JP2002116141A - ハンディ型果実成分非破壊測定器 - Google Patents
ハンディ型果実成分非破壊測定器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力消費量が少なく測定精度の高いハンディ
型の果実成分非破壊測定器を提供する。 【解決手段】 それぞれ異なる複数の発光波長を有する
複数のＬＤ１と、該ＬＤからの発光を被測定果実に照射
する照射手段８１、９１と、被測定果実からの反射光の
強度を検出する光検出手段４と、被測定果実の反射光の
強度から果実成分の量を算出する演算手段７と、演算結
果を表示する表示手段７２と、電源７５とを有したハン
ディ型果実成分非破壊測定器１００において、ＬＤは環
状に配置され、照射手段が個々のＬＤからの光を一端均
一に集合した後集合した光を均一に複数の個所に分配し
て環状配置された状態で出力する手段であり、光検出手
段４が上記環状に配置された出力の中心部に設けられ、
演算手段７が照射する光の波長と果実の成分と反射光の
強度との関係から果実の成分量を算出する。
型の果実成分非破壊測定器を提供する。 【解決手段】 それぞれ異なる複数の発光波長を有する
複数のＬＤ１と、該ＬＤからの発光を被測定果実に照射
する照射手段８１、９１と、被測定果実からの反射光の
強度を検出する光検出手段４と、被測定果実の反射光の
強度から果実成分の量を算出する演算手段７と、演算結
果を表示する表示手段７２と、電源７５とを有したハン
ディ型果実成分非破壊測定器１００において、ＬＤは環
状に配置され、照射手段が個々のＬＤからの光を一端均
一に集合した後集合した光を均一に複数の個所に分配し
て環状配置された状態で出力する手段であり、光検出手
段４が上記環状に配置された出力の中心部に設けられ、
演算手段７が照射する光の波長と果実の成分と反射光の
強度との関係から果実の成分量を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に果実生産者が
果実の採取前、あるいは果実の出荷前に果実成分（特に
糖度）を測定するために、または、果実の流通過程関係
者が流通段階で果実成分を測定する目的で使用する近赤
外線分光技術を利用したハンディ型の非破壊測定器に関
する。果実成分のうち糖度の測定に利用価値が高く、本
発明は糖度測定に関連して説明する。
果実の採取前、あるいは果実の出荷前に果実成分（特に
糖度）を測定するために、または、果実の流通過程関係
者が流通段階で果実成分を測定する目的で使用する近赤
外線分光技術を利用したハンディ型の非破壊測定器に関
する。果実成分のうち糖度の測定に利用価値が高く、本
発明は糖度測定に関連して説明する。
【０００２】
【従来の技術】従来、果実糖度の非破壊測定法として近
赤外線の吸収現象を利用した測定方法が提案されてい
る。この非破壊測定法には、果実に対して近赤外線の投
光部と受光部をほぼ対向して配置し透過光から光吸収を
検出して糖度を算出する拡散透過法と、近赤外線の投光
部と受光部を果実の一方向に配置し、果実内部で拡散反
射した反射光から光吸収を検出して糖度を算出する拡散
反射法がある。拡散透過法を用いる装置は、物理的に大
型となり、主に選果場のようにベルトコンベア等で搬送
される果実を短時間で処理する場所で使われている。拡
散反射法を用いる装置は、投光部と受光部を一体型とす
ることが出来るため、携帯型として、主に果実生産者が
栽培場所で果実の成長具合を測定する場所で使われてい
る。
赤外線の吸収現象を利用した測定方法が提案されてい
る。この非破壊測定法には、果実に対して近赤外線の投
光部と受光部をほぼ対向して配置し透過光から光吸収を
検出して糖度を算出する拡散透過法と、近赤外線の投光
部と受光部を果実の一方向に配置し、果実内部で拡散反
射した反射光から光吸収を検出して糖度を算出する拡散
反射法がある。拡散透過法を用いる装置は、物理的に大
型となり、主に選果場のようにベルトコンベア等で搬送
される果実を短時間で処理する場所で使われている。拡
散反射法を用いる装置は、投光部と受光部を一体型とす
ることが出来るため、携帯型として、主に果実生産者が
栽培場所で果実の成長具合を測定する場所で使われてい
る。
【０００３】従来の拡散透過法装置と、拡散反射法装置
は近赤外線を発光させる光源にハロゲンランプ等が用い
ている。ハロゲンランプは、電力消費量が多く、発熱対
策の為の処理と電源部の構成が大きくなり、果実生産者
が栽培場所で果実の成長具合測定時に携帯するハンディ
式機器に適する小型化が困難であった。
は近赤外線を発光させる光源にハロゲンランプ等が用い
ている。ハロゲンランプは、電力消費量が多く、発熱対
策の為の処理と電源部の構成が大きくなり、果実生産者
が栽培場所で果実の成長具合測定時に携帯するハンディ
式機器に適する小型化が困難であった。
【０００４】特許第３０３６５３０号公報には、搬送ト
レイに搭載された青果物にレーザ光を入射しかつ青果物
から出射される各レーザ光から青果物の糖度その他の食
味特性を測定する非破壊食味特性測定装置が示されてい
る。しかしながら、この測定装置は、選果場に設置され
る大型の装置であり、異なる波長のレーザ光をそれぞれ
異なる個所に位置する青果物に入射しており、携帯可能
な小形かつ低消費電力の装置とすることは困難である。
レイに搭載された青果物にレーザ光を入射しかつ青果物
から出射される各レーザ光から青果物の糖度その他の食
味特性を測定する非破壊食味特性測定装置が示されてい
る。しかしながら、この測定装置は、選果場に設置され
る大型の装置であり、異なる波長のレーザ光をそれぞれ
異なる個所に位置する青果物に入射しており、携帯可能
な小形かつ低消費電力の装置とすることは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、果実
生産者が栽培場所等の生産現場において片手で使用出来
るように小型、軽量の果実成分非破壊測定器を提供する
ことである。
生産者が栽培場所等の生産現場において片手で使用出来
るように小型、軽量の果実成分非破壊測定器を提供する
ことである。
【０００６】さらに、本発明の目的は、電力消費量が少
なく測定精度の高いハンディ型の果実成分非破壊測定器
を提供することである。
なく測定精度の高いハンディ型の果実成分非破壊測定器
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、ある特定の狭
い波長域の光のみを出力する光源（たとえば、レーザダ
イオード：以下、ＬＤという）を使用することにより、
発光受光部を小型化し、かつ低消費電力を可能とするこ
とで電池駆動式小型、軽量のハンディ型果実成分非破壊
測定器を構成する。
い波長域の光のみを出力する光源（たとえば、レーザダ
イオード：以下、ＬＤという）を使用することにより、
発光受光部を小型化し、かつ低消費電力を可能とするこ
とで電池駆動式小型、軽量のハンディ型果実成分非破壊
測定器を構成する。
【０００８】ただし、この場合、光源について、発光し
た光の波長、出力などの分光特性が、光源自体の状態、
あるいは光源の置かれた環境に依存するので、光源が発
光した光の分光特性を何らかの形で反映させれば、精度
を高められる。とくに、ＬＤの場合、光源自体の温度が
上昇するにつれて波長が上昇し、一定出力に対する動作
電流が変化することが知られている。。
