JP2014119350A - 食味測定装置 - Google Patents
食味測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014119350A JP2014119350A JP2012274716A JP2012274716A JP2014119350A JP 2014119350 A JP2014119350 A JP 2014119350A JP 2012274716 A JP2012274716 A JP 2012274716A JP 2012274716 A JP2012274716 A JP 2012274716A JP 2014119350 A JP2014119350 A JP 2014119350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- taste
- light receiving
- light emitting
- receiving means
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
【課題】食味指数を精度よく測定できる食味測定装置を提供する。
【解決手段】食味測定装置は、被測定対象に光を照射する発光手段と、前記被測定対象を通過した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光成分を受光する複数の受光手段と、複数の前記受光手段が受光した各光成分の検出値を算出する検出値算出手段と、前記検出値に基づき、前記被測定対象の食味指数を算出する食味指数算出手段と、を備え、複数の前記受光手段は、前記発光手段を中心とした円の円周上に配置され、前記発光手段と複数の前記受光手段は、複数の前記受光手段のうち中央に配置された受光手段と前記発光手段を結ぶ線分上の中間点を通る軸上の点を中心とした円の円周に沿った面に配置されることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】食味測定装置は、被測定対象に光を照射する発光手段と、前記被測定対象を通過した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光成分を受光する複数の受光手段と、複数の前記受光手段が受光した各光成分の検出値を算出する検出値算出手段と、前記検出値に基づき、前記被測定対象の食味指数を算出する食味指数算出手段と、を備え、複数の前記受光手段は、前記発光手段を中心とした円の円周上に配置され、前記発光手段と複数の前記受光手段は、複数の前記受光手段のうち中央に配置された受光手段と前記発光手段を結ぶ線分上の中間点を通る軸上の点を中心とした円の円周に沿った面に配置されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、食味指数を測定する技術に関するものである。
従来、可視光又は近赤外光を青果などの被測定対象(検体)に照射し、被測定対象の内部を拡散又は透過した光量を測定し、特定の波長の吸収量から糖度や酸味などの食味指数を推定する技術が知られている。このような技術を用いた食味測定装置では、光源として、ハロゲンランプ、半導体レーザ、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などが用いられている。
一方、半導体レーザは、波長が発振波長で固定されている。そのため、複数の波長の光を照射する場合には、発振波長の異なる半導体レーザが必要となる。さらに、必要とする発振波長の半導体レーザが都合よく手に入るとは限らないため、手に入る波長のものを使わざるを得ない。
そのため、光源には、広範囲の発光スペクトルを有するハロゲンランプが用いられることが多い。しかしながら、ハロゲンランプを用いる場合には、使用しない波長も含んでいるためエネルギーロスが大きく、熱も多く発生するため熱対策が必要になる。
発光ダイオードは、ハロゲンランプより、はるかに発光波長帯域が狭く、半導体レーザより発光波長帯域に幅がある。例えば、特許文献1には、発光波長の異なる複数の発光ダイオードを備える糖度計が開示されており、複数の発光ダイオードを用いて波長を切り替える。しかし、発光ダイオードは、発光波長の範囲が50〜200[nm]程度であり、発光ダイオードを光源として用いた場合には、測定波長が曖昧となり測定精度が低下する。これに対して、例えば、特許文献2又は3には、複数の光源から照射した光を集中させる技術が開示されている。
しかしながら、従来の食味測定装置では、光源と受光部の配置特性により、測定範囲が被測定対象の表層部(外皮付近)に限定されるという問題がある。また、従来の食味測定装置では、被測定対象の接触面の曲率により、光源からの直接光又は被測定対象表面からの反射光の影響を受けやすいという問題がある。
このように、従来の食味測定装置は、食味指数の測定精度が十分なものではない。
