JPH1048129A - 品質評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の品種の被検査物の品質情報を簡単に求
めることができる品質評価装置を提供する。 【解決手段】 測定用光線を測定対象の被検査物に照射
して、被検査物からの反射光又は透過光の分光スペクト
ルを得て、得られた分光スペクトルに基づいて、被検査
物に含まれる成分に基づく品質情報を求める分光分析手
段Ｍと、 その分光分析手段Ｍにて求められた結果を出
力する出力手段Ｏが設けられた品質評価装置において、
複数の品種情報のうちから、測定対象の被検査物の品種
情報を入力する品種情報入力手段Ｉが設けられ、分光分
析手段Ｍは、品種情報入力手段Ｉにて入力された品種情
報に対応するように、分光スペクトルに基づいて品質情
報を求めるための演算式を設定して、その設定した演算
式に基づいて品質情報を求めるように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定用光線を測定
対象の被検査物に照射して、被検査物からの反射光又は
透過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、被検査物に含まれる成分に基づく品質情
報を求める分光分析手段と、その分光分析手段にて求め
られた結果を出力する出力手段が設けられた品質評価装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検査物に測定用光線を照射すると、被
検査物に含まれる成分に特有の波長域においてその成分
の量に応じた吸光特性を示すことから、かかる品質評価
装置は、被検査物からの反射光又は透過光の分光スペク
トルに基づいて、重回帰分析等により、被検査物に含ま
れる成分に基づく品質情報（以下、単に品質情報と記載
する場合がある）を求めるものである。例えば、青果物
の品質情報を求めるために用いられる。ところで、被検
査物からの反射光又は透過光の分光スペクトルに基づい
て重回帰分析等により品質情報を求める際には、被検査
物の品種に応じた演算式を設定する必要がある。例え
ば、成分の量に応じた吸光特性を示すところの、成分に
特有の波長域は、成分が同一であっても、被検査物の品
種によって異なることから、被検査物の品種に特有の波
長域に基づいて、演算式を設定する必要がある。

【０００３】従来は、測定対象の被検査物の品種を一つ
に限定して、その一つの品種に特有の演算式を設定し
て、品種情報を求めるように構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、複数の品種の被検査物の品質情報を求めるときに
は、測定対象の品種が異なる複数の装置を用意したり、
あるいは、人為的に、測定対象の品種に応じて既に設定
してある演算式を、異なる品種に応じた演算式に変更設
定する必要がある。従って、測定対象の品種が異なる複
数の装置を用意する場合は、特にコスト面で問題があ
り、演算式を変更設定する場合は、その作業が煩雑であ
るため、改善が望まれていた。

【０００５】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、複数の品種の被検査物の品質情
報を簡単に求めることができる品質評価装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【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、品種情報入力手段から、測定対象の被検査
物の品種情報が入力され、分光分析手段によって、品種
情報入力手段にて入力された品種情報に対応するよう
に、自動的に、分光スペクトルに基づいて品質情報を求
めるための演算式が設定されて、その設定された演算式
に基づいて品質情報が求められる。従って、複数の品種
の被検査物の品質情報を簡単に求めることができるよう
になった。

【０００７】ところで、被検査物からの反射光及び透過
光の強さは、測定用光線の強さに対してかなり弱くなっ
ているので、品質情報を精度良く求めるには、分光スペ
クトルは、所定の蓄積時間にわたって積算する状態で得
る必要がある。更に、被検査物の品種によって、反射光
又は透過光の強さの低下の程度が異なる。そこで、品質
情報を迅速且つ高精度に求めるために、被検査物の品種
に応じて、適正な蓄積時間を設定することができる。

【０００８】請求項２に記載の特徴構成は、上述のよう
な見地に基づいて成されたものであり、請求項２に記載
の特徴構成によれば、品種情報入力手段にて入力された
品種情報に応じて設定された蓄積時間にわたって積算す
る状態で前記分光スペクトルが得られ、得られた分光ス
ペクトルに基づいて前記品質情報が求められる。従っ
て、蓄積時間を、測定対象の被検査物に適正な時間に調
節することができるので、品質情報を迅速且つ高精度に
求めることができるようになった。

【０００９】請求項３に記載の特徴構成によれば、スイ
ッチ手段を人為的に切り換え操作することにより、測定
対象の被検査物の品種が入力される。従って、測定対象
の被検査物の品種を入力するための品種情報入力手段の
具体構成として、低価格のスイッチ手段を適用すること
ができるので、本発明を実施するためのコストを低減す
ることができる。

【００１０】ところで、被検査物に測定用光線を照射す
ると、被検査物に含まれる成分に特有の波長域において
その成分の量に応じた吸光特性を示すことは、上述のよ
うに、従来から知られている。一方、本発明の発明者ら
は、被検査物に測定用光線を照射すると、被検査物の品
種に特有の波長域において、含まれる成分の量にはほと
んど影響を受けずに、被検査物の品種に特有の吸光特性
を示すことを見出した。そして、被検査物からの反射光
又は透過光の分光スペクトルを分析することにより、被
検査物の品種を判定することができることを見出した。

