JP3313532B2 - 近赤外成分分析器 - Google Patents
近赤外成分分析器Info
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- JP3313532B2 JP3313532B2 JP1423395A JP1423395A JP3313532B2 JP 3313532 B2 JP3313532 B2 JP 3313532B2 JP 1423395 A JP1423395 A JP 1423395A JP 1423395 A JP1423395 A JP 1423395A JP 3313532 B2 JP3313532 B2 JP 3313532B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- light
- sample container
- component analyzer
- infrared
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】本発明は、穀類などに含有される化学成分
を定量的に分析する近赤外成分分析器に関するものであ
る。
を定量的に分析する近赤外成分分析器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近赤外成分分析器は、穀類などに含有さ
れる複数種類の蛋白質、澱粉質、アミロース、脂肪酸な
どの各成分の含有率を測定するため、それぞれの成分毎
に異なる特定波長を有する近赤外光束を必要とする。波
長の異なる近赤外光束は、多数の光源から試料中の一点
に向けて照射される。このため各近赤外光束は互いに角
度を成すものであり、試料中の一点に入射した近赤外光
束は、試料の異なる箇所を通過して検出器に達するの
で、各近赤外光束は、同一条件のもとで試料を通過した
ものでなく、正確な成分分析結果を得ることができな
い。本出願人は、同一条件のもとで各近赤外光束を試料
に通過させて測定を行う近赤外成分分析器を特願平６−
１７６７６６号および特願平６−１６２２０７号で提案
した。本発明は、当該近赤外成分分析器に新規有用なる
構成を持たせるように意図している。
れる複数種類の蛋白質、澱粉質、アミロース、脂肪酸な
どの各成分の含有率を測定するため、それぞれの成分毎
に異なる特定波長を有する近赤外光束を必要とする。波
長の異なる近赤外光束は、多数の光源から試料中の一点
に向けて照射される。このため各近赤外光束は互いに角
度を成すものであり、試料中の一点に入射した近赤外光
束は、試料の異なる箇所を通過して検出器に達するの
で、各近赤外光束は、同一条件のもとで試料を通過した
ものでなく、正確な成分分析結果を得ることができな
い。本出願人は、同一条件のもとで各近赤外光束を試料
に通過させて測定を行う近赤外成分分析器を特願平６−
１７６７６６号および特願平６−１６２２０７号で提案
した。本発明は、当該近赤外成分分析器に新規有用なる
構成を持たせるように意図している。
【０００３】
【発明が解決しようとしている問題点】本発明の第１目
的は、試料容器を近赤外成分分析器の光学検出系に試料
を導入入する機構を設けてた近赤外成分分析器を提供す
ることである。本発明の第２の目的は、非測定時には、
試料容器を近赤外成分分析器の光学検出系より取り出
し、同時に遮蔽部材で検出器を遮光して、検出器が光源
からの近赤外光に直接晒されないように防護することに
ある。
的は、試料容器を近赤外成分分析器の光学検出系に試料
を導入入する機構を設けてた近赤外成分分析器を提供す
ることである。本発明の第２の目的は、非測定時には、
試料容器を近赤外成分分析器の光学検出系より取り出
し、同時に遮蔽部材で検出器を遮光して、検出器が光源
からの近赤外光に直接晒されないように防護することに
ある。
【０００４】
【問題を解決する手段】以上の問題を解決すべく本発明
によれば、それぞれ異なる波長で近赤外光を発する複数
個の光源からの近赤外光をほぼ同一の点に集光レンズで
集光させた後拡散手段で拡散させ、かくして得られた拡
散光を被分析試料容器を保持する試料容器保持部を通し
て検出器に導いて電気信号に変換するようにした近赤外
成分分析器において、試料容器保持部には、前記試料容
器を載置して上下動する上下動部材が設けられ、該上下
動部材は、試料成分測定時に下降して前記試料容器に拡
散光を透過させて前記検出器に該透過拡散光を伝達せし
め、しかして被測定時上昇して、該上下動部材に連動す
る遮蔽部材で検出器を拡散光から遮光させることを特徴
とする近赤外成分分析器が提供される。
によれば、それぞれ異なる波長で近赤外光を発する複数
個の光源からの近赤外光をほぼ同一の点に集光レンズで
集光させた後拡散手段で拡散させ、かくして得られた拡
散光を被分析試料容器を保持する試料容器保持部を通し
て検出器に導いて電気信号に変換するようにした近赤外
