JPH11125594A - 分光分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な操作で、試料をその形状にかかわらず
それからの反射光又は透過光が適正な状態で受光できる
配置状態に配置することができるようにする。 【解決手段】 載置台６ｔに載置されている試料に計測
用光線を照射する照射部７ｏと、試料からの反射光又は
透過光を受光する受光部７ｉと、その受光部７ｉが受光
した光の分光スペクトルを得て、得られた分光スペクト
ルに基づいて試料の成分を分析する分光分析部が設けら
れた分光分析装置において、受光部７ｉが、載置台６ｔ
に載置される試料の横に配置され、載置台６ｔに載置さ
れている試料が少なくとも計測のときにはその自重によ
って受光部７ｉ側に動くように、載置台６ｔを試料を載
せおろすときよりも試料を計測するときに急傾斜に傾斜
操作する傾斜操作手段Ｂが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、載置台に載置され
ている試料に計測用光線を照射する照射部と、試料から
の反射光又は透過光を受光する受光部と、その受光部が
受光した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の成分を分析する分光分析部が設
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、
試料からの反射光を受光する場合は、図１２に示すよう
に、載置台６ｔを水平に設け、その載置台６ｔに、計測
用光及び試料Ｓからの反射光を通過させるための計測用
開口部Ｗを形成し、照射部及び受光部を備えた検出部７
を、載置台６ｔの下方において計測用開口部Ｗに対向さ
せて配置していた。そして、載置台６ｔ上に載置した試
料Ｓに対して、検出部７の照射部から計測用開口部Ｗを
通して計測用光を照射するとともに、試料Ｓからの反射
光を計測用開口部Ｗを通して検出部７の受光部にて受光
するようにしていた。又、試料からの透過光を受光する
場合は、載置台を水平に設け、照射部及び受光部を載置
台の上方に、互いの間隔を変更自在な状態で対向させた
状態で配置していた。そして、試料を、照射部と受光部
との間に位置させた状態で載置台に載置していた。そし
て、試料を透過した透過光を受光部で受光するようにし
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、反射光を受光する場合及び透過光を受光する場合の
夫々において、下記のように問題があった。反射光を受
光する場合は、リンゴ、ミカン、桃等や、トマト、ピー
マン等の略球状の青果物（以下、ボール状青果物と記載
する場合がある）を分析対象とする場合において、下記
のような問題があった。

【０００４】ボール状青果物は、花柄がつながっている
部分（以下、頭部と記載する場合がある）や、その頭部
とは反対側の端部部分（以下、底部と記載する場合があ
る）は、凹状になっていたり略平坦な部分が存在したり
する。従って、ボール状青果物は、その頭部又は底部を
下方に向けて載置台に当てた姿勢（以下、縦向き姿勢と
略記する場合がある）で載置すると、動きにくい安定し
た姿勢で載置することができる。しかしながら、ボール
状青果物の頭部や底部は、凹状になっているので、そこ
からの反射光を効率よく受光できず、又、異物が付着し
やすいので、ボール状青果物の頭部や底部に計測用光を
照射し、そこからの反射光を受光して成分を分析する場
合は、分析精度が低下するという欠点がある。一方、ボ
ール状青果物の頭部と底部の略中間部分の外周部（以
下、赤道部と記載する場合がある）に計測用光を照射
し、そこからの反射光を受光して成分を分析すると、精
度良く分析することができるので好ましい。

【０００５】従って、従来では、ボール状青果物の頭部
及び底部を横方向に向けて、赤道部を載置台に当てた姿
勢（以下、横向き姿勢と略記する場合がある）で、ボー
ル状青果物を載置台に載置して分析するようにしてい
た。しかしながら、ボール状青果物を横向き姿勢で載置
する場合、姿勢が安定しにくいため、安定して載置でき
るように何度もボール状青果物を回転させて位置を変え
る必要があり、煩雑であった。又、分析中に、ボール状
青果物が動いて、分析できなくなるといった不具合が発
生する場合もあった。又、人がボール状青果物を載置台
に載置する場合、姿勢が安定する縦向き姿勢で載置台に
載置するのが自然であり、姿勢が安定しない横向き姿勢
で載置するのは、不自然である。従って、ボール状青果
物を縦向きに載置するというように、不適正な姿勢で載
置するという不具合が発生し易かった。

