WO2005040741A1 - 分光光度計 - Google Patents

分光光度計 Download PDF

Info

Publication number
WO2005040741A1
WO2005040741A1 PCT/JP2004/015899 JP2004015899W WO2005040741A1 WO 2005040741 A1 WO2005040741 A1 WO 2005040741A1 JP 2004015899 W JP2004015899 W JP 2004015899W WO 2005040741 A1 WO2005040741 A1 WO 2005040741A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
gain
light receiving
value
sample
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/015899
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Takashi Otoi
Original Assignee
Saika Technological Institute Foundation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saika Technological Institute Foundation filed Critical Saika Technological Institute Foundation
Priority to BRPI0416086-0A priority Critical patent/BRPI0416086A/pt
Priority to KR1020067008031A priority patent/KR101158693B1/ko
Priority to NZ546752A priority patent/NZ546752A/en
Priority to US10/577,243 priority patent/US7489398B2/en
Priority to CA 2544072 priority patent/CA2544072A1/en
Priority to AU2004284319A priority patent/AU2004284319B2/en
Priority to MXPA06004811A priority patent/MXPA06004811A/es
Priority to EP04793011A priority patent/EP1679496A4/en
Publication of WO2005040741A1 publication Critical patent/WO2005040741A1/ja
Priority to IL175129A priority patent/IL175129A0/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/30—Measuring the intensity of spectral lines directly on the spectrum itself
    • G01J3/36—Investigating two or more bands of a spectrum by separate detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/025—Fruits or vegetables
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28—Investigating the spectrum
    • G01J3/2803—Investigating the spectrum using photoelectric array detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor

