JP3036530B1 - 青果物の非破壊食味特性測定装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 環境温度が変化しても測定精度が変動し難い
非破壊食味特性測定装置を提供すること。 【解決手段】 青果物Ｍが載置された複数のトレイ１を
順次搬送し、搬送路中に設けられたＮ個の測定部におい
て波長λ1 〜λN のレーザ光を青果物に入射しかつ青果
物から出射される各レーザ光から青果物の糖度等その食
味特性を測定する非破壊食味特性測定装置であって、波
長λ1 〜λN のレーザ光を出力する各レーザ光源と各測
定部に搬入された青果物との間の各光路上にレーザ光の
一部を分配する分配器3bがそれぞれ配設され、分配され
た上記レーザ光をオパールガラスを主要部とする光拡散
板3cを介し各測定部に設けられた出力モニター用検出器
3a内に導いて各レーザ光源の出力をそれぞれモニターす
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メロン、スイカ、
カボチャ、柑橘類等青果物の糖度や熟度等その食味特性
について青果物を破壊することなく測定できる青果物の
非破壊食味特性測定装置に係り、特に、環境温度が変化
しても測定精度が変動し難い非破壊食味特性測定装置の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、青果物の糖度を破壊することなく
測定する方法としては、近赤外光あるいは赤外光を青果
物に照射し、その反射光あるいは透過光から糖による光
吸収を測定して行う方法が知られている（特開平１−２
１６２６５号公報、特開平１−２３５８５０号公報、特
開平２−１４７９４０号公報、特開平４−１０４０４１
号公報、特開平４−２０８８４２号公報、特開平５−３
４２８１号公報、特開平５−１７２５４９号公報及び特
開平６−１５２３６号公報参照）。

【０００３】しかし、これ等の方法はそのいずれもが光
源としてハロゲンランプを使用しているため、例えばメ
ロンのような皮の厚い青果物に対しては光の強度が足り
ず糖度の測定は困難であった。

【０００４】そこで、この欠点を解消する方法として、
出願人は、例えば、３波長のレーザ光を適用すると共
に、各レーザ光をメロン、スイカ、カボチャ、柑橘類等
青果物の略同一箇所へ順次照射して青果物の糖度、熟度
等その食味特性を測定する方法を既に提案している。

【０００５】以下、食味特性としての糖度を測定するこ
の方法を簡単に説明すると、図１４に示すようにメロン
等の青果物Ｍに対し、例えばその下方側から波長λのレ
ーザ光を入射し、かつ、同じく下方側に配置された検出
器（図示せず）にて青果物Ｍから出射される波長λのレ
ーザ光を検出する。尚、図１４中、Ｐin(λ)は上記レー
ザ光の入射光量、Ｐout(λ)はレーザ光の検出光量を示
している。

【０００６】そして、青果物Ｍの糖度（ブリックス）
は、上記入射光量Ｐin(λ)に対応した入力信号Ｐin
(λ)’と検出光量Ｐout(λ)に対応した出力信号Ｐout
(λ)’の各データから以下の式（３）に基づき求めるこ
とができる。

【０００７】すなわち、糖度Ｙ（ブリックス）は、３種
類の波長のレーザ光に対し、 Ｔ(λ)＝Ｐout(λ)／Ｐin(λ)＝（ｅ２／ｅ１）Ｐout(λ)’／Ｐin(λ)’ （１） で定義される透過率Ｔ(λ)の自然対数値である吸光度Ｘ
(λ) Ｘ(λ) ＝ logＴ(λ) （２） を式（３）に代入することにより求められる。

【０００８】 Ｙ ＝ ＡＸ(λ1)＋ＢＸ(λ2)＋ＣＸ(λ3)＋Ｄ （３） ここで、Ａ、Ｂ、Ｃは、多くの青果物（サンプル）に対
して屈折糖度計により求めた糖度Ｙと、光測定で求めた
吸光度Ｘ(λ1)、Ｘ(λ2)、Ｘ(λ3)との間で最も相関が
高くなるように、例えば最小自乗法により求める定数で
ある。

【０００９】尚、上記入射光量Ｐin(λ)とこれに対応し
た上記入力信号Ｐin(λ)’との間は、Ｐin(λ) ＝ ｅ1
・Ｐin(λ)’と関係づけられ、検出光量Ｐout(λ)とこ
れに対応した出力信号Ｐout(λ)’との間は、Ｐout(λ)
＝ ｅ2・Ｐout(λ)’と関係づけられている。また、係
数ｅ1とｅ2は測定装置の製作時に求められている。

