JP2003344280A - 農産物の内部品質計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被計測物の大きさの変化にかかわらず計測精
度の確保が可能となる農産物の内部品質計測装置を提供
する。 【解決手段】 被計測物の存在予定領域が支持基準位置
Ｋから一側方向に伸びる状態で被計測物Ｍを支持する支
持手段３００が設けられ、被計測物Ｍに検出光を投射す
る投光手段１００と、受光手段２００の受光情報に基づ
いて前記被計測物Ｍの内部品質を求める品質判別手段３
とが設けられ、投光手段１００が、存在予定領域が支持
基準位置Ｋから伸びる方向に直交する方向に対して、投
射方向の前方側ほど支持基準位置Ｋに接近する側に傾斜
する投射方向に沿って検出光を投射するように構成さ
れ、且つ、検出光の投射位置を前記存在予定領域が支持
基準位置Ｋから伸びる方向に沿って変更調節自在に構成
されている農産物の内部品質計測装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、球形もしくはそれ
に類する形状の被計測物を、その被計測物の径が大なる
ほどその被計測物の存在予定領域が支持基準位置から一
側方向に伸びる状態で支持する支持手段が設けられ、前
記存在予定領域を挟んで両側に、前記被計測物に検出光
を投射する投光手段と、前記検出光が前記被計測物を透
過した透過光を受光する受光手段とが設けられ、前記受
光手段の受光情報に基づいて前記被計測物の内部品質を
求める品質判別手段が設けられている農産物の内部品質
計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の農産物の内部品質計測装置
は、ミカンやリンゴ等の球形もしくはそれに類する形状
の被計測物の酸度や糖度等の内部品質を計測するための
ものであり、例えば特開２０００−１９９７４３号公報
に示すように、上記被計測物が支持手段としてのベルト
コンベアによって間隔を置いて載置支持された状態で搬
送される。つまり、被計測物の底部とコンベアの上面部
との接点が支持基準位置に対応する。そして、被計測物
がコンベアの搬送経路の途中に設けた計測位置に達する
と、被計測物に対して横方向からハロゲンランプ等の投
光手段が近赤外波長の検出光を投射するとともに、その
検出光が被計測物を透過した透過光がコンベアの搬送路
を挟んで反対側に位置した受光手段にて受光され、その
受光手段の受光情報として得られる上記被計測物の分光
スペクトルデータに基づいて、マイコン等からなる品質
判別手段が上記被計測物の内部品質を求めるように構成
されていた。尚、上記受光手段は、上記透過光を所定波
長範囲の分光スペクトルに分光して、その分光スペクト
ルの各波長毎の光強度信号を出力する分光器等にて構成
されている。

【０００３】ところで、上記被計測物に検出光を投射す
る場合に、計測精度を確保するためにはその被計測物の
中心部に向けて検出光を投射する必要があり、具体的に
は、横方向から投射される検出光が、球形の被計測物の
赤道位置付近に当たるように投射しているが、上記被計
測物はコンベア上に載置支持されているので、被計測物
の径が大きくなるとその存在予定領域は上記支持基準位
置から上方に向けて伸び、一方、被計測物の径が小さく
なるとその存在予定領域は逆に上記支持基準位置に近づ
くように下方に伸びることになり、径の変化に対して存
在予定領域が上下に移動する。そこで、上記公報記載の
計測装置では、コンベアで搬送される被計測物の大きさ
を光電センサにて検出し、この検出結果に基づいて上記
投光手段及び受光手段の高さを自動的に昇降させて、被
計測物の大きさが変化した場合でも、検出光が被計測物
の中心部に向けて投射されるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の農産物の内
部品質計測装置では、被計測物の大きさが変化した場合
でも検出光が被計測物の中心部に向けて投射されるよう
にするために、被計測物の大きさを検出する検出手段
と、投光手段及び受光手段の高さを昇降させる昇降手段
とを設ける必要があり、その結果、装置構成が複雑高価
なものになるという不具合があった。特に、被計測物を
連続的に搬送して上記存在予定領域に通過させながら品
質を計測する場合に、上記のように被計測物の大きさに
応じて投光手段及び受光手段の高さを昇降させるように
すると、昇降手段の動作には所定の応答時間を要するの
で、搬送速度に限界があり、その結果、多量の被計測物
を効率良く計測処理することができないという不具合も
ある。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、簡素な装置構成でありながらも、被
計測物の大きさの変化にかかわらず検出光を被計測物の
中心部に向けて投射させて、計測精度の確保が可能とな
る農産物の内部品質計測装置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、前記
投光手段が、前記存在予定領域が前記支持基準位置から
伸びる方向に直交する方向に対して、投射方向の前方側
ほど前記支持基準位置に接近する側に傾斜する投射方向
に沿って前記検出光を投射するように構成されている。
すなわち、図２に例示するように、球形もしくはそれに
類する形状の被計測物の径が大なるほどその被計測物の
存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が支持基準位置Ｋから一
側方向Ｊ（図２の上向き方向）に伸びる状態で支持さ
れ、被計測物に検出光Ｌを投射する投光手段が、被計測
物の存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が支持基準位置Ｋか
ら伸びる方向Ｊに直交する方向Ｈに対して、投射方向の
前方側（図２の右側）ほど支持基準位置Ｋに接近する側
に傾斜する投射方向に沿って検出光Ｌを投射する。

