JP2003510560A - Built-in optical block for spectroscopic analysis - Google Patents
Built-in optical block for spectroscopic analysisInfo
- Publication number
- JP2003510560A JP2003510560A JP2001510820A JP2001510820A JP2003510560A JP 2003510560 A JP2003510560 A JP 2003510560A JP 2001510820 A JP2001510820 A JP 2001510820A JP 2001510820 A JP2001510820 A JP 2001510820A JP 2003510560 A JP2003510560 A JP 2003510560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- chamber
- flowing
- sample portion
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title description 22
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 7
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 abstract description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 25
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 7
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 6
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 4
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 3
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 description 2
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 2
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 2
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 2
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 description 2
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 2
- 101100219325 Phaseolus vulgaris BA13 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229940056932 lead sulfide Drugs 0.000 description 1
- 229910052981 lead sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N selanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Se] GGYFMLJDMAMTAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 238000012306 spectroscopic technique Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 235000020985 whole grains Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D41/00—Combines, i.e. harvesters or mowers combined with threshing devices
- A01D41/12—Details of combines
- A01D41/127—Control or measuring arrangements specially adapted for combines
- A01D41/1277—Control or measuring arrangements specially adapted for combines for measuring grain quality
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0218—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0232—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using shutters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0256—Compact construction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0262—Constructional arrangements for removing stray light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
- G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
- G01J3/502—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using a dispersive element, e.g. grating, prism
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J2003/2866—Markers; Calibrating of scan
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Combines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 流動している穀物又はその他の農産物の試料の成分の含有率を、短波近赤外分析装置を用いて、収穫又は加工と同時に測定する。前記分析装置は、試料を照射し、前記試料からの拡散反射率を、複数の波長について個別にピックアップし、前記拡散反射率を空間分離して、個別の波長の応答を求める。この結果、前記分析対象産物の同じ部分から、前記個別の波長の強度が同時に並列に検出される。次に、前記組成物質の含有率を、既知の含有率と比較し、前記試料産物の成分を求める。この新規な波長分析装置は、農業用コンパインに取り付けて、現場でのリアルタイム測定を行うのに適している。 (57) [Summary] The content of components in a sample of flowing grain or other agricultural products is measured simultaneously with harvesting or processing using a short-wave near-infrared analyzer. The analyzer irradiates a sample, individually picks up diffuse reflectance from the sample for a plurality of wavelengths, spatially separates the diffuse reflectance, and obtains a response for each wavelength. As a result, the intensities of the individual wavelengths are simultaneously detected in parallel from the same portion of the analysis target product. Next, the content of the composition substance is compared with a known content to determine the components of the sample product. The new wavelength analyzer is suitable for mounting on an agricultural compine and performing real-time measurements on site.
Description
【0001】
関連出願
本出願は、1999年7月16日に出願された米国特許出願No.09/35
4,497の継続出願であり、これに基づいて優先権を主張する。この関連出願
の教示はすべて、本出願に参考文献として編入したものである。Related Application This application is related to US Patent Application No. 09/35
It is a continuation application of 4,497, and claims priority based on this. The teachings of this related application are all incorporated by reference into this application.
【0002】
発明の背景
穀物などの農産物の価値が、その固有の構成成分の質により左右されることは
、長年にわたって認められている。特に、望ましい蛋白質成分、油分、デンプン
成分、繊維成分及び水分並びに望ましいレベルの炭水化物及びその他の成分を含
有する穀物は、高値で販売することができる。このため、このような穀物及びそ
の加工製品が好まれる市場において、成分及びその他の、例えば硬度などの物理
的特性を知る必要が生じてきた。BACKGROUND OF THE INVENTION It has been recognized for many years that the value of agricultural products such as grains depends on the quality of their unique constituents. In particular, grains containing the desired protein, oil, starch, fiber and moisture components as well as desirable levels of carbohydrates and other ingredients can be sold at high prices. This has led to the need to know the ingredients and other physical properties, such as hardness, in markets where such grains and their processed products are preferred.
【0003】
蛋白質及び水分の含有率を分析するための多くの分析システムが、近赤外(N
IR)分光技術を用いて開発されてきた。これらのシステムの中には、例えば米
国特許5,258,825に説明されているように、製粉された穀物を対象とし
たものがある。しかし、製粉で価値を付加することにより、最初の選別で得られ
た経済的利得が減少してしまう場合もあることから、例えば米国特許4,260
,262のように、全粒の分析を対象としたものもある。Many analytical systems for analyzing protein and water content have near infrared (N
IR) has been developed using spectroscopic techniques. Some of these systems are for milled grain, as described, for example, in US Pat. No. 5,258,825. However, adding value in milling may reduce the economic gain obtained in the first screening, for example US Pat. No. 4,260.
, 262, there is also a target for analysis of whole grains.
【0004】
NIR分光光度計を用いた手法は、湿式分析、化学分析及びその他の、成分の
分離及び分析に何時間も要する検査法と比較すると、結果が出るまでにわずか3
0秒から60秒と高速であるため、広く好まれている。また、NIR分光光度計
を用いた手法は、分析対象の試料を破壊しないという理由でも好まれている。例
えば、代表的な小麦粒分析では、選択した波長で試料を順次照射する。次に、こ
の試料の拡散透過率又は拡散反射率を測定する。次に、いずれの場合も、この測
定結果を用いて計算を行い、ある物質成分の含有率を求める。NIR spectrophotometer-based techniques require only 3 to produce results when compared to wet, chemical, and other inspection methods that require hours for component separation and analysis.
It is widely used because it has a high speed of 0 to 60 seconds. Further, the method using the NIR spectrophotometer is also preferred because it does not destroy the sample to be analyzed. For example, in a typical wheat grain analysis, a sample is sequentially illuminated at selected wavelengths. Next, the diffuse transmittance or diffuse reflectance of this sample is measured. Next, in any case, calculation is performed using the measurement result to obtain the content rate of a certain substance component.
【0005】
例えば、米国特許4,260,262に記載された分析装置は、油分、水分及
び蛋白質成分の含有率を、次の方程式を用いて求める:For example, the analyzer described in US Pat. No. 4,260,262 determines the contents of oil, water and protein components using the following equation:
【0006】
油分% =K0+K1(ΔOD)w+K2(ΔOD)o+K3(ΔOD)p
水分% =K4+K5(ΔOD)w+K6(ΔOD)o+K7(ΔOD)p
蛋白質% =K8+K9(ΔOD)w+K10(ΔOD)o+K11(ΔOD
)p Oil% = K 0 + K 1 (ΔOD) w + K 2 (ΔOD) o + K 3 (ΔOD) p Moisture% = K 4 + K 5 (ΔOD) w + K 6 (ΔOD) o + K 7 (ΔOD) p protein % = K 8 + K 9 (ΔOD) w + K 10 (ΔOD) o + K 11 (ΔOD
) P
【0007】
ここで、(ΔOD)wは、水分に対して反応する一対の波長を用いた光学濃度
の変化を表し、(ΔOD)oは、油分に対して反応する一対の波長を用いた光学
濃度の変化を表し、(ΔOD)pは、蛋白質成分に対して反応する一対の波長を
用いた光学濃度の変化を表す。K0−K11は、定数又は作用因子である。Here, (ΔOD) w represents a change in optical density using a pair of wavelengths that react with moisture, and (ΔOD) o represents an optical density that uses a pair of wavelengths that react with oil. (ΔOD) p represents a change in concentration, and (ΔOD) p represents a change in optical density using a pair of wavelengths that react with a protein component. K 0 -K 11 is a constant or the agent.
【0008】
従って、任意の成分の光学濃度の変化を、次の方程式から求めることが可能で
ある:Therefore, the change in optical density of any component can be determined from the following equation:
【0009】 ΔOD=log(Ii/Ir)1−log(Ii/Ir)2 ΔOD = log (Ii / Ir) 1 −log (Ii / Ir) 2
【0010】
ここで、(Ii/Ir)1は、ある選択された波長における反射光強度に対す
る入射光強度の比であり、(Ii/Ir)2は、第2の選択された波長における
反射光強度に対する入射光強度の比である。Here, (Ii / Ir) 1 is the ratio of the incident light intensity to the reflected light intensity at a certain selected wavelength, and (Ii / Ir) 2 is the reflected light at the second selected wavelength. It is the ratio of the incident light intensity to the intensity.
【0011】
一般に、穀物分析装置では、約1100から2500ナノメートルの範囲で選
択された波長を使用する。しかし、米国特許5,258,825では、540ナ
ノメートルの波長を更に使用することにより、小麦粉の粒径効果が克服された。Generally, grain analyzers use selected wavelengths in the range of about 1100 to 2500 nanometers. However, in US Pat. No. 5,258,825, the particle size effect of wheat flour was overcome by further using a wavelength of 540 nanometers.
【0012】
従来技術の穀物分析装置は、穀物成分の分析の際に、通常、フィルターホイー
ル又は走査型回折格子を用いて、目的とする特定の波長を連続的に発生する。フ
ィルタホイール又は走査型回折格子は、可動部があるために、振動に敏感であり
、穀物を収穫と同時に分析する場合は信頼性が低い。従って、これらの分析装置
は、コンバイン又はその他の農産物収穫用機器が発生する振動への耐性に欠ける
ため、収穫中の穀物の成分のリアルタイム測定には使用されていない。Prior art grain analyzers typically use filter wheels or scanning diffraction gratings to continuously generate a particular wavelength of interest when analyzing grain constituents. Filter wheels or scanning gratings are sensitive to vibration due to the moving parts and are unreliable when analyzing grain at the same time as harvesting. Therefore, these analyzers have not been used for real-time measurements of grain components during harvest due to their lack of resistance to vibrations generated by combine or other produce harvesting equipment.
