JP2000292344A - 光通路形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投光部と受光部の一方の一つを他方の複数に
択一的に接続するとともに、複数の接続用通路が通過す
る光に対して異なる処理を行う、青果物の成分分析や血
糖値の測定などに使用する分光分析装置における光通路
形成装置を得る。 【解決手段】 複数の光通路Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５を備える
通路形成部材５０が切換えモータ４３によって回転操作
され、複数の光通路Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５の１つＲ５が検出
投光部１３ａを受光部３２に接続したり、複数の光通路
Ｒ２、Ｒ４、Ｒ５のその他の複数の光通路Ｒ２、Ｒ４が
各別に校正投光部９ａを受光部３２に接続したりする。
光通路Ｒ５は、通過する光を特性が変化しないようにし
て受光部３２に入射させる。その他の光通路Ｒ２、Ｒ４
は、通過する光をリファレンスフィルタによって光量が
減少するように処理する。光通路Ｒ２のリファレンスフ
ィルタＦ２と、光通路Ｒ４のリファレンスフィルタとは
特性が異なっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光部と受光部の
一方を一つ、他方を複数備え、一方を複数の他方から選
択した一つに接続して投光部からの光を受光部に案内す
る光通路の複数を夫々の通過光に対する処理が異なる状
態で形成するとともに前記複数の光通路を択一的に接続
状態にするように構成した光通路形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】分光分析装置は、試料から反射した検出
光を分光し、分光スペクトルに基づいて試料の成分を分
析する装置であり、青果物の糖度測定や人の血糖値測定
に使用することができる。分光分析装置では、測定雰囲
気の温度、受光素子に入射される光量などが変化する
と、受光素子の出力特性が変化して分析精度が悪くなる
ことがある。このため、図１４に示すように、分光分析
部３０の受光側に光通路形成装置４０を設け、光源２１
からの測定用光を校正フィルタで処理した状態で分光分
析部３０に入射させて測定校正用情報を得、光源２１か
らの測定用光をリファレンスフィルタで処理した状態で
分光分析部３０に入射させて基準リファレンス情報を
得、検出部１１からの検出光をそのままで分光分析部３
０に入射させて受光情報を得、各情報を基にして成分の
分析を行うことにより、雰囲気温度、入射光量などが変
化しても、これに起因する受光素子の特性変化による影
響を除去しながら分析するものがある。すなわち、光通
路形成装置４０を、検出用通路６０ａと校正用通路６０
ｂとを備える通路切換え部材６０、この通路切換え部材
６０にギヤ機構６１を介して連動する切り換えモータ４
３、校正フィルタが付いている校正用貫通孔、リファレ
ンスフィルタが付いているリファレンス用貫通孔、フィ
ルタが付いていない貫通孔が周方向に並んでいるフィル
タ円板６２、このフィルタ円板６２に出力軸が連結して
いるフィルタモータ６３のそれぞれで構成し、通路切換
え部材６０を切換えモータ４３により、検出器１１から
の検出用光ファイバ１３の端面で成る検出投光部１３ａ
と、光源２１からの校正用光ファイバ９の端面で成る校
正投光部９ａとが並ぶ方向に移動操作し、フィルタ円板
６２をフィルタモータ６３によって回転操作することに
より、所定の通路を形成するようにしていた。つまり、
通路切換え部材６０を検出用通路６０ａの受光側が検出
投光部９ａに望む位置にし、フィルタ円板６２をフィル
タ無し貫通孔が通路切換え部材６０の検出用通路６０ａ
の投光側と、分光分析部３０の受光部３２との間に入り
込む回転位置にすることにより、検出投光部１３ａを分
光分析部３０の受光部３２に接続して検出部１１からの
検出光を分光分析部３０に案内する通路を形成する。そ
して、通路切り換え部材６０を校正用通路６０ｂの受光
側が校正投光部９ａに臨む位置にし、フィルタ円板６２
を校正用貫通孔が通路切換え部材６０の校正用通路６０
ｂの投光側と、分光分析部３０の受光部３２との間に入
り込む回転位置にすることにより、校正投光部９ａを分
光分析部３０の受光部３２に接続して光源２１からの測
定用光を校正フィルタによって校正用光に変更処理して
分光分析部３０に案内する通路を形成する。通路切り換
え部材６０を校正用通路６０ｂの受光側が校正投光部９
ａに臨む位置にし、フィルタ円板６２をリファレンス用
貫通孔が通路切り換え部材６０の校正用通路６０ｂの投
光側と分光分析部３０の受光部３２との間に入り込む回
転位置にすることにより、校正投光部９ａを受光部３２
に接続して光源２１からの測定用光をリファレンスフィ
ルタによって処理して分光分析部３０に案内する通路を
形成するというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光通路
形成装置の場合、通路形成部材として、通路切換え部材
とフィルタ円板との２種類の部材が必要であり、さら
に、操作手段としても、切換えモータとフィルタモータ
との一対の手段が必要であり、構造面でもコスト面でも
不利になっていた。本発明の目的は、投光部と受光部の
一方を他方の複数に対して連続的に切り換えすること
も、光を異なる状態に処理して案内することも比較的簡
単な構造で、しかも安価にできる光通路形成装置を提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、操作手段を操作すると、通路形成部材が光通路
の並んでいる方向に移動して複数の接続状態に切り換わ
っていき、いずれの接続状態になった場合にも、投光部
と受光部の一方と他方の複数のうちの一つとを光通路に
よって接続して投光部からの光を受光部に案内する状態
になる。そして、異なる接続状態になると、異なる光通
路が接続されて作用することになり、投光部と受光部の
一方に対して接続する他方のものを切り換えるとか、透
過する光の光量を変更するなど通過光に対する処理を変
更するものである。したがって、一つの通路形成部材及
び一つの操作手段を装備するだけで、投光部と受光部の
一方に対して複数の他方のから選択した一つを接続する
ように接続切り換えできるとともに、投光部からの光を
透過光量が相違するなど異なる状態に処理して受光部に
案内でき、分光分析装置に適用した場合には温度変化や
光量変化にかかわらず精度のよい分析を行わせられると
ともに安価かつ構造簡単に行わせられるなど有益な光通
路形成装置が得られた。

