JPH11108825A

JPH11108825A - 分光分析装置

Info

Publication number: JPH11108825A
Application number: JP26550297A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takizawa; 精一瀧澤; Masayuki Kashiyuu; 政幸加洲
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】分析条件が異なる状態で複数の場所で試料の
成分を分光分析するような場合において、装置の設置面
積を狭くし、且つ、装置導入コストを低減する。【解決手段】検出手段Ｄと出力手段Ｏとを備えた端末
部Ｔが複数台設けられるとともに、それら複数台の端末
部Ｔに対して、共通の１台の分光分析手段Ａが設けら
れ、複数台の端末部Ｔとして、形式の異なる複数種が備
えられ、各端末部Ｔの検出手段Ｄからの検出光を分光分
析手段Ａに導く受光用光伝送手段９と、分光分析手段Ａ
の分析結果を各端末部Ｔの出力手段Ｏに伝送する情報伝
送手段７と、複数台の端末部Ｔのうちから択一的に１台
を選択して、その選択した端末部Ｔの検出手段Ｄが受光
した検出光を分光分析手段Ａに導くように制御し、並び
に、分光分析手段Ａの分析結果を選択した端末部Ｔの出
力手段Ｏに伝送すべく制御する制御手段Ｃが設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料に計測用光線
を照射し、且つ、試料からの反射光又は透過光を検出光
として受光するように構成された検出手段と、その検出
部が受光した検出光の分光スペクトルを得て、得られた
分光スペクトルに基づいて、試料に含まれる成分を分析
する分光分析手段と、その分光分析手段の分析結果を出
力する出力手段が設けられた分光分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる分光分析装置において、従来は、
１台の検出手段に対して、分光分析手段及び出力手段を
１台ずつ設けていた。又、そのように、１台の検出手段
に対して分光分析手段及び出力手段を１台ずつ設けた分
光分析装置を、分析対象の試料の違いや分析項目の違い
等の分析条件の違いに応じて、検出手段や出力手段の形
式の異なる複数種のものを用意していた。そして、例え
ば、分析条件が異なる状態で複数の場所で分析するよう
な場合は、上記のように構成した複数種からなる複数台
の分光分析装置夫々を各場所に設置していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分光分析装置では、分析条件が異なる状態で複数の場所
で分析するような場合は、複数種からなる複数台の分光
分析装置を設置する必要があり、全体の設置面積が広く
なるとともに、全体の装置価格が高くなるという問題が
あった。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、分析条件が異なる状態で複数の
場所で試料の成分を分光分析するような場合において、
装置の設置面積を狭くし得るとともに装置導入コストを
低減し得る分光分析装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、形式の異なる複数種からなる複数台の端末
部を、各場所に各場所の分析条件に対応する形式の端末
部を夫々配置する状態で設置する。複数台の端末部のう
ちから択一的に選択された１台の端末部の検出部からの
光が、受光用伝送手段を通じて、複数台の端末部に対し
て共通の１台の分光分析手段に導かれ、分光分析手段に
おいて成分が分析され、その分析結果が、情報伝送手段
を通じて、択一的に選択された１台の端末部の出力手段
に伝送されて、その出力手段に出力される。従って、各
場所に設置した端末部を用いて、各場所の分析条件によ
って試料の成分を分析することができるとともに、その
分析結果を出力させることができる。

【０００６】又、端末部には、検出手段と出力手段が設
けられているが分光分析手段は設けられていないので、
従来のように検出手段、分光分析手段及び出力手段を１
台ずつ設けた分光分析装置に比べて、端末部を小型化す
ることができる。従って、小型の端末部を複数台設置す
るので、従来のように検出手段、分光分析手段及び出力
手段を設けた分光分析装置を複数台設置する場合に比べ
て、装置の設置面積を狭くすることができる。又、複数
の端末部に対して共通の１台の分光分析手段を設けるの
で、分光分析手段の設置台数を従来に比べて削減するこ
とができる。従って、分析条件が異なる状態で複数の場
所で試料の成分を分光分析するに当たって、従来のよう
に検出手段、分光分析手段及び出力手段を１台ずつ設け
た分光分析装置を複数台設置する場合に比べて、装置導
入コストを低減することができるようになった。

【０００７】請求項２に記載の特徴構成によれば、複数
種の端末部として、出力手段の出力形態の異なるものが
含まれるので、各場所に、各場所の測定条件に応じた出
力形態で出力する出力手段を備えた端末部を夫々設置す
ることができる。出力形態の異なるものとして、例え
ば、分析結果をディジタル表示するもの、グラフィック
表示するもの、音声出力するもの、分析結果を甘い、酸
っぱい、固い、柔らかい等の相対的な尺度で出力するも
のがある。

