10】

中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の右側縁部に回転軸が設けられ、該凹面部から該回転軸にかけての該底板の上面縁部に、該凹面部に連続に接続し、水平又は該凹面部側に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部が形成されてなる第１トレイと、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の左側縁部に回転軸が設けられ、該凹面部から該回転軸にかけての該底板の上面縁部に、該凹面部に連続に接続し、水平又は該凹面部側に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部が形成されてなる第２トレイと、を具備し、
前記第２トレイの前記底板の左側縁部が、前記第１トレイの前記底板の右側縁部に平行となるよう近接して且つ同じ高さとなるように配置された撮影ステージと、
前記撮影ステージの上方に配設された撮像手段と、
を用いて、前記撮影ステージ上に載置される、表裏のある粒体形状の被写物体の撮影を行う粒状物撮影方法であって、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記凹面部に載置される被写物体を前記撮像手段により撮影する第１ステップと、
前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転させるとともに、前記第２トレイのトレイ基準面を前記第１トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転させることで、前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態として、このＶ字谷状に折れ曲がったＶ字谷部分に被写物体を滑動させる第２ステップと、
前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態を維持しつつ、前記第１トレイを立ち下げる方向に回転駆動するとともに、前記第２トレイをさらに立ち上げる方向に回転させて、被写物体を表裏反転させて前記第１トレイの前記凹面部へ滑動させる第３ステップと、
前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記第１姿勢状態に戻し、前記第１トレイの前記凹面部上の表裏反転した被写物体を前記撮像手段により撮影する第４ステップと、
を有する粒状物撮影方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粒状薬剤等の粒状物の撮像を行う撮影装置に関し、特に、粒状物の表裏両面の撮像を行う粒状物撮影装置及び粒状物撮影方法に関する。

【背景技術】

【0002】

病院や薬局などにおいて、患者により持ち込まれる、現在患者が服用している錠剤やカプセルなどの粒状の持参薬の判別では、判別間違いがあってはならず、厳格な判別が求められている。然し乍ら、一般に持参薬はサイズが小さく、類似した形状，色，印刷・刻印表示のものが多いため、薬剤師の目視による判別では、一定の確率でヒューマンエラーが発生することは避けられないと考えられる。従って、機械による持参薬の厳格な自動判別技術が求められている。

【0003】

このような持参薬の自動判別を行う自動判別装置を構成する場合、判別のために複数の未知の粒状持参薬を撮影ステージ上に置いて撮影し、得られた画像に基づき判別が行われる。然し乍ら、粒状持参薬を撮影ステージ上に適当に置いた場合、粒状持参薬の印刷・刻印表示がカメラ向きを向いていて見える場合と、カメラ向きとは逆向きになって見えない場合が発生する。これでは、撮影画像から個々の粒状持参薬が何であるかを識別することができない。

【0004】

そこで、従来は、透明ガラスなど光透光性の支持板からなる撮影ステージ上に置いた粒状薬剤を、２つのカメラを使って、上側と下側とから撮影し、上側画像と下側画像とを撮影する方法があった（特許文献１参照）。

【0005】

また、特許文献２には、錠剤を左右から搬送用の無端ベルトで挟み込んだ状態で撮影位置へ搬送し、撮影位置において、無端ベルトで挟み込まれた錠剤の上方位置及び下方位置に反射鏡を斜めに配置するとともに、錠剤から上下の反射鏡に入射して反射鏡で反射されるレイの反射経路上に１台のカメラ（撮影装置）を配置し、上下の反射鏡に写る錠剤の表面像及び裏面像を１台のカメラで同時に撮影する割線情報取得装置が記載されている。

【0006】

また、特許文献３には、錠剤印刷装置の一部として、空気吸引機構を備えた第１の搬送ベルトに撮影対象の錠剤の裏面側を吸着させて搬送し、この搬送途中で、第１の搬送ベルトの上方に設けたカメラで錠剤の表面側を撮影した後、もう一つの空気吸引機構を備えた搬送ベルトに錠剤の表面側を吸着させて搬送し、この搬送途中で、第２の搬送ベルトの上方に設けたカメラで錠剤の裏面側を撮影する薬剤撮影装置が記載されている。

【0007】

一方、粒状薬剤の撮影を目的とするものではないが、球状物体の表面と裏面を撮影する撮影装置として、特許文献４に記載の球状物体外観検査装置が開示されている。この球状物体外観検査装置は、表側面に縦横に配列して格子状に設けられた半球状の凹処が形成され、且つそれぞれの凹処の底部に裏面へ貫通する吸気孔が形成された、平板状の第１ステージと、第１ステージと同型に形成された第２ステージとを備えている。第１ステージの表側面を上にして各凹処に球状物体を嵌め込んで吸気孔から真空吸引して球状物体を凹処に固定して上方から各球状物体の上半面をカメラにより撮影する。次いで、第２ステージの表側面を下にして、第１ステージの上向きの表側面と合掌した状態で合着させ、各球状物体の第２ステージの（下向きの）表側面の各凹処に嵌め込んだ状態とし、第２ステージの各凹処の底部の吸気孔から真空吸引して球状物体を第２ステージの各凹処に固定して、第１ステージの真空吸引を停止した後、合着した第１ステージ及び第２ステージを上下反転させる。そして、上側となった第１ステージを第２ステージの上面（表側面）から退避させた後、第２ステージの上方から上下反転した各球状物体の下半面をカメラにより撮影する。これにより、各球状物体の上半面と下半面とが撮影できる。