Definitions

  • the present invention provides a method of receiving, for each wavelength, of light emitted from a light irradiating unit, which is transmitted through an object to be measured, is separated by a spectroscope such as a prism or a diffraction grating, and is incident on each wavelength.
  • the present invention relates to a spectrophotometer for measuring an internal property of an object to be measured based on an obtained charge amount.
  • a method for analyzing the internal properties of an object to be measured using a pre-spectroscopic spectrophotometer will be described.
  • light from a light source is separated into monochromatic light by a diffraction grating or the like. Irradiate the object to be measured and the reference simultaneously with a half mirror.
  • the reflected light or the transmitted light is received by the light receiving element, and the signal of the received light receiving element is logarithmically amplified, and the output is differentially amplified to obtain the absorbance (OD), that is, logarithmically converted.
  • the analog data is converted to AZD to obtain spectrum data.
  • the amount of transmitted light varies greatly depending on the type, size, maturity, skin, density, etc. of the measured object such as fruits and vegetables. Adjust the exposure time or the frequency of the drive clock for the charge accumulation type line sensor etc. according to the size of the object to be transported, or saturate even if the object with the maximum transmitted light amount passes beforehand.
  • the gain of the amplifier circuit is set as described above. For example, when the calibration curve is changed due to a change in the type of DUT, the gain is set at the same time as the type of DUT is changed, and all settings are made while measuring the DUT of the same size.
  • the spectrum data is obtained by performing AZD conversion of the analog amount output with the predetermined (constant) gain.
  • (1) and (II) are elements that cannot be captured at the same time, and therefore cannot be operated on analog signals.
  • quantization ALD conversion
  • anti-logging operation is performed digitally
  • subtraction such as target-offset is performed. This is complicated and the accuracy is naturally deteriorated.
  • the amount of transmitted light is not limited to the size. In particular, depending on the fruits and vegetables, the amount of transmitted light depends on the thickness density of the epidermis, the maturity (internal properties), etc. The exposure time must be constant due to the light-receiving structure of the transport line, etc. Absent.
  • noise cancellation including the sensor amplifier circuit system.
  • it is difficult to cancel noise equivalent to lZf noise of the amplification system or noise of commercial power frequency components.
  • the transmitted light amount generally has a width difference of about 60 times due to the difference in size of about 40 mm to 100 mm and the difference in individual density, skin, etc. Move up.
  • the output of the amplifier is not saturated at the maximum point of the transmitted light amount of the spectrum data of mandarin orange where the transmitted light amount is maximum, and it is close to the maximum level of the AZD converter.
  • the gain must be set in advance.
  • the spectral data of the orange with the smallest transmitted light amount will be the transmitted light value of 1Z60 of the orange with the largest transmitted light amount, and sufficient measurement accuracy will not be obtained.
  • the deterioration of the measurement accuracy when performing quantization will be specifically described below.
  • Figure 4 shows the wavelength characteristics of mandarin orange (measurement object) with a constant gain and a different amount of transmitted light by a factor of 1 1 Z 60 due to differences in size, skin thickness, etc.!
  • the waveform 3A drawn with a solid line at the top is the case where the transmitted light amount is 1 time
  • the waveform 3B drawn with a one-dot chain line from the top is the third time from the top when the transmitted light amount is S1Z10 times.
  • a waveform 3C drawn by a broken line is a case where the transmitted light amount is 1Z60 times.
  • the resolution is 12BIT (0- Using the AZD converter of (4095), if a wave with an amplitude of 0- ⁇ 10 reflected on the sugar was superimposed near 920 nm on the tangerine spectral data, the waveform 3A would be The AZD-converted value of the tangerine having a large amount of transmitted light is 1,000, and when the amplitude is superimposed, a value of 1010-990 is obtained.
  • the AZD conversion of the tangerine with a small amount of transmitted light indicated by waveform 3B also around 920 nm Since the value is 1Z10 and the AZD conversion value indicates 101-99, the superimposed wave with an amplitude of less than 10 falls below the minimum resolution of the AZD converter and disappears.
  • the absorbance characteristics of an object to be measured that differs by a factor of 60 from the transmitted light amount are subjected to multiple regression, P'L'S, or other analysis processing using the n-th derivative, the measurement accuracy will be significantly degraded. Even if a high-resolution AZD converter is used, there is a corresponding deterioration in the amount of information. When performing quantization, special attention must be paid to the above-mentioned deterioration of the information amount.
  • a first detector for detecting a sample signal in a sample side optical path an amplifier for amplifying an output signal of the first detector power
  • a second detector for detecting the reference signal and an amplifier for amplifying the output signal of the power of the second detector are provided in the optical path on the reference side, and a means is provided for independently setting the amplification (gain) of the two amplifiers.
  • a spectrophotometer has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 JP-A-8-101121
  • Patent Document 1 after light having a light source power is separated by a spectroscope, the light is irradiated on a sample and detected by a detector. Therefore, in order to obtain the wavelength characteristics of the sample, wavelength scanning must be performed by rotating a dispersion element such as a grating used in a spectroscope, and the wavelength characteristics cannot be obtained quickly.
  • the present invention irradiates a sample with light having a light source power, splits the transmitted light with a spectroscope, and arranges a light receiving element at a position where the split light of each wavelength component reaches. The wavelength characteristics of the sample are obtained without wavelength scanning using a group of light receiving elements.
  • a small and inexpensive charge-integrated light-receiving element group is used as the light-receiving element group, and weak light (a small amount of light) transmitted through the sample is detected by utilizing the integration effect due to charge accumulation, The wavelength characteristics of the sample are obtained with a high SZN ratio.
  • the noise reduction in the analog circuit is performed by the zero compensation circuit provided immediately before the AZD converter, and the AZD conversion is performed at an appropriate analog level, thereby further improving the SZN ratio.
  • Patent Document 1 when determining the amplification degree of the amplifier, the low level threshold and the high level threshold are set in advance, and the gain of the amplifier is determined so that the photometric value falls between the low level threshold and the high level threshold during photometry. . Therefore, if an optimal gain is set for a wavelength characteristic that changes continuously, the value should be a continuous value with a change in the wavelength, but the method described in Patent Document 1 has a discontinuous value. I can only obtain a certain value.
  • a sample light receiving section and a main light receiving section are provided, an analog signal from the sample light receiving section is compared with a predetermined reference value, and a variable gain is calculated based on the calculation result.
  • the gain of the type exponential amplifier is set, the value of the AZD converter is the mantissa, the gain (gain) of the variable gain type exponential amplifier is the base, the set value is the exponent, and the amount of transmitted light is the mantissa X the exponent
  • the gain can be set to a continuous optimum value within the range of digital resolution of the variable gain type exponential amplifier.
  • the present invention seeks to solve the problem in non-destructive inspection of online-type fruits and vegetables using near-infrared light or the like. It is possible to respond to changes in transport speed that do not cause the data level to be saturated or too small for the DUT whose transmitted light amount differs greatly due to differences, differences in size, etc., resulting in high throughput and high accuracy.
  • the aim is to provide a spectrophotometer that can perform stable measurements.
  • the main patterns of the wavelength characteristics of the DUT are known, such as the maximum to minimum values of the amount of transmitted light, wavelengths highly correlated with the size and sugar, etc. Can be predicted. Therefore, it is possible to prepare at a parameter level such as a necessary correction function and a constant of the wavelength characteristic, and a variable range of the gain in the amplifier circuit can be determined in advance at the design stage.
  • the floating-point value of the digital operation is much higher than the accuracy of the hardware system.
  • the analog system performs low-noise shading, expresses the resolution of the analog circuit to the maximum on digital, and automatically adjusts the sensitivity ( By having the (auto gain) function, a spectrophotometer with high resolution, high dynamic range, and low cost can be provided. If you explain that below,
  • the spectrophotometer of the present invention provides a light irradiating means for irradiating light, and, among the irradiating light of this light irradiating means, a spectroscope such as a diffraction grating which transmits through an object to be measured.
  • a main light receiving section having a charge storage type light receiving element group for receiving the light that has been further dispersed and incident for each wavelength, converting the light into a charge amount, and storing the charge;
  • a sample light receiving unit for storing and reading out charges of a specific wavelength or a specific wavelength range, a preamplifier and a drive circuit of the main light receiving unit and the sample light receiving unit, and a gain can be changed by a digital command.
  • a variable gain type amplifier circuit and at least a final stage of the analog circuit section in order to sequentially take the zero points of all the amplification systems immediately before sequentially reading the electric charges accumulated in the pixels of the main light receiving section and the sample light receiving section.
  • a zero point compensating circuit and an AZD converter for converting an analog voltage of the zero point compensating circuit to a digital value are provided, and the electric charges stored in the main light receiving section and the sample light receiving section are read during measurement.
  • the analog voltage from the light receiving section for sample is applied to the variable gain type amplifier circuit set to a low gain where it is clear that the maximum point of the wavelength characteristic in a specific wavelength or a specific wavelength range is not saturated!
  • the amplified analog voltage is passed through the zero point compensating circuit, then AZD-converted by the AZD converter, and the digitally converted digital value is read from the main light receiving unit card and finally read.
  • the maximum value of the wavelength characteristic in the required wavelength or wavelength range is not saturated, and the optimal value is set so that the effective value of the digital value is not reduced.
  • Digital comparison means for digitally comparing with a predetermined reference value, and calculation processing including a pixel unit correction function for correcting the absorbance characteristics of an object to be measured such as fruits and vegetables prepared in advance when performing the digital comparison calculation Means for setting the gain of the variable gain type amplifier circuit based on the calculation result of the digital comparison and calculation means, and a group of electric charges accumulated in the main light receiving unit in order of pixels.
  • the prefix And a digital data reading means for obtaining wavelength characteristics by reading as digital data through the width amplifier and the drive circuit, the variable gain amplifier circuit, the zero point compensation circuit, and the AZD converter.
  • a light incident window is arranged in a specific order light region of the diffraction grating so that a specific wavelength near the maximum value of the transmitted light amount characteristic of the DUT enters, and a charge storage type light receiving section is provided.
  • a means for guiding light with an optical fiber near the pixel position at the start of reading of the element group, or a photodiode or a photodiode array is provided at a position of a light entrance window in a specific order light region of a diffraction grating.
  • the specific wavelength at which light absorption by moisture is the lowest that is, the wavelength near the maximum value of the transmitted light amount characteristic of the measured object, indicates the maximum value of the waveform, and this point approximates the predetermined value.
  • An exponential type (amplifying circuit) is used for the (digital setting) variable gain type amplifying circuit, and the value of the AZD converter is used as a mantissa, and the setting value of the (digital setting) variable gain type exponential amplifying circuit is set.
  • the amount of transmitted light is represented by the mantissa part X exponent part as the exponent part (the amplification factor of the circuit is the base and the exponent is the set value).
  • an amplifier and an AZD variable are used to simply set the signal to the required level, and the input level is set to the value of the AZD variable. This means that only the mantissa is used.
  • the mantissa part (AZD variable part) and the exponent part (variable gain type exponential amplifier circuit part) are divided, and the amount of transmitted light is represented by the mantissa part X exponent part.
  • the AZD conversion value (A) the maximum gain of the variable gain type exponential amplification circuit section is (G), the digital resolution is (Nm),
  • the present invention ensures that the value (A) of the mantissa part (AZD conversion) due to the difference in the amount of transmitted light of the object to be measured is always a sufficient number of significant digits (appropriate value), that is, the number of significant digits that can be measured.