【００１０】そして、電気信号値Ｐin(λ)’とＰout
(λ)’から上述したように糖度Ｙ（ブリックス）が求め
られる。

【００１１】この方法を具体化した従来の非破壊食味特
性測定装置により説明すると、図１５に示すように底部
に２つのトレイ側光通路部ｇ、ｈを有するトレイｄ上に
メロン等青果物Ｍを載置して搬送させ、搬送路中に配置
されかつトレイｄのトレイ側光通路部ｇ、ｈに位置整合
された２つの測定側光通路部ｉ、ｊを有する各測定部ｋ
において青果物Ｍに対し測定側光通路部ｉとトレイ側光
通路部ｇを介し入射光量Ｐin(λ)のレーザ光を各々入射
させる共に、青果物Ｍから出射されたレーザ光をトレイ
側光通路部ｈと測定側光通路部ｊを介し各検出器ｃへそ
れぞれ入射させて検出光量Ｐout(λ)に対応した出力信
号Ｐout(λ)’を各々測定し、これ等出力信号Ｐout
(λ)’と入射光量Ｐin(λ)に対応した入力信号Ｐin
(λ)’から糖度等の食味特性が測定されるものであっ
た。

【００１２】尚、図１５中、ｍは測定部における搬送路
内の長さ方向に亘り設けられかつ測定側光通路部ｉを通
過するレーザ光の測定側光通路部ｊ内への入り込みを防
止する凸條、ｎはトレイｄの底面に設けられ上記凸條ｍ
に遊嵌される凹條、ｐは各測定部ｋにおけるトレイｄの
搬送位置を規制する搬送位置規制手段としての第一サイ
ドバー、ｑはトレイｄを第一サイドバーｐ側へ押圧して
トレイｄの搬送位置を規制する搬送位置規制手段として
の第二サイドバーをそれぞれ示している。

【００１３】ところで、この種の非破壊食味特性測定装
置においては、図１５に示すように各レーザ光源（図示
せず）と各測定部ｋに搬入される青果物Ｍとの間の各光
路上に、青果物Ｍに入射されるレーザ光の一部を分配す
る分配器３ｂと、分配されたレーザ光の一部を入射させ
る出力モニター用検出器３ａとでその主要部を構成する
出力モニター手段３００が各測定部ｋにそれぞれ配設さ
れている。

【００１４】これは、各レーザ光源から出力されるレー
ザ光のパワーが常に一定とは限らないため、青果物Ｍに
入射される各レーザ光源からのレーザ出力をモニターす
ることなく糖度等食味特性を上述した式（３）より求め
た場合、入射光量の変動に起因して正確な測定ができな
くなるからである。例えば、レーザ光源からのレーザ出
力が０．１％変動した場合、この出力変動に伴う補正を
行うことなく式（３）より食味特性としての糖度を測定
すると、その測定値が真の糖度値から約０．１ブリック
ス（brix）もずれてしまうという経験則が存在する。

【００１５】このため、従来の非破壊食味特性測定装置
においては、図１５に示したような構造の出力モニター
手段３００が各レーザ光源（図示せず）と青果物Ｍとの
間の各光路上にそれぞれ配置される構成になっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、出力モニタ
ー手段３００において上記分配器３ｂにより分配された
レーザ光は、図１５に示すように光拡散板３ｃを介し出
力モニター用検出器３ａ内に導かれる構造になってい
る。これは、上記光拡散板３ｃを介することで分配され
たレーザビームの強度分布が均一化され、かつ、上記出
力モニター用検出器３ａ内へ入射されるレーザパワーを
出力モニター用検出器３ａの能力に合うように適度に減
衰させてモニター精度の安定を図るためであった。

【００１７】しかし、このような機能を有する出力モニ
ター手段３００が搭載されているにも拘らず、従来の非
破壊食味特性測定装置においては環境温度の変化に起因
して測定精度が変動し易い問題点を有していた。例え
ば、温暖の地域で使用していた非破壊食味特性測定装置
を寒冷地に搬入して適用した場合、出力モニター手段３
００により各レーザ光源の出力をモニターしながら青果
物の糖度等食味特性を測定しているにも拘らず測定精度
が大幅に低下してしまう問題点を有していた。

【００１８】本発明はこの様な問題点に着目してなされ
たもので、その課題とするところは、環境温度が変化し
ても測定精度が変動し難い非破壊食味特性測定装置を提
供することにある。

【００１９】そこで、このような課題を解決するため本
発明者が鋭意研究を継続したところ、環境温度の変化に
起因して測定精度が変動してしまう原因は上記出力モニ
ター手段の一部を構成する光拡散板にあることを見出だ
すに至った。

【００２０】すなわち、上記光拡散板として、従来、ポ
リフッ化エチレン等フッ素系樹脂で構成された光拡散板
が適用されていた。これは、フッ素系樹脂から成る光拡
散板は他の光拡散板に較べ機械的耐性、化学的耐性並び
に加工性に優れていることから、出力モニター手段の構
成部品として組込んだ場合に有利に機能すると考えられ
ていたためであった。しかし、機械的耐性、化学的耐性
並びに加工性に優れている反面、フッ素系樹脂から成る
この種の光拡散板は温度変化に伴う光吸収性若しくは反
射特性が変動し易く、出力モニター手段の構成部品とし
て組込まれた場合、分配器により分配されたレーザ光の
一部が、温度変化に起因して出力モニター用検出器内へ
通常より多く若しくは少ない状態で導入されてしまい、
この結果、出力モニター手段のモニター精度が不安定に
なっていることが判明した。