【０００８】請求項３に記載の特徴構成によれば、遮光
手段を開き状態にして、試料をセットし、続いて、遮光
手段を閉じ状態にした後、検出手段によって、計測用光
線を試料に照射するとともに、試料からの検出光を受光
して、分析を行う。その際、遮光手段によって、計測用
光線と同一波長の外乱光が試料に照射されたり、検出手
段に受光されたりするのが防止される。従って、外乱光
の影響で分析精度が低下する虞のある場所においても、
精度が低下することなく分析することができるようにな
った。

【０００９】請求項４に記載の特徴構成によれば、複数
種の端末部として、試料の支持形態が異なるものが含ま
れるので、各場所に、各場所における分析対象の試料に
応じた適切な支持形態を備えた端末部を夫々設置するこ
とができる。例えば、試料として、固体状のものや液体
状のものがあり、固体状の試料にも、球状のもの、細長
いもの、粒状のもの等種々の形状のものがあり、夫々の
試料に応じた支持形態を端末部に備えさせる。

【００１０】請求項５に記載の特徴構成によれば、複数
種の端末部として、試料の重量計測用の載置部を備える
とともに、検出手段が載置部に載置されている試料に計
測用光線を照射し且つその試料からの検出光を受光する
ように構成されたものが含まれるので、一つの端末部を
用いて、試料の成分の分析とともに、試料の重量も計測
することができる。従って、試料の成分分析及び重量計
測の両方を行う必要のある分析作業において、作業の効
率向上を図ることができるようになった。

【００１１】請求項６に記載の特徴構成によれば、１台
の主光源部からの計測用光線が、照射用光伝送手段を通
じて、複数の端末部夫々の検出手段に導かれる。従っ
て、端末部夫々に光源部を設ける場合に比べて、装置の
設置面積を狭くすることができるとともに、装置導入コ
ストを低減することができるようになった。

【００１２】請求項７に記載の特徴構成によれば、他の
試料に比べて、計測用光線の照射光量を多くする必要が
ある試料の分析用として、補助光源部を備えた端末部を
設置すると、試料に対しては、主光源部からの計測用光
線が検出手段から照射されるのに加えて、補助光源部か
らの補強用の計測用光線が照射される。例えば、分析対
象の試料が青果物であって、ミカン、バナナ等の皮の厚
いのもでは、皮の内部の成分を分析するためには、計測
用光線の照射光量を多くする必要がある。つまり、分析
対象の試料に応じて、分析条件としての照射光量を異な
らせる必要がある。従って、複数台の端末部に対して共
通の１台の主光源部を設けるように構成して、装置の設
置面積の縮小化、及び、装置導入価格を低減化を図りな
がらも、計測用光線の照射光量が異なるといった分析条
件の違いにも対応することができるようになった。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、青果物の
成分の分析用に本発明を適用した場合の実施の形態を説
明する。尚、以下の実施の形態では、スーパーマーケッ
ト等の青果物の販売店に設置する場合を例にして説明す
る。図１，図２及び図４に示すように、分光分析装置
は、複数の端末部Ｔと、それら複数の端末部Ｔに対する
共通の１台の本体部Ｍを備えて構成してある。端末部Ｔ
には、試料に計測用光線を照射し且つ試料からの反射光
又は透過光を検出光として受光する検出手段Ｄ、後述す
る分光分析手段Ａの分析結果を出力する出力手段Ｏ、及
び、分析開始指令等を指令する操作部２等を一体的に組
付けて構成してある。詳細は後述するが、複数台の端末
部Ｔとして、形式の異なる複数種を備えてある。そし
て、複数種からなる複数台の端末部Ｔを、青果物の売り
場において、各品種の陳列台に隣接させて、その陳列台
における分析条件（青果物の品種や測定項目等）に対応
する形式の端末部Ｔを夫々配置する状態で設置する。

【００１４】本体部Ｍには、検出手段Ｄが受光した検出
光の分光スペクトルを得て、得られた分光スペクトルに
基づいて試料に含まれる成分を分析する分光分析手段
Ａ、及び、主光源部１夫々を前記複数の端末部Ｔに対し
て共通となる状態で１台ずつ設けるとともに、分光分析
装置の各種制御を司る制御部Ｃを設けてある。そして、
本体部Ｍは、管理室や陳列台の下部の空きスペース等の
一般の顧客には見えない場所に設置する。

