JPH10206323A - 青果物の非破壊食味特性測定装置 - Google Patents
青果物の非破壊食味特性測定装置Info
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- JPH10206323A JPH10206323A JP2619497A JP2619497A JPH10206323A JP H10206323 A JPH10206323 A JP H10206323A JP 2619497 A JP2619497 A JP 2619497A JP 2619497 A JP2619497 A JP 2619497A JP H10206323 A JPH10206323 A JP H10206323A
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Abstract
起こり難くかつ照射位置ずれが起こってもこれを補正で
きる非破壊食味特性測定装置を提供すること。 【解決手段】 波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を順
次照射する3つの照射手段4、5、6が単一の測定部3
内に配置され、各照射手段におけるレーザ光の照射方向
が測定部通過中の青果物の変位を考慮して青果物に対し
同一若しくは略同一部位を照射するように設定されてい
ると共に、測定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ
2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を1回行
えるように各レーザ光の照射時間が設定され、かつ、測
定部通過中の青果物から順次出射される波長λ1 、λ2
及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器が上記測
定部内に配置されていることを特徴とする。
Description
カボチャ等青果物に対し波長の異なる複数のレーザ光を
順次照射してその糖度や熟度等食味特性を測定する青果
物の非破壊食味特性測定装置に係り、特に、青果物に対
する各レーザ光の照射位置ずれが起こり難くかつ各レー
ザ光の照射位置ずれが起こってもこれを補正できる非破
壊食味特性測定装置の改良に関するものである。
測定する方法としては、近赤外光あるいは赤外光を青果
物に照射し、その反射光あるいは透過光から糖による光
吸収を測定して行う方法が知られている(特開平1−2
16265号公報、特開平1−235850号公報、特
開平2−147940号公報、特開平4−104041
号公報、特開平4−208842号公報、特開平5−3
4281号公報、特開平5−172549号公報及び特
開平6−15236号公報参照)。
源としてハロゲンランプを使用しているため、例えばメ
ロンのような皮の厚い青果物に対しては光の強度が足り
ず糖度の測定は困難であった。
発明者等は860nm〜960nmの範囲にある3波長
(1つは食味成分である糖等による吸収波長λ2 、他の
2つは波長λ2 の両側の波長でかつ食味成分である糖等
の吸収に無関係な波長λ1 及びλ3 )のレーザ光を適用
すると共に、メロン、スイカ等青果物に対し波長λ1、
λ2 及びλ3 の各レーザ光を順次照射して青果物の糖
度、熟度等その食味特性を測定する方法を既に提案して
いる。
の方法を簡単に説明すると、図8に示すようにメロン等
の青果物Mに対しその下方側から波長λのレーザ光を入
射させ、かつ、同じく下方側に配置された検出器(図示
せず)にて青果物Mから出射される波長λのレーザ光を
検出する。尚、図8中、Pin(λ)は上記レーザ光の入
射光量、Pout(λ) はレーザ光の検出光量を示してい
る。
は、上記入射光量Pin(λ)と検出光量Pout(λ) の各
データから以下の式(3)に基づき求めることができ
る。
類の波長のレーザ光に対し、 T(λ)=Pout(λ) /Pin(λ) (1) で定義される透過率T(λ)の自然対数値である吸光度
X(λ) X(λ)= −logT(λ) (2) を式(3)に代入することにより求められる。
に対して屈折糖度計により求めた糖度Yと、光測定で求
めた吸光度X(λ1)、X(λ2)、X(λ3)との間で最も
相関が高くなるように、例えば最小自乗法により求める
定数である。
ると、図9に示すように底部に2つのトレイ側光通路部
g、hを有するトレイdの受部c上にメロン等の青果物
Mを載置して搬送させ、搬送路中に設けられかつトレイ
dのトレイ側光通路部g、hに位置整合された2つの測
定側光通路部i、jを有する第一、第二及び第三の各測
定部k(k1〜k3)において青果物Mに対し測定側光
通路部iとトレイ側光通路部gを介し入射光量Pin
(λ)のレーザ光を各々照射させる共に、青果物Mから
出射されたレーザ光を上記トレイ側光通路部hと測定側
光通路部jを介し各検出器(図示せず)へそれぞれ入射
させて検出光量Pout(λ) を各々測定し、これ等の検出
光量Pout(λ) と上記入射光量Pin(λ)から糖度等の
食味特性を測定する方法であった。尚、この測定方法に
おいては、図9及び図10に示すように上記第一、第二
及び第三の各測定部k(k1〜k3)の搬送路内にその
長さ方向に亘って凸條mが設けら、かつ、トレイdの底
面には上記凸條mに遊嵌される凹條nが設けられてお
り、トレイdの凹條nが凸條mに遊嵌されてトレイdに
おけるトレイ側光通路部g、hの開口端と各測定部k
(k1〜k3)における測定側光通路部i、jの開口端
との位置整合が図られと共に、上記凸條mと凹條nの作
用により測定側光通路部iを通過するレーザ光の測定側
光通路部j内への入り込みが防止される。また、図11
はこの測定方法を具体化した測定装置全体の一例を示し
たもので、p1〜p3は波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レ
ーザ光を出力する光源、wは光源p1〜p3からのレー
ザ光を各測定部k1〜k3へ導く光ファイバをそれぞれ
示している。
いては、上述したように青果物の搬送路中に、第一、第