【００２１】そこで、出力モニター手段の構成部品とし
て、フッ素系樹脂から成る光拡散板に代えてオパールガ
ラスを主要部とする光拡散板を適用したところ、モニタ
ー精度の安定が図れることを見出だすに至った。本発明
はこのような技術的発見に基づき完成されたものであ
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、青果物が載置された複数のトレイを順次搬送
し、所定の間隔を介し搬送路中に設けられたＮ個の測定
部において波長λ1 〜λN のレーザ光を上記青果物に対
し各々入射させると共に、青果物から出射される各レー
ザ光を各測定部に設けられた検出器内に導いて各レーザ
光の光量を測定し、青果物に入射された入射光量と検出
器で測定された検出光量から各レーザ光の吸光度を求
め、得られた各吸光度から青果物の食味特性を測定する
青果物の非破壊食味特性測定装置を前提とし、波長λ1
〜λN のレーザ光を出力する各レーザ光源と各測定部に
搬入された青果物との間の各光路上にレーザ光の一部を
分配する分配器がそれぞれ配設され、分配された上記レ
ーザ光をオパールガラスと艶消しガラスの組合わせから
成る光拡散板を介し各測定部に設けられた出力モニター
用検出器内に導いて各レーザ光源の出力をそれぞれモニ
ターすることを特徴とするものである。

【００２３】また、請求項２に係る発明は、請求項１記
載の青果物の非破壊食味特性測定装置を前提とし、光出
射側を無反射処理したハーフミラーにより上記分配器が
構成されていることを特徴とし、請求項３に係る発明
は、請求項１または２記載の青果物の非破壊食味特性測
定装置を前提とし、３個の測定部を備え、かつ、３個の
測定部におけるレーザ光の波長λ1 、λ2およびλ3
が、 ８６０ｎｍ ≦ 波長λ1 ≦ ８９０ｎｍ ９００ｎｍ ≦ 波長λ2 ≦ ９２０ｎｍ ９２０ｎｍ ＜ 波長λ3 ≦ ９６０ｎｍ の条件を満たしていることを特徴とするものである。

【００２４】そして、請求項１〜３記載の発明に係る青
果物の非破壊食味特性測定装置によれば、波長λ1 〜λ
N のレーザ光を出力する各レーザ光源と各測定部に搬入
された青果物との間の各光路上にレーザ光の一部を分配
する分配器がそれぞれ配設され、分配された上記レーザ
光をオパールガラスと艶消しガラスの組合わせから成る
光拡散板を介し各測定部に設けられた出力モニター用検
出器内に導いて各レーザ光源の出力をそれぞれモニター
しているため、環境温度の変化に拘らず各レーザ光源の
出力を高い精度でモニターすることが可能となる。

【００２５】すなわち、オパールガラスと艶消しガラス
の組合わせから成る光拡散板は、従来適用されていたフ
ッ素系樹脂から成る光拡散板に較べて温度変化に伴う光
吸収性若しくは反射特性が変動し難いため、環境温度の
変化に拘らず分配器により分配されたレーザ光の一部を
安定して出力モニター用検出器内へ導入させることが可
能となる。

【００２６】従って、環境温度が変化しても出力モニタ
ー手段によるモニター精度が維持されるため、非破壊食
味特性測定装置の測定精度を大幅に改善させることが可
能となる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】［第一実施の形態］図１〜図２は請求項１
に係る非破壊食味特性測定装置の一例を示している。

