JPH0854338A - 食品検査用分光装置 - Google Patents
食品検査用分光装置Info
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- JPH0854338A JPH0854338A JP20820194A JP20820194A JPH0854338A JP H0854338 A JPH0854338 A JP H0854338A JP 20820194 A JP20820194 A JP 20820194A JP 20820194 A JP20820194 A JP 20820194A JP H0854338 A JPH0854338 A JP H0854338A
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 波長９１０ｎｍのレーザ光、波長１０６４ｎ
ｍのレーザ光および波長５３２ｎｍのレーザ光を混合し
た光を果実に照射した透過光を各々のレーザ光に分光す
る食品検査用分光装置を提供する。 【構成】 波長９１０ｎｍのレーザ光を第１の干渉フィ
ルタで反射させ、第３の干渉フィルタおよび第１の色ガ
ラスフィルタを透過させて第２の受光素子で受光、検出
し、第１の干渉フィルタを透過した波長１０６４ｎｍの
レーザ光を第２の干渉フィルタで反射させ、第２の色ガ
ラスフィルタを透過させて第３の受光素子で受光、検出
し、第１の干渉フィルタおよび第２の干渉フィルタを透
過した波長５３２ｎｍのレーザ光を第１の受光素子で受
光、検出する。
ｍのレーザ光および波長５３２ｎｍのレーザ光を混合し
た光を果実に照射した透過光を各々のレーザ光に分光す
る食品検査用分光装置を提供する。 【構成】 波長９１０ｎｍのレーザ光を第１の干渉フィ
ルタで反射させ、第３の干渉フィルタおよび第１の色ガ
ラスフィルタを透過させて第２の受光素子で受光、検出
し、第１の干渉フィルタを透過した波長１０６４ｎｍの
レーザ光を第２の干渉フィルタで反射させ、第２の色ガ
ラスフィルタを透過させて第３の受光素子で受光、検出
し、第１の干渉フィルタおよび第２の干渉フィルタを透
過した波長５３２ｎｍのレーザ光を第１の受光素子で受
光、検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品にレーザ光を照射
した照射光の反射光または透過光を測定することによ
り、食品の糖度、熟度等の品質を検査するために用いて
好適な食品検査用分光装置に関する。
した照射光の反射光または透過光を測定することによ
り、食品の糖度、熟度等の品質を検査するために用いて
好適な食品検査用分光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、食品の品質を非破壊的に検査する
方法として、食品にレーザ光を照射し、その反射光また
は透過光の特性から食品の品質を測定する方法が知られ
ている。例えば、果実の糖度を測定する場合、図３に示
すように、発振波長の異なる数種類のレーザ１２と反射
鏡１３とを用い、糖類の吸収率が高い波長９１０ｎｍの
レーザ光と糖類の吸収と無関係な１種以上の波長のレー
ザ光を順に果実１４に照射して、その度ごとに果実１４
を透過したレーザ光を受光素子１５によって測定する。
そして、それらの透過率から果実１４による反射や散乱
などの情報を得て、波長９１０ｎｍで測定した糖度の値
を補正していた。また、光源に波長可変レーザ（図示せ
ず）も用いていた。
方法として、食品にレーザ光を照射し、その反射光また
は透過光の特性から食品の品質を測定する方法が知られ
ている。例えば、果実の糖度を測定する場合、図３に示
すように、発振波長の異なる数種類のレーザ１２と反射
鏡１３とを用い、糖類の吸収率が高い波長９１０ｎｍの
レーザ光と糖類の吸収と無関係な１種以上の波長のレー
ザ光を順に果実１４に照射して、その度ごとに果実１４
を透過したレーザ光を受光素子１５によって測定する。
そして、それらの透過率から果実１４による反射や散乱
などの情報を得て、波長９１０ｎｍで測定した糖度の値
を補正していた。また、光源に波長可変レーザ（図示せ
ず）も用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、糖度測定のためのレーザ光の照射と、糖度補正の
ためのレーザ光の照射とを別々に行うと測定に時間がか
かった。
うに、糖度測定のためのレーザ光の照射と、糖度補正の
ためのレーザ光の照射とを別々に行うと測定に時間がか
かった。
【０００４】そこで、測定時間の短縮をはかるため、複
数のレーザ光を食品に同時に照射する方法が考えられ
る。例えば、図４に示すように、光源に発振波長１０６