た光の波長、出力などの分光特性が、光源自体の状態、
あるいは光源の置かれた環境に依存するので、光源が発
光した光の分光特性を何らかの形で反映させれば、精度
を高められる。とくに、ＬＤの場合、光源自体の温度が
上昇するにつれて波長が上昇し、一定出力に対する動作
電流が変化することが知られている。。
【０００９】この間題は、光源の発光する光の出力の一
部をＰＤで監視し、その増減をＬＤの動作電流にフィー
ドバックさせて光出力を一定に保つ光出力一定回路を使
えばよい。また、強度補正回路を用意し、光源が発光し
た光を同時に、あるいは瞬間的に切り替えて、試料だけ
でなく強度補正用ＰＤにも照射し、出力の増減を検出す
れば、光出力の強度の不安定さを補正できる。また、波
長補正回路を用意し、光源が発光した光を、同時にある
いは瞬間的に切り替えて、試料だけでなくなだらかな吸
収スペクトルを持つ参照用物質（例えば、樹脂系材料や
フィルタ）にも照射し、その透過光の光出力の増減を波
長補正用ＰＤで検出すれば、光出力の波長の不安定さを
補正できる。このように、光出力一定回路、強度補正回
路、波長補正回路を必要な精度に応じて、用意して組み
合わせることで、この問題は解決できる。
部をＰＤで監視し、その増減をＬＤの動作電流にフィー
ドバックさせて光出力を一定に保つ光出力一定回路を使
えばよい。また、強度補正回路を用意し、光源が発光し
た光を同時に、あるいは瞬間的に切り替えて、試料だけ
でなく強度補正用ＰＤにも照射し、出力の増減を検出す
れば、光出力の強度の不安定さを補正できる。また、波
長補正回路を用意し、光源が発光した光を、同時にある
いは瞬間的に切り替えて、試料だけでなくなだらかな吸
収スペクトルを持つ参照用物質（例えば、樹脂系材料や
フィルタ）にも照射し、その透過光の光出力の増減を波
長補正用ＰＤで検出すれば、光出力の波長の不安定さを
補正できる。このように、光出力一定回路、強度補正回
路、波長補正回路を必要な精度に応じて、用意して組み
合わせることで、この問題は解決できる。
【００１０】また、ハロゲンランプを使った場合のよう
に、測定に必要な全波長の光を一つの光源でまかなうこ
とはできないため、複数の光源が必要になり、そのため
に物理的に離れた光源から照射された光はその光路を試
料に照射されるまでに共通のものにしなければならな
い。
に、測定に必要な全波長の光を一つの光源でまかなうこ
とはできないため、複数の光源が必要になり、そのため
に物理的に離れた光源から照射された光はその光路を試
料に照射されるまでに共通のものにしなければならな
い。
【００１１】この間題は、光ファイバやハーフミラーや
拡散板など光学製品を使うことで解決できる。
拡散板など光学製品を使うことで解決できる。
【００１２】光ファイバを使う方法としては、多数の細
い光ファイバを束ねたものを、複数の光源それぞれの光
路上に配置し、光源から照射された光をそれぞれの束ね
られた光ファイバに入射させる。その複数の束ねられた
光ファイバを、出射側でランダムに１本の光ファイバに
束ねなおせばよい。
い光ファイバを束ねたものを、複数の光源それぞれの光
路上に配置し、光源から照射された光をそれぞれの束ね
られた光ファイバに入射させる。その複数の束ねられた
光ファイバを、出射側でランダムに１本の光ファイバに
束ねなおせばよい。
【００１３】前述した出射側でランダムに１本の光ファ
イバに束ねなおす作業に関して、手間がかかるので、拡
散板を使用することも有効である。すなわち、１本の光
ファイバに束ねなおした後に、ファイバの出射側に例え
ば筒状の光路を用意し、その光路上に間隔を置いて拡散
板を２枚以上配置すれば、拡散板を透過してきた光は異
なる波長の光の光路が共通になる。
イバに束ねなおす作業に関して、手間がかかるので、拡
散板を使用することも有効である。すなわち、１本の光
ファイバに束ねなおした後に、ファイバの出射側に例え
ば筒状の光路を用意し、その光路上に間隔を置いて拡散
板を２枚以上配置すれば、拡散板を透過してきた光は異
なる波長の光の光路が共通になる。
【００１４】以上の方法を使えば、従来の分光分析を使
った計測器は、レーザダイオード、発光ダイオードなど
のハロゲンランプ以外の光源を利用することができる。
った計測器は、レーザダイオード、発光ダイオードなど
のハロゲンランプ以外の光源を利用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の果実成分非破壊測定器で
は、果実の糖度を非破壊で測定する。その方法は、透過
力の比較的強い短波長領域の分光された近赤外線を果実
に照射し、透過光量から吸光度を得て、その吸光度（ま
たはその微分値）に対して果実の大きさによる補正を行
った値から甘味に関連した指標を求めるものである。次
に甘味を示す指標について説明する。投光部ＬＤの中心
波長をλ１、λ２、…λｎとし、そのときのフォトダイ
オード（以下、ＰＤという）の検出値の自然対数をＬ
（λ１）、Ｌ（λ２）、…Ｌ（λｎ）とすれば、甘味を
示す指標Ｃは、次のような検量線として表される。 Ｃ＝Ｋ０＋Ｋ１Ｌ（λ１）＋Ｋ２Ｌ（λ２）＋…＋Ｋｎ
Ｌ（λｎ） ここで、Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、…、Ｋｎは比例定数を示
す。使用されるＬＤの数、比例定数は果実の種類により
それぞれ決定される。甘味を示す指標Ｃは、試料から使
用可能なＬＤを用いた時のＰＤの検出値の自然対数Ｌ
（λ）を求め、重回帰分析の手法によって得られる。こ
の方程式を検量線と呼ぶ。
は、果実の糖度を非破壊で測定する。その方法は、透過
力の比較的強い短波長領域の分光された近赤外線を果実
に照射し、透過光量から吸光度を得て、その吸光度（ま
たはその微分値）に対して果実の大きさによる補正を行
った値から甘味に関連した指標を求めるものである。次
に甘味を示す指標について説明する。投光部ＬＤの中心
波長をλ１、λ２、…λｎとし、そのときのフォトダイ
オード（以下、ＰＤという）の検出値の自然対数をＬ
（λ１）、Ｌ（λ２）、…Ｌ（λｎ）とすれば、甘味を
示す指標Ｃは、次のような検量線として表される。 Ｃ＝Ｋ０＋Ｋ１Ｌ（λ１）＋Ｋ２Ｌ（λ２）＋…＋Ｋｎ
Ｌ（λｎ） ここで、Ｋ０、Ｋ１、Ｋ２、…、Ｋｎは比例定数を示
す。使用されるＬＤの数、比例定数は果実の種類により
それぞれ決定される。甘味を示す指標Ｃは、試料から使
用可能なＬＤを用いた時のＰＤの検出値の自然対数Ｌ
（λ）を求め、重回帰分析の手法によって得られる。こ
の方程式を検量線と呼ぶ。
【００１６】また、前述した検量線は、一例にすぎず、
本発明のように光出力の強度や波長の不安定さを補正す
るために、強度補正回路や波長補正回路などを使用した
場合などに、それぞれの波長のＬＤの発光から得られる
値、つまり強度補正回路からの値Ｐ（λ）、波長補正回
路からの値Ｗ（λ）もＬ（λ）と同様に検量線の変数と
なる。したがって、より一般的に Ｃ＝Ｋ（Ｌ（λ１）／Ｐ（λ１）．Ｗ（λ１）／ｐ（λ
１），Ｌ（λ２）／Ｐ（λ２）．Ｗ（λ２）／ｐ（λ
２），…Ｌ（λｎ）／Ｐ（λｎ）．Ｗ（λｎ）／ｐ（λ
ｎ）） という関数で表わす。また、被測定果実の測定部の温度
がわかれば、温度Ｔを検量線の変数として用いること
で、より精度を高めることができる。
本発明のように光出力の強度や波長の不安定さを補正す
るために、強度補正回路や波長補正回路などを使用した
