JPH0979978A

JPH0979978A - 菜果の非破壊式成分計測装置

Info

Publication number: JPH0979978A
Application number: JP23271495A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kenmochi; 庸一剣持; Kaori Yoshimura; 香里吉村
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1995-09-11
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザ光透過方式による実用性の高い菜果の
非破壊式成分計測装置を提供する。【解決手段】任意波長のレーザ光を選択的に生成し得
る光源２１と、そのレーザ光が菜果Ｍを透過した後の光
量から上記菜果Ｍの成分含有量を計算する計算機２２と
を備えた菜果Ｍを非破壊で成分計測する装置において、
外部との遮光性を有する試料室１を設け、この試料室１
内に上記菜果Ｍを横向きにして載置するための試料台２
を設け、この試料台２の上方に上記光源２１からのレー
ザ光を下方に向けて照射する照射手段３を配置すると共
に試料台２の下方には上記菜果Ｍを透過したレーザ光の
透過光量を検知して上記計算機２２に伝える光量検知手
段４を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、菜果の食味を非破
壊で調べるための成分計測装置に係り、特に、レーザ光
透過方式による実用性の高い菜果の非破壊式成分計測装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】野菜や果物（菜果）の食味を非官能的に
かつ非破壊で調べるために、その食味を形成する諸成分
の含有量を光学的に計測する方法がある。この種の分光
分析による菜果の検査装置は、一般に、菜果から反射し
た光を測定するようになっている。このため、菜果表面
部の成分計測に有利である。ところが菜果にはメロン類
のように主として中心部を食するものがあり、菜果中心
部の成分を計測できることが望まれている。しかし、メ
ロン類は皮が厚く、光が中心部まで届かない。従って、
メロン類の中心部の成分を計測することは困難である。

【０００３】本出願人は、菜果にレーザ光を透過させて
成分を計測する方法を既に提案している。これによると
光パラメトリック発振レーザ（ＯＰＯレーザ）などを用
いるため、光の透過率の低い厚皮の菜果であっても計測
に十分な透過光量を得ることができる。しかも、ＯＰＯ
レーザの場合は菜果の食味の主要成分の吸収バンドが存
在する可視域や近赤外領域で波長が連続的に可変であ
る。従って、ＯＰＯレーザからなる光源により任意波長
のレーザ光を選択的に生成し、そのレーザ光を菜果に透
過させると、その透過光量から菜果の中心部を含む全体
の成分含有量を知ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＯＰＯ
レーザなどの透過光による計測方法には実用上の問題点
がいくつか残されている。例えば、菜果にはメロン類だ
けをとっても多くの品種があり、品種毎に大きさも食味
も表面の粗さ（光沢）も異なる。表面の粗さにより光の
反射の違いが起きる。食味の違いにより計測対象とする
成分の違いがあるので、レーザ光の波長選択の対応性が
要求される。また、菜果は同一品種でも大きさが様々で
ある。大きさの違いは次のような問題を生じる。

【０００５】即ち、この計測方法ではレーザ光透過経路
に沿った全体の成分計測結果が得られるので、主として
中心部の成分を知るためには、できるだけ大径部に光を
通すのがよい。従って、食用に供する部分の成分を調べ
るには赤道面に沿った大径部に光を通すのがよい。しか
し、菜果の大きさが様々であるため赤道面を狙ってレー
ザ光を照射できるよう位置合わせするのが難しい。

【０００６】また、ＯＰＯレーザ独自の問題もある。即
ち、ＯＰＯレーザなど強力なレーザ光を発生するレーザ
はパルス状にレーザ光を発生するが、そのパルス毎に光
量がばらつくことが避けられない。さらに、周囲温度変
動時や連続運転時の光量変動も有り得る。従って、これ
らＯＰＯレーザなどの光量変動による計測結果の不安定
性を解消する必要がある。