【0008】

また、特許文献５には、レンズなどの部品を反転させる部品反転装置として、略水平に配置されて多孔質部材で形成された被反転部品を載置する第一パッドと、該第一パッドに被反転部品を挟んで密着可能な、多孔質部材で形成された第二パッドと、第一パッドに対して第二パッドを密着位置と離間位置との間で変位させる第二パッド移動機構と、第一パッドと第二パッドとが密着した状態で、両パッドを反転させる反転機構と、第二パッドに対して第一パッドを密着位置と離間位置との間で変位させる第一パッド移動機構とを備えたものが記載されている。第一パッド，第二パッドの裏面から真空吸引して部品を第一パッド，第二パッドに吸着させることができる。そして、第一パッド，第二パッドに吸着された部品の一方の面を撮影部により撮影するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１９－３７３７３号公報

【特許文献2】特開２０２０－１７４９０２号公報

【特許文献3】特開２０１７－６４２１３号公報

【特許文献4】特開２０２２－１９００３号公報

【特許文献5】特開２００４－２９２０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特許文献１に記載の薬剤撮影装置のように、透光板の撮影ステージの上下から２つのカメラを使って粒状薬剤の上側画像と下側画像とを撮影する方式では、下側画像は透光板を通して撮影されることになる。この場合、透光板を透過する光の屈折により、撮影される下側画像が歪んだり、カメラの焦点が合わずに撮影される画像がボケてしまうケースがあり、錠剤の判別が難しくなるという問題があった。

【0011】

特許文献２に記載の薬剤撮影装置のように、２つの無端ベルトで錠剤を挟んだ状態で上下から撮影する方式では、装置が大がかりとなり簡易に導入しにくい。また、２つの無端ベルトで錠剤を挾持する際に、錠剤の上下をカメラ方向に合わせる必要があり、簡便な撮影が出来ないという問題がある。特に、カプセル錠剤では、錠剤の形状ではなく、錠剤表面の印刷向きで上下が決まるため、機械的な上下合わせが困難であり人手に頼る必要が生じる。特許文献３に記載の薬剤撮影装置も同様の問題がある。

【0012】

この点、特許文献４，５に記載の装置のように、第１の撮影ステージ上に載せた錠剤を上方から撮影した後、撮影対象を上から第２の撮影ステージで挟み上下反転させた後、第１の撮影ステージを退避させ、第２の撮影ステージ上に載せた錠剤を上方から撮影する方式では、透光板による撮影画像のぼけや、錠剤の上下あわせの問題が生じない。然し乍ら、患者の持参する粒状持参薬は、サイズや形状が千差万別であり、撮影ステージ上に全ての粒状持参薬の形状に合致する凹処を設けるのは困難である。また、凹処を設けない場合、サイズの異なる粒状持参薬を撮影ステージ上に同時に載せた場合、複数の撮影ステージで粒状持参薬を挾持する際に、両撮影ステージの間隔は最も高さの高い粒状持参薬の高さに合い、高さの低い粒状持参薬は両撮影ステージ間に十分に滑らず挾持された状態とはならない。そのため、両撮影ステージを上下反転する際に高さの低い粒状持参薬が位置ずれを生じたり、転がり落ちたりする問題がある。

【0013】

また、カプセル錠剤のように、形状的に表裏のない錠剤では、撮影ステージ上にカプセル錠剤を置いた際に、錠剤の種類が印刷された面が横向きになっていた場合には、その状態で錠剤を撮影しても撮影された画像からその錠剤の種類を判定することができないという問題があった。

【0014】

そこで、本発明の目的は、サイズが統一していない粒状薬剤等の粒状物であっても、粒状物の各方向からのボケがなくクリアな画質での撮影が可能な粒状物撮影技術を提供することにある。また、本発明の目的は、カプセル錠剤のように、形状的に表裏のない錠剤であっても、錠剤の種類が印刷された面を確実に撮影することが可能な粒状物撮影技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明に係る粒状物撮影装置の第１の構成は、撮影対象の粒状物である被写物体を載置する撮影ステージと、
前記撮影ステージの上方に配設され、前記撮影ステージ上に置かれた被写物体を上方から撮影する撮像手段とを備え、
前記撮影ステージ上に載置される被写物体の撮影を行う粒状物撮影装置であって、
前記撮影ステージは、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の右側縁部に回転軸が設けられた第１トレイと、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の左側縁部に回転軸が設けられ、該底板の左側縁部が前記第１トレイの底板の右側縁部に平行となるよう近接して配置された第２トレイと、
前記第１トレイの回転軸を回転駆動する第１トレイ回転手段と、
前記第２トレイの回転軸を回転駆動する第２トレイ回転手段と、
を備えたことを特徴とする。

【0016】

この構成によれば、第１トレイ回転手段，第２トレイ回転手段によって第１トレイと第２トレイを回動させて、被写物体を第１トレイと第２トレイの間で転がせて又は滑らせて撮像手段により撮像することで、被写物体の表面全体を撮影することができる。また、撮像手段と被写物体との間にはガラスなどの透光板がないので、カメラの焦点が合わずに撮影される画像がボケてしまうこともなくなる。また、被写物体のサイズや形状がどのようなものであっても、被写物体の表面全体を撮影することができる。また、カプセル形状の被写物体のように形状的に表裏のない被写物体であっても、被写物体を第１トレイと第２トレイの間で転がせて撮像手段により撮像することで、被写物体の種類などが印刷された面を確実に撮影することが可能となる。

