JP6256871B2 - 食品分析装置 - Google Patents

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Description

本発明は、測定対象物を分析する食品分析装置に関する。
従来の食品分析装置の一例として、特許文献１に記載の食品分析装置が挙げられる。この食品分析装置は、測定対象物としての１または複数の食品の全体のカロリーを非破壊的に演算する。
特開２００６−１０５６５５号公報
複数の食品を含む測定対象物においては、食品ごとにカロリー、および、成分が異なる。また、１つの食品におけるカロリーの分布、および、成分の分布は一様でないことが多い。このため、例えば、測定対象物の全体のカロリー、または、成分が使用者の目標よりも多いとき、使用者は測定対象物のどの部分をどれくらい除外すれば目標に近づくのかが把握しにくい。
本発明の目的は、測定対象物におけるカロリーの分布、または、成分の分布を使用者が把握しやすい食品分析装置を提供することである。
〔１〕本食品分析装置の独立した一形態は、測定対象物の測定部位を反射した近赤外光、および、測定対象物の測定部位を透過した近赤外光のうちの少なくとも一方を受光し、受光した光量に応じた信号を出力する受光検出部と、画像を表示できる表示部と、前記受光検出部の出力に基づいて測定部位におけるカロリー、および、測定部位の成分の少なくとも一方を含む情報である部分栄養情報を演算し、複数の測定部位の前記部分栄養情報を、測定部位の位置情報と組み合わせた分布画像を前記表示部に表示させる演算部とを備える。
上記食品分析装置は、部分栄養情報と測定部位の位置情報とを組み合わせた分布画像を表示部に表示させる。このため、測定対象物におけるカロリー、および、成分を含む部分栄養情報の分布を使用者が把握しやすい。
〔２〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、測定対象物を撮影する画像取得部を有し、前記演算部は、前記画像取得部の出力に基づいて画像情報を作成し、前記表示部は、前記画像情報に、前記分布画像を重畳、透過、または、置換して表示する。
〔３〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、使用者が前記分布画像のうちの一部の範囲を選択範囲として選択することのできる選択部を有し、前記演算部は、前記選択部により選択された前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報に基づいて参考情報を作成し、前記表示部に前記参考情報を表示させる。
〔４〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記参考情報は、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報の和、または、前記参考情報としての前記選択範囲に含まれない前記部分栄養情報の和である。
〔５〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記参考情報は、１つ以上の種類の食品のカロリー、および、１つ以上の種類の食品の成分の少なくとも一方の情報を含む代替提示情報であり、前記演算部は、前記表示部に、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報を前記代替提示情報に置換、または、前記選択範囲に含まれない前記部分栄養情報に前記代替提示情報を追加、または、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報と前記代替提示情報とを比較して表示させる。
〔６〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、使用者が指定情報を入力するための情報入力部を有し、前記演算部は、前記指定情報に基づいて摂取カロリーの目標値、および、摂取成分の目標値の少なくとも一方を演算し、前記部分栄養情報から測定対象物の全体のカロリー、および、測定対象物の全体の成分の少なくとも一方を含む総栄養情報を演算し、前記目標値と前記総栄養情報とを比較し、前記総栄養情報を前記目標値に近づけるための示唆情報を作成し、前記表示部に前記示唆情報を表示させる。
〔７〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、測定対象物の全ての前記部分栄養情報、および、前記分布画像の少なくとも一方を記憶する履歴記憶部を有する。
〔８〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、複数の前記受光検出部を有し、前記演算部は、１つの前記受光検出部の出力に基づいて１つの前記部分栄養情報を演算する。
〔９〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、前記受光検出部、および、前記受光検出部が受光する近赤外光の光路の少なくとも一方と、測定対象物とを相対移動させる駆動部を有し、前記演算部は、前記受光検出部の相対移動により、複数の測定部位の前記部分栄養情報を演算する。
〔１０〕前記食品分析装置に従属する一形態は、前記食品分析装置は、前記受光検出部から前記測定対象物までの距離を検出する距離検出部を有し、前記演算部は、前記距離検出部の出力に基づいて前記部分栄養情報を補正する。
本食品分析装置は、測定対象物におけるカロリーの分布、または、成分の分布を使用者が把握しやすい。
第１実施形態の食品分析装置の全体構造の模式図。 第１実施形態の受光部の構成を示す模式図。 第１実施形態の表示部に表示されるカロリーの分布画像の表示例を示す正面図。 第１実施形態の表示部に表示される成分の分布画像の表示例を示す正面図。 第２実施形態の食品分析装置の全体構造の模式図。 第２実施形態の受光部の構成を示す模式図。 （ａ）第２実施形態の測定対象物の測定手順を示す動作図、（ｂ）テーブルが回転し、測定領域が（ａ）の測定領域と周方向において隣り合う測定領域に移動したときの動作図、（ｃ）測定部が移動し、測定領域が（ａ）の測定領域と径方向において隣り合う測定領域に移動したときの動作図。 第２実施形態の表示部に表示されるカロリーの分布画像の表示例を示す正面図。 （ａ）第３実施形態の測定手順の一周目における測定領域と部分栄養情報との関係の一例を示すグラフ、（ｂ）２周目における測定領域と部分栄養情報との関係の一例を示すグラフ。 第４実施形態の受光部の構成を示す模式図。 第４実施形態の表示部に表示される、（ａ）カロリーの分布画像の表示例を示す正面図、（ｂ）写真画像の表示例を示す正面図、（ｃ）重畳画像の表示例を示す正面図。 第５実施形態の表示部に表示される表示例を示す正面図。 第５実施形態において、選択範囲が入力されたときに表示部に表示される内容の例を示す正面図。 第６実施形態の表示部において、（ａ）選択範囲が入力されたときの表示例を示す正面図、（ｂ）食品候補が表示部に表示されるときの表示例を示す正面図、（ｃ）使用者が食品候補を選択したときの内容の表示例を示す正面図。 第７実施形態の演算部により実行される選択範囲決定処理の処理手順を示すフローチャート。 第７実施形態の選択範囲決定処理における領域判定処理の手順を示す模式図。 第２実施形態の変形例の（ａ）支持台を示す斜視図、（ｂ）（ａ）のＤ１７−Ｄ１７線に沿う断面構造を示す断面図。 各実施形態の変形例の受光部の構成を示す模式図。 各実施形態の変形例の食品分析装置の全体構造の模式図。 各実施形態の変形例の表示部の表示例を示す正面図。
（第１実施形態）
図１を参照して食品分析装置１の構成について説明する。
食品分析装置１は、筐体１１、テーブル１２、測定部２０、演算部３０、操作部４０、および、表示部５０を有する。
テーブル１２、および、測定部２０は、筐体１１の内部に配置される。テーブル１２は、測定対象物Ｓが配置される。なお、食品分析装置１は、１、または、複数の食品を測定対象物Ｓとして分析することができる。また、食品分析装置１は、容器等に入っている食品を測定対象物Ｓとして分析することもできる。
測定部２０は、テーブル１２上に配置される測定対象物Ｓに光を照射する光源２１、および、測定対象物Ｓから反射した光を受光する受光部２２を有する。
光源２１は、測定対象物Ｓの全体に光を照射できる位置に配置される。光源２１から照射される光は、少なくとも７００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長の近赤外光の一部の波長を含む。光源２１としては、例えばハロゲンランプ、ＬＥＤ、または、レーザー等が用いられる。
図２を参照して、受光部２２の構成について説明する。
受光部２２は、集光部２３、特定波長反射部２４、および、受光センサー２５を有する。受光部２２は、測定対象物Ｓから反射された光を受光できる位置に配置される。受光部２２と測定対象物Ｓとの距離は、小さい方が好ましい。