【０００７】ＯＰＯレーザは強力であるため計測系外へ
の漏光を防止することが重要となる。また、ＯＰＯレー
ザは計測系内で複雑に反射してもなおエネルギがあるの
で、例えば菜果表面で反射した光が菜果を透過せずに検
知されることが考えられ、これを防止する必要がある。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、レーザ光透過方式による実用性の高い菜果の非破壊
式成分計測装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、任意波長のレーザ光を選択的に生成し得る
光源と、そのレーザ光が菜果を透過した後の光量から上
記菜果の成分含有量を計算する計算機とを備えた菜果を
非破壊で成分計測する装置において、外部との遮光性を
有する試料室を設け、この試料室内に上記菜果を横向き
にして載置するための試料台を設け、この試料台の上方
に上記光源からのレーザ光を下方に向けて照射する照射
手段を配置すると共に試料台の下方には上記菜果を透過
したレーザ光の透過光量を検知して上記計算機に伝える
光量検知手段を配置したものである。

【００１０】上記計算機は、上記光源の発振波長を菜果
の種類に応じて予め決められた複数の波長に制御し、こ
れら波長毎の上記透過光量を総合的に判断して成分含有
量を計算してもよい。

【００１１】上記光源及び計算機と上記試料室との間に
光ファイバ及び通信ケーブルを設け、この光ファイバで
レーザ光を供給し、通信ケーブルで透過光量を伝えても
よい。

【００１２】上記光源からのレーザ光の一部を参照光と
して分岐しその光量を直接検知する光源参照部を設け、
この参照光光量と上記透過光量との対比により成分含有
量を求めてもよい。

【００１３】上記試料台は、レーザ光を透過する窓とそ
の窓の周囲を囲む円環状のクッション部材とを有し、こ
のクッション部材上に上記菜果を載置してもよい。

【００１４】上記照射手段は、上記試料室内の光ファイ
バの端面からレーザ光を照射するものであり、この光フ
ァイバの端面を上記菜果に対し昇降させる昇降機構を有
すると共に、この光ファイバの端面と上記菜果の表面と
の間を覆う集光器を有してもよい。

【００１５】上記試料台上の菜果の赤道径を測定する径
測定手段を設けてもよい。

【００１６】上記計算機は、予め上記照射手段と上記光
量検知手段との間に上記菜果の代わりに光透過特性の安
定した基準試料を置いて波長毎の基準光量を求め、この
基準光量を成分計測の較正に用いてもよい。

【００１７】上記試料台は、上記菜果と上記基準試料と
を並べ置き、これらを水平移動して上記照射手段直下に
置き換える交換機構を有してもよい。

【００１８】上記試料室に上記菜果を入出するための扉
を設け、この扉の開閉に応じてレーザ光を遮断する遮光
器を設けてもよい。

【００１９】上記菜果の有無を検出する試料検出器を設
け、菜果が無いとき少なくとも上記光量検知手段に対し
レーザ光を遮断する遮光器を設けてもよい。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の成分計測装置は、試料室
を有する計測部（図１）と、光源及び計算機を備える制
御部（図２）とに分離構成される。計測部の外観は図３
に示される。制御部と計測部との間は、光ファイバ２４
及び通信ケーブル２５で接続されている。光ファイバ２
４は、光源と試料室との間を結びレーザ光を供給するも
のである。通信ケーブル２５は計測部内の各部と計算機
との間を結び計測値や制御信号をやり取りすることに使
用される。計測部と制御部とは並べて設置してもよい
し、それぞれ別の部屋に設置してもよい。

【００２１】図１に示されるように、計測部は、レーザ
光照射のための試料室１を有し、その試料室１内には、
試料台２、照射手段３、光量検知手段４、径測定手段
５、遮光器６、交換機構７、試料検出器８が設けられて
いる。９は基準試料、１０はクッション部材、Ｍは菜果
である。また、試料室１外には、電源１１、測定器１
２、光源参照部１３、光源参照用増幅器１４、光量検知
用増幅器１５が設けられている。計測部の筐体外部には
レーザ光照射中を表示する回転式警告灯など（図示せ
ず）が取り付けられている。