【0017】

本発明に係る粒状物撮影装置の第２の構成は、前記第１の構成において、前記撮影ステージが一直線上に複数個配列された撮影ステージ列を一乃至複数列備え、
それぞれの前記撮影ステージ列の前記各撮影ステージは、前記各撮影ステージの前記第１トレイの回転軸が連結され、且つ、前記各撮影ステージの前記第２トレイの回転軸が連結されており、
すべての前記撮影ステージ列の前記第１トレイの回転軸は前記第１トレイ回転手段により連動して回転駆動されるように構成され、
すべての前記撮影ステージ列の前記第２トレイの回転軸は前記第２トレイ回転手段により連動して回転駆動されるように構成されていること
を特徴とする。

【0018】

この構成によれば、撮影ステージ列の各撮影ステージのそれぞれに被写物体を載せて撮影することで、同時に複数の被写物体の表面全体を撮影することができる。

【0019】

本発明に係る粒状物撮影装置の第３の構成は、前記第１の構成において、前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記第１トレイ及び前記第２トレイの上面には、
凹面状に形成された前記凹面部と、
前記回転軸が設けられた側の縁部に形成され、前記凹面部に連続に接続し、前記トレイ基準面に平行乃至該第１又は第２トレイの中心に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部と、が設けられており、
前記第１トレイ及び前記第２トレイは、前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記トレイ基準面が水平となる位置に回動させた状態としたとき、前記第１トレイ及び前記第２トレイの前記平坦面部の前記回転軸が設けられた側の外側縁が同じ高さとなるように配置されていることを特徴とする。

【0020】

この構成によれば、第１トレイ及び第２トレイの上面に凹面部と平坦部を設けたことにより、第１トレイと第２トレイの間で形状的に表裏がある被写物体を移動させるときに、トレイの回転によって折れ曲げられた第１及び第２トレイの平坦部で被写物体を表裏反転させることができる。また、第１トレイ及び第２トレイの前記平坦面部の外側縁が同じ高さとなるように配置することで、第１トレイと第２トレイの間で被写物体を移動させるとき引っ掛かって止まることが防止され、また、死点（被写物体の移動の駆動外力が作用しない点）がなくなるので、被写物体がトレイ間を移動中に両トレイの間で動かなくなることも防止できる。

【0021】

本発明に係る粒状物撮影装置の第４の構成は、前記第１の構成において、前記撮像手段、前記第１トレイ回転手段、前記第２トレイ回転手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記制御手段は、
（１）前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影するとともに、
（２）前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動した第２姿勢状態として被写物体を前記第２トレイへ移動させた後に前記第２トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影を行うように、又は前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動して前記第２姿勢状態として被写物体を前記第２トレイへ移動させた後、前記第１トレイのトレイ基準面が水平となるまで回転駆動して前記第１姿勢状態としてから、前記第２トレイの前記底板上の被写物体を前記撮像手段により撮影を行うように、制御するものであることを特徴とする。

【0022】

この構成によれば、第１トレイの底板上の被写物体を撮像した後、第２姿勢状態として被写物体を第２トレイへ移動させることで、被写物体を転がして向きを変化させて、第２トレイの底板上の被写物体を撮像することができる。

【0023】

本発明に係る粒状物撮影装置の第５の構成は、前記第４の構成において、前記制御手段は、
前記第１トレイ回転手段を、前記第１トレイのトレイ基準面を右下方に傾斜するように回転駆動して、前記第１姿勢状態から前記第２姿勢状態へ移行する間に、連続して又は断続的に、前記撮像手段により撮影を行うように制御するものであることを特徴とする。

【0024】

この構成によれば、被写物体が球状，円柱状，カプセル形状のように形状的な表裏のない粒状物の場合、第１姿勢状態から第２姿勢状態へ移行する間に、連続して又は断続的に撮像手段により撮影することで、滑って又は転げている被写物体の表面全体を撮影することができる。また、転がり方の特徴の情報も得ることができる。

【0025】

本発明に係る粒状物撮影装置の第６の構成は、前記第４の構成において、前記制御手段は、
前記撮像手段により撮影された画像から被写物体の姿勢を検出する姿勢判定手段と、
撮影したい被写物体の撮影姿勢の情報を記憶する撮影姿勢記憶手段と、
前記姿勢判定手段により検出された被写物体の姿勢に基づき、前記撮影姿勢記憶手段に記憶された撮影姿勢となるように、前記第１トレイ回転手段及び前記第２トレイ回転手段により前記第１トレイ及び前記第２トレイの回転角を制御するトレイ回転角制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

【0026】

この構成によれば、被写物体の姿勢を検出しながら第１トレイ及び第２トレイの回転角を制御することで、形状的に表裏のある被写物体の場合、より確実に表裏反転を行わせることが出来る。

【0027】

本発明に係る粒状物撮影装置の第７の構成は、前記第３の構成において、前記撮像手段、前記第１トレイ回転手段、前記第２トレイ回転手段の動作を制御する制御手段を備え、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記制御手段は、
（１）前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記凹面部に載置される被写物体を前記撮像手段により撮影するとともに、
（２）前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動するとともに、前記第２トレイのトレイ基準面を前記第１トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転駆動することで、前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態として、このＶ字谷状に折れ曲がったＶ字谷部分に被写物体を滑動させ、
（３）前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態を維持しつつ、前記第１トレイを立ち下げる方向に回転駆動するとともに、前記第２トレイをさらに立ち上げる方向に回転駆動して、被写物体を表裏反転させて前記第１トレイの前記凹面部へ滑動させ、
（４）前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記第１姿勢状態に戻し、前記第１トレイの前記凹面部上の被写物体を前記撮像手段により撮影するように、制御するものであること
を特徴とする。