  • the exponent (N) of the exponent part is set by comparing the value of the light-receiving part for sample to be measured with the reference value. At this time, the bottom (G) of the exponent part is the maximum gain of the variable gain type exponential amplifier circuit.
  • the mantissa deviation is determined by the exponent resolution (Nm), and the dynamic range is (AXG).
  • the above method effectively maximizes the resolution of the analog system by effectively incorporating floating point arithmetic processing used in exponential arithmetic of digital arithmetic, which is much more accurate than the resolution and dynamic range of the analog system.
  • the dynamic range and SZN ratio of the light-receiving element can be extracted to the limit.
  • the reading of the main light receiving section when performing a comparison operation between the value obtained from the sample light receiving section and the reference value, an arithmetic processing including a pixel unit correction function is performed, and the reading of all the pixels is sequentially performed.
  • the gain setting is performed by giving an arbitrary coefficient or the like to the variable gain type exponential amplifier circuit.
  • the absorbance is ⁇ ( ⁇ ) ⁇ Equation 3.
  • d optical path length
  • c concentration
  • ⁇ absorption intensity (molar absorption coefficient) at a specific wavelength
  • ⁇ wavelength.
  • the absorbance obtained by the spectrophotometer is the level of the pixel corresponding to the wavelength, and if the pixel is P,
  • the target is an absorption waveform obtained when the light source is transmitted through the object to be measured. Depending on the transport mechanism, it contains a lot of sneak light.
  • Ir (p) Reference, corresponds to I (p), there are 10 5 times that of It (p), wavelength characteristic flat
  • Id (p) Offset, which is the basis for It (p) and Ir (p), with all signal amplification values including the dark current of the sensor with zero light as the offset value.
  • Gb A gain coefficient that is set in the variable gain index amplifier circuit to obtain the optimal reference and offset value.
  • Gk (p) A pixel-unit correction function, for example, to increase the gain in the low-level region corresponding to the wavelength characteristic of the device under test, that is, to set 1 near the maximum point of the amount of transmitted light in the wavelength characteristic of the device under test.
  • a function or the like based on a predetermined coefficient of data group power is prepared, and the result of multiplication with Ga is sequentially set in the variable gain type exponential amplifier circuit when reading pixels of the sensor.
  • a level of a specific wavelength around 820 nm is measured by a sample light receiving unit, and a digital value obtained by an AZD converter is measured.
  • the gain of the variable gain amplifier circuit is set by performing a comparison operation with a reference level determined to secure a sufficient number of significant digits required to perform
  • noise in the analog circuit is reduced, and AZD conversion is performed with an appropriate analog level.
  • An exponential amplifier is used for the variable gain amplifier, the value of the AZD converter is used as a mantissa, and the variable gain exponential amplifier is used as an exponent. Value), the transmitted light amount (spectral data) is represented by the mantissa part X exponent part.Therefore, it is not necessary to find the optimal gain by complicated calculation, and the deviation of the mantissa part due to the difference in the transmitted light amount is exponential. Determined by the resolution of the unit. As a result, the AZD-converted data group can always obtain stable and sufficient significant figures and significant digits, and can obtain accurate data.
  • FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of a spectrophotometer for measuring the internal properties of fruits and vegetables.
  • FIG. 2 is an explanatory view in partial cross section showing a specific structure inside a spectrophotometer.
  • FIG. 3 is a control block diagram.
  • FIG. 4 is a graph showing a relationship between wavelength and transmitted light amount.
  • FIG. 5 (a) is a plan view showing a line sensor and a sample light receiving section
  • FIG. 5 (b) is a plan view showing a line sensor and another sample light receiving section.
  • CPU1 Central processing unit
  • FIG. 1 and 2 show the specific configuration of a spectrophotometer for measuring the sugar content, acidity, etc. of a fruit or vegetable 5 as an object to be measured, and the transmission of the fruit or vegetable 5 from a light irradiation means 4 such as a halogen lamp.
  • a line sensor that is a main light receiving section that has a charge storage type light receiving element group that receives the separated primary light ⁇ 1 (600 nm)- ⁇ 3 (100 nm) for each wavelength, converts it to electric charge, and accumulates it.
  • optical fiber optical fiber having a light receiving window 11A positioned at one end so that the amount of light near ⁇ 4 (820 nm), which is the secondary light of ⁇ 2 (820 nm), can be read out as a charge amount.
  • 11 and this optical fiber 11 Guide the end to the first read pixel (0) near the line sensor 10, so as to obtain the sample light as a sample-receiving section 11B.
  • Reference numeral 12 shown in FIG. 1 denotes a photoelectric light-emitting unit 13 which is a photoelectric light-receiving unit for receiving as much light as possible, and the light from the light-emitting unit 13 is blocked by fruits and vegetables 5 transferred by a belt conveyor 14.
  • Reference numeral 15 shown in FIG. 1 is a rotary encoder for detecting the rotation speed and the like of the belt conveyor 14, the number of pulses detected by the rotary encoder 15, and the fruits and vegetables in the photoelectric type light emitting and receiving units 12 and 13.
  • the rotary encoder 15 and the photoelectric transmitter / receiver 12, to obtain the conveying speed of the belt conveyor 14, the size of the fruits and vegetables 5, the reading timing of the fruits and vegetables 5, the exposure time of the line sensor 10, etc. 13 (These two units are referred to as the conveyor speed
  • the power detection signal is given to CPU1 and CPU2 described later.
  • 29 shown in FIG. 2 is an opening / closing actuator for reference and offset.
  • the light L1 due to wraparound, light reflected from the fruits and vegetables, or scattered light is taken into the condensing lens 6 described above.
  • N shown in FIG. 2 is the light receiving window 1 for the sample.
  • An adjustment screw for adjusting the light receiving position of 1B is an adjustment screw for adjusting the light receiving position of 1B.
  • the level (reference value) necessary to make the maximum value of the pixel data of the first read pixel data of the line sensor 10 uniform is also calculated, and the values after the pixels (0, 1, 2, 3) of the sample light receiving unit are calculated.
  • Gain correction is applied to the pixels (4, 5,..., N) of the main light-receiving unit in pixel units, and the gain for each pixel is set in the variable gain exponential amplifier circuit sequentially.
  • FIG. 5 (a) is a plan view of the light receiving unit using the optical fiber 11 for the sample light receiving unit of FIG. 2 and guiding the sample light to the charge storage type line sensor 10 itself.
  • a margin in optical accuracy can be obtained, and a signal of a signal can be obtained by averaging a plurality of pixel signals.
  • the SZN ratio can be increased.
  • FIG. 5 (b) is a plan view of a light receiving section in which a photodiode D is arranged so that light near the wavelength of 4 (820 nm) is incident similarly to the optical fiber.
  • the optical fiber mounting process on the force line sensor that requires the charge-voltage conversion amplifier circuit of the photodiode D, which is the sample light receiving window can be omitted.
  • the light receiving position of ⁇ 4 (secondary light) in the photodiode D is close to the installation position of the line sensor 10, and as shown in FIG. Because it can be incorporated into the temperature control block.
  • Reference numeral 16 shown in FIG. 2 denotes a radiation fin for dissipating the heat of the Peltier element 16.
  • ⁇ 4 second-order light
  • a method of using multiple optical fibers using a photodiode array as a photodiode array and selecting an arbitrary wavelength, or having a mechanism to move the photodiode D to an arbitrary position, the incident light part of the optical fiber 11 It is also possible to use a method that combines both of these.
  • the arrangement of the pixels (photodiodes) of the line sensor 10 corresponds to the spectrum separated by the diffraction grating 9, and is located from the short wavelength to the long wavelength side from the pixel (0) to the pixel (511). Further, a charge storage type light receiving element group 18 for storing charges corresponding to each spectrum and a preamplifier and sensor driving circuit 19 are provided. The charge storage time and read timing are controlled by CPUs 1 and 2, and an analog signal proportional to the stored charge is output in synchronization with the clock pulses of CPUs 1 and 2. When a photodiode type is used as the sample light receiving section 11, a switch circuit for switching between a circuit similar to the circuit 19 and the line sensor is required.
  • one end of the optical fiber 11 is attached near the pixel (0, 1, 2, 3) as a sample light receiving unit as described above, and the other end is on the secondary light of the diffraction grating 9. It is attached at the position of the wavelength and the wavelength of the most transmitted light of the DUT.
  • the CPU 1 and 2 calculate the fruit and vegetable size (dimension) and the speed of the belt conveyor 14. With this, the effective charge accumulation time is set, and the line sensor 10 starts the charge accumulation at the time when the optimum reading position of the fruits and vegetables reaches the optical axis.
  • Reference numeral 21 shown in FIG. 3 is a switching unit for switching the three elements of the target, offset, and reference optically by the actuator 29.
  • the CPUs 1 and 2 link the position detection unit and the drive unit, and if necessary, One of the three elements can be selected.
  • the size and gap of fruits and vegetables move on the belt conveyor 14 at random.
  • sew the gap and measure the optical reference (ND filter) and offset (shade) of the spectrophotometer! / 22 shown in FIG. 3 monitors the temperature of the Peltier element by the temperature sensor 23 shown in FIG. 2, performs PID temperature control by the CPUs 1 and 2, and adjusts the temperature of the sensor to control the temperature of the sensor to an appropriate temperature. Department.
  • Reference numeral 18 in Fig. 3 denotes a charge storage type light receiving element group, which uses a charge storage type line sensor (current output type) for the main light receiving section, and applies a reverse bias voltage to the photodiode as a sample light receiving section to store the charge.
  • a mold was used.
  • Reference numeral 19 shown in FIG. 3 denotes a preamplifier and a sensor drive circuit, which drives the sensor unit by the signals of the CPUs 1 and 2, and its drive timing is synchronized with the zero point compensation circuit.
  • the sensor drive circuit has a built-in charge-voltage conversion circuit.
  • the digitally controlled exponential amplification circuit 24 shown in Fig. 3 converts the data from CPUs 1 and 2 to analog voltage using a DZA converter (not shown), applies it to the gain control input terminal of the voltage-controlled exponential amplifier, and obtains a predetermined gain. It is a digitally controlled exponential amplification circuit (called a variable gain exponential amplification circuit or simply a gain amplifier).
  • the digitally controlled exponential amplification circuit 24 receives digital signals from CPUs 1 and 2 based on digital signals from an AZD converter 26 described later. Gain is set by command. The value of G (maximum gain), which is the bottom of the gain, is also set.
  • Reference numeral 26 shown in FIG. 3 is an AZD converter for converting an analog signal reproduced by the zero point compensation circuit 25 into a digital signal.
  • the AZD converter has a sample-and-hold function in an input section.
  • 27 shown in Fig. 3 indicates the data of the AZD converter 26, the setting value (exponent value) of the gain amplifier 24, the size of the fruits and vegetables, and the exposure time in the shared memory with the CPUs 1 and 2 at the control timing from the CPUs 1 and 2.
  • It is a computer that performs necessary signal processing calculations from the stored data, and determines and outputs sugars, acids, and others by multiple regression analysis, P'L'S analysis, and the like.
  • Reference numeral 28 shown in Fig. 3 is a central processing unit equipped with CPU1 and CPU2 for performing main control as an online type spectrophotometer.
  • the variable gain in which the voltage is set to a predetermined constant gain (a low gain that clearly indicates that the maximum point of the wavelength characteristic in a specific wavelength or a specific wavelength range required for the analysis of the device under test is not saturated).
  • the amplified analog voltage is amplified by the type amplifier circuit 24, the amplified analog voltage is read through the zero point compensation circuit 25, and the obtained analog voltage is AZD-converted by the AZD converter 26.
  • a digital comparison operation means for performing a digital comparison operation with the digital value and a value determined so as to be an optimum value which does not reduce the number of significant digits of the digital value, and an operation result from the digital comparison operation means, that is,
  • the digital value from the AZD converter 26 and the reference value should almost match, in other words, the digital value from the AZD converter 26 should be set to the analog level necessary to secure the measurable number of significant digits.
  • Gain setting means for setting the gain of the variable gain type amplifier circuit 24, and the charge group stored in the main light receiving section, in order of pixels, the preamplifier and sensor drive circuit 19, the variable gain type Digital data reading means for reading out as digital data via the amplifier circuit 24, the zero point compensation circuit 25, and the AZD converter 26 is provided.
  • the spectrophotometer of the present invention is particularly advantageous for measuring the sugar content, acidity, etc. of the conveyed fruits and vegetables, but can also be applied to the measurement of internal properties of, for example, potatoes and onions.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