【００２２】また、図２に示されるように、制御部は、
光源２１を構成するＯＰＯレーザ２１ａと、計算機２２
を構成するパソコン２２ａとレーザ用電源２３とからな
る。この計算機２２は、菜果成分含有量計算、光源の発
振波長制御などを行うものである。

【００２３】図１の計測部を詳述する。試料室１は外部
との遮光性を有するべく光学的に密閉構造であると共に
反射を少なくするために内面には黒の艶消し塗装等の無
反射処理が施されている。試料台２は、菜果を載置する
ための領域と基準試料を載置するための領域とが隣接し
てなる長方形の水平な台である。試料台２は、交換機構
７によりその長手方向に上記の領域一つ分だけ水平移動
可能に構成されている。試料台２の上方には光源２１か
らのレーザ光を下方に向けて照射する照射手段３が配置
され、試料台２の下方には菜果を透過したレーザ光の透
過光量を検知し測定器１２を介してパソコン２２に伝え
る光量検知手段４が配置されている。図１の状態は、基
準試料９が照射手段３の直下の計測位置Ｐにあり、菜果
Ｍはその側方の待機位置Ｗにある。交換機構７により試
料台２を水平移動させ、菜果Ｍを計測位置Ｐに置き換え
ることができる。試料台２には、基準試料９を載置する
位置と菜果Ｍを載置する位置とにレーザ光を透過する窓
（図示せず）が設けられている。また、菜果Ｍを載置す
る位置の窓の周囲にはこれを囲む円環状のクッション部
材１０が設けられている。このクッション部材１０は適
宜な弾性（柔軟性）を有し、このクッション部材１０上
に菜果Ｍを載置するとその重さで弾性変形するようにな
っている。また、クッション部材１０は光を通さない材
料からなる。基準試料９は、分光吸収特性に波長依存性
があまりなく、経時変化や温度変化のない材料からな
る。好適な材料は例えばテフロン、アルミナである。基
準試料９は、所定の高さの円盤状又は円柱状に形成され
ている。

【００２４】照射手段３は、光ファイバ３１と昇降機構
３２と集光器３３とからなる。この光ファイバ３１は上
記光源２１・試料室１間を結ぶ光ファイバに接続されて
いる。この光ファイバ３１の端面は下方に向けられてお
り、試料室１内へレーザ光を照射することができる。昇
降機構３２は、この光ファイバ３１および集光器３３を
基準試料９又は菜果Ｍに対し昇降させるものであり、ラ
ック・ピニオン等の直線運動可能な機構から構成されて
いる。その昇降される光ファイバ３１の下端に集光器３
３が併設されている。集光器３３は、放物面の一部又は
球面の一部を形成して開口するいわゆるお椀型の殻部３
４を有し、その内面には光全反射膜（図示せず）が設け
られ、開口部の周囲には集光器用クッション部材３５が
設けられている。殻部３４はプラスチックなど、光反射
膜はアルミ蒸着膜、集光器用クッション部材３５はウレ
タンゴムなどで構成されている。光ファイバ３１の端面
は殻部３４の頂部内面に位置している。集光器３３は、
昇降機構３２によって集光器用クッション部材３５が基
準試料９又は菜果Ｍに密着するまで降ろすことにより、
光ファイバ３１の端面と基準試料９又は菜果Ｍの表面と
の間を密に覆うことができる。

【００２５】光量検知手段４は、半導体からなるフォト
センサでもよいが、ここでは高感度を得るために光電子
増倍管（ホトマル）を用いている。光量検知手段４の出
力は光量検知用増幅器１５を介し測定器１２に入力され
ている。光量検知手段４と試料台１の窓との間にはレー
ザ光を遮断・通過させる遮光器（シャッタ）６が設けら
れている。

【００２６】試料台１上の菜果Ｍの赤道径を測定する径
測定手段５は菜果Ｍの待機位置Ｗの上部に設けられてい
る。この径測定手段６は水平板６１を菜果Ｍに当たるま
で昇降させると共にその昇降距離を計測するようになっ
ている。なお、この径測定手段６は前記照射手段３の昇
降機構３２に組み込み、計測位置Ｐにて径測定するよう
に構成してもよい。また、このような機械的手段ではな
く光学センサによって径を測定するように構成してもよ
い。