【0028】

この構成によれば、制御手段による上記第１トレイ及び第２トレイの駆動制御により、形状的に表裏のある被写物体を確実に表裏反転させて撮影を行うことが出来る。

【0029】

本発明に係る粒状物撮影装置の第８の構成は、前記第４乃至７の何れか一の構成において、前記制御手段の制御によって前記撮像手段により撮影される被写物体の画像に基づき、該被写物体の種類を判別する被写物体判別手段を備えたことを特徴とする。

【0030】

本発明に係る粒状物撮影装置の第９の構成は、前記第８の構成において、前記制御手段は、前記第１トレイ回転手段及び前記第２トレイ回転手段の駆動制御をしている間に、連続して又は断続的に、前記撮像手段により撮影を行うように制御するものであり、
前記撮像手段により連続して又は断続的に撮影された画像に基づき、該被写物体の種類を判別するものであること特徴とする。

【0031】

本発明に係る粒状物撮影方法は、中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の右側縁部に回転軸が設けられ、該凹面部から該回転軸にかけての該底板の上面縁部に、該凹面部に連続に接続し、水平又は該凹面部側に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部が形成されてなる第１トレイと、
中央に向かって凹む凹面部が上面に形成された底板を有し、該底板の左側縁部に回転軸が設けられ、該凹面部から該回転軸にかけての該底板の上面縁部に、該凹面部に連続に接続し、水平又は該凹面部側に向かって下向きに傾斜した平面状の平坦部が形成されてなる第２トレイと、を具備し、
前記第２トレイの前記底板の左側縁部が、前記第１トレイの前記底板の右側縁部に平行となるよう近接して且つ同じ高さとなるように配置された撮影ステージと、
前記撮影ステージの上方に配設された撮像手段と、
を用いて、前記撮影ステージ上に載置される、表裏のある粒体形状の被写物体の撮影を行う粒状物撮影方法であって、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのそれぞれの上面縁を含む面をトレイ基準面とすると、
前記第１トレイ及び前記第２トレイのトレイ基準面を水平とした第１姿勢状態で、前記第１トレイの前記凹面部に載置される被写物体を前記撮像手段により撮影する第１ステップと、
前記第１トレイのトレイ基準面を前記第２トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転させるとともに、前記第２トレイのトレイ基準面を前記第１トレイに向かって斜め下に傾斜するように回転させることで、前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態として、このＶ字谷状に折れ曲がったＶ字谷部分に被写物体を滑動させる第２ステップと、
前記第１トレイの前記平坦部と前記第２トレイの前記平坦部とがＶ字谷状に折れ曲がった状態を維持しつつ、前記第１トレイを立ち下げる方向に回転駆動するとともに、前記第２トレイをさらに立ち上げる方向に回転させて、被写物体を表裏反転させて前記第１トレイの前記凹面部へ滑動させる第３ステップと、
前記第１トレイ及び前記第２トレイを前記第１姿勢状態に戻し、前記第１トレイの前記凹面部上の表裏反転した被写物体を前記撮像手段により撮影する第４ステップと、
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0032】

以上のように、本発明によれば、第１トレイ回転手段，第２トレイ回転手段によって第１トレイと第２トレイを回動させて、被写物体を第１トレイと第２トレイの間で転がして又は滑らせて撮像手段により撮像することで、被写物体の表面全体を撮影することができる。また、撮像手段と被写物体との間にはガラスなどの透光板がないので、カメラの焦点が合わずに撮影される画像がボケてしまうこともなくなる。また、被写物体のサイズや形状がどのようなものであっても、被写物体の表面全体を撮影することができる。また、カプセル形状の被写物体のように形状的に表裏のない被写物体であっても、被写物体を第１トレイと第２トレイの間で転がせて撮像手段により撮像することで、被写物体の種類などが印刷された面を確実に撮影することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の実施例１に係る粒状物撮影装置の機構部の構成を表す模式透視図である。（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図を表す。

【図2】本発明の実施例１に係る粒状物撮影装置の全体構成を表す機能ブロック図である。

【図3】図１の粒状物撮影装置の機構部１の撮影ステージアセンブリ３を示す斜視図である。

【図4】図３の個々の撮影ステージＳの拡大斜視図である。

【図5】図３の各撮影ステージＳの左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの動作範囲を示す図である。

【図6】図３の左駆動トランスミッション１２及び右駆動トランスミッション１３の周辺の分解斜視図である。

【図7】実施例１の粒状物撮影装置による被写物体の撮影時の動作を説明する図である。

【図8】実施例２の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの（ａ）拡大斜視図、及び（ｂ）Ａ－Ａ線断面図である。

【図9】実施例２の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図10】実施例２の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図11】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの（ａ）拡大斜視図、（ｂ）平面図、及び（ｂ）Ａ－Ａ線断面図である。

【図12】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの駆動機構を表す図である。

【図13】実施例３の粒状物撮影装置による被写物体の撮影時の第１の動作を説明する図である。

【図14】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの第１の動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図15】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの第１の動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図16】実施例３の粒状物撮影装置による被写物体の撮影時の第２の動作を説明する図である。