【００２９】すなわち、この非破壊食味特性測定装置
は、メロン等青果物Ｍが載置されたトレイ１を搬送する
ローラーコンベア、ベルトコンベア等の搬送手段２が長
さ方向に亘り配設された搬送路２０と、この搬送路２０
内に所定の間隔を介し連続的に配置された第一測定部３
１、第二測定部３２および第三測定部３３と、上記第一
測定部３１内へ光ファイバｗを介して波長λ1 のレーザ
光を出力する第一光源４１と、上記第二測定部３２内へ
光ファイバｗを介して波長λ2 のレーザ光を出力する第
二光源４２と、上記第三測定部３３内へ光ファイバｗを
介して波長λ3 のレーザ光を出力する第三光源４３と、
上記第一光源４１に接続された光ファイバｗの先端側に
設けられ波長λ1 のレーザ光の一部を分配して出力モニ
ター用検出器３ａへ導く第一分配器３ｂと、上記第二光
源４２に接続された光ファイバｗの先端側に設けられ波
長λ2 のレーザ光の一部を分配して図示外の出力モニタ
ー用検出器へ導く第二分配器（図示せず）と、上記第三
光源４３に接続された光ファイバｗの先端側に設けられ
波長λ3 のレーザ光の一部を分配して図示外の出力モニ
ター用検出器へ導く第三分配器（図示せず）と、上記第
一測定部３１、第二測定部３２および第三測定部３３内
におけるレーザ光の出射側にそれぞれ設けられ青果物検
出手段（図示せず）からの検知信号に基づき動作する図
示外のシャッター手段（第一測定部３１内のシャッター
手段５０を図２に示す）と、同じく第一測定部３１、第
二測定部３２および第三測定部３３内にそれぞれ配置さ
れ青果物Ｍから出射される波長λ1 、λ2 およびλ3 の
各レーザ光の光量を測定する図示外の検出器（第一測定
部３１内の検出器３０を図２に示す）と、上記第一測定
部３１内における出力モニター用検出器３ａと検出器３
０に接続されかつこれ等検出器から出力される波長λ1
の各レーザ光の検出光量に対応する出力信号を増幅させ
る第一モニター用アンプ５１並びに第一アンプ５２と、
上記第二測定部３２内における図示外の出力モニター用
検出器と検出器に接続されかつこれ等検出器から出力さ
れる波長λ2 の各レーザ光の検出光量に対応する出力信
号を増幅させる第二モニター用アンプ５３並びに第二ア
ンプ５４と、上記第三測定部３３内における図示外の出
力モニター用検出器と検出器に接続されかつこれ等検出
器から出力される波長λ3 の各レーザ光の検出光量に対
応する出力信号を増幅させる第三モニター用アンプ５５
並びに第三アンプ５６と、これ等各アンプに接続されそ
のアナログの出力信号をデジタルに変換するＡＤＣ（ア
ナログ／デジタル変換器）６と、このＡＤＣ６からのデ
ジタル信号を演算処理して青果物Ｍの糖度等その食味特
性を算出するＣＰＵ７とでその主要部が構成されてい
る。

【００３０】まず、上記第一測定部３１、第二測定部３
２および第三測定部３３は、図４に示すように搬送路２
０の長さ方向に沿って所定の間隔を介し連続して配置さ
れ、各測定部３１、３２、３３にはその上面側中央部位
に凸條１０が連続的に設けられていると共に、各測定部
３１、３２、３３には上記凸條１０を中央にしてその両
側にそれぞれ一対の測定部側光通路部３１ａ、３１ｂ、
３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂが開設され、かつ、各
測定部には搬送されてくる青果物の有無を検知してその
信号を上記シャッター手段に出力する青果物検出手段
（第一測定部３１に設けられた青果物検出手段１１を図
４に示す）がそれぞれ付設されている。

【００３１】また、上記第一測定部３１、第二測定部３
２および第三測定部３３が配置された搬送路２０の両側
には、図４〜図６に示すようにトレイの搬送位置を規制
する搬送位置規制手段としての第一サイドバー６１と第
二サイドバー６２が設けられており、かつ、第二サイド
バー６２は搬送されるトレイを第一サイドバー６１側へ
押圧する押圧手段７０を備えている。

【００３２】まず、上記第一サイドバー６１は、図５に
示すように鉄等の金属から成る板状の第一サイドバー本
体６１０と、この第一サイドバー本体６１０に取付けら
れた複数の回転ローラ６１１と、上記第一サイドバー本
体６１０を搬送路の一方側縁部に固設する固定部材６１
２とで構成されている。他方、上記第二サイドバー６２
は、図５及び図６に示すように所定の間隙を介して対向
配置されかつ板状の鉄等の金属から成る一対の第二サイ
ドバー本体６２１、６２２と、これ等第二サイドバー本
体６２１、６２２の間隙部に設けられた押圧手段７０
と、これ等第二サイドバー本体６２１、６２２を搬送路
の他方側縁部に固設する固定部材６２３とでその主要部
が構成されている。また、上記押圧手段７０は、図７及
び図８に示すように搬送路側に開口７００を有する押圧
部材取付け部７１と、この押圧部材取付け部７１内にお
いて開口７００から出没可能に設けられた回転ローラ７
６と、この回転ローラ７６の中心軸７３を移動可能に支
持する一対の支持具７４と、これ等支持具７４を付勢し
て上記回転ローラ７６を搬送路側へ押出す一対のバネ部
材７５とで構成されており、かつ、回転ローラ７６と中
心軸７３との間には上記回転ローラ７６の出没動作を案
内する案内ローラ７２が介在されている。