場合などに、それぞれの波長のＬＤの発光から得られる
値、つまり強度補正回路からの値Ｐ（λ）、波長補正回
路からの値Ｗ（λ）もＬ（λ）と同様に検量線の変数と
なる。したがって、より一般的に Ｃ＝Ｋ（Ｌ（λ１）／Ｐ（λ１）．Ｗ（λ１）／ｐ（λ
１），Ｌ（λ２）／Ｐ（λ２）．Ｗ（λ２）／ｐ（λ
２），…Ｌ（λｎ）／Ｐ（λｎ）．Ｗ（λｎ）／ｐ（λ
ｎ）） という関数で表わす。また、被測定果実の測定部の温度
がわかれば、温度Ｔを検量線の変数として用いること
で、より精度を高めることができる。
【００１７】得られた検量線を測定器の演算部に組み込
むことにより、実時間に結果を出力することができる。
また、果実の種類によっては、ＰＤの検出値そのものを
Ｌ（λ）とすることもある。
むことにより、実時間に結果を出力することができる。
また、果実の種類によっては、ＰＤの検出値そのものを
Ｌ（λ）とすることもある。
【００１８】図１、図２は、本発明の非破壊測定器の投
受光部と試料となる果実の接触部の位置関係を説明する
ものである（図１は、投光部ＬＤは２個しか記入してい
ない）。投光部ＬＤｌから出射された光は、まず果実２
へ照射され、一部は果皮３の表面で反射、散乱され、ま
た一部は果実内に透過、吸収される。透過された光はさ
らに果実内で反射、散乱、透過、吸収を繰り返し、その
一部のみが再度果皮３へ到達し、果皮の表面から出射さ
れる。このようにして、果実内での吸収を経た光は、受
光部ＰＤ４で検出される。受光部ＰＤ４を果皮の表面に
接触させていない場合、ＰＤ４において、最後に果皮３
の表面から出射されたものだけでなく、最初に果皮３で
反射、散乱されたものまで検出されてしまい、測定精度
が悪くなってしまう。このために、受光部ＰＤ４は果皮
に接触させるものとする。
受光部と試料となる果実の接触部の位置関係を説明する
ものである（図１は、投光部ＬＤは２個しか記入してい
ない）。投光部ＬＤｌから出射された光は、まず果実２
へ照射され、一部は果皮３の表面で反射、散乱され、ま
た一部は果実内に透過、吸収される。透過された光はさ
らに果実内で反射、散乱、透過、吸収を繰り返し、その
一部のみが再度果皮３へ到達し、果皮の表面から出射さ
れる。このようにして、果実内での吸収を経た光は、受
光部ＰＤ４で検出される。受光部ＰＤ４を果皮の表面に
接触させていない場合、ＰＤ４において、最後に果皮３
の表面から出射されたものだけでなく、最初に果皮３で
反射、散乱されたものまで検出されてしまい、測定精度
が悪くなってしまう。このために、受光部ＰＤ４は果皮
に接触させるものとする。
【００１９】図３は、本発明の携帯型果実成分非破壊測
定器全体のブロック図である（投光部ＬＤｌは二個のみ
記述）。投光部として、少なくとも２個のＬＤｌを用い
るが、ＬＤ制御回路５の動作によって、順番に発光させ
る。受光部ＰＤ４はＰＤ受光計測回路６によって動作す
るが、ＬＤｌの発光にあわせてＬＤｌがついていない時
の光の検出量と比較し、それをそれぞれのＬＤｌの波長
における反射量とし、演算回路７へ伝達される。そこ
で、前もって与えられた検量線に従って果実の糖度が算
出される。
定器全体のブロック図である（投光部ＬＤｌは二個のみ
記述）。投光部として、少なくとも２個のＬＤｌを用い
るが、ＬＤ制御回路５の動作によって、順番に発光させ
る。受光部ＰＤ４はＰＤ受光計測回路６によって動作す
るが、ＬＤｌの発光にあわせてＬＤｌがついていない時
の光の検出量と比較し、それをそれぞれのＬＤｌの波長
における反射量とし、演算回路７へ伝達される。そこ
で、前もって与えられた検量線に従って果実の糖度が算
出される。
【００２０】本発明の第２の実施の形態にかかるハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器の構造を図４〜図６を用いて
説明する。
ィ型果実成分非破壊測定器の構造を図４〜図６を用いて
説明する。
【００２１】図４は、第２の実施の形態にかかるハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器の機能構成を説明するブロッ
ク図であり、図５は図４に示したハンディ型果実成分非
破壊測定器のプローブ部分の構成を概念的に説明する図
である。図６は図５に示したプローブ部を構成する基板
の形状を説明する平面図である。
ィ型果実成分非破壊測定器の機能構成を説明するブロッ
ク図であり、図５は図４に示したハンディ型果実成分非
破壊測定器のプローブ部分の構成を概念的に説明する図
である。図６は図５に示したプローブ部を構成する基板
の形状を説明する平面図である。
【００２２】図４に示すように、第２の実施の形態にか
かるハンディ型果実成分非破壊測定器１００は、本体１
１０と、プローブ部１２０とが一体に組立てられて構成
されている。
かるハンディ型果実成分非破壊測定器１００は、本体１
１０と、プローブ部１２０とが一体に組立てられて構成
されている。
【００２３】本体１１０には、ＬＤ制御回路５と、受光
計測回路６と、演算回路７と、表示制御回路７１と、表
示器７２と、電源７５とを有している。
計測回路６と、演算回路７と、表示制御回路７１と、表
示器７２と、電源７５とを有している。
【００２４】プローブ部１２０は、少なくとも異なる２
の波長を有する７個のＬＤ（光源）１‐１〜１‐７と、
ＬＤ１‐１〜１‐７の出光面に対向して入光面が配置さ
れた複数本の光誘導プラスチックファイバーを束ねた複
数の分岐光誘導手段８１‐１〜８１−７を、さらに複数
の分岐光誘導手段を１本に束ね出光面から出力光が均一
に分配されるように各光誘導プラスチックファイバーを
組んだ第１の光誘導手段８１と、第１の光誘導手段８１
の出光面に対向して入光面が設けられ、出光面側が１０
に分割された複数のプラスチックファイバーを束ねて複
数の分岐光誘導手段９１‐１〜９１−１０とした第２の
光誘導手段９１と、被測定果実からの反射光を検出する
ＰＤから構成される光検出手段４と、ＰＤから構成され
る一組の強度補正用光検出手段４１と、波長補正用光検
出手段４２と、波長補正手段４３とを有して構成され
る。
の波長を有する７個のＬＤ（光源）１‐１〜１‐７と、
ＬＤ１‐１〜１‐７の出光面に対向して入光面が配置さ
れた複数本の光誘導プラスチックファイバーを束ねた複
数の分岐光誘導手段８１‐１〜８１−７を、さらに複数
の分岐光誘導手段を１本に束ね出光面から出力光が均一
に分配されるように各光誘導プラスチックファイバーを
組んだ第１の光誘導手段８１と、第１の光誘導手段８１
の出光面に対向して入光面が設けられ、出光面側が１０
に分割された複数のプラスチックファイバーを束ねて複
数の分岐光誘導手段９１‐１〜９１−１０とした第２の
光誘導手段９１と、被測定果実からの反射光を検出する
ＰＤから構成される光検出手段４と、ＰＤから構成され
る一組の強度補正用光検出手段４１と、波長補正用光検
出手段４２と、波長補正手段４３とを有して構成され
る。
【００２５】ＬＤ１は、発振波長（発光波長）が７８０
ｎｍ，８１０ｎｍ，８３０ｎｍ，８５０ｎｍ，８６０ｎ
ｍ，８７５ｎｍ、９０５ｎｍ，９１５ｎｍ，９８０ｎｍ
の９波長の内から少なくとも２以上の波長を採用するこ
とができる。
ｎｍ，８１０ｎｍ，８３０ｎｍ，８５０ｎｍ，８６０ｎ
ｍ，８７５ｎｍ、９０５ｎｍ，９１５ｎｍ，９８０ｎｍ
の９波長の内から少なくとも２以上の波長を採用するこ
とができる。