４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ１６を用い第２高調波発生
素子１７により変換した波長５３２ｎｍの第２高調波
（以下、ＳＨ波という）をポンプ光とし、オプティカル
パラメトリックオシレーションにより波長可変レーザ１
８から波長７５０〜９５０ｎｍのレーザ光を発振させる
と、出射レーザ光には波長１０６４ｎｍの基本波と波長
５３２ｎｍのＳＨ波に波長７５０〜９５０ｎｍのレーザ
光を含めることができる。
数のレーザ光を食品に同時に照射する方法が考えられ
る。例えば、図４に示すように、光源に発振波長１０６
４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ１６を用い第２高調波発生
素子１７により変換した波長５３２ｎｍの第２高調波
（以下、ＳＨ波という）をポンプ光とし、オプティカル
パラメトリックオシレーションにより波長可変レーザ１
８から波長７５０〜９５０ｎｍのレーザ光を発振させる
と、出射レーザ光には波長１０６４ｎｍの基本波と波長
５３２ｎｍのＳＨ波に波長７５０〜９５０ｎｍのレーザ
光を含めることができる。
【０００５】これを応用すれば、３種の波長のレーザ光
を混合した光を同時に果実に照射して、その反射光また
は透過光を分光してそれぞれを同時に受光素子に受光、
検出することにより、反射率あるいは透過率を測定する
ことができる分光装置が必要になる。
を混合した光を同時に果実に照射して、その反射光また
は透過光を分光してそれぞれを同時に受光素子に受光、
検出することにより、反射率あるいは透過率を測定する
ことができる分光装置が必要になる。
【０００６】そこで、本発明の目的は、波長が、７５０
〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍおよび５３２ｎｍである３
種のレーザ光を含む光を分光するための装置を提供する
ことにある。
〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍおよび５３２ｎｍである３
種のレーザ光を含む光を分光するための装置を提供する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の食品検査用分光
装置は、上記目的を達成するものとして、波長が、各々
７５０〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍで
ある第１のレーザ光、第２のレーザ光および第３のレー
ザ光を含む光を食品に照射し、該照射光の反射光または
透過光を分光するために、該反射光または透過光が所定
の角度で入射する第１の干渉フィルタと、第１の干渉フ
ィルタを透過した２種のレーザ光が所定の角度で入射す
る第２の干渉フィルタと、第１の受光素子と、該第１の
干渉フィルタを反射した３種のレーザ光が所定の角度で
入射する第３の干渉フィルタと、該第３の干渉フィルタ
を透過した２種のレーザ光が所定の角度で入射する第１
の色ガラスフィルタと、第２の受光素子と、該第２の干
渉フィルタを反射した２種のレーザ光が所定の角度で入
射する第２の色ガラスフィルタと、第３の受光素子とが
配置されてなる食品検査用分光装置であって、該第１の
干渉フィルタは、該第１のレーザ光に対して高反射であ
り、かつ、第２のレーザ光および第３のレーザ光に対し
て低反射であり、該第２の干渉フィルタは、該第１の干
渉フィルタを透過した第２のレーザ光および第３のレー
ザ光が入射し、第２のレーザ光に対して高反射であり、
かつ、第３のレーザ光に対して低反射であり、該第１の
受光素子は、該第２の干渉フィルタを透過した第３のレ
ーザ光を受光、検出し、該第３の干渉フィルタは、第２
のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１のレーザ
光に対して低反射であり、該第１の色ガラスフィルタ
は、第３のレーザ光を吸収し、かつ、第１のレーザ光を
透過し、該第２の受光素子は、該第１の色ガラスフィル
タを透過した第１のレーザ光を受光、検出し、該第２の
色ガラスフィルタは、第３のレーザ光を吸収し、かつ、
第２のレーザ光を透過し、該第３の受光素子は、該第２
の色ガラスフィルタを透過した第２のレーザ光を受光、
検出するものである。
装置は、上記目的を達成するものとして、波長が、各々
７５０〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍまたは５３２ｎｍで
ある第１のレーザ光、第２のレーザ光および第３のレー
ザ光を含む光を食品に照射し、該照射光の反射光または
透過光を分光するために、該反射光または透過光が所定
の角度で入射する第１の干渉フィルタと、第１の干渉フ