【０００７】従って、大径の被計測物では、その存在予
定領域Ｍ１が上記方向Ｊに沿って支持基準位置Ｋから伸
びるとともに、検出光Ｌの投射方向の後方側（図２の左
側）にも伸びるので、投射方向の前方側（図２の右側）
ほど支持基準位置Ｋに接近する側に傾斜した検出光Ｌ
が、大径の被計測物の赤道に近づく状態で当たることに
なる。一方、小径の被計測物では、その存在予定領域Ｍ
３が上記方向Ｊに沿って支持基準位置Ｋに後退するとと
もに、検出光Ｌの投射方向の前方側にも後退するので、
上記のように傾斜した検出光Ｌが小径の被計測物の赤道
に近づく状態で当たることになる。中径の被計測物の存
在予定領域Ｍ２の場合も、上記と同様にして、検出光Ｌ
が中径の被計測物の赤道に近づく状態で当たることにな
る。そして、上記検出光Ｌが被計測物に当たって被計測
物の内部を透過した透過光が受光手段にて受光される。

【０００８】その結果、被計測物の大きさを検出する検
出手段や、投光手段及び受光手段の高さを昇降させる昇
降手段を不要として、投光手段からの検出光の投射方向
を上述のように斜め方向に設定するだけの簡素な装置構
成によって、被計測物の大きさの変化にかかわらず検出
光を被計測物の中心部に向けて投射させて、計測精度の
確保が可能となる農産物の内部品質計測装置を提供でき
るに至った。

【０００９】請求項２によれば、請求項１において、前
記投光手段が固定設置されている。従って、簡単な取付
け部材を用いて投光手段を固定状態で設置することがで
きるので、装置構成を一層簡素で安価なものにすること
ができ、もって、請求項１を実施するのに好適な手段が
得られる。

【００１０】請求項３によれば、請求項１において、前
記投光手段が、前記検出光の投射位置を前記存在予定領
域が前記支持基準位置から伸びる方向に沿って変更調節
自在に構成されている。従って、例えば被計測物の形状
が、被計測物の種類によって偏平型や縦長型等のように
変形する場合に、上記検出光の投射位置を前記存在予定
領域が前記支持基準位置から伸びる方向に沿って変更調
節して、被計測物の形状が変化しても検出光を被計測物
の中心部に向けて投射させるようにすることができ、も
って、請求項１を実施するのに好適な手段が得られる。

【００１１】請求項４によれば、請求項１〜３のいずれ
か１項において、前記投光手段が、前記検出光の投射方
向を変更調節自在に構成されている。従って、例えば被
計測物の形状が、被計測物の種類によって偏平型や縦長
型等のように変形する場合に、上記検出光の投射位置を
前記存在予定領域が前記支持基準位置から伸びる方向に
沿って変更調節するとともに、検出光の投射方向を変更
調節するか、あるいは、上記検出光の投射方向だけを変
更調節して、被計測物の形状が変化しても検出光を被計
測物の中心部に向けて投射させるようにすることがで
き、もって、請求項１〜３のいずれか１項を実施するの
に好適な手段が得られる。

【００１２】請求項５によれば、請求項１〜３のいずれ
か１項において、前記受光手段が、前記透過光を受光す
る受光位置を前記存在予定領域が前記支持基準位置から
伸びる方向に沿って変更調節自在に構成されている。従
って、前述のように被計測物の径の変化にもかかわら
ず、検出光Ｌが被計測物の赤道に近づく状態で被計測物
に当たるが、その被計測物に検出光Ｌが当たる位置は支
持基準位置から変化しているので、検出光Ｌが被計測物
に当たる位置の変化に合わせて、受光手段の受光位置を
変更調節することにより、被計測物の内部を透過した透
過光を良好な状態で受光することができ、もって、請求
項１〜４のいずれか１項を実施するのに好適な手段が得
られる。

