JPH07209179A

JPH07209179A - 分光分析装置

Info

Publication number: JPH07209179A
Application number: JP234994A
Authority: JP
Inventors: Kunio Omura; 邦男大村; Tomohito Nakatsu; 智史中津; Ryoji Suzuki; 良治鈴木; Susumu Morimoto; 進森本; Akiyoshi Shimizu; 昭佳清水
Original assignee: Hokkaido Prefecture; Kubota Corp
Current assignee: Hokkaido Prefecture; Kubota Corp
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1995-08-11
Anticipated expiration: 2014-12-13
Also published as: JP2989459B2

Abstract

(57)【要約】【目的】含水量の変動に係わらず適切な測定をおこな
うことができる分光分析装置を得る。【構成】測定対象のサンプルＳが出退自在な測定部３
０に測定用光線束を照射する光源１と、測定部３０を透
過もしくは測定部３０より反射してくる測定用光線束を
分光する分光手段６と、分光された測定用光線束を受光
するアレイ型受光素子７とを備えて、サンプルＳの成分
分析をおこなう分光分析装置において、サンプルＳとし
ての小麦を分析対象とするとともに、アレイ型受光素子
７の電荷蓄積時間を変更可能に構成し、電荷蓄積時間を
増減制御して、アレイ型受光素子７からの出力を予め設
定された所定出力範囲内に収める電荷蓄積時間調節手段
７１を備えて分光分析装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、測定対象のサンプルが
出退自在な測定部に測定用光線束を照射する光源と、測
定部を透過もしくは測定部より反射してくる測定用光線
束を分光する分光手段と、分光された測定用光線束を受
光するアレイ型受光素子とを備えて、サンプルの成分分
析をおこなう分光分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の分光分析装置に備えられ
るアレイ型受光素子においては、その電荷蓄積時間が固
定されており、所定の電荷蓄積時間で、米、小麦、果物
等の成分分析をおこなっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の装置
において、玄米、白米等の米を成分分析対象とする場
合、それらの含水分が比較的一定している（実質上１３
〜１６％の範囲内にある）ため、サンプル毎に大きな吸
光度の変化はなく、分光した場合にアレイ型受光素子の
測定レンジ内で適度に分布した光量を得ることができ、
結果的に、信頼性のある分析結果を得ることができる。
しかしながら、分析対象が、例えば小麦の場合は、水分
量がサンプルにより１０〜４０％まで大きく変動する。
従って、サンプルによって透過光量のバラツキが非常に
大きく（１桁以上異なる）、アレイ型受光素子に飽和も
しくは光量不足が起こる。即ち、波長とアレイ型素子の
出力値との関係を示す図５（ロ）に示すように、蓄積時
間を固定しておくと、受光量（出力電圧値）が低すぎた
り（図上Ｃで示す状態）、受光量（出力電圧値）が高す
ぎたり（図上Ａで示す状態）して、以後の処理におい
て、信頼性ある結果を得るための適切なデータが得られ
ない。そこで、例えは、受光量過多の状態に対応するた
め、全ての小麦を測定できるように測定レンジ（最大光
量値）を広く取って全てのレンジをカバーしようとすれ
ば、分解能が悪くなる。一方、測定レンジを小さく取る
と、透過光量が多い場合に対応できない。図５において
夫々の出力曲線に括弧付数字で付記されている電圧は最
大出力値である。