【００１１】請求項４に記載の特徴構成は、上述のよう
な見地に基づいて成されたものであり、請求項４に記載
の特徴構成によれば、品種判定手段によって、分光スペ
クトルに基づいて、測定対象の青果物の品種情報が判定
される。そして、スイッチ手段によって人為的に入力さ
れた品種情報と、品種判定手段によって判定された品種
情報とが異なるときには、警報手段によって警報出力さ
れる。従って、品種情報入力手段を低価格のスイッチ手
段にて構成しながらも、スイッチ手段によって、測定対
象の青果物の品種情報とは異なる品種情報が入力される
といった人為的なミスを、操作者に知らしめることがで
きるようになった。又、青果物の品質情報が、実際の測
定対象の青果物の品種とは異なる品種に応じた演算式に
て求められるといった不具合も、確実に防止することが
できるようになった。

【００１２】請求項５に記載の特徴構成によれば、同一
品種の複数の被検査物の品質情報の測定を、続けて行う
場合は、簡単な操作で行うことができ、しかも、実際の
測定対象の青果物の品種情報とは異なる品種情報が入力
されるといったミスを確実に防止することができるよう
になった。

【００１３】請求項６に記載の特徴構成によれば、指令
情報表示手段には、スイッチ手段の同一の選択状態に対
して、複数の指令情報のうちから選択自在な一つが表示
され、分光分析手段に対しては、スイッチ手段にて選択
された選択状態に対応して指令情報表示手段に表示され
ている指令情報が指令されるように構成されている。つ
まり、スイッチ手段の選択状態の数を少なくしながら
も、多くの指令情報を指令することができる。従って、
操作者は、スイッチ手段における少ない選択状態のなか
から、測定対象の被検査物の品種情報に対応する選択状
態を選択することができるので、スイッチ手段による品
種情報の設定を、簡単にしかもミス無く行うことができ
るようになった。

【００１４】請求項７に記載の特徴構成によれば、品種
判定手段によって、自動的に、分光スペクトルに基づい
て、測定対象の青果物の品種情報が判定される。従っ
て、測定対象の被検査物の品種情報を人為的に設定する
操作を省略することができるので、操作性を一層向上す
ることができるようになった。

【００１５】ところで、品質情報の値そのものでは、品
質の程度がどの程度のものなのか、感覚的に分かりにく
い。例えば、青果物の場合、品質情報として糖度や酸度
等を測定するが、そのような糖度や酸度の測定値そのも
のでは、青果物の甘さや酸っぱさがどの程度のものなの
か、感覚的に分かりにくい。請求項８に記載の特徴構成
によれば、出力手段には、分光分析手段にて求められた
品質情報が、その品質情報の値と所定の基準品質情報値
との程度の差が大になるほど、前記基準品質情報値に対
応する位置と離れた位置に位置するマークとして出力さ
れる。従って、被検査物の品質の程度、例えば、被検査
物が青果物の場合は、甘さや酸っぱさの程度を、感覚的
に理解することができるようになった。

【００１６】請求項９に記載の特徴構成によれば、青果
物の品質情報を、品種毎に簡単に求めることができる。
青果物の品質は、大きさ、形状、色等の外観に基づく品
質情報では、適性に評価することができず、青果物の品
質を適性に評価するには、糖度、酸度等の成分に基づく
品質情報が必要となる。しかも、青果物の品種は多いの
で、青果物の成分に基づく品質情報を求める場合は、品
種毎に精度良く求めることが要求される。従って、本発
明を青果物の品質の評価用に適用すると、特に好適であ
る。

【００１７】請求項１０に記載の特徴構成によれば、分
光分析手段、出力部、及び、品種情報入力手段が、移動
可能な状態に、一体的にユニット化されているので、ユ
ニットにて任意の箇所に簡単に移動させて、品質情報を
求めることができる。従って、操作性を更に向上するこ
とができるようになった。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を青果物の品質の評
価用に適用した場合の実施の形態について、図面に基づ
いて説明する。図１に示すように、品質評価装置は、測
定用光線を測定対象の青果物に照射して、青果物からの
拡散反射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、青果物に含まれる成分に基づく品質
情報を求める分光分析部Ｍ（分光分析手段に相当する）
と、その分光分析部Ｍにて求められた結果を表示する出
力手段Ｏとしての液晶ディスプレイ１１及びプリンタ１
２と、マイクロコンピュータにて構成されて、品質評価
装置の各種制御を司る制御部Ｃ（制御手段に相当する）
と、その制御部Ｃに対して各種制御情報を指令する操作
パネルＳとを、キャスタにて移動自在なケーシングＰを
用いて、移動自在な状態に一体的にユニット化してあ
る。更に、ケーシングＰの上面部には、測定対象の青果
物を載置状態で支持する測定台Ｐａと、青果物を一時ス
トックしておくためのストック皿Ｐｂを設けてある。