ィルタを透過した２種のレーザ光が所定の角度で入射す
る第２の干渉フィルタと、第１の受光素子と、該第１の
干渉フィルタを反射した３種のレーザ光が所定の角度で
入射する第３の干渉フィルタと、該第３の干渉フィルタ
を透過した２種のレーザ光が所定の角度で入射する第１
の色ガラスフィルタと、第２の受光素子と、該第２の干
渉フィルタを反射した２種のレーザ光が所定の角度で入
射する第２の色ガラスフィルタと、第３の受光素子とが
配置されてなる食品検査用分光装置であって、該第１の
干渉フィルタは、該第１のレーザ光に対して高反射であ
り、かつ、第２のレーザ光および第３のレーザ光に対し
て低反射であり、該第２の干渉フィルタは、該第１の干
渉フィルタを透過した第２のレーザ光および第３のレー
ザ光が入射し、第２のレーザ光に対して高反射であり、
かつ、第３のレーザ光に対して低反射であり、該第１の
受光素子は、該第２の干渉フィルタを透過した第３のレ
ーザ光を受光、検出し、該第３の干渉フィルタは、第２
のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１のレーザ
光に対して低反射であり、該第１の色ガラスフィルタ
は、第３のレーザ光を吸収し、かつ、第１のレーザ光を
透過し、該第２の受光素子は、該第１の色ガラスフィル
タを透過した第１のレーザ光を受光、検出し、該第２の
色ガラスフィルタは、第３のレーザ光を吸収し、かつ、
第２のレーザ光を透過し、該第３の受光素子は、該第２
の色ガラスフィルタを透過した第２のレーザ光を受光、
検出するものである。
【０００８】また、本発明の食品検査用分光装置は、上
記の食品検査用分光装置のうち、第３の干渉フィルタ
を、第３のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１
のレーザ光に対して低反射であり、第１の色ガラスフィ
ルタを、第２のレーザ光を吸収し、かつ、第１のレーザ
光を透過するものとしてもよい。
記の食品検査用分光装置のうち、第３の干渉フィルタ
を、第３のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１
のレーザ光に対して低反射であり、第１の色ガラスフィ
ルタを、第２のレーザ光を吸収し、かつ、第１のレーザ
光を透過するものとしてもよい。
【０００９】さらに、本発明の食品検査用分光装置にお
いて、第１の干渉フィルタ、第２の干渉フィルタおよび
第３の干渉フィルタのうちの少なくとも１つは、入射す
るレーザ光の反射率または透過率を高め食品の品質を測
定する精度をより向上させるために、そのレーザ光の偏
光方向により偏光角が変えられるものが好ましい。ま
た、これらの干渉フィルタのうちの少なくとも１つは、
分光能力をより向上させるために、２枚以上配置される
のが好ましい。
いて、第１の干渉フィルタ、第２の干渉フィルタおよび
第３の干渉フィルタのうちの少なくとも１つは、入射す
るレーザ光の反射率または透過率を高め食品の品質を測
定する精度をより向上させるために、そのレーザ光の偏
光方向により偏光角が変えられるものが好ましい。ま
た、これらの干渉フィルタのうちの少なくとも１つは、
分光能力をより向上させるために、２枚以上配置される
のが好ましい。
【００１０】
【作用】以下、本発明の食品検査用分光装置を、次の条
件の下で説明する。即ち、（１）食品を果実とし、
（２）波長が９１０ｎｍの第１のレーザ光、波長が１０
６４ｎｍの第２のレーザ光および波長が５３２ｎｍの第
３のレーザ光を含む光を果実に照射するものとし、
（３）第１の干渉フィルタには、果実に照射した上記光
の透過光が入射するものとし、また、（４）第１の干渉
フィルタ、第２の干渉フィルタ、第３の干渉フィルタ、
第１の色ガラスフィルタおよび第２の色ガラスフィルタ
に夫々入射するレーザ光の入射角をいずれも４５°とし
て、本発明の食品検査用分光装置を説明する。
件の下で説明する。即ち、（１）食品を果実とし、
（２）波長が９１０ｎｍの第１のレーザ光、波長が１０
６４ｎｍの第２のレーザ光および波長が５３２ｎｍの第
３のレーザ光を含む光を果実に照射するものとし、
（３）第１の干渉フィルタには、果実に照射した上記光
の透過光が入射するものとし、また、（４）第１の干渉
フィルタ、第２の干渉フィルタ、第３の干渉フィルタ、
第１の色ガラスフィルタおよび第２の色ガラスフィルタ
に夫々入射するレーザ光の入射角をいずれも４５°とし
て、本発明の食品検査用分光装置を説明する。
【００１１】図１は、本発明の食品検査用分光装置の一
実施例である。
実施例である。
【００１２】図２に果実に照射した各波長のレーザ光の
偏光方向を示した。果実を透過したレーザ光は、偏光方
向がランダム偏光になる傾向があるが、それでも照射レ