【００３３】そして、これ等第一サイドバー６１と第二
サイドバー６２間を搬送されるトレイを上記第二サイド
バー６２の押圧手段７０が押圧してトレイを第一サイド
バー６１の案内面（第一サイドバー本体６１０に取付け
られた複数の回転ローラ６１１におけるトレイと係合す
る接触面が案内面を構成する：図５参照）に係合させる
ため、青果物Ｍが載置されたトレイを横揺れ等を引き起
こさせることなく各測定部３１、３２、３３の適正位置
へ正確に搬送させることが可能となる。また、第一サイ
ドバー６１に設けられた複数の回転ローラ６１１と、第
二サイドバー６２の押圧手段７０の一部を構成する回転
ローラ７６の作用により、各サイドバー６１、６２とト
レイの接触に伴う摩擦力が低減されるため、搬送路２０
内におけるトレイの搬送性にも支障を来すことがない。

【００３４】次に、各測定部に設けられる上記分配器と
出力モニター用検出器について第一測定部３１を例に挙
げて説明する。

【００３５】まず、第一測定部３１における測定部側光
通路部３１ａ内の光ファイバｗ先端側に配置される第一
分配器３ｂは、図２および図９に示すようにその光出射
側がＡＲ（Anti Reflection：無反射）処理されたハー
フミラーで構成されており、このミラー面で反射された
波長λ1 のレーザ光の一部がオパールガラスと艶消しガ
ラスの組合わせから成る光拡散板３ｃを介し出力モニタ
ー用検出器３ａに導かれ、そこで検出された検出光量に
対応する出力信号が第一モニター用アンプ５１により増
幅されると共に上記ＡＤＣ６を介しＣＰＵ７に入力され
て食味特性の測定データとして供されるようになってい
る。ここで、上記オパールガラスとは、ガラス中に屈折
率の違った異種結晶（例えばフッ化カルシウム）の微粒
子を懸濁させて乳白色を呈するようにしたガラスの総称
で乳白ガラスとも称されるものである。具体的には、図
３（Ａ）に示すように（ｔ1 ＋ｔ2 ）＝２．４ｍｍ、ｔ
2＝０．３ｍｍの厚みを有する２枚のオパールガラス
（シグマ光機社製 オパールガラス：ｔ1 部分は透明ガ
ラス、ｔ2 部分は乳白色部）３c1、３c2と、両面が粗面
処理された厚さ１ｍｍの３００番艶消しガラス（スリガ
ラス）３c3の組合わせにより上記光拡散板３ｃは構成さ
れている。尚、図３（Ｂ）に示すように（ｔ4＋ｔ5 ）
＝２．７ｍｍ、ｔ5 ＝０．６ｍｍの厚みを有する１枚の
オパールガラス（シグマ光機社製 オパールガラス：ｔ
4 部分は透明ガラス、ｔ5 部分は乳白色部）３c4と、両
面が粗面処理された厚さ１ｍｍの３００番艶消しガラス
（スリガラス）３c3の組合わせにより上記光拡散板３ｃ
を構成してもよい。また、上記第一分配器３ｂは光出射
側がＡＲ（無反射）処理されたハーフミラーで構成され
ているため、光出射側でのレーザ反射が防止されて安定
したビーム形状のレーザ光を出力モニター用検出器３ａ
に導入させることが可能となる。

【００３６】また、各測定部に設けられるシャッター手
段について第一測定部３１のものを例に挙げて説明する
と、図２および図９に示すように基端側が回動可能に設
けられその先端側が揺動してレーザ光の光路を開放若し
くは閉止する遮蔽板５００と、この遮蔽板５００の基端
側に取付けられ遮蔽板５００の基端側を回動させて遮蔽
板５００の先端側を上記光路が開放若しくは閉止される
位置まで揺動させるステッピングモータ５０１と、遮蔽
板５００における回転軸５０２の下方側に取付けられた
２つの羽材５０ａ、５０ｂを介し上記光路の開放若しく
は閉止時における遮蔽板５００の各静止位置をそれぞれ
検出する位置センサＳo 、Ｓc とでその主要部が構成さ
れている。

【００３７】一方、この非破壊食味特性測定装置に搬入
されるトレイ１は、図１０（Ａ）〜（Ｂ）に示すように
黒色のＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン）樹脂から成り矩形状の収容部１００を有すると共に
その底面側に上記凸條１０に遊嵌する凹條１１１が形成
されたトレイ本体１０１と、このトレイ本体１０１収容
部１００内に収納されその中央にウレタンスポンジ製の
受部１０２が付設されたネオスポンジ（サンエスゴム社
製 商品名）から成る受部本体１０３と、この受部本体
１０３上に設けられ青果物Ｍの外周面に当接してこれを
保持するネオプレンゴム製の保持体１０４とでその主要
部が構成されている。

【００３８】このように構成された実施の形態に係る非
破壊食味特性測定装置においては、従来の装置と同様に
青果物Ｍを載置したトレイ１が、例えば第一測定部３１
に搬入された場合、図２に示すようにシャッター手段５
０が作動して青果物Ｍに対し測定部側光通路部３１ａと
トレイ側光通路部１ａを介し波長λ1 のレーザ光が入射
されると共に、青果物Ｍからの出射光がトレイ側光通路
部１ｂと測定部側光通路部３１ｂを介し検出器３０に入
射され、以下、同様にして第二測定部３２、第三測定部
３３においても青果物Ｍからの出射光が検出されて糖度
等その食味特性が測定される。尚、これ等測定は図１に
示すように暗室内において行われるようになっている。