【００１９】分光分析部Ｍは、測定用光線を測定対象の
青果物に照射するとともに、青果物からの拡散反射光を
受光する投受光アダプタ３のみを、測定台Ｐａの測定用
開口部に臨ませた状態で、ケーシングＰ内に設けてあ
る。又、制御部Ｃも、ケーシングＰ内に設けてある。液
晶ディスプレイ１１及び操作パネルＳは、ケーシングＰ
に組み付けてある。又、プリンタ１２は、図示しない
が、ケーシングＰの側面部から外方に張り出した操作状
態と、ケーシングＰ内に収納される収納状態とに切り換
え自在に構成してあり、不要なときは、邪魔にならない
ように前記収納状態に切り換えられるように構成してあ
る。

【００２０】図２にも示すように、操作パネルＳには、
複数の品種情報のうちから、測定対象の青果物の品種情
報を入力する品種情報入力手段Ｉを備えさせてある。そ
して、分光分析部Ｍは、制御部Ｃからの指令に基づい
て、品種情報入力手段Ｉにて入力された品種情報に対応
するように、分光スペクトルに基づいて品質情報を求め
るための演算式を設定して、その設定した演算式に基づ
いて品質情報を求めるように構成してある。品種情報入
力手段Ｉは、指令する品種情報を複数の品種情報のうち
から一つを人為的に選択自在なスイッチ手段８にて構成
してある。更に、操作パネルＳには、スイッチ手段８に
て選択される各選択状態に対応させる状態で指令情報を
表示する指令情報表示手段９を設けてある。

【００２１】つまり、本発明による品質評価装置は、例
えば、店内を移動させて、任意の場所に設置できるよう
に構成してある。そして、消費者等が、自分の好みの青
果物を陳列台から取り出して、測定台Ｐａ上に載せ、ス
イッチ手段８を、測定台Ｐａ上に載せた青果物の品種に
対応する選択状態に切り換えると、分光分析部Ｍにて求
められた品質情報が液晶ディスプレイ１１に表示される
ようになっている。又、必要に応じて、印字スイッチ
（図示せず）を操作すると、分光分析部Ｍにて求められ
た品質情報がプリンタ１２にプリントアウトされるよう
になっている。

【００２２】以下、図３に基づいて、分光分析部Ｍにつ
いて説明を加える。分光分析部Ｍは、光源部１と、光源
部１からの測定用光線及び青果物Ｆからの拡散反射光を
導く測定用プローブ２と、測定用プローブ２にて導かれ
た測定用光線を青果物Ｆに照射するとともに、青果物Ｆ
からの拡散反射光を受光して測定用プローブ２へ導く投
受光アダプタ３と、測定用プローブ２にて導かれた拡散
反射光の分光スペクトルを得る分光部４と、その分光部
４で得られた分光スペクトルに基づいて青果物に含まれ
る成分に基づく品質情報を求める成分演算部５と、光源
部１からの測定用光線を遮光する遮光状態と遮光しない
非遮光状態とに切り換え自在なシャッタ部６を備えて構
成してある。

【００２３】光源部１は、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１ａと、そのタングス
テン−ハロゲン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。

【００２４】測定用プローブ２は、照射用光ファイバ２
ａと、受光用光ファイバ２ｂとを備えて構成してある。
照射用光ファイバ２ａと受光用光ファイバ２ｂとは、照
射用光ファイバ２ａ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２ｂ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２ａの内部
に受光用光ファイバ２ｂが位置する同軸状に形成してあ
り、同軸状の先端面では、照射用光ファイバ２ａの環状
の先端面とその内部の受光用光ファイバ２ｂの円状の先
端面が面一になっている。

【００２５】図４にも示すように、投受光アダプタ３
は、測定用プローブ２の先端に取り付けられ、外筒体３
ａと、その外筒体３ａの内部にその外筒体３ａと間隔を
隔てて同軸状に位置する内筒体３ｂと、外筒体３ａと内
筒体３ｂとを連結する連結部材３ｃと、外筒体３ａの一
端部に外嵌状に固着した取り付け筒体３ｄと、その取り
付け筒体３ｄに螺挿したネジ３ｅを備えて構成してあ
る。そして、取り付け筒体３ｄを測定用プローブ２に外
嵌してネジ３ｅを締め付けることにより、投受光アダプ
タ３を測定用プローブ２に接続する。尚、図中の３ｆ
は、投受光アダプタ３を、その先端部を露出させた状態
で内装するプローブケーシングである。

【００２６】内筒体３ｂ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、周壁の厚みが測定用プローブ２に
近づくほど小となるように形成してある。更に、内筒体
３ｂ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２ｂ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２ｂの先端面と照
射用光ファイバ２ａの先端面との間隔と略同一としてあ
る。又、内筒体３ｂの先端部の周壁の厚みｄは、２０ｍ
ｍ程度にしてある。又、内筒体３ｂ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３ａ
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３ａ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２ａの環状の先端面の外径
と略同一としてある。又、外筒体３ａの内周面は、光の
反射が可能な鏡面に仕上げてある。