【0013】
光学システムには、光を光源から離れた位置へと導くための光ファイバケーブ
ルが通常含まれる。しかしながら、光ファイバケーブルは、機械的振動によって
望ましくないモードの乱れが光ケーブル内部で発生するおそれがあるために、例
えばコンバインやハーベスタなどの一部の用途に使用するには、光信号を更に調
整しなければならない。そのようなモードの乱れ又はより高次の反射は、試料の
特性に関係のない光強度の乱れを引き起こす。従って、高価な調整装置を組み込
まなければ、光信号の質が低下してしまうおそれがあり、穀物分析装置のような
測定装置は、特に屋外での使用が求められる場合には、正確さが損なわれること
となる。Optical systems typically include fiber optic cables for directing light away from the light source. However, because fiber optic cables can cause unwanted modal disturbances within the optical cable due to mechanical vibrations, they may require further conditioning of the optical signal for use in some applications, such as combine harvesters. There must be. Such modal perturbations or higher order reflections cause perturbations in light intensity that are independent of the properties of the sample. Therefore, unless expensive adjustment devices are incorporated, the quality of the optical signal may deteriorate, and measuring devices such as grain analyzers may lose accuracy, especially when they are required to be used outdoors. Will be done.
【0014】
発明の概要
本発明は、コンバイン、穀物処理機又は貯蔵設備から送出される際の、流動し
ている農産物及び関連する物質の成分含有率を測定するための、分光分析システ
ム及び方法である。そのような農産物には、例えば小麦、トウモロコシ、ライ麦
、オート麦、大麦、米、大豆、アマランス、ライコムギ及びその他の穀類、草類
並びに飼料原料が含まれてもよいが、これらに限定されることはない。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a spectroscopic system and method for measuring the content of ingredients in flowing produce and related materials when delivered from a combine, grain processor or storage facility. is there. Such produce may include, but is not limited to, wheat, corn, rye, oats, barley, rice, soybeans, amaranth, triticale and other cereals, grasses and feed ingredients. There is no.
【0015】
本発明は、光の拡散反射特性を利用して、流動している農産物の成分含有率を
求める。好適な一実施例においては、本発明の方法は、短波長、600からおよ
そ1100ナノメートル(nm)の範囲内の近赤外(NIR)放射エネルギー及
び、約570ナノメートル(nm)の波長を含めた可視スペクトル光に対するス
ペクトル反応の測定に関する。その他の波長を、5000ナノメートル近くの中
赤外波長を上限として本発明で任意に用いてもよいが、この場合、分析対象の波
長の範囲は、検出器の帯域幅の制約に左右される。比較的短い波長のスペクトル
反応を、比較的長い波長のスペクトル反応と組み合わせて、蛋白質及びその他の
成分のモデリングに利用することが可能である。The present invention uses the diffuse reflection property of light to determine the content rate of ingredients in a flowing agricultural product. In a preferred embodiment, the method of the present invention provides short wavelengths, near infrared (NIR) radiant energy in the range of 600 to approximately 1100 nanometers (nm), and wavelengths of about 570 nanometers (nm). It relates to the measurement of the spectral response to the included visible spectrum light. Other wavelengths may optionally be used in the present invention up to the mid-infrared wavelength near 5000 nanometers, but in this case the range of wavelengths to be analyzed is subject to detector bandwidth constraints. . The relatively short wavelength spectral response can be combined with the relatively long wavelength spectral response to be used for modeling proteins and other components.
【0016】
本分析装置には、流動している農産物に複数の波長の光を同時に照射するのに
適した帯域幅を有する光ランプが含まれる。検出器が、農産物飼料から拡散反射
された光を受光することにより、この受信された光信号をリアルタイムの計算サ
ブシステムで分析し、試料の成分を測定することが可能である。The analyzer includes a light lamp having a bandwidth suitable for simultaneously illuminating flowing produce with light of multiple wavelengths. By the detector receiving the light diffusely reflected from the produce feed, it is possible to analyze the received light signal with a real-time computing subsystem to determine the components of the sample.
【0017】
前記ランプは、第1のチャンバ内に角度をなして配置され、例えばサファイア
などの好適な保護材料から形成された窓を介して、前記流動している産物試料を
照射する。前記光源は、レンズ又は放物面鏡により集束され、前記農産物試料を
照射している光を強める。このため、前記試料から、第2のチャンバ内に角度を
なして配置された前記検出器への反射光の受光が強化される。各チャンバがこの
ような構造であることにより、試料測定の間、前記検出器が、前記ランプからの
迷光を前記検出装置自体の内部から受光することが防止される。このため、前記
検出器が受光する光は、前記産物試料から前記第2のチャンバ内に反射される光
のみである。The lamp is positioned at an angle in the first chamber and illuminates the flowing product sample through a window formed from a suitable protective material such as sapphire. The light source is focused by a lens or a parabolic mirror to enhance the light illuminating the produce sample. Therefore, the reception of reflected light from the sample to the detector, which is arranged at an angle in the second chamber, is enhanced. Such a structure of each chamber prevents the detector from receiving stray light from the lamp from inside the detection device itself during sample measurement. Therefore, the light received by the detector is only the light reflected from the product sample into the second chamber.
【0018】
前記第2のチャンバには、前記照射された試料から受光した光の経路に設けら
れた拡散器が含まれる。前記拡散器から発せられた拡散光信号は、次に、前記第
2のチャンバ内に設けられた、例えば線形可変フィルタ(LVF)などの、対象
となる複数の波長を空間分離する波長分離器に送られる。The second chamber includes a diffuser provided in a path of light received from the irradiated sample. The diffused optical signal emitted from the diffuser is then passed to a wavelength separator, such as a linear tunable filter (LVF), provided in the second chamber for spatially separating a plurality of wavelengths of interest. Sent.
【0019】
次に、前記波長分離器は、前記光信号を、例えば電荷結合装置(CCD)など
の、前記照射された試料から反射された前記空間分離された複数の波長を同時に
検出することの可能な好適な検出装置に送る。前記照射された試料からの個々の
波長に対応する、前記検出装置からの電気信号は、デジタルデータに変換される
。これらのデータについて、計算装置がスペクトル分析を行い、前記試料中の様
々な成分の含有率を計算する。Next, the wavelength separator simultaneously detects the optical signal at the plurality of spatially separated wavelengths reflected from the illuminated sample, such as a charge coupled device (CCD). Send to any suitable detector possible. The electrical signal from the detector corresponding to the individual wavelengths from the illuminated sample is converted to digital data. A calculation device performs spectral analysis on these data to calculate the content rates of various components in the sample.
【0020】
本発明には、前記第1のチャンバ内に設けられた反射装置が含まれる。この反
射装置は、前記ランプ光の一部を、前記第2のチャンバ内に配置された検出器内
に基準光として配向する。試料をスペクトル分析する際には、制御可能なシャッ
タ機構を用いて、この基準光を遮断する。逆に、前記基準光をスペクトル分析す
る際には、別のシャッタ機構を用いて、前記試料からの反射光を遮断する。基準
測定と試料測定との組合せに基づき、高精度な波長分析を行って、試料農産物の
成分を測定する。本発明の原理によれば、収穫物全体についての分析及び記録を
行い、収穫された産物と特定の地理的領域との相関関係を示すことが可能である
。The present invention includes a reflecting device provided in the first chamber. The reflector directs a portion of the lamp light as a reference light into a detector located in the second chamber. A controllable shutter mechanism is used to block this reference light during spectral analysis of the sample. On the contrary, when the spectrum of the reference light is analyzed, another shutter mechanism is used to block the reflected light from the sample. Based on the combination of standard measurement and sample measurement, highly accurate wavelength analysis is performed to measure the components of sample agricultural products. In accordance with the principles of the present invention, it is possible to analyze and record an entire crop to show the correlation of the harvested product with a particular geographical area.
【0021】
本分析装置は、高価かつ制限の多い光ファイバ又はモード変換装置を用いずに
流動している試料をモニタできるという利点を有する。従って、光ファイバに見
受けられる、機械的振動により引き起こされるモードの乱れが回避される。更に
、試料光を狭い光ケーブル中に導くための光ピックアップを組み込む必要がない
ことから、照射された試料からのモニタ光の開口角がより大きくてもよい。この
ように光反射信号が広角であることにより、受光する光の強度が増加し、より高
精度の成分分析を行うことが可能となる。The present analyzer has the advantage of being able to monitor flowing samples without the use of expensive and limited optical fibers or mode converters. Therefore, the mechanical perturbations caused by the mechanical vibrations found in optical fibers are avoided. Further, since it is not necessary to incorporate an optical pickup for guiding the sample light into a narrow optical cable, the aperture angle of the monitor light from the irradiated sample may be larger. Since the light reflection signal has a wide angle in this manner, the intensity of the received light is increased, and it becomes possible to perform more accurate component analysis.
【0022】
発明の詳細な説明
図1をより詳細に参照すると、本発明は、流動している農産物の成分を、加工
又は収穫と同時に分析するためのシステム100である。前記システム100に
より分析可能な農産物には、小麦、トウモロコシ、ライ麦、オート麦、大麦、米
、大豆、アマランス、ライコムギ及びその他の穀類、草類並びに飼料原料が含ま
れるが、これらに限定されることはない。分析される成分には、蛋白質、油分、
澱粉、繊維、水分、炭水化物及びその他の成分並びに硬度などの物理的特性が含
まれてもよいが、これらに限定されることはない。以下の説明では、分析される
産物が穀物である特定の例について述べているが、他の農産物を分析してもよい
ことが理解されるべきである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to FIG. 1 in more detail, the present invention is a system 100 for analyzing the constituents of a flowing produce at the same time as processing or harvesting. Agricultural products that can be analyzed by the system 100 include, but are not limited to, wheat, corn, rye, oats, barley, rice, soybeans, amaranth, triticale and other cereals, grasses and feed ingredients. There is no. The components analyzed include proteins, oils,
Physical properties such as, but not limited to, starch, fiber, moisture, carbohydrates and other ingredients as well as hardness may be included. Although the following description refers to the particular example where the product analyzed is a grain, it should be understood that other agricultural products may be analyzed.
【0023】
本システム100は、赤外光源10などの好適な連続的照射装置を使用する。
前記光源10から前方に発せられた光は、第1の窓12を通過して、収穫中、加
工中又はダクト16などの搬送装置内を流動している農産物14の試料に照射さ
れる。The system 100 uses a suitable continuous illumination device, such as an infrared light source 10.
The light emitted from the light source 10 in the forward direction passes through the first window 12 and is applied to the sample of the agricultural product 14 that is flowing during the harvesting, processing, or the transporting device such as the duct 16.