【００１５】各端末部Ｔと本体部Ｍとは、主光源部１か
らの計測用光線を検出手段Ｄに導く照射用光伝送手段と
しての照射用光ファイバ８と、検出手段Ｄが受光した検
出光を分光分析手段Ａに導く受光用光伝送手段としての
受光用光ファイバ９と、操作部２からの指令情報を制御
部Ｃに伝送する指令情報用通信線６と、分光分析手段Ａ
の分析結果を出力手段Ｏに伝送する情報伝送手段として
の出力情報用通信線７と、各端末部Ｔに設けたシャッタ
１９の制御信号伝送用の制御信号用通信線２０とにより
接続してある。尚、照射用光ファイバ８、受光用光ファ
イバ９、指令情報用通信線６、出力情報用通信線７、及
び、制御信号用通信線２０は１本に束ねて、接続ケーブ
ルＫに構成してある。

【００１６】そして、制御手段を構成する制御部Ｃは、
指令情報用通信線６を通じて伝送されてくる、複数の端
末部Ｔ夫々の操作部２からの指令情報に基づいて、複数
の端末部Ｔのうちから択一的に１台を選択して、その選
択した端末部Ｔの検出手段Ｄから測定用光線を照射する
とともにその検出手段Ｄが受光した検出光を受光用光フ
ァイバ９を通じて分光分析手段Ａに導くように制御し、
並びに、分光分析手段Ａの分析結果を、出力情報用通信
線７を通じて前記選択した端末部Ｔの出力部Ｏに伝送す
るように制御するように構成してある。

【００１７】つまり、消費者等が、陳列台から自分の好
みの青果物を選択して取り出して、端末部Ｔの所定の試
料配置部に位置させ、操作部２により分析開始を指令す
ると、分光分析部Ａにて分析された結果が出力部Ｏに出
力されるようになっている。

【００１８】先ず、本体部Ｍについて説明を加える。主
光源部１は、図２に示すように、赤外線光を測定用光線
として放射するタングステン−ハロゲンランプ１ａと、
そのタングステン−ハロゲンランプ１ａからの測定用光
線を平行光線束に成形するレンズ１ｂにより構成してあ
る。

【００１９】図２に示すように、分光分析手段Ａは、受
光用光ファイバ９にて導かれた検出光の分光スペクトル
を得る分光部４と、その分光部４にて得られた分光スペ
クトルに基づいて、試料に含まれる成分に基づく品質情
報を求める成分演算部５から構成してある。分光部４
は、集光レンズ４ａと、その集光レンズ４ａから出射し
た光を導く入射用光ファイバ４ｂと、その入射用光ファ
イバ４ｂにて導かれた光を反射する反射鏡４ｃと、その
反射鏡４ｃにて反射された光を分光反射する凹面回折格
子４ｄと、その凹面回折格子４ｄにより分光反射された
各波長毎の光線束強度を検出するアレイ型受光素子４ｅ
を備えている。アレイ型受光素子４ｅは、凹面回折格子
４ｄにて分光反射された光を、同時に波長毎に受光する
とともに波長毎の信号に変換して出力する。反射鏡４
ｃ、凹面回折格子４ｄ及びアレイ型受光素子４ｅは、外
部からの光を遮光するアルミニウム製の暗箱４ｆ内に配
置してあり、受光用光ファイバ９にて導かれた検出光
は、入射用光ファイバ４ｂにて暗箱４ｆ内に導くように
構成してある。

【００２０】複数の端末部Ｔに夫々接続する複数の照射
用光ファイバ８の入射端部を略円柱形状になるように束
ねて、主光源部１のレンズ１ｂからの計測用光線が全て
の照射用光ファイバ８の入射端面に入射するように、主
光源部１に接続してある。又、複数の端末部Ｔに夫々接
続する複数の受光用光ファイバ９の出射端部を略円柱形
状になるように束ねて、全ての受光用光ファイバ９の出
射端面から出射した光が、分光部４の集光レンズ４ａに
入射するように、分光部４に接続してある。