【００２６】ＬＤ制御回路５は、発光が異なる複数のＬ
Ｄを順次駆動して所定の強度で発光させる回路である。
Ｄを順次駆動して所定の強度で発光させる回路である。
【００２７】受光計測回路６は、強度補正演算回路６１
と、波長補正演算回路６２とを有している。受光計測回
路６は、強度補正用光検出手段４１と、波長補正用光検
出手段４２の出力に基づいて、光検出手段４からの光検
出信号と同時に、光出力の強度と波長を補正するために
必要な信号を演算回路７に出力する機能を有している。
と、波長補正演算回路６２とを有している。受光計測回
路６は、強度補正用光検出手段４１と、波長補正用光検
出手段４２の出力に基づいて、光検出手段４からの光検
出信号と同時に、光出力の強度と波長を補正するために
必要な信号を演算回路７に出力する機能を有している。
【００２８】演算回路７は、受光計測回路６からの信号
に基づいて糖度を演算する機能を有している。演算回路
７には、被測定果実毎に糖度および関係する物質の近赤
外線の吸光度との関係式（検量線）がデータとして格納
されており、被測定果実に対応してデータを選択して、
反射強度から糖度および関係する物質の量を算出する。
に基づいて糖度を演算する機能を有している。演算回路
７には、被測定果実毎に糖度および関係する物質の近赤
外線の吸光度との関係式（検量線）がデータとして格納
されており、被測定果実に対応してデータを選択して、
反射強度から糖度および関係する物質の量を算出する。
【００２９】表示制御回路７１は、演算回路７が演算し
た糖度に関するデータを表示手段７２に表示させる制御
手段である。
た糖度に関するデータを表示手段７２に表示させる制御
手段である。
【００３０】表示器７２は、ハンディ型果実成分非破壊
測定器１００の例えば背面側に設けられた液晶表示手段
（ＬＣＤ）などからなる表示手段である。
測定器１００の例えば背面側に設けられた液晶表示手段
（ＬＣＤ）などからなる表示手段である。
【００３１】電源７５は、ハンディ型果実成分非破壊測
定器１００の各部に電力を供給する手段であり、市販の
充電式電池であるニッケル水素電池や、単三マンガン一
次電池を用いることができる。電源７５は、使用者が例
えば図示を省略した測定用押しボタンスイッチを押し下
げたときのみ一定時間に限りＬＤに電源を供給し、測定
した糖度を所定時間のみ表示するように表示制御回路７
１および表示器７２を動作させるよう電力を供給する働
きを有している。
定器１００の各部に電力を供給する手段であり、市販の
充電式電池であるニッケル水素電池や、単三マンガン一
次電池を用いることができる。電源７５は、使用者が例
えば図示を省略した測定用押しボタンスイッチを押し下
げたときのみ一定時間に限りＬＤに電源を供給し、測定
した糖度を所定時間のみ表示するように表示制御回路７
１および表示器７２を動作させるよう電力を供給する働
きを有している。
【００３２】強度補正用光検出手段４１は、第２の光誘
導手段９１から分岐した分岐光誘導手段９１‐９の出光
面からの測定用近赤外線の強度を検出する手段４１であ
り、波長補正用光検出手段４２は、第２の光誘導手段９
１から分岐した分岐光誘導手段９１‐１０の出光面から
波長補正手段４３を経由した測定用近赤外線の強度を検
出する手段である。波長補正手段４３は、分岐した測定
用近赤外線の波長を所定の値に校正する手段である。波
長補正手段４３は、ＬＤの波長などの分光特性の変動を
検出するに当たって、波長に従って吸収量が異なる物質
から構成されている。
導手段９１から分岐した分岐光誘導手段９１‐９の出光
面からの測定用近赤外線の強度を検出する手段４１であ
り、波長補正用光検出手段４２は、第２の光誘導手段９
１から分岐した分岐光誘導手段９１‐１０の出光面から
波長補正手段４３を経由した測定用近赤外線の強度を検
出する手段である。波長補正手段４３は、分岐した測定
用近赤外線の波長を所定の値に校正する手段である。波
長補正手段４３は、ＬＤの波長などの分光特性の変動を
検出するに当たって、波長に従って吸収量が異なる物質
から構成されている。
【００３３】プローブ部１２０は、図５に示すように、
例えばアルミニウムからなる第１の基板１２１、第２の
基板１２２、第３の基板１２３．第４の基板１２４、第
５の基板１２５、第６の基板１２６が並行して並べら
れ、破線で象徴的に示した接続カン１２７によって固定
されている。それぞれの基板には図６に示すように開口
が設けられている。
例えばアルミニウムからなる第１の基板１２１、第２の
基板１２２、第３の基板１２３．第４の基板１２４、第
５の基板１２５、第６の基板１２６が並行して並べら
れ、破線で象徴的に示した接続カン１２７によって固定
されている。それぞれの基板には図６に示すように開口
が設けられている。
【００３４】第１の基板１２１および第２の基板１２２
は、図６に示すようにＬＤ１−１〜１−７をはめ込む開
口１Ｈが７個、１個を中心に他を環状に配置して設けら
れている。第３の基板１２３には、プラスチックファイ
バーを束ねた第１の光誘導手段８１の分岐光誘導手段８
１−１〜８１−７の入光面側端部８１Ｓがはめ込まれる
開口８１Ｈが７個、１個を中心に他を環状に配置して設
けられている。第４の基板１２４には、７本の分岐光誘
導手段８１をさらに束ねて出光面８１Ｅとした第１の光
誘導手段８１の出光面側端部がはめ込まれる開口８１Ｈ
と、補正用光検出手段４１、４２がはめ込まれる２個の
開口４１Ｈ、４２Ｈが設けられている。
は、図６に示すようにＬＤ１−１〜１−７をはめ込む開
口１Ｈが７個、１個を中心に他を環状に配置して設けら
れている。第３の基板１２３には、プラスチックファイ
バーを束ねた第１の光誘導手段８１の分岐光誘導手段８
１−１〜８１−７の入光面側端部８１Ｓがはめ込まれる
開口８１Ｈが７個、１個を中心に他を環状に配置して設
けられている。第４の基板１２４には、７本の分岐光誘
導手段８１をさらに束ねて出光面８１Ｅとした第１の光
誘導手段８１の出光面側端部がはめ込まれる開口８１Ｈ
と、補正用光検出手段４１、４２がはめ込まれる２個の
開口４１Ｈ、４２Ｈが設けられている。
【００３５】第５の基板１２５には、束ねられた第２の
光誘導手段９１の入光面９１Ｓ側の端部がはめ込まれる
開口９１Ｈと、第２の光誘導手段９１を１０本に分岐し
た内の２本の分岐光誘導手段９１−９，９１−１０の出
光面９１Ｅ側の端部がはめ込まれる２個の開口９１Ｈが
設けられている。第６の基板１２６には、第２の光誘導
手段９１を１０本に分岐した内の８本の分岐光誘導手段
９１−１〜９１−８の出光面９１Ｅ側の端部がはめ込ま
れる環状に設けられた８個の開口９１Ｈと、該開口が構
成する環の中心部に配置され、被測定果実からの反射光
を検出する光検出手段４がはめ込まれる開口４Ｈが設け
られる。
光誘導手段９１の入光面９１Ｓ側の端部がはめ込まれる
開口９１Ｈと、第２の光誘導手段９１を１０本に分岐し
た内の２本の分岐光誘導手段９１−９，９１−１０の出
光面９１Ｅ側の端部がはめ込まれる２個の開口９１Ｈが
設けられている。第６の基板１２６には、第２の光誘導
手段９１を１０本に分岐した内の８本の分岐光誘導手段
９１−１〜９１−８の出光面９１Ｅ側の端部がはめ込ま
れる環状に設けられた８個の開口９１Ｈと、該開口が構
成する環の中心部に配置され、被測定果実からの反射光
を検出する光検出手段４がはめ込まれる開口４Ｈが設け
られる。