集光部２３は、集光レンズ２３Ａ、および、反射部２３Ｂを有する。
特定波長反射部２４は、第１反射部２４Ａ、第２反射部２４Ｂ、および、第３反射部２４Ｃを有する。反射部２４Ａ〜２４Ｃは、特定波長の光のみを反射し、他の波長の光を透過する波長選択フィルターとして構成されている。第１反射部２４Ａは、第１の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。第２反射部２４Ｂは、第２の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。第３反射部２４Ｃは、第３の特定波長のみを反射させ、他の波長の光は透過する。
第１〜３の特定の波長は、成分が既知の複数の食品のスペクトル情報に基づいて実験等により決定される。具体的には、複数の食品における特定の成分の比率と吸光度との関係から、食品における特定の成分の比率をよく反映した波長を特定の波長として決定する。
第１の特定の波長としては、成分としてのたんぱく質とよく相関する波長が採用される。例えば、第１の特定の波長として９１０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。第２の特定の波長としては、成分としての脂質とよく相関する波長が採用される。例えば、第２の特定の波長として、９３０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。第３の特定の波長としては、成分としての炭水化物とよく相関する波長が採用される。例えば、第３の特定の波長として、９８０ｎｍおよびこの付近の波長を採用することができる。
受光センサー２５は、格子状に配置される複数の受光素子２６を有する。受光センサー２５は、いわゆるイメージセンサとして構成されている。受光素子２６としては、例えば、近赤外領域に幅広く感度をもつシリコン、および、インジウム・ガリウム・ヒ素を用いた光の光量を電気信号に変換することができる素子を用いることができる。なお、受光素子２６は、「受光検出部」に相当する。
図１を参照して、食品分析装置１の電気的な構成について説明する。
操作部４０は、測定ボタン４１、および、切替ボタン４２を有する。操作部４０は、測定ボタン４１が押されたとき、測定ボタン４１が押された旨の信号を演算部３０に出力する。操作部４０は、切替ボタン４２が押されたとき、切替ボタン４２が押された旨の信号を演算部３０に出力する。
演算部３０は、測定ボタン４１が押された旨の信号を受信したとき、測定部２０を制御して測定対象物Ｓの分析を開始する。演算部３０は、切替ボタン４２が押された旨の信号を受信したとき、表示部５０に表示させる内容を変更する。
図２を参照して、測定対象物を分析するときの光路、および、測定部２０の動作について説明する。
演算部３０は、光源２１（図１参照）から近赤外光を含む光を測定対象物Ｓに瞬間的に照射させる。測定対象物Ｓから散乱反射した光は、集光レンズ２３Ａにより集光されて平行光として反射部２３Ｂに入射する。
反射部２３Ｂに入射した光は、特定波長反射部２４に向かって反射し、特定波長反射部２４に入射する。
特定波長反射部２４に入射した光は、第１反射部２４Ａにおいて第１の特定の波長のみが第１受光センサー２５Ａに向かって反射する。残りの波長は第２反射部２４Ｂを透過し、第２反射部２４Ｂに入射する。
第２反射部２４Ｂに入射した光は、第２反射部２４Ｂにおいて第２の特定の波長のみが第２受光センサー２５Ｂに向かって反射する。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過し、第３反射部２４Ｃに入射する。
第３反射部２４Ｃに入射した光は、第３反射部２４Ｃおいて第３の特定の波長のみが第３受光センサー２５Ｃに向かって反射する。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過する。
各受光センサー２５Ａ〜２５Ｃに向かう光に含まれる光線は、測定対象物Ｓから散乱、および、反射された直後の光に含まれる光線の位置関係を維持している。このため、各受光素子２６の出力は、測定対象物の一部のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映している。すなわち、各受光素子２６は、受光素子２６が受光する光線の起点である測定対象物Ｓの一部（以下、「測定部位」）のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映した信号を演算部３０（図１参照）に出力する。
演算部３０は、第１受光センサー２５Ａの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいてたんぱく質の比率、および、量を演算する。演算部３０は、第２受光センサー２５Ｂの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて脂質の比率、および、量を演算する。演算部３０は、第３受光センサー２５Ｃの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて炭水化物の比率、および、量を演算する。なお、各関係式は、例えば、予め各成分が既知の複数の食品の各波長における吸光度（光量）と各成分の比率との関係から、ＰＬＳ法を用いて決定することができる。
食品のカロリーは、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量にそれぞれカロリー係数を乗算し、和することにより求められる。このため、演算部３０は、測定部位ごとのたんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量に基づいて、測定部位ごとのカロリーを演算する。なお、各測定部位のたんぱく質の比率、たんぱく質の量、脂質の比率、脂質の量、炭水化物の比率、炭水化物の量、および、カロリーは、「部分栄養情報」に相当する。
受光センサー２５における受光素子２６の位置は、測定部位の位置と対応している。演算部３０は、受光素子２６の位置と、この受光素子２６の出力に基づいて演算された部分栄養情報とを組み合わせ、分布画像情報を作成する。
演算部３０は、分布画像情報として、カロリーを表示する分布画像情報と、成分を表示する分布画像情報とを作成する。演算部３０は、分布画像情報を表示部５０に出力し、表示部５０に分布画像Ｐを表示させる。また、演算部３０は、操作部４０の出力に基づいて、表示部５０に出力するカロリーを表示する分布画像情報と、成分を表示する分布画像情報とを切り替える。
図３および図４を参照して、分布画像Ｐについて説明する。なお、図３、および、図４においては、点ハッチングの点の密度により表示色の濃さを示している。また、図４においては、線ハッチングの有無、および、線の方向により表示色の違いを示している。
図３に示されるように、カロリーの分布画像Ｐは、複数の部分領域ＰＸに区分されている。１つの部分領域ＰＸは、１つの部分栄養情報を表示する。各部分領域ＰＸの位置関係は、各部分領域ＰＸに表示される部分栄養情報と対応する測定部位の位置関係を維持している。
カロリーの分布画像Ｐは、各部分領域ＰＸの表示色の濃さをカロリーの大きさと対応させることにより、各部分領域ＰＸのカロリーの大きさを視覚的に表現する。
図４に示されるように、成分の分布画像Ｐは、各部分領域ＰＸにおいてたんぱく質、脂質、たんぱく質のうちの最も比率の大きい成分を成分ごとに異なる表示色を用いて視覚的に表現する。また、各部分領域ＰＸの表示色の濃さを成分の比率と対応させることにより、各部分領域ＰＸの成分の比率を視覚的に表現する。
食品分析装置１の作用を説明する。
測定対象物Ｓの全体のカロリー、および、成分を数値により表示する仮想の食品分析装置においては、例えば、測定対象物Ｓのカロリー、または、成分が、使用者の目的とするカロリー、または、成分よりも大きいとき、使用者は、測定対象物Ｓの一部を取り除き、再度食品分析装置による分析を行う動作を繰り返す。このため、使用者の手間が大きい。
食品分析装置１は、表示部５０に分布画像Ｐを表示するため、使用者が測定対象物Ｓのカロリー、および、成分の分布を把握しやすい。このため、使用者は、測定対象物Ｓのカロリー、または、成分が、使用者の目的とするカロリー、または、成分よりも大きいとき、測定対象物Ｓのどの部分をどれくらい取り除けば目標とするカロリー、または、成分を達成できるかを把握しやすい。このため、使用者の利便性が向上する。また、短時間で目標とするカロリー、または、成分を達成させることができる。このため、調整に時間がかかることにより、食品が温度変化する等して味、および、形状等が変化することを抑制できる。
測定対象物Ｓの全体のカロリー、および、成分を数値により表示する仮想の食品分析装置においては、例えば、複数の食品の分析を行うとき、使用者は、食品ごとに分析を行う動作を繰り返す。このため、使用者の手間が大きい。