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、食味指数を精度よく測定できる食味測定装置を提供することにある。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る食味測定装置は、被測定対象に光を照射する発光手段と、前記被測定対象を通過した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光成分を受光する複数の受光手段と、複数の前記受光手段が受光した各光成分の検出値を算出する検出値算出手段と、前記検出値に基づき、前記被測定対象の食味指数を算出する食味指数算出手段と、を備え、複数の前記受光手段は、前記発光手段を中心とした円の円周上に配置され、前記発光手段と複数の前記受光手段は、複数の前記受光手段のうち中央に配置された受光手段と前記発光手段を結ぶ線分上の中間点を通る軸上の点を中心とした円の円周に沿った面に配置される。
本発明によれば、食味指数を精度よく測定できるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、食味測定装置の実施の形態(以下「実施形態」という)を詳細に説明する。
[第1の実施形態]
<装置構成>
図1は、第1の実施の形態に係る食味測定装置100の構成例を示す図である。食味測定装置100は、被測定対象1としての食物に光を照射し、照射した光量と食物を通過した光量に基づき、食味を測定する。食物には、青果などがある。また、食味には、糖度や酸味などがある。以下においては、糖度を測定する例について説明する。
<装置構成>
図1は、第1の実施の形態に係る食味測定装置100の構成例を示す図である。食味測定装置100は、被測定対象1としての食物に光を照射し、照射した光量と食物を通過した光量に基づき、食味を測定する。食物には、青果などがある。また、食味には、糖度や酸味などがある。以下においては、糖度を測定する例について説明する。
図1に示すように、食味測定装置100は、発光ダイオード(光源)11、光源駆動部(光源駆動回路)12、受光部20、増幅器31、ADC(Analog / Digital Converter:A/D変換回路)32などを備えている。
発光ダイオード11は、光源駆動部12により駆動され、点灯、消灯される。発光ダイオード11からの照射光は、被測定対象1の内部を進み、散乱光となって、受光部20で検出される。
本実施形態に係る食味測定装置100は、3つの(複数)の受光部201、202、203を備えている。各受光部201、202、203は、特定の波長帯域の光のみが通過する光学フィルタ211、212、213(光学バンドパスフィルタ)と、光学フィルタ211、212、213を通過した光を検出するPINフォトダイオード221、222、223を備えている。各光学フィルタ211、212、213は、それぞれ異なる光透過特性を有し、異なる波長帯域の光を通過させる。また、各PINフォトダイオード221、222、223は、光学フィルタ211、212、213を通過した光を電流値に変換する。これにより、本実施形態に係る食味測定装置100は、受光部201、202、203により、それぞれ異なる波長帯域の光を受光する。
各受光部201、202、203の受光結果(各光成分の受光量)は、増幅器31とADC32を介してデジタル情報化される。具体的には、各PINフォトダイオード221、222、223で変換された電流値は、増幅器31で所定の増幅率に基づく電圧値へと増幅される。増幅器31で増幅された電圧値は、ADC32でA/D変換され、デジタル情報化される。これにより、本実施形態に係る食味測定装置100は、異なる複数の波長帯域の光の受光結果をデジタル情報化し、各受光部201、202、203の出力値を得る。
また、食味測定装置100は、処理部40、記憶部50、及び表示部60などを備えている。
処理部40は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置であり、食味測定装置100の全体を制御する。また、記憶部50は、半導体メモリなどの記憶装置であり、食味測定の処理の中で用いる情報を記憶する。なお、本実施形態で用いる記憶装置は、食味測定の処理において、最適な情報アクセス速度を実現できる記憶装置であればよい。また、表示部60は、ディスプレイなどの表示装置であり、食味測定の結果を表示する。
処理部40には、各受光部201、202、203の出力値にあたる3つのデジタル情報が、ADC32から入力される。処理部40は、入力されたデジタル情報に基づき、被測定対象1の食味指数を算出する。そのため、処理部40は、検出値算出部41と食味指数算出部42などの機能を有している。