【０００６】一方、透過光を受光する場合、試料を受光
部に近接させるように載置台に載置すればよいのである
が、試料の形状によっては、特に、載置台に接当する部
分が狭かったり凹凸がある場合は、載置姿勢が安定しに
くい。従って、姿勢が安定する載置状態を探すのが煩雑
であった。又、分析時に試料が動いてしまって、分析で
きなくなるといった不具合が発生する場合もあった。

【０００７】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、簡単な操作で、試料をその形状
にかかわらずそれからの反射光又は透過光が適正な状態
で受光できる配置状態に配置することができるようにす
ることにある。

【０００８】

【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、試料を載置台に載せると、試料はその自重
によって受光部側に動くので、試料を受光部に対して接
当又は可及的に近接させることができる。試料がボール
状青果物であっても、ボール状青果物をその頭部又は底
部が下方を向いて載置台に当たる姿勢で、即ち、縦向き
姿勢で載置台に載せると、ボール状青果物の赤道部又は
その近傍部分が受光部に接当又は可及的に近接した状態
で、受光部によって、ボール状青果物の赤道部又はその
近傍部分からの反射光を受光して成分を分析することが
できる。ボール状青果物は縦向き姿勢で載置台に載せる
と、簡単に安定した姿勢で載置することができ、しか
も、縦向き姿勢で載置するのは極めて自然な形であるの
で、載置姿勢を間違いにくい。従って、試料を単に載置
台に載せるだけの簡単な操作で、試料をその形状にかか
わらずそれからの反射光又は透過光が適正な状態で受光
できる配置状態に配置することができるようになった。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、試料
を載置台に載せて、傾斜操作手段を作動させると、載置
台の傾斜が急になって、載置台に載置されている試料が
その自重によって受光部側に動くので、試料を受光部に
対して接当又は可及的に近接させることができる。試料
がボール状青果物であっても、ボール状青果物を縦向き
姿勢で載置台に載せると、ボール状青果物の赤道部又は
その近傍部分が受光部に接当又は可及的に近接した状態
で、受光部によって、ボール状青果物の赤道部又はその
近傍部分からの反射光を受光して成分を分析することが
できる。ボール状青果物を縦向き姿勢で載置台に載せる
と、簡単に安定した姿勢で載置することでき、しかも、
縦向き姿勢で載置するのは極めて自然な形であるので、
載置姿勢を間違いにくい。従って、試料を単に載置台に
載せて、傾斜操作手段を作動させるための操作を行うだ
けの簡単な操作で、試料をその形状にかかわらずそれか
らの反射光又は透過光が適正な状態で受光できる配置状
態に配置することができるようになった。

【００１０】請求項３に記載の特徴構成によれば、載置
台は、試料を載せおろすときにも受光部側が下方になる
傾斜姿勢で配置されているので、試料を載置台に載せる
ときには、試料を受光部に近接させ易い。従って、試料
を載置台におくときの操作性を一層簡略にすることがで
きるようになった。しかも、計測のために載置台の傾斜
を急にするときの操作量を少なくすることができるの
で、載置台の傾斜が急になるときに、試料が受光部側と
は異なる方向に動くといった不具合を可及的に防止する
ことができる。