食品分析装置１は、表示部５０に分布画像Ｐを表示するため、複数の食品のそれぞれのカロリー、および、成分を一度の測定で把握することができる。このため、使用者の利便性が向上する。
本実施形態の食品分析装置１は以下の効果を奏する。
（１）食品分析装置１は、表示部５０に分布画像Ｐを表示する。このため、測定対象物Ｓにおけるカロリー、および、成分を含む部分栄養情報の分布を使用者が把握しやすい。
（２）食品分析装置１は、複数の受光素子２６を有する。演算部３０は、１つの受光素子２６の出力に基づいて１つの部分栄養情報を演算する。このため、測定部位を順次移動させる構成と比較して、測定対象物Ｓの全体の部分栄養情報を短時間で演算することができる。
（３）食品分析装置１は、光源２１から光を瞬間的に照射する。このため、測定対象物Ｓに光により温まる、または、変性する等の変化を生じさせにくい。
（４）食品分析装置１は、測定対象物Ｓを非破壊的に分析する。このため、測定後の測定対象物Ｓを利用することができる。
（５）食品分析装置１は、測定対象物Ｓを近赤外光により分析する。このため、測定対象物Ｓを破砕して化学分析する場合に用いる遠心機等の機材、および、試薬等を用いずに分析を行うことができる。
（第２実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、複数の測定部位を順次測定する。なお、第２実施形態の食品分析装置１の説明は、第１実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第１実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
図５、および、図６を参照して、食品分析装置１の構成について説明する。
図５に示されるように、食品分析装置１は、筐体１１、テーブル１２、測定部２００、演算部３０、操作部４０、表示部５０、テーブル駆動部６０、測定部駆動部７０、および、距離検出部８０を有する。
テーブル駆動部６０は、テーブル１２を下方から支持している。テーブル駆動部６０は、モーター６１、および、テーブル１２の中心とモーター６１とを接続する回転軸６２を有する。テーブル１２は、モーター６１の駆動によりテーブル１２の中心まわり（以下、「周方向」）に回転する。
測定部駆動部７０は、モーター７１、および、スライド機構７２を有する。スライド機構７２は、ピニオンギア７３、および、ラック７４を有する。ラック７４は、テーブル１２よりも上方において、テーブル１２の径方向に沿って延びている。ラック７４には、光源２１、受光部２２０、および、距離検出部８０が吊り下げられている。ピニオンギア７３は、モーター７１に接続されるとともにラック７４の歯に噛み合わせられている。
モーター７１の駆動によりピニオンギア７３が回転するとき、ラック７４はテーブル１２の上方においてテーブル１２の径方向に移動する。このため、ラック７４の移動にともなって、測定部２００の光源２１、および、測定部２００の受光部２２０がテーブル１２の上方においてテーブル１２の径方向に移動する。
距離検出部８０は、受光部２２０の付近に位置している。距離検出部８０は、測定対象物Ｓまでの距離に応じた信号を演算部３０に出力する。距離検出部８０としては、光、または、超音波等を用いた距離センサー、または、レンズ等により焦点距離を出力する検出装置等を採用することができる。
図６を参照して、受光部２２０の構成について説明する。
受光部２２０は、反射部２３０、特定波長反射部２４、および、受光センサー２５０を有する。受光センサー２５０は、１つの受光素子２６を有する。
図５、および、図６を参照して、測定対象物Ｓを分析するときの食品分析装置１の動作について説明する。
図５に示されるように、演算部３０は、光源２１から近赤外光を含む光を測定対象物Ｓに瞬間的に照射させる。図６に示されるように、測定対象物Ｓから散乱反射した光は、反射部２３０に入射する。
反射部２３０に入射した光は、特定波長反射部２４に向かって反射し、特定波長反射部２４に入射する。
特定波長反射部２４に入射した光は、第１反射部２４Ａにおいて第１の特定の波長のみが第１反射部２４Ａを反射し、第１受光センサー２５０Ａに向かう。残りの波長は第１反射部２４Ａを透過し、第２反射部２４Ｂに入射する。
第２反射部２４Ｂに入射した光は、第２反射部２４Ｂにおいて第２の特定の波長のみが第２反射部２４Ｂを反射し、第２受光センサー２５０Ｂに向かう。残りの波長は第２反射部２４Ｂを透過し、第３反射部２４Ｃに入射する。
第３反射部２４Ｃに入射した光は、第３反射部２４Ｃにおいて第３の特定の波長のみが第３反射部２４Ｃを反射し、第３受光センサー２５０Ｃに向かう。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過する。
各受光センサー２５０Ａ〜２５０Ｃに向かう光は、反射部２３０と対向している測定対象物Ｓの一部（測定部位）から反射された光である。このため、受光素子２６の出力は、測定部位のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映している。すなわち、各受光素子２６は、測定部位のたんぱく質、脂質、および、炭水化物を反映した信号を演算部３０に出力する。また、距離検出部８０は、測定部位までの距離に応じた信号を演算部３０に出力する。
演算部３０は、第１受光センサー２５０Ａの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて、たんぱく質の比率、および、量を演算する。演算部３０は、第２受光センサー２５０Ｂの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて、脂質の比率、および、量を演算する。演算部３０は、第３受光センサー２５０Ｃの受光素子２６の出力と予め記憶されている関係式とに基づいて、炭水化物の比率、および、量を演算する。
また、演算部３０は、距離検出部８０の出力に基づいて測定部位の厚さを演算し、演算したたんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量を補正する。具体的には、測定部位が厚いほど、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量を大きく補正し、測定部位が薄いほど、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量を小さく補正する。
演算部３０は、測定ボタン４１が押されたとき、テーブル駆動部６０、および、測定部駆動部７０を制御して測定部位を以下の手順により順次変更する。
（手順１１）図７（ａ）に示されるように、演算部３０は、測定部位を測定領域Ａ１１に設定し、すなわち、反射部２３０を測定領域Ａ１１の上方に移動させ、測定領域Ａ１１の部分栄養情報を演算する。
（手順１２）図７（ｂ）に示されるように、演算部３０は、テーブル駆動部６０によりテーブル１２を回転させ、測定部位を測定領域Ａ１１から測定領域Ａ１１と周方向において隣り合う測定領域Ａ１２に変更し、測定領域Ａ１２の部分栄養情報を演算する。
（手順１３）演算部３０は、テーブル１２を所定量ずつ回転させ、測定領域Ａ１１〜Ａ１ｎ、すなわち、テーブル１２の全周において部分栄養情報を演算する。
（手順１４）図７（ｃ）に示されるように、演算部３０は、測定部駆動部７０によりラック７４を移動させる。そして、測定部位を測定領域Ａ１１から測定領域Ａ１１とテーブル１２の径方向において隣り合う測定領域Ａ２１に変更し、測定領域Ａ２１の部分栄養情報を演算する。
演算部３０は、（手順１２）〜（手順１４）を繰り返し、テーブル１２の全体にわたり、部分栄養情報を演算する。演算部３０は、測定部位と、そのときの受光素子２６の出力に基づいて演算された部分栄養情報とを組み合わせた分布画像情報を作成する。具体的には、演算部３０は、テーブル１２の回転角度、および、測定部２００の径方向の位置情報とからそのときの測定部位を決定し、そのときに分析された部分栄養情報とを組み合わせる。演算部３０は、分布画像情報を表示部５０に出力し、表示部５０に分布画像Ｐを表示させる。
図８に示されるように、分布画像Ｐは、測定部２００のテーブル１２に対する移動の軌跡と対応した複数の部分領域ＰＸに区分されている。１つの部分領域ＰＸは、１つの部分栄養情報を表示する。
第２実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、および、（３）〜（５）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（６）食品分析装置１は、測定部２００と測定対象物Ｓとを相対移動させる。このため、受光素子２６の数を少なくすることができる。