【００２１】成分演算部５について説明を加える。成分
演算部５は、マイクロコンピュータを利用して構成して
あり、基本的には、アレイ型受光素子４ｅからの出力信
号を処理して、吸光度スペクトル、及び、吸光度スペク
トルの波長領域での二次微分値を得るとともに、その二
次微分値に基づいて、試料に含まれる成分に基づく品質
情報を算出する。成分演算部５は、下記の演算式（以
下、検量式と称する）に基づいて、品質情報を算出す
る。Ｙ＝Ｋ₀＋Ｋ₁×Ａ（λ₁）＋Ｋ₂×Ａ（λ₂）＋Ｋ₃
×Ａ（λ₃）…… 但し、Ｙ；品質情報Ｋ₀，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃…… ；十分に多い
母集団において計測された吸光度及び品質情報の実測値
を用いて最小二乗法にて設定された係数Ａ（λ₁），Ａ（λ₂），Ａ（λ₃）……；求める品質
情報と相関のある波長λにおける吸光度の二次微分値

【００２２】成分演算部５には、分析対象物の品種夫々
について、成分毎に、特定の検量式を設定してある。つ
まり、上記検量式において、分析対象物の品種夫々につ
いて、成分毎に特定の係数Ｋ₀，Ｋ₁，Ｋ₂，Ｋ₃…
…、波長λ₁，λ₂，λ₃……を設定してある。

【００２３】次に、端末部Ｔについて説明を加える。端
末部Ｔの複数種の形式として、検出手段Ｄにおける検出
光の受光形態が異なるもの、出力手段Ｏの出力形態が異
なるもの、及び、試料Ｓの支持形態が異なるものが含ま
れる。更に、端末部Ｔの複数種の形式として、計測用光
線と同一波長の外乱光が試料に照射されるのを防止し、
且つ、前記外乱光が検出手段Ｄに受光されるのを防止す
る遮光手段としての遮光部Ｂを試料Ｓの出し入れが自在
なように開閉自在に備えたもの、試料Ｓの重量計測用の
載置部としての載置台１１を備えるとともに検出手段Ｄ
が載置台１１に載置されている試料Ｓに計測用光線を照
射し且つその試料からの検出光を受光するように構成さ
れたもの、及び、試料Ｓに補強用の計測用光線を照射す
る補助光源部１２を備えたものが含まれる。そして、こ
れらの複数の形式から、各分析条件に適合するものを選
択して組み合わせることにより、形式の異なる複数種の
端末部Ｔを形成してある。

【００２４】図２に示すように、本実施形態において
は、複数種の端末部Ｔとして、例えば、Ｔａ，Ｔｂ，Ｔ
ｃ，Ｔｄ，Ｔｅ，Ｔｆの６種類を備えてある。端末部Ｔ
ａは、図１、図２、図３及び図８に示すように、固体状
の試料Ｓを載置状態で支持する載置台１１、検出手段Ｄ
として試料Ｓからの拡散反射光を検出光として受光する
反射用投受光アダプタ１３、出力手段Ｏとして分析結果
をディジタル表示出力するディジタル表示装置１４を備
えてある。端末部Ｔｂは、図１、図２、図３、図１０及
び図１１に示すように、試料Ｓを載置状態で支持する載
置台１１、検出手段Ｄとして試料Ｓからの拡散反射光を
検出光として受光する反射用投受光アダプタ１３、出力
手段Ｏとして分析結果をグラフィック表示するグラフィ
ック表示装置１５を備えてある。端末部Ｔｃは、端末部
Ｔａの構成に加えて、図１及び図５に示すように、遮光
部Ｂを備えてある。端末部Ｔｄは、端末部Ｔａの構成に
加えて、図６に示すように、載置台１１を重量計測用の
ロードセル１０にて支持するように構成して、ロードセ
ル１０の検出情報に基づいて、載置台１１上の試料Ｓの
重量を計測できるように構成してある。端末部Ｔｅは、
図１、図２及び図７に示すように、液体状の試料Ｓを貯
留状態で貯留するセル１６、検出手段Ｄとして試料Ｓか
らの透過光を検出光として受光する透過用投受光部１
７、分析結果をディジタル表示するディジタル表示装置
１４を備えてある。端末部Ｔｆは、図２に示すように、
端末部Ｔａの構成に加えて、試料Ｓに補強用の計測用光
線を照射する補助光源部１２を設けてある。

【００２５】図１及び図３に基づいて、載置台１１につ
いて説明を加える。載置台１１には、試料Ｓを載置する
ための長尺状の凹部１１ｂを形成し、更に、その凹部１
１ｂ内に位置させて、試料Ｓに対する計測用光線の照射
用及び試料Ｓからの検出光の受光用として、計測用開口
部１１ａを形成してある。更に、載置台１１上の凹部１
１ｂの両側には、２本のスポンジ等の柔軟性部材２１，
２２を対向する状態で各別に設けてある。一方の柔軟性
部材２１の高さは他方の柔軟性部材２２の高さよりも高
く、高い方の柔軟性部材２１における計測用開口部１１
ａに対向する部分には、凹曲面状の凹部２１ａを設けて
ある。つまり、柔軟性部材２１の凹部２１ａと柔軟性部
材２２とにわたらせて載せることにより、リンゴ、ミカ
ン、ジャガイモ等の大きさが異なるボール状の試料Ｓを
安定的に載置支持できる。又、バナナ、キュウリ等の細
長い試料Ｓは、凹部１１ｂに載せることにより、安定的
に載置支持できる。

