JP2000088747A - 熟度計 - Google Patents
熟度計Info
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- JP2000088747A JP2000088747A JP10301596A JP30159698A JP2000088747A JP 2000088747 A JP2000088747 A JP 2000088747A JP 10301596 A JP10301596 A JP 10301596A JP 30159698 A JP30159698 A JP 30159698A JP 2000088747 A JP2000088747 A JP 2000088747A
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- ripeness
- light
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- led
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/025—Fruits or vegetables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/02—Mechanical
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- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定果実を破損することなく、精度の高
い、小型で経済的な熟度計を得ることを目的とする。 【解決手段】 葉緑素の吸収波長と水分・糖分等の影響
を比較的受けない波長の２波長を使用して、果実中に含
まれる葉緑素の量を測定することによって、熟度を判定
する。その際、光源としてＬＥＤを使用することによ
り、小型化並びに低コストが実現される。
い、小型で経済的な熟度計を得ることを目的とする。 【解決手段】 葉緑素の吸収波長と水分・糖分等の影響
を比較的受けない波長の２波長を使用して、果実中に含
まれる葉緑素の量を測定することによって、熟度を判定
する。その際、光源としてＬＥＤを使用することによ
り、小型化並びに低コストが実現される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を使用し、非破
壊で、果実等の熟度を測定する装置に係わるものであ
り、詳しくは、葉緑素（クロロフィル）特有の吸収波長
を使用して、果実等の葉緑素の含有量を測定し、熟度を
判定する方法に関する。
壊で、果実等の熟度を測定する装置に係わるものであ
り、詳しくは、葉緑素（クロロフィル）特有の吸収波長
を使用して、果実等の葉緑素の含有量を測定し、熟度を
判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、果実等の熟度を判定するには、硬
度計を使用し、果実の表皮を破壊する際の硬度から判定
していた。
度計を使用し、果実の表皮を破壊する際の硬度から判定
していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、果実等の熟度の
判定には、果実を破壊する際の硬度から熟度を判定する
硬度計を使用しており、熟度を測定した果実は商品価値
が無くなり、出荷不可能となる。さらに、この硬度計は
大変高価であり、装置も大規模である。
判定には、果実を破壊する際の硬度から熟度を判定する
硬度計を使用しており、熟度を測定した果実は商品価値
が無くなり、出荷不可能となる。さらに、この硬度計は
大変高価であり、装置も大規模である。
【０００４】よって、各農家では、果実の収穫適期の判
定や可食適期の判定を、外観からの目視と勘に頼ってい
る面が大きく、実際の熟度には差がある。
定や可食適期の判定を、外観からの目視と勘に頼ってい
る面が大きく、実際の熟度には差がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の熟度計においては、果実の表皮の硬さから
ではなく、果実中に含まれる葉緑素の量を測定して、熟
度を判定する。葉緑素の吸収波長である、赤色可視光の
６６０ｎｍ付近の波長と、それに影響されない近赤外線
８８０ｎｍ付近の２種類の波長を使用することにより、
従来の硬度計と違い、果実を傷つけることなく、精度の
高い熟度を判定することが可能となる。
に、本発明の熟度計においては、果実の表皮の硬さから
ではなく、果実中に含まれる葉緑素の量を測定して、熟
度を判定する。葉緑素の吸収波長である、赤色可視光の
６６０ｎｍ付近の波長と、それに影響されない近赤外線
８８０ｎｍ付近の２種類の波長を使用することにより、
従来の硬度計と違い、果実を傷つけることなく、精度の
高い熟度を判定することが可能となる。
【０００６】さらに、光源にＬＥＤを使用することによ
り、小型で安価な熟度計を提供する。ＬＥＤは比較的寿
命が長いので、交換等の手間も省ける。ここで規定して
いる８８０ｎｍ付近の波長は、糖分・水分・葉緑素等に
比較的影響を受けない波長として採用しただけであり、
これに限るものではない。
り、小型で安価な熟度計を提供する。ＬＥＤは比較的寿
命が長いので、交換等の手間も省ける。ここで規定して
いる８８０ｎｍ付近の波長は、糖分・水分・葉緑素等に
比較的影響を受けない波長として採用しただけであり、
これに限るものではない。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１、図２において、本発明の熟
度計には、熟度計の本体前面パネルＡに液晶ディスプレ
イＥ、本体後面パネルＢには、発光部である複数個のＬ
ＥＤ１並びにＬＥＤ２と、受光部である複数個のフォト
ダイオード３と、それを覆うゴム等の材質から成るフー
ドＦが外来光を遮断する目的で備わっており、側面には
本体の電源スイッチＣ、並びに、測定スイッチＤを有す
る。本体の外形寸法も、手のひらに収まるほどの小型設