（７）食品分析装置１は、距離検出部８０を有する。このため、測定対象物Ｓの測定部位の厚みを検出できる。このため、たんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量の演算精度を向上できる。
（第３実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第２実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、受光素子２６の出力に基づいて測定部位の数を変更する。なお、第３実施形態の食品分析装置１の説明は、第２実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第２実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
図７、および、図９を参照して、測定部位の測定手順について説明する。
演算部３０は、テーブル駆動部６０、および、測定部駆動部７０を制御して測定部位を以下の手順により順次変更する。
（手順２１）図７（ａ）に示されるように、演算部３０は、測定部位を測定領域Ａ１１に設定し、すなわち、反射部２３０を測定領域Ａ１１の上方に移動させ、測定領域Ａ１１の部分栄養情報を演算する。
（手順２２）演算部３０は、テーブル駆動部６０によりテーブル１２を回転させ、測定部位を測定領域Ａ１１から測定領域Ａ１１と周方向において測定領域Ａ１２を挟んで隣り合う測定領域Ａ１３に変更する。
（手順２３）演算部３０は、テーブル１２を所定量ずつ回転させ、図９（ａ）に示されるように、テーブル１２の全周において、測定領域Ａ１１〜Ａ１ｎを一つ飛ばしで部分栄養情報を演算する。
（手順２４）演算部３０は、各測定領域Ａ１１〜Ａｎにおいて部分栄養情報の全てが予め設定されているしきい値を超えているか否かを判定する。具体的には、カロリー、たんぱく質、脂質、および、炭水化物の全てが予め設定されているしきい値を超えているか否かを判定する。
（手順２５）演算部３０は、図９（ｂ）に示されるように、少なくとも１つの部分栄養情報がしきい値を超えている旨判定した測定領域Ａ１１〜Ａ１ｎと隣り合う測定領域Ａ１１〜Ａ１ｎの測定を行う。
（手順２６）図７（ｃ）に示されるように、演算部３０は、測定部駆動部７０によりラック７４を移動させ、測定部位を測定領域Ａ１１から測定領域Ａ１１とテーブル１２の径方向において隣り合う測定領域Ａ２１に変更する。
演算部３０は、測定領域Ａ２１〜Ａ２ｎにおいても（手順２１）〜（手順２６）を繰り返し、Ａ１１〜Ａｎｎにおいて、部分栄養情報を演算する。演算部３０は、測定部位と、そのときの受光素子２６の出力に基づいて演算された部分栄養情報とを組み合わせた分布画像情報を作成する。
第３実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、（３）〜（７）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（８）食品分析装置１は、しきい値に基づいて測定部位の数を少なくすることができる。このため、全ての測定領域Ａ１１〜Ａｎｎを測定する構成と比較して、測定対象物Ｓの全体の分析時間が長くなることを抑制することができる。
（第４実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第１実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、測定部２０が画像取得部２７を有する。なお、第４実施形態の食品分析装置１の説明は、第１実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第１実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
図１０に示されるように、受光部２２は、第３反射部２４Ｃの下流に画像取得部２７を有する。
第３反射部２４Ｃ入射した光は、第３反射部２４Ｃおいて第３の特定の波長のみが第３受光センサー２５Ｃに向かって反射する。残りの波長は第３反射部２４Ｃを透過し、画像取得部２７に入射する。
画像取得部２７は、赤色、緑色、および、青色に蒸着されたフィルターが格子状に並べられたフィルター部（図示略）と、格子状に並べられた複数の受光素子２６とが重ね合わせられている。すなわち、画像取得部２７は、可視光を用いて測定対象物Ｓを撮影する。演算部３０は、撮影した測定対象物Ｓの画像情報を作成する。
演算部３０は、図１１（ａ）に示される分布画像Ｐと、図１１（ｂ）に示される画像情報に基づいて表示される写真画像ＰＰとを、図１１（ｃ）に示されるように重畳した重畳画像ＰＳを表示する。演算部３０は、切替ボタン４２が押されたとき、表示部５０の画像を分布画像Ｐ、写真画像ＰＰ、および、重畳画像ＰＳの間で切り替える。
第４実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、および、（３）〜（７）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（９）表示部５０は、写真画像ＰＰが含まれる重畳画像ＰＳを表示する。このため、使用者が認識する測定対象物Ｓの視覚情報と分布画像Ｐとが重なる。このため、使用者が部分栄養情報の分布を直感的に把握しやすくなる。
（１０）重畳画像ＰＳにおいては、可視光を再現する写真画像ＰＰと分布画像Ｐとが判別しにくくなり、部分栄養情報の分布を把握しにくいおそれがある。食品分析装置１は、重畳画像ＰＳと分布画像Ｐとを切り替えることができるため、部分栄養情報を把握しにくいおそれを低減できる。
（第５実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第４実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、表示部１５０がタッチパネルとして構成され、分布画像Ｐの一部を選択することができる。なお、第５実施形態の食品分析装置１の説明は、第４実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第４実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
図１２を参照して、表示部１５０の構成について説明する。
表示部１５０は、タッチパネルとして構成されている。表示部１５０は、表示部１５０に入力された情報を演算部３０に送信する。
使用者は、表示部１５０を介して、性別、年齢、体重、および、活動レベルを入力することができる。なお、活動レベルは、日常生活の平均的な活動の強度を示すものであり、強度に応じた複数の段階（例えば、３段階）を有する。また、性別、年齢、体重、および、活動レベルは、「指定情報」に相当する。表示部１５０は、「情報入力部」、および、「選択部」に相当する。
演算部３０は、性別、年齢、体重、および、活動レベルに基づいて、使用者の一日の摂取カロリーの目標値（以下、「目標カロリー」）、および、一食の摂取成分の量の目標値（以下、「目標成分」）を演算する。なお、目標カロリーは、使用者の基礎代謝のカロリーと一致する。また、目標成分は、成分ごとに演算され、目標たんぱく質、目標脂質、および、目標炭水化物を含む。
図１２に示されるように、演算部３０は、分布画像Ｐとともに、測定対象物Ｓのカロリーと目標カロリーとを表示部１５０のカロリー表示部１５１に表示させる。カロリー表示部１５１は、目標カロリーに対する測定対象物Ｓのカロリーの割合をグラフ、および、百分率の数値により示す。
演算部３０は、測定対象物Ｓの成分の量と目標成分とを表示部１５０の成分表示部１５２に表示させる。成分表示部１５２は、目標成分と測定対象物Ｓの成分の量との関係をグラフにより示す。具体的には、成分表示部１５２は、目標たんぱく質、目標脂質、および、目標炭水化物を三角形状の目標図形１５２Ａとして示す。そして、測定対象物Ｓのたんぱく質の量、脂質の量、および、炭水化物の量を示す三角形状の測定図形１５２Ｂとして目標図形１５２Ａに重ねて示す。
図１２に示される例においては、測定対象物Ｓのカロリー（９００ｋｃａｌ）が目標カロリー（１６００ｋｃａｌ）の６０％である旨が円グラフおよび数値により示されている。また、測定対象物Ｓのたんぱく質の量が目標たんぱく質よりも少し多く、測定対象物Ｓの脂質の量が目標脂質よりもかなり多く、測定対象物Ｓの炭水化物の量が目標炭水化物よりも少し少ない旨が示されている。
使用者は、表示部１５０に表示された分布画像Ｐの一部を指でタッチして囲むことにより、分布画像Ｐの一部（以下、「選択範囲ＲＳ」）を選択することができる。
使用者は、図１３に示されるように、分布画像Ｐのうちの一部を選択範囲ＲＳとして選択する。例えば、分布画像Ｐのうちの脂質の分布が多い部分を選択範囲ＲＳとして選択する。