【００１１】請求項４に記載の特徴構成によれば、覆い
部を開き状態にして、試料を載置台に載せたりおろした
りする。そして、試料を載置台に載置した状態で覆い部
を閉じ操作すると、覆い部の閉じ方向への動きによって
傾斜操作手段が駆動されて、載置台の傾斜が急になり、
載置台に載置されている試料がその自重によって受光部
側に動くので、試料を受光部に対して接当又は可及的に
近接させることができる。そして、外乱光が試料に照射
されたり受光部に受光されるのが防止される状態で、計
測用光に基づく試料からの反射光又は透過光のみを受光
部で受光して分析することができる。従って、外乱光に
よる分析精度の低下を防止するための覆い部の閉じ操作
によって、傾斜操作手段が駆動されるようになっている
ので、外乱光による分析精度の低下の防止を図りながら
も、試料を適正な受光状態に配置するための操作を簡略
化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、試料
を、受け部に接当又は可及的に近接させた状態で載置台
に載せる。そして、傾斜操作手段が駆動されると、載置
台に載置されている試料が受け部に受け止められて支持
される状態で、載置台の傾斜が急になる。従って、載置
台の傾斜が急になるときに、試料が受光部側とは異なる
方向に動くといった不具合を可及的に防止することがで
きる。

【００１３】請求項６に記載の特徴構成によれば、受光
部が試料からの反射光を受光するように構成され、照射
部及び受光部が、照射部の照射方向視において、環状に
形成された一方の内部に他方が位置するように配置され
ているので、試料からの反射光が受光部に受光されずに
漏れるのを可及的に抑制することができて、試料からの
反射光を一層効率よく受光することができる。しかも、
試料を載置台に載せるに当たっては、試料を、環状に形
成された一方の内部に他方が位置するように配置された
照射部及び受光部のみに対して接当又は可及的に近接さ
せればよいから、試料の大小にかかわらず、簡単に配置
することができる。ちなみに、受光部が試料からの反射
光を受光するように構成されている場合は、試料の大小
に応じて、照射部と受光部との間隔を変更する必要があ
るので、操作が煩雑となる。従って、受光効率を向上さ
せて分析精度を向上させることができるとともに、試料
を適正な受光状態に配置するための操作を一層簡略化す
ることができるようになった。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、青果物の
成分を分析する分光分析装置に本発明を適用した場合の
実施の形態を説明する。図１に示すように、計測対象の
試料を保持するとともに、保持している試料に光源１か
らの計測用光を照射して試料からの反射光を受光するよ
うに構成された試料保持部Ｈと、その試料保持部Ｈで受
光された光の分光スペクトルを得て、得た分光スペクト
ルに基づいて試料の成分を分析する分光分析部Ａと、そ
の分光分析部Ａの分析結果を表示する表示装置２と、分
光分析装置の各種制御を司る制御部３を主な構成要素と
して備えて構成してある。そして、それら光源１、試料
保持部Ｈ、分光分析部Ａ及び制御部３を本体ケーシング
４を用いて一体的に組み付けて、キャスタにて移動自在
に構成してある。光源１は、赤外線光を測定用光として
放射するタングステン−ハロゲンを備えて構成してあ
る。

【００１５】図２及び図３に基づいて、試料保持部Ｈに
ついて説明を加える。試料保持部Ｈは、遮光材料にて形
成した保持部ケーシング５に、試料を載置する載置台６
ｔと、その載置台６ｔに載置されている試料Ｓに、光源
１からの計測用光を照射部７ｏから照射するとともに、
試料Ｓからの反射光を受光部７ｉにて受光するように構
成された検出部７を設けて構成してある。検出部７は、
載置台６ｔに載置される試料Ｓに対して横方向に計測用
光を照射し、且つ、試料Ｓからの横方向の反射光を受光
するように、載置台６ｔに載置される試料Ｓの横に位置
させて配置してある。従って、試料Ｓがボール状青果物
のときは、ボール状青果物を縦向き姿勢で載置台６ｔに
載置して、検出部７によって、そのボール状青果物の赤
道部又はその近傍部分に計測用光を照射し、赤道部又は
その近傍部分からの反射光を受光することができる。