【０００５】請求項２に記載の発明によれば、通路形成
部材が回動式であり、スライド式に対して構造簡単な操
作手段によって移動操作できるものである。さらに、投
光部と受光部の一方の一つと他方の一対の三者が通路形
成部材の両横側にのみ分散して位置すると、三者のうち
の二者が通路形成部材のいずれか一方の横側に位置する
こととなる。すると、その二者の一方から出て通路形成
部材で反射する光が他方に至る悪影響が発生しやすくな
る。これに対し、三者が通路形成部材の両横側と外周側
とに分散し、投光部からの光が通路形成部材で反射して
も他の受光部などに至る事態が発生しにくく二者が接近
し合い、その二者の一方から出て通路形成部材で反射す
る光が他方に至りにくく、反射光による悪影響を出にく
くしながら、接続切り換えしたり、投光部からの光を受
光部に案内したりできるものである。また、投光部と受
光部のうちの通路形成部材の外周側に位置するものと横
側に位置するものとを接続する光通路を途中の一箇所だ
けで屈曲する形状簡単な通路に形成し、投光部からの光
を受光部に向けて反射させるように光通路に設ける反射
鏡部の数を極力少なくしながら投光部からの光を受光部
に案内できるものである。したがって、通路形成部材
や、通路形成部材を移動させる操作手段の面のみなら
ず、接続用光通路の面からもより構造簡単かつ安価に得
られる。また、反射光による悪影響をでにくくしながら
接続切り換えできるとともに光送信ができるように信頼
性の高いものになる。

【０００６】請求項３に記載の発明によれば、通路形成
部材の光通路にフィルタを備えさせるか備えさせない
か、あるいは、備えさせるフィルタの特性を異ならせる
だけの簡単な構造によって光通路における通過光に対す
る処理の相違を現出させるものであるから、通過光の処
理を行う構造の面からも構造簡単に得られる。

【０００７】請求項４に記載の発明によれば、通路形成
部材の移動操作により、反射光用の投光部を分光分析部
の受光部に接続して試料からの反射光を分光分析部に案
内したり、校正用光の投光部を分光分析部の受光部に接
続して校正用光を分光分析部に案内したりして、受光情
報と測定校正情報とに基づいて分光分析を行わせるもの
である。これにより、雰囲気温度、入射光量などが変化
しても、これに起因する受光素子の特性変化による影響
を除去しながら精度よい分析を行わせられ、その割りに
は、通路を切り換えたり、光処理を変更したりする手段
の面から構造簡単にかつ安価に行わせられる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示すように、試料台１ａ、
及び、試料台１ａの奥側に位置する検出窓２を有する試
料保持部Ａ、この試料保持部Ａを開閉する揺動操作自在
なカバー３、試料保持部Ａの横側に位置する表示装置４
のそれぞれを分析機機体５の上部に設けるとともに、前
記検出窓２の後側に位置する検出部１１を備える分光分
析装置Ｂを前記分析機機体５の内部に設けて、分析機を
構成してある。この分析機は、リンゴやミカンの糖度、
酸度などの青果物の成分、あるいは人の血液中の糖分量
を分光分析装置Ｂによって分析し、この分析結果を表示
装置４によって表示するものであり、詳しくは次の如く
構成してある。