【図17】実施例３の粒状物撮影装置による被写物体の撮影時の第２の動作を説明する図である。

【図18】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの第２の動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図19】実施例３の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの第２の動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。

【図20】実施例４の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの（ａ）拡大斜視図、（ｂ）平面図、及び（ｂ）Ａ－Ａ線断面図である。

【図21】実施例４の粒状物撮影装置による撮影時の被写物体の反転動作を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

【実施例0035】

（１）粒状物撮影装置の構成
図１は、本発明の実施例１に係る粒状物撮影装置の機構部の構成を表す模式透視図である。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は側面図を表す。尚、図１に於いては、本発明の内容に関係のない構成部分は省略されている。

【0036】

図１に於いて、粒状物撮影装置の機構部１は、筺体２、撮影ステージアセンブリ３、撮影装置４、及び照明装置５を備えている。

【0037】

筺体２は、遮光性の箱状体であり、撮影の際に外部からの光を遮蔽するように構成されている。撮影ステージアセンブリ３は、撮影時に、撮影対象の粒状物である被写物体を載置する台である。撮影ステージアセンブリ３は、筺体２の内部の底面に設置され、抽斗のように、筺体２内へ出し入れ可能に設置されている。この撮影ステージアセンブリ３の詳細については後述する。

【0038】

撮影装置４は、筺体２内に設置された撮影ステージアセンブリ３の中央の真上に、筺体２の天井付近に固定設置されたカメラである。撮影装置４には、通常のＣＣＤ撮像装置などのデジタル画像撮影装置が使用される。尚、図１の例では、撮影装置４は１つとしているが、複数の角度から被写物体を撮影可能とするように、撮影装置４を複数個設けるように構成することも出来る。照明装置５は、筺体２の内部の撮影ステージアセンブリ３の上方に固定設置された、撮影ステージアセンブリ３上に光を照射するための照明である。照明装置５は、ＬＥＤなどの発光素子が使用される。照明装置５は、筺体２の内部の各所に複数個設置されており、様々な角度から撮影ステージアセンブリ３上に光を照射することが可能に構成されている。尚、図１の照明装置５の配置例は一例であり、本発明では照明装置５の個数や位置は目的に合わせて任意に変更することが出来る。

【0039】

図２は、本発明の実施例１に係る粒状物撮影装置の全体構成を表す機能ブロック図である。図２に於いて、図１の構成部分に対応する構成部分には同符号を付している。粒状物撮影装置は、図１で説明した機構部１に加えて、コンピュータで構成される制御装置１００を備えている。この制御装置１００は、制御部１０１、撮影画像記憶部１０２、テンプレート記憶部１０３、判定部１０４、入力部１０５、出力部１０６、姿勢判定部１０７及び撮影姿勢記憶部１０８を備えている。

【0040】

制御部１０１は、機構部１の撮影ステージアセンブリ３の動作制御や、撮影装置４による撮影及び画像取り込みや、各照明装置５による照明の制御を行う機能モジュールである。撮影画像記憶部１０２は、撮影装置４により撮影された画像を記憶保存する機能モジュールである。テンプレート記憶部１０３は、各被写物体の判別のためのテンプレート画像などの識別情報（テンプレート情報）を記憶保存する機能モジュールである。判定部１０４は、テンプレート記憶部１０３に記憶されたテンプレート情報に基づき、撮影装置４により撮影された画像から被写物体の種類の判別を行う機能モジュールである。姿勢判定部１０７は、撮影装置４により撮影された画像から被写物体Ｐの姿勢を検出する機能モジュールである。撮影姿勢記憶部１０８は、撮影対象の各種の種被写物体Ｐの撮影姿勢の情報（各姿勢において撮影された画像の情報）を記憶する機能モジュールである。入力部１０５は、キーボードやマウス等のコンピュータの入力装置である。出力部１０６は、ディスプレイなどのコンピュータの出力装置である。

【0041】

尚、本実施例に於いては、制御部１０１，撮影画像記憶部１０２，テンプレート記憶部１０３，判定部１０４の各機能モジュールは、コンピュータにプログラムを読み込ませて実行することにより、コンピュータ内に機能的に構成されているものとする。

【0042】

図３は、図１の粒状物撮影装置の機構部１の撮影ステージアセンブリ３を示す斜視図である。図３に於いて、撮影ステージアセンブリ３は、ベースプレート１０、撮影ステージ行列１１、左駆動トランスミッション１２、右駆動トランスミッション１３、左駆動モータ１４、及び右駆動モータ１５を備えている。

【0043】

ベースプレート１０は、前側辺の中央に把手１０ａが突出形成された略矩形状の平板である。ベースプレート１０は、金属、硬質樹脂（プラスチック等）、又は木材で構成されており、その表面は、ベンタブラック（登録商標）などの光反射を抑制する黒色塗料により塗層されている（図３では、図示の便宜上、色彩は省略）。尚、以下では、ベースプレート１０の把手１０ａがある側を「前側」とし、前側からベースプレート１０を視て左を「左側」、右を「右側」とする。

