JP2019100925A - 汚れを検知する方法、汚れ検知用の光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な方法によって、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器の汚れを検知する方法を提供する。【解決手段】この方法は、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器に付着した汚れを検知する方法であって、主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であって、主たるピーク波長の光強度に対する波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度の比率が40%以下である、蛍光体付きLED素子からの射出光を、飲食器に照射して視認する工程を有する。【選択図】 図1
Description
本発明は、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器の汚れを検知する方法に関する。また、本発明は、この方法の利用に適した光源装置に関する。
近年、食器洗浄機は、店舗のみならず家庭にも普及している。例えば、下記特許文献1には、洗浄力を高めた食器洗浄機の技術が開示されている。
特に、店舗において利用される食器洗浄機は、多数の食器やコップ、ジョッキ類など(以下、「飲食器」と称する。)を同時に洗浄する必要があることから、大型の機械が導入されていることが多い。
近年の技術進歩により、食器洗浄機の洗浄能力は向上しているものの、例えば大型の食器洗浄機に大量の飲食器を投入して洗浄を行った場合などでは、飲食器の配置箇所によって汚れが完全には取れていないことが起こり得る。
飲食店など、飲食物を提供する店舗において、例えばビールやジュースなどの飲料物を提供するためのジョッキやグラス(飲食器)は、透光性部材(ガラス)で構成されていることが多く、特に飲料物と接触する箇所は透光性部材で構成されている。また、食品を載置する皿などにおいても、例えば見栄えを良くするといった目的で透光性部材で構成されたものが利用される場合もある。
このような透光性部材で構成された飲食器においては、指紋、油、泡といった汚れが付着していると、当該汚れの箇所が周囲よりも白っぽくなる傾向にある。このため、飲食店においては、食器洗浄機から洗浄後の飲食器が取り出された後、従業員が目視で飲食器に汚れが付着していないかどうかを確認した後に、この飲食器が飲食物の提供に利用されることが行われる場合がある。
しかし、従業員が飲食器を視認する際の角度や、確認場所の照明環境によっては、上記白色箇所が見落とされてしまう場合がある。このような事態が生じると、汚れが付着したままの飲食器によって飲食物が客に提供されてしまい、店舗に対する信用度が低下するなどの問題が発生し兼ねない。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な方法によって、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器の汚れを検知する方法を提供することを目的とする。
本発明は、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器に付着した汚れを検知する方法であって、
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であって、前記主たるピーク波長の光強度に対する波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度の比率が40%以下である、蛍光体付きLEDからの射出光を、前記飲食器に照射して視認する工程を有することを特徴とする。
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であって、前記主たるピーク波長の光強度に対する波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度の比率が40%以下である、蛍光体付きLEDからの射出光を、前記飲食器に照射して視認する工程を有することを特徴とする。
本発明者の鋭意研究により、上記の条件を満たす光を、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器に照射して視認することで、例えば白色光や電球色光の下で視認するよりも、汚れを検知しやすいことが分かった。これにより、簡易且つ安価な方法で、室内照明光の下で目視で確認していたときには見逃されていた汚れの存在を見つけることができる。詳細は「発明を実施するための形態」の項で後述される。