二及び第三の測定部k(k1〜k3)を設け、各測定部
k(k1〜k3)において対応する波長λ1 、λ2 及び
λ3 のレーザ光を青果物に対し照射して各レーザ光の吸
光度を求める構成が採られていた。この理由は、波長λ
1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光に対応した測定部k(k
1〜k3)を設けた場合、その分、各測定部k(k1〜
k3)において対応する各レーザ光の青果物に対する照
射時間を長くとることができ、これにより青果物の糖度
等その食味特性の情報を十分に得ることができると考え
られたためであった。
特性の情報は青果物内の果肉に含まれているため、青果
物の食味特性をより正確に測定するには、単に青果物に
対する照射時間を長く設定してその情報量を多く求める
ことより、青果物表面の影響を取除いて、上記吸光度X
(λ)を求めるべきである。
きの透過率T(λ)は、青果物表面での反射率Rと果肉
の透過率T’(λ)により T(λ)=(1−R)・T’(λ) (4) と表されるが、青果物の食味特性をより正確に測定する
ためには、果肉の透過率T’(λ)を用いて吸光度X
(λ)を求めるべきである。
めることが現実には困難なため、青果物表面の反射率R
は一定であると仮定し、青果物表面の情報を含むT
(λ)を用いて上記式(3)により糖度等の食味特性が
求められている。
における反射率Rの波長依存性は小さいが、ネット形状
を有するメロン等の青果物では、レーザ光が照射される
位置により表面での反射率Rが大きく変化してしまい
(場所によって反射率Rが0.7から0.9も変化す
る)、その反射率Rは一定であるとした上述の仮定が成
立し難い問題を有していた。特に、図9〜図10に示し
たような測定方法(測定装置)において青果物を載置し
たトレイdが高速で搬送されるような場合、搬送中にお
けるローラーコンベアf等からの振動作用によりトレイ
d上の青果物が移動してしまったり、搬送路の両側に設
けられたガイドeの案内作用にも拘らず搬送方向と直交
する方向(すなわち図9において矢印で示すように搬送
路の左右方向)へ若干横揺れしながらトレイdが搬送さ
れてしまうことがある。この様な場合、上記第一、第二
及び第三の各測定部k(k1〜k3)での波長λ1 、λ
2 及びλ3 における各レーザ光の青果物に対する照射位
置がずれてしまい、これにより上述の反射率Rが常に一
定という仮定が成立しなくなるため、各波長におけるレ
ーザ光の照射時間を長く設定して青果物の糖度や熟度等
その食味特性の情報量を十分に求めているにも拘らず上
記食味特性について測定誤差が生じてしまう問題を有し
ていた。
その移動を防止する固定手段qをトレイdに付設した
り、搬送路の一方側縁部にサイドバーtを配置しかつ他
方側縁部に搬送中のトレイdを上記サイドバーt側へ押
圧してトレイの搬送位置を規制する押圧バーuを配置す
る(図13及び図14参照)等して青果物のトレイ上の
移動やトレイの横揺等を防止することは可能である。
記トレイや非破壊食味特性測定装置の構成が複雑になる
分その製造コストが割高となり、かつ、このような手段
を採ったとしても上記第一、第二及び第三の各測定部k
1〜k3での波長λ1 、λ2及びλ3 における各レーザ
光の青果物に対する照射位置を常に同一にすることは現
実的には困難であった。
れたもので、その課題とするところは、第一、第二及び
第三の測定部が搬送路中に設けられた従来の構成に代え
て測定部の数を単一にすると共に、この測定部内に少な
くとも3つの照射手段を配置し、これにより青果物に対
する各レーザ光の照射位置ずれが起こり難い非破壊食味
特性測定装置を提供し、かつ、各レーザ光の照射位置ず
れが起こった場合にもこれを補正することのできる非破
壊食味特性測定装置を提供することにある。
る発明は、青果物が載置されたトレイを順次搬送し、搬
送路中に設けられた測定部において上記青果物に対し少
なくとも波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照射
し、かつ、青果物から出射される各レーザ光の光量を検
出器でそれぞれ測定すると共に、青果物に入射された入
射光量と検出器で測定された検出光量から各レーザ光の
吸光度を求め、得られた各吸光度から青果物の食味特性
を測定する青果物の非破壊食味特性測定装置を前提と
し、波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を順次照射する
少なくとも3つの照射手段が単一の測定部内に配置さ
れ、各照射手段におけるレーザ光の照射方向が測定部通
過中の青果物の変位を考慮してこの青果物に対し同一若
しくは略同一部位を照射するように各々別方向に設定さ
れていると共に、測定部通過中の青果物に対する波長λ
1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を
1回行えるように各レーザ光の照射時間が設定され、か
つ、測定部通過中の青果物から順次出射される波長λ1
、λ2 及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器
が上記測定部内に配置されていることを特徴とするもの
である。
特性測定装置において、波長λ1 、λ2 及びλ3 におけ
る各レーザ光の照射時間は、測定部通過中の青果物に対
する波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレ
ーザ照射を1回行えるようにするため、例えば、トレイ
の搬送速度をV、測定部の搬送距離をL、各レーザ光の
照射時間をtとした場合、(3×t×V)の値がLの値
と同一若しくは略同一となるように設定することを要す
る。
食味特性測定装置によれば、従来、第一、第二及び第三
測定部において別々に行っていた青果物に対する波長λ
1 、λ2 及びλ3 のレーザ光照射を単一の測定部内で行
っているため、測定中における青果物の搬送距離が短縮
される分、測定中におけるトレイの横揺れやトレイ上の
青果物が移動してしまう可能性が低くなり、かつ、各照
射手段におけるレーザ光の照射方向が測定部通過中の青