検出値算出部41と食味指数算出部42は、例えば、処理部40において、プログラムなどを実行することにより実現される機能部である。検出値算出部41は、入力されたデジタル情報に基づき、受光部20の検出値を算出する。食味指数算出部42は、算出された検出値と予め設定されている係数に基づき、食味指数を算出する。係数は、記憶部50が有する係数記憶部51に記憶され保持されている。係数記憶部51は、記憶部50の所定の記憶領域にあたり、算出時に用いる係数値を記憶し保持する。なお、検出値算出部41、食味指数算出部42、及び係数記憶部51の詳細については、食味測定の処理手順の中で後述する。
表示部60は、処理部40により算出された食味指数を、測定結果として表示する。
ここで、発光ダイオード11の発光スペクトルと光学フィルタ211、212、213の中心波長の関係について説明する。
《発光スペクトルと中心波長の関係》
図2は、本実施形態に係る発光ダイオード11の発光スペクトルと光学フィルタ211、212、213の中心波長の関係を示す図である。例えば、発光ダイオード11の発光スペクトルは、光量の半値で120[nm]程度の幅を有している。また、3つの受光部201、202、203が備える各光学フィルタ211、212、213は、半値バンド幅が約10[nm]の光学バンドパスフィルタで、それぞれの中心波長が、λ1、λ2、λ3であるとする。つまり、各光学フィルタ211、212、213は、それぞれ異なる幅の波長帯域の光を通過させる設定となっている。
図2は、本実施形態に係る発光ダイオード11の発光スペクトルと光学フィルタ211、212、213の中心波長の関係を示す図である。例えば、発光ダイオード11の発光スペクトルは、光量の半値で120[nm]程度の幅を有している。また、3つの受光部201、202、203が備える各光学フィルタ211、212、213は、半値バンド幅が約10[nm]の光学バンドパスフィルタで、それぞれの中心波長が、λ1、λ2、λ3であるとする。つまり、各光学フィルタ211、212、213は、それぞれ異なる幅の波長帯域の光を通過させる設定となっている。
発光ダイオード11の発光スペクトルは、特定のピーク波長を中心に広がっている。図2に示す例では、波長λ1の場合、光量q1が出力され、波長λ2の場合、光量q2が出力され、波長λ3の場合、光量q3が出力される。
求める食味指数は、例えば糖度(Brix)などで示される。よって、被測定対象1の内部における吸光量(内部に吸収された光量)は、図2に示すように、各波長λ1、λ2、λ3の分布が分かっていれば、これらの数値を用いて、PINフォトダイオード221、222、223で変換した電流値に基づき推定できる。その結果、糖度は、予め作成しておいた検量線に従って推定できる。なお、検量線の作成には、次のような方法がある。例えば、同種の被測定対象1について、複数のサンプルを準備する。そして、各サンプルを、食味測定装置100で測定する。また、各サンプルを、別に用意しておいた屈折型糖度計(試料液の光屈折により糖度測定を行う計測器)などで計測する。その後、食味測定装置100の測定結果と屈折型糖度計の計測結果に基づき重回帰分析を行い、重回帰分析の分析結果に基づき検量線を作成する。
このように、本実施形態では、1つの発光ダイオード11の発光スペクトルの範囲内において、複数の特定の波長を光学フィルタ211、212、213で選択することにより、糖度を測定できる。
次に、本実施形態に係る発光ダイオード11と受光部20の配置特性と、被測定対象1を設置する設置面、すなわち被測定対象1との接触面P(以下「プローブ面P」という)の形状特性について説明する。
《発光ダイオード11と受光部20の配置特性》
図3は、本実施形態に係る発光ダイオード11と受光部20の配置例を示す図である。図3には、食味測定装置100が、中心波長の仕様(通過させる光の波長帯域)がそれぞれ異なる3種類の光学フィルタ211、212、213を備えた3つの受光部201、202、203の配置例が示されている。また、発光ダイオード11と3つの受光部201、202、203は、被測定対象1が接するプローブ面Pに配置されている。
図3は、本実施形態に係る発光ダイオード11と受光部20の配置例を示す図である。図3には、食味測定装置100が、中心波長の仕様(通過させる光の波長帯域)がそれぞれ異なる3種類の光学フィルタ211、212、213を備えた3つの受光部201、202、203の配置例が示されている。また、発光ダイオード11と3つの受光部201、202、203は、被測定対象1が接するプローブ面Pに配置されている。
3つの受光部201、202、203は、発光ダイオード11から照射され、被測定対象1の内部で散乱光となった光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光を受光する。そこで、被測定対象1の内部を通過した光を、できるだけ同じ条件で受光することで、被測定対象1の内部における吸光量の影響を正確に把握しやすくなる。このことから、本実施形態では、図3に示すように、発光ダイオード11を中心とした円D1の円周上に、3つの受光部201、202、203を配置する。つまり、本実施形態では、3つの受光部201、202、203を、被測定対象1の内部を通過した光の伝播距離が略同一となるように配置している。
