JPH1090166A

JPH1090166A - 分光分析装置

Info

Publication number: JPH1090166A
Application number: JP8243089A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takizawa; 精一瀧澤; Chiaki Sakai; 千明酒井; Keisuke Igarashi; 慶介五十嵐; Masayuki Kashiyuu; 政幸加洲; Ryogo Yamauchi; 良吾山内; Nobuya Morimoto; 信矢森本; Susumu Uenaka; 進上中
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成及び容易な操作にて、外乱光によ
る影響を防止する状態で試料の成分の分析をすることが
できる分光分析装置を提供する。【解決手段】測定対象の試料を支持する支持手段Ｐａ
と、その支持手段Ｐａに支持されている試料に測定用光
線を照射する光源１と、試料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、試料に含まれる成分を分析する分光分析手段Ｍが
設けられた分光分析装置であって、支持手段Ｐａが固定
設置され、測定用光線の波長と同一波長の外乱光を遮断
するように構成された覆い部Ｋが、外乱光が試料に照射
されるのを防止し、且つ、外乱光が分光分析手段Ｍの受
光部Ｉに受光されるのを防止するように設けられ、その
覆い部Ｋが、試料の出し入れが自在なように開閉自在に
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、測定対象の試料を
支持する支持手段と、その支持手段に支持されている試
料に測定用光線を照射する光源と、試料からの反射光又
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、試料に含まれる成分を分析する分光分
析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、
支持手段を固定設置するとともに、その支持手段にて、
試料を開放状態で支持するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、外乱光が試料に照射されるとともに、外乱光が、試
料からの反射光又は透過光とともに、分光分析手段の受
光部に受光されるので、分析精度が悪いという問題があ
った。

【０００４】そこで、上記の問題を解決するために、以
下のように外乱光による影響に対して対策を講じたもの
があった。即ち、外乱光を遮断するように構成した測定
室を設けるとともに、その測定室に開口部を備え、試料
を支持した状態で、支持手段を前記測定室の開口部を通
じて出し入れ自在に構成し、支持手段が前記測定室内に
入った状態で、前記開口部を閉じる蓋部材を設けてい
た。そして、前記測定室内に位置する支持手段に支持さ
れた試料に測定用光線を照射するとともに、試料からの
反射光又は透過光を前記受光部にて受光するように構成
していた。従って、外乱光が試料に照射されるのを防止
することができるとともに、外乱光が前記受光部に受光
されるのを防止することができるので、分析精度を向上
することができる。しかしながら、上記のように外乱光
による影響に対して対策を講じたものでは、支持手段を
前記測定室に対して出し入れ自在にするための機構が複
雑となる。又、試料に対して測定用光線を適正に照射す
るとともに、試料からの反射光又は透過光を適正に受光
するために、支持手段を前記測定室に入れる際には、支
持手段を分光分析手段の照射部及び受光部に対して位置
合わせする必要があり、その操作が複雑なものとなって
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、簡単な構成及び容易な操作に
て、外乱光による影響を防止する状態で試料の成分の分
析をすることができる分光分析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、試料に対して測定用光線を適正に照射する
とともに、試料からの反射光又は透過光を適正に受光す
るように、支持手段は、分光分析手段の照射部及び受光
部に対して適正な位置に位置合わせした状態で、固定設
置してある。そして、覆い部を開き状態にして、試料を
支持手段に支持した後、覆い部を閉じ状態にする。そし
て、支持手段に支持されている試料に測定用光線を照射
し、試料からの反射光又は透過光を受光部にて受光し
て、試料の成分を分析する。その際、覆い部によって、
測定用光線と同一波長の外乱光が試料に照射されるのが
防止されるとともに、測定用光線と同一波長の外乱光が
分光分析手段の受光部に受光されるのが防止される。従
って、外乱光による影響に対して対策を講じた上述の従
来装置において必要とされた、支持手段を前記測定室に
対して出し入れ自在にするための機構が不要となり、
又、支持手段を前記測定室に入れる際の支持手段の位置
合わせも不要となるので、装置構成を簡略化するととも
に、操作も簡略化することができるようになった。又、
外乱光による影響を防止することができるので、分析精
度を向上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、前回
の分析が終了したときには、覆い部は自動的に開き状態
になっているので、次の分析を行う際には、測定対象の
試料を支持手段に支持することができる。そして、指令
手段にて分析開始を指令すると、覆い部は自動的に閉じ
状態となって、分光分析手段による分析が実行され、分
析が終了すると、覆い部は自動的に開き状態になって、
試料を取り出すことができる。従って、覆い部の開閉操
作が不要となるので、操作を一層簡略化することができ
るようになった。