果物の変位を考慮してこの青果物に対し同一若しくは略
同一部位を照射するように各々別方向に設定されている
ため、青果物に対する各レーザ光の照射位置ずれも起こ
り難くなる。
バーと押圧バー等から成る搬送位置規制手段等を適用す
ることなく青果物の食味特性を高い精度で測定すること
が可能となる。
測定部に配置される検出器も単一となるため非破壊食味
特性測定装置における部品点数の低減をも図ることが可
能となる。
装置においては、光ファイバを主要部とする各照射手段
の先端を個々折り曲げて、青果物に対し同一若しくは略
同一部位が照射されるようにその照射方向を調整するこ
とを要する。請求項2に係る発明はこの様な調整を簡便
化させた非破壊食味特性測定装置の発明に関する。
が載置されたトレイを順次搬送し、搬送路中に設けられ
た測定部において上記青果物に対し少なくとも波長λ1
、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照射し、かつ、青果
物から出射される各レーザ光の光量を検出器でそれぞれ
測定すると共に、青果物に入射された入射光量と検出器
で測定された検出光量から各レーザ光の吸光度を求め、
得られた各吸光度から青果物の食味特性を測定する青果
物の非破壊食味特性測定装置を前提とし、波長λ1 、λ
2 及びλ3 のレーザ光を順次照射しかつその照射方向が
同一若しくは略同一に設定された少なくとも3つの照射
手段が単一の測定部内に配置され、かつ、測定部通過中
の青果物に対する波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を
単位とするレーザ照射を複数回繰り返せるように各レー
ザ光の照射時間が短く設定されていると共に、通過中の
青果物から繰り返し順次出射される波長λ1 、λ2及び
λ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器が上記測定部
内に配置されていることを特徴とするものである。
特性測定装置において、波長λ1 、λ2 及びλ3 におけ
る各レーザ光の照射時間は、測定部通過中の青果物に対
する波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレ
ーザ照射を複数回繰り返せるようにするため請求項1に
係る発明の照射時間より短く設定され、かつ、以下のよ
うに設定することを要する。すなわち、トレイの搬送速
度をV、測定部の搬送距離をL、各レーザ光の照射時間
をt’、順次照射を単位とするレーザ照射の繰り返し回
数をNとした場合、(3×t’×V×N)の値がLの値
と同一若しくは略同一となるように設定することを要す
る。
食味特性測定装置によれば、測定部通過中の青果物に対
する波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレ
ーザ照射を複数回繰り返せるように各レーザ光の照射時
間が短く設定され、1単位の順次照射時における青果物
の移動距離は極めて小さいことから、例えば、3つの照
射手段を束ねてその照射方向を同一若しくは略同一に設
定しても青果物に対する各レーザ光の照射位置(すなわ
ち青果物に対する各レーザ光のビームスポット)を略同
一部位に重複させることが可能となる。
を単位とするレーザ照射を複数回繰り返し、かつ、得ら
れた複数データの平均値に基づき各レーザ光の吸光度を
求めていることから、順次照射を単位とする各レーザ照
射の照射部位が若干ばらついてもこれ等のばらつきが平
均化されるため、青果物の食味特性をより高い精度で測
定することが可能となる。
載の発明に係る非破壊食味特性測定装置において、光フ
ァイバを主要部とする各照射手段の先端を個々折り曲げ
て青果物に対し同一若しくは略同一部位が照射されるよ
うにその照射方向を調整した非破壊食味特性測定装置に
関する。
が載置されたトレイを順次搬送し、搬送路中に設けられ
た測定部において上記青果物に対し少なくとも波長λ1
、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照射し、かつ、青果
物から出射される各レーザ光の光量を検出器でそれぞれ
測定すると共に、青果物に入射された入射光量と検出器
で測定された検出光量から各レーザ光の吸光度を求め、
得られた各吸光度から青果物の食味特性を測定する青果
物の非破壊食味特性測定装置を前提とし、波長λ1 、λ
2 及びλ3 のレーザ光を順次照射する少なくとも3つの
照射手段が単一の測定部内に配置され、各照射手段にお
けるレーザ光の照射方向が測定部通過中の青果物の変位
を考慮してこの青果物に対し同一若しくは略同一部位を
照射するように各々別方向に設定されていると共に、測
定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ2 及びλ3 の
順次照射を単位とするレーザ照射を複数回繰り返せるよ
うに各レーザ光の照射時間が短く設定され、かつ、通過
中の青果物から繰り返し順次出射される波長λ1 、λ2
及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器が上記測
定部内に配置されていることを特徴とするものである。
食味特性測定装置によれば、各照射手段におけるレーザ
光の照射方向が測定部通過中の青果物の変位を考慮して
この青果物に対し同一若しくは略同一部位を照射するよ
うに各々別方向に設定されていると共に、測定部通過中
の青果物に対する波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を
単位とするレーザ照射を複数回繰り返し、得られた複数
データの平均値に基づき各レーザ光の吸光度を求めてい
るため、青果物の食味特性を更に高い精度で測定するこ
とが可能となる。
部内において青果物に対する各レーザ光の照射位置ずれ
が起こった場合にもこの位置ずれを補正して青果物の食
味特性を高い精度で測定できる非破壊食味特性測定装置
に関する。
が載置されたトレイを順次搬送し、搬送路中に設けられ
た測定部において上記青果物に対し少なくとも波長λ1