【００２７】図３に示されるように、計測部には試料室
１の待機位置Ｗに相当する位置に、菜果Ｍを入出するた
めの入出口４１及びこれを開閉する扉４２が設けられて
いる。この扉４２は入出口４１に対し試料室１内側に接
し、上下にスライドさせて開閉するようになっており、
４３はそのためのツマミである。この扉４２は入出口４
１よりもひとまわり大きく形成され、外部との遮光性を
損なわないようになっている。この扉４２にはその開閉
を検出する扉開閉スイッチ（図示せず）が設けられてい
る。この扉開閉スイッチに応じてレーザ光を遮断する光
源用遮光器（図示せず）は光源２１内に設けられてい
る。この扉開閉スイッチ及び光源用遮光器は扉４１が開
いているときにレーザ光が試料室１外に漏れないように
するものである。

【００２８】試料室１内には、菜果Ｍの有無を検出する
試料検出器８が設けられている。この試料検出器８に
は、例えば菜果Ｍの重量で押されるようにしたリミット
スイッチが用いられるが、前記径測定手段５の計測結果
を利用してもよいし、光学センサを設けて菜果Ｍの有無
を検出するようにしてもよい。試料検出器８が菜果Ｍを
検出しないときには光量検知手段４と試料台２の窓との
間のシャッタ６を閉じるようになっている。この試料検
出器８及びシャッタ６は菜果Ｍが無いときに光量検知手
段４にレーザ光が直射されないようにするものである。

【００２９】電源１１は、計測部内の各部に電力を供給
するものである。測定器１２は、光量検知手段４から得
られる電気信号により透過光量を表す信号を生成するも
のである。

【００３０】光源参照部１３は、光源２１からのレーザ
光の一部を参照光として分岐しその光量を直接検知する
ものである。この例では、参照光は光源２１において図
示されないビームスプリッタでレーザ光から微量を分岐
し、光ファイバ２４と共に設けられた参照光用の光ファ
イバ２４ｒで供給される。光源参照部１３内では光ファ
イバ２４ｒに結合された光ファイバ１３１の端面に臨ま
せて光電子増倍管（ホトマル）１３２が設けられてい
る。その出力は光源参照用増幅器１４を介して測定器１
２に入力されている。これにより、この参照光光量を透
過光量と対比させることができる。

【００３１】次に本発明の成分計測装置を用いた成分計
測について説明する。

【００３２】ＯＰＯレーザ２１ａは任意波長の高出力レ
ーザ光を短時間のパルス状に発生することができる。こ
の発振波長を連続的に変化させれば広い周波数領域の連
続吸収バンドが測定可能である。実際には、必要な波長
のみを飛び飛びに選択することにより、計測時間を短縮
し、かつデータ量を必要なだけの少量に止めることがで
きる。計算機２２ａはそのソフトウェアにより、発振波
長を菜果Ｍの種類に応じて予め決められた複数の波長に
制御する。従来のようにランプ等による連続スペクトル
をバンドパスフィルタに通して特定波長の測定光を得て
いたものに比べ、本発明の成分計測装置は、フィルタや
フィルタの切換機構が無用となる点、選択波長及びその
組合わせが無制限に可能になる点、そして、エネルギの
無駄がない点など利点が多い。なお、波長は、可視域か
ら近赤外領域において庶糖、果糖、ブドウ糖などの各種
糖分の計測に適した波長や各種の酸の計測に適した波長
を組合わせて選択する。