【0044】

撮影ステージ行列１１は、ベースプレート１０の上面に配設され、被写物体を載置し又は反転させるトレイ反転機構が縦横格子状に配列された平面視で矩形状の組立体である。この撮影ステージ行列１１は、パーティション１１ａ、左トレイ１１ｂ（第１トレイ）、右トレイ１１ｃ（第２トレイ）、左駆動軸１１ｄ、右駆動軸１１ｅ、及び軸カバー１１ｆを備えている。パーティション１１ａは、撮影ステージ行列１１の占める直方体状の空間を、平面視で格子状に区劃する格子板状の隔壁である。このパーティション１１ａにより仕切られた各区劃空間のそれぞれに、撮影ステージＳが設けられている。撮影ステージ行列１１に行列状に配列された撮影ステージＳに於いて、前後方向を「列方向」、左右方向を「行方向」とする。図３の例では、撮影ステージ行列１１には、３列×５行の撮影ステージＳが配列されている。これら其々の撮影ステージＳには、左トレイ１１ｂ、右トレイ１１ｃ及び軸カバー１１ｆが配設されている。

【0045】

図４に、図３の個々の撮影ステージＳの拡大斜視図を示す。図４では、説明の便宜上、軸カバー１１ｆは透過表示している。左トレイ１１ｂ（第１トレイ）は、上面が中央に向かって凹む凹面状に形成された、平面視で矩形状の底板を有し、該底板の右側縁辺に回転軸（左駆動軸１１ｄ）が設けられている。右トレイ１１ｃ（第２トレイ）は、上面が中央に向かって凹む凹面状に形成された、平面視で矩形状の底板を有し、該底板の左側縁辺に回転軸（右駆動軸１１ｅ）が設けられている。撮影ステージＳの一対の左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃは、左トレイ１１ｂの回転軸と右トレイ１１ｃの回転軸とが平行となるよう近接して配置されている。そして、左トレイ１１ｂの回転軸と右トレイ１１ｃの回転軸を上下から挟み込んで囲うように軸カバー１１ｆが設けられている。列方向に配列された各撮影ステージＳの左トレイ１１ｂの回転軸は一直線に連結されている。この列方向に連結された左トレイ１１ｂの回転軸が左駆動軸１１ｄである。また、列方向に配列された各撮影ステージＳの右トレイ１１ｃの回転軸も一直線に連結されている。この列方向に連結された右トレイ１１ｃの回転軸が右駆動軸１１ｅである。左駆動軸１１ｄ及び右駆動軸１１ｅは、それぞれ、撮影ステージＳの各列に１本であり、図３の撮影ステージ行列１１の例では、それぞれ、３本の左駆動軸１１ｄ及び右駆動軸１１ｅが設けられている。

【0046】

また、本実施例１に於ける左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃ（以下、纏めて「トレイ」という。）の上面の形状は、トレイ上面の中心点（高さの最低点）を通る垂直面で切断した断面形状が、どの向きの垂直面で切断した場合でも、上面の切断線が円弧状となるように形成されている。

【0047】

尚、左トレイ１１ｂ、右トレイ１１ｃ、及び軸カバー１１ｆは、ベースプレート１０と同様、光反射を抑制する黒色塗料により塗層されている（図３，図４では、図示の便宜上、色彩は省略）。パーティション１１ａは、ガラスや透明樹脂などの無色透明の材料により構成されている。

【0048】

また、撮影対象である被写物体Ｐに傷がつくのを防止するため、左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの表面にゴムやスポンジなどの弾性体シートを敷設するようにしてもよい。

【0049】

図５に、図３の各撮影ステージＳの左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの動作範囲を示す。図５（ａ）は左トレイ１１ｂを最大角度まで立ち上げた状態、図５（ｂ）は左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃを最小角度に開いた状態、図５（ｃ）は右トレイ１１ｃを最大角度まで立ち上げた状態である。

【0050】

左駆動トランスミッション１２及び右駆動トランスミッション１３は、複数の同型のインボリュート歯車を横一列に配列して隣接する歯車同士を噛咬させてなる伝動機構である。図６に、図３の左駆動トランスミッション１２及び右駆動トランスミッション１３の周辺の分解斜視図を示す。左駆動トランスミッション１２と右駆動トランスミッション１３とは、ベースプレート１０上に同じ高さで配置されており、右駆動トランスミッション１３が左駆動トランスミッション１２よりも前側に配置されている。従って、３本の左駆動軸１１ｄは右駆動トランスミッション１３を貫通しており、各左駆動軸１１ｄが貫通する部分の右駆動トランスミッション１３の歯車には、左駆動軸１１ｄと干渉しないように逃げ溝１３ａが設けられている。図５に於いて、左駆動トランスミッション１２の符号Ａが附されたギア軸に左駆動モータ１４の回転軸が接続される。また、右駆動トランスミッション１３の符号Ｂが附されたギア軸に右駆動モータ１５の回転軸が接続される。各左駆動軸１１ｄは、左駆動トランスミッション１２の符号Ａのギアから数えて偶数番目のギアのギア軸に接続される。各右駆動軸１１ｅは、右駆動トランスミッション１３の符号Ｂのギアから数えて偶数番目のギアのギア軸に接続される。従って、左駆動モータ１４の回転軸を回転させることにより、各左駆動軸１１ｄはすべて同じ回転向きに回転駆動され、右駆動モータ１５の回転軸を回転させることにより、各右駆動軸１１ｅはすべて同じ回転向きに回転駆動される。

【0051】

左駆動モータ１４（第１トレイ回転手段）及び右駆動モータ１５（第２トレイ回転手段）は、それぞれ、左駆動軸１１ｄ，右駆動軸１１ｅを介して、左トレイ１１ｂ，右トレイ１１ｃを回転駆動するモータであり、ステッピングモータのように回転量を正確に制御可能なモータが用いられる。