【００３６】ＬＤ１−１〜１−７は、第１の基板１２１
と第２の基板１２２に挟まれて開口８１Ｈにはめ込まれ
て保持される。
と第２の基板１２２に挟まれて開口８１Ｈにはめ込まれ
て保持される。
【００３７】ＬＤ１−１〜１−７の出光面と対向する位
置に、第１の光誘導手段８１の分岐光誘導手段８１−１
〜８１−７の入光面８１Ｓが設けられている。
置に、第１の光誘導手段８１の分岐光誘導手段８１−１
〜８１−７の入光面８１Ｓが設けられている。
【００３８】第１の光誘導手段８１の出光面８１Ｅに対
向する位置に第２の光誘導手段９１の入光面９１Ｓが設
けられている。補正用光検出手段４１，４２の受光面４
１Ｓ，４２Ｓは、それぞれ第２の光誘導手段９１の分岐
光誘導手段９１−９，９１−１０の出光面９１Ｅに対向
して配置されている。
向する位置に第２の光誘導手段９１の入光面９１Ｓが設
けられている。補正用光検出手段４１，４２の受光面４
１Ｓ，４２Ｓは、それぞれ第２の光誘導手段９１の分岐
光誘導手段９１−９，９１−１０の出光面９１Ｅに対向
して配置されている。
【００３９】第２の光誘導手段９１の分岐光誘導手段９
１−１〜９１−８の出光面９１Ｅは、被測定果実に対向
する位置に配置されている。
１−１〜９１−８の出光面９１Ｅは、被測定果実に対向
する位置に配置されている。
【００４０】ＬＤは、使用環境の温度の変化により、あ
る電圧に対して流れる電流が変化したり、ある一定の出
力に対して流れる電流が変化することがある。動作電流
が過剰に流れ込むとＬＤの素子が破壊されるおそれがあ
るので、異常な温度下では、ＬＤを発振させないように
するために、ＬＤの周囲温度を検出する手段を設ける。
また、被測定果実の測定部の温度の違いによって、誤差
が生じるので、ＬＤの周囲温度を検出することで、検量
線の精度を高めることができる。
る電圧に対して流れる電流が変化したり、ある一定の出
力に対して流れる電流が変化することがある。動作電流
が過剰に流れ込むとＬＤの素子が破壊されるおそれがあ
るので、異常な温度下では、ＬＤを発振させないように
するために、ＬＤの周囲温度を検出する手段を設ける。
また、被測定果実の測定部の温度の違いによって、誤差
が生じるので、ＬＤの周囲温度を検出することで、検量
線の精度を高めることができる。
【００４１】本発明の第３の実施の形態にかかるハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施
の形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第
２の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
８１と第２の光誘導手段９１からなる光誘導手段を、１
つの光誘導手段として構成した点に特徴を有している。
ィ型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施
の形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第
２の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
８１と第２の光誘導手段９１からなる光誘導手段を、１
つの光誘導手段として構成した点に特徴を有している。
【００４２】すなわち、第３の実施の形態にかかるハン
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９
１の入光面９１Ｓとを接続して一体とした形状に構成さ
れる。この場合、第１の光誘導手段８１の各分岐光誘導
手段８１−１〜８１−７をそれぞれ構成する光ファイバ
は、第２の光誘導手段９１の各分岐誘導手段９１−１〜
９１−８にそれぞれの光が等しい強度で配分されるよう
に均等に配分されている。
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９
１の入光面９１Ｓとを接続して一体とした形状に構成さ
れる。この場合、第１の光誘導手段８１の各分岐光誘導
手段８１−１〜８１−７をそれぞれ構成する光ファイバ
は、第２の光誘導手段９１の各分岐誘導手段９１−１〜
９１−８にそれぞれの光が等しい強度で配分されるよう
に均等に配分されている。
【００４３】本発明の第４の実施の形態にかかるハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施
の形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第
２の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９１の入光面
から９１Ｓとの間に、光拡散板などの光拡散手段を設け
た点に特徴を有している。
ィ型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施
の形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第
２の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９１の入光面
から９１Ｓとの間に、光拡散板などの光拡散手段を設け
た点に特徴を有している。
【００４４】すなわち、第４の実施の形態にかかるハン
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９
１の入光面９１Ｓとの間に少なくとも２枚の光拡散板を
設けることによって、第１の光誘導手段８１の出光面８
１Ｅから放射された光は光拡散板によって拡散されるの
で、第２の光誘導手段９１の入光面９１Ｓに入射される
光は、各ＬＤからの光が均等に配分された形態となるの
で、第１の光誘導手段８１の出光面８１Ｅでの各ＬＤか
らの光を厳密に均一に配分する必要性が減少し、第１お
よび第２の光誘導手段を簡単に形成することができる。
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１の出光面８１Ｅと、第２の光誘導手段９
１の入光面９１Ｓとの間に少なくとも２枚の光拡散板を
設けることによって、第１の光誘導手段８１の出光面８
１Ｅから放射された光は光拡散板によって拡散されるの
で、第２の光誘導手段９１の入光面９１Ｓに入射される
光は、各ＬＤからの光が均等に配分された形態となるの
で、第１の光誘導手段８１の出光面８１Ｅでの各ＬＤか
らの光を厳密に均一に配分する必要性が減少し、第１お
よび第２の光誘導手段を簡単に形成することができる。
【００４５】本発明の第５実施の形態にかかるハンディ
型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施の
形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第２
の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
を、各ＬＤからの光路上に設けたミラーとハーフミラー
によって集合する点に特徴を有している。
型果実成分非破壊測定器の構成を説明する。この実施の
形態にかかるハンディ型果実成分非破壊測定器は、第２
の実施の形態に示したプローブ部の第１の光誘導手段
を、各ＬＤからの光路上に設けたミラーとハーフミラー