、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照射し、かつ、青果
物から出射される各レーザ光の光量を検出器でそれぞれ
測定すると共に、青果物に入射された入射光量と検出器
で測定された検出光量から各レーザ光の吸光度を求め、
得られた各吸光度から青果物の食味特性を測定する青果
物の非破壊食味特性測定装置を前提とし、波長λ1 、λ
2 及びλ3 のレーザ光を照射しかつその照射方向が同一
若しくは略同一に設定された少なくとも3つの照射手段
が単一の測定部内に配置され、測定部通過中の青果物に
対し波長λ1 のレーザ光の単一照射を単位とする第一照
射、波長λ1 とλ2 のレーザ光の同時照射を単位とする
第二照射、及び、波長λ1とλ3 のレーザ光の同時照射
を単位とする第三照射を順次行うと共に、測定部通過中
の青果物から順次出射される波長λ1 、λ2 及びλ3 の
各レーザ光を別々に測定する3つの検出器が上記測定部
内に配置され、かつ、第一照射で計測された波長λ1 の
レーザ光の透過率並びに第二照射と第三照射において計
測された波長λ1 のレーザ光の透過率に基づき第二照射
と第三照射における波長λ2 とλ3 の各レーザ光の上記
青果物に対する照射位置ずれを補正するようにしたこと
を特徴とするものである。
味特性測定装置において波長λ1 のレーザ光の透過率に
基づいて、第二照射及び第三照射におけるλ2 とλ3 の
各レーザ光の青果物に対する照射位置ずれが補正される
原理について説明する。
び第三照射での波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光の
青果物に対する照射位置が全て異なり、かつ、第二照射
での波長λ1 とλ2 のレーザ光の照射位置が同一若しく
は略同一で、更に、第三照射での波長λ1 とλ3 のレー
ザ光の照射位置が同一若しくは略同一である場合を前提
に説明する。
び第三照射での青果物に対する各レーザ光の反射率を示
し、T’(λ1 )、T’(λ2 )、T’(λ3 )は第
一、第二及び第三照射での波長λ1 、λ2 及びλ3 にお
ける各レーザ光の果肉の透過率をそれぞれ示し、P1out
(λ1 )、P2out(λ1 )及びP3out(λ1 )は第一、
第二及び第三照射での波長λ1 における各レーザ光の検
出光量、P1in(λ1 )、P2in(λ1 )及びP3in(λ1 )
は第一、第二及び第三照射での波長λ1 における各レー
ザ光の各入射光量をそれぞれ示している。
光における青果物に対する入出力の関係式は、 P1out(λ1 )/P1in(λ1 )=(1−R1 )・T’(λ1 ) (5) となる。
光における青果物に対する入出力の関係式は、照射位置
が変化したことにより反射率Rは変化するが、波長が等
しいためT’(λ1 )は変化していないことから、 P2out(λ1 )/P2in(λ1 )=(1−R2 )・T’(λ1 ) (6) となる。
ザ光における青果物に対する入出力の関係式は、 P3out(λ1 )/P3in(λ1 )=(1−R3 )・T’(λ1 ) (7) となる。
と式(7)から照射位置が変化したことに伴う反射率の
比が求まる。
性がないため、第二及び第三照射での波長λ2 及びλ3
における各レーザ光の入出力の関係式は、 P2out(λ2 )/P2in(λ2 )=(1−R2 )・T’(λ2 ) (10) P3out(λ3 )/P3in(λ3 )=(1−R3 )・T’(λ3 ) (11) となる。
長λ1 のレーザ光を用いることにより、上記単一測定部
内における第一、第二及び第三照射での波長λ1、λ2
及びλ3 の各レーザ光の青果物に対する照射位置が全て
異なる場合でも同じ位置(同じ表面反射率)に照射され
たのと同じように変換できることを示している。
3 )の自然対数値である吸光度X(λ1 )、X(λ2
)、X(λ3 )を上述した式(3)に代入することに
より、単一測定部内における各レーザ光の青果物に対す
る照射位置が全て異なる場合でも青果物の食味特性を高
い精度で測定できることを示している。
4に係る発明において各レーザ光の波長λ1 、λ2 及び
λ3 を特定した発明に関する。
1、2、3又は4記載の発明に係る青果物の非破壊食味
特性測定装置を前提とし、上記レーザ光の各波長λ1 、
λ2 及びλ3 が、 860nm ≦ 波長λ1 ≦ 890nm 900nm ≦ 波長λ2 ≦ 920nm 920nm < 波長λ3 ≦ 960nm の条件を満たすことを特徴とするものである。
て図面を参照して詳細に説明する。
非破壊食味特性測定装置の一例を示しており、この測定
装置は、メロン等青果物Mが載置されたトレイ1を搬送
するローラーコンベア(ベルトコンベアでもよい)等の
搬送手段2が長さ方向に亘り配設された搬送路20と、
この搬送路20内に配置された単一の測定部3と、波長
λ1 のレーザ光が出力される第一光源40と光ファイバ
w1とを備えこの光ファイバw1の先端側が上記測定部
3内に配置された第一照射手段4と、波長λ2 のレーザ
光が出力される第二光源50と光ファイバw2とを備え
この光ファイバw2の先端側が上記測定部3内に配置さ
れた第二照射手段5と、波長λ3 のレーザ光が出力され
る第三光源60と光ファイバw3とを備えこの光ファイ
バw3の先端側が上記測定部3内に配置された第三照射
手段6と、上記測定部3内に配置され青果物Mから順次
出射される波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光の光量
を検出する単一の検出器(図示せず)と、測定部3内の
上記検出器に接続されかつこの検出器から出力される波
長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光における検出信号を
増幅させる単一のアンプ7と、このアンプ7に接続され
そのアナログの検出信号をデジタルに変換するADC
(アナログ/デジタル変換器)8と、このADC8から
のデジタル信号を演算処理して青果物Mの糖度等その食
味特性を算出するコンピュータ(CPU)9とでその主
要部が構成されている。