演算部３０は、分布画像Ｐに選択範囲ＲＳが設定された情報が入力されたとき、選択範囲ＲＳを除いた測定対象物Ｓのカロリー、および、各成分の量の和を演算する。すなわち、選択範囲ＲＳに含まれない部分領域ＰＸのカロリーの和、および、各成分の量の和を演算する。なお、選択範囲ＲＳに含まれない部分のカロリーの和、および、各成分の量の和は、「参考情報」に相当する。
演算部３０は、演算した選択範囲ＲＳに含まれない部分のカロリーの和、および、各成分の量の和を表示部１５０に表示させる。
図１３に示される例においては、選択範囲ＲＳを除いた場合の測定対象物Ｓのカロリー（７００ｋｃａｌ）が目標カロリー（１６００ｋｃａｌ）の４０％に減少している旨が円グラフおよび数値により示されている。また、選択範囲ＲＳを除いた場合の測定対象物Ｓのたんぱく質の量が目標たんぱく質と略一致し、測定対象物Ｓの脂質の量が目標脂質と略一致し、測定対象物Ｓの炭水化物の量が目標炭水化物よりも少し少なくなっている旨が示されている。使用者は、表示部１５０を視認することにより、測定対象物から選択範囲ＲＳを除いたときの摂取カロリー、および、摂取成分を把握することができる。
第５実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、（３）〜（７）、（９）、および、（１０）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（１１）食品分析装置１は、選択範囲ＲＳに含まれない部分のカロリーの和、および、各成分の量の和を表示部１５０に表示する。このため、使用者は、測定対象物Ｓのどの部分をどれだけ取り除けば、目標カロリー、および、目標成分を達成できるかを、簡単にシミュレーションすることができる。このため、使用者の利便性が向上する。
（第６実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第５実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、選択範囲ＲＳと置換可能な食品候補Ｃ１〜Ｃｎを提示する。なお、第６実施形態の食品分析装置１の説明は、第５実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第５実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
演算部３０は、過去に分析した測定対象物Ｓを記憶する記憶部（図示略）を記憶する。
使用者は、測定対象物Ｓの成分の量の少なくとも１つが、目標成分よりも大きいとき、表示部１５０を操作して、選択範囲ＲＳを決定する。
演算部３０は、図１４（ａ）に示されるように、選択範囲ＲＳが選択されたとき、測定対象物Ｓから選択範囲ＲＳを除いたときの各成分の量を演算する。また、測定対象物Ｓから選択範囲ＲＳを除いたときの各成分の量を数値、および、棒グラフにより表示部１５０に表示させる。
演算部３０は、選択範囲ＲＳを除いたときの成分の量と目標成分との差分を演算する。そして、記憶部に記憶されている過去に分析した測定対象物Ｓの情報から、今回測定した測定対象物Ｓの成分の量と目標成分との差分に近い１または複数の測定対象物Ｓの情報を食品候補Ｃ１〜Ｃｎとして選択する。なお、食品候補Ｃ１〜Ｃｎは、「代替提示情報」に相当する。
演算部３０は、食品候補Ｃ１〜Ｃｎを表示部１５０に表示させる。図１４（ｂ）に示される例では、演算部３０は、食品候補Ｃ１、および、食品候補Ｃ２を表示部１５０に表示させる。
ここで、例えば、使用者が、表示部１５０を操作して食品候補Ｃ１を選択したとき、演算部３０は、図１４（ｃ）に示されるように、食品候補Ｃ１を選択範囲ＲＳに置換した分布画像Ｐを表示部１５０に表示させる。また、測定対象物Ｓから選択範囲ＲＳを除いたときの各成分の量に食品候補Ｃ１の成分の量を加算した数値、および、棒グラフによりを表示部１５０に表示させる。
第６実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、（３）〜（７）、および、（９）〜（１１）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（１２）食品分析装置１は、食品候補Ｃ１〜Ｃｎを表示する。このため、目標成分を達成するために、測定対象物Ｓのどの部分、または、測定対象物Ｓが複数の食品を含む場合は、どの食品を何に置き換えることにより目標成分を達成できるかを簡単に把握することができる。このため、食品分析装置１は、例えば、食事メニューの考案の簡便化に等に貢献できる。
（第７実施形態）
本実施形態の食品分析装置１は、第５実施形態の食品分析装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、食品分析装置１は、演算部３０が選択範囲ＲＳを演算する選択範囲決定処理を実行する。なお、第７実施形態の食品分析装置１の説明は、第５実施形態の食品分析装置１と共通する構成に対して、第５実施形態の食品分析装置１と同一の符号を付している。
図１５を参照して、選択範囲決定処理を説明する。なお、本処理は、測定ボタン４１が押されたときに開始される。
ステップＳ１１において、演算部３０は、測定対象物Ｓを分析し、測定対象物Ｓの全体のカロリー（以下、「総カロリー」）を演算する。次に、ステップＳ１２において、分布画像Ｐを表示部１５０に表示させる。なお、総カロリーは、「総栄養情報」に相当する。
次に、演算部３０は、ステップＳ１３において、演算部３０は、総カロリーと目標カロリーとを比較する。
ステップＳ１４において、演算部３０は、総カロリーが目標カロリーを達成しているか否かを判定する。具体的には、総カロリーが目標カロリーと一致、または、十分に近いか否かを判定する。総カロリーが目標カロリーを達成している旨判定したとき、本処理を終了する。
総カロリーが目標カロリーを達成していない旨判定したとき、ステップＳ１５において、各部分栄養情報におけるカロリー（以下「部分カロリー」）に対するしきい値を決定する。
次に、演算部３０は、ステップＳ１６において、図１６（ａ）に示されるように、部分カロリーがしきい値よりも高い部分領域ＰＸを選択する。
次に、演算部３０は、ステップＳ１７において、選択した部分領域ＰＸの部分カロリーの和を演算し、総カロリーから減算する。そして、ステップＳ１８において、ステップＳ１６において選択した部分領域ＰＸを重畳画像ＰＳ上に表示した画像を表示部１５０に表示させる。部分領域ＰＸの表示方法としては、重畳画像ＰＳにおいて該当する部分領域ＰＸを線で囲む、点滅する、または、表示色を変更する等の構成が挙げられる。なお、選択した部分領域ＰＸを重畳画像ＰＳ上に表示した画像は、「示唆情報」に相当する。
次に、演算部３０は、再びステップＳ１３において、ステップＳ１７で減算した総カロリーが目標カロリーを達成しているか否かを判定する。
総カロリーが目標カロリーを達成していない旨判定したとき、再びステップＳ１５〜ステップＳ１８の処理を繰り返す。なお、２回目以降のステップＳ１５の処理においては、しきい値を前回のしきい値よりも小さく設定する。また、２回目以降のステップＳ１６の処理においては、図１６（ｂ）、および、（ｃ）に示されるように、既に選択されている部分領域ＰＸと隣り合う部分領域ＰＸのうち、しきい値よりも高い部分領域ＰＸを選択する。
第７実施形態の食品分析装置１は、上記実施形態の（１）、（３）〜（７）、および、（９）〜（１１）の効果に加えて、以下の効果を奏する。
（１３）食品分析装置１は、演算部３０が、測定対象物Ｓを目標カロリーに合わせるための示唆情報を表示してくれる。このため、使用者の利便性に貢献できる。
（１４）演算部３０は、ステップＳ１３において、隣り合う部分領域ＰＸを選択している。このため、除外が困難な微小領域がたくさん含まれる可能性を小さくすることができる。
（その他の実施形態）
本食品分析装置は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本食品分析装置のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。
・第１実施形態の受光センサー２５Ａ〜２５Ｃにおいて、受光素子２６を円状に配置したものを同心円状に配置することもできる。また、受光素子２６を直線方向に配置し、受光素子２６を直線方向と直交する方向に移動させることにより、疑似的に受光素子２６を２次元的に配置することもできる。なお、受光素子２６を直線方向に配置する構成においては、光源２１の照射時間を、受光素子２６の移動時間に合わせて変更する。
・第１実施形態の演算部３０は、１つの受光素子２６の出力に基づいて１つの部分領域ＰＸの部分栄養情報を演算しているが、隣り合う複数の受光素子２６の出力に基づいて１つの部分領域ＰＸの部分栄養情報を演算することもできる。この変形例の演算部３０は、隣り合う複数の受光素子２６の出力を平均し、１つの部分領域ＰＸの部分栄養情報を演算することもできる。また、隣り合う複数の受光素子２６の出力の和に基づいて、１つの部分領域ＰＸの部分栄養情報を演算することもできる。この場合、部分領域ＰＸが少なくなる。このため、測定対象物Ｓの全体のカロリー、および、成分の分布の概要を把握しやすい。