によって集合する点に特徴を有している。
【００４６】すなわち、第５の実施の形態にかかるハン
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１と、第２の光誘導手段９１とを、ミラー
とハーフミラーの組合せによって構成し、各ＬＤからの
光を１つの光路に集め、さらにこの光を複数の光路に分
配している。
ディ型果実成分非破壊測定器は、図５に示された第１の
光誘導手段８１と、第２の光誘導手段９１とを、ミラー
とハーフミラーの組合せによって構成し、各ＬＤからの
光を１つの光路に集め、さらにこの光を複数の光路に分
配している。
【００４７】このような構成によれば、ミラーやハーフ
ミラーを取りつける枠を精度高く形成すれば、ミラーや
ハーフミラーを所定に位置に固定するだけで光誘導手段
を形成することができ、光ファイバを所定の順序でまと
めたり振り分けたりする作業に比較して極めて簡単に光
誘導手段を形成することができる。
ミラーを取りつける枠を精度高く形成すれば、ミラーや
ハーフミラーを所定に位置に固定するだけで光誘導手段
を形成することができ、光ファイバを所定の順序でまと
めたり振り分けたりする作業に比較して極めて簡単に光
誘導手段を形成することができる。
【００４８】このような構成を有するハンディ型果実成
分非破壊測定器１００を用いて、果樹になっている果実
の糖度を測定する場合を、りんごを例にとって説明す
る。りんごの収穫に当たり、本発明にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器１００の図示を省略した果実の種
類を選択する選択スイッチをりんごに選択し、プローブ
部１２０をりんごにダメージを与えない程度に軽く接触
させて測定スイッチを押すと、ＬＤ１−１〜１−７が順
次発光し、波長の異なる近赤外線が、プローブ部１２０
の第２の光誘導手段９１の分岐光誘導手段９１−１〜９
１−８の出光面９１Ｅからりんごに照射される。
分非破壊測定器１００を用いて、果樹になっている果実
の糖度を測定する場合を、りんごを例にとって説明す
る。りんごの収穫に当たり、本発明にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器１００の図示を省略した果実の種
類を選択する選択スイッチをりんごに選択し、プローブ
部１２０をりんごにダメージを与えない程度に軽く接触
させて測定スイッチを押すと、ＬＤ１−１〜１−７が順
次発光し、波長の異なる近赤外線が、プローブ部１２０
の第２の光誘導手段９１の分岐光誘導手段９１−１〜９
１−８の出光面９１Ｅからりんごに照射される。
【００４９】一つの検量線を用いて異なる種類の果実に
対応することも可能である。あるいは、１つの検量線で
異なる種類の果実を対応させるまでもなく、測定した吸
光度のデータから、果実の種類を判別するための検量線
を作成し、その検量線から果実の種類を判別した結果に
従って、前もって用意しておいた果実の種類別の検量線
に測定したデータを改めて入力しなおすことでも、糖度
を算出することも可能である。このように、果実の種類
をまず判別し、その結果から検量線を選んで糖度を計算
する方法は、果実の種類別のみならず、果実の品種別に
用いることも可能である。この場合上記選択スイッチは
不要となる。
対応することも可能である。あるいは、１つの検量線で
異なる種類の果実を対応させるまでもなく、測定した吸
光度のデータから、果実の種類を判別するための検量線
を作成し、その検量線から果実の種類を判別した結果に
従って、前もって用意しておいた果実の種類別の検量線
に測定したデータを改めて入力しなおすことでも、糖度
を算出することも可能である。このように、果実の種類
をまず判別し、その結果から検量線を選んで糖度を計算
する方法は、果実の種類別のみならず、果実の品種別に
用いることも可能である。この場合上記選択スイッチは
不要となる。
【００５０】光検出手段４は、各波長の反射光を検出
し、検出信号を受光計測部６に送る。このとき、補正用
光検出手段４１，４２は、光源の光出力の強度、波長の
みに依存する値を検出し、受光計測回路６へ出力され
る。これらの値から光源の動作温度、周囲温度や経年変
化による発光スペクトルの変化が検知でき、検出手段４
が検出した反射光の強度、波長を補正する。
し、検出信号を受光計測部６に送る。このとき、補正用
光検出手段４１，４２は、光源の光出力の強度、波長の
みに依存する値を検出し、受光計測回路６へ出力され
る。これらの値から光源の動作温度、周囲温度や経年変
化による発光スペクトルの変化が検知でき、検出手段４
が検出した反射光の強度、波長を補正する。
【００５１】ここで、中心波長λの光源の強度、波長の
補正について説明する。光検出手段４、強度補正用光検
出手段４１、波長補正用光検出手段４２が検知した値を
それぞれＬ（λ），Ｐ（λ），Ｗ（λ）とする。被測定
果実からの反射光Ｌ（λ）をＬ（λ）／Ｐ（λ）と補正
すれば、その光源の出力光の強度が不安定であっても、
影響を受けない。また、参照物質に、λｎｍ前後約１０
ｎｍにおいてその吸収スペクトルが単調に増加あるいは
減少している物質を選べば、Ｗ（λ）／Ｐ（λ）は、所
定の波長λからの変位に関して一意な値になる。
補正について説明する。光検出手段４、強度補正用光検
出手段４１、波長補正用光検出手段４２が検知した値を
それぞれＬ（λ），Ｐ（λ），Ｗ（λ）とする。被測定
果実からの反射光Ｌ（λ）をＬ（λ）／Ｐ（λ）と補正
すれば、その光源の出力光の強度が不安定であっても、
影響を受けない。また、参照物質に、λｎｍ前後約１０
ｎｍにおいてその吸収スペクトルが単調に増加あるいは
減少している物質を選べば、Ｗ（λ）／Ｐ（λ）は、所
定の波長λからの変位に関して一意な値になる。
【００５２】これにより、検量線に用いる変数をそれぞ
れの波長について、Ｌ（λ）／Ｐ（λ）、Ｗ（λ）／Ｐ
（λ）とすれば、精度の高い安定した検量線を作成する
ことができる。膨大な試料、データが必要となるが、重
回帰分析を行えば精度よく測定できる。
れの波長について、Ｌ（λ）／Ｐ（λ）、Ｗ（λ）／Ｐ
（λ）とすれば、精度の高い安定した検量線を作成する
ことができる。膨大な試料、データが必要となるが、重
回帰分析を行えば精度よく測定できる。
【００５３】求められている精度に応じて、あるいは光
源の安定性に応じて、検量線の説明変数をＬ（λ）の
み、Ｌ（λ）／Ｐ（λ）、Ｌ（λ）とＷ（λ）、Ｌ
（λ）／Ｐ（λ）とＷ（λ）／Ｐ（λ）と簡略化するこ
とも可能である。
源の安定性に応じて、検量線の説明変数をＬ（λ）の
み、Ｌ（λ）／Ｐ（λ）、Ｌ（λ）とＷ（λ）、Ｌ
（λ）／Ｐ（λ）とＷ（λ）／Ｐ（λ）と簡略化するこ
とも可能である。
【００５４】演算回路７は、受光計測回路６において補
正された値を元に前もって用意された検量線を用いて、
測定されたりんごの糖度を算出し、その値を表示制御回
路７１に出力する。表示器７２は、表示制御回路７１に
よって、測定されたりんごの糖度を表示する。
正された値を元に前もって用意された検量線を用いて、
測定されたりんごの糖度を算出し、その値を表示制御回
路７１に出力する。表示器７２は、表示制御回路７１に
よって、測定されたりんごの糖度を表示する。
【００５５】上記の説明においては、第１の光誘導手段
および第２の光誘導手段を、光学プラスチックファイバ