【0052】

（２）粒状物撮影装置の動作
次に、本実施例１の粒状物撮影装置の動作について説明する。図７は、実施例１の粒状物撮影装置による被写物体の撮影時の動作を説明する図である。図７の表の「側面透視」の列は、１つの撮影ステージＳの左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃを前側から視た側面透視図であり、「上面」の列は、１つの撮影ステージＳの左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃを真上から視た平面図である。ここでは、被写物体Ｐとして、構造的に明確な表面と裏面とがあるような構造の粒状物（例えば、膨円板形の錠剤）を撮影する場合について説明する。

【0053】

ステップ１では、まず、左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃを水平とし、被写物体Ｐを左トレイ１１ｂの上面に載せた状態として、入力部１０５から撮影開始の指示を制御装置１００に入力する。制御装置１００は、照明装置５により被写物体Ｐの照明を行いながら、撮影装置４により被写物体Ｐを撮影し、撮影した画像情報を、最初の画像情報として撮影画像記憶部１０２へ保存する。

【0054】

次に、ステップ２～ステップ３では、制御装置１００は、左駆動モータ１４を駆動して左トレイ１１ｂを最大角度まで立ち上げる。このとき、急速に立ち上げると左トレイ１１ｂ上の被写物体Ｐが跳ね上がるため、左トレイ１１ｂは被写物体Ｐが跳ねない程度の速度で立ち上げ、被写物体Ｐが左トレイ１１ｂの上面を滑りながら右トレイ１１ｃの方向へ移動するようにする。被写物体Ｐは左トレイ１１ｂの上面を滑りつつ右トレイ１１ｃの方向へ移動して軸カバー１１ｆの左上コーナーに当たると、被写物体Ｐには左トレイ１１ｂの回転によるトルクと右方向への慣性力とが働くため、被写物体Ｐは回転し、上下反転する。そして、そのまま軸カバー１１ｆの上面から右トレイ１１ｃの上面を滑って移動し、中央が凹んだ右トレイ１１ｃの中央付近まで移動して停止する。この間、制御装置１００は、照明装置５により被写物体Ｐの照明を行いつつ、撮影装置４により被写物体Ｐを連続的又は断続的に撮影し、撮影した画像情報を、途中経過の画像情報として、撮影画像記憶部１０２へ保存する。

【0055】

また、ステップ２～ステップ３においては、制御部１０１は、姿勢判定部１０７により検出された被写物体の姿勢に基づき、撮影姿勢記憶部１０８に記憶された撮影姿勢となるように、左駆動モータ１４及び右駆動モータ１５により左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの回転角と回転速度を調整しながら制御するようにしてもよい。

【0056】

次に、ステップ４では、制御装置１００は、左駆動モータ１４を駆動して左トレイ１１ｂを全開状態まで立ち下げる。そして、制御装置１００は、右トレイ１１ｃの中央付近で停止した、反転した被写物体Ｐし対し、照明装置５により被写物体Ｐの照明を行いながら、撮影装置４により被写物体Ｐを撮影し、撮影した画像情報を、最後の画像情報として、撮影画像記憶部１０２へ保存する。

【0057】

尚、必要に応じて、さらに続けて、同様の方法で、右トレイ１１ｃから左トレイ１１ｂへ被写物体Ｐを移動・反転させて被写物体Ｐを撮影することもできるし、これらを複数回繰り返して被写物体Ｐを左トレイ１１ｂと右トレイ１１ｃの間で移動・反転させて被写物体Ｐを撮影することもできる。

【0058】

判定部１０４は、撮影画像記憶部１０２に保存された撮影画像の情報を、テンプレート記憶部１０３に記憶されたテンプレート情報と照合することにより、被写物体Ｐの種類を判別し、出力部１０６に出力する。被写物体Ｐの種類の判別方法としては、簡単には、最初の画像情報と最後の画像情報を用いて、テンプレート情報の画像とテンプレートマッチングを行うことで、被写物体Ｐの種類の判別する。また、より精度のよい判別が求められる場合には、途中経過の画像情報を用いてテンプレートマッチングを行い被写物体Ｐの種類の判別することもできる。更に、被写物体Ｐの形状・大きさ・質量・材質（摩擦係数・弾性係数）により、被写物体Ｐの転がり方に特徴が生じるので、テンプレート情報として、被写物体の種類毎に各種被写物体の転がり経過を撮影した連続画像を教師データとして学習させた学習済みのニューラルネットワーク型フィルタを用いて、撮影画像記憶部１０２に保存された被写物体Ｐの途中経過の画像情報をこのニューラルネットワーク型フィルタに入力することによって、被写物体Ｐの種別を判別する方法を採用することもできる。

【実施例0059】

実施例２の粒状物撮影装置は、機構部１に於いて、各撮影ステージＳの左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの形状のみが異なり、それ以外は実施例１と同様の構成である。

【0060】

図８は、実施例２の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの（ａ）拡大斜視図、及び（ｂ）Ａ－Ａ線断面図である。実施例２の左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃの形状も、実施例１と同様、平面視で矩形状で、上面が中央に向かって凹む凹面状となるように形成されされているが、実施例２では、図８に示すように、左トレイ１１ｂ及び右トレイ１１ｃ（以下、纏めて「トレイ」という。）の上面を左駆動軸１１ｄ及び右駆動軸１１ｅ（回転軸）に垂直な垂直切断面で切断した断面形状のみが円弧状となり、回転軸方向に対して並進対称となるような凹円弧筒面状の湾曲面に形成されている。