【００１３】請求項６によれば、請求項１〜５のいずれ
か１項において、前記支持手段が、前記被計測物を前記
存在予定領域を通過させて搬送する搬送手段にて構成さ
れている。従って、指示手段に構成された搬送手段にて
被計測物を前記存在予定領域を通過させながら品質を計
測する場合に、上記のように投光手段の投射方向が固定
状態で設定されているので、従来技術のように、投光手
段等の高さを昇降させる昇降手段の動作応答時間により
搬送速度に限界が生じる不利を回避しながら、搬送速度
を高くして多量の被計測物を効率良く計測処理すること
が可能となり、もって、請求項１〜５のいずれか１項を
実施するのに好適な手段が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、本発明に
係る農産物の内部品質計測装置の第１実施形態につい
て、被計測物として例えばミカンの選別仕分けを行う選
果設備に備えられて、ミカンの内部品質情報として糖度
や酸度等を計測する場合について説明する。

【００１５】この農産物の内部品質計測装置には、図１
及び図２に示すように、球形もしくはそれに類する形状
の被計測物Ｍ（ミカン）を、その被計測物Ｍの径が大な
るほどその被計測物Ｍの存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３
が支持基準位置Ｋから一側方向Ｊ（上向き方向）に伸び
る状態で支持する支持手段３００が、被計測物Ｍを上記
存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を通過させて搬送する搬
送手段としての搬送コンベア４にて構成されて設けられ
ている。そして、被計測物Ｍは搬送コンベア４により一
列縦列状に搬送されている（図６参照）。因みに、上記
支持基準位置Ｋは、搬送コンベア４の載置面と被計測物
Ｍの底部との接点に対応する。図２において、Ｍ１は大
径の被計測物Ｍの存在予定領域を示し、Ｍ２は中径の被
計測物Ｍの存在予定領域を示し、Ｍ３は小径の被計測物
Ｍの存在予定領域を示す。

【００１６】上記存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を挟ん
で左右両側に振り分け配置されて、前記被計測物Ｍに検
出光Ｌを投射する投光手段１００としての投光部１と、
前記検出光Ｌが前記被計測物Ｍを透過した透過光を受光
する受光手段２００としての受光部２とが設けられてい
る。そして、上記投光部１が、被計測物Ｍの存在予定領
域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が支持基準位置Ｋから伸びる方向Ｊ
に直交する方向Ｈに対して、投射方向の前方側（図１の
右側）ほど支持基準位置Ｋに接近する側に傾斜する投射
方向に沿って検出光Ｌを投射するように構成されてい
る。ただし、投光部１は、後述のように上下移動駆動さ
れる移動部２１ｃに固定設置されている。具体的には、
上記投光部１には、発光体としてのハロゲンランプ６
と、このハロゲンランプ６から発光される光を集光させ
ながら上記被計測物Ｍの存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３
に向けて検出光Ｌとして反射させる凹面形状の反射板７
とが備えられている。更には、上記検出光Ｌが存在予定
領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に向けて照射される状態と、検出
光Ｌの通過を遮断する状態とに切り換え自在なシャッタ
ー機構９が設けられている。

【００１７】上記受光部２は、被計測物Ｍを透過した光
を集光する集光レンズ１０、その集光した光を上向きに
反射する反射鏡１１、計測対象の波長領域の光だけを通
過させるカラーフィルタ１２、光を通過させる開状態と
光を遮断する閉状態とに切り換え自在なシャッター機構
１３、及び、開状態のシャッター機構１３を通過して入
射した光を分光して分光スペクトルデータを計測する分
光器１４等を備えて構成されている。そして、受光部２
は、前記透過光を受光する受光位置を前記存在予定領域
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が前記支持基準位置Ｋから伸びる方向
Ｊに沿って変更調節自在に構成されている。具体的に
は、後述のように上下移動駆動される移動部２１ｃに対
して、調整部２０を介して上下位置を変更調節できる状
態で取付けられている。上記調整部２０では、図３に横
断面を示すように、移動部２１ｃ側の凸状係合部２０ａ
に受光部２側の凹状被係合部２０ｂが上下にスライド自
在な状態で嵌合保持され、さらに、受光部２側に左右一
対設けた突設部２０ｃの夫々に保持された締付用ノブ２
０ｄの軸部が、移動部２１ｃの側面に上下方向に沿って
形成した長孔２０ｅ内に回り止め状態で保持されたナッ
ト２０ｆに螺合している。そして、上記ノブ２０ｄの締
付を緩めた状態で受光部２の上下位置を調節した後、ノ
ブ２０ｄを締め付けて受光部２の上下位置を固定する構
成となっている。