　近赤外光等によるオンライン型の青果物等の非破壊検査において、同種類でも青果物の密度の違い、表皮の厚みの違い、大きさの違い等により透過光量が大きく異なる被測定物に対し、データレベルが飽和する、もしくは小さすぎるといったことがなく、搬送速度の変化にも対応でき、高処理量かつ高精度で安定した計測が行える分光光度計を提供する点にある。 　青果物等を透過して分光され、入射してきた光をメイン受光部とサンプル用受光部の２箇所にて受光し、まずサンプル用受光部から得られるデジタル値と予め定めた基準値とをデジタル比較演算し、その演算結果に基づいて可変ゲイン型増幅回路のゲインを最適値に設定した後、メイン受光部からの信号を、可変ゲイン型増幅回路、零点補償回路、Ａ／Ｄ変換器を経てデジタルデータとして読み出すことにより、適正な波長特性データを得る。

Description

明 細 書
分光光度計
技術分野
[0001] 本発明は、光照射手段からの照射光のうち、被測定物を透過してプリズムや回析格 子等の分光器により分光され入射してきた光を波長毎に受光し、電荷量に変換して 蓄積するための電荷蓄積型受光素子群力 得られる電荷量に基づいて被測定物の 内部性状を計測するための分光光度計に関する。
背景技術
[0002] 第 1として、例えば被測定物の内部性状を前分光型の分光光度計を用いて分析す る方式を説明すれば、まず、光源の光を回折格子等により単色光に分光し、ハーフミ ラー等により被測定物とリファレンスに同時に照射する。そして、その反射光あるいは 透過光をそれぞれ受光素子で受け、その受けた受光素子の信号を各々対数増幅し 、それら出力を差動増幅することにより、吸光度 (OD)を得る、つまり対数変換された アナログ量を AZD変換してスペクトルデータを得ている。
第 2として、実用的に多く使用されているオンライン型の分光光度計を説明すれば 、青果物等の被測定物の種類や大きさ、熟度、表皮、密度等により大きく透過光量が 異なるため、搬送される被測定物の大きさに応じて露光時間、あるいは電荷蓄積型ラ インセンサー等の駆動クロックの周波数を調整したり、予め透過光量が最大の被測 定物が通過しても飽和しな 、ように増幅部回路のゲインを設定したりして 、る。例え ば被測定物の種類が変わる等により検量線等を変更する場合、被測定物の種類の 変更と同時にゲインを設定し、同サイズの被測定物を測定している間は、全て設定さ れた所定 (一定)のゲインで出力されたアナログ量を AZD変換することにより、スぺク トルデータを得ている。
[0003] 上記分光光度計においてログアンプの使用を考えると次の問題が発生する。
(ィ)受光素子群を駆動するときの画素単位の零点補正回路はログアンプの前段に 挿入することになり、ログアンプを含めたセンサー増幅回路系全ての雑音のキャンセ ルは難しくなる。 (口）
(I) (OD) =LOG (ターゲット) log (リファレンス）
(II)完全遮光時におけるオフセットの減算
とすると、（1)、（II)は同時に取り込むことができない要素であるから、アナログ信 号上での演算が出来ない。そのため、量子化 (AZD変換)し、デジタル上でアンチ口 グ演算してターゲット-オフセットといった減算をすることになり、煩雑であり当然精度 は劣化する。
(ハ）ログアンプによるアナログ信号の量子化において、対数増幅で信号の低レべ ル領域は拡大されるが、高レベル領域の圧縮化の為、高レベル領域の情報量は鈍 化し精度の劣化を招くことになる。
(1)被測定物のサイズに応じて露光時間を調整する方法に対しては、透過光量は サイズだけではなぐ特に青果物によっては同種類でも表皮の厚さ密度、熟度（内部 性状)等により大きく変化することがあり、また搬送ラインの受光構造等により露光時 間を一定にしなくてはならな ヽと 、つた制約があるなどして到底最適なレベルのスぺ タトルデータを得ることは出来ない。
(2)オフセットデータを減じる時の問題がある。つまり、ターゲットやリファレンスから オフセットを減じるにはデータをそれぞれアンチログして減じなければならない。ター ゲットデータやリファレンスデータ及びオフセットデータのアンチログ化の煩雑さがあ るだけでなぐ特にオンラインでは受光センサーの暗電流等による電気的オフセット、 又搬送ラインの構造によってはそれの数倍に及ぶ光の回り込みが生じ、それを精度 よくキャンセルしなければならな 、。
(3)センサー増幅回路系を含む雑音のキャンセルの問題がある。つまり、対数増幅 された信号ではアンチログに要する時間、精度等を勘案すると、増幅系の lZf雑音 に準ずるノイズ、あるいは商用電源周波数成分のノイズ等をキャンセルすることは難 しい。例えばラインセンサーの画素に蓄積された電荷を順次読み込む直前に、全て の増幅系のオフセット（ノイズを含む）を高速、かつ、精度よくアナログレベルにおいて 順次 0サンプルすることは非常に難 、。
分光光度計における青果物の糖、酸等の内部性状を計測する場合、 AZD変換器 により量子化 (デジタル化)された各データをデジタル演算することで、直接内部性状 を算出することはできな!、。この場合はまず完全遮光での暗電流波長データを被測 定物データ、及びリファレンスデータより差し引き、正規化等して、その対数の比をと つたものに、二次微分等の演算処理を行うことによりオフセット、及び勾配等をキャン セルして、吸光度特性 (OD ( λ ) )上における周辺波長との差分を得る。
この差分から、重回帰、 P'L' S等による統計処理等により内部性状を算出している のである。よって次の問題が大きく精度に関与する。
例えば温州ミカンの場合、 40mmから 100mm程度の大きさの差と個々の密度、表 皮等の違いにより、その透過光量には一般に 60倍程度の幅差があり、これらのミカン 力 Sランダムにコンベア上を移動するのである。従来型の分光光度計の場合は、透過 光量が最大となるミカンのスペクトルデータの透過光量最大点にて、増幅器の出力が 飽和せず、かつ AZD変換器の最大レベル近くになるように増幅器のゲインを予め設 定することになる。当然、透過光量が最小のミカンのスペクトルデータは、透過光量が 最大のミカンの 1Z60の透過光量値になり、十分な測定精度を得られなくなる。上記 したように、差分から、統計処理等により青果物等の内部性状を計測する場合、この ような測定精度の劣化を一般には見落とすことが多い。特に量子化を行うときの測定 精度の劣化について、次に具体的に説明する。
図 4に、ゲインが一定で、大きさや表皮の厚さ等の違いにより透過光量が 1一 1Z6 0倍異なる蜜柑 (被測定物)の波長特性を示して!/、る。一番上に実線で描 、た波形 3 Aは透過光量が 1倍の場合で、上から 2番目に 1点鎖線で描いた波形 3Bは透過光量 力 S1Z10倍の場合、さらに上から 3番目に破線で描いた波形 3Cは透過光量が 1Z6 0倍の場合である。例として、被計測物が同種類で同じ型の透過光量特性を持ち、大 きさ等の違いにより透過光量が例えば 10倍異なる 2個の被測定物を計測する場合、 分解能が 12BIT (0—4095)の AZD変換器を使用すると、仮に蜜柑のスペクトルデ ータ上の 920nm近傍のところに糖に反映した 0— ± 10の値の振幅をもつ波が重畳 されて ヽたとして、波形 3Aが示す透過光量の多 ヽ蜜柑にぉ ヽては AZD変換値は 1 000であり、前記振幅を重畳すると 1010— 990の値を示す。
次に、波形 3Bが示す透過光量の少ない蜜柑の、同じく 920nm近傍の AZD変換 値はその 1Z10であり、 AZD変換値は 101— 99を示すことになるので、重畳されて いた 10未満の振幅のもつ波は AZD変換器の最小分解能を下回り、消滅する。 当然透過光量カ^ー 60倍異なる被測定物において、その吸光度特性を n次微分 等により重回帰、 P'L'S等の解析処理をした場合、その測定精度は大きく劣化する。 例え高分解能の AZD変換器を使用したとしても、相応に情報量の劣化は存在す る。量子化を行う時には上記のような情報量の劣化に対し、特に注意しなければなら ない事である。
[0006] 上記は一定のゲインを予め設定した場合についての例を示したが、試料側光路に 試料信号を検出する第 1検出器とこの第 1検出器力 の出力信号を増幅する増幅器 、及び対照側光路に対照信号を検出する第 2検出器とこの第 2検出器力 の出力信 号を増幅する増幅器をそれぞれ設け、それら 2つの増幅器の増幅度 (ゲイン)を独立 に設定する手段を備えた分光光度計が提案されている (例えば、特許文献 1参照。 )
[0007] 特許文献 1 :特開平 8— 101121号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 特許文献 1は光源力 の光を分光器で分光した後、試料に照射し、検出器で検出 している。従って試料の波長特性を得るには、分光器に用いるグレーティング等の分 散素子を回転すること等により、波長スキャンを行わなければならず、波長特性を迅 速に得ることができない。この課題を解決するため、本発明では光源力もの光を試料 に照射し、その透過光を分光器で分光し、分光された各波長成分の光が到達する位 置に受光素子を並べた形状よりなる受光素子群を用いて波長スキャン無しに試料の 波長特性を得ている。
また本発明では受光素子群として小型かつ安価な電荷集積型受光素子群を用い 、試料を透過してくる微弱な光 (僅かな光量)を電荷蓄積による積分効果を生カゝして 検出し、高い SZN比にて試料の波長特性を得ている。更に本発明では AZD変換 器の直前に設けた零点補償回路により、アナログ回路でのノイズ軽減を行い、適切な アナログレベルにて AZD変換を行うことにより、更なる SZN比の向上を計っている。 次に特許文献 1では増幅器の増幅度を決定する際、予め低レベル閾値と高レベル 閾値を設定し、測光時には測光値が低レベル閾値と高レベル閾値の間に入るように 増幅器のゲインを定める。従って連続的に変化する波長特性に対し、最適なゲイン を設定するとすれば、その値は波長の変化に伴い連続的な値になるべきであるが、 特許文献 1に述べられた方法では不連続な値しか得られな 、。