【0024】
前記光源10は、例えば570から約1120ナノメートル(nm)などの、
目的の範囲内の複数の波長の赤外光を連続的かつ同時に発生する。本発明の他の
複数の応用例では、400から5000ナノメートルに相当する可視光及び中赤
外光の範囲での波長を使用し、従って、そのような波長を発生可能な光源を要す
る。望ましい分析範囲は、検出器の特性に左右されるが、検出器の帯域幅は通常
は限られている。例えば、相当に安価なシリコンフォトダイオードアレイは、波
長600から1100ナノメートルの光強度を検出することが可能である。本発
明で使用可能なその他の検出器は、硫化鉛検出器及びセレン化鉛検出器であるが
、これらはそれぞれ、1000から3000ナノメートル及び3000から50
00ナノメートルの反応を対象とする。検出器については、本願中でより詳細に
後述する。The light source 10 may be, for example, from 570 to about 1120 nanometers (nm),
Infrared light having a plurality of wavelengths within a target range is continuously and simultaneously generated. Other applications of the invention use wavelengths in the visible and mid-infrared light range, which corresponds to 400 to 5000 nanometers, and thus require a light source capable of generating such wavelengths. The desired analysis range depends on the characteristics of the detector, but the detector bandwidth is usually limited. For example, a fairly inexpensive silicon photodiode array is capable of detecting light intensities of wavelengths 600 to 1100 nanometers. Other detectors that can be used in the present invention are lead sulfide detectors and lead selenide detectors, which are 1000 to 3000 nanometers and 3000 to 50, respectively.
The target is a reaction of 00 nanometers. The detector will be described in more detail later in this application.
【0025】
好適な光源10は、クォーツハロゲン電球又はタングステンフィラメント電球
であり、容易に入手可能である。代表的な光源10は、5ボルト(vDC)で動
作し、1アンペアの電流が流れるタングステンフィラメント電球である。光源1
0を、フィルタを用いて、又は一体型の感光性フィードバック装置を当業で周知
の方法(図示せず)で用いることにより、更に安定化させてもよい。A suitable light source 10 is a quartz halogen bulb or a tungsten filament bulb, which are readily available. A typical light source 10 is a tungsten filament light bulb that operates at 5 volts (vDC) and draws 1 amp of current. Light source 1
0 may be further stabilized by using a filter or an integrated photosensitive feedback device in a manner well known in the art (not shown).
【0026】
光源10は、農業用コンパイン又はその他の穀物加工装置中のダクト16など
の搬送装置内を流動している産物14を照射すべく配置されている。前記ダクト
16内の前記農産物14は、一般に、図の矢印の方向に流れているが、逆方向に
流れていてもよい。The light source 10 is arranged to illuminate a product 14 flowing in a carrier device such as a duct 16 in an agricultural companion or other grain processing device. The produce 14 in the duct 16 generally flows in the direction of the arrow in the figure, but it may flow in the opposite direction.
【0027】
ダクト16に隣接して設けられた、前記光源10及びその関連部品は、適切な
ハウジング11内に配置されている。このような場合、第1の窓12は、前記光
源10と、前記流動している農産物14との間に配置されていることが望ましい
。このことにより、前記流動している農産物による前記システム100の閉塞が
防止される。前記第1の窓12は、目的とする波長では透明であり、温度変化に
より吸収性が大きく変化しない、例えばサファイアなどの好適な材料から形成さ
れている。また、サファイアは高い引っかき抵抗性を有するので、前記農産物と
一緒に流れている石などの砕片が前記窓を損傷することがない。前記第1の窓1
2は、必要に応じて、前記ハウジング11又は前記ダクト16と一体的に形成さ
れていてもよい。The light source 10 and its associated components, which are provided adjacent to the duct 16, are arranged in a suitable housing 11. In such a case, the first window 12 is preferably arranged between the light source 10 and the flowing agricultural product 14. This prevents blockage of the system 100 by the flowing produce. The first window 12 is formed of a suitable material, such as sapphire, which is transparent at the target wavelength and whose absorptivity does not change significantly due to temperature changes. Also, sapphire has a high scratch resistance so that debris such as stones flowing with the produce will not damage the window. The first window 1
2 may be formed integrally with the housing 11 or the duct 16 as required.
【0028】
前記光源10を収納した前記ハウジング11、第1の窓12、及びその他の、
後述する関連部品を、前記ダクト16内の前記農産物14の連続的な流れをモニ
タすべく配置する。そのためには、前記第1の窓12が前記ダクト16の開口部
15に隣接するように前記ハウジング11を取り付けることにより、光源10が
、前記窓12及び開口部15を介して前記流動している産物14を照射するよう
にする。The housing 11 accommodating the light source 10, the first window 12, and others,
Related components, described below, are arranged to monitor the continuous flow of the produce 14 in the duct 16. To that end, by mounting the housing 11 so that the first window 12 is adjacent to the opening 15 of the duct 16, the light source 10 is flowing through the window 12 and the opening 15. Irradiate product 14.
【0029】
前記ハウジング11は、独立した物理的ハウジングであってもよいし、又は、
前記ダクト16内に一体的に形成されていてもよい。The housing 11 may be a separate physical housing, or
It may be integrally formed in the duct 16.
【0030】
光を、前記光源10から分析対象の試料14へと配向させるための放物面鏡又
は反射鏡17が、前記ランプの空洞内に配置されている。好適な一実施例におい
ては、前記光を平行にして、前記試料から反射された、スペクトル分析される光
の強度を強める。しかし、レンズ20により、前記光を、より強い又はより弱い
ビームへと更に集束又は発散させてもよい。言い換えれば、前記試料に照射され
る光が、平行ではなく、角度をなしていてもよい。A parabolic or reflecting mirror 17 for directing light from the light source 10 to the sample 14 to be analyzed is arranged in the cavity of the lamp. In a preferred embodiment, the light is collimated to enhance the intensity of the spectrally analyzed light reflected from the sample. However, the lens 20 may further focus or diverge the light into a stronger or weaker beam. In other words, the light with which the sample is irradiated may have an angle instead of being parallel.
【0031】
別の一実施例においては、例えば赤外線エミッタアレイなどの複数の光源10
を、これらが同じ点に集束するのであれば、使用してもよい。In another embodiment, a plurality of light sources 10 such as an infrared emitter array is provided.
May be used if they focus on the same point.
【0032】
前記光源10と前記流動している産物14との間に配置された前記第1の窓1
2以外の光ファイバまたはその他の装置を使用しなくても、前記光源10が前記
第1の窓12を介して前記流動している産物14を直接に照明すべく、前記光源
10を配置することが望ましい。この好適な実施例においては、前記光源10か
ら前記流動している農産物試料14への照明スポットサイズの直径は、約2分の
1から1インチである。特に、前記光源10からの入射光48は、前記第1の窓
12及び第2の窓13の表面に殆ど接触している、又はその近くを流動している
試料14に集束する。前記入射光48が、前記第1の窓12及び流動している試
料14を透過して、第2の窓13及び分析チャンバに向かう試料光49を発生し
、この分析チャンバで光の強度が分析されると効果的である。前記試料が、前記
第1の窓12及び第2の窓13の表面から更に離れて配置されている応用例にお
いては、照明スポットサイズは例えば直径数インチなど、より大きくてもよい。The first window 1 arranged between the light source 10 and the flowing product 14.
Positioning the light source 10 such that the light source 10 directly illuminates the flowing product 14 through the first window 12 without the use of optical fibers or other devices other than 2. Is desirable. In the preferred embodiment, the diameter of the illumination spot size from the light source 10 to the flowing produce sample 14 is approximately one-half to one inch. In particular, the incident light 48 from the light source 10 is focused on the sample 14 which is flowing near or in contact with the surfaces of the first window 12 and the second window 13. The incident light 48 passes through the first window 12 and the flowing sample 14 to generate a sample light 49 directed to the second window 13 and the analysis chamber, where the light intensity is analyzed. It is effective when done. In applications where the sample is located further away from the surfaces of the first window 12 and the second window 13, the illumination spot size may be larger, eg a few inches in diameter.
【0033】
照明スポットサイズ及び入射開口が大きければ、前記流動している農産物試料
をより正確に測定できるので、好適である。スポットサイズが大きい場合、通常
、一回の測定毎に照射対象の穀物の複数粒を分析するので、これらの平均値が得
られるという利点がある。A large illumination spot size and a large entrance aperture are preferable because the flowing produce sample can be measured more accurately. When the spot size is large, a plurality of grains to be irradiated is usually analyzed for each measurement, which is advantageous in that an average value of these is obtained.
【0034】
他の分析装置には、試料からの反射光49を受光し、遠くの光検出器に転向さ
せるために、高価な光学的ハードウェアが組み込まれている。これらのシステム
で小さなスポットを受光するためには、高強度の光源を必要とする。反射された
試料光49を転向させるために光学的ハードウェアを使用するこの方法では、前
記反射された光を、狭い光ファイバケーブル内に集束させなければならないため
、スポットサイズの直径が小さく制限される。Other analyzers incorporate expensive optical hardware to receive the reflected light 49 from the sample and redirect it to a distant photodetector. In order to receive a small spot with these systems, a high intensity light source is required. This method of using optical hardware to divert the reflected sample light 49 requires that the reflected light be focused into a narrow fiber optic cable, which limits the spot size diameter to a small amount. It
【0035】
一方、本発明は、前記第1のチャンバ68に隣接する第2のチャンバ65内に
、入射開口の大きい検出器52が、前記反射された試料光49を受光すべく設け
られているという点で有利である。受光した光を遠くの検出器に送らなくてもよ
いので、高価な光ファイバハードウェアを必要としない。さらに、試料光49は
、当然のことながら、反射直後に、前記第2のチャンバ内に設けられた前記検出
器52に当たる。ファイバシステムで本発明と同等の性能を得るためには、反射
された試料光を遠くの検出器に転向させるために、非常に大きなファイバ束が必
要となるであろう。On the other hand, according to the present invention, a detector 52 having a large entrance aperture is provided in the second chamber 65 adjacent to the first chamber 68 so as to receive the reflected sample light 49. That is advantageous. No expensive fiber optic hardware is required as the received light need not be sent to a distant detector. Furthermore, the sample light 49 naturally strikes the detector 52 provided in the second chamber immediately after reflection. To achieve the same performance as the present invention in a fiber system, a very large fiber bundle would be needed to redirect the reflected sample light to a distant detector.