【００２７】つまり、内筒体３ｂ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２ｂの先
端面の形状と略同一となるとともに、内筒体３ｂの基端
部と外筒体３ａ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２ａ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、投受光アダプタ３
を測定用プローブ２の先端に接続すると、内筒体３ｂの
開口部が受光用光ファイバ２ｂの先端面と対向した状態
で位置し、且つ、内筒体３ｂと外筒体３ａとに形成され
る開口部が受光用光ファイバ２ａ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。更に、投受光アダプ
タ３の先端部は、中央部が最も深くなる凹曲面状に形成
してある。

【００２８】上述のように構成した投受光アダプタ３
を、その先端を測定台Ｐａの測定用開口部に臨ませた状
態で、測定台Ｐａの直下に設けてある。

【００２９】シャッタ部６は、レンズ１ｂと測定用プロ
ーブ２における測定用光線の入射端部との間において、
測定用光線を遮光する遮光状態と遮光しない非遮光状態
とに移動自在に支持されたシャッタ板６ａと、そのシャ
ッタ板６ａを移動駆動する電磁ソレノイド６ｂとを備え
て構成してある。

【００３０】そして、測定台Ｐａ上に青果物Ｆを載置し
て、シャッタ部６を非遮光状態に切り換える。すると、
照射用光ファイバ２ａにて導かれた光源部１からの測定
用光線は、照射用光ファイバ２ａの先端面から内筒体３
ｂと外筒体３ａの間の空間内に入射して、前記空間内を
通過し、内筒体３ｂの先端部と外筒体３ａの先端部とに
より形成される環状の開口部から青果物Ｆに対して出射
する。そして、青果物Ｆからの拡散反射光は、内筒体３
ｂの先端開口部から、内筒体３ｂ内に入射して、内筒体
３ｂ内を通過し、受光用光ファイバ２ｂの先端面に対し
て出射して、受光用光ファイバ２ｂにて、分光部４へと
導かれる。

【００３１】上述のように、測定用プローブ２の先端に
投受光アダプタ３を接続することにより、青果物に対す
る測定用光線の出射部と、青果物からの反射光の入射部
との間隔が広くなるので、青果物からの拡散反射光を受
光することができるのである。

【００３２】分光部４は、受光用光ファイバ２ｂにて導
かれた拡散反射光を反射する反射鏡４ａと、反射鏡４ａ
により反射された拡散反射光を分光反射する凹面回折格
子４ｂと、凹面回折格子４ｂ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４ｃを備
えている。アレイ型受光素子４ｃは、凹面回折格子４ｂ
にて分光反射された拡散反射光を、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
４ａ、凹面回折格子４ｂ及びアレイ型受光素子４ｃは、
外部からの光を遮光するアルミニウム製の暗箱４ｄ内に
配置してあり、受光用光ファイバ２ｂにて導かれた拡散
反射光は、暗箱４ｄに形成した入射孔４ｅを通じて暗箱
４ｄ内に導くように構成してある。

【００３３】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４ｃ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、青果物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）による重回帰分析に基づいて、青
果物Ｆに含まれる成分に基づく品質情報を算出する。 Ｙ＝Ｋ₀ ＋Ｋ₁ ×Ａ（λ₁ ）＋Ｋ₂ ×Ａ（λ₂ ）＋Ｋ₃
×Ａ（λ₃ ）…… 但し、 Ｙ ；成分量 Ｋ₀ ，Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ …… ；係数 Ａ（λ₁ ），Ａ（λ₂ ），Ａ（λ₃ ）……；特定波長λ
における吸光度スペクトルの二次微分値

【００３４】成分演算部５には、青果物の品種夫々につ
いて、品質情報の項目毎に、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、青果物の品種夫々に
ついて、品質情報の項目毎に特定の係数Ｋ₀ ，Ｋ₁ ，Ｋ
₂ ，Ｋ₃ ……、波長λ₁ ，λ ₂ ，λ₃ ……を設定してあ
る。更に、成分演算部５には、予め、青果物の品種に応
じて設定した蓄積時間を、品質情報に対応付けて記憶さ
せてある。

【００３５】そして、成分演算部５は、スイッチ手段８
にて指令された品種情報に応じて設定された蓄積時間に
わたって積算する状態で、吸光度スペクトルを得て、ス
イッチ手段８にて指令された品種情報に対応するよう
に、上記検量式を設定して、その設定した検量式に基づ
いて品質情報を求めるように構成してある。