ーザ光の偏光成分が大きい。
偏光方向を示した。果実を透過したレーザ光は、偏光方
向がランダム偏光になる傾向があるが、それでも照射レ
ーザ光の偏光成分が大きい。
【００１３】波長９１０ｎｍの第１のレーザ光、波長１
０６４ｎｍの第２のレーザ光および波長５３２ｎｍの第
３のレーザ光を含む光を、例えば、図４の波長可変レー
ザのような手段により果実に照射する。
０６４ｎｍの第２のレーザ光および波長５３２ｎｍの第
３のレーザ光を含む光を、例えば、図４の波長可変レー
ザのような手段により果実に照射する。
【００１４】この照射光の透過光が第１の干渉フィルタ
１ａに入射する。この第１の干渉フィルタ１ａは、高反
射率の波長範囲を広くするために、その偏光角が第１の
レーザ光の偏光方向に対してＳ偏光となる向きに配置し
ている。さらに第１の干渉フィルタ１ａと同じ第１の干
渉フィルタ１ｂをもう１枚配置している。
１ａに入射する。この第１の干渉フィルタ１ａは、高反
射率の波長範囲を広くするために、その偏光角が第１の
レーザ光の偏光方向に対してＳ偏光となる向きに配置し
ている。さらに第１の干渉フィルタ１ａと同じ第１の干
渉フィルタ１ｂをもう１枚配置している。
【００１５】上記第１の干渉フィルタ１ａ、１ｂを透過
した第２のレーザ光および第３のレーザ光が干渉フィル
タ２ａに入射する。この第２の干渉フィルタ２ａは反射
率を高くするために、その偏光角が第２のレーザ光の偏
光方向に対してＳ偏光となる向きに配置している。さら
に該第２の干渉フィルタ２ａと同じ第２の干渉フィルタ
２ｂをもう１枚配置している。
した第２のレーザ光および第３のレーザ光が干渉フィル
タ２ａに入射する。この第２の干渉フィルタ２ａは反射
率を高くするために、その偏光角が第２のレーザ光の偏
光方向に対してＳ偏光となる向きに配置している。さら
に該第２の干渉フィルタ２ａと同じ第２の干渉フィルタ
２ｂをもう１枚配置している。
【００１６】上記第２の干渉フィルタ２ａ、２ｂを透過
した第３のレーザ光を第１の受光素子で受光、検出す
る。
した第３のレーザ光を第１の受光素子で受光、検出す
る。
【００１７】上記第１の干渉フィルタ１ａを反射した第
１のレーザ光、第２のレーザ光および第３のレーザ光は
第３の干渉フィルタに入射する。この第３の干渉フィル
タは第１のレーザ光の透過率を高めるために、その偏光
角が第１のレーザ光の偏光方向に対してＰ偏光となる向
きに配置している。
１のレーザ光、第２のレーザ光および第３のレーザ光は
第３の干渉フィルタに入射する。この第３の干渉フィル
タは第１のレーザ光の透過率を高めるために、その偏光
角が第１のレーザ光の偏光方向に対してＰ偏光となる向
きに配置している。
【００１８】上記第３の干渉フィルタを透過した第１の
レーザ光および第３のレーザ光は第１の色ガラスフィル
タに入射する。
レーザ光および第３のレーザ光は第１の色ガラスフィル
タに入射する。
【００１９】上記第１の色ガラスフィルタを透過した第
１のレーザ光を第２の受光素子で受光、検出する。
１のレーザ光を第２の受光素子で受光、検出する。
【００２０】上記第２の干渉フィルタ２ａを反射した第
２のレーザ光および第３のレーザ光は第２の色ガラスフ
ィルタに入射する。
２のレーザ光および第３のレーザ光は第２の色ガラスフ
ィルタに入射する。
【００２１】上記第２の色ガラスフィルタを透過した第
２のレーザ光を第３の受光素子で受光、検出する。
２のレーザ光を第３の受光素子で受光、検出する。
【００２２】このように配置された各光学素子は、次の
ように作用する。
ように作用する。
【００２３】第１の干渉フィルタ１ａは、入射角４５°
において第１のレーザ光に対して高反射であり、かつ、
第２のレーザ光および第３のレーザ光に対して低反射で
ある。よって、第１のレーザ光を反射させ、第２のレー
ザ光と第３のレーザ光を透過させる。
において第１のレーザ光に対して高反射であり、かつ、
第２のレーザ光および第３のレーザ光に対して低反射で
ある。よって、第１のレーザ光を反射させ、第２のレー
ザ光と第３のレーザ光を透過させる。
【００２４】第１の干渉フィルタ１ａと同じ第１の干渉
フィルタ１ｂに、第１の干渉フィルタ１ａをわずかに透
過してしまった第１のレーザ光を反射させ、該第１のレ
ーザ光をトラップ２１に吸収させている。この第１の干
渉フィルタ１ｂを配置することによって、該第１の干渉
フィルタ１ｂを透過し第２の干渉フィルタ２ａに入射す
る光には、該第１のレーザ光はほとんど含まれない。
フィルタ１ｂに、第１の干渉フィルタ１ａをわずかに透
過してしまった第１のレーザ光を反射させ、該第１のレ
ーザ光をトラップ２１に吸収させている。この第１の干
渉フィルタ１ｂを配置することによって、該第１の干渉
フィルタ１ｂを透過し第２の干渉フィルタ２ａに入射す