なお、上記における「波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度」とは、当該波長帯における波長毎の光強度を指す。つまり、「前記主たるピーク波長の光強度に対する波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度の比率」とは、前記主たるピーク波長の光強度に対する、波長420nm以上480nm以下の波長のうちの最も光強度の高い波長における光強度の比率を指す。
また、本発明は、少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器の汚れ検知用の光源装置であって、
励起光源と、前記励起光源から射出される励起光が入射されて蛍光を生成する蛍光体とを含むと共に、少なくとも一部の前記励起光と一部の前記蛍光とが混在した出力光を出力する構成であり、
前記出力光は、
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下の範囲内であり、
前記出力光の主たるピーク波長の強度に対する、前記励起光の主たるピーク波長の強度比が、40%以下であることを特徴とする。
励起光源と、前記励起光源から射出される励起光が入射されて蛍光を生成する蛍光体とを含むと共に、少なくとも一部の前記励起光と一部の前記蛍光とが混在した出力光を出力する構成であり、
前記出力光は、
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下の範囲内であり、
前記出力光の主たるピーク波長の強度に対する、前記励起光の主たるピーク波長の強度比が、40%以下であることを特徴とする。
上記光源装置から射出される出力光を飲食器に照射して視認することで、例えば白色光や電球色光の下で視認するよりも、汚れを検知しやすくなる。
前記出力光は、緑色系の光とすることができる。また、前記励起光の主たるピーク波長は420nm以上480nm以下の範囲内とすることができる。
本発明によれば、簡易且つ安価な方法で、室内照明光の下で目視で確認していたときには見逃されていた飲食器に付着した汚れの存在を見つけることができる。
図1は、本発明に係る光源装置を用いて飲食器に付着した汚れを検知する様子を模式的に示す図面である。図1に示された光源装置1は、励起光源2、蛍光体3、及び光学部材4を備える。
励起光源2は、主たるピーク波長が420nm以上480nm以下の範囲内に含まれる励起光L1を射出する。この励起光L1は青色〜紫色帯の波長域である。励起光源2は、例えば窒化物半導体からなるLED素子で構成される。
蛍光体3は、励起光L1が入射されると、励起されて蛍光L2を生成する。蛍光L2は、主たるピーク波長が500nm以上560nm以下の範囲内に含まれる波長域を示す。蛍光体3は、例えば、SiAlON系や(Ba,Ca,Sr)2SiO4:Eu等のシリケート系、TAG系の蛍光体等で構成される。
励起光源2から射出された励起光L1の一部、及び蛍光体3から射出された蛍光L2の一部又は全部は、光学部材4を介して飲食器10に照射される。光学部材4は、光源装置1から射出される出力光L0の発散角を制御するために設けられている。ただし、光源装置1が光学部材4を備えるか否かは任意である。
光源装置1から射出される出力光L0には、一部の励起光L1と一部又は全部の蛍光L2とが含まれる。この出力光L0は、蛍光L2と同様に、主たるピーク波長が500nm以上560nm以下の範囲内に含まれる。そして、この主たるピーク波長における光強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の強度比が40%以下である。光源装置1から射出される出力光L0のスペクトルの例を図2Aに示す。
光源装置1から射出された出力光L0は、透光性部材からなる飲食器10の面に照射される。このとき、飲食器10に汚れ11が存在すると、当該汚れ11において出力光L0が反射され、反射光L3が放射される。汚れ11が存在しない箇所に照射された出力光10は、ほぼ全てが透過し、反射光L3がほとんど又は全く発生しない。この結果、飲食器10の表面において、汚れ11が存在する箇所としない箇所で光のコントラストが発生し、汚れ11が視認される。
以下、実施例を参照して詳細に説明する。
[実施例]
波長の異なる複数の光源S1〜S11を用い、各光源S1〜S11からの射出光を、指紋汚れや油汚れ(汚れ11)を複数の箇所に付着させたビールグラス(透光性部材からなる飲食器10)に照射して、ビールグラスに存在する汚れ11の視認のしやすさを評価した。