考慮して上記光ファイバw1〜w3の先端部は折り曲げ
られて各光ファイバw1〜w3の先端がそれぞれ別方向
へ向くように設定されており(図2参照)、これにより
各光ファイバw1〜w3の先端から出射される各レーザ
光の青果物Mに対する照射部位が同一若しくは略同一と
なる(すなわち、図3に示すようにその直径が共に2〜
3cm程度有する波長λ1 におけるレーザ光のビームス
ポットと波長λ2 におけるレーザ光のビームスポットと
が略重なり合う)よう調整されている。
とトレイ1のトレイ側光通路部との配置関係は図9で示
した従来の測定方法(測定装置)と同様になっている。
また、この測定装置においてはトレイ1の搬送速度Vが
60cm/秒に設定されていると共に、波長λ1 、λ2
及びλ3 の各レーザ光における照射時間がそれぞれ10
m秒に設定され、かつ、各レーザ光は間を開けずに順次
照射するように制御されている。
青果物Mを載置したトレイ1が測定部3内に搬入される
と、上記第一光源40、第二光源50及び第三光源60
から各光ファイバw1〜w3を介して波長λ1 、λ2 及
びλ3 の各レーザ光が各々10m秒ずつ順次照射され、
かつ、照射された順に青果物Mから波長λ1 、λ2 及び
λ3 の各レーザ光が検出器(図示せず)に順次入射さ
れ、その光量がそれぞれ検出される。
た各レーザ光の検出光量のデータと青果物Mへ入射され
た波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光の入射光量のデ
ータがCPU9に入力され、上述した式(1)により求
められる各透過率T(λ1 )、T(λ2 )、T(λ3 )
から各吸光度X(λ1 )、X(λ2 )、X(λ3 )が算
出され、これ等吸光度のデータから式(3)により青果
物の糖度等その食味特性が測定される。
測定装置によれば、従来、第一、第二及び第三測定部に
おいて別々に行っていた青果物に対する波長λ1 、λ2
及びλ3 のレーザ光照射を単一の測定部3内で行ってい
るため、測定中におけるトレイ1の横揺れやトレイ1上
の青果物Mが移動してしまう可能性が低くなり、かつ、
各照射手段4〜6の光ファイバw1〜w3の先端が測定
部3通過中の青果物Mの変位を考慮してそれぞれ適宜方
向へ別々に設定されているため、青果物Mに対する各レ
ーザ光の照射位置ずれも起こり難くなる。
バーと押圧バー等から成る搬送位置規制手段等を適用す
ることなく青果物Mの食味特性を高い精度で測定するこ
とが可能になると共に、測定部3が単一になったことに
伴いこの測定部3に配置される検出器も単一となるため
非破壊食味特性測定装置における部品点数の低減をも図
ることが可能となる。
非破壊食味特性測定装置は、請求項2に係る発明が適用
された測定装置に係り、図4に示すように上記第一照射
手段〜第三照射手段の各光ファイバw1〜w3が束ねら
れて各レーザ光λ1 、λ2 及びλ3 の出射方向が略同一
に設定されている点と、上記測定部3通過中の青果物M
に対する波長λ1、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とす
るレーザ照射が5回繰り返せるように各レーザ光の照射
時間ΔTがそれぞれ2m秒に設定されている(図5のタ
イミングチャート図参照)点を除き第一実施の形態に係
る非破壊食味特性測定装置と略同一である。
れば、測定部3通過中の青果物Mに対する波長λ1 、λ
2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を5回繰
り返せるように各レーザ光の照射時間ΔTが2m秒と短
く設定されているため、1単位の順次照射時における青
果物Mの移動距離(V×ΔT)は極めて小さくなる一
方、青果物Mに対する各レーザ光のビームスポットλ1
、λ2 及びλ3 の直径は2〜3cm程度有しているこ
とから、図6に示すように青果物Mに対する各レーザ光
の照射位置を略同一部位に重複させることが可能とな
る。
ては波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレ
ーザ照射を5回繰り返し、かつ、得られた複数データの
平均値に基づき各レーザ光の吸光度X(λ1 )、X(λ
2 )、X(λ3 )を求めていることから、順次照射を単
位とする各レーザ照射の照射部位が若干ばらついていて
もこれ等ばらつきが平均化されるため、各光ファイバw
1〜w3を束ねてその出射方向を略同一に設定している
にも拘らず、第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定
装置より測定精度を向上させることが可能となる。
非破壊食味特性測定装置は、請求項4に係る発明が適用
された測定装置に係り、第二実施の形態に係る非破壊食
味特性測定装置と同様に第一照射手段4、第二照射手段
5及び第三照射手段6の各光ファイバw1〜w3が束ね
られて各レーザ光λ1 、λ2 及びλ3 の出射方向が略同
一に設定されている点と、青果物Mから順次出射される
波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光を別々に測定する
3つの検出器(図示せず)が単一の測定部3内に配置さ
れている点と、各検出器に接続されこれ等検出器から出
力される波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光における
検出信号をそれぞれ増幅させる第一、第二及び第三アン
プ71、72、73が設けられている(図7参照)点を
除き第一実施の形態に係る非破壊食味特性測定装置と略
同一である。
には波長λ1 のレーザ光を透過し波長λ2 及びλ3 の各
レーザ光を透過しないλ1 透過フィルタ(この例では、
波長λ2 =910nm、波長λ3 =930nmのレーザ
光を遮断し、波長λ1 =880nmのレーザ光を透過さ
せる干渉フィルタが適用されている)が付設され、ま
た、波長λ2 を測定する検出器の光入射側には波長λ2
のレーザ光を透過し波長λ1 及びλ3 の各レーザ光を透
過しないλ2 透過フィルタ(λ1 透過フィルタと同様に
干渉フィルタが適用されている)が付設されていると共