【００２６】図３に基づいて、反射用投受光アダプタ１
３について説明を加える。反射用投受光アダプタ１３に
接続する照射用光ファイバ８及び受光用光ファイバ９
は、照射用光ファイバ８における測定用光線の入射端部
側及び受光用光ファイバ９における拡散反射光の出射端
部側を除いた部分を、環状の照射用光ファイバ８の内部
に受光用光ファイバ９が位置する同軸プローブＰに形成
してあり、同軸状の先端面では、照射用光ファイバ８の
環状の先端面とその内部の受光用光ファイバ９の円状の
先端面が面一になっている。

【００２７】反射用投受光アダプタ１３は、外筒体１３
ａと、その外筒体１３ａの内部にその外筒体１３ａと間
隔を隔てて同軸状に位置する内筒体１３ｂと、外筒体１
３ａと内筒体１３ｂとを連結する連結部材１３ｃと、外
筒体１３ａの一端部に外嵌状に固着した取り付け筒体１
３ｄと、その取り付け筒体１３ｄに螺挿したネジ１３ｅ
を備えて構成してある。そして、取り付け筒体１３ｄを
前記同軸プローブＰの先端に外嵌してネジ１３ｅを締め
付けることにより、反射用投受光アダプタ１３を同軸プ
ローブＰの先端に接続する。

【００２８】内筒体１３ｂは、筒内径及び筒外径が基端
側のファイバ接続部に近づくほど小径となる截頭円錐形
状に形成するとともに、周壁の厚みが同軸プローブＰに
近づくほど小となるように形成してある。更に、内筒体
１３ｂは、その基端側のファイバ接続部においては、内
径を受光用光ファイバ９の円状の先端面の直径と略同一
とし、周壁の厚みを受光用光ファイバ９の先端面と照射
用光ファイバ８の先端面との間隔と略同一としてある。
又、内筒体１３ｂの内周面及び外周面は光の反射が可能
な鏡面に仕上げてある。外筒体１３ａは、筒内径及び筒
外径が基端側のファイバ接続部に近づくほど小径となる
截頭円錐形状に形成してある。更に、外筒体１３ａは、
その基端側のファイバ接続部においては、内径を受光用
光ファイバ９の環状の先端面の外径と略同一としてあ
る。又、外筒体１３ａの内周面は、光の反射が可能な鏡
面に仕上げてある。

【００２９】つまり、内筒体１３ｂにおける基端側のフ
ァイバ接続部の開口部の形状が受光用光ファイバ９の先
端面の形状と略同一となるとともに、内筒体１３ｂの基
端部と外筒体１３ａの基端部により形成される環状の開
口部の形状が、照射用光ファイバ８の環状の先端面の形
状と略同一となるようにしてある。又、反射用投受光ア
ダプタ１３を同軸プローブＰの先端に接続すると、内筒
体１３ｂの開口部が受光用光ファイバ９の先端面と対向
した状態で位置し、且つ、内筒体１３ｂと外筒体１３ａ
とに形成される開口部が照射用光ファイバ８の先端面と
対向した状態で位置するように構成してある。

【００３０】上述のように構成した反射用投受光アダプ
タ１３を、その先端を載置台１１の計測用開口部１１ａ
に臨ませた状態で、載置台１１の直下に設けてある更
に、載置台１１と反射用投受光アダプタ１３との間に
は、計測用開口部１１ａを開閉するシャッタ１９を設け
てある。

【００３１】シャッタ１９は、載置台１１と反射用投受
光アダプタ１３との間において、計測用開口部１１ａを
開閉するように移動自在に支持されたシャッタ板１９ａ
と、そのシャッタ板１９ａを移動駆動する電磁ソレノイ
ド１９ｂとを備えて構成してある。