【００３６】青果物に含まれる成分に基づく品質情報の
項目として、糖度、酸度、硬度、着色度、デンプン量、
水分量等が含まれる。

【００３７】尚、例えば、品質情報の測定対象の青果物
がトマトの場合、品質情報の項目としては、糖度、酸度
を用いる。酸度はクエン酸の含有量にて示される。糖度
を測定する場合の、上記検量式における特定波長λは、
例えば、７５０ｎｍ，８３０ｎｍ，９１５ｎｍ，１０３
０ｎｍ，１０８０ｎｍ，１２０５ｎｍ，１２６０ｎｍ，
１３８０ｎｍに設定する。又、クエン酸の含有量を測定
する場合の、上記検量式における特定波長λは、例え
ば、７７５ｎｍ，１００５ｎｍ，１０６０ｎｍ，１１７
０ｎｍ，１２４０ｎｍ，１３７５ｎｍに設定する。

【００３８】品質情報の測定対象の青果物がリンゴの場
合、糖度を測定する場合の、上記検量式における特定波
長λは、例えば、７５０ｎｍ，８３０ｎｍ，９１５ｎ
ｍ，１０３０ｎｍ，１０８０ｎｍに設定する。又、クエ
ン酸の含有量を測定する場合の、上記検量式における特
定波長λは、例えば、７７５ｎｍ，９００ｎｍ，１００
５ｎｍ，１０６０ｎｍに設定する。

【００３９】更に、成分演算部５は、上述のようにして
得た吸光度スペクトルに基づいて、下記の判定式に基づ
いて、青果物の品種を判定する。 Ｚ＝Ｂ₀ ＋Ｂ₁ ×Ａ（λ₁ ）＋Ｂ₂ ×Ａ（λ₂ ）＋……＋Ｂ_n ×Ａ（λ_n ） 但し、 Ｚ ；品種判定値 Ｂ₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，……，Ｂ_n ；係数 Ａ（λ₁ ），Ａ（λ₂ ），……，Ａ（λ_n ）；特定波長λにおける吸光度スペ クトルの二次微分値 成分演算部５には、青果物の品種夫々について、上記の
判定式を設定してある。つまり、青果物の品種夫々につ
いて、特定の係数Ｂ₀ ，Ｂ₁ ，Ｂ₂ ，……，Ｂ _n 、波長
λ₁ ，λ₂ ，……，λ_n を設定してあり、前記吸光度ス
ペクトルが、品種毎に設定される各判定式に適合するか
否かを判定することにより、青果物の品種を判定する。
従って、成分演算部５を利用して、品種判定手段７を構
成してある。

【００４０】尚、ｎは、例えば、１０〜３０程度に設定
する。又、例えば、トマトとリンゴを判定するときの波
長λ、及び、係数Ｂは、例えば、以下のように設定す
る。 λ₁ ＝５７１．５，λ₂ ＝５９３．７，……，λ₂₈＝９
５７．５ Ｂ₁ ＝５６９．０，Ｂ₂ ＝６７７．３，……，Ｂ₂₈＝−
１２３４．１

【００４１】次に、図１及び図２に基づいて、操作パネ
ルＳについて説明を加える。スイッチ手段８としての１
１個の押圧式のスイッチ８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８
ｅ，８ｆ，８ｇ，８ｈ，８ｉ，８ｊ，８ｋと、各スイッ
チ８ａ〜８ｋにて指令される指令情報を表示する１１個
の液晶表示パネル９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９
ｆ，９ｇ，９ｈ，９ｉ，９ｊ，９ｋ（指令情報表示手段
に相当する）と、スイッチ８ａ〜８ｋにて指令された青
果物の品種と、成分演算部５にて判定された青果物の品
種とが異なるときに、点灯して警報出力するエラー報知
ランプ１０（警報手段に相当する）を備えて構成してあ
る。１１個のスイッチ８ａ〜８ｋは、パネル面に分散配
置して設けるとともに、各スイッチ８ａ〜８ｋの上部に
位置させて、各液晶表示パネル９ａ〜９ｋを、各スイッ
チ８ａ〜８ｋを押圧操作可能なように、前記パネル面に
垂直な方向に往復移動自在に支持して設けてある。

【００４２】各液晶表示パネル９ａ〜９ｋには、詳細は
後述するが、制御部Ｃの制御によって、複数の異なる指
令情報のうちから選択自在な一つが表示されるようにな
っている。そして、液晶表示パネル９ａ〜９ｋにいずれ
かを押圧することにより、その下部に位置するスイッチ
８ａ〜８ｋを押圧操作可能なように構成してあり、押圧
した液晶表示パネル９ａ〜９ｋにそのときに表示されて
いる指令情報が指令されるように構成してある。

【００４３】次に、図２に基づいて、制御部Ｃについて
説明を加える。制御部Ｃに、スイッチ８ａ〜８ｋを接続
して、スイッチ８ａ〜８ｋからの指令情報が入力される
ように構成してある。又、制御部Ｃには、成分演算部
５、液晶ディスプレイ１１、プリンタ１２、液晶表示パ
ネル９ａ〜９ｋ、エラー報知ランプ１０、電磁ソレノイ
ド６ｂを接続して、それらの作動を制御するように構成
してある。