《プローブ面Pの形状特性》
一般的な被測定対象1である青果は、略球状をしている。そのため、プローブ面Pは、被測定対象1との接触性を向上するため、略球状をしていることが望ましい。
一般的な被測定対象1である青果は、略球状をしている。そのため、プローブ面Pは、被測定対象1との接触性を向上するため、略球状をしていることが望ましい。
被測定対象1の糖度を正確に測定するためには、被測定対象1の所定の深さまで達した光を検出することが必要である。そのため、発光ダイオード11と受光部201、202、203の距離は、適度に離す必要がある。つまり、発光ダイオード11を中心とした円D1の直径を大きく取る必要がある。一般に、青果の糖度は、表層付近と内部で糖度の分布が異なることが多い。そのため、発光ダイオード11を中心とした円D1の直径が十分でないと、表層付近のみを測定することになる。しかし、発光ダイオード11を中心とした円D1の直径を大きくすると、食味測定装置100の大型化やプローブ面Pの接触性の低下が問題となる。
そこで、本実施形態では、プローブ面Pの形状に、次のような形状を採用している。具体的には、受光部201、202、203のうち中央に配置された受光部202と発光ダイオード11を結ぶ線分上の同一距離Lに位置する中間点Oを通る軸上の点を中心とした半径R1の円の円周に沿った略球状の曲面形状としている。
《プローブ面Pに対する発光ダイオード11と受光部20の配置特性》
また、本実施形態では、発光ダイオード11と受光部201、202、203を、それぞれの光軸が略球状のプローブ面Pに対して法線方向となるように配置する。つまり、本実施形態では、発光ダイオード11と受光部201、202、203の光軸を、略球状のプローブ面Pに対して、垂直方向に合わせることで、被測定対象1への発光(光照射)と受光(光検出)の効率を図っている。なお、プローブ面Pの形状は、球状に限られるものではない。例えば、プローブ面Pは、上方に向かって拡がる略円錐状の内側面であってもよい。
また、本実施形態では、発光ダイオード11と受光部201、202、203を、それぞれの光軸が略球状のプローブ面Pに対して法線方向となるように配置する。つまり、本実施形態では、発光ダイオード11と受光部201、202、203の光軸を、略球状のプローブ面Pに対して、垂直方向に合わせることで、被測定対象1への発光(光照射)と受光(光検出)の効率を図っている。なお、プローブ面Pの形状は、球状に限られるものではない。例えば、プローブ面Pは、上方に向かって拡がる略円錐状の内側面であってもよい。
本実施形態に係る食味測定装置100は、上述した特性により、被測定対象1の表層部のみでなく、内部にわたる糖度を測定できる。
次に、本実施形態に係る食味測定装置100で、被測定対象1を測定する場合の特性について説明する。
《被測定対象1の測定特性》
図4は、本実施形態に係る食味測定装置100の測定例を示す図である。また、図5は、プローブ面Pと光の伝播の関係を示す図である。一般的に、被測定対象1の形状(表面の曲率)がプローブ面Pの形状(接触面の曲率)に近似している場合には、測定精度に問題がない。しかし、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より小さい又は大きい場合には、測定精度が低下する。
図4は、本実施形態に係る食味測定装置100の測定例を示す図である。また、図5は、プローブ面Pと光の伝播の関係を示す図である。一般的に、被測定対象1の形状(表面の曲率)がプローブ面Pの形状(接触面の曲率)に近似している場合には、測定精度に問題がない。しかし、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より小さい又は大きい場合には、測定精度が低下する。
例えば、図5には、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より大きい場合のプローブ面Pと光の伝播の関係が示されている。図5に示すように、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より大きい場合には、被測定対象1とプローブ面Pの間に空間が形成される。そのため、発光ダイオード11からの直接光又は被測定対象1の表面からの反射光の影響を受けて、測定精度が低下する。そこで、プローブ面Pの曲率を小さくし、発光ダイオード11からの直接光又は被測定対象1の表面からの反射光の影響を軽減する方法が考えられる。しかし、この場合には、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より小さくなり、被測定対象1とプローブ面Pの外周付近の間に隙間が形成される。そのため、隙間から入射してくる周辺の外乱光の影響を受けて、測定精度が低下する。