【００１８】前記分光器１４は、図４に示すように、入
光口１５から入射した光を反射する反射鏡１６と、反射
された光を複数の波長の光に分光する凹面回折格子１７
と、凹面回折格子１７によって分光された各波長毎の光
強度を検出することにより分光スペクトルデータを計測
する受光センサ１８とが、外部からの光を遮光する遮光
性材料からなる暗箱１９内に配置されている。前記受光
センサ１８は、凹面回折格子１７にて分光反射された透
過光を、同時に各波長毎に受光するとともに波長毎の信
号に変換して出力する１０２４ビットのＭＯＳ型ライン
センサにて構成されている。このラインセンサは、詳述
はしないが、各単位画素毎にフォトダイオード等の光電
変換素子、その光電変換素子にて得られた電荷を蓄積す
るコンデンサ、及び、その蓄積電荷を外部に出力させる
ための駆動回路等を内装して構成され、コンデンサによ
る電荷蓄積時間は、外部から駆動回路を介して変更させ
ることができる。そして、７００ｎｍ〜１１００ｎｍの
範囲の波長の光を検出できるようになっている。

【００１９】前記投光部１及び受光部２の全体を、被計
測物Ｍの存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の位置と、その
存在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の位置から上方側に迂回
した位置に昇降させるための上下調節機構２１が設けら
れている。上下調節機構２１は、詳述はしないが、固定
部Ｆに対して位置固定状態で設置された電動モータ２１
ａにて駆動されるネジ送り機構２１ｂによって、移動部
２１ｃが上下に移動駆動される構成となっている。そし
て、上記移動部２１ｃに対して、投光部１が直接取付け
られるとともに、受光部２が調整部２０を介して取付け
られている。尚、前記被計測物Ｍの存在予定領域Ｍ１，
Ｍ２，Ｍ３の上方側に位置させて、前記固定部Ｆにて位
置固定される状態でリファレンスフィルター２２が設け
られている。このリファレンスフィルター２２は、所定
の吸光度特性を有する光学フィルターで構成され、具体
的には、オパールガラスを用いて構成されている。そし
て、前記投光部１及び受光部２の全体を上下方向に位置
調節することによって、図５（イ）に示すように、投光
部１からの光が搬送コンベア４に載置される被計測物Ｍ
を透過した後に受光部２にて受光される通常計測状態
と、図５（ロ）に示すように、各投光部１からの光が前
記リファレンスフィルター２２を透過した後に受光部２
にて受光されるリファレンス計測状態とに切り換えるこ
とができるように構成されている。

【００２０】図７に示すように、前記搬送コンベア４は
無端回動帯４ａを電動モータ４ｂによって駆動する構成
となっており、その無端回動帯４ａを巻回する回転体４
ｃの回転軸の回転状態を検出するロータリーエンコーダ
２３が備えられている。更に、搬送コンベア４による搬
送方向上手側箇所には、被計測物Ｍの通過を検出する光
学式の通過センサ２４が備えられている。この通過セン
サ２４は、光を発する発光器２４ａと、その光を受光す
る受光器２４ｂとが、搬送コンベア４による搬送経路の
左右両側部に振り分け配置され、被計測物Ｍが存在せず
発光器２４ａから発光された光が受光器２４ｂにて受光
されるとオフ状態となり、被計測物Ｍにて光が遮られて
受光器２４ｂにて光が受光されなけれオン状態となる。

【００２１】図６に示すように、各部の動作を制御する
制御部３がマイクロコンピュータを利用して構成されて
設けられ、この制御部３に、前記受光センサ１８、通過
センサ２４、ロータリーエンコーダ２３の各検出情報が
入力され、制御部３からは、前記投光部１及び受光部２
夫々のシャッター機構９、１３、及び、上下調節機構２
１に対する各駆動信号が出力されている。さらに、制御
部３は、受光センサ１８における電荷蓄積時間の変更調
節動作等の各部の動作を制御し、分光器１４にて得られ
た計測結果に基づいて、被計測物Ｍの内部品質を解析す
る演算処理を実行するように構成されている。即ち、上
記制御部３を利用して、前記受光部１の受光情報に基づ
いて前記被計測物Ｍの内部品質を求める品質判別手段が
構成されている。