【０００８】請求項３に記載の特徴構成によれば、本体
部材の開口部は、少なくとも、試料の出し入れが容易に
できる程度の大きさにすればよいので、開閉部材の大き
さを小さくすることができる。そして、その開閉部材を
開閉することにより、覆い部を開閉自在に構成すること
ができる。従って、覆い部を開閉自在にするための機構
を簡略化することができるとともに、駆動手段として、
駆動出力の小さいものや駆動範囲の狭いものを採用する
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ようになった。

【０００９】請求項４に記載の特徴構成によれば、測定
用光線の波長とは異なる波長の可視光が覆い部を透過す
るので、覆い部の内部を視認することができる。従っ
て、例えば、試料が位置ずれを起こして、測定用光線が
適正に照射されないような状態や、試料からの反射光又
は透過光が適正に受光されないような状態を発見して、
対策を講じることができるので、分析精度を一層向上す
ることができるようになった。

【００１０】請求項５に記載の特徴構成によれば、試料
を支持手段に載置すると、規制手段によって試料の移動
が規制される。従って、試料を支持手段に支持するため
の操作としては、単に、試料を載置するだけの操作でよ
く、しかも、試料の形状（例えば、ボール形状）にかか
わらず、試料を確実に静止状態で支持することができる
ので、操作を一層簡略化しながら、試料の形状にかかわ
らず分析を確実に行うことができるようになった。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を青果物に含まれる
成分に基づく品質情報の測定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、分光分析装置は、測定対象の青果物を載置状態で
支持する支持手段としての測定台Ｐａと、その測定台Ｐ
ａに載置支持されている青果物に測定用光線を照射する
光源部１と、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手段と
しての分光分析部Ｍと、その分光分析部Ｍにて求められ
た結果を表示する液晶ディスプレイ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、分光分析
装置の各種制御を司る制御部Ｃ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。

【００１２】更に、測定台Ｐａは、ケーシングＰの上面
部に固定設置するとともに、測定用光線の波長と同一波
長の外乱光を遮断するように構成した覆い部Ｋを、前記
外乱光が青果物に照射されるのを防止し、且つ、前記外
乱光が分光分析部Ｍの受光部Ｉに受光されるのを防止す
るように設けてあり、その覆い部Ｋを、青果物の出し入
れが自在なように開閉自在に構成してある。又、ケーシ
ングＰの上面部には、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。

【００１３】分光分析部Ｍは、測定用光線を測定対象の
青果物に照射する照射部Ｏ、及び、青果物からの拡散反
射光を受光する受光部Ｉ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、光源部１及び制御部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。

【００１４】図２にも示すように、操作パネルＳには、
制御部Ｃに対して、測定対象の青果物の品種情報及び分
析の開始を指令する指令手段としてのスイッチ手段８
と、そのスイッチ手段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、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、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。

【００１５】つまり、本発明による分光分析装置は、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。前回の分析が終了したときには、図３
（イ）に示すように、覆い部Ｋは自動的に開き状態にな
っているので、青果物Ｆを測定台Ｐａに載置可能になっ
ている。消費者等が、自分の好みの青果物Ｆ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に
て、測定台Ｐａ上に載せた青果物Ｆの品種に対応する品
種情報、及び、分析の開始を指令すると、図３（ロ）に
示すように、覆い部Ｋが自動的に閉じ状態になって分析
が行わる。そして、分析が終了すると、求められた品質
情報が液晶ディスプレイ１１に表示されるとともに、図
３（イ）に示すように、覆い部Ｋは自動的に開き状態に
なって、青果物Ｆを取り出すことができるようになる。
又、必要に応じて、印字スイッチ（図示せず）を操作す
ると、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。