【００３９】そして、この非破壊食味特性測定装置にお
いては各測定部に搬入された青果物Ｍに対しレーザ光が
照射される前に、図２および図９に示すように分配器に
より分配されたレーザ光の一部が、オパールガラスと艶
消しガラスの組合わせから成る光拡散板を介し出力モニ
ター用検出器内に導かれて各レーザ光源の出力がモニタ
ーされると共に、このモニターデータに基づき入射光量
の補正を行いながら青果物Ｍの糖度等その食味特性を測
定しているため測定精度が高く、かつ、従来のフッ素系
樹脂から成る光拡散板に代えてオパールガラスと艶消し
ガラスの組合わせから成る光拡散板が適用されているた
め、環境温度の変化に拘らず上記測定精度を維持させる
ことが可能となる。

【００４０】尚、λ1 ＝８８０ｎｍ、λ2 ＝９１０ｎｍ
およびλ3 ＝９３０ｎｍのレーザ光を出力する第一光源
〜第三光源を適用し、かつ、図３（Ａ）の（ｔ1 ＋ｔ2
）＝２．４ｍｍ、ｔ2 ＝０．３ｍｍの厚みを有する２
枚のオパールガラス（シグマ光機社製 オパールガラ
ス：ｔ1 部分は透明ガラス、ｔ2 部分は乳白色部）３c
1、３c2と、両面が粗面処理された厚さ１ｍｍの３００
番艶消しガラス（スリガラス）３c3の組合わせにより光
拡散板３ｃを構成して非破壊食味特性測定装置を組立て
た後、この非破壊食味特性測定装置を用いて温暖の地域
と寒冷地の両地で実際に青果物の糖度等食味特性を測定
したところ、この非破壊食味特性測定装置においては上
述した従来の問題が解消されていることが確認されてい
る。

【００４１】［第二実施の形態］図１１〜図１２は、第
一実施の形態に係る装置と較べて若干皮が薄いメロンや
柑橘類等の計測に適した請求項１に係る非破壊食味特性
測定装置の変形例を示している。

【００４２】すなわち、この非破壊食味特性測定装置
は、メロン等青果物Ｍが載置されたトレイ１を搬送する
ローラーコンベア、ベルトコンベア等の搬送手段２が長
さ方向に亘り配設された搬送路２０と、この搬送路２０
内に所定の間隔を介し連続的に配置された第一測定部３
１、第二測定部３２および第三測定部３３と、上記第一
測定部３１に搬入された青果物Ｍに対しその側面側から
光ファイバｗを介し波長λ1 のレーザ光を出力する図示
外の第一光源と、上記第二測定部３２に搬入された青果
物に対しその側面側から光ファイバを介し波長λ2 のレ
ーザ光を出力する図示外の第二光源と、上記第三測定部
３３に搬入された青果物に対しその側面側から光ファイ
バを介し波長λ3 のレーザ光を出力する図示外の第三光
源と、上記第一光源に接続された光ファイバｗの先端側
に設けられ波長λ1 のレーザ光の一部を分配して出力モ
ニター用検出器３ａへ導く第一分配器３ｂと、上記第二
光源に接続された光ファイバの先端側に設けられ波長λ
2 のレーザ光の一部を分配して図示外の出力モニター用
検出器へ導く第二分配器（図示せず）と、上記第三光源
に接続された光ファイバの先端側に設けられ波長λ3 の
レーザ光の一部を分配して図示外の出力モニター用検出
器へ導く第三分配器（図示せず）と、上記第一測定部３
１、第二測定部３２および第三測定部３３におけるレー
ザ光の出射側にそれぞれ設けられ青果物検出手段（図示
せず）からの検知信号に基づき動作する図示外のシャッ
ター手段（第一測定部３１におけるシャッター手段５０
を図１１に示す）と、同じく第一測定部３１、第二測定
部３２および第三測定部３３内にそれぞれ配置され青果
物Ｍから出射される波長λ1 、λ2 およびλ3 の各レー
ザ光の光量を測定する図示外の検出器（第一測定部３１
内の検出器３０を図１１に示す）と、上記第一測定部３
１における出力モニター用検出器３ａと検出器３０に接
続されかつこれ等検出器から出力される波長λ1 の各レ
ーザ光の検出光量に対応する出力信号を増幅させる第一
モニター用アンプ並びに第一アンプ（図示せず）と、上
記第二測定部３２における出力モニター用検出器と検出
器に接続されかつこれ等検出器から出力される波長λ2
の各レーザ光の検出光量に対応する出力信号を増幅させ
る第二モニター用アンプ並びに第二アンプ（図示せず）
と、上記第三測定部３３における出力モニター用検出器
と検出器に接続されかつこれ等検出器から出力される波
長λ3 の各レーザ光の検出光量に対応する出力信号を増
幅させる第三モニター用アンプ並びに第三アンプ（図示
せず）と、これ等各アンプに接続されそのアナログの出
力信号をデジタルに変換するＡＤＣ（アナログ／デジタ
ル変換器）と、このＡＤＣからのデジタル信号を演算処
理して青果物Ｍの糖度等その食味特性を算出するＣＰＵ
とでその主要部が構成されている。