ーを束ねたものとし、それを分岐したりまとめたりする
ことによって、ＬＤからの光を集合したり分配する例を
示したが、光ファイバに代えて、ハーフミラーの組合せ
によってＬＤからの光を集合したり分配する構成とする
ことができる。
および第２の光誘導手段を、光学プラスチックファイバ
ーを束ねたものとし、それを分岐したりまとめたりする
ことによって、ＬＤからの光を集合したり分配する例を
示したが、光ファイバに代えて、ハーフミラーの組合せ
によってＬＤからの光を集合したり分配する構成とする
ことができる。
【００５６】さらに、上記の説明では、被測定果実に照
射する照射光を環状に配置したが、必ずしも環状に配置
する必要はなく、一点に照射するようにしてもよい。
射する照射光を環状に配置したが、必ずしも環状に配置
する必要はなく、一点に照射するようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】本発明により、生産現場で使用できるよ
うな軽量、小型の果実成分非破壊測定器が得られる。ま
た、電力消費が少なく、したがって、電池駆動式のハン
ディ型の軽量、小型の果実成分非破壊測定器が得られ
る。
うな軽量、小型の果実成分非破壊測定器が得られる。ま
た、電力消費が少なく、したがって、電池駆動式のハン
ディ型の軽量、小型の果実成分非破壊測定器が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器の概念図。
果実成分非破壊測定器の概念図。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器の光出光面と光検出手段の配置関
係を説明する平面図。
果実成分非破壊測定器の光出光面と光検出手段の配置関
係を説明する平面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器の構成の概要を説明する図。
果実成分非破壊測定器の構成の概要を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器の構成を説明するブロック図。
果実成分非破壊測定器の構成を説明するブロック図。
【図５】本発明の第２の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器のプローブ部の構造を説明する平
面図。
果実成分非破壊測定器のプローブ部の構造を説明する平
面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかるハンディ型
果実成分非破壊測定器のプローブ部の基板の形状を説明
する正面図。
果実成分非破壊測定器のプローブ部の基板の形状を説明
する正面図。
１ レーザダイオードや発光ダイオードなどの光源 ２ 果実 ３ 果皮 ４ 受光素子 ５ ＬＤ制御回路 ６ 受光計測回路 ７ 検量線を含む演算回路 ４１ 強度補正用光検出手段 ４２ 波長補正用光検出手段 ４３ 波長補正手段 ６１ 強度補正演算回路 ６２ 波長補正演算回路 ７１ 表示制御回路 ７２ 表示器 ７５ 電源 ８１ 第１の光誘導手段 ９１ 第２の光誘導手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邉 隆 神奈川県横浜市港北区日吉３丁目17番17号 ネオハウス日吉401 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB11 EE02 GG02 HH01 JJ17 JJ26 KK10 MM01 NN02 PP10
Claims (24)
- 【請求項１】 果実を破壊せずに果実の成分を測定する
ハンディ型果実成分非破壊測定器において、異なる特定
の狭い波長域の光のみを出力する少なくとも２個の光源
と、該光源から測定対象の果実に照射させた照射光の反
射光の一部を受光して反射光量を検出する受光手段と、
該受光手段の受光検出値から果実の成分濃度を算出する
検量線を組込んだ演算回路とを有することを特徴とする
ハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２】 前記演算回路が、前記受光手段の受光検
出値から反射光量の自然対数を計算する機能と、その計
算値から果実の成分濃度を算出する検量線を組み込んだ
ことを特徴とする請求項１に記載のハンディ型果実成分
非破壊測定器。 - 【請求項３】 前記光源が、７８０ｎｍ、８１０ｎｍ、
８３０ｎｍ、８５０ｎｍ、８６０ｎｍ、８７５ｎｍ、９
０５ｎｍ、９１５ｎｍ、９８０ｎｍの９波長の少なくと
も２以上の特定の発振波長を有するレーザダイオード
（ＬＤ）または上記特定のピーク波長を有し半値幅が５
０ｎｍ以下である発光ダイオード（ＬＥＤ）であること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のハンディ
型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項４】 前記受光手段がフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）である請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記
載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項５】 光源の波長、出力などの分光特性の変化
に対して補正を行う手段を有することを特徴とする請求
項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のハンディ型
果実成分非破壊測定器。 - 【請求項６】 分光特性の変化を検知する手段として、
光の波長に応じて吸収量の違う物質を有することを特徴
とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の
ハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項７】 光源自体の温度あるいは光源の周囲温度
を検出する検出手段を有し、測定器自体のレスポンスの
変化を制御するようにしたことを特徴とする請求項１な
いし請求項６のいずれか１項に記載のハンディ型果実成
分非破壊測定器。 - 【請求項８】 複数ある光源から発光した光の光路を共
通化して試料の測定部に照射する手段を有することを特
徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載
のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項９】 光路を共通化して試料の測定部に照射す
る手段が、光ファイバまたはハーフミラーもしくは拡散
板などの光学製品であることを特徴とする請求項１ない
し請求項８のいずれか１項に記載のハンディ型果実成分
非破壊測定器。 - 【請求項１０】 それぞれ異なる発光波長を有する複数
の光源と、該光源からの発光を被測定果実に照射する照
射手段と、被測定果実からの反射光の強度を検出する光
検出手段と、被測定果実の反射光の強度から果実成分の
量を算出する演算手段と、電源とを有したハンディ型果
実成分非破壊測定器において、前記光源がＬＤまたはＬ
ＥＤであり、前記照射手段が個々の光源からの光を均一