【００３２】そして、試料Ｓを載置台１１の上に載置し
て、シャッタ１９を開状態に切り換える。すると、照射
用光ファイバ８にて導かれた計測用光線は、照射用光フ
ァイバ８の先端面から内筒体１３ｂと外筒体１３ａの間
の空間内に入射して、前記空間内を通過し、内筒体１３
ｂの先端部と外筒体１３ａの先端部とにより形成される
環状の照射部Ｌから試料Ｓに対して出射する。そして、
試料Ｓからの拡散反射光は、内筒体１３ｂの先端開口部
にて機能させる受光部Ｉから、内筒体１３ｂ内に入射し
て、内筒体１３ｂ内を通過し、受光用光ファイバ９の先
端面に対して出射して、受光用光ファイバ９にて、分光
部４へと導かれる。上述のように、同軸プローブＰの先
端に反射用投受光アダプタ１３を接続することにより、
試料Ｓに対する測定用光線の照射部Ｌと、試料Ｓからの
反射光の受光部Ｉとの間隔を広くすることができるの
で、試料Ｓからの拡散反射光を受光することができるの
である。

【００３３】図５に基づいて、遮光部Ｂについて説明を
加える。遮光部Ｂは、載置台１１上に固定設置し、且
つ、試料Ｓの出し入れのための開口部２３ａを備えた本
体部材２３と、開口部２３ａを開閉するように横軸芯回
りに揺動自在に本体部材２３に支持させた扉部材２４
と、その扉部材２４を前記横軸芯回りに揺動駆動する電
動モータ２５を備えて構成してある。本体部材２３は光
を遮断する材料で形成し、扉部材２４は、透明な部材
に、計測用光線の波長範囲内の光を遮断し、計測用光線
の波長範囲外の可視光を透過させるフィルムを貼付した
り、あるいは、そのような膜を形成することにより形成
する。従って、扉部材２４を閉じ状態にした状態でも、
扉部材２４を通して内部を視認することができるように
なっている。

【００３４】図１及び図６に基づいて、端末部Ｔｄにお
いて、試料Ｓの重量を計測するための構成について説明
を加える。載置台１１は、その４隅を４個のロードセル
１０にて支持させた状態で設けるとともに、それら４個
のロードセル１０の検出情報に基づいて、試料Ｓの重量
を演算する重量演算部２６を設けてある。重量演算部２
６にて演算された試料Ｓの重量は、図９に示すように、
成分演算部５にて求められた品質情報とともに、ディジ
タル表示装置１４に表示される。

【００３５】図７に基づいて、端末部Ｔｅにおいて、試
料Ｓを液状化して、その液状化した試料Ｓの成分を分析
するための構成について説明する。端末部Ｔｅには、投
入口２８ａから供給される試料Ｓを粉砕して、固分を漉
して液分だけを排出するように構成したジューサ２８
と、そのジューサ２８から排出される液状化された試料
Ｓを貯留する透明の角筒状のセル１６と、そのセル１０
の下部開口部を開閉するバルブ２９を設けてある。透過
用投受光部１７は、照射用光ファイバ８及び受光用光フ
ァイバ９を、照射用光ファイバ８の出射端面と受光用光
ファイバ９の入射端面とがセル１０を間にして互いに対
向する状態になるように配置してある。そして、照射用
光ファイバ８から計測用光線を液状化試料Ｓに照射し、
液状化試料Ｓを透過した透過光を検出光として受光用光
ファイバ９にて受光するように構成してある。シャッタ
１９は、照射用光ファイバ８の出射端面とセル１６との
間に配置してある。端末部Ｔｅを用いて、ビタミン等の
微量成分を分析することができる。

【００３６】グラフィック表示装置１５には、図１０に
示すように、成分演算部５にて求めた複数項目（例え
ば、糖度、酸度、硬度、デンプン量等）の品質情報を、
レーダーチャートにて表示する。あるいは、図１１に示
すように、成分演算部５にて求めた品質情報を相対的な
尺度で、例えば、糖度を甘味の多少を示す相対的な尺度
で、あるいは、酸度を酸味の多少を示す相対的な尺度で
表示する。