【００４３】まず、第一測定部３１、第二測定部３２お
よび第三測定部３３は、図１２に示すように搬送路２０
の長さ方向に沿って所定の間隔を介し連続して配置さ
れ、各測定部３１、３２、３３にはその中央部に測定部
側光通路部３１ｃ、３２ｃ、３３ｃが各々開設され、か
つ、各測定部には搬送されてくる青果物の有無を検知し
てその信号を上記シャッター手段に出力する青果物検出
手段（第一測定部３１に設けられた青果物検出手段１１
を図１２に示す）がそれぞれ付設されていると共に、上
記第一測定部３１、第二測定部３２および第三測定部３
３が配置された搬送路２０の両側には、第一実施の形態
に係る装置と同一構造の搬送位置規制手段としての第一
サイドバー６１と第二サイドバー６２が設けられてい
る。

【００４４】また、各測定部に設けられる上記分配器、
出力モニター用検出器およびシャッター手段について第
一測定部３１を例に挙げて説明すると、まず、第一測定
部３１に設けられる第一分配器３ｂは、図１１に示すよ
うにその光出射側がＡＲ（無反射）処理されたハーフミ
ラーで構成されており、このミラー面で反射された波長
λ1 のレーザ光の一部が第一実施の形態で適用されたオ
パールガラスと艶消しガラスの組合わせから成る拡散板
３ｃを介し出力モニター用検出器３ａに導かれ、そこで
検出された検出光量に対応する出力信号が第一モニター
用アンプにより増幅されると共に上記ＡＤＣを介しＣＰ
Ｕに入力されて食味特性の測定データとして供されるよ
うになっている。また、第一測定部３１に設けられるシ
ャッター手段５０は、図１１に示すように基端側が回動
可能に設けられその先端側が揺動してレーザ光の光路を
開放若しくは閉止する遮蔽板５００と、この遮蔽板５０
０の基端側に取付けられ遮蔽板５００の基端側を回動さ
せて遮蔽板５００の先端側を上記光路が開放若しくは閉
止される位置まで揺動させるステッピングモータ５０１
と、上記遮蔽板５００の揺動変位部近傍に設けられ上記
光路の開放若しくは閉止時における遮蔽板５００の各静
止位置をそれぞれ検出する一対の位置センサ（図示せ
ず）とでその主要部が構成されている。

【００４５】一方、この非破壊食味特性測定装置に搬入
されるトレイ１は、図１３（Ａ）〜（Ｂ）に示すように
黒色のＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン）樹脂から成り矩形状の収容部１００を有すると共に
その底面側にトレイ側光通路部１ｃを構成する円形状の
開口１０ｃが設けられているトレイ本体１０１と、この
トレイ本体１０１収容部１００内に収納されその中央に
設けられた開口１１ｃの周縁部にウレタンスポンジ製の
受部１０２が付設されたネオスポンジ（サンエスゴム社
製 商品名）から成る受部本体１０３と、この受部本体
１０３上に設けられ青果物Ｍの外周面に当接してこれを
保持するネオプレンゴム製の保持体１０４とでその主要
部が構成されている。

【００４６】このように構成された第二実施の形態に係
る非破壊食味特性測定装置においては、従来の装置と同
様に青果物Ｍを載置したトレイ１が、例えば第一測定部
３１に搬入された場合、図１１に示すようにシャッター
手段５０が作動して青果物Ｍに対し波長λ1 のレーザ光
を入射させると共に、青果物Ｍからの出射光がトレイ側
光通路部１ｃ介し第一測定部３１内の検出器３０に入射
され、以下、同様にして第二測定部３２、第三測定部３
３においても青果物Ｍからの出射光が検出されて糖度等
その食味特性が測定される。