【０００４】従って、本発明の目的は、含水量の変動に
係わらず適切な測定をおこなうことができる分光分析装
置を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による分光分析装置の特徴構成は、サンプルと
しての小麦を分析対象とするとともに、アレイ型受光素
子の電荷蓄積時間が変更可能に構成され、電荷蓄積時間
を増減制御して、アレイ型受光素子からの出力を予め設
定された所定出力範囲内に収める電荷蓄積時間調節手段
を備えたことにある。さらに、上記の構成において、電
荷蓄積時間として、乾燥小麦に対する標準蓄積時間、生
小麦に対する短側蓄積時間及び過乾燥小麦に対する長側
蓄積時間が夫々設定され、電荷蓄積時間調節手段が電荷
蓄積時間を前記３蓄積時間のいずれかに切換制御するも
のであることが好ましい。さらに、上記の構成におい
て、光源が、特定波長において最大光量を有し、且つ特
定波長から離間する波長で光量が減少する光源であり、
特定波長におけるアレイ型受光素子の上限出力設定値と
下限出力設定値が予め設定され、電荷蓄積時間調節手段
は、特定波長に対応する素子の素子出力が上限出力設定
値より大きい場合に電荷蓄積時間を短く制御し、下限出
力設定値より小さい場合に電荷蓄積時間を長く制御する
ものであることが好ましい。さらに、上記構成におい
て、標準的な吸光度を有するリファレンスを備えるとと
もに、成分分析をおこなう場合に、リファレンスを測定
部に配置した場合のアレイ型受光素子の出力情報をリフ
ァレンス情報Ｒｄ、サンプルを測定部に配置した場合の
アレイ型受光素子の出力情報をサンプル情報Ｓｄ、さら
に、リファレンス情報Ｒｄを得る時点に於ける非入光状
態のアレイ型受光素子の出力情報をリファレンス暗情報
Ｄｒ、サンプル情報Ｓｄを得る時点に於ける非入光状態
のアレイ型受光素子の出力情報をサンプル暗情報Ｄｓと
した場合に、ｄ＝ｌｏｇ（（Ｒｄ−Ｄｒ）／（Ｓｄ−Ｄ
ｓ））で表される吸光度のスペクトルに於ける波長領域
の二次微分値を求めて、成分定量を得る処理手段を備
え、リファレンス情報Ｒｄとリファレンス暗情報Ｄｒと
を夫々求める場合の電荷蓄積時間を夫々第１電荷蓄積時
間に、サンプル情報Ｓｄとサンプル暗情報Ｄｓとを夫々
求める場合の電荷蓄積時間を夫々第２電荷蓄積時間に、
夫々設定自在に構成されていることが好ましい。そし
て、それらの作用・効果は以下のとおりである。

【０００６】

【作用】つまり、本願の分光分析装置においてアレイ型
受光素子の電荷蓄積時間を可変に構成するとともに、電
荷蓄積時間調節手段を備えて、アレイ型受光素子からの
出力を所定出力範囲内に収めるように調節するため、素
子が飽和したり、出力が小さすぎたりして、アレイ型受
光素子からの出力がサンプルの吸光状態を良好に代表で
きないものとなることはない。さらに具体的に説明する
と、透過光量に従ってアレイ型受光素子からの出力分布
を図５（イ）に示すような状態（波長に対する出力値分
布がピーク位置で上限出力設定値以下の近傍の値になる
とともに、測定レンジ内で一定の分布状態を示す）に設
定することが可能となる。従って、成分分析対象として
水分率が大きく変化する小麦を対象とする場合において
も、適切なデータ所得状態で、分析をおこなうことがで
き、信頼性の高い分析をおこなうことができる。