に集合した状態で出力する手段であり、前記光検出手段
がＰＤであり、前記演算手段が照射する光の波長と果実
の成分と反射光の強度との関係から果実の成分量を算出
する手段であることを特徴とするハンディ型果実成分非
破壊測定器。 - 【請求項１１】 個々の光源からの光を均一に集合した
状態で出力する手段として、個々の光源からそれぞれ複
数本の光ファイバに照射させ、その光ファイバの束を１
本単位でランダムに集合し、１本のファイバ束とするこ
とで、均一に出力させたことを特徴とする請求項１０に
記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１２】 前記照射手段が個々の光源からの光を
一旦均一に集合した後集合した光を均一に複数の個所に
分配して環状配置された状態で出力する手段であり、前
記光検出手段を上記環状に配置された出力の中心部に設
けたことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記
載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１３】 前記照射手段を、複数本の光ファイバ
を束ねた複数の分岐光誘導手段を複数束集合し、さらに
集合した光を均等に複数の分岐光誘導手段に分配する光
誘導手段として構成したことを特徴とする請求項１２に
記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１４】 前記照射手段を、複数本の光ファイバ
を束ねた複数の分岐光誘導手段をさらに出光面に均一に
なるように複数束集合した第１の光誘導手段と、集合し
た光を均等に複数の分岐光誘導手段に分配する第２の光
誘導手段であり、第１の光誘導手段の複数の分岐光誘導
手段の入光面が前記光源の出光面に対向し、第１の光誘
導手段の出光面が第２の光誘導手段の入光面に対向して
設けられることを特徴とする請求項１２に記載のハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１５】 前記照射手段を、複数本の光ファイバ
を束ねた複数の分岐光誘導手段を複数束集合した第１の
光誘導手段と、集合した光を均等に複数の分岐光誘導手
段に分配する第２の光誘導手段とし、第１の光誘導手段
の出光面と第２の光誘導手段の入光面との間に光拡散手
段を設けたことを特徴とする請求項１２に記載のハンデ
ィ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１６】 前記照射手段を、各光源からの光路中
に設けたミラーまたはハーフミラーによって構成したこ
とを特徴とする請求項１２に記載のハンディ型果実成分
非破壊測定器。 - 【請求項１７】 異なる発光波長を有する複数の光源を
順次発光させる光源制御手段を有し、前記演算手段が各
波長に対応する反射光検出値から果実の成分濃度を算出
する手段であることを特徴とする請求項１０ないし請求
項１６のいずれか１項に記載のハンディ型果実成分非破
壊測定器。 - 【請求項１８】 光誘導手段から分岐される分岐光の一
部を検出する照射用光強度検出手段と、この照射用光強
度検出手段の検出結果に基づいて反射光の強度を補正す
る光量補正量演算回路を有することを特徴とする請求項
１０ないし請求項１７のいずれか１項に記載のハンディ
型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項１９】 光誘導手段から分岐される分岐光の一
部から波長の変位を検出する照射用光波長変位検出手段
と、この照射用光波長変位検出手段の検出結果に基づい
て反射光の強度を補正する光量補正量演算回路を有する
ことを特徴とする請求項１０ないし請求項１８のいずれ
か１項に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２０】 前記照射用光波長変位検出手段を、光
誘導手段から分岐される分岐光の一部を樹脂系材料やフ
ィルタなどの参照用物質に照射させた際の透過光または
反射光の強度とその参照用物質の吸収スペクトルの関係
から波長の変位を検出する手段であることを特徴とする
請求項１９に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２１】 演算結果を表示する表示手段を設けた
ことを特徴とする請求項１０ないし請求項２０のいずれ
か１項に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２２】 被測定果実の反射光の強度から果実成
分の量を算出する演算手段が、２種類以上の異なる種類
の果実に対応した１つの検量線を用いて算出する手段で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいず
れか１項に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２３】 被測定果実の反射光の強度から果実成
分の量を算出する演算手段が、２種類以上の異なる種類
の果実に対応するために、まず果実の種類を判別するた
めに作成した検量線から、被測定果実の種類を判別し、
その結果に従って、果実の種類別に用意した果実成分の
量を算出するための検量線を用いて算出する手段である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項２２のいずれか
１項に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。 - 【請求項２４】 被測定果実の反射光の強度から果実成
分の量を算出する演算手段が、２種類以上の異なる品種
の果実に対応するために、まず果実の種類を判別するた
めに作成した検量線から、被測定果実の種類を判別し、
その結果に従って、果実の品種別に用意した果実成分の
量を算出するための検量線を用いて算出する手段である
ことを特徴とする請求項１ないし請求項２１のいずれか
１項に記載のハンディ型果実成分非破壊測定器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001230805A JP2002116141A (ja) | 2000-08-01 | 2001-07-31 | ハンディ型果実成分非破壊測定器 |
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|---|---|---|---|
| JP2000266207 | 2000-08-01 | ||
| JP2000-266207 | 2000-08-01 | ||
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|---|---|
| JP2002116141A true JP2002116141A (ja) | 2002-04-19 |
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- 2001-07-31 JP JP2001230805A patent/JP2002116141A/ja not_active Ceased
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