・第２実施形態の距離検出部８０を、測定対象物Ｓの側方に配置することもできる。この場合、距離検出部８０を高さ方向に移動する。距離検出部８０は、各高さ位置における測定対象物Ｓまでの距離に応じた信号を演算部３０に出力する。演算部３０は、距離検出部８０の出力に基づいて測定対象物Ｓの外形の概要を演算し、各測定部位における測定対象物Ｓの厚さを推定する。
・第２実施形態の測定部駆動部７０は、受光部２２０、および、光源２１をテーブル１２に対して移動させているが、受光部２２０のみを移動させ、光源２１は筐体１１に固定することもできる。この場合、例えば、光路を変更することにより測定部位を変更することもできる。具体的には、測定部２００は、光源２１と測定対象物Ｓとの間に反射部を有する。反射部は、テーブル１２に対して移動、および、角度を変更することにより、光源２１が光を照射する測定対象物Ｓの測定部位を変更する。そして、受光部２２０は、測定部位から反射する光を受光できる位置に順次移動する。
・第２実施形態の食品分析装置１を、テーブル駆動部６０によりテーブル１２を径方向に移動させ、かつ、測定部駆動部７０により受光部２２０を周方向に回転させる構成に変更することもできる。また、テーブル１２、および、受光部２２０の一方が、径方向、および、周方向の両方の移動が可能な構成を採用することができる。
図１７に、受光部２２０が径方向への移動、および、周方向への回転の両方に移動する構成の一例を示す。この受光部２２０は、受光部２２０を吊り下げる支持台１６０を有する。支持台１６０は、テーブル１２の上方においてテーブル１２の全体を覆う径を有する。支持台１６０の下面は、渦巻き状の溝１６１を有する。受光部２２０は、溝１６１に嵌め込まれている。受光部２２０は、例えば多関節アーム等の機構を介して駆動源に接続されている。そして、駆動源の駆動にともなって、受光部２２０が溝１６１上を移動することにより、測定対象物Ｓの全体の分析を行うことができる。
また、テーブル１２を受光部２２０のテーブル１２に対する移動方向とは異なる方向に直線移動させるテーブル駆動部６０の構成を採用することもできる。
要するに、測定部２００がテーブル１２に配置される測定対象物Ｓの全体を測定できる構成であれば、いずれの構成を採用することもできる。なお、測定部２００のみを移動させる構成においては、測定対象物Ｓを静止させた状態を維持できる。このため、液状、または、形が崩れやすい測定対象物Ｓにおいても力がかからないために変形しにくい。このため、測定対象物Ｓの変形により測定精度が低くなることを抑制できる。
・第２実施形態の測定領域Ａ１１〜Ａｎｎは、隣り合う測定領域Ａ１１〜Ａｎｎが重ならないようにしているが、隣り合う測定領域Ａ１１〜Ａｎｎが一部重なり合うように設定することもできる。
・第２実施形態は、測定領域Ａ１１〜Ａｎｎを測定が完了するごとに変更したが、テーブル駆動部６０を回転させながら測定を行うこともできる。この場合、分布画像Ｐの部分領域ＰＸをより細分化し、連続的な分布画像Ｐを表示することもできる。
・第２実施形態の測定領域Ａ１１〜Ａｎｎにおいて、隣り合う測定領域Ａ１１〜Ａｎｎの間の部分栄養情報を補間処理により演算することもできる。この場合、分布画像Ｐの部分領域ＰＸの数も補間処理に応じて増加する。
・第２実施形態のテーブル駆動部６０、および、測定部駆動部７０に代えて、テーブル１２の上方かつ測定部２００の下方に配置される遮光フィルターを採用することもできる。この変形例の遮光フィルターは、テーブル１２の上方の全体を覆う。そして、遮光フィルターには、電気的に制御される複数のシャッターが配置されている。演算部３０は、シャッターを順次開閉することにより、測定領域Ａ１１〜Ａｎｎを順次変更する。この変形例を変形例Ｚとする。
・上記変形例Ｚにおいて、遮光フィルターに代えて、複数の透過する波長を変更する液晶フィルターが格子状に配置されたフィルターを採用することもできる。この変形例の食品分析装置１は、例えば、１つの液晶フィルターが、第１の特定の波長のみを透過する状態のとき、他のフィルターは、第１の特定の波長を透過しない状態に維持される。各液晶フィルターにおいて、第１〜第３の特定の波長のみを透過する状態に変更し、全てのフィルターにおいて、第１〜第３の特定の波長のみを透過する状態に変更することにより、測定対象物Ｓの全体の部分栄養情報を演算することができる。
・第３実施形態の食品分析装置１において、（手順２４）、および、（手順２５）を省略することもできる。この場合、演算部３０は、図９（ａ）に示されるグラフの近似曲線を作成し、測定していない部分を近似曲線の値により補間する補間処理を実行することもできる。また、図９（ａ）に示されるグラフの隣り合う２つの測定部位の部分栄養情報の平均値を演算し、この平均値により測定していない部分を補間する補間処理を実行することもできる。
・第４実施形態の画像取得部２７は、可視光を通過させるフィルターを１色のみにすることもできる。この場合、単色の写真画像ＰＰを表示部５０に表示させる。要するに、可視光に基づいた写真画像ＰＰを表示する出力が得られれば、画像取得部２７の構成はいずれの構成を採用することもできる。また、受光センサー２５Ａ〜２５Ｃの受光素子２６の受光量を重ね合わせる構成を採用することもできる。この場合、可視光に基づいた写真画像ＰＰと類似する画像を表示することができる。なお、受光センサー２５Ａ〜２５Ｃの受光素子２６の受光量を用いる構成においては、受光センサー２５Ａ〜２５Ｃが、「画像取得部」に相当する。また、受光センサー２５Ａ〜２５Ｃの受光素子２６の受光量を用いる構成においては、隣り合う複数の受光素子２６と１つの部分領域ＰＸとを対応させることが好ましい。この場合、全ての受光素子２６を画素とする写真画像ＰＰに対して分布画像Ｐが荒くなるため、使用者が成分の分布を視認しやすくなる。
・第４実施形態の演算部３０は、写真画像ＰＰと分布画像Ｐとを重畳した重畳画像ＰＳを表示部５０に表示させたが、写真画像ＰＰに分布画像Ｐを透過させた画像を表示部５０に表示させることもできる。また、写真画像ＰＰの一部、例えば、測定対象物Ｓの輪郭に分布画像Ｐを置換した画像を表示させることもできる。
・第５実施形態の食品分析装置１に、表示部１５０内でポインタを移動させることができるマウスを追加することもできる。使用者は、マウスを用いて、選択範囲ＲＳを選択する。この場合、表示部１５０のタッチパネル機能を省略することもできる。なお、この変形例のマウスは、「選択部」に相当する。要するに、使用者が選択範囲ＲＳを選択できる選択部であれば、いずれの構成を採用することもできる。
・第５実施形態の食品分析装置１は、指定情報として、目標カロリー、および、目標成分の少なくとも一方を入力することもできる。
・第６実施形態の演算部３０は、選択範囲ＲＳに含まれない部分の部分栄養情報を、代替提示情報に置換できる。この場合、表示部１５０には、選択範囲ＲＳに含まれる部分の部分栄養情報の和に、代替提示情報の総栄養情報を加算したカロリー、および、成分が表示される。
・第６実施形態の演算部３０は、予め複数の種類の食品の全体のカロリー、および、成分の少なくとも一方を記憶することもできる。演算部３０は、記憶している食品の情報から代替栄養情報を選択し、表示部１５０に表示させる。
・第６実施形態の演算部３０は、食品候補Ｃｎを選択範囲ＲＳに置換した分布画像Ｐを表示部１５０したが、選択範囲ＲＳに含まれない部分に食品候補Ｃｎの分布画像Ｐを追加して表示することもできる。また、食品候補Ｃｎの成分と選択範囲ＲＳに含まれる成分とをグラフ、または、数値等により比較して表示することもできる。
・第６実施形態の演算部３０は、選択範囲ＲＳが入力されたときに、食品候補Ｃ１〜Ｃｎを表示部１５０に表示するが、以下のように変更することもできる。すなわち、選択範囲ＲＳを入力していない状態において、測定対象物Ｓの成分の量が目標成分よりも不足しているとき、測定対象物Ｓの成分の量と目標成分との差分に基づいて食品候補Ｃ１〜Ｃｎを選択することもできる。そして、食品候補Ｃ１〜Ｃｎを分布画像Ｐに追加して表示させることもできる。
・第６実施形態の演算部３０は、目標成分と測定対象物Ｓの成分の量との差に基づいて、選択範囲ＲＳ、および、代替提示情報を演算し、選択範囲ＲＳを食品候補に置換した分布画像Ｐ上に表示することもできる。
・第７実施形態の演算部３０は、使用者が測定対象物Ｓから減量したいカロリーを数値により入力させる構成を採用することもできる。この場合、ステップＳ１６において選択される部分領域ＰＸの部分カロリーの和が、入力されたカロリーに達するまで選択範囲決定処理のステップＳ１４〜Ｓ１８と同様の処理が繰り返される。
・第７実施形態において、カロリーに代えて、各成分の量が目標成分に達する構成に変更することもできる。