波長の異なる複数の光源S1〜S11を用い、各光源S1〜S11からの射出光を、指紋汚れや油汚れ(汚れ11)を複数の箇所に付着させたビールグラス(透光性部材からなる飲食器10)に照射して、ビールグラスに存在する汚れ11の視認のしやすさを評価した。
<各光源の説明>
以下、実施例及び比較例で用いられた光源について説明する。なお、以下の図2A〜図2Lに示すスペクトルは、いずれも横軸が光の波長を示し、縦軸が光強度の相対値を示す。
以下、実施例及び比較例で用いられた光源について説明する。なお、以下の図2A〜図2Lに示すスペクトルは、いずれも横軸が光の波長を示し、縦軸が光強度の相対値を示す。
(実施例1)
実施例1で用いられた光源S1から射出される出力光L0のスペクトルを図2Aに示す。光源S1は、主たるピーク波長が430nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が542nmで半値幅104nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
実施例1で用いられた光源S1から射出される出力光L0のスペクトルを図2Aに示す。光源S1は、主たるピーク波長が430nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が542nmで半値幅104nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
図2Aに示すように、光源S1からの出力光L0は、主たるピーク波長である542nmの強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長である430nmの強度の比率が約3%である。光源S1からの出力光L0は、淡い緑色を示す。
(実施例2)
実施例2で用いられた光源S2から射出される出力光L0のスペクトルを図2Bに示す。光源S2は、主たるピーク波長が波長430nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が515nmで半値幅100nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
実施例2で用いられた光源S2から射出される出力光L0のスペクトルを図2Bに示す。光源S2は、主たるピーク波長が波長430nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が515nmで半値幅100nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
図2Bに示すように、光源S2からの出力光L0は、主たるピーク波長である515nmの強度に対する、励起光L1のピーク波長である430nmの強度の比率が約20%である。光源S2からの出力光L0は、淡い緑色を示す。
(実施例3)
実施例3で用いられた光源S3から射出される出力光L0のスペクトルを図2Cに示す。光源S3は、主たるピーク波長が445nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が543nmで半値幅117nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
実施例3で用いられた光源S3から射出される出力光L0のスペクトルを図2Cに示す。光源S3は、主たるピーク波長が445nmの励起光L1を射出する励起光源2と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が543nmで半値幅117nmの蛍光L2を射出する蛍光体3を備える。励起光源2は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体3は、SiAlON系で構成されている。
図2Cに示すように、光源S3からの出力光L0は、主たるピーク波長である543nmの強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長である445nmの強度の比率が約38%である。光源S3からの出力光L0は、光源S1やS2からの出力光L0と比べてやや青色掛かった淡い緑色を示す。
(比較例1)
比較例1で用いられた光源S4から射出される出力光L0のスペクトルを図2Dに示す。光源S4は、主たるピーク波長が420nmで、半値幅が約16nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S4からの出力光L0は、紫色を示す。なお、比較例1の光源S4は、実施例1の光源S1、及び実施例2の光源S2が有する励起光源2と同一の構成である。