【０００９】図２に示すように、試料保持部Ａは、遮光
材料で成る保持部ケーシング１の一部で前記試料台１ａ
を形成し、試料Ｓを一部が前記検出窓２に臨むようにし
て検査台１ａに載置するように構成してある。検出の際
には、試料保持部Ａを遮光用の前記カバー３で閉じるよ
うに構成してある。カバー３を閉じると、その検出結果
に基づいて分光分析装置Ｂが自動的に作動して検出を開
始し、検出が完了すると、カバー３を閉じ固定するフッ
ク６が電磁ソレノイド７によって自動的に解除され、カ
バー３が開きバネ８によって自動的に開放操作される。

【００１０】図３に示すように、分光分析装置Ｂは、光
源２１及びチョッパ装置２２を備える光源部２０、光源
２１から照射用光ファイバ１２によって導かれる測定用
光を試料Ｓに照射し、試料Ｓからの反射光を受光する前
記検出部１１を有する検出装置１０、この検出装置１０
からの検出光、及び、光源部２０から校正用光ファイバ
９によって導かれる測定用光を分析する分光分析部３
０、検出装置１０からの検出光と光源部２０からの測定
用光とを択一的に分光分析部３０に導くとともに測定用
光を処理して導くように分光分析部３０の受光側に付設
した光通路形成装置４０、この光通路形成装置４０及び
前記チョッパ装置２２の制御を司り、かつ、分光分析部
３０による分析結果を解析するとともに分析結果を前記
表示装置４に表示させる制御部Ｃのそれぞれによって構
成してある。

【００１１】前記光源２１は、タングステン−ハロゲン
ランプで成り、赤外線光を放射する。前記チョッパ装置
２２は、光通過用の開口２３ａと、光を遮断する遮光部
２３ｂとが交互に周方向に並ぶ状態で備えられているシ
ャッタ円板２３を、前記検出装置１０の測定用光を導く
ための前記照射用光ファイバ１２の入射端面に対する光
源２１からの入射光路を横切る状態で回転自在に備える
とともに、このシャッタ用円板２３に出力軸が連結して
いるシャッタモータ２４を備えており、シャッタ用モー
タ２４でシャッタ用円板２３を一定速度で回転駆動する
ことにより、光源２１からの測定用光を周期的に照射用
光ファイバ１２に照射する。これにより、光源部２０
は、赤外線光を測定用光として検出装置１０に周期的に
入れる。

【００１２】検出装置１０は、リング状の照射部１１ａ
と、この照射部１１ａの内側にそれと同心状に位置する
円形の受光部１１ｂとが検出部ケーシングに形成されて
いる前記検出部１１、この検出部１１の前記照射部１１
ａから延出する前記照射用光ファイバ１２、検出部１１
の受光部１１ｂとから前記光通路形成装置４０に延出す
る検出用光ファイバ１３のそれぞれによって構成してあ
る。すなわち、検出装置１０は、光源２１が投射する測
定用光を測定用光ファイバ１２によって検出部１１の照
射部１１ａに導き、この照射部１１ａから前記検出窓２
を通して試料Ｓに照射し、試料Ｓで反射して検出窓２を
通って検出部１１に戻ってきた反射光を受光部１１ｂで
受光し、検出光として検出用光ファイバ１３によって光
通路形成装置４０に導く。

【００１３】分光分析部３０は、前記暗箱３１、この暗
箱３１の内部の一端側に暗箱３１の受光部３２からの光
を受光するように設けた凹面回折格子３３、暗箱３１の
内部の前記凹面回折格子３３が位置する側とは反対側の
端部に凹面回折格子３３からの反射光を受光するように
設けたリニアイメージセンサ３４のそれぞれで成り、次
の如く分光分析を行うとともに分析結果を制御部Ｃに出
力する。すなわち、検出装置１０の検出用光ファイバ１
３から前記光通路形成装置４０によって案内されて暗箱
３１の前記受光部３２に入射された検出光、及び、校正
用光ファイバ９から前記光通路形成装置４０によって案
内されて暗箱３１の受光部３２に入射された測定用光を
凹面回折格子３３によってリニアイメージセンサ３４に
分光反射させる。リニアイメージセンサ３４は、複数の
受光素子により、凹面回折格子３３にて分光反射された
波長毎の光線束強度を検出して、波長毎に光線束強度に
応じた信号を制御部Ｃに出力する。