【0036】
光ファイバピックアップ及び関連する光ファイバケーブルを使用しないことで
、より大きな照射スポットサイズの使用が可能になることに加えて、更なる利点
が得られる。一般に、光ファイバケーブルの帯域幅は限られている。従って、そ
のようなケーブルを用いて反射光を遠くの検出器に転向させる場合には、転向す
る光のスペクトル範囲は、ケーブルの帯域幅に限定される。スペクトルの帯域幅
が狭いと、結果が不正確となるおそれがあるため、このことは、成分測定に悪影
響を及ぼす。更に、中赤外領域の帯域幅を対象とする光ファイバケーブルがとり
わけ高価であることも、光ファイバケーブルの使用を困難にしている。この種の
ケーブルには、数メートルで1千ドル以上のものもある。本発明は、帯域幅に制
限がなく、また、光を転向させるための光ファイバケーブルを内蔵していないの
で、不必要な費用が余計にかかることもない。この結果、任意の広帯域光源及び
相補的な検出器を使用して成分サンプリングを実施することができる。Not using a fiber optic pickup and associated fiber optic cable provides additional benefits in addition to allowing the use of larger illumination spot sizes. In general, the bandwidth of fiber optic cables is limited. Therefore, when using such a cable to redirect reflected light to a distant detector, the spectral range of the redirected light is limited to the bandwidth of the cable. This has a negative impact on the component measurements, as the narrow bandwidth of the spectrum can lead to inaccurate results. Furthermore, the fact that fiber optic cables intended for bandwidth in the mid-infrared region are particularly expensive also makes the use of fiber optic cables difficult. Some cables of this type cost more than $ 1,000 a few meters. The present invention has no bandwidth limitation and does not have unnecessary cost because it does not have a built-in optical fiber cable for diverting light. As a result, component sampling can be performed using any broadband light source and complementary detector.
【0037】
反射された試料光49の転向に光ファイバケーブルを使用することは、光ファ
イバケーブル中の光信号の完全性が、加熱ひずみ及び機械的振動により損なわれ
やすいことから、更に不適切である。これは、光ファイバケーブルが赤外域の光
の伝送を対象とする場合に、特に言えることである。コンバイン又はハーベスタ
で特に起こりやすい加熱ひずみ及び機械的振動は、共に、試料成分の検出に用い
られる光信号の完全性に悪影響を及ぼす。本発明は、検出器52が、光源に隣接
する第2のチャンバ65内に設けられ、反射された試料光の経路49に光ファイ
バが組み込まれていないことにより、上記の問題を回避したという点で有利であ
る。The use of a fiber optic cable for diverting the reflected sample light 49 is even more inadequate because the integrity of the optical signal in the fiber optic cable is easily compromised by heating strains and mechanical vibrations. is there. This is especially true when the fiber optic cable is intended for infrared light transmission. Both heat distortion and mechanical vibrations, which are especially likely to occur in combine harvesters, adversely affect the integrity of the optical signal used to detect sample components. The present invention avoids the above problems by providing the detector 52 in the second chamber 65 adjacent to the light source and not incorporating an optical fiber in the path 49 of the reflected sample light. Is advantageous.
【0038】
本発明は、上述のように、開口面積が通常1平方ミリメートル未満である細い
ファイバの代わりに、通常100から500平方ミリメートルの広い入射開口を
用いる。このことにより、低い光強度で、広い入射範囲から入射することが可能
となる。更なる光学部品を用いて、様々な入射範囲を得られるように開口サイズ
を調節し、遠方の大きな試料からの入射を可能にしてもよい。The present invention uses wide entrance apertures, typically 100 to 500 square millimeters, as described above, instead of thin fibers, which typically have aperture areas less than 1 square millimeter. As a result, it becomes possible to enter from a wide incident range with a low light intensity. Additional optics may be used to adjust the aperture size to obtain different ranges of incidence, allowing for entry from large, distant samples.
【0039】
前記光源10から発せられた光は、前記第1の窓12及び前記ダクト16の前
記開口部15を透過して、前記流動している農産物14に照射される。次に、光
源からの入射光48が、試料14で反射し、ここで、反射された試料光49が、
角度をなして転向され、前記ダクトの開口部15及び第2の窓13を透過する。The light emitted from the light source 10 passes through the first window 12 and the opening 15 of the duct 16 and is applied to the flowing agricultural product 14. Next, the incident light 48 from the light source is reflected by the sample 14, where the reflected sample light 49 is
It is turned at an angle and passes through the opening 15 of the duct and the second window 13.
【0040】
好適な一実施例においては、前記光源と、前記第2のチャンバ65内の検出器
ユニット52との角度は、前記反射された試料光49の大部分が、前記流動して
いる農産物のスペクトル分析のために前記第2のチャンバ65に向かって転向さ
れるように、最適化される。例えば、図1に例示的に図示するように、前記光源
が、前記第1の窓12に対して約60度の最適角度をなす一方で、前記第2のチ
ャンバ内の前記検出器ユニット52が、前記第2の窓に対して約60度の角度を
なすようにしてもよい。In a preferred embodiment, the angle between the light source and the detector unit 52 in the second chamber 65 is such that the majority of the reflected sample light 49 is the flowing produce. Optimized to be diverted towards the second chamber 65 for spectral analysis of. For example, as exemplarily illustrated in FIG. 1, the light source makes an optimum angle of about 60 degrees with respect to the first window 12, while the detector unit 52 in the second chamber is The angle may be about 60 degrees with respect to the second window.
【0041】
先に述べたように、前記第2のチャンバ65には、前記反射された試料光49
を検出するための光学装置が含まれる。詳細には、前記反射された試料光49は
、前記第2の窓13を透過して、前記第2のチャンバ65に入射し、ここでスペ
クトル分析される。拡散器59が、前記反射された試料光49を散乱させ、より
正確な同時スペクトル読み取りのために、前記光の強度を、前記第2のチャンバ
65全体に空間的に分布させる。例えば、様々な波長の前記反射された試料光4
9が、前記第2のチャンバ65全体に、より均一に分布される。さもなければ、
前記流動している農産物14から反射された試料光49により生じる高強度の光
領域によるイメージング効果(原語imaging effect)のために、
成分測定がより不正確となる。As described above, the reflected sample light 49 is contained in the second chamber 65.
An optical device for detecting the. In particular, the reflected sample light 49 passes through the second window 13 and enters the second chamber 65 where it is spectrally analyzed. A diffuser 59 scatters the reflected sample light 49 and spatially distributes the intensity of the light across the second chamber 65 for more accurate simultaneous spectral readings. For example, the reflected sample light 4 of various wavelengths
9 are more evenly distributed throughout the second chamber 65. Otherwise,
Due to the imaging effect (original term imaging effect) due to the high-intensity light region generated by the sample light 49 reflected from the flowing produce 14,
The component measurement becomes more inaccurate.
【0042】
気密密閉されたチャンバ46が、反射された試料光49を受光すべく、前記第
2のチャンバ65内に配置されている。前記拡散器から発せられた光が、光透過
性の第3の窓60を介して、前記気密密閉されたチャンバ46内に共に配置され
た波長分離器50及びCCDアレイ検出器52に照射する。この気密密閉チャン
バが、例えば湿気や塵などの腐食性の測定妨害要因から、精密な光学部品を保護
する。前記気密密閉されたチャンバ46がなければ、前記検出装置52及び波長
分離器50に塵及びその他の細片が付着し、成分測定に悪影響を及ぼすであろう
。前記第2のチャンバ65全体又はその一部が密閉された構成であってもよいこ
とに留意すべきである。A hermetically sealed chamber 46 is arranged in the second chamber 65 to receive the reflected sample light 49. The light emitted from the diffuser irradiates the wavelength separator 50 and the CCD array detector 52, which are arranged together in the hermetically sealed chamber 46, through the third window 60 having a light transmitting property. This hermetically sealed chamber protects the precision optics from corrosive measurement obstructions such as moisture and dust. Without the hermetically sealed chamber 46, dust and other debris could be deposited on the detection device 52 and the wavelength separator 50, adversely affecting the constituent measurements. It should be noted that the second chamber 65 may be wholly or partially sealed.
【0043】
密閉されたチャンバ46内の前記波長分離器50は、好適な一実施例において
は、目的とする拡散反射された光エネルギーの様々な波長を、空間分離させる。
好適な波長分離器50には、線形可変フィルタ(LVF)、回折格子、プリズム
、干渉計又は同様の装置が含まれる。前記波長分離器50は、分解能(Δλ/λ
)約1パーセントから4パーセントの線形可変フィルタ(LVF)として設けら
れていることが望ましい。The wavelength separator 50 within the enclosed chamber 46 spatially separates the various wavelengths of the diffusely reflected light energy of interest in one preferred embodiment.
Suitable wavelength separators 50 include linear variable filters (LVFs), diffraction gratings, prisms, interferometers or similar devices. The wavelength separator 50 has a resolution (Δλ / λ
) Preferably provided as a linear variable filter (LVF) of about 1 to 4 percent.
【0044】
この空間分離した波長は、次に、前記検出器52に送られる。前記検出器52
は、広範囲にわたる複数の波長で同時に応答を測定すべく配置されている。好適
な一実施例においては、前記検出器52は、電荷結合素子(CCD)のアレイで
あり、それぞれの波長で前記光強度を個別に測定する。言い換えれば、前記CC
Dアレイのそれぞれのセルは、個々の帯域通過の光の強度を測定すべく、同調さ
れている。The spatially separated wavelengths are then sent to the detector 52. The detector 52
Are arranged to measure response simultaneously over a wide range of wavelengths. In a preferred embodiment, the detector 52 is an array of charge-coupled devices (CCDs) that individually measure the light intensity at each wavelength. In other words, the CC
Each cell of the D-array is tuned to measure the intensity of the individual bandpass light.
【0045】
ただし、好適な検出器52は、この他にも、高速走査型光ダイオード、電荷注
入素子(CID)又はその他の、目的とする複数の波長を同時に並列に検出する
のに適したいかなる検出器のアレイであってもよい。However, the preferred detector 52 is any other suitable fast scanning photodiode, charge injection device (CID), or any other suitable detector for detecting multiple wavelengths of interest simultaneously in parallel. It may be an array of detectors.