【００３７】次に、図２に基づいて、制御部Ｃの制御構
成について説明を加える。予め、各端末部Ｔ毎に分析対
象の試料Ｓの品種を設定して、成分演算部５に、端末部
Ｔと品種との対応関係を記憶させてある。制御部Ｃは、
各端末部Ｔの操作部２から指令情報用通信線６を通じて
送られてくる分析開始指令に基づいて、全端末部Ｔのシ
ャッタ１９を閉状態にした状態で、全端末部Ｔから択一
的に１台を選択して、その選択した端末部Ｔのシャッタ
１９を開状態に切り換える。具体的には、制御部Ｃは、
最も早く分析開始指令が送られてきた端末部Ｔのシャッ
タ１９を開状態に切り換えるとともに、成分演算部５に
対して分析開始を指令する。すると、成分演算部５は、
制御部Ｃにて選択された端末部Ｔに対応する品種の検量
式に基づいて、品質情報を求める。成分演算部５におい
て品質情報の演算が終了すると、シャッタ１９を閉状態
に切り換えるとともに、成分演算部５にて求められた結
果を、選択した端末部Ｔに対応する出力情報用通信線７
に出力して、選択した端末部Ｔに対応する出力手段Ｏに
出力させる。

【００３８】以後、分析開始指令が送られてきた順に、
上述の制御を繰り返す。尚、同時に複数の端末部Ｔから
分析開始指令が送られてきたときには、予め設定された
優先順位で上述の制御を実行する。

【００３９】シャッタ１９が閉状態になっていると、試
料からの検出光やそれ以外の外乱光が検出手段Ｄに入射
するのが禁止される。従って、開状態に切り換えられて
いるシャッタ１９に対応する検出手段Ｄ以外の検出手段
Ｄが、試料からの検出光や外乱光を受光するのが防止さ
れるので、開状態に切り換えられているシャッタ１９に
対応する検出手段Ｄのみが受光した光が分光部４に導か
れる。

【００４０】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。（イ）複数台の端末部Ｔのうちから択一的に１台を選
択して、その選択した端末部Ｔの検出手段Ｄからの検出
光を分光分析手段Ａに導くための具体構成は、上記の実
施形態において例示した構成に限定されるものではな
く、種々の構成が可能である。例えば、複数の照射用光
ファイバ８のうちから択一的に一つを選択して、その選
択した一つの入射端面のみに、主光源部１からの測定用
光線を入射させるように構成してもよい。この場合は、
例えば、複数の照射用光ファイバ８のうちの一つの入射
端面に対して計測用光線が通過可能な光通過部を備え、
残りに対しては計測用光線の通過を阻止するシャッタ板
と、そのシャッタ板を移動駆動するアクチュエータを設
け、前記選択した端末部Ｔに対応する照射用光ファイバ
８の入射端面に前記光通過部が対向位置するように、前
記アクチュエータを制御部Ｃにて制御するように構成す
ることができる。

【００４１】あるいは、タングステン−ハロゲンランプ
１ａからの計測用光線を、集光レンズによって、一つの
照射用光ファイバ８の入射端面と略同程度の径に集光
し、そのように集光した計測用光線を各照射用光ファイ
バ８の入射端面に入射させるべく走査するように、制御
部Ｃにて制御するように構成してもよい。

【００４２】又、複数の受光用光ファイバ９のうちから
択一的に一つを選択して、その選択した一つのみの出射
端面からの光を分光部４に入射させるべく、制御するよ
うに構成してもよい。

【００４３】（ロ）操作部２を、分析開始指令に加え
て分析対象の試料の品種も指令可能に構成して、成分演
算部５を、操作部２からの品種指令情報に基づいて検量
式を設定して成分を求めるように構成してもよい。

【００４４】（ハ）操作部２にて分析開始指令を指令
するのに代えて、載置台１１上の試料の有無を検出する
試料検出センサを設け、その試料検出センサが試料のあ
ることを検出することに基づいて分析開始指令が指令さ
れるように構成してもよい。この場合は、操作性を一層
向上させることができる。

【００４５】（ニ）上記の実施形態においては、複数
の端末部Ｔに対して共通の１台の主光源部１を設ける場
合について例示したが、複数の端末部Ｔ夫々に光源部を
設けてもよい。この場合、端末部Ｔ毎に計測用光線の照
射光量を制御することができる。

【００４６】（ホ）端末部Ｔの設置台数は適宜設定す
ることができる。又、端末部Ｔの種類は、上記の実施形
態において例示したＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ，Ｔ
ｆの６種類を全て設ける必要がなく、２種類以上を選択
して設けることができる。（ヘ）端末部Ｔの形式は、上記の実施形態において例
示したＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅ，Ｔｆの６種類の
形式の他にも、種々の形式が可能である。例えば、検出
手段Ｄにおける検出光の受光形態が異なるもの、出力手
段Ｏの出力形態が異なるもの、試料Ｓの支持形態が異な
るもの、遮光部Ｂを備えたもの、重量計測用の載置台１
１を備えたもの、及び、補助光源部１２を備えたものか
ら、一つ、又は、複数を選択して、種々の形式に形成す
ることができる。