【００１４】制御部Ｃは、マイクロコンピュータを利用
して構成してあり、基本的には、リニアイメージセンサ
３４からの出力情報を処理して、吸光度スペクトル、及
び、吸光度スペクトルの波長領域での二次微分値を得る
と共に、その二次微分値と所定の検量式とに基づいて試
料Ｓの成分量を算出する。

【００１５】図４から図６に示すように、光通路形成装
置４０は、前記暗箱３１の前記受光部３２が設けられて
いる壁部３１ａと、この壁部３１ａの外面側に連結ボル
ト４１によって固定されているブロック体４２とによっ
てケーシングを構成し、前記ブロック体４２の前記暗箱
壁部３１ａとは反対側に位置する側壁部４２ａに、電動
切換えモータ４３のボディを取付けねじ４４によって固
定させ、前記受光部３２の一側面が近接するように配置
した円板部を備える通路形成部材５０のボス部５１ａを
切換えモータの出力軸４３ａに外嵌させるとともに固定
ねじ４５によって一体回転するように固定し、ブロック
体４１の一対のケーブル組付け孔の一方に入り込むとと
もに抜け止めねじ４６によって固定されている前記検出
用光ファイバ１３の端面で成る検出投光部１３ａと、ブ
ロック体４１の他方のケーブル組付け孔に入りこむとと
もに抜け止めねじ４７によって固定されている前記校正
用光ファイバ９の端面で成る校正投光部９ａと、分光分
析部３０の前記受光部３２で成る受光部とを前記ケーシ
ングに備えさせることによって構成してある。

【００１６】前記検出投光部１３ａと校正投光部９ａと
は、図６に明示する如く配置してある。すなわち、検出
投光部１３ａと受光部３２とが通路形成部材５０の円板
部の通路形成部材５０の回転軸芯Ｘに沿う方向での両横
側に別れて一直線状に位置するように、かつ、校正投光
部９ａが通路形成部材５０の円板部の通路形成部材５０
の回転軸芯Ｘに直行する方向での外周側に位置するよう
に配置してある。

【００１７】前記通路形成部材５０は、図８、図９及び
図１０に示す如く透過光量が異なる３枚のリファレンス
フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３と、成分分析用の波長範囲に
おいて少なくとも２つのピーク部を備えた校正用光が得
られる校正フィルタＦ４との４枚のフィルタを各別に備
える４つの貫通孔、この４つの貫通孔に各別に連通する
ように配置して周壁部５１ｂに設けた４つの切欠き５１
ｃ、フィルタを備えない４つの貫孔孔５１ｄ、５１ｅ、
５１ｆをそれぞれ備える通路形成体本体５１と、図８、
図１１及び図１２に示す如く外周部の一か所に位置する
切欠き孔５２ｂ、この切欠き５２ｂを除く外周面の全体
にわたって位置するとともに回転軸芯に交差する方向に
傾斜する形状の傾斜鏡面５２ｃをそれぞれ備える鏡円板
５２、図８に示す如く通路形成部材５０の回転位置を検
出する検出対象片５３ｂ、外周部の一か所に位置する貫
通孔５３ｃをそれぞれ備える位置決め円板５３、図８に
示す如くボス孔５４ａを備える押さえ板５４の４つの部
材を、図４〜図７に示す如く組み合わせて作製してあ
る。すなわち、通路形成体本体５１の前記ボス部５１ａ
が鏡円板５２のボス部５２ａ、位置決め円板５３のボス
孔５３ａ、押さえ板５４のボス孔５４ａのそれぞれに入
り込むようにして、かつ、通路形成体本体５１の４つの
フィルタ無し貫通孔５１ｄ、５１ｅ、５１ｆのうちの一
つ５１ｄと、鏡円板５２の切欠き孔５２ｂと、位置決め
円板５３の貫通孔５３ｃとが合致するようにして、さら
に、鏡円板５２の傾斜鏡面５２ｃが通路形成本体５１の
４つのフィルタ付き貫通孔に対向するようにして、通路
形成体本体５１の前記フィルタ付き貫通孔を備える円板
部分に鏡円板５２と位置決め円板５３と押さえ板５４の
それぞれを重ね合わせてある。そして、押さえ板５４の
組立て孔５４ｂ、位置決め円板５３の組立て孔５３ｄ、
鏡円板５２の組立て孔５２ｄのそれぞれを通って通路形
成体本体５１のねじ孔５１ｊに螺着するように構成した
連結ねじ５５により、通路形成体本体５１と鏡円板５２
と位置決め円板５３と押さえ板５４とを締め付け連結し
てある。尚、通路形成体本体５１の貫通孔５１ｇは、切
換えモータ４３の出力軸４３に組み付けるためのもので
あり、ねじ孔５１ｈは、前記固定ねじ４５を装着するた
めのものである。