【００１６】以下、図１及び図３に基づいて、覆い部Ｋ
について説明を加える。覆い部Ｋは、青果物の出し入れ
のための開口部１３ａを備えた本体部材１３と、開口部
１３ａを開閉自在な開閉部材１４を備えて構成してあ
る。本体部材１３は、ケーシングＰの上面部に、測定台
Ｐａを覆う状態で固定設置してある。開閉部材１４は、
軸芯Ａ周りに揺動自在に本体部材１３に支持してある。
そして、開閉部材１４を揺動させることにより、開口部
１３ａを開閉自在にしてあり、それによって、覆い部Ｋ
を青果物の出し入れが可能なように開閉自在に構成して
ある。本体部材１３は光を遮断するように構成してあ
り、開閉部材１４は、測定用光線の波長範囲（後述する
ように、測定用光線は赤外線であるので、赤外線の波長
範囲）の光は遮断し、測定用光線の波長範囲外の可視光
は透過させるように構成してあるので、開閉部材１４を
通して、内部を視認することができる。開閉部材１４
は、例えば、透明な部材に赤外光を遮断するフィルムを
貼付したり、あるいは、透明な部材に赤外光を遮断する
膜を形成することにより形成する。

【００１７】更に、開閉部材１４を軸芯Ａ周りに揺動さ
せることにより、開閉部材１４を開閉駆動する駆動手段
としての電動モータ１５を設けてある。

【００１８】図１、図３及び図５に示すように、測定台
Ｐａ上には、２本の角柱状の柔軟性部材１６，１７を、
照射部Ｏ及び受光部Ｉの両側に対向する状態で設けてあ
る。一方の柔軟性部材１６の高さは他方の柔軟性部材１
７の高さよりも高く、高い方の柔軟性部材１６におけ
る、照射部Ｏ及び受光部Ｉ側には、凹曲面状の凹部１６
ａを設けてある。尚、柔軟性部材１６，１７は、例えば
スポンジにて形成してある。つまり、柔軟性部材１６の
凹部１６ａと柔軟性部材１７とにわたらせて載せること
により、リンゴ、ミカン、ジャガイモ等の種々の大きさ
及びボール形状の青果物を静止状態で載置支持できるよ
うにしてある。又、バナナやキュウリ等の長尺形状の青
果物は、２本の柔軟性部材１６，１７の間に位置させ
て、照射部Ｏ及び受光部Ｉに近接させて載置することが
できる。従って、柔軟性部材１６，１７が、規制手段と
して機能する。

【００１９】次に、図４に基づいて、光源部１について
説明を加える。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。

【００２０】次に、図４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、照射部Ｏ及び受光
部Ｉを備えた投受光アダプタ３と、受光部Ｉで受光した
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にて得られた分光スペクトルに基づいて、青果物
Ｆに含まれる成分に基づく品質情報を求める成分演算部
５と、光源部１からの測定用光線が青果物に照射される
照射状態と照射されない非照射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。光源部１、投受光
アダプタ３及び分光部４は、光源部１からの測定用光線
を照射部Ｏに導くとともに、受光部Ｉで受光した拡散反
射光を分光部４に導く測定用プローブ２にて接続してあ
る。

【００２１】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。

【００２２】図５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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。シャッタ部６を非遮光状態に切り換え
ることにより、前記照射状態となり、遮光状態に切り換
えることにより前記非照射状態となる。

【００２７】そして、測定台Ｐａ上に青果物Ｆに載置し
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照射部Ｏ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
３ｂの先端開口部にて機能させる受光部Ｉ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。

【００２８】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
る測定用光線の照射部Ｏと、青果物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、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。

【００２９】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とを
備えている。アレイ型受光素子４ｃは、凹面回折格子４
ｂ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。又、
アレイ型受光素子４ｃは、波長が０．７〜２．５μｍの
範囲の近赤外線光を検出するように構成にしてある。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。

【００３０】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、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

【００３１】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。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。

【００３２】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。

【００３３】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。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、７
７５ｎｍ，１００５ｎｍ，１０６０ｎｍ，１１７０ｎ
ｍ，１２４０ｎｍ，１３７５ｎｍに設定する。

【００３４】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）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。

【００３５】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。

【００３６】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、電磁ソレノイド６ｂ、電動モータ１５
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。