【０００７】

【発明の効果】従って、含水量の変動に係わらず適切な
測定をおこなうことができる分光分析装置を得ることが
できた。

【０００８】さらに、上記の構成において、電荷蓄積時
間として、乾燥小麦に対する標準蓄積時間、生小麦に対
する短側蓄積時間及び過乾燥小麦に対する長側蓄積時間
が夫々設定され、電荷蓄積時間調節手段が電荷蓄積時間
を前記３蓄積時間のいずれかに切換制御するものとして
おくと、小麦の水分率に対応する代表的な３つの蓄積時
間で蓄積時間を簡単な構成で切換え操作することによ
り、水分率の異なる小麦間での分析に良好に対応できる
とともに、例えば小麦の品種の違い、さらには粉状であ
るとかガラス状であるとかいった小麦の内部性状に差異
がある場合にも簡単に対応できる。さらに、上記の構成
において、光源が、特定波長において最大光量を有し、
且つ特定波長から離間する波長で光量が減少する光源で
あり、特定波長におけるアレイ型受光素子の上限出力設
定値と下限出力設定値が予め設定され、電荷蓄積時間調
節手段は、特定波長に対応する素子の素子出力が上限出
力設定値より大きい場合に電荷蓄積時間を短く制御し、
下限出力設定値より小さい場合に電荷蓄積時間を長く制
御するものとしておくと、分光された測定用光線束の光
量状態を特定波長に於ける限界値間（上限出力設定値及
び下限出力設定値間）で、簡単且つ迅速に適切な電荷蓄
積時間を設定することができる。さらに、上記構成にお
いて、標準的な吸光度を有するリファレンスを備えると
ともに、成分分析をおこなう場合に、リファレンスを測
定部に配置した場合のアレイ型受光素子の出力情報をリ
ファレンス情報Ｒｄ、サンプルを測定部に配置した場合
のアレイ型受光素子の出力情報をサンプル情報Ｓｄ、さ
らに、リファレンス情報Ｒｄを得る時点に於ける非入光
状態のアレイ型受光素子の出力情報をリファレンス暗情
報Ｄｒ、サンプル情報Ｓｄを得る時点に於ける非入光状
態のアレイ型受光素子の出力情報をサンプル暗情報Ｄｓ
とした場合に、ｄ＝ｌｏｇ（（Ｒｄ−Ｄｒ）／（Ｓｄ−
Ｄｓ））で表される吸光度のスペクトルに於ける波長領
域の二次微分値を求めて、成分定量を得る処理手段を備
え、リファレンス情報Ｒｄとリファレンス暗情報Ｄｒと
を夫々求める場合の電荷蓄積時間を夫々第１電荷蓄積時
間に、サンプル情報Ｓｄとサンプル暗情報Ｄｓとを夫々
求める場合の電荷蓄積時間を夫々第２電荷蓄積時間に、
夫々設定自在に構成しておくと、リファレンス測定時と
サンプル測定時とでそれらの吸光度がかなり相違し、第
１電荷蓄積時間と第２電荷蓄積時間とを異なった時間に
設定する必要がある場合においても、成分分析を吸光度
スペクトルの絶対値でみることなく、吸光度スペクトル
の波長領域における変化状態（二次微分値により表され
る）から求めることとなるため、適切な分析をおこなう
ことができる。この場合、従来から採用されている吸光
度スペクトルの絶対値で、成分分析をおこなおうとする
と、リファレンス測定、サンプル測定間で電荷蓄積時間
を異ならせると、絶対値での比較ができない。従って、
この場合は分析値を得ることができない。

【０００９】

【実施例】以下に本発明における分光分析装置の一実施
例である小麦（品種チホク）をサンプルＳとする分光分
析装置について説明する。

【００１０】分光分析装置は、図１に示すように、光源
１と、光源１からの測定用光線束を成形する第一光学系
２と、サンプル測定状態において測定用光線束が照射さ
れるサンプル保持部３と、そのサンプル保持部３で保持
されたサンプルＳを透過した測定用光線束を集光する第
二光学系４と、その第二光学系４により集光された測定
用光線束を分光分析する分光分析部５とを光軸Ｐに沿っ
て配置して構成してある。

【００１１】前記光源１は、タングステン−ハロゲン電
球によって構成してある。前記第一光学系２は、前記サ
ンプル保持部３に向かう光線束を平行光線束に成形する
レンズ２ａを備え、さらに測定用光線束の光軸Ｐ上で光
源１と分光分析部５との間（実施例においてはサンプル
保持部３の分光分析部５側）に、この光線束を所定の状
態に切換える切換手段２００を備えている。この切換手
段２００は、軸芯周りに回転する回転円板２０を備えて
おり、図２に示すように、測定用光線束を透過させて校
正光線束とする校正フィルタを備えた波長校正部２０ａ
と、測定用光線束を透過させてリファレンス光線束とす
るリファレンス部２０ｂと、測定用光線束を遮断する暗
電流測定用遮蔽部２０ｃと測定用光線束をそのまま通過
させる切欠き部２０ｄとを周方向に備えている。そし
て、回転円板２０が回転軸２１周りに回転することによ
り、それぞれの状態に透過光の状態が切換られる。さ
て、前述の校正光線束は図３に示すように、一対の特定
波長（λ₁λ₂）にピークを備えた光線束であり、予め特
定されている一対のピーク波長とこれらのピーク波長を
受光することとなるアレイ型受光素子７の一対の対応素
子の位置関係から、アレイ型受光素子を構成する各素子
と、それぞれの素子が受光する光の波長との間で対応を
取る（校正をおこなう）ことができる。一方、リファレ
ンス光線束はリファレンス部２０ｂに備えられる減光フ
ィルター等により標準的な光量減少を起こされた光線束
であり、このリファレンス光線束を形成するリファレン
ス部２０ｂは標準的な吸光度を有する構成となってい
る。