比較例1で用いられた光源S4から射出される出力光L0のスペクトルを図2Dに示す。光源S4は、主たるピーク波長が420nmで、半値幅が約16nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S4からの出力光L0は、紫色を示す。なお、比較例1の光源S4は、実施例1の光源S1、及び実施例2の光源S2が有する励起光源2と同一の構成である。
(比較例2)
比較例2で用いられた光源S5から射出される出力光L0のスペクトルを図2Eに示す。光源S5は、主たるピーク波長が430nmで、半値幅が約15nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S5からの出力光L0は、青色に近い紫色を示す。
比較例2で用いられた光源S5から射出される出力光L0のスペクトルを図2Eに示す。光源S5は、主たるピーク波長が430nmで、半値幅が約15nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S5からの出力光L0は、青色に近い紫色を示す。
(比較例3)
比較例3で用いられた光源S6から射出される出力光L0のスペクトルを図2Fに示す。光源S6は、主たるピーク波長が470nmで、半値幅が約21nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S6からの出力光L0は、青色を示す。
比較例3で用いられた光源S6から射出される出力光L0のスペクトルを図2Fに示す。光源S6は、主たるピーク波長が470nmで、半値幅が約21nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S6からの出力光L0は、青色を示す。
(比較例4)
比較例4で用いられた光源S7から射出される出力光L0のスペクトルを図2Gに示す。光源S7は、主たるピーク波長が520nmで、半値幅が約30nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S7からの出力光L0は、緑色を示す。
比較例4で用いられた光源S7から射出される出力光L0のスペクトルを図2Gに示す。光源S7は、主たるピーク波長が520nmで、半値幅が約30nmの単色光源であり、GaN系のLEDで構成されている。光源S7からの出力光L0は、緑色を示す。
(比較例5)
比較例5で用いられた光源S8から射出される出力光L0のスペクトルを図2Hに示す。光源S8は、主たるピーク波長が630nmで、半値幅が約16nmの単色光源であり、AlGaInP系のLEDで構成されている。光源S8からの出力光L0は、橙色に近い赤色を示す。
比較例5で用いられた光源S8から射出される出力光L0のスペクトルを図2Hに示す。光源S8は、主たるピーク波長が630nmで、半値幅が約16nmの単色光源であり、AlGaInP系のLEDで構成されている。光源S8からの出力光L0は、橙色に近い赤色を示す。
(比較例6)
比較例6で用いられた光源S9から射出される出力光L0のスペクトルを図2Iに示す。光源S9は、主たるピーク波長が660nmで、半値幅が約17nmの単色光源であり、AlGaInP系のLEDで構成されている。光源S9からの出力光L0は、赤色を示す。
比較例6で用いられた光源S9から射出される出力光L0のスペクトルを図2Iに示す。光源S9は、主たるピーク波長が660nmで、半値幅が約17nmの単色光源であり、AlGaInP系のLEDで構成されている。光源S9からの出力光L0は、赤色を示す。
(比較例7)
比較例7で用いられた光源S10から射出される出力光L0のスペクトルを図2Jに示す。光源S10は、主たるピーク波長が450nmの励起光L1を射出する励起光源と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が600nmで半値幅125nmの蛍光L2を射出する蛍光体を備える。励起光源は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体は、YAG系及びSiCaAlSiN系で構成されている。
比較例7で用いられた光源S10から射出される出力光L0のスペクトルを図2Jに示す。光源S10は、主たるピーク波長が450nmの励起光L1を射出する励起光源と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が600nmで半値幅125nmの蛍光L2を射出する蛍光体を備える。励起光源は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体は、YAG系及びSiCaAlSiN系で構成されている。