【００３７】そして、制御部Ｃは、スイッチ８ａ〜８ｋ
からの分析の開始指令に基づいて、成分演算部５に対し
て、スイッチ８ａ〜８ｋにて指令された品種情報に対応
する検量式に基づいて品質情報を求めるように指令する
とともに、開閉部材１４を閉じ駆動するように電動モー
タ１５の作動を制御し、並びに、前記非遮光状態になる
ように電磁ソレノイド６ｂの作動を制御し、続いて、成
分演算部５による品質情報の演算の終了に伴って、前記
遮光状態になるように電磁ソレノイド６ｂの作動を制御
し、並びに、開閉部材１４を開き駆動するように電動モ
ータ１５の作動を制御するように構成してある。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１
１に表示させるように構成してある。従って、制御部Ｃ
を利用して、電動モータ１５の作動を制御する制御手段
を構成してある。

【００３８】以下、制御部Ｃの制御作動について説明す
る。装置が起動スイッチ（図示せず）にて起動される
と、開閉部材１４を開き駆動するように電動モータ１５
の作動を制御する。続いて、液晶表示パネル９ａ〜９ｋ
に、図６（イ）に示す如き、品種設定画面を表示する。
図６（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
６（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。

【００３９】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、成分演算
部５による品質情報の演算の開始が指令されたと判断し
て、開閉部材１４を閉じ駆動するように電動モータ１５
の作動を制御し、並びに、前記非遮光状態になるように
電磁ソレノイド６ｂの作動を制御するとともに、オンし
たスイッチ８ｄ〜８ｋに対応する液晶表示パネル９ｄ〜
９ｋに表示されている品種情報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。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。つまり、一つのスイッチを操作するだけで、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。

【００４０】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。

【００４１】続いて、図６（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。

【００４２】続いて、成分演算部５から演算結果が入力
されると、成分演算部５による品質情報の演算が終了し
たと判断して、前記遮光状態になるように電磁ソレノイ
ド６ｂの作動を制御し、並びに、開閉部材１４を開き駆
動するように電動モータ１５の作動を制御する。更に、
図６（ハ）に示す如く、測定終了画面を表示するととも
に、測定結果を液晶ディスプレイ１１に表示させる。

【００４３】測定終了画面においては、図６（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
情報を求めることを指令する指令情報を示す画面を、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
６（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。

【００４４】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
表示し、液晶表示パネル９ｋ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９ｃが押圧されることによりスイッチ８ｃがオンす
ると、図６（イ）に示す如き品種設定画面を表示する。
又、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。

【００４５】上述のように、シャッタ部６が、制御部Ｃ
によって、前記遮光状態と前記非遮光状態とに自動的に
切り換えられることにより、開閉部材１４が開き状態に
切り換えられているときは、照射部Ｏからの測定用光線
の照射が停止されるので、操作者に眩しい感じを与える
ことがない。

【００４６】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。（イ）本体部材１３の開口部１３ａを開閉部材１３に
て開閉自在にするための開閉機構としては、上記の実施
形態において例示したもの以外に種々のものが可能であ
る。例えば、図７に示すように、本体部材１３と開閉部
材１４とを、アーム部材１８とコイルスプリング１９に
て構成されるトグル機構にて連結してもよい。アーム部
材１８の一端は本体部材１３に枢支され、他端は開閉部
材１４に固着されている。この場合、開閉部材１４を、
本体部材１３の開口部１３ａ部分に外嵌することによ
り、開口部１３ａを閉じるようになっているが、本体部
材１３の開口部１３ａの周りの外周面は、上狭まりのテ
ーパ面に形成し、開閉部材１４における本体部材１３に
外嵌される部分の内周面は、本体部材１３の開口部１３
ａの周りの上狭まりのテーパ面に対応した上広がりのテ
ーパ面に形成してある。そして、コイルスプリング１９
によって本体部材１３及び開閉部材１４夫々のテーパ面
同士を密着させることにより、外乱光が入射するのを確
実に防止している。

【００４７】又、本体部材１３と開閉部材１４とを平行
四連リンクにて連結することにより、開口部１３ａを開
閉部材１３にて開閉自在に構成してもよい。又、開閉部
材１４をスライドさせることにより、開口部１３ａを開
閉部材１３にて開閉自在に構成してもよい。

【００４８】（ロ）開閉部材１４を開閉駆動する駆動
手段としては、上記の実施形態において例示した電動モ
ータ１５以外にも、前記開閉機構に応じて、シリンダ等
種々のものを採用することができる。