【００１２】前記サンプル保持部３は、石英硝子製の容
器３ａによって構成してあり、その容器３ａ内には、サ
ンプルＳとしての小麦を収容してある。この容器３ａは
図示するように、測定用光線束の光軸Ｐが通っている測
定部３０に対して、光軸Ｐを横切る状態と光軸Ｐから離
間する状態とに出退手段３０ａを備えて出退自在に構成
されている。前記第二光学系４は、前記サンプルＳを透
過した光線束を前記分光分析部５の入射孔５ａ位置で集
光させる集光レンズ４ａと、光路への有害光の進入を防
止する暗箱４ｂとで構成してある。

【００１３】前記分光分析部５は、前記第二光学系４に
隣接する暗箱５ｂを設け、その暗箱５ｂ内で、入射光線
束を分光反射する分光手段としての凹面回折格子６と、
分光反射された各波長毎の光線束強度を検出するアレイ
型受光素子７とを設けて構成してある。また、前記暗箱
５ｂ内の測定用光路における前記入射孔５ａと前記凹面
回折格子６との間には、前記入射孔５ａからの入射光線
束を凹面回折格子６に向けて反射させる反射鏡８を設け
てある。即ち、前記分光分析部５はポリクロメータ型の
分光計である。

【００１４】前記アレイ型受光素子７は、前記凹面回折
格子６による光線束の分散光路上の前記暗箱５ｂに設け
た受光素子固定部９に固定設置してあり、シリコン（Ｓ
ｉ）又は硫化鉛（ＰｂＳ）又はゲルマニウム（Ｇｅ）セ
ンサで構成してある。

【００１５】このアレイ型受光素子７からの検出信号
は、処理手段７０に送られ、この処理手段７０により処
理され、以下の動作順序に示すように吸光度のスペクト
ル、このスペクトルの二次微分値等のスペクトル関連情
報が求められる。そして、これらのスペクトル関連情報
からサンプルＳの水分値、タンパク値、アミロース値と
いった成分量が、処理手段７０に格納されている検量式
に従って求められる。さらに、前述の切換手段２００と
処理手段７０との連係が制御手段１０によって採られて
いる。

【００１６】さて、この分光分析装置には、サンプルＳ
を測定部３０に配置してサンプル測定をおこなう場合
に、サンプルＳの透過光量レベルを試し測定し、アレイ
型受光素子７の蓄積時間を自動的（切換え、変更）に３
段階に切り換える電荷蓄積時間調節手段７１が備えられ
ている。即ち、電荷蓄積時間調節手段７１には、予め電
荷蓄積時間として、乾燥小麦に対する標準蓄積時間（具
体的には４００ｍｓ）、生小麦に対する短側蓄積時間
（具体的には２００ｍｓ）及び過乾燥小麦に対する長側
蓄積時間（具体的には６００ｍｓ）が夫々登録されてい
る。一方、図５に示すように、光源１は、特定波長（最
大光量の波長）λ_cにおいて最大光量を有し、且つ特定
波長λ_cから離間する波長で光量が減少する特性を有す
るため、この特定波長λ_cにおけるアレイ型受光素子の
上限出力設定値Ｖｍａｘと下限出力設定値Ｖｍｉｎが予
め設定され、特定波長λ_cに対応する素子の素子出力が
上限出力設定値Ｖｍａｘより大きい場合に電荷蓄積時間
を短く制御し（具体的には、試し測定の場合に４００ｍ
ｓに設定されていて、前記特定波長λ_cに対応する素子
の出力が上限出力設定値Ｖｍａｘを越える場合は、２０
０ｍｓに切り換える）、前記下限出力設定値Ｖｍｉｎよ
り小さい場合に電荷蓄積時間を長く制御する（具体的に
は、試し測定の場合に４００ｍｓに設定されていて、前
記特定波長λ_cに対応する素子の出力が下限出力設定値
Ｖｍｉｎより小さい場合は、６００ｍｓに切り換える）
ように構成されている。従って、この調節手段７１は、
透過光量レベル（素子からの出力値）が、図５（ロ）の
Ａで示す状態（出力値が素子出力の最高値となる波長域
が多くある状態）においては、その素子蓄積時間を短く
選択し、一方図５（ロ）のＣで示す状態（出力値がかな
り低い波長域が多くある状態）においては、その素子蓄
積時間を長く選択するように動作する。そして、このよ
うに選択することにより、測定値レベル（出力値）の不
正適正測定波長域（素子が飽和状態にあったり、出力値
が小さすぎたりする波長域）を無くすることができると
ともに測定レンジを狭くでき、分解能の向上が可能とな
る。さらに具体的に従来のものと比較すると、従来の固
定型における電荷蓄積時間は４００ｍｓであり、素子出
力として、水分率の変化に従って０〜８Ｖまで測定でき
るレンジが必要であったが、本願の切換え方式のものに
おいては、電荷蓄積時間が、図５（イ）に示すＡ状態で
２００ｍｓ、Ｂ状態で４００ｍｓ、Ｃ状態で６００ｍｓ
の３状態に切り換えることができ、測定レンジは０〜４
Ｖで測定ができる。