【００４７】（ト）上記の実施形態においては、端末
部Ｔに、分光分析により成分を分析する以外に、重量を
計測する手段を備えさせる場合について例示したが、重
量を計測する手段の他に、大きさを計測する手段や色を
計測する手段を備えさせることができる。

【００４８】（チ）試料の支持形態は、上記の実施形
態において例示した形態に限定されるものではない。例
えば、複数の粒状の試料を溜める状態で支持する形態が
可能である。

【００４９】（リ）端末部Ｔの形式が異なっても、端
末部Ｔと接続ケーブルＫとを接続するコネクタを共通に
しておくと、端末部Ｔを形式の異なるものに変更した
り、新しい端末部Ｔを追加設置することが可能になる。

【００５０】（ヌ）上記の実施形態においては、分光
分析装置を青果物の販売店に設置する場合について例示
したが、それ以外に、例えば、青果物の産地や市場にも
設置可能である。（ル）上記の実施形態においては、試料として青果物
を適用する場合について例示したが、試料としては、青
果物に限定されるものではなく、穀物等種々のものを適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分光分析装置の全体概略構成を示す斜視図

【図２】分光分析装置の全体構成を示すブロック図

【図３】反射用投受光アダプタにおける計測用光線の光
路に沿った断面図

【図４】分光分析装置の配置形態を示す図

【図５】遮光部を示す縦断側面図

【図６】載置台の支持構成を示す縦断側面図

【図７】液体状の試料を分析するための端末部の構成を
示す縦断面図

【図８】ディジタル表示装置の表示形態を示す図

【図９】ディジタル表示装置の表示形態を示す図

【図１０】グラフィック表示装置の表示形態を示す図

【図１１】グラフィック表示装置の表示形態を示す図

【符号の説明】

１主光源部７情報伝送手段８照射用光伝送手段９受光用光伝送手段１１載置部１２補助光源部Ａ分光分析手段Ｂ遮光手段Ｃ制御手段Ｄ検出手段Ｏ出力手段Ｔ端末部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料に計測用光線を照射し、且つ、試料
からの反射光又は透過光を検出光として受光するように
構成された検出手段と、その検出手段が受光した検出光の分光スペクトルを得
て、得られた分光スペクトルに基づいて、試料に含まれ
る成分を分析する分光分析手段と、その分光分析手段の分析結果を出力する出力手段が設け
られた分光分析装置であって、前記検出手段と前記出力手段とを備えた端末部が複数台
設けられるとともに、それら複数台の端末部に対して、
共通の１台の分光分析手段が設けられ、前記複数台の端末部として、形式の異なる複数種が備え
られ、各端末部の検出手段からの検出光を前記分光分析手段に
導く受光用光伝送手段と、前記分光分析手段の分析結果を各端末部の出力手段に伝
送する情報伝送手段と、前記複数台の端末部のうちから択一的に１台を選択し
て、その選択した端末部の検出手段が受光した検出光を
前記分光分析手段に導くように制御し、並びに、前記分
光分析手段の分析結果を前記選択した端末部の出力手段
に伝送すべく制御する制御手段が設けられている分光分
析装置。
【請求項２】前記複数種の端末部として、前記出力手
段の出力形態の異なるものが含まれる請求項１記載の分
光分析装置。
【請求項３】前記複数種の端末部として、計測用光線
と同一波長の外乱光が試料に照射されるのを防止し、且
つ、前記外乱光が前記検出手段に受光されるのを防止す
る遮光手段を、試料の出し入れが自在なように開閉自在
に備えたものが含まれる請求項１又は２記載の分光分析
装置。
【請求項４】前記複数種の端末部として、試料の支持
形態が異なるものが含まれる請求項１〜３のいずれか１
項に記載の分光分析装置。
【請求項５】前記複数種の端末部として、試料の重量
計測用の載置部を備えるとともに、前記検出手段が前記
載置部に載置されている試料に計測用光線を照射し且つ
その試料からの検出光を受光するように構成されたもの
が含まれる請求項１〜４のいずれか１項に記載の分光分
析装置。
【請求項６】前記複数台の端末部に対して、共通の１
台の主光源部が設けられ、その１台の主光源部からの計測用光線を各端末部の検出
手段に導く照射用光伝送手段が設けられている請求項１
〜５のいずれか１項に記載の分光分析装置。
【請求項７】前記複数種の端末部として、試料に補強
用の計測用光線を照射する補助光源部を備えたものが含
まれる請求項６記載の分光分析装置。