【００１８】これにより、通路形成部材５０は、４つの
フィルタ付き貫通孔と、４つの切欠き５１ｃと、鏡円板
５２の傾斜鏡面５２ｃとによって４種の屈曲光通路Ｒ１
〜Ｒ４を形成し、通路形成体本体５１の４つのフィルタ
無し貫通孔５１ｄ、５１ｅ、５１ｆのうちの一つ５１ｄ
と、鏡円板５２の切欠き孔５２ｂと、位置決め円板５３
の貫通孔５３ｃとによって通路形成部材５０をこれの回
転軸芯Ｘに沿う方向に貫通する１つのフィルタ無しの直
線光通路Ｒ５を形成する。

【００１９】通路形成部材５０が切換えモータ４３によ
って回転軸芯Ｘのまわりで回転移動されるに伴い、第１
リファレンスフィルタＦ１の付いている貫通孔が受光部
３２に臨む第１接続状態と、第２リファンレスフィルタ
Ｆ２の付いている貫通孔が受光部３２に臨む第２接続状
態と、第３リファレンスフィルタＦ３の付いている貫通
孔が受光部３２に臨む第３接続状態と、校正フィルタＦ
４の付いている貫通孔が受光部３２に臨む第４接続状態
と、通路形成体本体５１の貫通孔５１ｄが受光部３２に
臨む第５切接続状態と、通路形成体本体５１の貫通孔５
１ｅが受光部３２に臨む遮蔽状態とに切り換わってい
く。

【００２０】通路形成部材５０が前記第１接続状態にな
ると、位置決め円板５３によって検出投光部１３ａと受
光部３２との間を遮蔽し、４種の屈曲光通路Ｒ１〜Ｒ４
のうちの第１屈曲光通路Ｒ１によって校正投光部９ａの
受光部３２に接続するとともに校正投光部９ａから通路
形成部材５０の回転軸芯Ｘに直交する方向に照射された
測定用光を傾斜鏡面５２ｃで通路形成部材５０の回転軸
芯Ｘに沿う方向に反射して受光部３２に入るように案内
し、かつ、第１リファレンスフィルタＦ１によって通過
する光の光量が減少するように光量変更の処理を行う。
すなわち、光通路形成装置４０は、光源２１からの測定
用光を第１基準リファレンス光に処理して分光分析部３
０に入射させ、リニアイメージセンサ３４から第１基準
リファレンス光の分光スペクトルの情報を出力させるよ
うに第１リファレンス光供給状態になる。

【００２１】通路形成部材５０が前記第２接続状態にな
ると、図６（イ）及び図７（イ）に示す如く位置決め円
板５３によって検出投光部１３ａと受光部３２との間を
遮蔽し、４種の屈曲光通路Ｒ１〜Ｒ４のうちの第２屈曲
光通路Ｒ２によって校正投光部９ａを受光部３２に接続
するとともに校正投光部９ａから通路形成部材５０の回
転軸芯Ｘに直交する方向に照射された測定用光を傾斜鏡
面５２ｃで通路形成部材５０の回転軸芯Ｘに沿う方向に
反射して受光部３２に入るように案内し、かつ、第２リ
ファレンスフィルタＦ２によって通過する光の光量が第
１リファレンスフィルタＦ１で処理される場合よりも一
層減少するように光量変更の処理を行う。すなわち、光
通路形成装置４０は、光源２１からの測定用光を第２基
準リファレンス光に処理して分光分析部３０に入射さ
せ、リニアイメージセンサ３４から第２基準リファレン
ス光の分光スペクトルの情報を出力させるように第２リ
ファレンス光供給状態になる。

【００２２】通路形成部材５０が前記第３接続状態にな
ると、位置決め円板５３によって検出投光部１３ａと受
光部３２との間を遮蔽し、４種の屈曲光通路Ｒ１〜Ｒ４
のうちの第３屈曲光通路Ｒ３によって校正投光部９ａを
受光部３２に接続するとともに校正投光部９ａから通路
形成部材５０の回転軸芯Ｘに直交する方向に照射された
測定用光を傾斜鏡面５２ｃで通路形成部材５０の回転軸
芯Ｘに沿う方向に反射して受光部３２に入るように案内
し、かつ、第３リファレンスフィルタＦ３によって通過
する光の光量が第２リファレンスフィルタＦ２で処理さ
れる場合よりも一層減少するように光量変更の処理を行
う。すなわち、光通路形成装置４０は、光源２１からの
測定用光を第３基準リファレンス光に処理して分光分析
部３０に入射させ、リニアイメージセンサ３４から第３
基準リファレンス光の分光スペクトルの情報を出力させ
るように第３リファレンス光供給状態になる。