【００２２】次に、制御部３による制御動作について説
明する。制御部３は、被計測物Ｍに対する通常の計測に
先立って、投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記
リファレンスフィルター２２に照射して、そのリファレ
ンスフィルター２２からの透過光を、受光部２にて分光
してその分光した光を受光して得られた分光スペクトル
データを基準分光スペクトルデータとして求める基準デ
ータ計測モードと、搬送コンベア４により搬送される被
計測物Ｍに対して、投光部１から光を照射して計測分光
スペクトルデータを得て、この計測分光スペクトルデー
タと前記基準分光スペクトルデータとに基づいて、被計
測物Ｍの内部品質を解析する通常データ計測モードとに
切り換え自在に構成されている。

【００２３】詳述すると、前記基準データ計測モードに
おいては、搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を停
止させている状態で、上下調節機構２１を操作して前記
リファレンス計測状態に切り換える。そして、前記各シ
ャッター機構９，１３を開状態に切り換えて、投光部１
からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレンスフィル
ター２２に照射して、そのリファレンスフィルター２２
からの透過光を、受光部２にて分光してその分光した光
を受光して得られた分光スペクトルデータを基準分光ス
ペクトルデータとして計測する。尚、この基準データ計
測モードでは、前記分光スペクトルデータが予め設定し
た適正状態になるように、即ち、受光センサ１８の検出
可能領域のうちの予め設定されている適正領域に入るよ
うに、ハロゲンランプ６に供給される電源電圧を自動調
節して目標照射量になるように制御している。さらに、
前記基準データ計測モードにおいては、受光部２への光
が遮断された無光状態での受光センサ１８の検出値（暗
電流データ）も計測される。すなわち、前記受光部２の
シャッター機構１３を閉状態に切り換えて、そのときの
受光センサ１８の単位画素毎における検出値を暗電流デ
ータとして求めている。

【００２４】次に、通常データ計測モードにおける制御
動作について説明する。この通常データ計測モードにお
いては、ハロゲンランプ６の投光量は前記目標照射量に
なるように自動調整された電源電圧で駆動される状態が
維持されている。そして、上下調節機構２１を操作して
前記通常計測状態に切り換えて、搬送コンベア４による
被計測物Ｍの搬送を行う。そして、各被計測物Ｍが計測
対象箇所を通過する毎に、夫々の計測分光スペクトルデ
ータを計測する。この計測分光スペクトルデータを実行
する際に、制御部３は、被計測物Ｍの搬送方向先端部付
近での受光センサ１８による設定時間内における検出値
（予備測定値）を求めておいて、その検出値、すなわ
ち、受光量に基づいて、計測分光スペクトルデータを計
測する本計測状態での電荷蓄積時間を変更調節するよう
にしている。詳述すると、ロータリーエンコーダ２３に
より検出される搬送コンベア４の搬送速度と、前記通過
センサによる検出情報とに基づいて、計測対象箇所に搬
送されてくる各被計測物Ｍの搬送方向先端位置及び被計
測物Ｍの搬送方向中央位置が計測対象箇所を通過し始め
るタイミング等を予め求めておく。すなわち、通過セン
サ２４にて被計測物Ｍが検出され始めると、通過センサ
の出力がオフ状態からオン状態に切り換わり、被計測物
Ｍが通過を終了するとオン状態からオフ状態に切り換わ
るので、その計測情報と搬送コンベア４の搬送速度の情
報とから、被計測物Ｍの搬送方向先端位置が計測対象箇
所を通過するタイミングを求めることができる。