【0046】
好適な一実施例においては、検出器52は、例えばローラルフェアチャイルド
社から入手可能なフェアチャイルドCCD133AなどのシリコンCCDアレイ
製品である。この装置は、好適には約13マイクロメートルの空間分解能を有す
る。周波数分解能は、(前記線形可変フィルタ50により決定された)選択され
た目的の帯域幅を、CCD素子の数で除算したものである。前記好適な実施例に
おいては、前記CCDアレイ52は、1,024素子のアレイであり、約570
nmから約1120nmまでの範囲の波長を処理する。先に述べたように、異な
る帯域幅を対象とする他の検出器を用いてもよい。In a preferred embodiment, the detector 52 is a silicon CCD array product, such as the Fairchild CCD 133A available from Laural Fairchild. This device preferably has a spatial resolution of about 13 micrometers. The frequency resolution is the selected bandwidth of interest (determined by the linear variable filter 50) divided by the number of CCD elements. In the preferred embodiment, the CCD array 52 is an array of 1,024 elements, approximately 570.
The wavelength range from nm to about 1120 nm is processed. As mentioned above, other detectors directed to different bandwidths may be used.
【0047】
加えて、CCDアレイなどの前記検出器52は、一般に温度の影響を受けやす
いので、安定化を行うことが望ましい。In addition, since the detector 52 such as a CCD array is generally easily affected by temperature, it is desirable to stabilize it.
【0048】
好適な一実施例においては、LVF50とCCDアレイ52とが比較的近くに
位置しているために、これらの部品を双方ともに温度安定化させることが可能で
ある。温度安定化を、好適なヒートシンク表面、熱電冷却器(ペルチェ冷却器)
又はファンを用いて行ってもよい。本発明のこの好適な実施例には、基準光線2
3を波長分離器50に向けて反射するために前記第1のチャンバ内に配置された
反射体22と、光遮断シャッタの位置に応じて前記第2のチャンバ65内に配置
された検出器52とが含まれる。前記反射体22は、同じ基準光強度に基づいて
繰り返し測定が行われるように固定されていることが望ましい。In one preferred embodiment, the LVF 50 and CCD array 52 are relatively close together so that both of these components can be temperature stabilized. Suitable for heat stabilization, heat sink surface, thermoelectric cooler (Peltier cooler)
Alternatively, a fan may be used. In this preferred embodiment of the invention, reference ray 2
A reflector 22 arranged in the first chamber to reflect 3 towards the wavelength separator 50 and a detector 52 arranged in the second chamber 65 depending on the position of the light blocking shutter. And are included. The reflector 22 is preferably fixed so that repeated measurements are performed based on the same reference light intensity.
【0049】
第1のシャッタが、反射された試料光49の前記第2のチャンバ65内への経
路を制御する一方で、第2のシャッタが、基準光反射体22から反射された基準
光線23の前記第2のチャンバ65内への経路を制御する。任意の時点で、前記
第1及び第2のシャッタを制御し、適切な光を前記第2のチャンバ65内に流入
させる。基準光線23又は反射された試料光49のどちらを前記検出器52に照
射するかを、単一のシャッタで制御する構成であってもよいことに留意すべきで
ある。The first shutter controls the path of the reflected sample light 49 into the second chamber 65, while the second shutter controls the reference light beam 23 reflected from the reference light reflector 22. Control the path into the second chamber 65. At any point in time, the first and second shutters are controlled to cause appropriate light to flow into the second chamber 65. It should be noted that a single shutter may control whether the reference beam 23 or the reflected sample light 49 is applied to the detector 52.
【0050】
前記第2のチャンバ65に隣接して配置された制御電子装置18が、前記シャ
ッタ機構を制御する。シャッタ位置命令は、電子部品ブロック30内に設けられ
た制御器35により伝送される電子部品信号を介して受信される。Control electronics 18 located adjacent to the second chamber 65 controls the shutter mechanism. The shutter position command is received via an electronic component signal transmitted by the controller 35 provided in the electronic component block 30.
【0051】
シャッタを用いて、3つの測定を行う。第1の測定では、反射された試料光4
9と基準光線23との双方を遮断する。この「暗い」第2のチャンバ65の基準
測定により、前記検出器ユニット又はアレイ52を較正する。第2の測定では、
反射された試料光49を遮断して、基準光線23を測定する。この測定により、
前記システムを前記光源10に合わせて較正する。最後に、第3の測定では、基
準光線23を遮断し、反射された試料光線49を測定する。測定の詳細及び関連
する計算については、図2に更に示す。Three measurements are performed using the shutter. In the first measurement, the reflected sample light 4
Both 9 and the reference ray 23 are blocked. This "dark" second chamber 65 reference measurement calibrates the detector unit or array 52. In the second measurement,
The reflected sample light 49 is blocked and the reference light beam 23 is measured. By this measurement,
The system is calibrated to the light source 10. Finally, in the third measurement, the reference ray 23 is blocked and the reflected sample ray 49 is measured. Further details of the measurements and the associated calculations are shown in FIG.
【0052】
前記電子部品ブロック30とシステムハウジング11との間の単一の又は複数
の電子信号27により、前記制御器35は、前記第1及び第2のシャッタの位置
及び、詳細には、前記検出器ユニット52を収容した前記第2のチャンバ65へ
の基準光線23及び反射された試料光49の流入を制御する信号を伝送する。例
えば、試料測定作業の間は前記第1のシャッタを開位置にして、光を試料に照射
し、前記流動している産物試料14により拡散反射させ、基準測定の間は閉位置
にして、試料からの光と、前記シャッタからの拡散反射光を遮断する。検出器ユ
ニット52の較正及び流動している産物14のサンプリングの間は、前記第2の
シャッタを用いて、基準光線23を、前記第2のチャンバ65に入射しないよう
に遮断する。A single or multiple electronic signals 27 between the electronic component block 30 and the system housing 11 cause the controller 35 to position the first and second shutters, and in particular A signal for controlling the inflow of the reference light beam 23 and the reflected sample light 49 into the second chamber 65 accommodating the detector unit 52 is transmitted. For example, during the sample measurement operation, the first shutter is in the open position to irradiate the sample with light, which is diffusely reflected by the flowing product sample 14, and in the closed position during the reference measurement. From the shutter and the diffusely reflected light from the shutter. During calibration of the detector unit 52 and sampling of the flowing product 14, the second shutter is used to block the reference beam 23 from entering the second chamber 65.
【0053】
前記複数の電子信号27は、前記システムハウジング11と電子部品ブロック
30とを接続しているワイヤハーネス28中に束ねられている。前記システム1
00を、例えば農業用ハーベスタなどに実際に使用する場合には、ハウジング1
1をダクト16の隣に配置する一方で、電子部品ブロック30を、例えば前記ハ
ーベスタの安全キャブなどのより過酷でない環境中に配置できるように、前記ケ
ーブルシース28が十分な長さであることが望ましい。この距離は、一般的には
、例えば3メートルであるが、これより長くても又は短くてもよい。The plurality of electronic signals 27 are bundled in a wire harness 28 that connects the system housing 11 and the electronic component block 30. The system 1
When 00 is actually used in, for example, an agricultural harvester, the housing 1
1 may be placed next to the duct 16 while the electronics block 30 is long enough to allow the electronics block 30 to be placed in a less harsh environment such as the harvester's safety cab. desirable. This distance is typically, for example, 3 meters, but can be longer or shorter.
【0054】
電子部品ブロック30には、アナログからデジタルへの変換器33、成分計算
機構34、制御器35及び表示インターフェース36が含まれる。好適な一実施
例においては、前記成分計算機能34、制御器35及び表示インターフェース3
6は、コンピュータ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ及び/又はデ
ジタル信号プロセッサ中にソフトウェアとして組み込まれている。ワイヤハーネ
ス28中の電子信号27が、前記システムハウジング11と前記電子部品ブロッ
ク30とを接続している。The electronic component block 30 includes an analog-to-digital converter 33, a component calculation mechanism 34, a controller 35 and a display interface 36. In a preferred embodiment, the component calculation function 34, controller 35 and display interface 3 are described.
6 is embodied as software in a computer, microcontroller, microprocessor and / or digital signal processor. An electronic signal 27 in the wire harness 28 connects the system housing 11 and the electronic component block 30.
【0055】
通常、前記電子部品ブロックは、例えばキャブなどの密閉された環境内に取り
付けられており、一方、前記工学システム100の前記ハウジング11は、前記
流動している農産物14を検出する位置に取り付けられている。これらがこのよ
うに離間していることから、電子部品は、前記ワイヤハーネス28の長さのため
に信号の完全性が損なわれないような構成となっている。例えば、ワイヤハーネ
ス28内の電子信号27は、CCDアレイ検出器52によるA/D読み取りに有
害な作用を与えるおそれのある過剰な結合ノイズを防止すべく、適切に保護され
ている。上述のA/Dサンプリング処理を調整する制御器35は、様々なスペク
トル測定のために、前記第2のチャンバ65内の前記シャッタ機構を制御する。Typically, the electronics block is mounted in an enclosed environment, such as a cab, while the housing 11 of the engineering system 100 is in a position to detect the flowing produce 14. It is installed. Since they are separated from each other in this manner, the electronic component is configured so that the signal integrity is not impaired due to the length of the wire harness 28. For example, the electronic signal 27 in the wire harness 28 is properly protected to prevent excessive coupling noise, which can adversely affect the A / D reading by the CCD array detector 52. A controller 35, which coordinates the A / D sampling process described above, controls the shutter mechanism within the second chamber 65 for various spectral measurements.
【0056】
それぞれの波長について前記CCDにより供給された個々の電子信号は、次に
、前記検出器52の出力から、アナログからデジタルへの変換器33に送信され
、ここでこれらの電子信号は、処理のためのデジタル信号に変換される。The individual electronic signals provided by the CCD for each wavelength are then transmitted from the output of the detector 52 to an analog-to-digital converter 33, where these electronic signals are: Converted to a digital signal for processing.