これに対して本実施形態に係る食味測定装置100では、図4(A)、(B)に示すように、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より小さい又は大きい場合であっても、測定精度に悪影響を及ぼす光を遮断する仕組みを備えている。具体的には、本実施形態に係る食味測定装置100には、カバー91が備えられている。カバー91は、プローブ面Pの周囲を上下可動(上下スライド)できる。これにより、カバー91は、被測定対象1を測定中の間、被測定対象1に接するように可動し、周辺の外乱光を遮断する。
本実施形態に係る食味測定装置100は、上述した特性により、被測定対象1の形状がプローブ面Pの形状より小さい又は大きい場合であっても、発光ダイオード11からの直接光又は被測定対象1の表面からの反射光、周辺の外乱光の影響がなく測定できる。
以上のように、本実施形態に係る食味測定装置100では、測定精度を向上することができる。また、本実施形態に係る食味測定装置100では、発光ダイオード11からの照射光を受光部20まで導く手段や照射光を集中させる手段などを備えることなく、測定精度が向上することから、装置の小型化(コスト削減)を実現することができる。
<機能動作>
本実施形態に係る食味測定装置100が有する機能の動作について説明する。図1に示すように、食味測定装置100は、検出値算出部41と食味指数算出部42などの機能を有している。食味測定装置100では、プログラムが実行され、上記各機能部が連携動作することで、食味測定機能を実現している。
本実施形態に係る食味測定装置100が有する機能の動作について説明する。図1に示すように、食味測定装置100は、検出値算出部41と食味指数算出部42などの機能を有している。食味測定装置100では、プログラムが実行され、上記各機能部が連携動作することで、食味測定機能を実現している。
なお、プログラムは、実行環境である食味測定装置100が備える記憶部50に予め組み込んで提供される。プログラムは、上記各機能部を含むモジュール構成となっており、処理部40が記憶部50からプログラムを読み出し実行することで、メモリ上に各機能部が生成される。なお、プログラムの提供方法は、この限りでない。例えば、プログラムを、インターネットなどに接続された機器に格納し、ネットワーク経由でダウンロードする方法であってもよい。また、食味測定装置100で読み取り可能な記録媒体(非図示)に、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで記録され提供する方法であってもよい。
以下に、プログラム実行時の処理(各機能部の連携動作)について、フローチャートを用いて説明する。
《食味測定時の処理》
図6は、本実施形態に係る食味測定時の処理手順例を示すフローチャートである。図6に示すように、食味測定装置100は、電源が投入されると、装置の初期動作を実行する(ステップS101)。初期動作には、発光後の温度上昇による発光強度の大きな変化を防ぐための発光ダイオード11の事前点灯や、各PINフォトダイオード221、222、223と増幅器31の初期オフセットの確認などがある。また、初期動作には、プローブ面Pの周辺に備えられているカバー91を被測定対象1に接するまで可動(スライド)するなどがある。これらの初期動作は、食味測定に備える工程である。
図6は、本実施形態に係る食味測定時の処理手順例を示すフローチャートである。図6に示すように、食味測定装置100は、電源が投入されると、装置の初期動作を実行する(ステップS101)。初期動作には、発光後の温度上昇による発光強度の大きな変化を防ぐための発光ダイオード11の事前点灯や、各PINフォトダイオード221、222、223と増幅器31の初期オフセットの確認などがある。また、初期動作には、プローブ面Pの周辺に備えられているカバー91を被測定対象1に接するまで可動(スライド)するなどがある。これらの初期動作は、食味測定に備える工程である。
次に、食味測定装置100は、測定開始指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS102)。測定開始指示の受付判定は、例えば、食味測定装置100が備える測定開始ボタン(非図示)が押下されたか否かに基づき判定する。なお、食味測定装置100は、測定開始指示を受け付けるまで(ステップS102:NO)、測定開始指示受付待ちのスタンバイ状態を維持する。
食味測定装置100は、測定開始指示を受け付けた場合(ステップS102:YES)、光源駆動部12が、発光ダイオード11を所定時間点灯する(ステップS103)。これにより、食味測定装置100では、発光ダイオード11から被測定対象1に光が照射され、各受光部201、202、203が被測定対象1の内部を通過した光(散乱光)を検出し、それぞれ異なる波長帯域の受光結果に基づく出力値を得る。