【００４９】（ハ）覆い部Ｋの具体構成としては、上
記の実施形態において例示したように、本体部材１３と
開閉部材１４にて構成する以外に、種々の構成が可能で
ある。例えば、測定台Ｐａの上方を全周にわたって覆う
覆い部材を、測定台Ｐａの上方を覆う状態と、開放する
状態とに切り換え自在に設けてもよい。この場合は、覆
い部Ｋを構成する部材が１個でよいので、構成を簡略化
することができる。

【００５０】（ニ）上記実施形態においては、開閉部
材１４を自動的に開閉す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、開閉部材１４を手動にて開
閉するように構成してもよい。

【００５１】（ホ）上記実施形態においては、開閉部
材１４は、測定用光線の波長範囲の光は遮断し、測定用
光線の波長範囲外の可視光は透過させるように構成する
場合について例示したが、測定用光線の波長範囲外の可
視光も遮断するように構成してもよい。

【００５２】（ヘ）上記の実施形態において、覆い部
Ｋは、複数の特定波長λを含む赤外線の波長範囲の光を
遮断するように構成する場合について例示したが、特定
波長λの光、あるいは、特定波長λを含む狭い範囲の波
長帯の光を遮断するように構成してもよい。

【００５３】（ト）支持手段における試料を支持する
構成としては、上記実施形態において例示した如き、載
置支持する構成に限定されるものではない。例えば、挟
持支持する構成でもよい。又、試料が粒状や液状の場合
は、容器に充填する構成を採用する。

【００５４】（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。

【００５５】（リ）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。

【００５６】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】分光分析装置の全体構成を示す斜視図

【図２】分光分析装置の制御構成を示すブロック図

【図３】覆い部の構成を示す縦断側面図

【図４】分光分析部のブロック図

【図５】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６】操作パネルの表示画面を示す図

【図７】別実施形態における覆い部の構成を示す縦断側
面図

【符号の説明】

１光源８指令手段１３本体部材１３ａ開口部１４開閉部材１５駆動手段１６，１７規制手段Ｃ制御手段Ｉ受光部Ｋ覆い部Ｍ分光分析手段Ｐａ支持手段

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定対象の試料を支持する支持手段（Ｐ
ａ）と、その支持手段（Ｐａ）に支持されている試料に測定用光
線を照射する光源（１）と、試料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、試料に含まれる成
分を分析する分光分析手段（Ｍ）が設けられた分光分析
装置であって、前記支持手段（Ｐａ）が固定設置され、測定用光線の波長と同一波長の外乱光を遮断するように
構成された覆い部（Ｋ）が、前記外乱光が試料に照射さ
れるのを防止し、且つ、前記外乱光が前記分光分析手段
（Ｍ）の受光部（Ｉ）に受光されるのを防止するように
設けられ、その覆い部（Ｋ）が、試料の出し入れが自在なように開
閉自在に構成されている分光分析装置。
【請求項２】前記分光分析手段（Ｍ）による分析の開
始を指令する指令手段（８）と、前記覆い部（Ｋ）を開閉駆動する駆動手段（１５）が設
けられ、前記指令手段（８）から分析開始が指令されるに伴っ
て、前記覆い部（Ｋ）を閉じ状態に駆動し、且つ、前記
分光分析手段（Ｍ）による分析の終了に伴って、前記覆
い部（Ｋ）を開き状態に駆動するように、前記駆動手段
（１５）の作動を制御する制御手段（Ｃ）が設けられて
いる請求項１記載の分光分析装置。
【請求項３】前記覆い部（Ｋ）が、試料の出し入れの
ための開口部（１３ａ）を備えた本体部材（１３）と、
前記開口部（１３ａ）を開閉自在な開閉部材（１４）と
を備えて構成され、前記駆動手段（１５）が、前記開閉部材（１４）を開閉
駆動するように構成されている請求項２記載の分光分析
装置。
【請求項４】前記覆い部（Ｋ）が、前記測定用光線の
波長とは異なる波長の可視光を透過させるように構成さ
れている請求項１〜３のいずれか１項に記載の分光分析
装置。
【請求項５】前記支持手段（Ｐａ）が、試料を載置状
態で支持するように構成され、前記支持手段（Ｐａ）に載置されている試料が移動する
のを規制する規制手段（１６），（１７）が設けられて
いる請求項１〜４のいずれか１項に記載の分光分析装
置。