る光には、該第１のレーザ光はほとんど含まれない。
【００２５】第２の干渉フィルタ２ａは、入射角４５°
において第２のレーザ光に対して高反射であり、かつ、
第３のレーザ光に対して低反射である。よって、第２の
レーザ光を反射させ、第３のレーザ光を透過させる。
において第２のレーザ光に対して高反射であり、かつ、
第３のレーザ光に対して低反射である。よって、第２の
レーザ光を反射させ、第３のレーザ光を透過させる。
【００２６】第２の干渉フィルタ２ａと同じ第２の干渉
フィルタ２ｂに、第２の干渉フィルタ２ａをわずかに透
過してしまった第２のレーザ光を反射させ、該第２のレ
ーザ光をトラップ２２に吸収させている。この第２の干
渉フィルタ２ｂを配置することによって、該第２の干渉
フィルタ２ｂを透過する光には、該第２のレーザ光はほ
とんど含まれない。
フィルタ２ｂに、第２の干渉フィルタ２ａをわずかに透
過してしまった第２のレーザ光を反射させ、該第２のレ
ーザ光をトラップ２２に吸収させている。この第２の干
渉フィルタ２ｂを配置することによって、該第２の干渉
フィルタ２ｂを透過する光には、該第２のレーザ光はほ
とんど含まれない。
【００２７】第３の干渉フィルタは、入射角４５°にお
いて第２のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１
のレーザ光および第３のレーザ光に対して低反射であ
る。よって、第２のレーザ光を反射させてトラップ２３
に吸収させ、第１のレーザ光および第３のレーザ光を透
過させる。該第２のレーザ光をトラップ２３に吸収させ
ている。
いて第２のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第１
のレーザ光および第３のレーザ光に対して低反射であ
る。よって、第２のレーザ光を反射させてトラップ２３
に吸収させ、第１のレーザ光および第３のレーザ光を透
過させる。該第２のレーザ光をトラップ２３に吸収させ
ている。
【００２８】第１の色ガラスフィルタは、第３のレーザ
光を吸収して該第１の色ガラスフィルタの表面反射をト
ラップ２４に吸収させ、かつ、第１のレーザ光を透過す
る。
光を吸収して該第１の色ガラスフィルタの表面反射をト
ラップ２４に吸収させ、かつ、第１のレーザ光を透過す
る。
【００２９】第２の色ガラスフィルタは、第３のレーザ
光を吸収して該第２の色ガラスフィルタの表面反射をト
ラップ２５に吸収させ、かつ、第２のレーザ光を透過す
る。
光を吸収して該第２の色ガラスフィルタの表面反射をト
ラップ２５に吸収させ、かつ、第２のレーザ光を透過す
る。
【００３０】なお、第２の干渉フィルタと第３の干渉フ
ィルタは、入射角４５゜において第２のレーザ光に対し
て高反射であり、かつ、第１のレーザ光および第３のレ
ーザ光に対して低反射である干渉フィルタを設計すれば
同じものを使用できる。さらに、第１の色ガラスフィル
タと第２の色ガラスフィルタも、長波長透過色ガラスフ
ィルタの透過率が５０％になる波長を、たとえば、波長
６３０ｎｍ（ＳＣＨＯＯＴＴ社製：ＲＧ６３０）のよう
に、５３２ｎｍと９１０ｎｍの中間付近の波長のものか
ら選択すれば同じものを使用できる。
ィルタは、入射角４５゜において第２のレーザ光に対し
て高反射であり、かつ、第１のレーザ光および第３のレ
ーザ光に対して低反射である干渉フィルタを設計すれば
同じものを使用できる。さらに、第１の色ガラスフィル
タと第２の色ガラスフィルタも、長波長透過色ガラスフ
ィルタの透過率が５０％になる波長を、たとえば、波長
６３０ｎｍ（ＳＣＨＯＯＴＴ社製：ＲＧ６３０）のよう
に、５３２ｎｍと９１０ｎｍの中間付近の波長のものか
ら選択すれば同じものを使用できる。
【００３１】本発明の食品検査用分光装置は、以上のよ
うな構成および作用を有しているので、波長が、７５０
〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍおよび５３２ｎｍである３
種のレーザ光を含む光を食品に照射した照射光の反射光
または透過光を非常に優れた分光能力で分光することが
できる。また、本発明の分光装置は、部品点数を少なく
して、共通部品を多く用いることができるので、信頼性
のより高いものとなり、検査コストを低くすることがで
きる。
うな構成および作用を有しているので、波長が、７５０
〜９５０ｎｍ、１０６４ｎｍおよび５３２ｎｍである３
種のレーザ光を含む光を食品に照射した照射光の反射光
または透過光を非常に優れた分光能力で分光することが
できる。また、本発明の分光装置は、部品点数を少なく
して、共通部品を多く用いることができるので、信頼性
のより高いものとなり、検査コストを低くすることがで
きる。
【００３２】
【実施例】図１に示す食品検査用分光装置を作製した。