次に、食味測定装置100は、発光ダイオード11点灯時の受光部20の出力値Aを、増幅器31とADC32がデジタル情報化し、記憶部50に記憶する(ステップS104)。
次に、食味測定装置100は、光源駆動部12が、点灯中の発光ダイオード11を消灯する(ステップS105)。
次に、食味測定装置100は、発光ダイオード11消灯時の受光部20の出力値Bを、増幅器31とADC32がデジタル情報化し、記憶部50に記憶する(ステップS106)。
次に、食味測定装置100は、処理部40が記憶部50にアクセスし、検出値算出部41により、記憶部50にデジタル情報として記憶しておいた受光部20の出力値A、Bから、受光部20の検出値Vを算出する(ステップS107)。このとき検出値算出部41は、発光ダイオード11点灯時の受光部20の出力値Aと発光ダイオード11消灯時の受光部20の出力値Bとの差分を計算し、計算結果の値(差分値)を、受光部20の検出値Vとする。
例えば、発光ダイオード11点灯時の各受光部201、202、203の出力値を、A1、A2、A3とする。また、発光ダイオード11消灯時の各受光部201、202、203の出力値を、B1、B2、B3とする。また、各受光部201、202、203の検出値を、V1、V2、V3とする。この場合、検出値算出部41は、次の計算式(式1)〜(式3)により、各受光部201、202、203の検出値V1、V2、V3を算出する。
V1=A1−B1 ・・・ (式1)
V2=A2−B2 ・・・ (式2)
V3=A3−B3 ・・・ (式3)
V1=A1−B1 ・・・ (式1)
V2=A2−B2 ・・・ (式2)
V3=A3−B3 ・・・ (式3)
これにより、食味測定装置100は、プローブ面P以外から進入し被測定対象1の内部を通過してくる光の影響を防ぐことができる。つまり、検出値算出部41は、発光ダイオード11消灯時の各受光部201、202、203の出力値B1、B2、B3をリファレンスとして測定精度を向上させる機能を有している。
次に、食味測定装置100は、処理部40が記憶部50にアクセスし、食味指数算出部42により、算出された受光部20の検出値Vと係数記憶部51に記憶しておいた係数Kから、食味指数Cを算出する(ステップS108)。このとき食味指数算出部42は、受光部20の検出値Vと係数Kを乗算した結果(乗算値)の総和を計算し、計算結果の値(総和値)を、食味指数Cとする。
例えば、各受光部201、202、203の検出値を、V1、V2、V3とする。また、算出時に用いる係数値を、K0、K1、K2、K3とする。この場合、食味指数算出部42は、次の計算式(式4)により、食味指数Cを算出する。
C=K1×V1+K2×V2+K3×V3+K0 ・・・ (式4)
C=K1×V1+K2×V2+K3×V3+K0 ・・・ (式4)
なお、係数Kは、検量線の作成方法で述べたように、被測定対象1と同種のサンプルを測定することで、予め設定しておくことができる。例えば、同種の被測定対象1について、複数のサンプルを準備する。そして、各サンプルを、食味測定装置100で測定し、屈折型糖度計で計測する。その結果、係数Kは、食味測定装置100による異なる複数の波長帯域の光の検出結果と、屈折型糖度計の計測結果に基づき、重回帰分析を行うことで求めることができる。
次に、食味測定装置100は、表示部60が、算出された食味指数Cを測定結果として表示する(ステップS109)。
その後、食味測定装置100は、ステップS102の処理に戻り、測定開始指示受付待ちのスタンバイ状態へ移行する。
<まとめ>
以上のように、本実施形態に係る食味測定装置100によれば、1つの発光ダイオード11の発光スペクトルの範囲内における異なる複数の波長帯域を用いて、被測定対象1の食味指数Cを測定する。このとき食味測定装置100は、発光ダイオード11点灯時の受光部20の出力値Aと発光ダイオード11消灯時の受光部20の出力値Bを用いた所定の計算式(式1)〜(式3)により、受光部20の検出値Vを算出する。食味測定装置100は、受光部20の検出値Vと検量線として予め求めておいた係数Kを用いた所定の計算式(式4)により、食味指数Cを算出する。
以上のように、本実施形態に係る食味測定装置100によれば、1つの発光ダイオード11の発光スペクトルの範囲内における異なる複数の波長帯域を用いて、被測定対象1の食味指数Cを測定する。このとき食味測定装置100は、発光ダイオード11点灯時の受光部20の出力値Aと発光ダイオード11消灯時の受光部20の出力値Bを用いた所定の計算式(式1)〜(式3)により、受光部20の検出値Vを算出する。食味測定装置100は、受光部20の検出値Vと検量線として予め求めておいた係数Kを用いた所定の計算式(式4)により、食味指数Cを算出する。