【００３３】光源２１から２本の光ファイバ２４および
２４ｒによってレーザ光が供給される。ひとつは測定光
であり、他は光源２１内のビームスプリッタで分岐され
た参照光である。なお、測定光と参照光との分岐の割合
は参照光が極端に少ないのが望ましい。例えば、ビーム
スプリッタに透明なガラス板を用い、そのガラス板から
の僅かな反射光を参照光としてもよい。ビームスプリッ
タの都合により分岐光が少なくできない場合、減衰器を
通して参照光とする。この参照光は光源参照部１３の光
ファイバ１３１よりホトマル１３２に照射され光量が直
接検知される。これによりＯＰＯレーザ特有のパルス毎
のエネルギのゆらぎを参照することができ、この参照光
光量と透過光量とを対比することによりパルス毎の光量
変動に影響されない計測結果を得ることができる。

【００３４】図４に示されるように、測定光を導光する
光ファイバ３１の先端には内面が全反射鏡となっている
集光器３３が設けられている。これら光ファイバ３１及
び集光器３３は下降し菜果Ｍに密着する。なお、菜果Ｍ
の形状はきれいな球状とは限らず、また表面に凹凸のあ
るものもある。しかし、集光器用クッション部材３５に
よって密着が達成される。光ファイバ３１より出射され
たレーザ光は一部が菜果Ｍ内に入射され、一部が菜果表
面で乱反射する。集光器３３により菜果Ｍ表面で乱反射
する測定光が試料室１内に飛び散ることが防止されると
共に、集光器用クッション部材３５により菜果Ｍとの隙
間がなくなり試料室１内への漏光が防止される。このよ
うに漏光を厳重に防止したのは、試料室１内面に無反射
処理が施されているといえども僅かに反射があり、もと
の測定光が高出力であるから僅かの反射による光も無視
できないからである。また、殻部３４の内面には光全反
射膜３６が形成されているので、集光器３３内で反射が
繰り返されることにより、表面に光沢のある菜果でも凹
凸のある菜果でも最終的に全ての測定光が菜果内に入射
されることになる。これにより測定光の無駄がなくな
る。また、品種による表面の粗さの相違にかかわらずど
の品種でも同じ照射手段３を用いることができる。な
お、レーザ光は菜果Ｍの内部でも散乱し、この反射を繰
り返しながら光量検知手段４に至る。従って、気体や液
体の分光分析のように光路が一定幅一直線になるのでは
なく、図のように広がりを持った範囲５１をレーザ光が
透過すると考えられる。

【００３５】菜果Ｍはクッション部材１０上に載置され
ている。このクッション部材１０は円環状で柔軟性を有
し、菜果Ｍの重さで変形し菜果Ｍに密着する。クッショ
ン部材１０はレーザ光透過窓の周囲を囲んでいるので試
料台２と菜果Ｍとの隙間がなくなり試料室１内からの漏
光が防止される。従って、光量検知手段４に入射される
光には菜果Ｍを透過しなかった光はなく、菜果Ｍを透過
した光のみとなる。

【００３６】図５に示されるように、菜果Ｍをクッショ
ン部材１０上に載置するに際し、かなり無造作に置いて
も菜果Ｍは球状（楕円球状）かそれに近い形状であるた
め、中心合わせが自然に達成される。即ち、照射手段３
の光ファイバ端面と光量検知手段４とを結ぶ直線５２上
に菜果の中心線（最大径部）が揃う。この中心合わせ
は、菜果Ｍの大小によらず単にクッション部材１０上に
載置するだけで同等に達成できる。従って、大小の菜果
Ｍを区別なく扱うことができる。

【００３７】また、このとき菜果Ｍは頂点Ｍｔを横向き
にして載置する。即ち、図５のように柄付きの菜果Ｍ
は、その柄を真横に向けて寝かせる。これにより菜果Ｍ
の赤道面を含む大径部が直線５２と一致し、この赤道面
大径部を中心にレーザ光を通すことができる。

【００３８】径測定手段５により菜果Ｍの赤道径が測定
される。この赤道径は菜果Ｍの大小を表す寸法的要素と
して成分濃度の推定の計算に利用される。これにより菜
果Ｍの大小によらず対等な成分計測ができる。なお、径
測定は成分計測装置とは別途に、例えば大小判別を行う
選果装置に設けた径測定手段にて予め測定し、そのデー
タを計算機２２に入力してもよい。