【００１６】更に、載置台６ｔに載置されている試料Ｓ
が少なくとも計測のときにはその自重によって受光部７
ｉ側に動くように、載置台６ｔを試料Ｓを載せおろすと
きよりも試料Ｓを計測するときに急傾斜に傾斜操作する
載置台傾斜操作手段Ｂを設けてある。又、リファレンス
用の光量の計測のための標準反射板２６を、試料Ｓに向
けて照射部７ｏから照射される計測用光の通過経路中に
位置する作用状態と、前記通過経路外に退出する引退状
態とに位置変更させるように移動操作する反射板移動操
作手段Ｍを設けてある。標準反射板２６は、例えば、白
色プラスチック板、あるいは、オパールグラスにて形成
してある。

【００１７】更に、計測用光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としてのカバー８を、全開
状態では試料Ｓの出し入れ用の開口部５ａを形成して、
試料Ｓの出し入れが自在なようにするとともに、全閉状
態では開口部５ａを形成せずに、外乱光が載置台６ｔに
載置されている試料Ｓに照射され且つ外乱光が受光部７
ｉに受光されるのを防止するように、保持部ケーシング
５に開閉自在に設けてある。そして、載置台傾斜操作手
段Ｂ及び反射板移動操作手段Ｍは、カバー８が、試料Ｓ
の出し入れのために保持部ケーシング５の開口部５ａを
全開する全開状態から、試料Ｓの計測のために開口部５
ａを全閉する全閉状態に人為的に閉じ操作されるときの
カバー８の閉じ方向への動きによって、駆動されるよう
に構成してある。

【００１８】次に、図２及び図３に基づいて、カバー８
について説明を加える。保持部ケーシング５は、本体ケ
ーシング４の上面部に固定設置してある。そして、カバ
ー８はその左右両側に夫々取り付けられた一対の左右方
向の回動軸体９により、前後方向に揺動自在に保持部ケ
ーシング５に支持するとともに、そのカバー８を開き方
向（後方側）に復帰付勢するカバー復帰バネ１０と、そ
のカバー復帰バネ１０の付勢力に抗してカバー８を受け
止めて全開状態で静止させるカバーストッパ１１を設け
てある。一対の回動軸体９夫々には、夫々と一体的に回
動するように駆動ギア１５を固着してある。

【００１９】更に、カバー８を全閉状態で静止位置させ
るべく、カバー８の閉じ方向への動きによって互いに係
合させるように、カバー８の先端部に被係止片８ａを、
保持部ケーシング５側に係止部材１２を夫々設けてあ
る。係止部材１２は、カバー８の閉じ方向への動きに伴
う被係止片８ａとの接当により揺動させられるように、
保持部ケーシング５に揺動自在に支持させてある。更
に、係止部材１２を被係止片８ａに係止される係止方向
に復帰付勢する係止部材復帰バネ１３と、係止部材１２
を係止方向とは反対の離脱方向に移動駆動して、係止部
材１２と被係止片８ａとの係止状態を解除するためのソ
レノイド１４を設けてある。尚、詳細は後述するが、ソ
レノイド１４は制御部３により作動制御する。

【００２０】次に、図２、及び、図４ないし図６に基づ
いて、載置台６ｔについて説明を加える。載置台６ｔを
上部に備え、且つ、その載置台６ｔにおける検出部７側
の縁部から上方に延びる状態で壁部材（受け部に相当す
る）６ｗを備えた載置部６を、一対の左右方向の枢支軸
体１６によって前後方向に揺動自在に保持部ケーシング
５に支持させてある。更に、載置部６を前方側に（即
ち、載置台６ｔの傾斜を緩くする方向に）付勢する載置
台復帰バネ１７と、その載置台復帰バネ１７の付勢力に
抗して載置部６を静止位置させる載置台ストッパ１８を
設けてある。そして、載置部６が載置台ストッパ１８に
受け止められて静止位置する状態で、試料Ｓを載置台６
ｔに載せおろしし、試料を計測するときに、載置台傾斜
操作手段Ｂによって載置部６を載置台復帰バネ１７の付
勢力に抗して後方側に引っ張って、載置台６ｔを急傾斜
にする。尚、載置台６ｔは、載置部６が載置台ストッパ
１８に受け止められて静止位置する状態、つまり、試料
Ｓを載せおろしするときにも、その載置台６ｔにおける
受光部７ｉ側を下方に位置させた傾斜姿勢になるように
載置部６に設けてある。