計で、さらに、電源として乾電池を使用しているので、
持ち運びも容易である。
度計には、熟度計の本体前面パネルＡに液晶ディスプレ
イＥ、本体後面パネルＢには、発光部である複数個のＬ
ＥＤ１並びにＬＥＤ２と、受光部である複数個のフォト
ダイオード３と、それを覆うゴム等の材質から成るフー
ドＦが外来光を遮断する目的で備わっており、側面には
本体の電源スイッチＣ、並びに、測定スイッチＤを有す
る。本体の外形寸法も、手のひらに収まるほどの小型設
計で、さらに、電源として乾電池を使用しているので、
持ち運びも容易である。
【０００８】フードＦで覆われたＬＥＤ１並びにＬＥＤ
２は、それぞれ異なった波長特性を有し、ＬＥＤ１は、
葉緑素の吸収波長である６６０ｎｍ付近、もう一方のＬ
ＥＤ２は、果実の糖分・水分等に比較的影響を受けない
８８０ｎｍ付近を使用する。ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２
は、発光部としてフードＦ内に複数個配置され、その中
央には受光部として、フォトダイオードあるいはフォト
トランジスタ３が複数個配置される。ＬＥＤ１，２並び
にフォトダイード３は、円形に配置しており、球体の果
実を測定する際に、まんべんなく光を照射することがで
きる
２は、それぞれ異なった波長特性を有し、ＬＥＤ１は、
葉緑素の吸収波長である６６０ｎｍ付近、もう一方のＬ
ＥＤ２は、果実の糖分・水分等に比較的影響を受けない
８８０ｎｍ付近を使用する。ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２
は、発光部としてフードＦ内に複数個配置され、その中
央には受光部として、フォトダイオードあるいはフォト
トランジスタ３が複数個配置される。ＬＥＤ１，２並び
にフォトダイード３は、円形に配置しており、球体の果
実を測定する際に、まんべんなく光を照射することがで
きる
【０００９】図３において、熟度測定の対象となる果実
の表面に、熟度計本体後面にあるフードＦに覆われた、
複数個のＬＥＤ１並びにＬＥＤ２とフォトダイオード３
から成るセンサー部を接触させ、熟度を判定する。熟度
の判定は、０．１〜０．２秒ほどの超高速で行われる。
の表面に、熟度計本体後面にあるフードＦに覆われた、
複数個のＬＥＤ１並びにＬＥＤ２とフォトダイオード３
から成るセンサー部を接触させ、熟度を判定する。熟度
の判定は、０．１〜０．２秒ほどの超高速で行われる。
【００１０】果実表面にセンサー部を軽く接触させ、測
定スイッチＤを押すことにより、マイコン４が決めたタ
イミングで、ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２は、断続的にそれ
ぞれ赤色光と近赤外線を交互に照射し、フォトダイオー
ド３が、果実内部で拡散した光の一部の反射光を受光す
る。葉緑素の吸収波長であるＬＥＤ１の赤色光は、果実
の表皮及び内部で拡散し、そして、その一部が葉緑素に
吸収され、ＬＥＤ２の赤外線は葉緑素にほとんど影響さ
れず、その大部分が反射する。フォトダイオード３は、
ＬＥＤ１とＬＥＤ２から返ってきた反射光を受光し、Ｌ
ＥＤ２の反射光量を基準とし、ＬＥＤ１の赤色光がどれ
だけ葉緑素に吸収されたかを測定する。その相対値を熟
度として、２桁で液晶ディスプレイＥに表示する。表示
する熟度については、複数回（例えば１０回）行った測
定の結果を、マイコン４が平均化することにより、精度
を高める。
定スイッチＤを押すことにより、マイコン４が決めたタ
イミングで、ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２は、断続的にそれ
ぞれ赤色光と近赤外線を交互に照射し、フォトダイオー
ド３が、果実内部で拡散した光の一部の反射光を受光す
る。葉緑素の吸収波長であるＬＥＤ１の赤色光は、果実
の表皮及び内部で拡散し、そして、その一部が葉緑素に
吸収され、ＬＥＤ２の赤外線は葉緑素にほとんど影響さ
れず、その大部分が反射する。フォトダイオード３は、
ＬＥＤ１とＬＥＤ２から返ってきた反射光を受光し、Ｌ
ＥＤ２の反射光量を基準とし、ＬＥＤ１の赤色光がどれ
だけ葉緑素に吸収されたかを測定する。その相対値を熟
度として、２桁で液晶ディスプレイＥに表示する。表示
する熟度については、複数回（例えば１０回）行った測
定の結果を、マイコン４が平均化することにより、精度
を高める。
【００１１】図５において、図５−ａ並びに図５−ｂ
は、果実におけるＬＥＤ１並びにＬＥＤ２の吸収波長曲
線を示している。８８０ｎｍ付近の波長を基準として、
図５−ａ並びに図５−ｂを見ると、図５−ａにおける６
６０ｎｍ付近の相対吸光度レベルが低く、基準の８８０
ｎｍ付近の波長との差が見られない。すなわち、果実内
部の葉緑素が少ないことを意味し、被測定果実が熟して
いることが分かる。一方、図５−ｂにおいては、基準波
長と葉緑素の吸収波長との相対吸光度の差が著しい。ゆ
えに、葉緑素が多く、熟していないことが分かる。この
２波長の相対吸光度の差から熟度を判定するのである。
は、果実におけるＬＥＤ１並びにＬＥＤ２の吸収波長曲
線を示している。８８０ｎｍ付近の波長を基準として、
図５−ａ並びに図５−ｂを見ると、図５−ａにおける６
６０ｎｍ付近の相対吸光度レベルが低く、基準の８８０
ｎｍ付近の波長との差が見られない。すなわち、果実内
部の葉緑素が少ないことを意味し、被測定果実が熟して
いることが分かる。一方、図５−ｂにおいては、基準波
長と葉緑素の吸収波長との相対吸光度の差が著しい。ゆ
えに、葉緑素が多く、熟していないことが分かる。この
２波長の相対吸光度の差から熟度を判定するのである。
【００１２】図４において、熟度計のブロック図を示
す。発光部ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２から照射された光
は、果実内部で拡散し、受光部へと反射する。ＬＥＤ１
並びにＬＥＤ２の光量のデータは、まず、直流及び交流
の両増幅器を通り、交流化され、太陽等の外来光の影響