図2Jに示すように、光源S10からの出力光L0は、主たるピーク波長である600nmの強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長である450nmの強度の比率が約47%である。光源S10からの出力光L0は、電球色(色温度3000K)を示す。
(比較例8)
比較例8で用いられた光源S11から射出される出力光L0のスペクトルを図2Kに示す。光源S11は、主たるピーク波長が450nmの励起光L1を射出する励起光源と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が570nmで半値幅129nmの蛍光L2を射出する蛍光体を備える。励起光源は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体は、YAG系で構成されている。
比較例8で用いられた光源S11から射出される出力光L0のスペクトルを図2Kに示す。光源S11は、主たるピーク波長が450nmの励起光L1を射出する励起光源と、励起光L1が入射されると主たるピーク波長が570nmで半値幅129nmの蛍光L2を射出する蛍光体を備える。励起光源は、GaN系のLEDで構成され、蛍光体は、YAG系で構成されている。
図2Kに示すように、光源S11からの出力光L0は、主たるピーク波長が励起光L1の主たるピーク波長である450nmとなっている。つまり、比較例7と比べて、出力光L0のうち、蛍光由来の光強度と励起光由来の光強度の大小関係が逆転している。蛍光L2の主たるピーク波長の光強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の光強度の比率は、約156%である。光源S11からの出力光L0は、昼白色(色温度5000K)を示す。
<検証>
各光源S1〜S11からの出力光L0を、汚れ11を複数の箇所に付着させたビールグラス(飲食器10)に照射したときの、ビールグラスに存在する汚れ11の視認結果を表1に示す。
各光源S1〜S11からの出力光L0を、汚れ11を複数の箇所に付着させたビールグラス(飲食器10)に照射したときの、ビールグラスに存在する汚れ11の視認結果を表1に示す。
表1では、汚れ11の視認しやすさの順に、A、B、Cの3段階の評価結果を示している。評価Aは、光源(S1〜S11)で照射せずに、太陽光又は屋内照明の光の下(以下、ここでは「通常照明下」と記載する。)でビールグラスを視認した場合よりも飛躍的に汚れ11を視認しやすくなったと感じた場合に対応する。評価Bは、光源(S1〜S11)で照射せずに、通常照明下でビールグラスを視認した場合と比べて、少し汚れ11を視認しやすくなったと感じた場合に対応する。評価Cは、光源(S1〜S11)で照射せずに、通常照明下でビールグラスを視認した場合と比べて、ほとんど汚れ11の視認のしやすさに変化がないか、むしろ汚れ11を視認しにくくなったと感じた場合に対応する。
評価Aと評価Bの違いを別の角度から記載すると、評価Aとされた光源による照明下で視認された汚れ11の一部については、評価Bとされた光源による照明下では視認されなかったことを表している。つまり、同じビールグラスについて、視認できた汚れ11の数が多い順にA,B,Cとなる。
なお、この評価は異なる7名の検証員によって行われたが、7名共が同じ評価結果となった。
比較例4において、通常照明下と比べて少し汚れ11が視認しやすいことが確認された。この理由は、視感度に由来するものと考えられる。すなわち、明所視標準比視感度の値は555nm近傍が最も高く、また、暗所視標準比視感度の値は507nm近傍が最も高い。555nm及び507nmは、いずれも緑色帯の光である。そして、明所及び暗所のいずれにおいても、標準比視感度曲線は、ピーク値を示す波長から長波長側及び短波長側のいずれの方向に関しても、離れるに連れて比視感度の値は低下する。
つまり、比較例4では、通常照明下と比べて、ビールグラスの汚れ11の箇所から反射された光に標準比視感度の値が高い波長成分が多く含まれるため、視認しやすくなったと考えられる。
これに対し、比較例1〜3、及び比較例5〜6は、いずれも比較例4と比べて標準比視感度の値が低い波長の光である。このため、これらの比較例で用いられる光源(S4〜S6、S8〜S9)からビールグラスに追加的に光が照射されたとしても、この光が、通常照明下と比べて汚れ11を見やすくするという効果が得られない。