【0057】
計算ブロック34は、好適には上述のマイクロコンピュータ又はデジタル信号
プロセッサ内に組み込まれているが、次に、受信した波長の強度に基づいて計算
を実行し、前記試料14の成分の含有率を求める。ケモメトリックモデルを用い
て測定された前記成分含有率を、例えば計器を用いるか、又はディスプレイに表
示するなどの任意の望ましい方法で表示する。前記ディスプレイは、前記ハーベ
スタの前記キャブ内に配置されたラップトップ型コンピュータ又はその他のコン
ピュータと一体であってもよい。前記計算ブロックが、前記電子部品ブロック3
0の一部であってもよいし、又は、これから物理的に分離していてもよい。The calculation block 34, which is preferably incorporated in the microcomputer or digital signal processor described above, then performs a calculation based on the intensity of the received wavelength to determine the content of the components of the sample 14. Find the rate. The component content measured using the chemometric model is displayed in any desired way, such as by using a meter or by displaying on a display. The display may be integral with a laptop computer or other computer located within the cab of the harvester. The calculation block is the electronic component block 3
It may be a part of 0 or may be physically separated from it.
【0058】
穀物含有率を、Sharaf,M.A.、Illman,D.L.及びKow
alski,B.R.著“Chemometrics”(ニューヨーク、J.W
iley & Sons,1986)に詳述されている多変量解析技術を用いて
、試料光と特定の波長とに基づき計算する。Grain content was calculated according to the method of Sharaf, M. et al. A. Illman, D .; L. And Kow
alski, B .; R. Written by “Chemometrics” (New York, JW
iley & Sons, 1986) is used to calculate based on the sample light and the specific wavelength.
【0059】
目的とする好適な波長は、測定する成分により異なる。例えば、蛋白質含有率
を測定する場合、蛋白質の部分構造の振動回転倍音帯に特有の吸収率を利用して
計算を行う。これよりも波長が長いと、吸収係数が大きく、光路長が短くなるの
で、穀物粒内部のサンプリングができない。これよりも波長が短いと、吸収係数
が小さいので、信号が微弱となる。The target suitable wavelength depends on the component to be measured. For example, in the case of measuring the protein content, the calculation is performed using the absorption rate peculiar to the vibration rotation overtone band of the protein partial structure. If the wavelength is longer than this, the absorption coefficient is large and the optical path length is short, so that sampling inside the grain cannot be performed. If the wavelength is shorter than this, the signal becomes weak because the absorption coefficient is small.
【0060】
システム100は、このようにして、試料への照射後に、複数の波長を並列に
空間分離及び検出し、試料を迅速に分析する。更に、前記ユニットの光学部品が
振動に対して安定であるので、システム100は、農業用コンバイン又はその他
の収穫用及び加工用機器に見受けられるような振動にからの影響を受けにくい。
従って、システム100は、収穫及びその他の加工作業と並行して、収穫された
穀物又はその他の農産物のリアルタイム分析を実施可能な環境での使用が容易で
ある。このようして得たデータを基準データと比較して、成分含有率を求め、こ
れを利用して、いわゆるグローバルポジショニングシステム(GPS)に基づき
、作付け地割り図を作成してもよい。The system 100 thus spatially separates and detects multiple wavelengths in parallel after irradiation of the sample to rapidly analyze the sample. Furthermore, because the optical components of the unit are vibration stable, the system 100 is less susceptible to vibrations such as those found in agricultural combine or other harvesting and processing equipment.
Accordingly, the system 100 is easy to use in an environment where real-time analysis of harvested grains or other produce can be performed in parallel with harvesting and other processing operations. The data thus obtained may be compared with the reference data to obtain the component content rate, and using this, a planting area layout map may be created based on the so-called global positioning system (GPS).
【0061】
更に、CCDアレイを検出器ユニット52として使用することで、個別の又は
走査型のダイオードアレイを使用する従来技術と比較した利点が得られる。詳細
には、全てのCCD素子に、このうち1つが飽和に近くなるまで、同時かつ互い
に並列に荷電する。次にこれらを空にし、前記CCDアレイへの荷電が再開する
までの間に、前記制御器35により結果を読み取る。従って、同じ時間間隔中は
、各画素は同じ穀物を読み取っている。これに対し、ダイオードアレイの場合は
、例えば、ある穀物塊が、以前の画素により読み取られた穀物塊とは別である場
合には、任意の素子によりその穀物塊から信号を生成できるように、読み取りを
順次行わなければならない。Furthermore, the use of a CCD array as the detector unit 52 offers advantages compared to the prior art using discrete or scanning diode arrays. Specifically, all CCD elements are charged simultaneously and in parallel with each other until one of them approaches saturation. These are then emptied and the results read by the controller 35 before charging to the CCD array resumes. Therefore, each pixel is reading the same grain during the same time interval. On the other hand, in the case of a diode array, for example, if one grain mass is different from the grain mass read by the previous pixel, any element can generate a signal from that grain mass, Reading must be done sequentially.
【0062】
多数の測定を通して平均化を行うことにより、システム100の信号対雑音比
を改善してもよい。The signal-to-noise ratio of system 100 may be improved by performing averaging over a number of measurements.
【0063】
好適な吸収率測定には、以下の手順(図2にも図示する)が含まれる:
1.試料反射光及び基準光を双方とも波長検出器ユニットから遮断する(ステ
ップ301)
2.波長検出器ユニットの読み取りを行い、暗スペクトルの測定データをDと
して記憶する(ステップ302)
3.試料反射光を遮断し、基準光を波長検出器ユニットに照射する(ステップ
303)
4.波長検出器ユニットの読み取りを行い、基準光スペクトルの測定データを
Rとして記憶する(ステップ304)
5.基準光を遮断し、試料反射光を波長検出器ユニットに照射する(ステップ
305)
6.波長検出器ユニットの読み取りを行い、試料スペクトルの測定データをS
として記憶する(ステップ306)
7.吸収スペクトルAを計算する。ここで、これらの拡散反射率測定から求め
た光吸収率は、以下の式で表される:
A = LOG10(R−D/S−D)A suitable absorptivity measurement involves the following procedure (also illustrated in Figure 2): Both the sample reflected light and the reference light are blocked from the wavelength detector unit (step 301). 2. Read the wavelength detector unit and store the dark spectrum measurement data as D (step 302). 3. Block the sample reflected light and irradiate the wavelength detector unit with the reference light (step 303). 4. The wavelength detector unit is read and the measurement data of the reference light spectrum is stored as R (step 304). 5. Block the reference light and irradiate the wavelength detector unit with the sample reflected light (step 305). The wavelength detector unit is read and the measured data of the sample spectrum is converted to S
(Step 306) 7. The absorption spectrum A is calculated. Here, the light absorptance obtained from these diffuse reflectance measurements is represented by the following formula: A = LOG 10 (RD / SD)
【0064】
更に、蛋白質の存在による吸収率の変動が非常に少ないことから、一般には様
々な実現、平均化及び二次導関数分析を行って、特定の波長における所望の吸収
率の値を求める。従って、さらなるデータ処理により、この関数の二次導関数を
求め、コンスタントな及びリニアオフセットを取り除いて、吸収スペクトルの二
次的な及びより高次の特徴のみを蛋白質成分の測定に利用してもよい。Furthermore, since the variation of the absorptance due to the presence of protein is very small, various realizations, averagings, and second derivative analyzes are generally performed to obtain the desired absorptivity values at specific wavelengths. . Therefore, by further processing the data, the second derivative of this function is determined, constant and linear offsets are removed, and only the second and higher order features of the absorption spectrum are used to measure the protein component. Good.
【0065】
等価物
この発明の好適な実施態様について詳細に図示及び説明したが、形状及び詳細
についての様々な変更を、本発明の精神と範囲とから逸脱することなく実施でき
ることは、当該分野の熟練技術者によって理解されよう。当該分野の熟練技術者
は、本明細書に記載した発明の実施例の等価物を数多く、通常の実験で理解し、
あるいは確認することが可能であろう。そのような等価物については、請求項に
含まれるものとする。Equivalents While the preferred embodiments of the invention have been illustrated and described in detail, it will be understood that various changes in form and detail may be made without departing from the spirit and scope of the invention. As will be appreciated by the skilled artisan. A person of ordinary skill in the art would understand, through routine experimentation, many equivalents to the embodiments of the invention described herein.
Or it could be confirmed. Such equivalents are to be included in the claims.
本発明の以上の及びその他の目的、特徴及び長所は、添付の図面と関連させな
がら以下の本発明の好適な実施例のより詳細な説明を参考にすることにより、よ
り十二分に理解されよう。前記の図面において、異なる図面を通じ、同様の参照
記号は同様な要素を言及するものである。図面は、実寸ではないが、本発明の原
理の実例を挙げたものである。The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more fully understood by referring to the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention in connection with the accompanying drawings. See. In the above drawings, like reference numerals refer to like elements throughout the different views. The drawings are not to scale, but are illustrative of the principles of the invention.
【図1】 図1は、本発明に基づく短波長近赤外穀物成分分析システムを高度
に概略した図面である。FIG. 1 is a highly schematic view of a short wavelength near infrared grain component analysis system according to the present invention.
【図2】 図2は、本発明の原理に基づき試料の吸収率を測定するための方法
を示したものである。FIG. 2 shows a method for measuring the absorptance of a sample based on the principles of the present invention.