【００３９】菜果Ｍの成分計測に先んじて、基準試料９
にレーザ光を透過させ基準光量を測定する。各波長の基
準光量からベースラインを作成する。このベースライン
は測定光自体の分光特性に基準試料９の分光吸収特性を
重ねたものであり、吸収量の原点を与えるものである。
このベースラインを菜果Ｍの各波長における透過光量に
よる成分計測の較正に用いる。これにより周囲温度変動
時や長時間連続運転時にＯＰＯレーザ２１ａの光量変動
や光量検知手段４の周波数特性変動があっても安定に成
分計測ができる。

【００４０】菜果Ｍと基準試料９との切り替えは試料台
２の移動で行う。即ち、菜果Ｍが待機位置Ｗにあるとき
には、基準試料９が照射手段３直下の計測位置Ｐにあ
り、基準光量測定ができる。次に交換機構７により試料
台２を水平移動させ、菜果Ｍを計測位置に置き測定す
る。この交換及び基準光量測定は、菜果Ｍの取換え毎あ
るいは指定回数毎に行う。なお、切り替え動作中はシャ
ッタ６を閉じて光量検知手段４を保護する。図６に交換
機構７の運転ロジックを示す。交換機構７には位置セン
サとしてスイッチが設けられており、図中、６１は基準
試料９が計測位置Ｐにある（菜果が待機位置Ｗにある）
ことを示すスイッチの信号、６２は菜果Ｍが計測位置Ｐ
にあることを示すスイッチの信号、６３は基準試料９を
計測位置Ｐに移動させる位置指定命令、６４は菜果Ｍを
計測位置Ｐに移動させる位置指定命令、６５は試料台２
を待機位置Ｗ方向に駆動する駆動命令、６６は試料台２
を計測位置Ｐ方向に駆動する駆動命令、６７は試料台２
の停止命令である。この運転ロジックによれば、基準試
料９を計測位置Ｐに移動させる位置指定命令６３が出さ
れた後、基準試料９が計測位置Ｐに来るまでは駆動命令
６５が出力され、菜果Ｍを計測位置Ｐに移動させる位置
指定命令６４が出された後、菜果Ｍが待機位置Ｗにある
間は駆動命令６６が出力される。その他の場合、位置指
定命令６３が出された後、基準試料９が計測位置Ｐに来
るか、位置指定命令６４が出された後、菜果Ｍが計測位
置Ｐに来ると、移動停止命令６７が出力される。

【００４１】試料室１自体はもとより、その扉４２も外
部との遮光性を損なわないように構成されており、レー
ザ光照射中はそのレーザ光が漏れることがない。レーザ
光照射中は回転式警告灯など（図示せず）が点灯する。
また、扉開閉スイッチ（図示せず）により扉の開閉が検
出され、扉が開いていると光源２１内で光源用遮光器
（図示せず）によりレーザ光が遮断される。従って、試
料室１に菜果を入出するときは勿論、扉の閉じ忘れなど
のとき、試料室１内にレーザ光が照射されない。一方、
試料検出器８により菜果の有無が検出され、試料室１内
に菜果が無いときシャッタ６が閉じて光量検知手段４を
保護する。図７に扉及びシャッタのインターロック制御
ロジックを示す。図中７１は扉閉、７２は試料（菜果）
有り、７３はパソコン２２からの測定開始命令、７４は
同じく測定終了命令、７５は交換機構７の位置センサに
よる基準試料９が計測位置Ｐにある（菜果が待機位置Ｗ
にある）ことを示すスイッチの信号、７６は同じく菜果
Ｍが計測位置Ｐにあることを示すスイッチの信号、７７
はシャッタ開・光源用遮光器開・回転式警告灯点灯の出
力、７８はシャッタ閉・光源用遮光器閉・パトライト消
灯の出力である。このインターロック制御ロジックによ
り、パソコン２２からの測定開始が命令されてから測定
終了が命令されるまでの測定中であっても、扉４２が閉
じていなかったり、菜果が無かったりするとレーザ光が
遮断される。また、試料台２が所定の位置にないときに
もレーザ光が遮断される。