【００１７】以下に本願の分光分析装置の動作順序を図
４に従って箇条書き形式で説明する。データの処理は前
述の切換手段２００と連動した処理手段７０によりおこ
なわれる。１測定開始（波長校正データ収拾過程）この状態は、図４（イ）に示される状態であり、測定部
３０に対して容器３ａは引退した状態に保持されてお
り、測定部３０には何もない。一方、回転円板２０はそ
の原点状態である波長校正部２０ａが光軸Ｐ上に位置さ
れる状態をとる。そして、測定用光線束が照射される
と、この波長校正部２０ａを透過した光線束は、一対の
特定波長（λ₁λ₂）にピークを有する校正光線束とさ
れ、この正光線束がアレイ型受光素子７によって受光さ
れ、各素子と波長との位置対応が取られる。これは、サ
ンプル測定毎におこなわれる。

【００１８】２−１リファレンス情報収拾過程この状態は、図４（ロ）に示される状態であり、前記過
程と同様に、測定部３０に対して容器３ａは引退した状
態に保持されており、測定部３０には何もない。一方、
回転円板２０は回転してリファレンス部２０ｂが光軸Ｐ
上に位置される状態をとる。そして、測定用光線束が照
射されると、このリファレンス部２０ｂを透過した光線
束は、測定状態（温度）にあるリファレンス（摩りガラ
ス等）を透過することによりリファレンス光線束とさ
れ、リファレンス情報Ｒｄが得られる。２−２リファレンス情報収拾時点での暗情報収拾過程この状態は、図４（ハ）に示される状態であり、回転円
板２０は回転して暗電流測定用遮蔽部２０ｃが光軸上に
位置される。従って、この状態においては、アレイ型受
光素子７へ光は入光せず、測定状態におけるリファレン
ス暗情報Ｄｒが得られる。一方、容器３ａ内へのサンプ
ルの充填がおこなわれた容器３ａが測定部３０に移動さ
れる。ここで、リファレンス情報Ｒｄとリファレンス情
報収拾時点での暗情報Ｄｒ収拾においては、電荷蓄積時
間としては、上述の標準蓄積時間（具体的には４００ｍ
ｓ）でおこなわれる。このようにリファレンス関連の情
報を収拾する場合の電荷蓄積時間を第１電荷蓄積時間と
呼ぶ。