に、波長λ3 を測定する検出器の光入射側には波長λ3
のレーザ光を透過し波長λ1 及びλ2 の各レーザ光を透
過しないλ3 透過フィルタ(λ1 透過フィルタと同様に
干渉フィルタが適用されている)が付設されている。
定側光通路部内には、その一端側が単一の受光面を構成
しかつ他端側が3つに分岐された出射面を構成するファ
イバーバンドル(図示せず)が配置されており、青果物
から順次出射された波長λ1、λ2 及びλ3 の各レーザ
光がトレイ側光通路部を介して上記ファイバーバンドル
の受光面に入射されるようになっている。また、ファイ
バーバンドルに入射された波長λ1 、λ2 及びλ3 の各
レーザ光は3つに分岐された出射面から出射され、か
つ、この3つの出射面に配置された上記λ1 透過フィル
タ〜λ3 透過フィルタを介して各検出器へ入射されるよ
うになっている。
いては、青果物Mを載置したトレイ1が測定部3内に搬
入されると、第一光源40から波長λ1 のレーザ光が青
果物Mに対し10m秒照射され、かつ、この第一照射に
基づき青果物Mから出射される波長λ1 のレーザ光がλ
1 透過フィルタを介して検出器に入射されその検出光量
が検出される。すなわち、第一照射においてP1out(λ1
)が測定される。
と第二光源50から波長λ1 とλ2の各レーザ光が青果
物Mに対し各々10m秒同時照射され、かつ、この第二
照射に基づき青果物Mから出射される波長λ1 とλ2 の
各レーザ光がλ1 透過フィルタとλ2 透過フィルタを介
し各検出器にそれぞれ入射されてその検出光量が検出さ
れる。すなわち、第二照射においてP2out(λ1 )とP2
out(λ2 )が測定される。以下、同様にして、第三照射
においてP3out(λ1 )とP3out(λ3 )が測定される。
れた波長λ1 におけるレーザ光の入射光量P1in(λ1 )
のデータ、及び、第二照射と第三照射において青果物M
へ入射された各入射光量P2in(λ1 )、P2in(λ2 )並
びに入射光量P3in(λ1 )、P3in(λ3 )の各データ
が、上述したADC8を介して上記検出光量のデータと
共にCPU9へ入力され、上述した式(14)、式(15)
及び式(16)により求められる各透過率T(λ1 )、T
(λ2 )、T(λ3 )から各吸光度X(λ1 )、X(λ
2 )、X(λ3 )が算出され、これ等吸光度のデータか
ら式(3)により青果物Mの糖度等その食味特性が求め
られる。
いては、単一の測定部3内における第一、第二及び第三
照射において計測された波長λ1 のレーザ光の透過率に
基づいて、第二及び第三照射における波長λ2 及びλ3
の各レーザ光における青果物に対する照射位置ずれが補
正されているため、上述したサイドバーと押圧バーとで
構成される搬送位置規制手段等を設けることなく高い精
度で糖度や熟度等の食味特性を測定することができる利
点を有している。
態に係る非破壊食味特性測定装置を用い、糖度未知のメ
ロン50個を順次搬送してその糖度(Dn)を測定し
た。
る従来例に係る非破壊食味特性測定装置(図11参照)
を用い、上述した50個のメロンを順次搬送させてその
糖度(D’n)を測定した。
ロンについてその果汁を採取し、屈折率を用いた糖度計
により果汁の糖度(D”n)を破壊測定した。
/D”n)と(D’n/D”n)の値を求めたところ、
(Dn/D”n)の値は、全て0.95〜1.05の範
囲内(その内の80%のデータは0.96〜1.04の
範囲内)に入っていたが、上記(D’n/D”n)の値
は、0.85〜1.15の範囲内(そのうちの80%の
データは0.88〜1.12の範囲内)となり、測定値
のばらつきが顕著であった。
測定装置と第三実施の形態に係る非破壊食味特性測定装
置を用いて同様の試験を行ったところ、第二実施の形態
に係る非破壊食味特性測定装置を適用した場合と同様の
結果が得られた。
来、第一、第二及び第三測定部において別々に行ってい
た青果物に対する波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光照
射を単一の測定部内で行っているため、測定中における
青果物の搬送距離が短縮される分、測定中におけるトレ
イの横揺れやトレイ上の青果物が移動してしまう可能性
が低くなり、かつ、各照射手段におけるレーザ光の照射
方向が測定部通過中の青果物の変位を考慮してこの青果
物に対し同一若しくは略同一部位を照射するように各々
別方向に設定されているため、青果物に対する各レーザ
光の照射位置ずれも起こり難くなる。
バーと押圧バー等から成る搬送位置規制手段等を適用す
ることなく青果物の食味特性を高い精度で測定すること
が可能となる。更に、測定部が単一になったことに伴い
この測定部に配置される検出器も単一となるため非破壊
食味特性測定装置における部品点数の低減をも図ること
が可能となる。
ば、測定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ2 及び
λ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を複数回繰り返
せるように各レーザ光の照射時間が短く設定されている
ため、1単位の順次照射時における青果物の移動距離は
極めて小さくなることから、青果物に対する各レーザ光
の照射位置を略同一部位に重複させることが可能とな
る。また、波長λ1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位と
するレーザ照射を複数回繰り返し、かつ、得られた複数
データの平均値に基づき各レーザ光の吸光度を求めてい
ることから、順次照射を単位とする各レーザ照射の照射
部位が若干ばらついていてもこれ等ばらつきが平均化さ
れるため青果物の食味特性をより高い精度で測定するこ
とが可能となる。
ば、各照射手段におけるレーザ光の照射方向が測定部通
過中の青果物の変位を考慮してこの青果物に対し同一若
しくは略同一部位を照射するように各々別方向に設定さ
れていると共に、測定部通過中の青果物に対する波長λ
1 、λ2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を