また、本実施形態に係る食味測定装置100によれば、それぞれが異なる波長帯域の光を受光する複数の受光部201、202、203を、発光ダイオード11を中心とした円D1の円周上に配置している。また、食味測定装置100は、受光部202と発光ダイオード11を結ぶ線分上の中間点Oを通る軸上の点を中心とした半径R1の円の円周に沿った略球状のプローブ面Pを備えている。また、食味測定装置100は、発光ダイオード11と受光部201、202、203を、それぞれの光軸が略球状のプローブ面Pに対して法線方向となるように設置している。
これによって、本実施形態に係る食味測定装置100は、食味指数Cを精度よく測定できる。また、本実施形態に係る食味測定装置100は、装置の小型化を実現できる。
なお、上記実施形態では、食味測定装置100が表示部60を備える構成について説明を行ったが、この限りでない。表示部60は、測定者に対して、被測定対象1の測定結果を通知する手段の一例である。例えば、ネットワークなどのデータ伝送路を介して、測定者に測定結果を送信するなどの他の手段であってもよい。
また、上記実施形態では、食味指数Cの算出時に用いる係数Kを、食味測定装置100が備える記憶部50に記憶する構成について説明を行ったが、この限りでない。例えば、食味測定装置100で読み取り可能な記録媒体に、係数Kを記憶する方法であってもよい。また、食味測定装置100が、ネットワークなどのデータ伝送路を介して読み取り可能な記憶装置に、係数Kを記憶する方法であってもよい。
また、上記実施形態では、処理部40がプログラムを実行することにより、食味測定機能を実現する構成について説明を行ったが、この限りでない。例えば、検出値算出部41及び食味指数算出部42の機能を、回路などの各種ハードウェアによって実現してもよい。
最後に、上記実施形態に挙げた形状や構成に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に、本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
1 被測定対象
11 発光ダイオード
12 光源駆動部
20 受光部(21:光学フィルタ、22:PINフォトダイオード)
31 増幅器
32 ADC
40 処理部(41:検出値算出部、42:食味指数算出部)
50 記憶部(51:係数記憶部)
60 表示部
91 カバー
100 食味測定装置
P プローブ面
11 発光ダイオード
12 光源駆動部
20 受光部(21:光学フィルタ、22:PINフォトダイオード)
31 増幅器
32 ADC
40 処理部(41:検出値算出部、42:食味指数算出部)
50 記憶部(51:係数記憶部)
60 表示部
91 カバー
100 食味測定装置
P プローブ面
Claims (8)
- 被測定対象に光を照射する発光手段と、
前記被測定対象を通過した光のうち、それぞれ異なる波長帯域の光成分を受光する複数の受光手段と、
複数の前記受光手段が受光した各光成分の検出値を算出する検出値算出手段と、
前記検出値に基づき、前記被測定対象の食味指数を算出する食味指数算出手段と、を備え、
複数の前記受光手段は、前記発光手段を中心とした円の円周上に配置され、
前記発光手段と複数の前記受光手段は、複数の前記受光手段のうち中央に配置された受光手段と前記発光手段を結ぶ線分上の中間点を通る軸上の点を中心とした円の円周に沿った面に配置されることを特徴とする食味測定装置。 - 前記発光手段と複数の前記受光手段は、
複数の前記受光手段のうち中央に配置された受光手段と前記発光手段を結ぶ線分上の中間点を通る軸上の点を中心とした円の円周に沿った面に対して、前記発光手段と複数の前記受光手段の光軸が法線方向となるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。 - 前記検出値算出手段は、
前記発光手段の点灯時における前記受光手段の出力値と、前記発光手段の消灯時における前記受光手段の出力値との差分値を、前記受光手段が受光した各光成分の検出値とすることを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。 - 前記食味指数算出手段は、
前記検出値と予め設定しておいた係数を用いた所定の計算式により、前記被測定対象の食味指数を算出することを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。 - 前記係数は、
同種の前記被測定対象の複数のサンプルを、異なる計測器で計測し、計測結果に基づき重回帰分析を行い、分析結果に基づき検量線を作成し、検量線に基づき設定された値であることを特徴とする請求項4に記載の食味測定装置。 - 複数の前記受光手段は、
それぞれ異なる波長帯域の光を通過させる光学フィルタを備え、
前記発光手段は、
複数の前記光学フィルタが通過させる光の波長帯域を含む発光スペクトルを有する発光ダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。 - 前記被測定対象と接する面の周囲を上下可動するカバーを、さらに有し、