この課題を解決するため、本発明ではサンプル受光部とメイン受光部を設け、サン プル受光部からのアナログ信号と予め求めた基準値とを比較し、その演算結果に基 づ!、て可変ゲイン型指数増幅回路のゲインを設定し、 AZD変換器の値を仮数部、 可変ゲイン型指数増幅回路の増幅度 (ゲイン)を底、設定値を指数部とし、透過光量 を仮数部 X指数部で表しており、ゲインは可変ゲイン型指数増幅回路のデジタル分 解能の範囲内で連続的な最適値を設定することができる。
[0009] 本発明が前述の状況に鑑み、解決しょうとするところは、近赤外光等によるオンライ ン型の青果物等の非破壊検査において、同種類でも青果物の密度の違い、表皮の 厚みの違い、大きさの違い等により透過光量が大きく異なる被測定物に対し、データ レベルが飽和する、もしくは小さすぎるといったことがなぐ搬送速度の変化にも対応 でき、高処理量、かつ、高精度で安定した計測が行える分光光度計を提供する点に める。
課題を解決するための手段
[0010] 今や演算プロセッサー内蔵の CPUが常識となり、高クロック、大容量ィ匕によりコンビ ユータ処理が非常に高速ィ匕している。従って、その使用方法、すなわちデジタル系、 アナログ系との分担及びそのマッチングを如何にするかで機器の性能とコストが大き く左右される。
研究室サイドの汎用型分光光度計とは違って産業用では被測定物の波長特性の 主たるパターン、例えば透過光量の最大から最小の値、大きさや糖に相関の高い波 長等は既知であり予測できる。従って、波長特性の必要な補正関数、定数等パラメ 一タレベルで用意でき、増幅回路におけるゲインの可変範囲等を設計の段階で予め 定めることができる。
このようにして、ハード系の精度に対し遙かに精度の高いデジタル演算の浮動小数 点演算処理を有効に取り入れる等、合理的な分光光度計のシステム構成をすること により、アナログ系で低ノイズィ匕を行い、アナログ回路の分解能をデジタル上で最大 限に表現し、自動感度調節 (オートゲイン)機能を持つことによって、高分解能、高ダ イナミックレンジ、低コストの分光光度計を提供することができるのである。以下にその 説明をすると、
本発明の分光光度計は、前述の課題解決のために、光を照射する光照射手段と、 この光照射手段力 の照射光のうち、被測定物を透過して回折格子等の分光器によ り分光され入射してきた光を波長毎に受光し、電荷量に変換して蓄積するための電 荷蓄積型受光素子群を有するメイン受光部と、前記分光され入射してきた光を電荷 量として蓄積し、特定の波長、又は特定の波長域の電荷を読み出すためのサンプル 用受光部と、前記メイン受光部及びサンプル用受光部の前置増幅器及び駆動回路 と、デジタル指令によりゲインの可変が可能な可変ゲイン型増幅回路と、前記メイン 受光部及びサンプル用受光部の画素に蓄積された電荷を順次読み込む直前で全 ての増幅系の零点を順次取るためにアナログ回路部の少なくとも最終段付近に設け た零点補償回路と、この零点補償回路力ゝらのアナログ電圧をデジタル値に変換する ための AZD変換器を備え、計測時にお ヽて前記メイン受光部及びサンプル用受光 部に蓄積された電荷を読むに当たって、まず前記サンプル用受光部からのアナログ 電圧を、特定の波長又は特定波長域における波長特性の最大点が飽和しな!、こと が明らかな低いゲインに設定された前記可変ゲイン型増幅回路にて増幅し、その増 幅されたアナログ電圧を、前記零点補償回路を経たのち前記 AZD変換器にて AZ D変換し、そのデジタル変換されたデジタル値と前記メイン受光部カゝら読み込んで最 終的に得られ、かつ、必要となる波長又は波長域における波長特性の最大点が飽和 することがなぐ更に、デジタル値の有効桁数を減じないような最適値となるように予 め定めた基準値とをデジタル比較演算するデジタル比較演算手段、及び当該デジタ ル比較演算を行うに際し、予め用意した青果物等の被測定物の吸光度特性を補正 する画素単位補正関数を含めた演算処理を行う手段と、このデジタル比較演算手段 力 の演算結果に基づいて前記可変ゲイン型増幅回路のゲインを設定するゲイン設 定手段と、前記メイン受光部に蓄積された電荷群を、画素単位で順次、前記前置増 幅器及び駆動回路、前記可変ゲイン型増幅回路、前記零点補償回路、前記 AZD 変換器を経てデジタルデータとして読み出して波長特性を得るためのデジタルデー タ読み取り手段を備えて 、る。
上記のようにサンプル用受光部及びメイン受光部に蓄積された電荷を順次読み込 む直前で全ての増幅系の零点補正を行うことにより、画素単位のノイズ軽減を行 、、 被測定物の透過光量特性の低レベル部の感度をアナログ系で上げることにより、ログ アンプを使用することなぐその長所を持ち欠点を補い、それを大きく上回る性能を持 つ自動感度調節 (オートゲイン)機能を有する分光光度計を得ることができる。
[0011] 前記サンプル用受光部として、回折格子の特定次光域に入光窓を被測定物の透 過光量特性の最大値付近の特定波長が入光するように配置し、電荷蓄積型受光素 子群の読み始めの画素位置付近にオプティカルファイバーで光を導く手段、又は回 折格子の特定次光域の入光窓の位置にホトダイオード又はホトダイオードアレイを設 置している。
一般に青果物等においては水分による光の吸収が最も少ない特定波長、つまり被 測定物の透過光量特性の最大値付近の波長が波形の最大値を示し、この点が予め 定めた値に近似するように可変ゲイン増幅器のゲインをセットすれば、被計測物の大 小に係わらず信号レベルが低すぎたり、飽和したりすることが無く最良のレベルで得 ることができるのである。
[0012] 前記 (デジタル設定)可変ゲイン型増幅回路に指数型 (増幅回路)を用い、前記 A ZD変換器の値を仮数部とし、前記 (デジタル設定)可変ゲイン型指数増幅回路の設 定値を指数部 (その回路の増幅度を底、その指数を設定値)として、透過光量を仮数 部 X指数部で表している。
一般に、被測定物の透過光量によるアナログ信号を量子化するには、その信号を 単に必要なレベルにするための増幅器と AZD変^^が用いられ、入力レベルを A ZD変^^の値である仮数部のみで表現していることになる。
これに対して、仮数部 (AZD変 部）と指数部 (可変ゲイン型指数増幅回路部） に分け、透過光量を仮数部 X指数部で表す。
即ち、従来型は透過光量 (It)に対し、測定値 (A)は A=It X Gで表される。
本発明では、増幅度を G Xで与え、 A=It X G X
ここで AZD変換値 (A)、可変ゲイン型指数増幅回路部の最大ゲインを (G )、デジ タル分解能を (Nm)、
設定値 (N)とすると、 x=N/Nm
透過光量 (It)は
It=AX G (N/Nm)……式 (1)
M
で表される。但し、 N = 0, 1…… Nm
この発明は、被測定物の透過光量等の違!、による仮数部 (AZD変翻)の値 (A) を常に充分な有効桁数 (適正な値)、つまり計測可能な有効桁数に確保するべぐサ ンプル用受光部の値と基準値との比較により指数部の指数 (N)を設定するのである またこのとき、指数部の底 (G )は可変ゲイン型指数増幅回路の最大ゲインであり、 仮数部の偏差は指数部の分解能 (Nm)で決まり、ダイナミックレンジは (A X G )とな る。
たとえば、可変ゲイン型指数増幅回路の最大ゲイン (G = 100倍)、そのデジタル分 解能 (Nm=8)ビット、さらに AZD変翻 (A= 12)ビットを使用したとしても、 4095 X 100=409500のダイナミックレンジと
12 + 8 = 20ビットの分解能をもつ高水準の分光光度計が出来るのである。
以上から上記の方式により、アナログ系の分解能、ダイナミックレンジに対し、遥か に精度の高い、デジタル演算の指数演算等で用いられる浮動小数点演算処理を有 効に取り入れることにより、アナログ系の分解能を最大限に表現し、受光素子のダイ ナミックレンジと SZN比を限界まで引き出すことが出来る。
前記メイン受光部の読み込み中に、前記サンプル用受光部より得られた値と基準 値の比較演算を行うに際し、画素単位補正関数を含めた演算処理を行い、全ての画 素の読み込みに対し逐次前記可変ゲイン型指数増幅回路に任意の係数等を与える ことによりゲイン設定を行うことを特徴としている。
光源からの光の強度を Io (え）、被測定物を透過した光の強度を It ( λ )とすると、 It ( l ) =Io ( l ) exp{-dc ε ( λ ) } ···式 2となり、
吸光度は、
Figure imgf000011_0001
ε ( λ ) · ··式 3になる。
但し、 d=光路長、 c =濃度、 ε =特定波長の吸収の強さ（モル吸収係数)、 λ =波 長とする。このように媒体を光が透過すると、その強度は指数関数的に減衰する。こ の吸光度特性を η次微分等してその変位量から重回帰、 P'L' S等によって糖度、酸 度等を算出する為の信号処理と演算方法を説明する。
今、分光光度計力 得られる吸光度は波長えに対応した画素のレベルであり、画 素を Pとすると、
Figure imgf000011_0002
ε (ρ)…式 4で表される。
但し、
A=Q[Ga-Gk (p) [It (p)—Id (p) ]]、
B = Q [Gb · Gk (p) [Ir (p)— Id (p) ]]、 p = 0、 1 · · ·ηとなり、
A、 B = Q[x]は、量子化関数を示し、 Xをデジタルィ匕することを表す。
It (p)：ターゲットで、光源が被測定物を透過して得られた吸収波形であり、搬送機 構によっては回り込み光も多く含んで 、る。
Ir(p)：リファレンスで、 I (p)に相当し、 It (p)に比べ 105倍はあり、波長特性がフラッ
0
トな NDフィルタ一等を用い、 Itレベルに減衰し、リファレンスとして光源の経時変移及 び分光光度計系全ての固有波長特性を表している。
Id(p)：オフセットで、光が零である状態のセンサーの暗電流を含む全ての信号増 幅系の値をオフセット値として It (p)、 Ir(p)の基底をなしている。