また、比較例7〜8において、通常照明下と比べて少し汚れ11が視認しやすいことが確認された。これは、通常照明下よりも、更に汚れ11の箇所から反射された光の光量が増加したことによるものと考えられる。
一方で、実施例1〜3は、比較例4及び比較例7〜8に比べて、飛躍的に汚れ11が検知しやすいことが確認された。これは、以下の3つの理由が複合的に起因しているものと考えられる。
第一の理由としては、実施例1〜3で利用された光源S1〜S3は、比較例4で利用された光源S7と同様に、標準比視感度の値が高い緑色系の光であることによるものであると考えられる。
第二の理由としては、第一の理由とも関連するが、実施例1〜3で利用された光源S1〜S3は、比較例7〜8で利用された光源S10〜S11とは異なり、白色光に近い色ではない。このため、汚れ11そのものの色(指紋汚れや油汚れは白色系である)と、当該汚れ11で反射される光の色とのコントラストが明瞭化されたことによるものであると考えられる。実施例1〜3で利用された光源S1〜S3と、比較例7〜8で利用された光源S10〜S11は、いずれも励起光源と蛍光体を含む構成である。この場合、励起光L1の強度と蛍光L2の強度の比率によって出力光L0の色味が左右される。
例えば、比較例7〜8で利用された光源S10〜S11からの放射光をビールグラス(飲食器10)に照射した場合、汚れ11が存在しない領域にも光が映り込んでしまい、白く視認される場合がある。他方、汚れ11において反射された光についても、白色光として視認される。つまり、汚れ11が付着されていない領域と、汚れ11が付着している領域とでの、明るさ(光)のコントラストが十分に確保されない結果、汚れ11が付着していないにもかかわらず、汚れ11が存在していると誤判断する可能性が高まり、また、逆に、白く視認されている場合においても汚れ11が存在しない場合の視認の態様であると判断して汚れ11を見落とすという可能性にもつながる。表1において、比較例7〜8が、実施例1〜3と比べて、汚れ11の視認のしやすさの程度が低い結果として現れていることは、上記の考察と合致する。
比較例7の光源S10においては、蛍光L2の主たるピーク波長の光強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の光強度の比率(以下、本段落において単に「強度比」という。)が約47%である。これに対し、実施例3の光源S3においては前記強度比が約38%であり、実施例2の光源S2においては前記強度比が約20%であり、実施例1の光源S1においては前記強度比が約3%である。この強度比が大きいほど、青色成分が強まり、白色光に近づく。比較例8の光源S11においては、前記強度比が約156%であり、出力光L0が昼白色に近い色となっている。
つまり、出力光L0の主たるピーク波長(これは蛍光L2の主たるピーク波長に相当する)の強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の強度の比率を40%以下とすることで、汚れ11を視認しやすい、非白色系の光が実現される。
この第二の理由につき、xy色度図を参照して更に説明する。図3は、CIE(国際照明委員会)によって定められるxy色度図上に、上記光源S1〜S11(実施例1〜3,比較例1〜8)の射出光の色をプロットしたものである。
図3によれば、比較例7の光源S10はy値が0.40程度であり、比較例8の光源S11はy値が0.36程度である。一方で、実施例1の光源S1はy値が0.50程度であり、実施例2の光源S2はy値が0.53程度であり、実施例3の光源S3はy値が0.47程度である。
蛍光L2の主たるピーク波長(500nm以上560nm以下)の光強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長(420nm以上480nm以下)の光強度の比率、すなわち、前記「強度比」が40%を超える程度に高まると、xy色度図上におけるy値が低下し、青色成分の光が強まり、緑色が視認しにくくなる。このとき、光の色としては白っぽさが増す。一方で、光源S1〜S3のように、前記強度比を40%以下に抑えることで、xy色度図上におけるy値を0.45以上とすることができ、射出光の色を緑色系とすることができる。
なお、比較例7の光源S10のように、蛍光L2の主たるピーク波長が560nmを超えて600nm程度に達すると、赤色成分の光が強まり、やはり緑色が視認しにくくなる。この結果は、xy色度図上における光源S10の光の色のプロット位置にも現れている。