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書[Procedure for Amendment] Submission for translation of Article 34 Amendment of Patent Cooperation Treaty
【提出日】平成13年9月17日(2001.9.17)[Submission date] September 17, 2001 (2001.17)
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【0037】
反射された試料光49の転向に光ファイバケーブルを使用することは、光ファ
イバケーブル中の光信号の完全性が、加熱ひずみ及び機械的振動により損なわれ
やすいことから、更に不適切である。これは、光ファイバケーブルが赤外域の光
の伝送を対象とする場合に、特に言えることである。コンバイン又はハーベスタ
で特に起こりやすい加熱ひずみ及び機械的振動は、共に、試料成分の検出に用い
られる光信号の完全性に悪影響を及ぼす。本発明は、検出器52が、光源に隣接
する第2のチャンバ65内に設けられ、反射された試料光の経路49に光ファイ
バが組み込まれていないことにより、上記の問題を回避したという点で有利であ
る。更に、各チャンバ、即ち前記第1のチャンバ68及び前記第2のチャンバ6
5は、試料測定の間、前記検出器50が前記光源10からの迷光を前記システム
100の前記ハウジング11の内部から受光することを防止するような構造とな
っている。このため、前記検出器50が受光する光は、前記試料からの反射光4
9のみである。詳細には、前記ハウジング11の前記第1のチャンバ68と前記
第2のチャンバ65とを隔てている壁57が、前記第1の窓12と前記第2の窓
13とにまで延伸して、前記入射光48を前記試料14に照射させると共に前記
入射光48が前記検出器50に直接に入射しないようにする光遮断要素を形成し
ている。The use of a fiber optic cable for diverting the reflected sample light 49 is even more inadequate because the integrity of the optical signal in the fiber optic cable is easily compromised by heating strains and mechanical vibrations. is there. This is especially true when the fiber optic cable is intended for infrared light transmission. Both heat distortion and mechanical vibrations, which are especially likely to occur in combine harvesters, adversely affect the integrity of the optical signal used to detect sample components. The present invention avoids the above problems by providing the detector 52 in the second chamber 65 adjacent to the light source and not incorporating an optical fiber in the path 49 of the reflected sample light. Is advantageous. Furthermore, each chamber, namely the first chamber 68 and the second chamber 6
5 is structured to prevent the detector 50 from receiving stray light from the light source 10 from inside the housing 11 of the system 100 during sample measurement. Therefore, the light received by the detector 50 is the reflected light 4 from the sample.
Only nine. Specifically, a wall 57 that separates the first chamber 68 and the second chamber 65 of the housing 11 extends to the first window 12 and the second window 13, A light blocking element is formed to irradiate the sample 14 with the incident light 48 and prevent the incident light 48 from directly entering the detector 50.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正の内容】[Contents of correction]
【図1】 [Figure 1]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 リー アンソニー エス アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94952 ペタルナ エイス ストリート 514 Fターム(参考) 2B074 BA13 BA19 DB04 EB08 EB17 EC01 ED03 FB02 FC01 FC02 2G059 AA01 BB11 DD12 EE02 EE10 EE12 FF06 GG10 HH01 HH02 JJ02 JJ05 JJ06 JJ11 JJ17 JJ23 JJ26 KK04 MM01 MM05 MM09 MM14 PP04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG , ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, C A, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM , DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, K E, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS , LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, R U, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM , TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Lee Anthony S United States California 94952 Petaluna Eighth Street 514 F term (reference) 2B074 BA13 BA19 DB04 EB08 EB17 EC01 ED03 FB02 FC01 FC02 2G059 AA01 BB11 DD12 EE02 EE10 EE12 FF06 GG10 HH01 HH02 JJ02 JJ05 JJ06 JJ11 JJ17 JJ23 JJ26 KK04 MM01 MM05 MM09 MM14 PP04
Claims (32)
測定するための装置であって、前記装置が: 前記流動している農産物の試料部分を、加工と同時に、選択された照射帯域幅
内の複数の波長で照射すべく、第1のチャンバ内に配置された光源と; 前記照射された試料部分からの反射光を受光して、複数の異なる波長の空間分
離した光を生成すべく、第2のチャンバ内に配置された波長分離器と; 前記波長分離器から光を受光して、複数の選択された波長で光の強度を検出す
べく、同じく第2のチャンバ内に配置された検出器と; を備えた、装置。1. An apparatus for measuring in real time the constituents of a flowing agricultural product at the same time as processing, said apparatus comprising: selecting a sample portion of said flowing agricultural product at the same time as processing. A light source disposed in the first chamber to irradiate at a plurality of wavelengths within the irradiation bandwidth; and a plurality of spatially separated lights having different wavelengths, which are received by the reflected light from the irradiated sample portion. A wavelength separator disposed in the second chamber for generating; and, in the second chamber also for receiving light from the wavelength separator and detecting the intensity of the light at a plurality of selected wavelengths. A detector disposed on the.
て、前記流動している産物の試料部分に光を照射することを特徴とした、請求項
1に記載の装置。2. The method according to claim 1, wherein the light source irradiates the sample portion of the flowing product with light through a first window provided in the first chamber. The described device.
を介して、前記流動している産物の前記照射された試料部分からの光を受光する
ことを特徴とした、請求項2に記載の装置。3. The wavelength separator receives light from the illuminated sample portion of the flowing product through a second window provided in the second chamber. The device according to claim 2, wherein
とを特徴とした、請求項1に記載の装置。4. The apparatus of claim 1, wherein the detector in the second chamber is hermetically sealed.
2のチャンバ内に反射すべく、前記第1のチャンバ内に配置された反射体を更に
備えた、請求項1に記載の装置。5. The apparatus further comprises a reflector disposed in the first chamber to reflect a portion of the light emitted from the light source into the second chamber for calibration measurements. The device according to claim 1.
検出器に向けて照射されないように選択的に遮断するシャッタ機構を更に備えた
、請求項5に記載の装置。6. The apparatus according to claim 5, further comprising a shutter mechanism that selectively blocks light reflected from the reflector and the irradiated sample portion so as not to be irradiated toward the detector. .
クトルまでの領域内であることを特徴とした、請求項1に記載の装置。7. The apparatus according to claim 1, wherein the selected irradiation bandwidth is in the region from the visible spectrum to the mid-infrared spectrum.
させるための拡散器を更に備えた、請求項1に記載の装置。8. The apparatus according to claim 1, further comprising a diffuser for diffusing reflected light from the irradiated sample into the wavelength separator.
測定するための装置であって、前記装置が: 前記流動している農産物の試料部分を、加工と同時に、選択された照射帯域幅
内の複数の波長で照射すべく、第1のチャンバ内に配置された光源と; 前記流動している農産物から照射された光の強度を均一に分散させる拡散器と
; 前記拡散器から光を受光して、複数の異なる波長の空間分離した光を生成する
波長分離器と; 前記波長分離器から光を受光して、複数の選択された波長で光の強度を検出す
べく配置された検出器と; を備えた、装置。9. An apparatus for measuring in real time the constituents of a flowing produce simultaneously with processing, said apparatus comprising: selecting a sample portion of said flowing produce simultaneously with processing. A light source disposed in the first chamber for irradiating with a plurality of wavelengths within an irradiation bandwidth; a diffuser for uniformly dispersing the intensity of light emitted from the flowing agricultural product; A wavelength demultiplexer for receiving light from the light source to generate spatially separated light having a plurality of different wavelengths; And a detector provided with;
料部分に光を照射することを特徴とした、請求項9に記載の装置。10. The apparatus of claim 9, wherein the light source illuminates the sample portion of the flowing product through a first window.
前記照射された試料部分からの光を受光することを特徴とした、請求項10に記
載の装置。11. The apparatus according to claim 10, wherein the wavelength separator receives light from the illuminated sample portion of the flowing product through a second window. .
9に記載の装置。12. The device according to claim 9, wherein the detector is hermetically sealed.
波長分離器内に反射すべく配置された反射体を更に備えた、請求項9に記載の装
置。13. The apparatus of claim 9, further comprising a reflector positioned to reflect a portion of the light emitted from the light source into the wavelength separator for calibration measurements.
記検出器に向けて照射されないように選択的に遮断するシャッタ機構を更に備え
た、請求項13に記載の装置。14. The apparatus according to claim 13, further comprising a shutter mechanism that selectively blocks light reflected from the reflector and the irradiated sample portion so as not to be irradiated toward the detector. .
ペクトルまでの領域内であることを特徴とした、請求項9に記載の装置。15. The apparatus according to claim 9, wherein the selected irradiation bandwidth is in the region from the visible spectrum to the mid-infrared spectrum.
供給すべく接続された、アナログからデジタルへの変換器を更に備えた、請求項
11に記載の装置。16. The apparatus of claim 11, further comprising an analog to digital converter connected to receive the detected intensity signal and provide a detected intensity value.
出された強度の値から、前記農産物の前記試料部分の構成成分を計算すべく接続
されたコンピュータを更に備えた、請求項16に記載の装置。17. A computer further connected to receive the detected intensity signal from the detector and to calculate the constituents of the sample portion of the produce from the detected intensity value. The device according to claim 16.
ムに測定するための方法であって、前記方法に: 前記流動している農産物の試料部分を、加工と同時に光源で照射するステップ
であって、前記光源が、選択された照射帯域幅内の複数の波長を発するステップ
と; 前記照射された試料部分からの反射光を、第2のチャンバ内で受光するステッ
プと; 前記受光した光の波長を分離して、複数の異なる波長の空間分離した光を生成
するステップと; 前記空間分離した光の強度を、複数の選択された波長で検出するステップと、
が含まれる、方法。18. A method for measuring constituent components of a flowing agricultural product in real time simultaneously with processing, the method comprising: irradiating a sample portion of the flowing agricultural product with a light source at the same time as processing. Said light source emitting a plurality of wavelengths within a selected illumination bandwidth; receiving reflected light from said illuminated sample portion in a second chamber; Separating the wavelengths of the received light to produce spatially separated light of a plurality of different wavelengths; detecting the intensity of the spatially separated light at a plurality of selected wavelengths,
Is included in the method.
して、前記流動している産物の試料部分に光を照射することを特徴とした、請求
項18に記載の方法。19. The method according to claim 18, wherein the light source irradiates the sample portion of the flowing product with light through a first window provided in the first chamber. The method described.
窓を介して、前記流動している産物の前記照射された試料部分から光を受光する
ことを特徴とした、請求項19に記載の方法。20. The wavelength separator receives light from the illuminated sample portion of the flowing product through a second window provided in the second chamber. 20. The method of claim 19, wherein
第2のチャンバ内に反射するステップを更に含む、請求項18に記載の方法。21. The method of claim 18, further comprising reflecting a portion of the light emitted from the light source into the second chamber for calibration measurements.
チャンバに選択的に入射させるステップを更に含む、請求項21に記載の方法。22. The method of claim 21, further comprising selectively directing light from the reflector and the illuminated sample portion into the second chamber.
ペクトルの領域内であることを特徴とした、請求項18に記載の方法。23. The method of claim 18, wherein the selected irradiation bandwidth is in the region of the visible to mid-infrared spectrum.
散させるステップを更に含む、請求項18に記載の方法。24. The method of claim 18, further comprising the step of diffusing reflected light from the illuminated sample into the wavelength separator.