成分分析器において、試料容器保持部には、前記試料容
器を載置して上下動する上下動部材が設けられ、該上下
動部材は、試料成分測定時に下降して前記試料容器に拡
散光を透過させて前記検出器に該透過拡散光を伝達せし
め、しかして被測定時上昇して、該上下動部材に連動す
る遮蔽部材で検出器を拡散光から遮光させることを特徴
とする近赤外成分分析器が提供される。
【０００５】
【作用】上下動部材と連動して遮光部材が動くようにし
たので、測定時には上下動部材が近赤外成分分析器の光
学検出系に試料容器をもたらすとともに、同時に遮光部
材を光学検出系から外して遮光を中断させ、非測定時上
下動部材は、試料容器を光学検出系から外して、しかし
て遮光部材を光学検出系に導入させて検出器を遮光して
防護できる。
たので、測定時には上下動部材が近赤外成分分析器の光
学検出系に試料容器をもたらすとともに、同時に遮光部
材を光学検出系から外して遮光を中断させ、非測定時上
下動部材は、試料容器を光学検出系から外して、しかし
て遮光部材を光学検出系に導入させて検出器を遮光して
防護できる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て詳細に説明する。図１において、基台１に設置された
直立枠２に筒体３が装着され、垂直枠２から水平方向に
延びている。筒体３内には、光源装置ＬＳならびに光学
系が設けられている。光源装置ＬＳは、筒体３の左端部
に正面をその右端部へ、すなわち直立枠２側へ向けてブ
ロック４が設けられ、このブロック４に設けた多数の貫
通孔４ａにそれぞれはめ込んだ発光ダイオード９を有す
る。発光ダイオード９の発光面部９ａは、その胴部９ｂ
より小直径となっているので貫通孔４ａもブロック４の
正面近くで小径部４ｂとされ、次いで拡径されて、この
拡径部４ｃにそれぞれ固有の透過波長を有するフィルタ
１１がはめ込まれている。ブロック４の後面には大径の
凹部４ｄが設けられ、この凹部４ｄに露出する発光ダイ
オード９の底をアレイ支持板１０で保持している。さら
アレイ支持板１０の後方には、発光ダイオード９駆動制
御用の回路基板１４が設けられ、パネル５で凹部４ｄが
閉じられている。また筒体３の後部は、蓋体７で塞がれ
ている。なお、ブロック４ならびにパネル５を金属など
の熱伝達の良好な材料製として、発光ダイオード９から
発生する熱を吸収し筒体３に伝達するヒートシンクの機
能を持たせると好適である。
て詳細に説明する。図１において、基台１に設置された
直立枠２に筒体３が装着され、垂直枠２から水平方向に
延びている。筒体３内には、光源装置ＬＳならびに光学
系が設けられている。光源装置ＬＳは、筒体３の左端部
に正面をその右端部へ、すなわち直立枠２側へ向けてブ
ロック４が設けられ、このブロック４に設けた多数の貫
通孔４ａにそれぞれはめ込んだ発光ダイオード９を有す
る。発光ダイオード９の発光面部９ａは、その胴部９ｂ
より小直径となっているので貫通孔４ａもブロック４の
正面近くで小径部４ｂとされ、次いで拡径されて、この
拡径部４ｃにそれぞれ固有の透過波長を有するフィルタ
１１がはめ込まれている。ブロック４の後面には大径の
凹部４ｄが設けられ、この凹部４ｄに露出する発光ダイ
オード９の底をアレイ支持板１０で保持している。さら
アレイ支持板１０の後方には、発光ダイオード９駆動制
御用の回路基板１４が設けられ、パネル５で凹部４ｄが
閉じられている。また筒体３の後部は、蓋体７で塞がれ
ている。なお、ブロック４ならびにパネル５を金属など
の熱伝達の良好な材料製として、発光ダイオード９から
発生する熱を吸収し筒体３に伝達するヒートシンクの機
能を持たせると好適である。
【０００７】発光ダイオード９より発し、フィルタを通
過した近赤外光は、ブロック４の正面に張り合わせたフ
レネルレンズ１２により筒体３の右端に設けた支持体１
６を貫通するボア１６ａ内で一点に集光する。ここで一
点に集光した近赤外光は、集光点の直後に設けた、支持
体１６のボア１６ａ中にはめ込まれた３枚の半透明板１
７，１８，１９により拡散される。なお、拡散光の強度
は、光軸Ｌに沿う水平方向が全体として最大となる。
過した近赤外光は、ブロック４の正面に張り合わせたフ
レネルレンズ１２により筒体３の右端に設けた支持体１
６を貫通するボア１６ａ内で一点に集光する。ここで一
点に集光した近赤外光は、集光点の直後に設けた、支持
体１６のボア１６ａ中にはめ込まれた３枚の半透明板１
７，１８，１９により拡散される。なお、拡散光の強度
は、光軸Ｌに沿う水平方向が全体として最大となる。
【０００８】図２を参照して直立枠２の内側に設けた上
下動部材２３は、２本のネジ棒２１，２２と螺合されて
いる。ネジ棒２１，２２は、基台１に設けた軸受２５，
２７および直立枠２の頂部の試料容器保持部２ａに設け
た軸受２４，２６とにより回転可能に保持されおり、基
台１内部において下端部に嵌合されたギア２１ａ，２１