を受けない。その後、そのデータはマイコン４に入り、
比較演算され、平均データ数値が、液晶ディスプレイＥ
に表示される。
す。発光部ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２から照射された光
は、果実内部で拡散し、受光部へと反射する。ＬＥＤ１
並びにＬＥＤ２の光量のデータは、まず、直流及び交流
の両増幅器を通り、交流化され、太陽等の外来光の影響
を受けない。その後、そのデータはマイコン４に入り、
比較演算され、平均データ数値が、液晶ディスプレイＥ
に表示される。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００１４】光を使用して、熟度を測定することによ
り、被測定果実を傷つけることがない。
り、被測定果実を傷つけることがない。
【００１５】そして、熟度計の発光部として、赤外線と
赤色光を使うことにより、熟度測定の測定精度も上が
り、光源にＬＥＤを採用したことにより、ハロゲンラン
プ等を使用するよりも、コストも装置の規模も小さくな
る。消費電力が小さいため、電源に乾電池を使用するこ
とができるので、持ち運びが可能となり、枝なりの果実
をその場で測定することができる。よって、ある特定の
木の果実の熟度を、その成長過程を追って、測定するこ
とが可能となる。定期的に熟度を測定することにより、
収穫適期を正確に判断し、流通時の傷みを軽減すること
も可能である。測定した数値を、マイコン４が１０回平
均化するので、精度の高い測定結果が得られる。この測
定値を２桁で液晶ディスプレイＥに表示する。こうした
結果、この測定数値の信頼性は大幅に上昇する。
赤色光を使うことにより、熟度測定の測定精度も上が
り、光源にＬＥＤを採用したことにより、ハロゲンラン
プ等を使用するよりも、コストも装置の規模も小さくな
る。消費電力が小さいため、電源に乾電池を使用するこ
とができるので、持ち運びが可能となり、枝なりの果実
をその場で測定することができる。よって、ある特定の
木の果実の熟度を、その成長過程を追って、測定するこ
とが可能となる。定期的に熟度を測定することにより、
収穫適期を正確に判断し、流通時の傷みを軽減すること
も可能である。測定した数値を、マイコン４が１０回平
均化するので、精度の高い測定結果が得られる。この測
定値を２桁で液晶ディスプレイＥに表示する。こうした
結果、この測定数値の信頼性は大幅に上昇する。
【図１】熟度計を被測定果実に接触させ、熟度を測定し
ている図
ている図
【図２】熟度計の外観図
【図３】熟度計の分解図
【図４】熟度計のブロック図
【図５】ＬＥＤ１並びにＬＥＤ２の吸収波長グラフ
Ａ 熟度計本体前面パネル Ｂ 熟度計本体後面パネル Ｃ 電源スイッチ Ｄ 測定スイッチ Ｅ 液晶ディスプレイ Ｆ フード １ ＬＥＤ ２ ＬＥＤ ３ フォトダイオード ４ マイコン
Claims (2)
- 【請求項１】 異なった２つ以上の波長を使用し、葉緑
素の有無で熟度を測定することを特徴とした非破壊熟度
計。 - 【請求項２】 光源にＬＥＤを複数個使用することを特
徴とした請求項１記載の非破壊熟度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301596A JP2000088747A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 熟度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301596A JP2000088747A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 熟度計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000088747A true JP2000088747A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17898860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10301596A Pending JP2000088747A (ja) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | 熟度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000088747A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1203941A1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-05-08 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Device for evaluating internal quality of vegetable or fruit, method for warm-up operation of the device, and method for measuring internal quality |
| WO2002088678A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | S.C.E. S.R.L. | Portable apparatus for the non-destructive measurement of the internal quality of vegetable products |
| JP2003075341A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Japan Science & Technology Corp | 溶存・懸濁性物質濃度を近赤外分光法によって計測する方法 |