ムに測定するための方法であって、前記方法に: 前記流動している農産物の試料部分を、加工と同時に光源で照射するステップ
であって、前記光源が、選択された照射帯域幅内の複数の波長を発するステップ
と; 前記照射された試料部分からの反射光を受光するステップと; 前記流動している農産物から照射された光の波長を、拡散器で拡散させるステ
ップと; 前記受光した光の波長を分離して、複数の異なる波長の空間分離した光を生成
するステップと; 前記空間分離した光の強度を、複数の選択された波長で検出するステップと、
が含まれる、方法。25. A method for measuring constituent components of a flowing agricultural product in real time simultaneously with processing, the method comprising: irradiating a sample portion of the flowing agricultural product with a light source at the same time as processing. Wherein the light source emits a plurality of wavelengths within a selected illumination bandwidth; receiving reflected light from the illuminated sample portion; illuminating from the flowing produce Diffusing the wavelength of the separated light with a diffuser; separating the wavelength of the received light to generate spatially separated light of a plurality of different wavelengths; Detecting at a plurality of selected wavelengths,
Is included in the method.
料部分に光を照射することを特徴とした、請求項25に記載の方法。26. The method of claim 25, wherein the light source illuminates the sample portion of the flowing product through a first window.
前記照射された試料部分からの光を受光することを特徴とした、請求項26に記
載の方法。27. The method of claim 26, wherein the wavelength separator receives light from the illuminated sample portion of the flowing product through a second window. .
記検出器に向けて反射するステップを更に含む、請求項25に記載の方法。28. The method of claim 25, further comprising reflecting a portion of the light emitted from the light source toward the detector for calibration measurements.
前記反射体及び照射された試料部分からの光を、選択的に検出器に照射するステ
ップを更に含む、請求項28に記載の方法。29. In order to detect the intensity of the spatially separated light at a plurality of wavelengths,
29. The method of claim 28, further comprising selectively illuminating a detector with light from the reflector and the illuminated sample portion.
ペクトルまでの領域内であることを特徴とした、請求項25に記載の方法。30. The method according to claim 25, wherein the selected irradiation bandwidth is in the region from the visible spectrum to the mid-infrared spectrum.
光の強度を、複数の選択された波長で測定するステップを更に含む、請求項25
に記載の方法。31. The method further comprising measuring the intensity of the spatially separated light at a plurality of selected wavelengths using a single or multiple A / D converters.
The method described in.
強度に基づき、前記農産物の前記試料部分の構成成分を計算するソフトウェアプ
ログラムを提供するステップを更に含む、請求項31に記載の方法。32. The method further comprising providing a software program running on a computer to calculate the constituents of the sample portion of the produce based on the intensity of the light at the selected wavelength. The method described in.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35449799A | 1999-07-16 | 1999-07-16 | |
US09/354,497 | 1999-07-16 | ||
PCT/US2000/019101 WO2001006232A2 (en) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | Integrated optics block for spectroscopy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003510560A true JP2003510560A (en) | 2003-03-18 |
Family
ID=23393600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001510820A Withdrawn JP2003510560A (en) | 1999-07-16 | 2000-07-12 | Built-in optical block for spectroscopic analysis |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1252500A2 (en) |
JP (1) | JP2003510560A (en) |
AR (1) | AR025205A1 (en) |
AU (1) | AU777591B2 (en) |
CA (1) | CA2380392A1 (en) |
WO (1) | WO2001006232A2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017000162A (en) * | 2016-09-08 | 2017-01-05 | 株式会社クボタ | combine |
JP2017049233A (en) * | 2015-08-05 | 2017-03-09 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドViavi Solutions Inc. | In-situ spectrum process monitoring |
WO2018088555A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
WO2018088553A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
WO2018088556A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
US10048127B2 (en) | 2015-08-05 | 2018-08-14 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
US10190910B2 (en) | 2014-01-31 | 2019-01-29 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6424416B1 (en) * | 1999-10-25 | 2002-07-23 | Textron Systems Corporation | Integrated optics probe for spectral analysis |
WO2001046678A2 (en) * | 1999-12-23 | 2001-06-28 | Textron Systems, Corp. | Near infrared analysis of constituents |
DE10010213B4 (en) * | 2000-03-02 | 2005-02-17 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Optical measuring device, in particular for quality monitoring in continuous processes |
EP1484600A3 (en) * | 2000-03-10 | 2006-11-02 | Textron Systems Corporation | Optical probes and methods for spectral analysis |
US6954271B2 (en) * | 2001-10-10 | 2005-10-11 | Analytical Spectral Devices, Inc. | System and method for multiplexing inputs into a single spectrometer |
DE102005037842A1 (en) | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Hach Lange Gmbh | spectrophotometer |
ITRM20100210A1 (en) * | 2010-05-03 | 2011-11-04 | Pietro Donato Di | DEVICE AND PROCEDURE FOR THE PNEUMATIC TRANSPORT OF POWDERED PRODUCTS. |
EP3298385B1 (en) | 2015-05-21 | 2022-05-18 | C-Dax Limited | Plant matter sensor |
CN111033194A (en) * | 2017-06-22 | 2020-04-17 | 艾迈斯传感器新加坡私人有限公司 | Small-sized spectrometer module |
CN107764767A (en) * | 2017-09-20 | 2018-03-06 | 农业部南京农业机械化研究所 | The method of the corn protein and moisture of detection united reaper in real time |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3281597A (en) * | 1965-09-23 | 1966-10-25 | Greenberg Melvin | Infrared device for measuring steam quality |
US3773424A (en) * | 1972-08-24 | 1973-11-20 | Neotec Corp | Device for color measurement of liquids in continuous flow |
US5021662A (en) * | 1989-05-19 | 1991-06-04 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for real-time in-line material monitoring |
US5272518A (en) * | 1990-12-17 | 1993-12-21 | Hewlett-Packard Company | Colorimeter and calibration system |
SE468334B (en) * | 1991-04-23 | 1992-12-14 | Peter Perten | SETTING AND DEVICE FOR INFRASTRUCTURE ANALYSIS, SPECIFICALLY REGARDING FOOD |
US6100526A (en) * | 1996-12-30 | 2000-08-08 | Dsquared Development, Inc. | Grain quality monitor |
US5751421A (en) * | 1997-02-27 | 1998-05-12 | Pioneer Hi-Bred International, Inc. | Near infrared spectrometer used in combination with a combine for real time grain analysis |
-
2000
- 2000-07-12 JP JP2001510820A patent/JP2003510560A/en not_active Withdrawn
- 2000-07-12 CA CA002380392A patent/CA2380392A1/en not_active Abandoned
- 2000-07-12 EP EP00947323A patent/EP1252500A2/en not_active Ceased
- 2000-07-12 WO PCT/US2000/019101 patent/WO2001006232A2/en active IP Right Grant
- 2000-07-12 AU AU60953/00A patent/AU777591B2/en not_active Ceased
- 2000-07-17 AR ARP000103647A patent/AR025205A1/en active IP Right Grant
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10190910B2 (en) | 2014-01-31 | 2019-01-29 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
US10753793B2 (en) | 2015-08-05 | 2020-08-25 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
US10481100B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-11-19 | Viavi Solutions Inc. | In-situ spectral process monitoring |
US11237049B2 (en) | 2015-08-05 | 2022-02-01 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
KR102148360B1 (en) * | 2015-08-05 | 2020-08-26 | 비아비 솔루션즈 아이엔씨. | In-situ spectral process monitoring |
JP2017049233A (en) * | 2015-08-05 | 2017-03-09 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドViavi Solutions Inc. | In-situ spectrum process monitoring |
KR20180089343A (en) * | 2015-08-05 | 2018-08-08 | 비아비 솔루션즈 아이엔씨. | In-situ spectral process monitoring |
US9945790B2 (en) | 2015-08-05 | 2018-04-17 | Viavi Solutions Inc. | In-situ spectral process monitoring |
US10048127B2 (en) | 2015-08-05 | 2018-08-14 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter and spectrometer |
JP2017000162A (en) * | 2016-09-08 | 2017-01-05 | 株式会社クボタ | combine |
CN109937352A (en) * | 2016-11-14 | 2019-06-25 | 浜松光子学株式会社 | Spectral measurement apparatus and spectroscopic measurements system |
US10520362B2 (en) | 2016-11-14 | 2019-12-31 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
WO2018088556A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
WO2018088553A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
US10928249B2 (en) | 2016-11-14 | 2021-02-23 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
US11060911B2 (en) | 2016-11-14 | 2021-07-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
WO2018088555A1 (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | Spectroscopic measurement device and spectrometry system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001006232A9 (en) | 2002-07-11 |
CA2380392A1 (en) | 2001-01-25 |
AR025205A1 (en) | 2002-11-13 |
AU6095300A (en) | 2001-02-05 |
WO2001006232A3 (en) | 2002-08-29 |
EP1252500A2 (en) | 2002-10-30 |
WO2001006232A2 (en) | 2001-01-25 |
AU777591B2 (en) | 2004-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1053463B1 (en) | Grain quality monitor | |
JP2003513236A (en) | Built-in optical probe for spectroscopic analysis | |
JP2003510560A (en) | Built-in optical block for spectroscopic analysis | |
US6836325B2 (en) | Optical probes and methods for spectral analysis | |
US5751421A (en) | Near infrared spectrometer used in combination with a combine for real time grain analysis | |
AU2001240121B2 (en) | Optical probes and methods for spectral analysis | |
US8159668B2 (en) | Spectrometer for measuring moving sample material and the method | |
CA2633502A1 (en) | Spectrophotometer comprising two detectors for overlapping wavelength ranges | |
EP1063878B1 (en) | Near infrared spectrometer used in combination with a combine for real time grain analysis | |
US7316322B2 (en) | Quality evaluation apparatus for fruits and vegetables | |
JP3056037B2 (en) | Optical measurement method and device | |
WO2001046678A2 (en) | Near infrared analysis of constituents | |
JP3012450B2 (en) | Spectrometer | |
MXPA00007642A (en) | Grain quality monitor | |
JPH06313754A (en) | Constituent quantitative analysis device and taste evaluation device | |
JP3423587B2 (en) | Grain quality measuring method and quality measuring device | |
HU212355B (en) | Optical arrangement first of all for portable reflection spectrophotometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071002 |