第三の理由としては、実施例1〜3で利用された光源S1〜S3からの放射光が、比較例4で利用された光源S7からの放射光と比べて、汚れ11の箇所における反射率が高いことが考えられる。表2は、実施例1〜3及び比較例1〜8で利用された各光源からの出力光L0を、ガラスの表面に付着した各種汚れ(動物性油汚れ、植物性油汚れ、ビール泡汚れ、指紋汚れ)に対してそれぞれ照射させたときの透過率を比較したものである。具体的には、以下の方法で導出された。
まず、光源(S1〜S11)の光軸上に、照度計(コニカミノルタ製CL−200)を配置し、光源(S1〜S11)から光を射出させて、光の照度を測定した(照度I0)。
次に、光軸上における光源(S1〜S11)と照度計との間の位置に、汚れの付着していないガラス板を配置し、光源(S1〜S11)から光を射出させて、ガラス板を透過して光の照度(照度I1)を、照度計によって測定した。そして、照度I0に対する照度I1の比率をもって、「汚れなし」の時点の透過率Taとして算定した。
次に、ガラス板の表面に上記の各種汚れをそれぞれ付着させ、汚れの付着面が内側となるよう別のガラス板を貼り合わせたサンプルプレートをそれぞれ準備し、同様に、光軸上における光源(S1〜S11)と照度計との間の位置にサンプルプレートを配置して、光源(S1〜S11)から光を射出させて、サンプルプレートを通過した光の照度(照度I2)を、前記照度計によって測定した。そして、照度I0に対する各種の汚れ付着時における照度I2の比率をもって、「汚れあり」の時点の透過率Tbとして算定した。
なお、汚れなしの透過率Taから、各種汚れが付着したときの透過率Tbを差し引いた差分値を表3に示す。この差分値が大きいほど、汚れの付着によって光の透過性が低下していること、すなわち反射率が高まっていることを示す。
表3の結果によれば、実施例1〜3で利用された各光源S1〜S3からの出力光L0によれば、各種汚れ11が付着した場合に、ガラスに対する透過率が大きく低下していることが分かる。より具体的には、実施例2及び3(光源S2,S3)であれば、汚れ11の種類を問わず3%以上もの透過率の差が生じている。また、実施例1(光源S1)においても、動物性油、ビール泡、及び指紋由来の汚れ11が付着している場合には、汚れなしの場合と比較して2%以上の透過率の差が生じており、植物性油由来の汚れ11が付着している場合でも、汚れなしの場合と比較して1.8%以上の透過率の差が生じている。言い換えれば、各光源S1〜S3からの出力光L0によれば、汚れ11において反射される光量が多くなることが分かる。従って、汚れ11が存在する領域と存在しない領域とで反射光のコントラストが高まり、汚れ11の存在を視認しやすくなる。
一方で、比較例4の光源S7からの出力光L0を照射した場合においては、各種の汚れ11が付着している場合の透過率と、汚れが付着していない場合の透過率とで0.36%以下の差しか生じていない。このことは、光を照射した場合に、汚れ11が存在する領域と存在しない領域とで反射光のコントラストがほとんど生じず、汚れ11の存在が視認しにくいことを表している。
なお、比較例1及び2の光源(S4,S5)の場合、実施例1〜3(光源S1〜S3)ほどではないが、汚れ11の種類によっては、透過率が1%強程度低下していることが確認される。しかし、上述したように、これらの光源(S4,S5)は、視感度の低い波長帯の光であるため、汚れ11における反射光自体が、実施例1〜3の光源S1〜S3と比べて、そもそも視認しにくく、この結果が表1に示す結果として現れている。
また、表3によれば、比較例8の光源S11の場合、実施例1〜3(光源S1〜S3)と比べて、更に大きく透過率が低下していることが確認された。しかし、上述したように、比較例7〜8の光源(S10,S11)は、いずれも白色に近い光であるため、汚れ11が存在する箇所と、汚れ11が存在しない箇所とでのコントラストが低いことから、実施例1〜3(光源S1〜S3)よりも汚れ11を視認しにくい結果として現れている。
図2A〜図2Kを参照すると、実施例1〜3で利用された各光源S1〜S3は、比較例4で利用された光源S7と比べて、スペクトルがブロードであることが分かる。このことが、汚れ11における反射率の差として現れたものと推察される。なお、実施例1〜3で利用された各光源S1〜S3からの出力光L0のスペクトルがブロードである理由は、各光源S1〜S3が蛍光体を含む構成であることに起因している。
つまり、上記の検証によれば、出力光L0が、全体的に比視感度の値が高い緑色系の光
である、すなわち主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であることと、汚れに対する透過率が低い性質を示す、すなわち、スペクトルがブロードな光であることを満たせば、通常照明下と比較して、飲食器10に付着した汚れ11を飛躍的に確認しやすくなることが分かる。なお、スペクトルをブロードにするためには励起光源2と蛍光体3を利用する必要があり、かかる構成の下で、出力光L0を緑色系の光とするためには、出力光L0の主たるピーク波長の強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の強度の比率を40%以下とすることが追加的な条件となる。