| WO2007088563A1 (en) * | 2006-02-01 | 2007-08-09 | Sacmi Cooperativa Meccanici Imola Societa Cooperativa | Portable device for the quality control of products |
| US7746452B2 (en) * | 2005-11-21 | 2010-06-29 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Portable meter to measure chlorophyll, nitrogen and water and methods |
| JP2011017570A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries | 果実の熟度測定装置及び熟度測定方法 |
| JP2011080959A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries | 屋外用農作物内部品質測定装置 |
| JP2012078206A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Yanmar Co Ltd | 青果物の品質判定装置及び品質判定方法 |
| JP2016122004A (ja) * | 2015-12-25 | 2016-07-07 | セイコーエプソン株式会社 | 分光センサー及びパルスオキシメーター |
| CN108254511A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 南宁市浩发科技有限公司 | 一种菠萝蜜成熟度检测装置 |
-
1998
- 1998-09-16 JP JP10301596A patent/JP2000088747A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1203941A4 (en) * | 2000-04-13 | 2006-01-04 | Mitsui Mining & Smelting Co | DEVICE FOR EVALUATING THE INTERNAL QUALITY OF VEGETABLES OR FRUITS, METHOD OF TEMPERATURE USING THE DEVICE, AND METHOD OF MEASURING THE INTERNAL QUALITY |
| EP1203941A1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-05-08 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Device for evaluating internal quality of vegetable or fruit, method for warm-up operation of the device, and method for measuring internal quality |
| WO2002088678A2 (en) * | 2001-04-27 | 2002-11-07 | S.C.E. S.R.L. | Portable apparatus for the non-destructive measurement of the internal quality of vegetable products |
| WO2002088678A3 (en) * | 2001-04-27 | 2003-12-04 | S C E S R L | Portable apparatus for the non-destructive measurement of the internal quality of vegetable products |
| US7173246B2 (en) | 2001-04-27 | 2007-02-06 | Angelo Benedetti | Portable apparatus for the non-destructive measurement of the internal quality of vegetable products |
| JP2003075341A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Japan Science & Technology Corp | 溶存・懸濁性物質濃度を近赤外分光法によって計測する方法 |
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| JP2011017570A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries | 果実の熟度測定装置及び熟度測定方法 |
| JP2011080959A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Graduate School For The Creation Of New Photonics Industries | 屋外用農作物内部品質測定装置 |
| JP2012078206A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Yanmar Co Ltd | 青果物の品質判定装置及び品質判定方法 |
| JP2016122004A (ja) * | 2015-12-25 | 2016-07-07 | セイコーエプソン株式会社 | 分光センサー及びパルスオキシメーター |
| CN108254511A (zh) * | 2016-12-28 | 2018-07-06 | 南宁市浩发科技有限公司 | 一种菠萝蜜成熟度检测装置 |
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