Ga：オートゲイン係数で、サンプル受光部力 得た一般に低 、ゲインで読まれた被 測定物の透過光量による AZD変換値と、メイン受光部で読み込まれる時の被測定 物の波長特性の必要なポイント、例えば最大点が AZD変換器の最大値近くになる ために定めた基準レベルとをデジタル比較演算することにより Gaを得るのである。
Gb：ゲイン係数で、最適なリファレンスやオフセット値を得るための可変ゲイン型指 数増幅回路にセットする係数である。
Gk(p)：画素単位補正関数で、例えば被測定物の波長特性に対応した低レベル 領域のゲインを上げるため、即ち被測定物の波長特性の透過光量の最大点付近を 1 とし、低い領域を増幅するために、予め定めたデータ群力 なる係数による関数等を 用意し、センサーの画素読み込みに際して、 Gaと乗算した結果を可変ゲイン型指数 増幅回路に順次セットするのである。
発明の効果
[0014] 具体的には、透過光量が大きく異なる被測定物の計測において、先ずサンプル用 受光部で例えば 820nm付近の特定波長のレベルを計測し、 AZD変換器により得ら れるデジタル値が、計測するのに必要とされる十分な有効桁数を確保するように定め た基準レベルとの比較演算を行って可変ゲイン型増幅回路のゲインを設定し、メイン 受光部の電荷を読み込むにあたり、読み込む直前で逐次全ての増幅系の零点補正 を行うことによりアナログ回路でのノイズ軽減を行い、適切なアナログレベルにして A ZD変換を行うのである。
よって、スペクトルデータが飽和あるいは低過ぎるといったことがなぐ搬送速度（と それに対応した露光時間）の変化にも対応できる。高価で処理速度が遅く高分解能 の AZD変翻や高価なログアンプを用いることなく、自動感度調節 (オートゲイン） 機能を持ち、高速、低ノイズで非常に大きなダイナミックレンジを持つ分光光度計を 提供することが出来るのである。
[0015] 可変ゲイン型増幅回路に指数型増幅回路を用い、前記 AZD変換器の値を仮数 部とし、前記可変ゲイン型指数増幅回路を指数部 (その回路の最大ゲインを底、その 指数を設定値)として、透過光量 (スペクトルデータ）を仮数部 X指数部で表すこと〖こ よって、煩雑な演算により最適なゲインを求めることが不要であり、透過光量の違いに よる仮数部の偏差が指数部の分解能で決まる。これにより AZD変換されたデータ群 は常に安定した十分な有効数字、有効桁数を得られることになり、精度の良いデータ を得ることができる。
[0016] メイン受光部の読み込み中に、サンプル用受光部より得られた値と基準値の比較 演算を行うに際し、画素単位補正関数を含めた演算処理を行い、全ての画素に対し 可変ゲイン型指数増幅回路に前記演算結果を設定する。これにより、画素単位毎に 最適なゲイン設定が行われ、波長領域全般に亘つて精度の良いデータを得ることが できる。 図面の簡単な説明
[0017] [図 1]青果物の内部性状を測定する分光光度計の配置を示す平面図である。
[図 2]分光光度計内部の具体構造を示す一部断面にした説明図である。
[図 3]制御ブロック図である。
[図 4]波長と透過光量の関係を示すグラフである。
[図 5] (a)はラインセンサーとサンプル用受光部を示す平面図、（b)はラインセンサ、 と別のサンプル用受光部を示す平面図である。
符号の説明
[0018] 3A, 3B, 3C 波長特性
4 光照射手段
5 青果物
6 集光レンズ
7 スリット
8 ハイカットフィルター
9 回折格子
10 ラインセンサー
11 オプティカルファイバー（光ファイバ一）
11A 受光窓
11B サンプル用受光部（またはサンプル用受光窓）
12 受光部
13 投光部
14 ベルトコンベア
15 ロータリエンコーダ
16 ペルチェ素子
17 熱伝導板
18 電荷蓄積型受光素子群
19 前置増幅器及びセンサー駆動回路
20 コンベア速度青果物サイズ計測ユニット 21 切り替えユニット
22 センサー部温度調節部
23 温度センサー
24 可変ゲイン型指数増幅回路
25 零点補償回路
26 AZD変
27 コンピュータ
28 中央処理装置（CPU1、 2)
発明を実施するための最良の形態
図 1及び図 2に、被測定物としての青果物 5の糖度や酸度等を測定するための分光 光度計の具体的構成を示し、ハロゲンランプ等の光照射手段 4から青果物 5を透過し た透過光 Lや回り込みによる光 L1等を受ける集光レンズ 6と、この集光レンズ 6を通 過した光をスリット 7、ハイカットフィルター 8を通した後、分光させる回折格子 9と、この 回折格子 9により分光された 1次光 λ 1 (600nm)一 λ 3 (l lOOnm)を波長毎に受光 し、電荷量に変換して蓄積するための電荷蓄積型受光素子群を有するメイン受光部 であるラインセンサー 10と、前記 λ 2 (820nm)の 2次光である λ 4 (820nm)付近の 光量を電荷量として読み出すことができるように一端に受光窓 11 Aを位置させたォプ ティカルファイバー（光ファイバ一） 11とを備え、このオプティカルファイバー 11の他 端を前記ラインセンサー 10の最初の読み込み画素（0)付近に導き、サンプル用受光 部 11Bとしてサンプル光を得るようにしている。図 1に示す 12は、光電式の投光部 13 力もの光を受光するための光電式の受光部であり、投光部 13からの光がベルトコン ベア 14により移送されてきた青果物 5により遮られることにより、青果物 5が所定位置 まで移動したことを確認できるようにしている。又、図 1に示す 15は、ベルトコンベア 1 4の回転速度等を検出するためのロータリエンコーダであり、このロータリエンコーダ 1 5の検出パルス数及び前記光電式の投受光部 12, 13での青果物 5の遮光時間に基 づいてベルトコンベア 14の搬送速度、青果物 5のサイズ、青果物 5の読み込みタイミ ング、ラインセンサー 10の露光時間等を得るため、ロータリエンコーダ 15及び光電式 の投受光部 12, 13 (これら両者を後述のコンベア速度青果物サイズ計測ユニットと称 する）力もの検出信号を後述する CPU1、 2に与えている。図 2に示す 29は、リファレ ンス及びオフセット用の開閉ァクチユエータである。前記のように青果物 5を透過した 透過光 Lの他、回り込みによる光 L1や青果物を反射した光、又は散乱した光等が前 記集光レンズ 6に取り込まれることになる。図 2に示す Nは、前記サンプル用受光窓 1
1Bの受光位置を調整するための調整ねじである。
[0020] 前記ラインセンサー 10の最初の読み込み画素データの値力も最大値を揃えるのに 必要なレベル (基準値)を算出し、サンプル用受光部の画素 (0、 1、 2、 3)以降のメイ ン受光部の画素 (4、 5· ··、 n)に対して画素単位でゲイン補正を加え、順次画素毎の ゲインを可変ゲイン型指数増幅回路にセットする。
[0021] 図 5 (a)は、図 2のサンプル用受光部にオプティカルファイバー 11を使用し、電荷蓄 積型ラインセンサー 10自体にサンプル光を導いている受光部の平面図である。 前記ラインセンサー 10の画素 (0、 1、 2· ··)を複数個用いることにより、光学的精度 に余裕を得ることができると共に、複数個の画素信号を平均すること等により、信号の
SZN比を上げることができる。
図 5 (b)のように他のホトダイオード Dを使用するものに比べ、電荷 電圧変換回路 の追加、及びそれに伴う補正等を考慮する必要がなぐ構成が非常に簡単になる利 点がある。
[0022] 又、図 5 (b)は、オプティカルファイバーと同様に前記え 4 (820nm)付近の光が入 射されるようホトダイオード Dを配置した受光部の平面図である。この部品配置構成と した場合、サンプル用受光窓であるホトダイオード Dの電荷 電圧変換増幅回路等が 必要になる力 ラインセンサー上にオプティカルファイバーの取り付け工程を省くこと ができる。更に、 λ 4 (2次光）のホトダイオード Dにおける受光位置はラインセンサー 1 0の設置位置と近接しており、図 2に示すように、これらを共にペルチェ素子 16から熱 伝導板 17を通して温度調節している温度制御ブロックへと組み込むことができるので める。
図 2に示す 16 Αは、前記ペルチェ素子 16の放熱を行うための放熱フィンである。 前記 λ 4 (2次光）を用いることにより、 820nmのバンドパスフィルターを強 、て必要 としない非常に合理的な構成となるが、必要に応じ 0次光を用いてもよい。 当然オプティカルファイバーを複数回線用いたり、ホトダイオード Dをホトダイオード アレイにして任意の波長を選択したりする方式、あるいは外部力 オプティカルフアイ バー 11の入射光部、ホトダイオード Dを任意の位置に移動する機構を持つもの、そ の双方を兼ね備えた方式も考えられる。
また、センサーにエリアセンサーを使用して同じ次光上等で目的を達成することも 考えられる。
次に、図 3に示す分光光度計のブロック図について説明する。
前記ラインセンサー 10の画素（ホトダイオード)の並びは回折格子 9によって分光さ れたスペクトルに対応しており、画素（0)より画素（511)まで短波長から長波長側に 位置している。そして、各スペクトルに対応した電荷を蓄積するための電荷蓄積型受 光素子群 18並びに前置増幅器及びセンサー駆動回路 19を設けている。 CPU1、 2 により電荷蓄積時間、読み込みタイミングが制御され、又、 CPU1、 2力らのクロックパ ルスに同期して蓄積電荷に比例したアナログ信号が出力される。サンプル用受光部 11としてホトダイオード型を用いた場合、前記回路 19と同様な回路とラインセンサー とを切り替えるためのスィッチ回路が必要になる。本ブロック図では、前述のようにサ ンプル用受光部として、画素（0、 1、 2、 3)付近にオプティカルファイバー 11の一端 が取り付けられており、他端は回折格子 9の 2次光上で被測定物の最も透過光量の 多 、波長の位置に取り付けられて 、る。
図 3に示すコンベア速度青果物サイズ計測ユニット 20により得られた信号を元に、 CPU1、 2により青果物のサイズ (寸法）とベルトコンベア 14の速度を算出する。これ により有効電荷蓄積時間を設定して、青果物の最適読み込み位置が光軸に到達し た時点力もラインセンサー 10が電荷蓄積を開始する。