【００４４】そして、制御部Ｃは、成分演算部５に対し
て、上述のように、青果物の品種を判定するように指令
するとともに、スイッチ８ａ〜８ｋにて指令された品種
情報に応じて品質情報を求めるように指令し、更に、成
分演算部５にて求められた結果を液晶ディスプレイ１１
に表示させるように構成してある。

【００４５】以下、制御部Ｃの制御作動について説明す
る。先ず、液晶表示パネル９ａ〜９ｋに、図５（イ）に
示す如き、品種設定画面を表示する。図５（イ）におい
て、液晶表示パネル９ｂが押圧されるとスイッチ８ｂが
オンし、それに基づいて、液晶表示パネル９ｄ〜９ｋ夫
々に野菜の品種情報を示す画面を表示させ、液晶表示パ
ネル９ｃが押圧されるとスイッチ８ｃがオンし、それに
基づいて、液晶表示パネル９ｄ〜９ｋ夫々に果実の品種
情報を示す画面を表示させる。尚、図５（イ）は、液晶
表示パネル９ｂが押圧されてスイッチ８ｂがオンし、液
晶表示パネル９ｄ〜９ｋ夫々に野菜の品種情報を示す画
面が表示されている状態を示す。

【００４６】そして、液晶表示パネル９ｄ〜９ｋのいず
れかが押圧されて、押圧された液晶表示パネル９ｄ〜９
ｋの下部のスイッチ８ｄ〜８ｋがオンすると、オンした
スイッチ８ｄ〜８ｋに対応する液晶表示パネル９ｄ〜９
ｋに表示されている品種情報が指令されたと判断すると
ともに、測定開始が指令されたと判断して、上述のよう
に、成分演算部５に対して指令するとともに、前記非遮
光状態に切り換えるように電磁ソレノイド６ｂの作動を
制御する。例えば、液晶表示パネル９ｄが押圧されて、
スイッチ８ｄがオンすると、品種情報としてトマトが指
令されたことになる。

【００４７】つまり、一つのスイッチをオンするだけ
で、品種情報の指令と測定開始の指令を同時に行うこと
ができるので、操作が簡単である。

【００４８】成分演算部５は、制御部Ｃからの指令に基
づいて、上述のように、品質情報を求めるとともに、青
果物の品種を判定する。

【００４９】続いて、図５（ロ）に示すように、品質情
報を測定中であることを示す測定中画面を表示する。

【００５０】続いて、成分演算部５から、品質情報の演
算結果及び品種の判定結果が入力されると、前記遮光状
態に切り換えるように電磁ソレノイド６ｂの作動を制御
する。更に、スイッチ８ｄ〜８ｋにて指令された青果物
の品種と、成分演算部５にて判定された青果物の品種と
を比較して、両者が同一のときは、図５（ハ）に示す如
く、測定終了画面を表示するとともに、図６に示すよう
に、測定結果を液晶ディスプレイ１１に表示させる。
又、スイッチ８ｄ〜８ｋにて指令された青果物の品種
と、成分演算部５にて判定された青果物の品種とが異な
るときは、エラー報知ランプ１０を点灯させる。

【００５１】測定終了画面においては、図５（ハ）に示
すように、スイッチ８ｄ〜８ｋにて指令された品種情報
に対応する検量式と同一の検量式に基づいて、再度品質
情報を求める「繰り返し測定」を指令する指令情報（例
えば、「またトマトを計る」）を示す画面を、液晶表示
パネル９ｂに表示させる。そして、液晶表示パネル９ｂ
が押圧されることによりスイッチ８ｂがオンすると、成
分演算部５に対して、スイッチ８ｄ〜８ｋにて指令され
た品種情報に対応する検量式と同一の検量式に基づい
て、再度品質情報を求めることを指令する。尚、図５
（ハ）は、スイッチ８ｄにて、品種情報としてトマトが
指令されたときの状態を示している。

【００５２】又、液晶表示パネル９ｃには、スイッチ８
ｄ〜８ｋにて指令された品種情報とは異なる品種情報の
青果物を測定することを指令する指令情報を示す画面を
表示する。そして、液晶表示パネル９ｃが押圧されるこ
とによりスイッチ８ｃがオンすると、図５（イ）に示す
如き品種設定画面を表示する。更に、液晶表示パネル９
ｋには、測定の終了を指令する指令情報を示す画面を表
示する。そして、液晶表示パネル９ｋが押圧されること
によりスイッチ８ｋがオンすると、液晶表示パネル９ａ
〜９ｋに、初期画面（図示せず）を表示する。

【００５３】次に、図６に基づいて、液晶ディスプレイ
１１に測定結果を表示させる形態について説明する。制
御部Ｃは、液晶ディスプレイ１１に、図６に示すよう
に、品質情報項目毎に、成分演算部５にて求められた品
質情報の値を表示させるとともに、求められた品質情報
の値と所定の基準品質情報値との程度の差が大になるほ
ど、前記基準品質情報値に対応する位置と離れた位置に
位置するマークｍを表示させるように構成してある。
尚、図６は、トマトの糖度及び酸度を測定した場合の表
示例を示す。

