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木材検査装置及び木材検査方法

国内特許コード P150011880
整理番号 2997
掲載日 2015年4月15日
出願番号 特願2010-262164
公開番号 特開2012-112805
登録番号 特許第5682952号
出願日 平成22年11月25日(2010.11.25)
公開日 平成24年6月14日(2012.6.14)
登録日 平成27年1月23日(2015.1.23)
発明者
  • 都甲 浩芳
  • 望月 章志
  • 久々津 直哉
  • 藤井 義久
  • 藤原 裕子
  • 田中 聡一
  • 奥村 正悟
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 木材検査装置及び木材検査方法
発明の概要 【課題】木材の品質の測定時間を短縮し、より正確に内部構造や欠陥を判別すること
【解決手段】送信アンテナ12が放射する電磁波をレンズ13で平面波に変換して被測定木材100に照射し、検出器15により、被測定木材100の表面から出射する電磁波を検出し、被測定木材100の繊維(木理)走行構造それぞれから出射する電磁波が干渉することで生成される干渉縞を得る。これにより、被測定木材100を2次元に走査することなく、被測定木材100の繊維(木理)の走行間隔や方向、内部の欠陥を検出することができ、点検コストの低減を図ることができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



木材や木質構造物の品質は繊維(木理)の走行方向や節の有無、虫食いなどによる欠陥の有無などのパラメータにより規定されている。品質は木材加工現場、工場、卸売業者などすべての現場において管理されるべきであるが、現実的には点検コストを理由にすべての現場で実施されていない。そのような背景の中で、より簡便に低コストで品質検査を行う方法が開発されている。





例えば、特許文献1は、超音波を用いて木材の内部構造を検査する。CT技術により優れた空間分解能を有するが、被測定対象に反射防止液剤を塗布してセンサを密着させる必要があるため、非侵襲性や作業コストの点に課題がある。





特許文献2のX線CTを用いた検査方法は超音波による検査方法の課題を克服しているが、安全管理や作業者に免許や特殊な技能が必要なため汎用性に課題を残している。





特許文献3のマイクロ波からテラヘルツ波の電磁波を用いる方法は、上記の超音波による検査方法およびX線CTによる検査方法の上記の課題を克服している。図5に従来の木材イメージング装置の構成を示す。従来の木材イメージング装置は、信号源51で発生したマイクロ波からテラヘルツ波の電磁波を送信アンテナ52から放射し、その電磁波をレンズ53で集束させて被測定木材100に照射し、被測定木材100を透過した電磁波を受信アンテナ54で受信して検出器55で検出する。送受信アンテナもしくは被測定木材100を2次元に走査することにより電磁波の透過強度の2次元マップを得て、内部構造や欠陥を検出することができる。

産業上の利用分野



本発明は、木材の内部構造を調べ、木材の品質を検査する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電磁波を被測定木材へ照射し、当該被測定木材を透過した電磁波を受信して当該被測定木材の内部構造を撮像する木材検査装置であって、
電磁波を放射する送信アンテナと、
前記送信アンテナが放射した前記電磁波を平面波に変換して前記被測定木材へ照射するレンズと、
前記被測定木材を透過した前記電磁波による干渉縞が観察できる位置に配置され、前記被測定木材を原点とする円周上で前記電磁波を受信して放射パターンを測定する検出手段と、
を有することを特徴とする木材検査装置。

【請求項2】
前記検出手段は、前記被測定木材を原点とする円周上に複数配置されたことを特徴とする請求項記載の木材検査装置。

【請求項3】
前記原点は、前記被測定木材の中心であることを特徴とする請求項1又は2記載の木材検査装置。

【請求項4】
前記電磁波の波長は、対象とする前記被測定木材の内部の欠陥の相当径よりも大きな波長であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の木材検査装置。

【請求項5】
電磁波を被測定木材へ照射し、当該被測定木材から出射された電磁波を受信して当該被測定木材の内部構造を撮像する木材検査方法であって、
送信アンテナから電磁波を放射するステップと、
レンズを用いて前記送信アンテナが放射した前記電磁波を平面波に変換し、前記被測定木材へ照射するステップと、
前記被測定木材から出射する前記電磁波の干渉縞が観察できる位置に配置された検出手段により前記被測定木材を原点とする円周上で前記電磁波を受信して放射パターンを測定するステップと、
前記放射パターンから前記被測定木材の品質を判定するステップと、
を有することを特徴とする木材検査方法。

【請求項6】
前記判定するステップは、前記放射パターンを理想的な放射パターンと比較することを特徴とする請求項記載の木材検査方法。

【請求項7】
電磁波を被測定木材へ照射し、当該被測定木材から出射された電磁波を受信して当該被測定木材の内部構造を撮像する木材検査方法であって、
送信アンテナから電磁波を放射するステップと、
レンズを用いて前記送信アンテナが放射した前記電磁波を平面波に変換し、前記被測定木材へ照射するステップと、
前記被測定木材から出射する前記電磁波の干渉縞が観察できる位置に配置された検出手段により当該電磁波を受信して放射パターンを測定するステップと、
前記放射パターンの周波数解析に基づき、高い空間周波数のスペクトル強度が強い場合に前記被測定木材の内部に欠陥があると判定するステップと、
を有することを特徴とする木材検査方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2010262164thum.jpg
出願権利状態 登録
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