【００２５】そして、図８のタイミングチャートに示す
ように、被計測物Ｍの搬送方向先端位置が計測対象箇所
を通過するタイミングＴ１から設定時間Ｔｓの間におけ
る受光部２の検出値（予備測定値）を読み込む動作を設
定回数（例えば、１〜３回程度、図に示す例では２回）
だけ行う。その検出値は、分光スペクトルデータとして
用いるのではなく、その計測結果に基づいて、その後に
行われる本計測における電荷蓄積時間Ｔｘを変更調整す
るための指標として用いる。すなわち、小径で光が透過
し易い被計測物Ｍであれば短い電荷蓄積時間Ｔｘ１で計
測を行い、中くらい大きさで透過率も中くらいであれ
ば、中くらいの電荷蓄積時間Ｔｘ２で計測を行い、大径
で光が透過し難い被計測物Ｍであれば長い電荷蓄積時間
Ｔｘ３で計測することができるようにしている。尚、図
８では、被計測物Ｍの搬送方向中央位置が計測対象箇所
を通過するタイミングを基準点（０）として大中小各種
の被計測物Ｍに計測タイミングを示しており、図中、Ｔ
２は、被計測物Ｍの搬送方向終端位置が計測対象箇所を
通過するタイミングを示している。データ転送とは、計
測データを制御部３に送信する時間を示している。この
ようにして設定された電荷蓄積時間にて計測分光スペク
トルデータを計測する。

【００２６】次に、このようにして得られた各種データ
に基づいて公知技術である分光分析手法を用いて被計測
物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するように構
成されている。つまり、計測分光スペクトルデータ、前
記基準分光スペクトルデータ、及び、暗電流データに基
づいて、分光された各波長毎の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とも
に、その二次微分値により被計測物Ｍに含まれる糖度に
対応する成分量や酸度に対応する成分量を算出する解析
演算処理を実行するように構成されている。吸光度ｄ
は、基準分光スペクトルデータをＲｄ、計測分光スペク
トルデータをＳｄとし、暗電流データをＤａとすると、

【００２７】

【数１】 ｄ＝ｌｏｇ｛（Ｒｄ−Ｄａ）／（Ｓｄ−Ｄａ）｝

【００２８】で定義され、制御部３は、下記の数２によ
る重回帰分析に基づいて、被計測物Ｍに含まれる成分量
を算出するのである。

【００２９】

【数２】 Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ａ（λ１）＋Ｋ２・Ａ（λ２）

【００３０】但し、 Ｙ ；成分量 Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２ ；係数 Ａ（λ1 ），Ａ（λ2 ） ；特定波長λにおける吸光度
スペクトルの二次微分値

【００３１】尚、制御部３には、成分量を算出する成分
毎に、特定の成分量算出式、特定の係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ
２、及び、波長λ１，λ２等が予め設定されて記憶され
ており、この成分毎に特定の成分量算出式を用いて、各
成分の成分量を算出する構成となっている。

【００３２】〔第２実施形態〕次に、本発明に係る農産
物の内部品質計測装置の第２実施形態について説明する
が、この第２実施形態では、前記投光手段１００の構成
が異なる点を除いて、第１実施形態と同様に構成されて
いる。即ち、図９に示すように、前記投光手段１００
が、前記検出光Ｌの投射位置を前記存在予定領域Ｍ１，
Ｍ２，Ｍ３が前記支持基準位置Ｋから伸びる方向Ｊに沿
って変更調節自在に構成されている。具体的には、投光
手段１００としての前記投光部１が、前記調整部２０と
同様な構成の調整部２５を介して、前記移動部２１ｃに
対して上下位置を変更調節できる状態で取付けられてい
る。

【００３３】〔第３実施形態〕次に、本発明に係る農産
物の内部品質計測装置の第３実施形態について説明する
が、この第２実施形態では、前記投光手段１００の構成
が異なる点を除いて、第１実施形態と同様に構成されて
いる。即ち、前記投光手段１００が、前記検出光Ｌの投
射方向を変更調節自在に構成されている。具体的には、
図１０に示すように、前記投光部１に備えられるハロゲ
ンランプ６及び反射板７が支持部材２６に支持されると
ともに、その支持部材２６の対角位置に保持された一対
の締付用のノブ２７ａ，２７ｂの軸部が、投光部１側の
部材に前記支持基準位置Ｋを中心とする円弧状に形成し
た一対の長孔２６ａ，２６ｂに沿って移動自在に構成さ
れ、これによって、検出光Ｌの投射角度が支持基準位置
Ｋを中心とする所定角度範囲で変更調整できるように構
成されている。尚、図示していないが、上記長孔２６
ａ，２６ｂの背部にはノブ２７ａ，２７ｂに螺合して締
付固定するためのナットが備えられている。