【００４２】試料室１内への菜果Ｍの入出は自動と手動
とが可能である。手動の場合、図３（ｂ）に示されるよ
うに、ツマミ４３により扉４２を上にスライドさせて入
出口４１を開く。この入出口４１より菜果Ｍを入出す
る。その後、扉４２を下にスライドさせて入出口４１を
閉じる。図示されない測定開始ボタンを押すことにより
測定が開始される。

【００４３】自動の場合、試料室１に搬送系が導入され
る。図８にその一例を示す。計測部８１はこれまで述べ
たものとほぼ同じであり、扉４２の開閉が開閉機構（図
示せず）により自動で行われる。搬送系８２はコンベア
８２ａからなり、このコンベア８２ａは入出口４１に挿
入され試料室１の反対側に抜けている。図８（ａ）に示
されるように、複数の菜果Ｍを一列にして搬送すること
により、順次、試料室１内の待機位置Ｗに菜果Ｍを搬入
することができる。そして、１個搬入する度に図８
（ｂ）に示されるように、扉４２が閉じられる。なお、
試料室１の反対側に同様の入出口があり、同様に扉が開
閉される。

【００４４】図９の計測部及び搬送系は、自動搬送系を
使用した場合の一実施例を示している。試料室１内には
基準試料９を載置したトレイ９１が収容されている。こ
のトレイ９１は図９（ａ）において照射手段の直下の計
測位置Ｐにあり、菜果Ｍは試料室１外にある。この試料
室１の一側に接するように搬送系９２が布設されてお
り、搬送系９２上の各菜果Ｍは個別にトレイ９１に載置
されている。試料室１と搬送系９２との間に扉９３が設
けられている。この扉９３を開き、搬送系９２上のトレ
イ９１を試料室１内に取り込み、扉９３を閉じる。この
ようにして図９（ｂ）の状態で計測を行う。

【００４５】

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。

【００４６】（１）菜果を横向きに寝かせレーザ光を上
下に透過させたので、赤道面大径部の測定が容易にな
り、主として食用に供する部分の成分を調べるのに有利
である。

【００４７】（２）光源の発振波長を菜果の種類に応じ
た複数の波長に制御し、波長毎の透過光量を総合して成
分含有量を計算するので、菜果の種類によらず機械的変
更が必要なくソフトウェアで対応できる。

【００４８】（３）光源及び計算機と試料室とを光ファ
イバ及び通信ケーブルで連絡したので、光源及び計算機
と試料室とを別環境に置くことができる。

【００４９】（４）光源光の一部を直接検知する光源参
照部を持つので、パルス毎のエネルギのゆらぎの影響を
取り除くことができる。

【００５０】（５）クッション部材の上に菜果を置くよ
うにしたので、中心合わせが容易となると共に光量検知
手段に入射する漏光が防止される。

【００５１】（６）集光器を設けたので、測定光の漏光
が防止されると共に測定光を効率良く試料に注入できる
ようになる。

【００５２】（７）径測定手段により菜果の大小が判る
ので、菜果の大小にかかわらず成分測定が可能となる。

【００５３】（８）基準試料を透過する基準光量を求め
較正に用いることにより、光量変動の影響を取り除くこ
とができる。

【００５４】（９）基準試料と菜果とを試料台に置き、
交換機構により交換するようにしたので、毎回の較正が
容易となる。

【００５５】（１０）扉開閉、菜果の有無、試料台の位
置等によりレーザ光を遮断するようにしたので、不必要
なレーザ光照射が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の成分計測装置の計測部の内部構成を示
す内部側面図である。