【００４７】そして、この非破壊食味特性測定装置にお
いても各測定部に搬入された青果物Ｍに対しレーザ光が
照射される前に、図１１に示すように分配器により分配
されたレーザ光の一部が、オパールガラスと艶消しガラ
スの組合わせから成る光拡散板を介し出力モニター用検
出器内に導かれて各レーザ光源の出力がモニターされる
と共に、このモニターデータに基づき入射光量の補正を
行いながら青果物Ｍの糖度等その食味特性を測定してい
るため測定精度が高く、かつ、従来のフッ素系樹脂から
成る光拡散板に代えてオパールガラスと艶消しガラスの
組合わせから成る光拡散板が適用されているため、環境
温度の変化に拘らず上記測定精度を維持させることが可
能となる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１〜３記載の発明に係る青果物の
非破壊食味特性測定装置によれば、波長λ1 〜λN のレ
ーザ光を出力する各レーザ光源と各測定部に搬入された
青果物との間の各光路上にレーザ光の一部を分配する分
配器がそれぞれ配設され、分配された上記レーザ光をオ
パールガラスと艶消しガラスの組合わせから成る光拡散
板を介し各測定部に設けられた出力モニター用検出器内
に導いて各レーザ光源の出力をそれぞれモニターしてい
るため、環境温度の変化に拘らず各レーザ光源の出力を
高い精度でモニターすることが可能となる。

【００４９】従って、環境温度が変化しても上記モニタ
ー精度が維持されるため、非破壊食味特性測定装置の測
定精度を大幅に改善することができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置
の全体の構成を示す説明図。

【図２】第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置
において第一測定部とこの第一測定部上に搬入されたト
レイとの関係を示す断面図。

【図３】図３（Ａ）は２枚のオパールガラスと１枚の艶
消しガラスとの組合わせから成る光拡散板の断面図、図
３（Ｂ）は１枚のオパールガラスと１枚の艶消しガラス
との組合わせから成る光拡散板の断面図。

【図４】第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置
の主要部を示す概略斜視図。

【図５】第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置
における搬送位置規制手段の概略斜視図。

【図６】この搬送位置規制手段の一部を構成する第二サ
イドバーの部分斜視図。

【図７】この第二サイドバーに組込まれた押圧手段の構
成を示す一部切欠斜視図。

【図８】上記押圧手段の断面図。

【図９】第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置
における分配器、出力モニター用検出器およびシャッタ
ー手段の概略斜視図。

【図１０】図１０（Ａ）は第一実施の形態に係る非破壊
食味特性測定装置に搬入されるトレイの概略斜視図、図
１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＢ−Ｂ面断面図。

【図１１】第二実施の形態に係る非破壊食味特性測定装
置において第一測定部とこの第一測定部上に搬入された
トレイとの関係を示す断面図。

【図１２】第二実施の形態に係る非破壊食味特性測定装
置の主要部を示す概略斜視図。

【図１３】図１３（Ａ）は第二実施の形態に係る非破壊
食味特性測定装置に搬入されるトレイの概略斜視図、図
１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ面断面図。

【図１４】非破壊食味特性測定方法の原理を説明するた
めの説明図。

【図１５】従来の非破壊食味特性測定装置において測定
部とこの測定部上に搬入されたトレイとの関係を示す断
面図。

【符号の説明】

１ トレイ １ａ トレイ側光通路部 １ｂ トレイ側光通路部 ３ａ 出力モニター用検出器 ３ｂ 分配器 ３ｃ 光拡散板 ３１ 第一測定部 ３１ａ 測定部側光通路部 ３１ｂ 測定部側光通路部 Ｍ 青果物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−160670（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−10631（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−85586（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−213480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−163983（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 B07C 5/342

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】青果物が載置された複数のトレイを順次搬
   送し、所定の間隔を介し搬送路中に設けられたＮ個の測
   定部において波長λ1 〜λN のレーザ光を上記青果物に
   対し各々入射させると共に、青果物から出射される各レ
   ーザ光を各測定部に設けられた検出器内に導いて各レー
   ザ光の光量を測定し、青果物に入射された入射光量と検
   出器で測定された検出光量から各レーザ光の吸光度を求
   め、得られた各吸光度から青果物の食味特性を測定する
   青果物の非破壊食味特性測定装置において、 波長λ1 〜λN のレーザ光を出力する各レーザ光源と各
   測定部に搬入された青果物との間の各光路上にレーザ光
   の一部を分配する分配器がそれぞれ配設され、分配され
   た上記レーザ光をオパールガラスと艶消しガラスの組合
   わせから成る光拡散板を介し各測定部に設けられた出力
   モニター用検出器内に導いて各レーザ光源の出力をそれ
   ぞれモニターすることを特徴とする青果物の非破壊食味
   特性測定装置。
2. 【請求項２】光出射側を無反射処理したハーフミラーに
   より上記分配器が構成されていることを特徴とする請求
   項１記載の青果物の非破壊食味特性測定装置。
3. 【請求項３】３個の測定部を備え、かつ、３個の測定部
   におけるレーザ光の波長λ1 、λ2およびλ3 が、 ８６０ｎｍ ≦ 波長λ1 ≦ ８９０ｎｍ ９００ｎｍ ≦ 波長λ2 ≦ ９２０ｎｍ ９２０ｎｍ ＜ 波長λ3 ≦ ９６０ｎｍ の条件を満たしていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の青果物の非破壊食味特性測定装置。