【００２１】又、壁部材６ｗは、載置台６ｔが載置台傾
斜操作手段Ｂによって急傾斜にされるに伴って、動く試
料Ｓを受け止めるように設けてある。壁部材６ｗには、
検出部７から照射される計測用光及び試料Ｓからの反射
光通過用の光通過部としての光通過用開口部６ｏを形成
してある。

【００２２】次に、図２、図３及び図１０に基づいて、
検出部７について説明を加える。検出部７は、計測用光
の照射方向視において環状に形成した照射部７ｏの内部
に受光部７ｉが照射部７ｏと間隔を隔てて位置するよう
に構成して、試料Ｓに対して計測用光が照射部７ｏから
環状に出射し、試料Ｓを拡散反射した拡散反射光が受光
部７ｉに入射するようにしてある。その検出部７を、載
置部６の壁部材６ｗの背部に、載置台６ｔが傾斜操作手
段Ｂによって急傾斜にされたときに、その前方部分が壁
部材６ｗの光通過用開口部６ｏの部分が入り込む位置に
位置させて固定設置してある。そして、検出部７と光源
１とを、光源１からの計測用光が検出部７の照射部７ｏ
から照射されるように、照射用光ファイバ１９にて接続
し、検出部７と後述する分光分析部Ａの分光部３４と
を、受光部７ｉに入射した光を分光部３４の入射部３４
ａに入射させるように導くように、受光用光ファイバ２
０にて接続してある。

【００２３】次に、図２ないし図６に基づいて、載置台
傾斜操作手段Ｂ及び反射板移動操作手段Ｍについて説明
を加える。両端部夫々に従動ギア２１を固着したシャフ
ト２２を、回動自在なように保持部ケーシング５に支持
させて設けるとともに、一対の従動ギア２１夫々をカバ
ー８の開閉動作に伴って回動する一対の駆動ギア１５夫
々に噛み合わせてある。載置台傾斜操作手段Ｂは、シャ
フト２２に固着した一対の傾斜操作用カム部材２３と、
シャフト２２に回動自在に支持されて傾斜操作用カム部
材２３夫々によって夫々従動される一対の傾斜操作用従
動部材２４と、一端部が載置部６の左右両側に夫々枢支
連結され、且つ、他端部が一対の傾斜操作用従動部材２
４夫々に夫々枢支連結された一対の連結部材２５を備え
て構成してある。傾斜操作用カム部材２３には、シャフ
ト２２の軸芯を中心とする円弧状のカム溝２３ａを形成
し、傾斜操作用従動部材２４には、傾斜操作用カム部材
２３のカム溝２３ａに嵌め込まれる円柱状の突起部２４
ａを突設してある。つまり、カバー８の閉じ方向への動
きに伴って、突起部２４ａがカム溝２３ａの端部に接当
して傾斜操作用従動部材２４が従動することにより、載
置部６が載置台復帰バネ１７の付勢力に抗して連結部材
２５によって検出部７側に引っ張られて、載置台６ｔの
傾斜が徐々に急になり、図６に示すように、カバー８が
全閉状態になって被係止片８ａが係止部材１２に係止さ
れると、載置台６ｔは所定の急傾斜状態に静止位置す
る。そして、ソレノイド１４の作動によって、係止部材
１２と被係止片８ａとの係止状態が解除して、カバー８
が全開状態に復帰すると、載置部６は載置台復帰バネ１
７によって復帰し、載置台６ｔは元の緩傾斜状態に静止
する。