【図２】本発明の成分計測装置の制御部の斜視図であ
る。

【図３】本発明の成分計測装置の計測部の斜視図であ
る。

【図４】本発明の計測部の計測位置における拡大断面図
である。

【図５】本発明による菜果の置き方を示す断面図であ
る。

【図６】本発明による交換機構の動作ロジックを示す論
理回路図である。

【図７】本発明による扉及びシャッタのインターロック
制御ロジックを示す論理回路図である。

【図８】本発明による自動搬送付き計測部の斜視図であ
る。

【図９】本発明による自動搬送付き計測部の平面断面図
である。

【符号の説明】

１試料室２試料台３照射手段４光量検知手段５径測定手段６遮光器（シャッタ）７交換機構８試料検出器９基準試料１０クッション部材１３光源参照部２１光源２２計算機２４光ファイバ３１光ファイバ３２昇降機構３３集光器４２扉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意波長のレーザ光を選択的に生成し得
る光源と、そのレーザ光が菜果を透過した後の光量から
上記菜果の成分含有量を計算する計算機とを備えた菜果
を非破壊で成分計測する装置において、外部との遮光性
を有する試料室を設け、この試料室内に上記菜果を横向
きにして載置するための試料台を設け、この試料台の上
方に上記光源からのレーザ光を下方に向けて照射する照
射手段を配置すると共に試料台の下方には上記菜果を透
過したレーザ光の透過光量を検知して上記計算機に伝え
る光量検知手段を配置したことを特徴とする菜果の非破
壊式成分計測装置。
【請求項２】上記計算機は、上記光源の発振波長を菜
果の種類に応じて予め決められた複数の波長に制御し、
これら波長毎の上記透過光量を総合的に判断して成分含
有量を計算することを特徴とする請求項１記載の菜果の
非破壊式成分計測装置。
【請求項３】上記光源及び計算機と上記試料室との間
に光ファイバ及び通信ケーブルを設け、この光ファイバ
でレーザ光を供給し、通信ケーブルで透過光量を伝える
ことを特徴とする請求項１又は２記載の菜果の非破壊式
成分計測装置。
【請求項４】上記光源からのレーザ光の一部を参照光
として分岐しその光量を直接検知する光源参照部を設
け、この参照光光量と上記透過光量との対比により成分
含有量を求めることを特徴とする請求項１〜３いずれか
記載の菜果の非破壊式成分計測装置。
【請求項５】上記試料台は、レーザ光を透過する窓と
その窓の周囲を囲む円環状のクッション部材とを有し、
このクッション部材上に上記菜果を載置することを特徴
とする請求項１〜４いずれか記載の菜果の非破壊式成分
計測装置。
【請求項６】上記照射手段は、上記試料室内の光ファ
イバの端面からレーザ光を照射するものであり、この光
ファイバの端面を上記菜果に対し昇降させる昇降機構を
有すると共に、この光ファイバの端面と上記菜果の表面
との間を覆う集光器を有することを特徴とする請求項１
〜５いずれか記載の菜果の非破壊式成分計測装置。
【請求項７】上記試料台上の菜果の赤道径を測定する
径測定手段を設けたことを特徴とする請求項１〜６いず
れか記載の菜果の非破壊式成分計測装置。
【請求項８】上記計算機は、予め上記照射手段と上記
光量検知手段との間に上記菜果の代わりに光透過特性の
安定した基準試料を置いて波長毎の基準光量を求め、こ
の基準光量を成分計測の較正に用いることを特徴とする
請求項１〜７いずれか記載の菜果の非破壊式成分計測装
置。
【請求項９】上記試料台は、上記菜果と上記基準試料
とを並べ置き、これらを水平移動して上記照射手段直下
に置き換える交換機構を有することを特徴とする請求項
８記載の菜果の非破壊式成分計測装置。
【請求項１０】上記試料室に上記菜果を入出するため
の扉を設け、この扉の開閉に応じてレーザ光を遮断する
遮光器を設けたことを特徴とする請求項１〜９いずれか
記載の菜果の非破壊式成分計測装置。
【請求項１１】上記菜果の有無を検出する試料検出器
を設け、菜果が無いとき少なくとも上記光量検知手段に
対しレーザ光を遮断する遮光器を設けたことを特徴とす
る請求項１〜１０いずれか記載の菜果の非破壊式成分計
測装置。