複数回繰り返し、得られた複数データの平均値に基づき
各レーザ光の吸光度を求めているため、青果物の食味特
性を更に高い精度で測定することが可能となる。
ば、単一の測定部内における第一、第二及び第三照射に
おいて計測された波長λ1のレーザ光の透過率に基づい
て、第二及び第三照射における波長λ2 及びλ3 の各レ
ーザ光における青果物に対する照射位置ずれが補正され
ているため、請求項3に係る発明と同様に青果物の食味
特性を更に高い精度で測定することが可能となる。
装置の概略構成図。
照射手段の配置説明図。
青果物とこれに照射される各レーザ光のビームスポット
との関係を示す説明図。
における3つの照射手段の配置説明図。
に対する各レーザ光の照射タイミングを示すタイミング
チャート図。
青果物とこれに照射される各レーザ光のビームスポット
との関係を示す説明図。
装置の概略構成図。
の説明図。
概略斜視図。
を示した概略構成図。
斜視図。
圧バーの概略斜視図。
説明図。
Claims (5)
- 【請求項1】青果物が載置されたトレイを順次搬送し、
搬送路中に設けられた測定部において上記青果物に対し
少なくとも波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照
射し、かつ、青果物から出射される各レーザ光の光量を
検出器でそれぞれ測定すると共に、青果物に入射された
入射光量と検出器で測定された検出光量から各レーザ光
の吸光度を求め、得られた各吸光度から青果物の食味特
性を測定する青果物の非破壊食味特性測定装置におい
て、 波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を順次照射する少な
くとも3つの照射手段が単一の測定部内に配置され、各
照射手段におけるレーザ光の照射方向が測定部通過中の
青果物の変位を考慮してこの青果物に対し同一若しくは
略同一部位を照射するように各々別方向に設定されてい
ると共に、測定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ
2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を1回行
えるように各レーザ光の照射時間が設定され、かつ、測
定部通過中の青果物から順次出射される波長λ1 、λ2
及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器が上記測
定部内に配置されていることを特徴とする青果物の非破
壊食味特性測定装置。 - 【請求項2】青果物が載置されたトレイを順次搬送し、
搬送路中に設けられた測定部において上記青果物に対し
少なくとも波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照
射し、かつ、青果物から出射される各レーザ光の光量を
検出器でそれぞれ測定すると共に、青果物に入射された
入射光量と検出器で測定された検出光量から各レーザ光
の吸光度を求め、得られた各吸光度から青果物の食味特
性を測定する青果物の非破壊食味特性測定装置におい
て、 波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を順次照射しかつそ
の照射方向が同一若しくは略同一に設定された少なくと
も3つの照射手段が単一の測定部内に配置され、かつ、
測定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ2 及びλ3
の順次照射を単位とするレーザ照射を複数回繰り返せる
ように各レーザ光の照射時間が短く設定されていると共
に、通過中の青果物から繰り返し順次出射される波長λ
1 、λ2及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の検出器
が上記測定部内に配置されていることを特徴とする青果
物の非破壊食味特性測定装置。 - 【請求項3】青果物が載置されたトレイを順次搬送し、
搬送路中に設けられた測定部において上記青果物に対し
少なくとも波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照
射し、かつ、青果物から出射される各レーザ光の光量を
検出器でそれぞれ測定すると共に、青果物に入射された
入射光量と検出器で測定された検出光量から各レーザ光
の吸光度を求め、得られた各吸光度から青果物の食味特
性を測定する青果物の非破壊食味特性測定装置におい
て、 波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を順次照射する少な
くとも3つの照射手段が単一の測定部内に配置され、各
照射手段におけるレーザ光の照射方向が測定部通過中の
青果物の変位を考慮してこの青果物に対し同一若しくは
略同一部位を照射するように各々別方向に設定されてい
ると共に、測定部通過中の青果物に対する波長λ1 、λ
2 及びλ3 の順次照射を単位とするレーザ照射を複数回
繰り返せるように各レーザ光の照射時間が短く設定さ
れ、かつ、通過中の青果物から繰り返し順次出射される
波長λ1 、λ2 及びλ3 の各レーザ光を測定する単一の
検出器が上記測定部内に配置されていることを特徴とす
る青果物の非破壊食味特性測定装置。 - 【請求項4】青果物が載置されたトレイを順次搬送し、
搬送路中に設けられた測定部において上記青果物に対し
少なくとも波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を各々照
射し、かつ、青果物から出射される各レーザ光の光量を
検出器でそれぞれ測定すると共に、青果物に入射された
入射光量と検出器で測定された検出光量から各レーザ光
の吸光度を求め、得られた各吸光度から青果物の食味特
性を測定する青果物の非破壊食味特性測定装置におい
て、 波長λ1 、λ2 及びλ3 のレーザ光を照射しかつその照
射方向が同一若しくは略同一に設定された少なくとも3
つの照射手段が単一の測定部内に配置され、測定部通過