【００５４】説明を加えると、予め、青果物の品種毎
に、所定の母集団にて品質情報を測定して、母集団の平
均値ｘ（前記基準品質情報値に相当する）と標準偏差σ
を求め、制御部Ｃの記憶手段Ｃｍに記憶させてある。そ
して、図７に示すバーチャートにおいて、平均値ｘに対
応する座標値を０、（ｘ＋２σ）に対応する座標値を
ａ、（ｘ−２σ）に対応する座標値を−ａとして、品質
情報の測定値ｓに対応する座標値ｋを下記のように求め
る。 ｓ＜ｘ−２σのとき、 ｋ＝−ａ ｘ−２σ≦ｓ≦ｘ＋２σのとき、 ｋ＝（ｓ−ｘ）×（ａ／２σ） ｓ＞ｘ＋２σのとき、 ｋ＝ａ

【００５５】そして、図６に示すようなバーチャートに
おいて、上述のように求めた品質情報の測定値ｓに対応
する座標値ｋを、マークｍとして表示させる。

【００５６】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 品種情報入力手段Ｉの具体構成として、上記の
実施形態では、指令する品種情報を複数の品種情報のう
ちから一つを人為的に選択自在なスイッチ手段８を適用
する場合について例示したが、この他にも、種々の構成
を適用することができる。例えば、上記の実施形態にお
ける品種判定手段７を、品種情報入力手段Ｉの具体構成
として適用してもよい。この場合は、上記の実施形態に
おける操作パネルＳを省略することができ、その代わり
に、測定開始を指令する開始指令手段のみを設けるだけ
でよいので、構成を簡略化することができる。そして、
前記開始指令手段による開始指令に基づいて、品種判定
手段７が品種の判定を行うとともに、その判定結果に基
づいて、成分演算部５が品質情報を求めるように構成す
る。

【００５７】（ロ） 上記の実施形態では、スイッチ手
段８を、複数の押圧式のスイッチ８ａ〜８ｋにて構成す
る場合について例示したが、この他に、例えば、ロータ
リースイッチやシートスイッチ等種々のスイッチ手段に
て構成することができる。

【００５８】（ハ） 上記の実施形態において、画面切
り換え指令によって、液晶表示パネル９ａ〜９ｋに、複
数の品種設定画面を順番に表示できるように構成しても
よい。この場合、画面切り換え指令の指令情報は、液晶
表示パネル９ａ〜９ｋのうちの一つを利用して表示し、
その下部のスイッチ８ａ〜８ｋにて、画面切り換え指令
を指令するように構成する。上述のように構成すると、
更に多くの青果物の品種情報等の指令情報を指令するこ
とができる。

【００５９】尚、この場合、「繰り返し測定」を指令す
る選択状態を設けずに、測定が終了すると、品種設定画
面を表示するように構成すると、下記のような不具合が
発生する。即ち、前回と同一の品種の青果物を繰り返し
測定する場合、品種設定画面に前回と同一の品種情報を
指令する選択状態がない場合があり、この場合は、画面
切り換え指令を指令して、画面を切り換える操作が必要
となり、操作が複雑となる。従って、「繰り返し測定」
を指令する選択状態を設けると、操作性の簡略化の面で
の効果が顕著になる。

【００６０】（ニ） 上記の実施形態においては、警報
手段の具体構成として、エラー報知ランプ１０を適用す
る場合について例示したが、この他に種々の構成を適用
することができる。例えば、ブザーを適用することがで
きる。又、ランプとブザーを併用してもよい。又、液晶
表示パネル９ａ〜９ｋのいずれかに、「品種設定が間違
っています」等の警報情報を表示することにより、液晶
表示パネル９ａ〜９ｋのいずれか利用して構成してもよ
い。

【００６１】（ホ） 求められた品質情報を、その値と
所定の基準品質情報値との程度の差が大になるほど、前
記基準品質情報値に対応する位置と離れた位置に位置す
るマークｍを表示させる場合の座標の求め方は、上記の
実施形態において例示した方法以外も種々の方法が可能
である。その一例を以下に説明する。甘さや酸っぱさに
ついての官能試験を行い、例えば、甘さについては、下
記のように、官能試験指標、糖度の階級値、及び、座標
値の関係を設定し、座標値に基づいてマークｍを離散的
に表示する。

【００６２】（ヘ） 測定する品質情報の項目は、青果
物の品種に応じて適宜選択することができる。又、上記
の実施形態においては、リンゴやトマトにおいて、糖度
及び酸度を測定する場合について例示したが、その他
に、ビタミン、硬度、デンプン量等を測定してもよい。

【００６３】（ト） リンゴやトマトの糖度及び酸度を
測定する場合の特定波長λは、上記の実施形態において
例示した値に限定されるものではなく、適宜変更可能で
ある。