ｂを介して基台１に載置されたモータ２８により互いに
同期回転させられる。すなわちネジ棒２１，２２が回転
することにより試料容器保持部２ａから挿入され上下動
部材２３上に配置された試料容器３０が上下動できるよ
うになっている。さらに上下動部材２３の上面にサーミ
スタ素子３１が植え込まれており、試料容器３０が載置
された際にサーミスタ３１は、試料容器３０の底部の両
側に設けた貫通孔３２のいずれかに挿入されるようにな
っており、試料容器３０の試料温度を測定する。
下動部材２３は、２本のネジ棒２１，２２と螺合されて
いる。ネジ棒２１，２２は、基台１に設けた軸受２５，
２７および直立枠２の頂部の試料容器保持部２ａに設け
た軸受２４，２６とにより回転可能に保持されおり、基
台１内部において下端部に嵌合されたギア２１ａ，２１
ｂを介して基台１に載置されたモータ２８により互いに
同期回転させられる。すなわちネジ棒２１，２２が回転
することにより試料容器保持部２ａから挿入され上下動
部材２３上に配置された試料容器３０が上下動できるよ
うになっている。さらに上下動部材２３の上面にサーミ
スタ素子３１が植え込まれており、試料容器３０が載置
された際にサーミスタ３１は、試料容器３０の底部の両
側に設けた貫通孔３２のいずれかに挿入されるようにな
っており、試料容器３０の試料温度を測定する。
【０００９】なお、図２で明瞭なように、貫通孔３２
は、試料容器３０の底部に左右対称に設けられており、
試料容器３０が向きを入れ違えて容器保持部２ａに挿入
されてもサーミスタ３１がいずれかの貫通孔３２を介し
て試料容器３０内に導入可能となっている。直立枠２の
前面壁２ｆおよび後面壁２ｒは、筒体３と整合する円形
の開口が設けられ、後面壁２ｒの開口２ｂには、３枚の
半透明体１７，１８，１９の内の最後部のもの１９がは
め込まれ、前面壁２ｆの開口には透明ガラス３４がはめ
込まれている。さらに前面壁２ｆの後面側に矩形の凹部
３５が形成され、この凹部３５内に摺動部材３６が設け
られ、前述の上下動部材２３と連動して凹部３５内を上
下し、上下動部材２３が上昇すると前面壁２ｆの開口を
塞ぎ、逆に上下動部材２３が下降すると前面壁２ｆの開
口を開くようになっている。上下動部材２３が下降する
と、上下動部材２３上に載置した試料容器３０が当該開
口と整合し、光源９から発し半透明板１７，１８，１９
を介して拡散光となった近赤外光が試料容器３０内の試
料を透過し、さらに直立枠２の前面壁２ｆに設けた開口
の透明ガラス３４を通して、当該透明ガラス３４と整合
して、凹部３５を覆う透明板３８に取り付けた光学検出
器４２に入射するようにされる。
は、試料容器３０の底部に左右対称に設けられており、
試料容器３０が向きを入れ違えて容器保持部２ａに挿入
されてもサーミスタ３１がいずれかの貫通孔３２を介し
て試料容器３０内に導入可能となっている。直立枠２の
前面壁２ｆおよび後面壁２ｒは、筒体３と整合する円形
の開口が設けられ、後面壁２ｒの開口２ｂには、３枚の
半透明体１７，１８，１９の内の最後部のもの１９がは
め込まれ、前面壁２ｆの開口には透明ガラス３４がはめ
込まれている。さらに前面壁２ｆの後面側に矩形の凹部
３５が形成され、この凹部３５内に摺動部材３６が設け
られ、前述の上下動部材２３と連動して凹部３５内を上
下し、上下動部材２３が上昇すると前面壁２ｆの開口を
塞ぎ、逆に上下動部材２３が下降すると前面壁２ｆの開
口を開くようになっている。上下動部材２３が下降する
と、上下動部材２３上に載置した試料容器３０が当該開
口と整合し、光源９から発し半透明板１７，１８，１９
を介して拡散光となった近赤外光が試料容器３０内の試
料を透過し、さらに直立枠２の前面壁２ｆに設けた開口
の透明ガラス３４を通して、当該透明ガラス３４と整合
して、凹部３５を覆う透明板３８に取り付けた光学検出
器４２に入射するようにされる。
【００１０】摺動部材３６は、開口が設けられ、この開
口に光学的標準フィルター３７がはめ込まれている。こ
の光学的標準フィルター３７は、上下動部材３５に連動
して摺動部材３６が上昇した際に、透明ガラス３４を覆
うようにし、よって拡散光は光学的標準フィルター３７
を介して光検出器４２に達するようになる。検出器４２
は、直後に設けた演算処理回路４３と共に透明板３８に
取り付けたカバー３９により覆われている。
口に光学的標準フィルター３７がはめ込まれている。こ
の光学的標準フィルター３７は、上下動部材３５に連動
して摺動部材３６が上昇した際に、透明ガラス３４を覆
うようにし、よって拡散光は光学的標準フィルター３７
を介して光検出器４２に達するようになる。検出器４２
は、直後に設けた演算処理回路４３と共に透明板３８に
取り付けたカバー３９により覆われている。
【００１１】以下に本実施例の近赤外成分分析器の動作
を説明する。試料容器保持部を通して上下動部材２３に
載せられた試料容器３０を、モータ２８を駆動して上下
動部材２３を下降させて図２に破線で示す位置２３’ま