【００３４】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。上記実施形態では、支持手段３００を構成する搬送
手段４として、被計測物Ｍをその存在予定領域Ｍ１，Ｍ
２，Ｍ３を通過させて載置搬送する搬送コンベア４にて
構成したが、これ以外に、例えば、被計測物Ｍを上方側
から吸着して保持した状態で搬送する搬送手段でもよ
い。又、支持手段３００を、被計測物Ｍを搬送しない状
態で支持する支持手段にて構成しても良い。尚、この場
合は、例えば作業員等が被計測物Ｍを上記支持手段にお
ける計測対象箇所に置くことになる。

【００３５】投光手段１００を構成するに、発光体とし
てはハロゲンランプ６に限らず、水銀灯、Ｎｅ放電管等
等の他の投光体を用いてもよい。又、受光手段２００を
構成する分光器１４において分光強度を検出するのに、
ＭＯＳ型ラインセンサに限らず、ＣＣＤ型ラインセンサ
等の他の受光センサを用いるようにしてもよい。

【００３６】上記実施形態では、被計測物Ｍとしてミカ
ンを対象とし、その内部品質として糖度や酸度を例示し
たが、これ以外の被計測物について、又、これ以外の食
味の情報等の内部品質を計測してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】農産物の内部品質計測装置の概略構成を示す側
面図

【図２】被計測物の支持状態を示す側面図

【図３】受光手段の上下位置調整機構を示す横側面図

【図４】分光器の構成図

【図５】計測状態と較正状態との変更を示す図

【図６】制御ブロック図

【図７】農産物の内部品質計測装置の設置状態を示す平
面図

【図８】計測作動のタイミングチャート

【図９】第２実施形態の投光手段の構成を示す側面図

【図１０】第３実施形態の投光手段の構成を示す側面図

【符号の説明】

３ 品質判別手段 ４ 搬送手段 １００ 投光手段 ２００ 受光手段 ３００ 支持手段 Ｋ 支持基準位置 Ｍ 被計測物

【手続補正書】

【提出日】平成１５年５月２８日（２００３．５．２
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被計測物の存在予
定領域が支持基準位置から一側方向に伸びる状態で被計
測物を支持する支持手段が設けられ、前記被計測物に検
出光を投射する投光手段と、受光手段とが設けられ、前
記受光手段の受光情報に基づいて前記被計測物の内部品
質を求める品質判別手段が設けられている農産物の内部
品質計測装置に関する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】上記構成の農産物の内部品質計測装置
は、ミカンやリンゴ等の被計測物の酸度や糖度等の内部
品質を計測するためのものであり、例えば特開２０００
−１９９７４３号公報に示すように、上記被計測物が支
持手段としてのベルトコンベアによって間隔を置いて載
置支持された状態で搬送される。つまり、被計測物の底
部とコンベアの上面部との接点が支持基準位置に対応す
る。そして、被計測物がコンベアの搬送経路の途中に設
けた計測位置に達すると、被計測物に対して横方向から
ハロゲンランプ等の投光手段が近赤外波長の検出光を投
射するとともに、その検出光が被計測物を透過した透過
光がコンベアの搬送路を挟んで反対側に位置した受光手
段にて受光され、その受光手段の受光情報として得られ
る上記被計測物の分光スペクトルデータに基づいて、マ
イコン等からなる品質判別手段が上記被計測物の内部品
質を求めるように構成されていた。尚、上記受光手段
は、上記透過光を所定波長範囲の分光スペクトルに分光
して、その分光スペクトルの各波長毎の光強度信号を出
力する分光器等にて構成されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、前記
投光手段が、前記存在予定領域が前記支持基準位置から
伸びる方向に直交する方向に対して、投射方向の前方側
ほど前記支持基準位置に接近する側に傾斜する投射方向
に沿って前記検出光を投射するように構成され、且つ、
前記検出光の投射位置を前記存在予定領域が前記支持位
置から伸びる方向に沿って変更調節自在に構成されてい
る。すなわち、図２に例示するように、被計測物の存在
予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が支持基準位置Ｋから一側方
向Ｊ（図２の上向き方向）に伸びる状態で支持され、被
計測物に検出光Ｌを投射する投光手段が、被計測物の存
在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が支持基準位置Ｋから伸び
る方向Ｊに直交する方向Ｈに対して、投射方向の前方側
（図２の右側）ほど支持基準位置Ｋに接近する側に傾斜
する投射方向に沿って検出光Ｌを投射する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】削除