【００６４】（チ） 上記の実施形態では、分光分析部
Ｍを、青果物からの拡散反射光を得るように構成する場
合について例示したが、これに代えて、青果物からの透
過光を得るように構成してもよい。

【００６５】（リ） 上記の実施形態においては、被検
査物として、青果物を適用する場合について例示した
が、被検査物としては、この他に、穀物等種々のものを
適用することができる。

【００６６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】品質評価装置の全体構成を示す斜視図

【図２】品質評価装置の制御構成を示すブロック図

【図３】分光分析部のブロック図

【図４】投受光アダプタにおける測定用光線の光路に沿
った断面図

【図５】操作パネルの表示画面を示す図

【図６】測定結果の表示例を示す図

【図７】マークの表示座標を求める方法を説明する図

【符号の説明】

７ 品種判定手段 ８ スイッチ手段 ９ 指令情報表示手段 １０ 警報手段 ｍ マーク Ｉ 品種情報入力手段 Ｍ 分光分析手段 Ｏ 出力手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加洲 政幸 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 山内 良吾 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 森本 信矢 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内 (72)発明者 上中 進 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 株式会社 クボタ技術開発研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定用光線を測定対象の被検査物に照射
   して、被検査物からの反射光又は透過光の分光スペクト
   ルを得て、得られた分光スペクトルに基づいて、被検査
   物に含まれる成分に基づく品質情報を求める分光分析手
   段（Ｍ）と、 その分光分析手段（Ｍ）にて求められた結果を出力する
   出力手段（Ｏ）が設けられた品質評価装置であって、 複数の品種情報のうちから、測定対象の被検査物の品種
   情報を入力する品種情報入力手段（Ｉ）が設けられ、 前記分光分析手段（Ｍ）は、前記品種情報入力手段
   （Ｉ）にて入力された品種情報に対応するように、前記
   分光スペクトルに基づいて前記品質情報を求めるための
   演算式を設定して、その設定した演算式に基づいて前記
   品質情報を求めるように構成されている品質評価装置。
2. 【請求項２】 前記分光分析手段（Ｍ）は、前記品種情
   報入力手段（Ｉ）にて入力された品種情報に応じて設定
   された蓄積時間にわたって積算する状態で前記分光スペ
   クトルを得て、得られた分光スペクトルに基づいて前記
   品質情報を求めるように構成されている請求項１記載の
   品質評価装置。
3. 【請求項３】 前記品種情報入力手段（Ｉ）は、指令す
   る品種情報を複数の品種情報のうちから一つを人為的に
   選択自在なスイッチ手段（８）にて構成されている請求
   項１又は２記載の品質評価装置。
4. 【請求項４】 前記分光スペクトルに基づいて、測定対
   象の被検査物の品種情報を判定する品種判定手段（７）
   が設けられ、 前記スイッチ手段（８）にて指令された品種情報と、前
   記品種判定手段（７）にて判定された品種情報とが異な
   るときは、警報出力する警報手段（１０）が設けられて
   いる請求項３記載の品質評価装置。
5. 【請求項５】 前記スイッチ手段（８）は、前記分光分
   析手段（Ｍ）に対して、そのスイッチ手段（８）にて指
   令された品種情報に対応する演算式と同一の演算式に基
   づいて、再度前記品質情報を求めることを指令する選択
   状態を、選択可能なように構成されている請求項３又は
   ４記載の品質評価装置。
6. 【請求項６】 前記スイッチ手段（８）にて選択される
   各選択状態に対応させる状態で指令情報を表示する指令
   情報表示手段（９）が設けられ、 その指令情報表示手段（９）は、同一の選択状態に対し
   て、複数の異なる指令情報のうちから選択自在な一つを
   表示可能なように構成され、 前記分光分析手段（Ｍ）に対して、前記スイッチ手段
   （８）にて選択された選択状態に対応して前記指令情報
   表示手段（９）に表示されている指令情報が指令される
   ように構成されている請求項３〜５のいずれか１項に記
   載の品質評価装置。
7. 【請求項７】 前記品種情報入力手段（Ｉ）は、前記分
   光スペクトルに基づいて、品種情報を判定する品種判定
   手段（７）にて構成されている請求項１又は２記載の品
   質評価装置。
8. 【請求項８】 前記出力手段（Ｏ）は、前記分光分析手
   段（Ｍ）にて求められた前記品質情報を、その品質情報
   の値と所定の基準品質情報値との程度の差が大になるほ
   ど、前記基準品質情報値に対応する位置と離れた位置に
   位置するマーク（ｍ）として出力するように構成されて
   いる請求項１〜７のいずれか１項に記載の品質評価装
   置。
9. 【請求項９】 被検査物が青果物である請求項１〜８の
   いずれか１項に記載の品質評価装置。
10. 【請求項１０】 前記分光分析手段（Ｍ）、前記出力部
    （Ｏ）、及び、前記品種情報入力手段（Ｉ）が、移動可
    能な状態に、一体的にユニット化されている請求項１〜
    ９のいずれか１項に記載の品質評価装置。