で下降させると、上述のように試料容器３０の内部の試
料に光軸Ｌに沿って拡散光が透過した後検出器４２に達
する。上下動部材２３は、モータ２８の回転を制御する
ことにより、段階的に降下させるようにでき、拡散光は
試料の上下方向で各部を照射でき、試料の各部が測定さ
れ、測定平均をとるようにすれば、試料の成分測定の信
頼度が向上できる。拡散光には、発光ダイオード９から
の近赤外光をフィルタ１１に通すことにより得られる異
なる波長のものが含まれているので、各波長をを有する
近赤外光が試料内の対応の成分に吸収されるので、各波
長で近赤外光の吸収度を調べれはかなりの精度で試料の
成分分析が可能である。
を説明する。試料容器保持部を通して上下動部材２３に
載せられた試料容器３０を、モータ２８を駆動して上下
動部材２３を下降させて図２に破線で示す位置２３’ま
で下降させると、上述のように試料容器３０の内部の試
料に光軸Ｌに沿って拡散光が透過した後検出器４２に達
する。上下動部材２３は、モータ２８の回転を制御する
ことにより、段階的に降下させるようにでき、拡散光は
試料の上下方向で各部を照射でき、試料の各部が測定さ
れ、測定平均をとるようにすれば、試料の成分測定の信
頼度が向上できる。拡散光には、発光ダイオード９から
の近赤外光をフィルタ１１に通すことにより得られる異
なる波長のものが含まれているので、各波長をを有する
近赤外光が試料内の対応の成分に吸収されるので、各波
長で近赤外光の吸収度を調べれはかなりの精度で試料の
成分分析が可能である。
【００１２】試料の成分測定の後、モータ２８を逆転し
て上下動部材２３を上昇させると、これに連動して摺動
部材３６が上昇して光学的標準フィルター３７が透明ガ
ラス３８を覆うので、拡散光は、標準フィルター３７を
透過した後光強度を低下されて光学検出器４２に達す
る。このため検出器４２は、強い光から防護されると共
に、この標準フィルター３７により被測定時に光学的校
正をとることができる。
て上下動部材２３を上昇させると、これに連動して摺動
部材３６が上昇して光学的標準フィルター３７が透明ガ
ラス３８を覆うので、拡散光は、標準フィルター３７を
透過した後光強度を低下されて光学検出器４２に達す
る。このため検出器４２は、強い光から防護されると共
に、この標準フィルター３７により被測定時に光学的校
正をとることができる。
【００１３】さて、図３を参照するに上下動部材２３の
上部には、細長い切欠２３ａが設けられ、直立枠２の前
面２ｆに設けた長孔２ｂを介して摺動部材３６の後面か
ら突出する２本の突起３６ａをこの切欠２３ａで受けて
いる。よって上下動部材２３が降下すると、突起３６ａ
が長孔２ｂの下端に当たるまで降下する。この時点で摺
動部材３６は、検出器４２を遮光しなくなる。上下動部
材２３は、さらに降下して載置している試料容器３０を
光学検出系に導入して、試料に拡散光を透過させて検出
器４２に達しせしめる。これにより試料成分の測定が行
われる。試料測定後、上下動部材２３を上昇させると、
上下動部材２３は、突起３６ａを切欠２３ａで受けた
後、摺動部材３６を上昇させる。上下動部材２３が上方
位置で停止すると、摺動部材３６は、検出器４２を拡散
光に対して遮光する。
上部には、細長い切欠２３ａが設けられ、直立枠２の前
面２ｆに設けた長孔２ｂを介して摺動部材３６の後面か
ら突出する２本の突起３６ａをこの切欠２３ａで受けて
いる。よって上下動部材２３が降下すると、突起３６ａ
が長孔２ｂの下端に当たるまで降下する。この時点で摺
動部材３６は、検出器４２を遮光しなくなる。上下動部
材２３は、さらに降下して載置している試料容器３０を
光学検出系に導入して、試料に拡散光を透過させて検出
器４２に達しせしめる。これにより試料成分の測定が行
われる。試料測定後、上下動部材２３を上昇させると、
上下動部材２３は、突起３６ａを切欠２３ａで受けた
後、摺動部材３６を上昇させる。上下動部材２３が上方
位置で停止すると、摺動部材３６は、検出器４２を拡散
光に対して遮光する。
【００１４】
【発明の効果】以上、近赤外成分分析器の非測定時、上
下動部材２３とともに摺動部材３６が上昇し、検出器４
２を遮光するようになっているので、検出器４２が直接
拡散光の強い光に晒すされることが防止できると共に、
摺動部材３６に設けた標準フィルター３７を介して拡散
光が検出器４２に達するので、検出器４２を常時校正す
ることができる。
下動部材２３とともに摺動部材３６が上昇し、検出器４
２を遮光するようになっているので、検出器４２が直接
拡散光の強い光に晒すされることが防止できると共に、
摺動部材３６に設けた標準フィルター３７を介して拡散
光が検出器４２に達するので、検出器４２を常時校正す
ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】図１に図示の上下動部材と摺動部材との関連機