中の青果物に対し波長λ1 のレーザ光の単一照射を単位
とする第一照射、波長λ1 とλ2 のレーザ光の同時照射
を単位とする第二照射、及び、波長λ1とλ3 のレーザ
光の同時照射を単位とする第三照射を順次行うと共に、
測定部通過中の青果物から順次出射される波長λ1 、λ
2 及びλ3 の各レーザ光を別々に測定する3つの検出器
が上記測定部内に配置され、かつ、第一照射で計測され
た波長λ1 のレーザ光の透過率並びに第二照射と第三照
射において計測された波長λ1 のレーザ光の透過率に基
づき第二照射と第三照射における波長λ2 とλ3 の各レ
ーザ光の上記青果物に対する照射位置ずれを補正するよ
うにしたことを特徴とする青果物の非破壊食味特性測定
装置。 - 【請求項5】上記レーザ光の各波長λ1 、λ2 及びλ3
が、 860nm ≦ 波長λ1 ≦ 890nm 900nm ≦ 波長λ2 ≦ 920nm 920nm < 波長λ3 ≦ 960nm の条件を満たすことを特徴とする請求項1、2、3又は
4記載の青果物の非破壊食味特性測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02619497A JP3837199B2 (ja) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | 青果物の非破壊食味特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02619497A JP3837199B2 (ja) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | 青果物の非破壊食味特性測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10206323A true JPH10206323A (ja) | 1998-08-07 |
JP3837199B2 JP3837199B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=12186691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02619497A Expired - Fee Related JP3837199B2 (ja) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | 青果物の非破壊食味特性測定装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP3837199B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000013808A1 (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-16 | Hamish Alexander Nigel Kennedy | Produce identification system |
JP2002019953A (ja) * | 2000-07-05 | 2002-01-23 | Takara Keiki Seisakusho:Kk | 仕分けコンベア装置 |
JP2002048709A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 青果物内部品質評価装置における内部品質測定方法 |
EP1203941A1 (en) * | 2000-04-13 | 2002-05-08 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Device for evaluating internal quality of vegetable or fruit, method for warm-up operation of the device, and method for measuring internal quality |
-
1997
- 1997-01-25 JP JP02619497A patent/JP3837199B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
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WO2000013808A1 (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-16 | Hamish Alexander Nigel Kennedy | Produce identification system |
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EP1203941A4 (en) * | 2000-04-13 | 2006-01-04 | Mitsui Mining & Smelting Co | DEVICE FOR EVALUATING THE INTERNAL QUALITY OF VEGETABLES OR FRUITS, METHOD OF TEMPERATURE USING THE DEVICE, AND METHOD OF MEASURING THE INTERNAL QUALITY |
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JP4611494B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2011-01-12 | 株式会社宝計機製作所 | 仕分けコンベア装置 |
JP2002048709A (ja) * | 2000-07-31 | 2002-02-15 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 青果物内部品質評価装置における内部品質測定方法 |
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