【0061】

本実施例２の粒状物撮影装置の動作は、実施例１の粒状物撮影装置の動作と同様である。そこで、ここでは、実際に物理演算シミュレータを用いて実施例２の粒状物撮影装置の動作をシミュレーションした結果を示す。図９及び図１０は、実施例２の粒状物撮影装置の撮影ステージＳの動作を物理演算シミュレータによりシミュレーションした結果を示す図である。物理演算シミュレータは、オープンソースライブラリである物理演算エンジンＯＤＥ（Open Dynamics Engine）を用いてプログラミングしたものを作成して用いた。図９では、カプセル形の被写物体Ｐ１を用いて計算を行い、図１０では、膨円盤形の被写物体Ｐ２を用いて計算を行った。カプセル形の被写物体Ｐ１では、形状的に明確な表面と裏面とは存在しない。一方、膨円盤形の被写物体Ｐ２では形状的に明確な表面と裏面とが存在する。回転の様子を明確に表示するため、被写物体Ｐ１，Ｐ２ともに、向きを示すための刻印を設けている。計算に用いた被写物体Ｐ１，Ｐ２の具体的な形状は、図９，図１０の表の下に示している。図９，図１０に於いて、表内の各図の上に附された番号は時刻を表し、番号が小さい方から大きい方に向かって時刻が経過している。また、図９，図１０の表中の各図は、撮影ステージＳの中心点の真上から、真下に向かって撮影したものである。

【0062】

カプセル形の被写物体Ｐ１の場合（図９参照）、被写物体Ｐ１の長軸方向は、左トレイ１１ｂ又は右トレイ１１ｃの円弧筒面状湾曲面の円筒軸（以下「トレイ湾曲軸」と呼ぶ。）方向に対し平行に近づくように力が働く。従って、図９に示すように、左トレイ１１ｂ上に被写物体Ｐ１を自由落下させると、被写物体Ｐ１は左トレイ１１ｂ上で跳ねたり滑ったり転げたりして、最終的に図９の表の時刻１のように、被写物体Ｐ１の長軸方向は、トレイ湾曲軸に近い方向を向いた状態で静止する。この状態から、左トレイ１１ｂを立ち上げると、左トレイ１１ｂの上面は、右向きに下がる傾斜が大きくなり、被写物体Ｐ１は、その長軸を回転軸として右向きに転がり始める（時刻２～６）。次いで、被写物体Ｐ１は軸カバー１１ｆの左コーナーに衝突して被写物体Ｐ１を乗り越え（時刻６～９）、水平に置かれている右トレイ１１ｃ上に落下し、右トレイ１１ｃ上を転がって、最終的に右トレイ１１ｃの上面の最低位置である中央付近で静止する。

【0063】

このように、カプセル形の被写物体Ｐ１の場合には、被写物体Ｐ１は左トレイ１１ｂ上面から軸カバー１１ｆ上面を通って右トレイ１１ｃ上面を転がるので、被写物体Ｐ１が転がる経過を連続的に又は断続的に撮影装置４で撮影することで、被写物体Ｐ１の側面全体を撮影することが可能となる。そして、判定部１０４は、撮影した被写物体Ｐ１の側面全体の画像情報に基づき、被写物体Ｐ１の種別を正確に判別することが出来る。

【0064】

一方、膨円盤形の被写物体Ｐ２の場合（図１０参照）、図１０に示すように、左トレイ１１ｂ上に被写物体Ｐ２を自由落下させると、被写物体Ｐ２は左トレイ１１ｂ上で跳ねたり滑ったり転げたりして、最終的に図１０の表の時刻１のように、被写物体Ｐ２の下面（又は場合によっては上面）を上に向けた状態で静止する。この状態から、左トレイ１１ｂを立ち上げると、左トレイ１１ｂの上面は、右向きに下がる傾斜が大きくなり、被写物体Ｐ２は、左トレイ１１ｂの上面を滑るようにして右へ移動し（時刻１～４）、左トレイ１１ｂの右縁辺まで移動して軸カバー１１ｆの左コーナーに衝突する（時刻５）。このとき、被写物体Ｐ２は上面と下面がほぼ垂直な状態となるように立ち上がっており、軸カバー１１ｆの左コーナーに衝突することで、被写物体Ｐ２は上下が反転するように軸カバー１１ｆの上面で転がる（時刻５～７）。そして、被写物体Ｐ２は上下が反転した状態で右トレイ１１ｃの上面に落下し、そのまま右トレイ１１ｃの上面を滑って、最終的に右トレイ１１ｃの上面の最低位置である中央付近で静止する（時刻７～１６）。

【0065】

このように、膨円盤形の被写物体Ｐ２の場合には、被写物体Ｐ２は左トレイ１１ｂ上面から軸カバー１１ｆ上面を通って右トレイ１１ｃ上面へ上下反転して転がるので、被写物体Ｐ２が転がる経過を連続的に又は断続的に撮影装置４で撮影することで、被写物体Ｐ２の上面及び下面（また必要があれば側面）を撮影することが可能となる。そして、判定部１０４は、撮影した被写物体Ｐ２の上面及び下面（また必要があれば側面）の画像情報に基づき、被写物体Ｐ２の種別を正確に判別することが出来る。