である、すなわち主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であることと、汚れに対する透過率が低い性質を示す、すなわち、スペクトルがブロードな光であることを満たせば、通常照明下と比較して、飲食器10に付着した汚れ11を飛躍的に確認しやすくなることが分かる。なお、スペクトルをブロードにするためには励起光源2と蛍光体3を利用する必要があり、かかる構成の下で、出力光L0を緑色系の光とするためには、出力光L0の主たるピーク波長の強度に対する、励起光L1の主たるピーク波長の強度の比率を40%以下とすることが追加的な条件となる。
[別実施形態]
以下、別実施形態について説明する。
以下、別実施形態について説明する。
〈1〉実施例1〜3を比較した場合に、実施例1の光源S1からの出力光L0を照射した方が汚れ11を視認しやすいと感じた検証員と、実施例2の光源S2からの出力光L0を照射した方が汚れ11を視認しやすいと感じた検証員とが存在することが確認された。この結果を分析すると、年齢による傾向が現れていることが分かった。
すなわち、実施例1の光源S1と、実施例2の光源S2との間には、汚れ11の視認のしやすさに多少の個人差が存在することが考えられる。このため、光源装置1が、出力光L0の波長を変化させるための切替可能なフィルタ5を備えるものとしても構わない。フィルタ5は、例えばバンドパスフィルタで構成される。図4は、切り換え可能なフィルタ5を含む光源装置1の模式的な図面である。なお、図4では、フィルタ5と光学部材4とを一体的に取り換え可能な構成としているが、光源装置1が、複数のフィルタ5を内蔵しており、所定の切り換えスイッチが操作されることで、光軸上に配置されるフィルタ5を内蔵されたフィルタ5の中から適宜切り換えられる構成とすることもできる。
〈2〉上記実施形態では、飲食器10の例としてビールグラスの場合について説明したが、本発明の方法は、透光性部材からなる部分を少なくとも含むジョッキ、皿、椀、コップなどの各種飲食器10に対しても同様に適用できる。
1 : 光源装置
2 : 励起光源
3 : 蛍光体
4 : 光学部材
5 : フィルタ
10 : 飲食器
11 : 汚れ
L0 : 光源装置からの出力光
L1 : 励起光
L2 : 蛍光
L3 : 汚れからの反射光
2 : 励起光源
3 : 蛍光体
4 : 光学部材
5 : フィルタ
10 : 飲食器
11 : 汚れ
L0 : 光源装置からの出力光
L1 : 励起光
L2 : 蛍光
L3 : 汚れからの反射光
Claims (5)
- 少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器に付着した汚れを検知する方法であって、
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下であって、前記主たるピーク波長の光強度に対する波長420nm以上480nm以下の範囲内の光強度の比率が40%以下である、蛍光体付きLEDからの射出光を、前記飲食器に照射して視認する工程を有することを特徴とする方法。 - 少なくとも一部が透光性部材からなる飲食器の汚れ検知用の光源装置であって、
励起光源と、前記励起光源から射出される励起光が入射されて蛍光を生成する蛍光体とを含むと共に、少なくとも一部の前記励起光と一部の前記蛍光とが混在した出力光を出力する構成であり、
前記出力光は、
主たるピーク波長が500nm以上560nm以下の範囲内であり、
前記出力光の主たるピーク波長の強度に対する、前記励起光の主たるピーク波長の強度比が、40%以下であることを特徴とする光源装置。 - 前記出力光は、緑色系の光であることを特徴とする請求項2に記載の光源装置。
- 前記励起光の主たるピーク波長が420nm以上480nm以下の範囲内であることを特徴とする請求項2又は3に記載の光源装置。
- 一部の前記励起光と一部の前記蛍光とが入射され、所定の波長帯の光が選択される切り換え可能なフィルタを備え、前記フィルタを介して前記出力光が出力されることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の光源装置。
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