【００２４】反射板移動操作手段Ｍは、シャフト２２に
固着した一対の移動操作用カム部材２７と、シャフト２
２に回動自在に支持されて移動操作用カム部材２７夫々
によって夫々従動され、且つ、先端部が標準反射板２６
の左右両側に夫々固定連結された一対のアーム部材２８
を備えて構成してある。移動操作用カム部材２７には、
シャフト２２の軸芯を中心とする円弧状のカム溝２７ａ
を形成し、アーム部材２８には、移動操作用カム部材２
７のカム溝２７ａに嵌め込まれる円柱状の突起部２８ａ
を突設してある。

【００２５】図２に示すように、カバー８が全開状態で
は、標準反射板２６は、載置部６の壁部材６ｗと検出部
７との間に介在する状態（前記作用状態に相当する）に
なるようになっている。そして、標準反射板２６を前記
作用状態に復帰させるように付勢する反射板復帰バネ２
９と、標準反射板２６を反射板復帰バネ２９に抗して前
記作用状態に静止位置させる反射板ストッパ３０を設け
てある。つまり、カバー８の閉じ方向への動きに伴っ
て、突起部２８ａがカム溝２７ａの端部に接当して、ア
ーム部材２８が反射板復帰バネ２９の付勢力に抗して従
動することにより、標準反射板２６が壁部材６ｗと検出
部７との間から抜けて、図６に示すように、カバー８が
全閉状態になって被係止片８ａが係止部材１２に係止さ
れると、標準反射板２６は壁部材６ｗと検出部７との間
から完全に退出した状態（前記引退状態に相当する）に
静止位置する。そして、ソレノイド１４の作動によっ
て、係止部材１２と被係止片８ａとの係止状態が解除し
て、カバー８が全開状態に復帰すると、標準反射板２６
は反射板復帰バネ２９によって前記作用状態に復帰して
静止する。

【００２６】移動操作用カム部材２７のカム溝２７ａ
は、カバー８が全開状態では、アーム部材２８の突起部
２８ａに対してフリー状態であり、図４に示すように、
カバー８が全開状態から所定角度（例えば、２４．５
°）だけ閉じられて初めて、突起部２８ａに係合して、
アーム部材２８を従動させるような位置に形成してあ
る。傾斜操作用カム部材２３のカム溝２３ａは、カバー
８が、移動操作用カム部材２７のカム溝２７ａとアーム
部材２８の突起部２８ａとが係合し始める位置にまで開
かれる間は、傾斜操作用従動部材２４の突起部２４ａに
対してフリー状態であり、その位置から更に所定角度
（例えば、１１．５度）閉じられて初めて、図５に示す
ように、突起部２４ａに係合して、傾斜操作用従動部材
２４を従動させる位置に形成してある。尚、駆動ギア１
５と従動ギア２１との歯数比は２対１にしてあり、カバ
ー８が全開状態から全閉状態にまで動くことによって、
駆動ギア１５は例えば５７°回転するようにしてあり、
従動ギア２１はその間に１１４°回転する。

【００２７】つまり、標準反射板２６は、カバー８が全
開状態のときには前記作用状態に位置して、計測用光が
光通過用開口部６ｏから照射されるのを防止するシャッ
タの機能も果たすようにしてある。そこで、カバー８が
全開状態からある程度閉じられてから初めて、標準反射
板２６が前記作用状態から動き始めるようにして、使用
者が眩しく感じるのを防止するようにしてある。

【００２８】更に、カバー８が全開状態、つまり、標準
反射板２６が前記作用状態であることを検出するカバー
開検出センサ３１と、カバー８が全閉状態、つまり、標
準反射板２６が前記引退状態にあることを検出する反射
板離脱検出センサ３２と、載置台６ｔ上の試料Ｓの有無
を検出するサンプル検出センサ３３とを設けてある。カ
バー開検出センサ３１及び反射板離脱検出センサ３２は
フォトインタラプタ型の光センサにて構成し、サンプル
検出センサ３３は反射型の光センサにて構成してある。
カバー開検出センサ３１は、カバー８が図２に示す全開
状態から図４に示す状態にまで閉じられる間、アーム部
材２８に設けたカバー開検出用舌片２８ｂによって発光
部から照射された光が受光部に受光されるのが遮られて
オフ状態となり、それ以外ではオン状態となるような位
置に配置し、反射板離脱検出センサ３２は、図６に示す
ように、カバー８が全閉状態のときに、アーム部材２８
に設けた反射板離脱検出用舌片２８ｃによって発光部か
ら照射された光が受光部に受光されるのが遮られてオフ
状態となり、それ以外ではオン状態となるような位置に
配置してある。又、サンプル検出センサ３３は、載置台
６ｔ上に試料Ｓが載置されて、発光部から照射した光が
試料Ｓで反射して受光部にて検出されることにより、試
料Ｓの有る状態を検出するように構成してある。