【００３３】まず、入射角４５゜において波長９１０ｎ
ｍに対して高反射であり、かつ、波長１０６４ｎｍおよ
び波長５３２ｎｍに対して低反射である第１の干渉フィ
ルタ１ａおよび１ｂを、次のようにして設計、作製し
た。
ｍに対して高反射であり、かつ、波長１０６４ｎｍおよ
び波長５３２ｎｍに対して低反射である第１の干渉フィ
ルタ１ａおよび１ｂを、次のようにして設計、作製し
た。
【００３４】即ち、膜物質には、屈折率が１．９７のＴ
ａ2 Ｏ5 と屈折率１．４３のＳｉＯ2 を用い、基板には
合成石英製平面基板（直径１インチ：厚さ１／４イン
チ）を用いた。
ａ2 Ｏ5 と屈折率１．４３のＳｉＯ2 を用い、基板には
合成石英製平面基板（直径１インチ：厚さ１／４イン
チ）を用いた。
【００３５】そして、表１に示す膜構成の干渉フィルタ
を設計した。この干渉フィルタの４５゜入射におけるＰ
偏光およびＳ偏光の分光反射特性を図５に示す。
を設計した。この干渉フィルタの４５゜入射におけるＰ
偏光およびＳ偏光の分光反射特性を図５に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】但し、λ０ は設計中心波長０．８５μｍ
である。
である。
【００３８】この第１の干渉フィルタ１ａおよび１ｂの
作製には、電子ビーム真空蒸着装置を用いた。基板温度
を３００℃に加熱し、装置内の圧力を５．０×１０-6Ｔ
ｏｒｒまで排気した。ＳｉＯ2 の蒸着は蒸着速度を０．
７ｎｍ／ｓｅｃとし、Ｔａ2Ｏ5 の蒸着は蒸着速度を
０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。Ｔａ2 Ｏ5 の蒸着時のみ酸
素を装置内に導入し、装置内の圧力を１．０×１０-4Ｔ
ｏｒｒに保つようにした。そして、蒸着の終了した干渉
フィルタを大気中２００℃で１５時間アニールした。
作製には、電子ビーム真空蒸着装置を用いた。基板温度
を３００℃に加熱し、装置内の圧力を５．０×１０-6Ｔ
ｏｒｒまで排気した。ＳｉＯ2 の蒸着は蒸着速度を０．
７ｎｍ／ｓｅｃとし、Ｔａ2Ｏ5 の蒸着は蒸着速度を
０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。Ｔａ2 Ｏ5 の蒸着時のみ酸
素を装置内に導入し、装置内の圧力を１．０×１０-4Ｔ
ｏｒｒに保つようにした。そして、蒸着の終了した干渉
フィルタを大気中２００℃で１５時間アニールした。
【００３９】次に、入射角４５゜において波長１０６４
ｎｍに対して高反射であり、かつ、波長９１０ｎｍと波
長５３２ｎｍに対して低反射である第２の干渉フィルタ
２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィルタを設計、作製し
た。
ｎｍに対して高反射であり、かつ、波長９１０ｎｍと波
長５３２ｎｍに対して低反射である第２の干渉フィルタ
２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィルタを設計、作製し
た。
【００４０】即ち、膜物質には、屈折率が１．９７のＴ
ａ2 Ｏ5 と屈折率１．４３のＳｉＯ2 を用い、基板には
合成石英製平面基板（直径１インチ：厚さ１／４イン
チ）を用いた。
ａ2 Ｏ5 と屈折率１．４３のＳｉＯ2 を用い、基板には
合成石英製平面基板（直径１インチ：厚さ１／４イン
チ）を用いた。
【００４１】そして、表２に示す膜構成の干渉フィルタ
を設計した。この干渉フィルタの４５゜入射におけるＰ
偏光およびＳ偏光の分光反射特性を図６に示す。
を設計した。この干渉フィルタの４５゜入射におけるＰ
偏光およびＳ偏光の分光反射特性を図６に示す。
【００４２】
【表２】
【００４３】但し、λ０ は設計中心波長１．０８０μ
ｍである。
ｍである。
【００４４】これら第２の干渉フィルタ２ａ、２ｂおよ
び第３の干渉フィルタは、前述の第１の干渉フィルタの
作製方法と同様に作製した。
び第３の干渉フィルタは、前述の第１の干渉フィルタの
作製方法と同様に作製した。
【００４５】第１の色ガラスフィルタおよび第２の色ガ
ラスフィルタには、長波長透過色ガラスフィルタの透過
率が５０％になる波長が６３０ｎｍである厚さ３ｍｍの
ＳＣＨＯＯＴＴ社製ＲＧ６３０を選択した。
ラスフィルタには、長波長透過色ガラスフィルタの透過
率が５０％になる波長が６３０ｎｍである厚さ３ｍｍの
ＳＣＨＯＯＴＴ社製ＲＧ６３０を選択した。
【００４６】なお、第１の干渉フィルタ１ａ、１ｂ、第
２の干渉フィルタ２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィルタ
の反対側の基板面ならびに第１の色ガラスフィルタおよ
び第２の色ガラスフィルタの両面に透過させる波長帯域