【００２３】通路形成部材５０が前記第４接続状態にな
ると、位置決め円板５３によって検出投光部１３ａと受
光部３２との間を遮蔽し、４種の屈曲光通路Ｒ１〜Ｒ４
のうちの第４屈曲光通路Ｒ４によって校正投光部９ａを
受光部３２に接続するとともに校正投光部９ａから通路
形成部材５０の回転軸芯Ｘに直交する方向に照射された
測定用光を傾斜鏡面５２ｃで通路形成部材５０の回転軸
芯Ｘに沿う方向に反射して受光部３２に入るように案内
し、かつ、校正フィルタＦ４によって通過する測定用光
を校正用光に変化するように校正処理する。すなわち、
光通路形成装置４０は、光源２１からの測定用光を校正
用光に処理して分光分析部３０に入射させ、リニアイメ
ージセンサ３４から校正用光の分光スペクトルの情報を
出力させるように校正光供給状態になる。

【００２４】通路形成部材５０が前記第５接続状態にな
ると、図６（ロ）及び図７（ロ）に示す如く通路形成体
本体５１の周壁部５１ｂによって校正投光部９ａを遮蔽
し、直線光通路Ｒ５によって検出投光部１３ａを受光部
３２に接続するとともに検出投光部１３ａから通路形成
部材５０の回転軸芯Ｘに沿う方向に照射された検出光を
その方向に進んで受光部３２に入るように案内し、か
つ、通過する検出光をそのままの特性で受光部３２に入
るように処理する。すなわち、光通路形成装置４０は、
検出部１１からの検出光を分光分析部３０に入射させ、
リニアイメージセンサ３４から検出光の分光スペクトル
の情報を出力させるように検出光供給状態になる。

【００２５】通路形成部材５０が前記遮蔽状態になる
と、位置決め円板５３によって検出投光部１３ａと受光
部３２との間を遮蔽し、通路形成体本体５１の周壁部５
１ｂによって校正投光部９ａを遮蔽して検出投光部１２
ａからの検出光も校正投光部９ａからの測定用光も受光
部３２に入射しないようにする。すなわち、光通路形成
装置４０は、分光分析部３０に対する光の入射を禁止
し、リニアイメージセンサ３４から測定暗の情報を出力
させるように光供給停止状態になる。

【００２６】制御部Ｃは、成分分析を行うに当たり、切
換えモータ４３を操作して光通路形成装置４０を前記第
１リファレンス光供給状態、第２リファレンス光供給状
態、第３リファレンス光供給状態、校正光供給状態、検
出光供給状態、光供給停止状態のそれぞれに切り換え操
作し、光通路形成装置４０が前記各状態になってリニア
イメージセンサ３４から出力される情報に基づいて３種
の基準リファレンス情報、測定暗情報、測定校正用情
報、検出受光情報を得、これらの情報を基にして雰囲気
温度、入射光量などの変化に起因する受光素子の特性変
化による影響を除去しながら試料Ｓの成分を分析する。

【００２７】〔別実施形態〕図１３は、別の実施形態を
備える光通路形成装置４０を示し、次の如く校正してあ
る。前記検出用光ファイバ１３の端面で成る検出投光部
１３ａ、及び、前記校正用光ファイバ９の端面で成る校
正投光部９ａと、前記分光分析部３０に検出光、校正用
光、リファレンス光を入射させる受光部３２との間に、
複数本の屈曲光通路Ｒ１〜Ｒ５を備えている一つの通路
形成部材５０をその光通路Ｒ１〜Ｒ５が並んでいる方向
にスライド移動自在に設けてある。通路形成部材５０の
一端側に連結するラックギヤ５６に切換えモータ４３の
出力ギヤ４３ｂが噛み合っており、切換えモータ４３を
駆動すると、通路形成部材５０が切換えモータ４３の駆
動力によって検出投光部１３ａと校正投光部９ａとが並
ぶ方向にスライド移動され、複数本の屈曲光通路Ｒ１〜
Ｒ５のうちの第１光通路Ｒ１によって校正投光部９ａと
受光部３２とを接続する第１接続状態と、第２光通路Ｒ
₂ によって校正投光部９ａと受光部３２とを接続する第
２接続状態と、第３光通路Ｒ３によって校正投光部９ａ
と受光部３２とを接続する第３接続状態と、第４光通路
Ｒ４によって校正投光部９ａと受光部３２とを接続する
第４接続状態と、第５光通路Ｒ５によって検出投光部１
３ａと受光部３２とを接続する第５接続状態とに切り換
わる。