【００１９】３波長校正処理過程上記の過程を終了した後、処理手段７０内において波長
校正（ソフト上の処理）をおこなう。

【００２０】４−１サンプルデータ収拾過程この状態は、図４（ニ）に示される状態であり、測定部
３０に容器３ａは位置されており、測定光線束はサンプ
ルを透過してくることとなる。一方、回転円板２０は回
転して切欠き部２０ｄが光軸Ｐ上に位置される状態をと
る。従って、測定用光線束が照射され、サンプルを透過
してきた透過光を受光することによりサンプル情報Ｓｄ
を得ることができる。この過程において、前述の蓄積時
間調節手段７１が作動し、サンプルの透過光量レベルを
試し測定するとともに、アレイ型受光素子７の蓄積時間
を、図５（イ）に示すいずれか一つの状態の出力状態に
するように自動的に３段階に切り換える。さらに具体的
に異なった水分率の小麦の場合について説明すると、水
分率が２５％以上の場合はＡ状態（特定波長λ_cの素子
出力がＶ_max以上となる）で示す２００ｍｓの蓄積時間
に、水分率が１５〜２５％の場合はＢ状態（特定波長λ
_cの素子出力がＶ_maxとＶ_minとの間にはいる）で示す４
００ｍｓの蓄積時間に、さらには１５％以下の場合はほ
ぼＣ状態（特定波長λ_cの素子出力がＶ_min以下となる）
で示す６００ｍｓの蓄積時間に切換られて、図５（イ）
に示すいずれか一つの様な測定状態が確保される。ここ
で、切換の判断基準は予め設定されている上限出力設定
値Ｖ_maxと下限出力設定値Ｖ_minであり、サンプルＳの水
分率、内部性状（粉状かガラス状か）、品種等によるも
のではない。このような構成を取ることにより、測定に
おける分解能の向上により測定精度も向上する（測定レ
ンジが１／２になれば分解能が２倍になる）。４−２サンプル情報収拾時点での暗情報収拾過程この状態は、図４（ハ）に示される状態であり、回転円
板２０は回転して暗電流測定用遮蔽部２０ｃが光軸上に
位置される。従って、この状態においては、アレイ型受
光素子７へ光は入光せず、測定状態におけるサンプル暗
情報Ｄｓが得られる。ここで、サンプル情報Ｓｄとサン
プル情報収集時点での暗情報Ｄｓ収集においては、夫々
電荷蓄積時間としては、上述の試し測定で設定される電
荷蓄積時間（具体的には３種の電荷蓄積時間のいずれ
か）でおこなわれる。このようにサンプル関連の情報を
収拾する場合の電荷蓄積時間を第２電荷蓄積時間と呼
ぶ。

【００２１】５吸光度、その他のスペクトルデータの
算出過程上記の過程で得られている、サンプル情報Ｓｄ、リファ
レンス情報Ｒｄ、サンプル暗情報Ｄｓ、リファレンス暗
情報Ｄｒより、以下の式に従って吸光度ｄが得られる。吸光度ｄ＝ｌｏｇ（（Ｒｄ−Ｄｒ）／（Ｓｄ−Ｄ
ｓ））さらに、この吸光度のスペクトルより吸光度スペクトル
の波長領域における二次微分値が求められる。そして、
複数の設定波長におけるスペクトルの二次微分値を使用
して、サンプル内の各成分（水分値、タンパク値、アミ
ロ最高粘度値等）の成分値が求められる。この演算にお
いて、本願の分光分析装置においては、波長校正、リフ
ァレンス測定、暗出力測定が測定毎におこなわれるた
め、成分量の推定を正確におこなうことができる。従っ
て、測定の信頼性が向上する。

【００２２】〔別実施例〕（イ）上記の実施例においては、蓄積時間を３つ用意
しておいたが、この個数は任意に設定することが可能で
あるとともに、電荷蓄積時間調節手段の光量不足もしく
は過多の判断に従って、順次、設定単位で電荷蓄積時間
を増減させるものとして構成してもよい。（ロ）上記の実施例においては、光源が最大光量を示
す特定波長の受光光量（素子出力）を基準に、光量不足
もしくは過多の判断をおこなったが、全波長域における
最大出力値を基準に光量不足もしくは過多の判断をおこ
なう、さらには、全波長域において出力値の積分をおこ
なって、この積分値から判断をおこなうこともできる。（ハ）先の実施例では、光源１にタングステン−ハロ
ゲン電球を用いているが、これに限定するものではな
く、サンプルＳ及び測定目的に応じて適宜設定可能であ
り、赤外線全域で連続スペクトル放射を持つ光源１とし
ての熱放射体（黒体炉）や、その他水銀灯、Ｎｅ放電管
等の光源１や、ラマン散乱を測定するための単色光を発
光するレーザ等を用いることができ、その構成も適宜変
更可能である。（ニ）さらに、上記の実施例においては、サンプルＳ
を透過してくる測定用光線束によって分析をおこなった
が、これを反射光としてもよい。

【００２３】（ホ）上記の実施例においては、切換手
段に回転円板を備えて、これを回転させることにより各
段階を経るようにしたが、図６に示すように、単に平板
状の部材２２に各部位（波長校正部２０ａ、リファレン
ス部２０ｂ、暗電流測定用遮蔽１２０ｃ、切欠き部２０
ｄ）を備えておき、この部材２２を光軸Ｐに対して移動
させることにより測定用光線束の状態を決定するものと
してもよい。（ヘ）上記の実施例においては、分析対象としてチホ
ク小麦の例を示したが、水分率が大きく変化する穀物
（特に小麦）に対しては、本願の構成は有効に働くこと
となる。