の反射防止膜を施した。
２の干渉フィルタ２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィルタ
の反対側の基板面ならびに第１の色ガラスフィルタおよ
び第２の色ガラスフィルタの両面に透過させる波長帯域
の反射防止膜を施した。
【００４７】最後に、第１の受光素子、第２の受光素子
および第３の受光素子にはＳｉピンホトダイオードを用
い、作製した上記の干渉フィルタと色ガラスフィルタを
いずれも入射角４５゜になるように配置した。
および第３の受光素子にはＳｉピンホトダイオードを用
い、作製した上記の干渉フィルタと色ガラスフィルタを
いずれも入射角４５゜になるように配置した。
【００４８】こうして作製した分光装置を使って分光試
験を行った。即ち、図４に示す照射手段から、波長１０
６４ｎｍの基本波と波長５３２ｎｍのＳＨ波と波長９１
０ｎｍのレーザ光を含む光をメロンに照射して、その透
過光をこれらレーザ光の高反射、低反射について２種類
の干渉フィルタと１種類の色ガラスフィルタにより分光
し、３つの受光素子に到達するレーザの波長を分光器に
より調べた。この結果、分光後の３つの受光素子に到達
するレーザには他の２波長のレーザが０．１％以下しか
含まれておらず、本発明の分光装置の分光能力は非常に
高性能であることが分かった。
験を行った。即ち、図４に示す照射手段から、波長１０
６４ｎｍの基本波と波長５３２ｎｍのＳＨ波と波長９１
０ｎｍのレーザ光を含む光をメロンに照射して、その透
過光をこれらレーザ光の高反射、低反射について２種類
の干渉フィルタと１種類の色ガラスフィルタにより分光
し、３つの受光素子に到達するレーザの波長を分光器に
より調べた。この結果、分光後の３つの受光素子に到達
するレーザには他の２波長のレーザが０．１％以下しか
含まれておらず、本発明の分光装置の分光能力は非常に
高性能であることが分かった。
【００４９】
【発明の効果】本発明の食品検査用分光装置は、単純な
構成で、かつ、波長が、７５０〜９５０ｎｍ、１０６４
ｎｍおよび５３２ｎｍである３種のレーザ光を含む光を
高精度に分光することができ、食品の糖度、熟度等の品
質検査に好適に用いることができる。
構成で、かつ、波長が、７５０〜９５０ｎｍ、１０６４
ｎｍおよび５３２ｎｍである３種のレーザ光を含む光を
高精度に分光することができ、食品の糖度、熟度等の品
質検査に好適に用いることができる。
【図１】本発明の一実施例の食品検査用分光装置の概略
図である。
図である。
【図２】本発明の実施例で用いた各波長のレーザ光の偏
光方向を示す図である。
光方向を示す図である。
【図３】透過光を測定する従来の食品検査装置の概略図
である。
である。
【図４】Ｎｄ：ＹＡＧレーザのＳＨ波をポンプ光に用い
る波長可変レーザの概略図である。
る波長可変レーザの概略図である。
【図５】本発明の一実施例の食品検査用分光装置に用い
た第１の干渉フィルタ１ａおよび１ｂの４５゜入射にお
けるＰ偏光およびＳ偏光の分光反射特性である。
た第１の干渉フィルタ１ａおよび１ｂの４５゜入射にお
けるＰ偏光およびＳ偏光の分光反射特性である。
【図６】本発明の一実施例の食品検査用分光装置に用い
た第２の干渉フィルタ２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィ
ルタの４５゜入射におけるＰ偏光およびＳ偏光の分光反
射特性である。
た第２の干渉フィルタ２ａ、２ｂおよび第３の干渉フィ
ルタの４５゜入射におけるＰ偏光およびＳ偏光の分光反
射特性である。
１ａ、１ｂ 第１の干渉フィルタ ２ａ、２ｂ 第２の干渉フィルタ １２ レーザ １３ 反射鏡 １４ 果実 １５ 受光素子 １６ Ｎｄ：ＹＡＧレーザ １７ 第２高調波発生素子 １８ 波長可変レーザ ２１、２２、２３、２４、２５ トラップ
Claims (3)
- 【請求項１】 波長が、各々７５０〜９５０ｎｍ、１０
６４ｎｍまたは５３２ｎｍである第１のレーザ光、第２
のレーザ光および第３のレーザ光を含む光を食品に照射
し、該照射光の反射光または透過光を分光するために、
該反射光または透過光が所定の角度で入射する第１の干
渉フィルタと、 第１の干渉フィルタを透過した２種のレーザ光が所定の
角度で入射する第２の干渉フィルタと、 第１の受光素子と、 該第１の干渉フィルタを反射した３種のレーザ光が所定
の角度で入射する第３の干渉フィルタと、 該第３の干渉フィルタを透過した２種のレーザ光が所定
の角度で入射する第１の色ガラスフィルタと、 第２の受光素子と、 該第２の干渉フィルタを反射した２種のレーザ光が所定
の角度で入射する第２の色ガラスフィルタと、 第３の受光素子とが配置されてなる食品検査用分光装置