【００２８】前記第１光通路Ｒ１は、途中の２箇所の屈
曲部それぞれに位置する反射鏡部５７と、端部に位置す
る第１リファレンスフィルターＦ１とを備えており、校
正投光部９ａと受光部３２とを接続すると、校正投光部
９ａから通路形成部材５０の移動方向に直交する方向に
投光される測定用光を前記両反射鏡部５７、５７で反射
して受光部３２に入るように案内するとともに、第１リ
ファレンスフィルターＦ１によって光量が減少するよう
に処理して受光部３２に入射させる。これにより、通路
形成部材５０が第１接続状態に操作されると、光通路形
成装置４０は、光源２１からの測定用光を第１基準リフ
ァレンス光に処理して分光分析部３０に入射させ、リニ
アイメージセンサ３４から第１基準リファレンス光の分
光スペクトルの情報を出力させるように第１リファレン
ス光供給状態になる。

【００２９】前記第２光通路Ｒ２は、途中の２箇所の屈
曲部それぞれに位置する反射鏡部５７と、端部に位置す
る第２リファレンスフィルタＦ２とを備えており、校正
投光部９ａと受光部３２とを接続すると、校正投光部９
ａから通路形成部材５０の移動方向に直交する方向に投
光される測定用光を前記両反射鏡部５７、５７で反射し
て受光部３２に入るように案内するとともに、第２リフ
ァレンスフィルタＦ２によって第１リファレンスフィル
タＦ１で処理される場合よりもより光量が減少するよう
に処理して受光部３２に入射させる。これにより、通路
形成部材５０が第２接続状態に操作されると、光通路形
成装置４０は、光源２１からの測定用光を第２基準リフ
ァレンス光に処理して分光分析部３０に入射させ、リニ
アイメージセンサ３４から第２基準リファレンス光の分
光スペクトルの情報を出力させるように第２リファレン
ス光供給状態になる。

【００３０】前記第３光通路Ｒ３は、途中の２箇所の屈
曲部それぞれに位置する反射鏡部５７と、端部に位置す
る第３リファレンスフィルタＦ３とを備えており、校正
投光部９ａと受光部３２とを接続すると、校正投光部９
ａから通路形成部材５０の移動方向に直交する方向に投
光される測定用光を前記両反射鏡部５７、５７で反射し
て受光部３２に入るように案内するとともに、第３リフ
ァレンスフィルタＦ３によって第２リファレンスフィル
タＦ２で処理される場合よりも一層光量が減少するよう
に処理して受光部３２に入射させる。これにより、通路
形成部材５０が第３接続状態に操作されると、光通路形
成装置４０は、光源２１からの測定用光を第３基準リフ
ァレンス光に処理して分光分析部３０に入射させ、リニ
アイメージセンサ３４から第３基準リファレンス光の分
光スペクトルの情報を出力させるように第３リファレン
ス光供給状態になる。

【００３１】前記第４光通路Ｒ４は、途中の２箇所の屈
曲部それぞれに位置する反射鏡部５７と、端部に位置す
る校正フィルタＦ４とを備えており、校正投光部９ａと
受光部３２とを接続すると、校正投光部９ａから通路形
成部材５０の移動方向に直交する方向に投光される測定
用光を前記両反射鏡部５７、５７で反射して受光部３２
に入るように案内するとともに、校正投光部９ａからの
測定用光を校正フィルタＦ４によって校正用光に変更す
るように処理して受光部３２に入射させる。これによ
り、通路形成部材５０が第４接続状態に操作されると、
光通路形成装置４０は、光源２１からの測定用光を校正
用光に処理して分光分析部３０に入射させ、リニアイメ
ージセンサ３４から校正用光の分光スペクトルの情報を
出力させるように校正供給状態になる。

【００３２】前記第５光通路Ｒ５は、途中の２箇所の屈
曲部それぞれに位置する反射鏡部５７を備えるとともに
フィルターを有しない貫通路になっており、検出投光部
１３ａと受光部３２とを接続すると、検出投光部１３ａ
から通路形成部材５０の移動方向に直交する方向に投光
される検出光を前記両反射鏡部５７、５７で反射して受
光部３２に入るように案内するとともに、検出投光部１
３ａから検出光を特性が変化しないようにして受光部３
２に入射させる。これにより、通路形成部材５０が第５
接続状態に操作されると、光通路形成装置４０は、検出
部１１からの検出光を分光分析部３０に入射させ、リニ
アイメージセンサ３４から検出光の分光スペクトルの情
報を出力させるように検出光供給状態になる。