・第７実施形態において、ステップＳ１５〜Ｓ１８の処理を、以下の処理に変更することもできる。すなわち、部分領域ＰＸのうち、部分カロリーがしきい値よりも小さい部分領域ＰＸを除外し、総カロリーを残りの部分領域ＰＸで除し、総カロリーと目標カロリーの差分を達成する部分領域ＰＸの数を演算する。そして、演算された部分領域ＰＸの数と等しい数の部分領域ＰＸを分布画像Ｐ上において強調する表示を行う。
・各実施形態の測定において、光源２１からの光の照射を所定時間にわたり行ってもよい。
・各実施形態の特定波長反射部２４、および、受光センサー２５の数を１、２、または、４以上に変更することもできる。また、特定波長反射部２４が反射する特定の波長を食品のカロリー、または、食品の成分と相関する波長に適宜変更することができる。
例えば、たんぱく質のカロリー係数と炭水化物のカロリー係数とは同じである。このため、カロリーを演算する構成においては、たんぱく質、および、炭水化物の両方をよく反映する波長を用いて、たんぱく質、および、炭水化物をまとめて分析することもできる。この構成においては、特定波長反射部２４の反射部の数を２つにすることができる。この構成においても、測定対象物Ｓの部分栄養情報としてカロリー、および、脂質を演算し、カロリー、および、脂質の分布画像Ｐを表示部５０，１５０に表示することができる。
また、水分はカロリーに寄与しない。このため、食品に含まれる水分の比率が多いほど、食品のカロリーは少なくなる。このため、食品の水分をよく反映する波長を用いて、水分の比率を演算することにより、カロリーを演算することもできる。この構成においては、特定波長反射部２４の反射部の数を１つにすることができる。この構成においても、測定対象物Ｓの部分栄養情報としてカロリーを演算し、カロリーの分布画像Ｐを表示部５０，１５０に表示することができる。また、各実施形態の食品分析装置１において、演算した水分の比率を用いて脂質、たんぱく質、炭水化物、およびカロリーを補正することもできる。
・各実施形態の食品分析装置１は、測定対象物Ｓの脂質、たんぱく質、炭水化物、および、カロリーを分析しているが、これに代えてまたは加えて、水分、塩分、各種ミネラル、および、ビタミン等の成分を分析し、これらの成分の分布画像を表示することもできる。なお、この場合、水分、塩分、各種ミネラル、および、ビタミン等は、「部分栄養情報」に相当する。
・各実施形態の受光素子２６を、第１〜３の特定の波長に選択的に感度を持つ受光素子２６に変更することもできる。この場合、反射部２４Ａ〜２４Ｃを省略することができる。また、この変形例の受光センサー２５Ａ〜２５Ｃ，２５０Ａ〜２５０Ｃのうちの２つを省略することもできる。具体的には、１つの受光センサー２５、２５０において、第１〜３の特定の波長に選択的に感度を持つ受光素子２６の組を格子状に並べることにより、各測定部位における部分栄養情報を１つの受光センサー２５，２５０により演算することもできる。
・水素結合の吸収波長が温度により変化する。このため、１つの特定の波長に対して複数の特定波長反射部２４、および、受光センサー２５を備えることもできる。この場合、測定対象物Ｓの温度に応じて、特定波長反射部２４、および、受光センサー２５を変更する。
・各実施形態の測定部２０，２００に、図１８に示されるフィルター切替部９０を備えることもできる。フィルター切替部９０は、複数のフィルター９１を有する。フィルター９１は、特定の波長の光のみを透過させる。フィルター切替部９０の下流には格子状に受光素子２６を備える受光センサー２５が配置される。演算部３０は、受光センサー２５に対向するフィルター９１を変更することにより、受光センサー２５Ａ〜２５Ｃに向かう光の波長を変更することができる。この変形例においては、特定の波長ごとに受光センサー２５を備える構成と比較して、受光センサー２５の数を少なくすることができる。この変形例を変形例Ｘとする。
・上記変形例Ｘにおいて、フィルター切替部９０に代えて、反射する特定の波長を印可電圧により変更できるフィルター、例えば、音響光学フィルターを採用することもできる。また、ファブリペロー型の干渉フィルターを採用することもできる。ファブリペロー型の干渉フィルターを採用する場合は、干渉フィルターを構成する２枚のミラーの間の距離（ギャップ長）を変更するモーター等の駆動源を備えることにより、ギャップ長を変更し、干渉フィルターを透過する光の波長を変更する。
・上記変形例Ｘにおいて、フィルター切替部９０に代えて、それぞれ受光センサー２５に第１〜第３の特定の波長のみを透過する３つのフィルターの組を取り付けることもできる。３つのフィルターは、３つの受光素子２６の組と対向して取り付けられる。そして、３つの受光素子２６の組に基づいて、１つの部分領域ＰＸと対応する部分栄養情報が演算される。
・上記変形例Ｘにおいて、フィルター切替部９０を光源２１と測定対象物Ｓとの間に配置することにより受光センサー２５に向かう光の波長を変更することができる。また、特定の波長のみを照射する複数の光源２１、例えばＬＥＤ、またはレーザーを採用し、光源２１を順次変更することにより受光センサー２５に向かう光の波長を変更することができる。
・上記変形例Ｘにおいて、フィルター切替部９０よりも上流に角度を変更できる反射部を備えることもできる。また、各フィルター９１の下流に受光センサー２５を配置する。そして、反射部の角度を変更することにより、測定対象物Ｓから反射された光を各フィルター９１、および、各受光センサー２５に順次照射する。この変形例を変形例Ｙとする。
・上記変形例Ｙにおいて、反射部に代えて、光を分光する分光器を採用することもできる。そして、分光器の下流かつ、分光された光のうちの特定の波長と対応する位置に受光センサー２５を配置する。
・各実施形態の測定部２０，２００の反射部２４Ａ〜２４Ｃを、特定の波長のみを透過する構成に変更することもできる。この場合、各受光センサー２５は、反射部２４Ａ〜２４Ｃの裏側に配置される。
・各実施形態の測定部２０は、光源２１を複数備えることもできる。
・各実施形態の測定部２０，２００の光源２１を省略することもできる。この場合は、太陽光、または、食品分析装置１が設置される室内の照明等の近赤外線を含む光を用いて測定対象物Ｓの分析を行うことができる。この場合、筐体１１を省略することもできる。
・各実施形態の測定部２０，２００は、光源２１、および、受光部２２，２２０の両方が測定対象物Ｓよりも上方に配置されたが、光源２１、および、受光部２２，２２０の一方を測定対象物Ｓよりも下方に配置することもできる。例えば、図１９に示される変形例の測定部２０は、光源２１をテーブル１２よりも下方に配置している。テーブル１２には、近赤外光を通過する窓部１２Ａを形成する。受光部２２は、測定対象物Ｓを透過した光を受光する。また、光源２１、または、受光部２２，２２０を測定対象物Ｓよりも上方、および、テーブル１２よりも下方の両方に配置することにより、測定対象物Ｓの散乱反射光、および、透過光の両方を測定に用いることができる。
・各実施形態の表示部５０，１５０は、成分の分布画像Ｐにおいて、各部分領域ＰＸにおいて最も比率の大きい成分の比率を表示しているが、２つの成分を同時に表示することもできる。この場合、各部分領域ＰＸに含まれる成分のうちの大きい２つの表示色の中間色を用いて各成分の比率を表示する。なお、含まれる２つの成分の一方の比率が大きいほど、その成分と対応する表示色に近い表示色が表示される。
また、たんぱく質の比率のみを表示する分布画像Ｐ、脂質の比率のみを表示する分布画像Ｐ、および、炭水化物の比率のみを表示する分布画像Ｐを作成し、切替ボタン４２により切り替える構成を採用することもできる。
・各実施形態の表示部５０，１５０は、成分の分布画像Ｐにおいて、成分の比率を表示しているが、成分の絶対量を表示することもできる。
・各実施形態の表示部５０，１５０は、カロリーの分布画像Ｐにおいて、カロリーの絶対値に応じた表示色の濃さで表示しているが、全ての部分領域ＰＸのうちの最大のカロリーを最も濃い表示色とし、最小のカロリーを最も薄い表示色とし、その間のカロリーを中間の濃さの表示色で段階的に表示することもできる。
・各実施形態の表示部５０，１５０は、カロリーの分布画像Ｐ、および、成分の分布画像Ｐにおいて、カロリーの大きさ、および、成分の比率を、表示色の濃さで表現している。また、成分の種類を異なる表示色で表現している。しかし、これらは、輝度、色の違い、または、模様パターンで表現することもできる。また、３次元の棒グラフを用いることもできる。要するに、部分栄養情報を視覚的に把握できる分布画像Ｐであれば、いずれの画像を採用することもできる。
・上記各実施形態において、対照測定モードを備えることもできる。対照測定モードにおいては、測定対象物Ｓを設置している食器のみ、または、テーブル１２上に何も設置されていない状態の測定を行う。演算部３０は、対照測定モードにおける受光素子２６の出力に基づいて、受光素子２６の出力、または、部分栄養情報を補正する。なお、測定対象物Ｓを測定したときの受光素子２６の出力が、対照測定モードにおける受光素子２６の出力と同じ値であった場合には、該当する部位の部分領域ＰＸに部分栄養情報を表示しないようにすることもできる。