【００２４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】分光分析装置の構成を示す図

【図２】回転円板の構成を示す図

【図３】校正光線束の状態を示す図

【図４】各測定状態に於ける光源、サンプル容器、回転
円板、分光分析部の位置関係を示す図。

【図５】電荷蓄積状態を示す図

【図６】切換手段の別構成例を示す図

【符号の説明】

１光源６分光手段７アレイ型受光素子２０ｂリファレンス３０測定部７０処理手段７１電荷蓄積時間調節手段Ｓサンプル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木良治兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内 (72)発明者森本進兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号株式会社クボタ技術開発研究所内 (72)発明者清水昭佳大阪府八尾市神武町２番35号株式会社クボタ久宝寺工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象のサンプル（Ｓ）が出退自在な
測定部（３０）に測定用光線束を照射する光源（１）
と、前記測定部（３０）を透過もしくは前記測定部（３
０）より反射してくる測定用光線束を分光する分光手段
（６）と、分光された前記測定用光線束を受光するアレ
イ型受光素子（７）とを備えて、前記サンプル（Ｓ）の
成分分析をおこなう分光分析装置であって、前記サンプ
ル（Ｓ）としての小麦を分析対象とするとともに、前記
アレイ型受光素子（７）の電荷蓄積時間が変更可能に構
成され、前記電荷蓄積時間を増減制御して、前記アレイ
型受光素子（７）からの出力を予め設定された所定出力
範囲内に収める電荷蓄積時間調節手段（７１）を備えた
分光分析装置。
【請求項２】前記電荷蓄積時間として、乾燥小麦に対
する標準蓄積時間、生小麦に対する短側蓄積時間及び過
乾燥小麦に対する長側蓄積時間が夫々設定され、前記電
荷蓄積時間調節手段（７１）が前記電荷蓄積時間を前記
３蓄積時間のいずれかに切換制御するものである請求項
１記載の分光分析装置。
【請求項３】前記光源（１）が、特定波長λ_cにおい
て最大光量を有し、且つ前記特定波長λ_cから離間する
波長で光量が減少する光源であり、前記特定波長λ_cに
おける前記アレイ型受光素子（７）の上限出力設定値Ｖ
_maxと下限出力設定値Ｖ_minが予め設定され、前記電荷
蓄積時間調節手段（７１）は、前記特定波長λ_cに対応
する素子の素子出力が前記上限出力設定値Ｖ_maxより大
きい場合に前記電荷蓄積時間を短く制御し、前記下限出
力設定値Ｖ_minより小さい場合に前記電荷蓄積時間を長
く制御するものである請求項１記載の分光分析装置。
【請求項４】標準的な吸光度を有するリファレンス
（２０ｂ）を備えるとともに、前記成分分析をおこなう場合に、前記リファレンス（２
０ｂ）を前記測定部（３０）に配置した場合の前記アレ
イ型受光素子（７）の出力情報をリファレンス情報Ｒ
ｄ、前記サンプル（Ｓ）を前記測定部（３０）に配置し
た場合の前記アレイ型受光素子（７）の出力情報をサン
プル情報Ｓｄ、さらに、前記リファレンス情報Ｒｄを得
る時点に於ける非入光状態の前記アレイ型受光素子の出
力情報をリファレンス暗情報Ｄｒ、前記サンプル情報Ｓ
ｄを得る時点に於ける非入光状態の前記アレイ型受光素
子（７）の出力情報をサンプル暗情報Ｄｓとした場合
に、ｄ＝ｌｏｇ（（Ｒｄ−Ｄｒ）／（Ｓｄ−Ｄｓ））で
表される吸光度のスペクトルに於ける波長領域の二次微
分値を求めて、成分定量を得る処理手段（７０）を備
え、前記リファレンス情報Ｒｄと前記リファレンス暗情報Ｄ
ｒとを夫々求める場合の電荷蓄積時間を夫々第１電荷蓄
積時間に、前記サンプル情報Ｓｄとサンプル暗情報Ｄｓ
とを夫々求める場合の電荷蓄積時間を夫々第２電荷蓄積
時間に、夫々設定自在に構成されている請求項１記載の
分光分析装置。