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】又、請求項１よれば、前記投光手段が、前
記検出光の投射位置を前記存在予定領域が前記支持基準
位置から伸びる方向に沿って変更調節自在に構成されて
いるから、例えば被計測物の形状が、被計測物の種類に
よって偏平型や縦長型等のように変形する場合に、上記
検出光の投射位置を前記存在予定領域が前記支持基準位
置から伸びる方向に沿って変更調節して、被計測物の形
状が変化しても検出光を被計測物の中心部に向けて投射
させるようにすることができ、もって、好適な手段が得
られる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項２によれば、請求項１において、前
記受光手段が、前記透過光を受光する受光位置を前記存
在予定領域が前記支持基準位置から伸びる方向に沿って
変更調節自在に構成されている。従って、前述のように
被計測物の径の変化にもかかわらず、検出光Ｌが被計測
物の赤道に近づく状態で被計測物に当たるが、その被計
測物に検出光Ｌが当たる位置は支持基準位置から変化し
ているので、検出光Ｌが被計測物に当たる位置の変化に
合わせて、受光手段の受光位置を変更調節することによ
り、被計測物の内部を透過した透過光を良好な状態で受
光することができ、もって、請求項１を実施するのに好
適な手段が得られる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】請求項３によれば、請求項１又は２におい
て、前記支持手段が、前記被計測物を前記存在予定領域
を通過させて搬送する搬送手段にて構成されている。従
って、指示手段に構成された搬送手段にて被計測物を前
記存在予定領域を通過させながら品質を計測する場合
に、上記のように投光手段の投射方向が固定状態で設定
されているので、従来技術のように、投光手段等の高さ
を昇降させる昇降手段の動作応答時間により搬送速度に
限界が生じる不利を回避しながら、搬送速度を高くして
多量の被計測物を効率良く計測処理することが可能とな
り、もって、請求項１又は２を実施するのに好適な手段
が得られる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【発明の実施の形態】〔基本実施形態〕以下、本発明に
係る農産物の内部品質計測装置の基本実施形態につい
て、被計測物として例えばミカンの選別仕分けを行う選
果設備に備えられて、ミカンの内部品質情報として糖度
や酸度等を計測する場合について説明する。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】〔特徴部分の実施形態〕次に、本発明に係
る農産物の内部品質計測装置の特徴部分の実施形態につ
いて説明するが、この特徴部分の実施形態では、前記投
光手段１００の構成が異なる点を除いて、基本実施形態
と同様に構成されている。即ち、図９に示すように、前
記投光手段１００が、前記検出光Ｌの投射位置を前記存
在予定領域Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が前記支持基準位置Ｋから
伸びる方向Ｊに沿って変更調節自在に構成されている。
具体的には、投光手段１００としての前記投光部１が、
前記調整部２０と同様な構成の調整部２５を介して、前
記移動部２１ｃに対して上下位置を変更調節できる状態
で取付けられている。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】削除

【手続補正１２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】特徴部分の実施形態の投光手段の構成を示す側
面図

【手続補正１３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】削除

【手続補正１４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G059 AA01 AA05 BB11 CC20 DD12 EE01 EE12 GG10 HH01 JJ01 JJ02 JJ05 JJ11 JJ13 JJ14 JJ23 KK04 MM01 MM05 NN01 NN09

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被計測物の存在予定領域が支持基準位置
   から一側方向に伸びる状態で被計測物を支持する支持手
   段が設けられ、 前記被計測物に検出光を投射する投光手段と、受光手段
   とが設けられ、 前記受光手段の受光情報に基づいて前記被計測物の内部
   品質を求める品質判別手段が設けられている農産物の内
   部品質計測装置であって、 前記投光手段が、前記存在予定領域が前記支持基準位置
   から伸びる方向に直交する方向に対して、投射方向の前
   方側ほど前記支持基準位置に接近する側に傾斜する投射
   方向に沿って前記検出光を投射するように構成され、且
   つ、前記検出光の投射位置を前記存在予定領域が前記支
   持基準位置から伸びる方向に沿って変更調節自在に構成
   されている農産物の内部品質計測装置。
2. 【請求項２】 前記受光手段が、前記透過光を受光する
   受光位置を前記存在予定領域が前記支持基準位置から伸
   びる方向に沿って変更調節自在に構成されている請求項
   １に記載の農産物の内部品質計測装置。
3. 【請求項３】 前記支持手段が、前記被計測物を前記存
   在予定領域を通過させて搬送する搬送手段にて構成され
   ている請求項１又は２に記載の農産物の内部品質計測装
   置。