図 3に示す 21は、ァクチユエータ 29により光学的にターゲット、オフセット、リファレ ンスの三要素を切り替えるための切り替えユニットであり、その位置検出部と駆動部を CPU1、 2が連繋し、必要に応じて三要素の中の一つを選ぶことができるようになって いる。実際の運転では青果物の大きさ及び間隙が不規則にベルトコンベア 14上を移 動する。青果物の移動速度、間隔状態に応じ、その間隙を縫って分光光度計の光学 的なリファレンス（NDフィルター）、オフセット（遮光）の計測を行って！/、る。 図 3に示す 22は、図 2に示す温度センサー 23によりペルチェ素子の温度を監視し 、 CPU1, 2により PID温度制御を行い、センサー部温度を適切な温度にコントロー ルするためのセンサー部温度調節部である。
図 3に示す 18は電荷蓄積型受光素子群であり、メイン受光部に電荷蓄積型のライ ンセンサー（電流出力型）を用い、サンプル受光部としてはホトダイオードに逆バイァ ス電圧を与えて電荷蓄積型としたものを用いた。
図 3に示す 19は、前置増幅器及びセンサー駆動回路であって、 CPU1、 2の信号 によりセンサー部を駆動し、その駆動タイミングは零点補償回路と同期している。この 場合、センサー駆動回路は電荷 電圧変換回路を内蔵した形となっている。
図 3に示す 24は、 CPU1、 2からのデータを図示していない DZ A変換器によりアナ ログ電圧に変換し、電圧制御指数増幅器のゲインコントロール入力端子に与え、所 定のゲインを得るためのデジタル制御指数増幅回路 (可変ゲイン型指数増幅回路又 は単にゲインアンプという）であり、後述の AZD変換器 26からのデジタル信号に基 づいてデジタル制御指数増幅回路 24に、 CPU1、 2からのデジタル指令により、ゲイ ンを設定する。またゲインの底である G (最大ゲイン）の値も設定している。
図 3に示す 25は、電気信号系の 0を意味するためのベースラインを設定し、前記回 路 19, 24で増幅され信号同期パルスに同期したアナログ信号の直前の値をベース ラインに固定するための零点 (0ライン)補償回路であり、クランプ及びフィルター回路 からなる。
図 3に示す 26は、前記零点補償回路 25で再生されたアナログ信号をデジタルに変 換するための AZD変換器であり、入力部にサンプルホールド機能を持って ヽる。 図 3に示す 27は、 CPU1、 2との共有メモリーに CPU1、 2からの制御タイミングで A ZD変換器 26のデータ、ゲインアンプ 24の設定値 (指数値）、青果物のサイズ及び 露光時間が書き込まれ、その格納されたデータから必要な信号処理演算を行い、重 回帰解析、 P'L' S解析等により、糖、酸、その他の判定を行い、出力するためのコン ピュータである。
図 3に示す 28は、オンライン型の分光光度計として主たるコントロールを行うための CPU1及び CPU2を備えた中央処理装置であり、サンプル用受光部からのアナログ 電圧を、予め設定された一定ゲイン (被測定物の分析に必要となる特定の波長又は 特定の波長域における波長特性の最大点が飽和しないことが明らかな低いゲイン） に設定された前記可変ゲイン型増幅回路 24にて増幅し、その増幅されたアナログ電 圧を、前記零点補償回路 25を経て読み、得られたアナログ電圧を前記 AZD変換器 26にて AZD変換し、そのデジタル変換されたデジタル値と予め定めた基準値 (前 記メイン受光部から読み込んで最終的に得られ、かつ、被測定物の分析に必要とな る波長又は波長域における波長特性の最大点が飽和することがなぐ更に、デジタ ル値の有効桁数を減じな ヽような最適値となるように定めた値）とをデジタル比較演 算するデジタル比較演算手段と、前記デジタル比較演算手段からの演算結果、つま り AZD変翻 26からのデジタル値と基準値とがほぼ一致するように、換言すれば A ZD変換器 26からのデジタル値が計測可能な有効桁数を確保するに必要なアナ口 グレベルにするように前記可変ゲイン型増幅回路 24のゲインを設定するゲイン設定 手段と、前記メイン受光部に蓄積された電荷群を、画素単位で順次、前記前置増幅 器及びセンサー駆動回路 19、前記可変ゲイン型増幅回路 24、前記零点補償回路 2 5、前記 AZD変換器 26を経てデジタルデータとして読み出すデジタルデータ読み 取り手段を備えている。
産業上の利用可能性
本発明の分光光度計は、搬送されてくる青果物の糖度や酸度等を測定するために 特に有利であるが、例えばジャガイモゃ玉ねぎなどの内部性状を測定する場合にも 適応することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 光を照射する光照射手段と、この光照射手段からの照射光のうち、被測定物を透 過して回折格子等の分光器により分光され入射してきた光を波長毎に受光し、電荷 量に変換して蓄積するための電荷蓄積型受光素子群を有するメイン受光部と、前記 分光され入射してきた光を電荷量として蓄積し、特定の波長、又は特定の波長域の 電荷を読み出すためのサンプル用受光部と、前記メイン受光部及びサンプル用受光 部の前置増幅器及び駆動回路と、デジタル指令によりゲインの可変が可能な可変ゲ イン型増幅回路と、前記メイン受光部及びサンプル用受光部の画素に蓄積された電 荷を順次読み込む直前で全ての増幅系の零点を順次取るためにアナログ回路部の 少なくとも最終段付近に設けた零点補償回路と、この零点補償回路力 のアナログ 電圧をデジタル値に変換するための AZD変換器を備え、計測時にぉ ヽて前記メイ ン受光部及びサンプル用受光部に蓄積された電荷を読むに当たって、まず前記サ ンプル用受光部力 のアナログ電圧を、特定の波長又は特定波長域における波長 特性の最大点が飽和しないことが明らかな低いゲインに設定された前記可変ゲイン 型増幅回路にて増幅し、その増幅されたアナログ電圧を、前記零点補償回路を経た のち前記 AZD変 にて AZD変換し、そのデジタル変換されたデジタル値と前記 メイン受光部から読み込んで最終的に得られ、かつ、必要となる波長又は波長域に おける波長特性の最大点が飽和することがなぐ更に、デジタル値の有効桁数を減じ な 、ような最適値となるように予め定めた基準値とをデジタル比較演算するデジタル 比較演算手段と、このデジタル比較演算手段からの演算結果に基づ 、て前記可変 ゲイン型増幅回路のゲインを設定するゲイン設定手段と、当該ゲイン設定手段により 前記可変ゲイン型増幅回路に当該ゲインを設定した後、前記メイン受光部に蓄積さ れた電荷群を、画素単位で順次、前記前置増幅器及び駆動回路、前記可変ゲイン 型増幅回路、前記零点補償回路、前記 AZD変換器を経てデジタルデータとして読 み出して波長特性を得るためのデジタルデータ読み取り手段を備えてなる分光光度 計。
[2] 前記サンプル用受光部として、回折格子の特定次光城に入光窓を被測定物の透 過光量特性の最大値付近の特定波長が入光するように配置し、電荷蓄積型受光素 子群の読み始めの画素位置付近にオプティカルファイバーで光を導く手段、又は回 折格子の特定次光域の入光窓の位置にホトダイオード又はホトダイオードアレイを設 置してなる請求項 1記載の分光光度計。
[3] 前記可変ゲイン型増幅回路に指数型を用い、前記 AZD変換器の値を仮数部とし 、前記可変ゲイン型指数増幅回路を指数部 (その回路の最大ゲインを底、その指数 を設定値)として、透過光量を仮数部 X指数部で表してなる請求項 1記載の分光光 度計。
[4] 前記メイン受光部の読み込み中に、前記サンプル用受光部より得られた値と基準 値の比較演算を行うに際し、画素単位補正関数を含めた演算処理を行い、全ての画 素の読み込みに対し逐次前記可変ゲイン型増幅回路に前記演算結果を設定するこ とにより、画素単位のゲイン補正を行うことを特徴とする請求項 1記載の分光光度計。
PCT/JP2004/015899 2003-10-29 2004-10-27 分光光度計 WO2005040741A1 (ja)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0416086-0A BRPI0416086A (pt) 2003-10-29 2004-10-27 espectrofotÈmetro
KR1020067008031A KR101158693B1 (ko) 2003-10-29 2004-10-27 분광 광도계
NZ546752A NZ546752A (en) 2003-10-29 2004-10-27 Spectrophotometer
US10/577,243 US7489398B2 (en) 2003-10-29 2004-10-27 Spectrophotometer
CA 2544072 CA2544072A1 (en) 2003-10-29 2004-10-27 Spectrophotometer
AU2004284319A AU2004284319B2 (en) 2003-10-29 2004-10-27 Spectrophotometer
MXPA06004811A MXPA06004811A (es) 2003-10-29 2004-10-27 Espectrofotometro.
EP04793011A EP1679496A4 (en) 2003-10-29 2004-10-27 SPECTROPHOTOMETER
IL175129A IL175129A0 (en) 2003-10-29 2006-04-24 Spectrophotometer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003-368176 2003-10-29
JP2003368176A JP3931875B2 (ja) 2003-10-29 2003-10-29 分光光度計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005040741A1 true WO2005040741A1 (ja) 2005-05-06