前記カバーは、
前記被測定対象を測定中の間、周辺の外乱光を遮断するように可動することを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。 - 前記食味指数算出手段は、
前記食味指数として糖度を算出することを特徴とする請求項1に記載の食味測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274716A JP2014119350A (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 食味測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274716A JP2014119350A (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 食味測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014119350A true JP2014119350A (ja) | 2014-06-30 |
Family
ID=51174305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012274716A Pending JP2014119350A (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 食味測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014119350A (ja) |
-
2012
- 2012-12-17 JP JP2012274716A patent/JP2014119350A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11313725B2 (en) | Miniaturized Fourier-transform Raman spectrometer systems and methods | |
JP2014518390A5 (ja) | ||
US20150241347A1 (en) | Nondispersive infrared micro-optics sensor for blood alcohol concentration measurements | |
US11585758B2 (en) | Microspectroscopic device and microspectroscopic method | |
KR20130051918A (ko) | 분석 장치 | |
JPWO2013147038A1 (ja) | 物質特性測定装置 | |
US9329124B2 (en) | Scattered light measurement apparatus | |
CN107907527B (zh) | 基于反射光功率和图像识别的拉曼光谱检测设备及方法 | |
WO2013137145A1 (ja) | 非破壊測定装置 | |
JP2015137910A (ja) | 挿入型ガス濃度測定装置 | |
JP2008157809A (ja) | レーザ出力制御装置および光学測定ユニット | |
TWI603067B (zh) | 光學檢測裝置及方法 | |
CN105572058B (zh) | 样本分析仪及其吸光度测量装置 | |
JP2007271575A (ja) | 光散乱体の非破壊測定装置 | |
JP2013000090A (ja) | 生育状態評価装置 | |
JP4662831B2 (ja) | 試料分析装置 | |
US9182339B2 (en) | Calibration apparatus and calibration method | |
JP2010164511A (ja) | センサーユニット、テラヘルツ分光測定装置およびテラヘルツ分光測定方法 | |
JP2014119350A (ja) | 食味測定装置 | |
JP6885231B2 (ja) | 検出装置および生体情報測定装置 | |
TWI503546B (zh) | 使用折光法估計膽紅素濃度之裝置及方法 | |
JP7463926B2 (ja) | 錠剤分光測定方法、錠剤分光測定装置、錠剤検査方法及び錠剤検査装置 | |
JP5453849B2 (ja) | 光出射プローブ、光出射装置、生体情報検出装置およびブレイン・マシン・インターフェース | |
JP5324346B2 (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
CN103528970A (zh) | 便携式近红外分析仪中的光路系统 |