であって、 該第１の干渉フィルタは、該第１のレーザ光に対して高
反射であり、かつ、第２のレーザ光および第３のレーザ
光に対して低反射であり、 該第２の干渉フィルタは、該第１の干渉フィルタを透過
した第２のレーザ光および第３のレーザ光が入射し、第
２のレーザ光に対して高反射であり、かつ、第３のレー
ザ光に対して低反射であり、 該第１の受光素子は、該第２の干渉フィルタを透過した
第３のレーザ光を受光、検出し、 該第３の干渉フィルタは、第２のレーザ光（第３のレー
ザ光）に対して高反射であり、かつ、第１のレーザ光に
対して低反射であり、 該第１の色ガラスフィルタは、第３のレーザ光（第２の
レーザ光）を吸収し、かつ、第１のレーザ光を透過し、 該第２の受光素子は、該第１の色ガラスフィルタを透過
した第１のレーザ光を受光、検出し、 該第２の色ガラスフィルタは、第３のレーザ光を吸収
し、かつ、第２のレーザ光を透過し、 該第３の受光素子は、該第２の色ガラスフィルタを透過
した第２のレーザ光を受光、検出するものである食品検
査用分光装置。 - 【請求項２】 第１の干渉フィルタ、第２の干渉フィル
タおよび第３の干渉フィルタのうちの少なくとも１つ
は、入射するレーザ光の偏光方向により偏光角が変えら
れる請求項１に記載の食品検査用分光装置。 - 【請求項３】 第１の干渉フィルタ、第２の干渉フィル
タおよび第３の干渉フィルタのうちの少なくとも１つ
は、２枚以上配置された請求項１または２に記載の食品
検査用分光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20820194A JPH0854338A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 食品検査用分光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20820194A JPH0854338A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 食品検査用分光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0854338A true JPH0854338A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=16552343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20820194A Pending JPH0854338A (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 食品検査用分光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0854338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019009209A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
| JP2019015708A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP20820194A patent/JPH0854338A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019009209A1 (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
| JP2019015708A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 国立大学法人九州大学 | 光測定装置、導光部材及び光測定方法 |
| CN110892249A (zh) * | 2017-07-04 | 2020-03-17 | 国立大学法人九州大学 | 光测定装置、导光部件以及光测定方法 |
| US11313798B2 (en) | 2017-07-04 | 2022-04-26 | Kyushu University, National University Corporation | Optical measuring device, light guide member, and optical measuring method |
| CN110892249B (zh) * | 2017-07-04 | 2024-01-02 | 国立大学法人九州大学 | 光测定装置、导光部件以及光测定方法 |
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