構を詳細に示す拡大斜視図。
構を詳細に示す拡大斜視図。
２ｆ 直立枠の前記壁 ２ｂ 長孔 ４ ブロック ４ａ 貫通孔 ９ 発光ダイオード １０ アレイ支持板 １１ フィルタ １２ 集光レンズ １７，１８，１９ 半透明板 ２３ 上下動部材 ２３ａ 切欠 ２８ モータ ３１ サーミスタ素子 ３０ 試料容器 ３６ 摺動部材 ３６ａ 突起 ３７ 光学的標準板 ４２ 検出器 ４３ 演算処理回路 ５０ Ｏ−リング Ｌ 光軸 ＬＳ 光源装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−29339（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−43299（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−201468（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256767（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ) 特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 それぞれ異なる波長で近赤外光を発する
複数個の光源からの近赤外光をほぼ同一の点に集光レン
ズで集光させた後拡散手段で拡散させ、かくして得られ
た拡散光を被分析試料容器を保持する試料容器保持部を
通して検出器に導いて電気信号に変換するようにした近
赤外成分分析器において、試料容器保持部には、前記試
料容器を載置して上下動する上下動部材が設けられ、該
上下動部材は、試料成分測定時に下降して前記試料容器
に拡散光を透過させて前記検出器に該透過拡散光を伝達
せしめ、しかして非測定時上昇して、該上下動部材に連
動する遮蔽部材で検出器を拡散光から遮光させることを
特徴とする近赤外成分分析器。 - 【請求項２】 請求項１に記載の近赤外成分分析器にお
いて、前記遮蔽部材には光学的標準フィルターが設けら
れ、前記検出器の遮光時に該光学的標準フィルターが事
実上前記検出器を覆い、これにより前記拡散光はその光
強度を弱められた後に前記検出器に達することを特徴と
する近赤外成分分析器。 - 【請求項３】 請求項２に記載の近赤外成分分析器にお
いて、前記光学的標準フィルタは、検出の補正用に使用
されることを特徴とする近赤外成分分析器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1423395A JP3313532B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 近赤外成分分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1423395A JP3313532B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 近赤外成分分析器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201291A JPH08201291A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3313532B2 true JP3313532B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=11855365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1423395A Expired - Fee Related JP3313532B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 近赤外成分分析器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3313532B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8663575B2 (en) * | 2005-08-19 | 2014-03-04 | Canadian Blood Services | Sample holder for dynamic light scattering |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP1423395A patent/JP3313532B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08201291A (ja) | 1996-08-09 |
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