【００３３】上記各実施形態に示したように一対の投光
部１３ａ、９ａを択一的に一つの受光部３２に接続する
ように構成する装置の他、一対の受光部を択一的に一つ
の投光部に接続するように構成する装置の場合にも、投
光部と受光部の一方が一つ備えられ、他方が３組以上の
複数備えられる装置の場合にも本発明は適用できる。ま
た、投光部と受光部の一方を一つ備え、他方を一対備え
る一組の通路形成装置部が複数組備えられるように構成
する光通路形成装置の場合にも本発明は適用できる。

【００３４】電動切換えモータ４３に替え、通路形成部
材に連結する操作ケーブルを巻き取り操作したり、巻き
戻し操作したりすることによって通路形成部材を移動さ
せる構成を採用したり、通路形成部材に連結するリンク
を揺動操作することによって通路形成部材を移動させる
構成を採用したりして実施してもよい。したがって、こ
れらモータ式、ケーブル式、リンク式を総称して操作手
段４３と呼称する。

【００３５】この発明による光通路形成装置は、青果物
以外の、例えば、人の血糖値測定用の分光分析装置にも
適用でき、また分光分析以外の目的で投光部と受光部を
接続切り換えするとともに通過光を処理するためのもの
にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分析機全体の斜視図

【図２】試料保持部の側面図

【図３】分光分析装置の概略図

【図４】光通路形成側面図及び分光分析部の縦断平面図

【図５】光通路形成側面図及び分光分析部の縦断正面図

【図６】光通路の光案内作用を示す説明図

【図７】通路形成部材の断面図

【図８】光通路形成側面図の分解斜視図

【図９】通路形成体本体の後面図

【図１０】通路形成体本体の断面図

【図１１】鏡円板の後面図

【図１２】鏡円板の断面図

【図１３】別の実施形態を備える光通路形成側面図の断
面図

【図１４】従来の光通路形成側面図の断面図

【符号の説明】

９ａ、１３ａ 投光部 ３０ 分光分析部 ３２ 受光部 ４３ 操作手段 ５０ 通路形成部材 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４ フィルタ Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５ 光通路 Ｓ 試料 Ｘ 回転軸芯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋渡 章 尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社クボタ 技術開発研究所内 (72)発明者 田仲 弘之 尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社クボタ 技術開発研究所内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB08 BB11 BB13 CC20 DD13 EE01 EE02 EE12 GG10 HH01 JJ02 JJ05 JJ13 JJ17 JJ23 JJ24 JJ30 KK04 MM01 MM05 PP04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投光部（９ａ、１３ａ）と受光部（３
   ２）の一方を一つ、他方を複数備え、一方を複数の他方
   から選択した一つに接続して投光部（９ａ、１３ａ）か
   らの光を受光部（３２）に案内する光通路（Ｒ１、Ｒ
   ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）の複数を夫々の通過光に対する
   処理が異なる状態で形成するとともに前記複数の光通路
   （Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）を択一的に接続状態
   にするように構成した光通路形成装置であって、 前記複数の光通路（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）を
   移動自在な一つの通路形成部材（５０）にこれの移動方
   向に並べて備えさせるとともに、前記複数の光通路（Ｒ
   １、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５）が択一的に投光部（９
   ａ、１３ａ）と受光部（３２）とを接続する状態に前記
   通路形成部材（５０）を移動操作する操作手段（４３）
   を備えてある光通路形成装置。
2. 【請求項２】 前記通路形成部材（５０）を回転自在に
   備え、前記投光部（９ａ、１３ａ）と前記受光部（３
   ２）のうちの二つを、通路形成部材（５０）のこれの回
   転軸芯（Ｘ）に沿う方向での両横側に振り分けて配置
   し、残りの一つを、通路形成部材（５０）のこれの回転
   軸芯（Ｘ）に直交する方向での外周側に配置してある請
   求項１記載の光通路形成装置。
3. 【請求項３】 前記複数の光通路（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、
   Ｒ４、Ｒ５）がフィルター（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）
   の有無と、フィルター特性の相違とによって通過光に対
   する処理を行うように構成してある請求項１又は記載の
   光通路形成装置。
4. 【請求項４】 前記受光部（３２）として分光分析部
   （３０）の受光部を備え、前記投光部（１３ａ、９ａ）
   として試料（Ｓ）からの反射光を前記受光部（３２）に
   投光する投光部と、光源（２１）からの校正用光を前記
   受光部（３２）に投光する投光部との一対の投光部を備
   えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の光通路形
   成装置。