Family

ID=34510335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/015899 WO2005040741A1 (ja) 2003-10-29 2004-10-27 分光光度計

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7489398B2 (ja)
EP (1) EP1679496A4 (ja)
JP (1) JP3931875B2 (ja)
KR (1) KR101158693B1 (ja)
CN (1) CN1875251A (ja)
AU (1) AU2004284319B2 (ja)
BR (1) BRPI0416086A (ja)
CA (1) CA2544072A1 (ja)
IL (1) IL175129A0 (ja)
MX (1) MXPA06004811A (ja)
NZ (1) NZ546752A (ja)
WO (1) WO2005040741A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146152A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 Ckd株式会社 検査装置、ｐｔｐ包装機、及び、検査装置の較正方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007047106A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 分割測定法による青果物内部品質検査装置および青果物内部品質検査方法
JP2008145269A (ja) * 2006-12-11 2008-06-26 Denso Corp センサ装置
KR100885479B1 (ko) * 2007-06-19 2009-02-24 마루엘에스아이 주식회사 라인 센서 및 그 제어 방법
JP5321260B2 (ja) * 2009-06-11 2013-10-23 ソニー株式会社 光学的測定装置、並びにフローサイトメーター及び光学的測定方法
JP5636870B2 (ja) * 2009-10-28 2014-12-10 一般財団法人雑賀技術研究所 オンライン型非破壊分光分析装置
AT12076U1 (de) * 2010-07-27 2011-10-15 Evk Di Kerschhaggl Gmbh Verfahren, sensoreinheit und maschine zum detektieren von ''zuckerspitzen''-defekten in kartoffeln
US20120231534A1 (en) 2011-03-07 2012-09-13 Carroll Wallace E Spectrometric device
US20140125969A1 (en) * 2012-11-02 2014-05-08 Lawson Health Research Institute Apparatus and methods for performing optical tomography on dosimeters for calibrating radiotherapy equipment
TW201435317A (zh) 2013-02-28 2014-09-16 Otsuka Denshi Kk 分光光度計及分光光度測定方法
CN104180902A (zh) * 2014-08-15 2014-12-03 中国科学院上海技术物理研究所 提升凝视型红外光谱仪工作效率的变增益控制系统及方法
US9508765B2 (en) * 2014-09-02 2016-11-29 Shimadzu Corporation Photodiode array detector with different charge accumulation time for each light receiving element within one unit
US10064259B2 (en) * 2016-05-11 2018-08-28 Ford Global Technologies, Llc Illuminated vehicle badge
JP6826802B2 (ja) * 2016-06-06 2021-02-10 一般財団法人雑賀技術研究所 青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置
CN107101583A (zh) * 2017-03-14 2017-08-29 广东工业大学 基于纵横转换放大光栅尺的图像处理方法及其应用
KR102500765B1 (ko) 2017-11-22 2023-02-17 삼성전자주식회사 분광기, 분광기의 출력이득 조절 방법, 생체정보 측정 장치 및 방법
CN110749545B (zh) * 2018-07-24 2022-04-29 谱钜科技股份有限公司 光谱仪引擎及其调整方法
JP7325383B2 (ja) * 2020-07-20 2023-08-14 アンリツ株式会社 物品検査装置
KR102600767B1 (ko) * 2021-05-20 2023-11-10 (주)파이버피아 금속이온의 농도 측정 장치 및 그 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126834A (en) * 1979-03-23 1980-10-01 Toshiba Corp Automatic spectral radiation meter
JPS5919839A (ja) * 1982-07-26 1984-02-01 Hiroyasu Funakubo 液体クロマトグラフイ−における検出成分処理方法
JPS63201538A (ja) * 1987-02-18 1988-08-19 Japan Spectroscopic Co 分光光度計
JPS6472016A (en) * 1988-03-16 1989-03-16 Minolta Camera Kk Solid-state image pickup device for spectral measurement
JPH06300628A (ja) * 1993-03-09 1994-10-28 Perkin Elmer Corp:The 分光光度計におけるデータ取得のためのスペクトル帯のグループ化方法及び分光計測装置
JP2002098636A (ja) * 2000-09-27 2002-04-05 Kubota Corp 分光分析装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5937767B2 (ja) * 1977-04-20 1984-09-12 オリンパス光学工業株式会社 測光装置
JPH07113582B2 (ja) * 1987-02-17 1995-12-06 株式会社島津製作所 分光分析装置
JPH0287029A (ja) * 1988-09-24 1990-03-27 Shimadzu Corp 分光光度計
EP1125156A4 (en) * 1998-10-26 2006-06-28 Meade Instruments Corp FULLY AUTOMATED TELESCOPIC SYSTEM WITH DISTRIBUTION INTELLIGENCE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126834A (en) * 1979-03-23 1980-10-01 Toshiba Corp Automatic spectral radiation meter
JPS5919839A (ja) * 1982-07-26 1984-02-01 Hiroyasu Funakubo 液体クロマトグラフイ−における検出成分処理方法
JPS63201538A (ja) * 1987-02-18 1988-08-19 Japan Spectroscopic Co 分光光度計
JPS6472016A (en) * 1988-03-16 1989-03-16 Minolta Camera Kk Solid-state image pickup device for spectral measurement
JPH06300628A (ja) * 1993-03-09 1994-10-28 Perkin Elmer Corp:The 分光光度計におけるデータ取得のためのスペクトル帯のグループ化方法及び分光計測装置
JP2002098636A (ja) * 2000-09-27 2002-04-05 Kubota Corp 分光分析装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1679496A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019146152A1 (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 Ckd株式会社 検査装置、ｐｔｐ包装機、及び、検査装置の較正方法
JP2019128250A (ja) * 2018-01-24 2019-08-01 Ckd株式会社 検査装置、ｐｔｐ包装機、及び、検査装置の較正方法
US12007331B2 (en) 2018-01-24 2024-06-11 Ckd Corporation Inspection device, PTP packaging machine and calibration method of inspection device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3931875B2 (ja) 2007-06-20
KR20060120046A (ko) 2006-11-24
IL175129A0 (en) 2006-09-05
CN1875251A (zh) 2006-12-06
AU2004284319A1 (en) 2005-05-06
JP2005134164A (ja) 2005-05-26
BRPI0416086A (pt) 2007-01-02
EP1679496A1 (en) 2006-07-12
KR101158693B1 (ko) 2012-06-22
NZ546752A (en) 2010-03-26
US7489398B2 (en) 2009-02-10
CA2544072A1 (en) 2005-05-06
US20070081160A1 (en) 2007-04-12
EP1679496A4 (en) 2010-12-08
AU2004284319B2 (en) 2009-11-05
MXPA06004811A (es) 2006-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005040741A1 (ja) 分光光度計
US6424416B1 (en) Integrated optics probe for spectral analysis
US5132538A (en) Measuring percentage of protein in whole grain samples
US4997280A (en) Spectrophotometric instrument with rapid scanning distortion correction
JP3056037B2 (ja) 光学的測定方法及びその装置
AU777591B2 (en) Integrated optics block for spectroscopy
CN109342368B (zh) 一种基于参考光信号的双路对比测量光谱仪及测量方法
JP3462573B2 (ja) 液体試料の成分濃度等を測定する方法及び装置
US20060268270A1 (en) Grating spectrometer system and method for the acquisition of measured values
JP3576105B2 (ja) 内部品質計測装置
Wang et al. A measurement method in near infrared spectroscopy for reference correction with the homologous optical beams
Castiglioni et al. A new simple and low cost scattered transmission accessory for commercial double beam ultraviolet-visible spectrophotometers
SU1538047A1 (ru) Способ измерени шероховатости поверхности
JP2002116140A (ja) 分光分析方法及び分光分析計
KR20240094368A (ko) 레이저 흡수 분광 분석 방법 및 장치
Krause A Theoretical Model for Measuring and Sensor Characterization in Optical Spectroscopy
TW202244479A (zh) 光測定裝置
Min et al. Design of A Hyperspectral Nitrogen Sensing System for Citrus
JPH09281035A (ja) 分光測定方法とそれを用いた分光測定器
Hyvarinen et al. Infrared analyzers for process measurements

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480032377.X

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 546752

Country of ref document: NZ

Ref document number: 2004284319

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 175129

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007081160

Country of ref document: US

Ref document number: 1020067008031

Country of ref document: KR

Ref document number: 10577243

Country of ref document: US

Ref document number: 200603345

Country of ref document: ZA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2544072

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: PA/a/2006/004811

Country of ref document: MX

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004793011

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2004284319

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20041027

Kind code of ref document: A

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004284319

Country of ref document: AU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004793011

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067008031

Country of ref document: KR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0416086

Country of ref document: BR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10577243

Country of ref document: US