また、テーブル１２において測定対象物Ｓが配置されない基準部を設定することもできる。演算部３０は、この基準部における受光素子２６の出力に基づいて部分栄養情報を補正することもできる。
また、第５実施形態においては、使用者が表示部１５０のタッチパネルを操作し、分布画像Ｐのうちの食品が配置されていない部分を選択することもできる。演算部３０は、選択された部分の受光素子２６の出力に基づいて部分栄養情報を補正し、補正後の部分栄養情報を表示部１５０に表示する。
・上記各実施形態において、カロリー、および、成分の影響が小さい補正用の特定の波長のみを受光する特定波長反射部、および、受光センサーを追加し、この受光センサーの受光素子２６の出力に基づいて、部分栄養情報を補正することもできる。補正用の特定の波長は、予めカロリー、および、成分情報が既知の複数の食品を用いて決定される。具体的な手順の一例としては、測定対象物Ｓをテーブル１２上に配置しない状態Ａ、測定対象物Ｓのうちの容器のみをテーブル１２に配置した状態Ｂ、および、測定対象物Ｓをテーブル１２に配置した状態Ｃで測定を実行する。そして、状態Ｂの測定結果から状態Ａの測定結果を減算して基準化し、基準化した測定結果を補正用の特定の波長で正規化を行う。
・上記各実施形態において、測定対象物Ｓの部分栄養情報の測定結果を記憶する履歴記憶部を備えることもできる。この変形例においては、履歴記憶部に記憶される内容を、例えば糖尿病の患者の血糖値の管理に利用することもできる。具体的には、図２０に示されるように、測定対象物Ｓに含まれる炭水化物の量から演算される糖質の量（測定糖質量）を一覧表示する。また、測定糖質量から演算されるインスリンの必要量を表示する。
この変形例において、食品分析装置１に実際の血糖値、および、摂取したインスリン量を操作部４０、または、表示部１５０を介して入力することにより、図２０に示されるように、表示部５０，１５０に測定糖質量と対比して表示することもできる。また、血糖値と摂取したインスリン量とから、インスリン係数を演算したものを合わせて表示し、次回の摂取すべき炭水化物の量を目標成分として演算することもできる。
・上記各実施形態において、測定対象物Ｓの部分栄養情報の測定結果を記憶する履歴記憶部を備え、履歴から、使用者の今後の体重傾向を表示部５０，１５０に表示させることもできる。また、体重傾向に基づいて、摂取推奨値を表示することもできる。例えば、目標カロリーに対して、測定対象物Ｓの総カロリーが大きい状態が継続した場合、体重傾向として「体重が増加するおそれ」といった表示を行う。また、測定対象物Ｓの分析時において、摂取推奨値として「−２００ｋｃａｌ」等の表示を行う。
・上記各実施形態において、演算部３０が演算する部分栄養情報を、カロリー、成分の比率、および、成分の量の１または２つのみにすることもできる。
・上記各実施形態において、測定ボタン４１が押されたときに測定対象物Ｓの分析を行うようにしているが、測定ボタン４１が押された後、所定時間ごとに繰り返し測定対象物Ｓの分析を行うようにすることもできる。この場合、例えば、食品分析装置１に調理機能を兼用し、調理中における成分の変化を表示することもできる。
・上記各実施形態において、測定対象物Ｓの部分栄養情報、または、分布画像情報を、ネットワークを介して外部の機器に送信することもできる。そして、外部の機器において、測定対象物Ｓの履歴を管理することもできる。
（実施形態の記載に基づく付記事項）
上記実施形態に記載の事項を上位概念化した事項を以下に記載する。
（付記１）
前記演算部は、前記食品分析装置に測定対象物を配置していない状態における前記受光検出部の出力に基づいて、前記部分栄養情報を補正する食品分析装置。
（付記２）
前記演算部は、カロリー、および、成分との相関が小さい波長の光の光量を基準値として、前記部分栄養情報を補正する食品分析装置。
１…食品分析装置、２６…受光素子（受光検出部）、２７…画像取得部、３０…演算部、５０…表示部、６０…テーブル駆動部（駆動部）、７０…測定部駆動部（駆動部）、８０…距離検出部、１５０…表示部（選択部、情報入力部）。

Claims (10)

  1. 格子状に配置される複数の受光素子を有し、前記複数の受光素子の位置は測定対象物の測定部位の位置と対応し、前記測定対象物の前記測定部位を反射した近赤外光、および、前記測定対象物の前記測定部位を透過した近赤外光のうちの少なくとも一方を受光し、受光した光量に応じた信号を出力する受光検出部と、
    画像を表示できる表示部と、
    前記受光検出部の出力に基づいて前記測定対象物の前記測定部位におけるカロリー、および、前記測定対象物の前記測定部位の成分の少なくとも一方を含む情報である部分栄養情報を前記測定対象物の前記測定部位ごとに演算し、複数の前記部分栄養情報と前記測定対象物の前記測定部位の位置情報とを組み合わせた分布画像を前記表示部に表示させる演算部と
    を備える食品分析装置。
  2. 前記食品分析装置は、前記測定対象物を撮影する画像取得部を有し、
    前記演算部は、前記画像取得部の出力に基づいて画像情報を作成し、
    前記表示部は、前記画像情報に、前記分布画像を重畳、透過、または、置換して表示する
    請求項１に記載の食品分析装置。
  3. 前記食品分析装置は、使用者が前記分布画像のうちの一部の範囲を選択範囲として選択することのできる選択部を有し、
    前記演算部は、前記選択部により選択された前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報に基づいて参考情報を作成し、前記表示部に前記参考情報を表示させる
    請求項１または２に記載の食品分析装置。
  4. 前記参考情報は、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報の和、または、前記参考情報としての前記選択範囲に含まれない前記部分栄養情報の和である
    請求項３に記載の食品分析装置。
  5. 前記参考情報は、１つ以上の種類の食品のカロリー、および、１つ以上の種類の食品の成分の少なくとも一方の情報を含む代替提示情報であり、
    前記演算部は、前記表示部に、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報を前記代替提示情報に置換、または、前記選択範囲に含まれない前記部分栄養情報に前記代替提示情報を追加、または、前記選択範囲に含まれる前記部分栄養情報と前記代替提示情報とを比較して表示させる
    請求項３または４に記載の食品分析装置。
  6. 前記食品分析装置は、使用者が指定情報を入力するための情報入力部を有し、
    前記演算部は、前記指定情報に基づいて摂取カロリーの目標値、および、摂取成分の目標値の少なくとも一方を演算し、前記部分栄養情報から前記測定対象物の全体のカロリー、および、前記測定対象物の全体の成分の少なくとも一方を含む総栄養情報を演算し、前記目標値と前記総栄養情報とを比較し、前記総栄養情報を前記目標値に近づけるための示唆情報を作成し、前記表示部に前記示唆情報を表示させる
    請求項１〜５のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  7. 前記食品分析装置は、前記測定対象物の全ての前記部分栄養情報、および、前記分布画像の少なくとも一方を記憶する履歴記憶部を有する
    請求項１〜６のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  8. 前記食品分析装置は、複数の前記受光検出部を有し、
    前記演算部は、１つの前記受光検出部の出力に基づいて１つの前記部分栄養情報を演算する
    請求項１〜７のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  9. 前記食品分析装置は、前記受光検出部、および、前記受光検出部が受光する近赤外光の光路の少なくとも一方と、前記測定対象物とを相対移動させる駆動部を有し、
    前記演算部は、前記受光検出部の相対移動により、複数の前記測定部位の前記部分栄養情報を演算する
    請求項１〜８のいずれか一項に記載の食品分析装置。
  10. 前記食品分析装置は、前記受光検出部から前記測定対象物までの距離を検出する距離検出部を有し、
    前記演算部は、前記距離検出部の出力に基づいて前記部分栄養情報を補正する
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の食品分析装置。
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