【００２９】つまり、図２に示すように、カバー８が全
開状態では、載置部６の壁部材６ｗと検出部７とは離間
して、標準反射板２６は壁部材６ｗと検出部７との間に
介在する前記作用状態であり、載置部６の載置台６ｔは
緩傾斜状態になっている。この状態は、カバー開検出セ
ンサ３１がオフ状態であり、反射板離脱検出センサ３２
がオン状態であることにより検出される。そして、この
状態で、載置台６ｔに対してサンプルＳが載せおろしさ
れる。続いて、カバー８が閉じ始められると、カバー８
の閉じ方向への動きによって、図４に示すように、先
ず、反射板移動操作手段Ｍが駆動されて、標準反射板２
６が壁部材６ｗと検出部７との間から抜け始め、続い
て、図５に示すように、載置台傾斜操作手段Ｂが駆動さ
れ始めて、載置台６ｔが急傾斜になるように傾き始め、
続いて、図６に示すように、カバー８が全閉状態になっ
て被係止片８ａが係止部材１２に係止されると、壁部材
６ｗが検出部７に最近接し、標準反射板２６は壁部材６
ｗと検出部７との間から完全に退出した前記引退状態で
静止位置し、載置台６ｔは所定の急傾斜状態に静止位置
する。従って、載置台６ｔの試料Ｓは、その自重によっ
て検出部７側に動いて検出部７の前面に接当する。尚、
カバー８が全閉状態になっている状態は、カバー開検出
センサ３１がオン状態であり、反射板離脱検出センサ３
２がオフ状態であることにより検出される。そして、こ
の状態で、後述するように、分光分析部Ａによって、試
料Ｓの成分が分析される。続いて、ソレノイド１４の作
動によって、係止部材１２と被係止片８ａとの係止状態
が解除して、カバー８が全開状態に復帰すると、標準反
射板２６は前記作用状態に、載置台６ｔは緩傾斜状態に
夫々復帰するのである。

【００３０】次に、図７、図１０及び図１１に基づい
て、分光分析部Ａについて説明を加える。分光分析部Ａ
は、受光用光ファイバ２０にて導かれた光の分光スペク
トルを得る分光部３４と、その分光部３４で得られた分
光スペクトルに基づいて試料Ｓに含まれる成分に基づく
品質情報を求める成分演算部３５とを備えて構成してあ
る。分光部３４は、受光用光ファイバ２０に導かれて入
射部３４ａから入射した光を凹面回折格子（図示せず）
により分光反射し、そのように分光反射された各波長毎
の光線束強度をアレイ型受光素子３４ｂにて検出するよ
うに構成してある。アレイ型受光素子３４ｂは、凹面回
折格子にて分光反射された光を、同時に波長毎に受光す
るとともに波長毎の信号に変換して出力する。

【００３１】成分演算部３５について説明を加える。成
分演算部３５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３４ｂからの
出力信号を処理して、吸光度スペクトル、及び、吸光度
スペクトルの波長領域での二次微分値を得るとともに、
その二次微分値に基づいて、試料に含まれる成分に基づ
く品質情報を算出する。成分演算部３５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、試料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 ；品質情報 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

【００３２】成分演算部３５には、試料の青果物の品種
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 ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ ……、波長λ₁ ，λ₂ ，λ₃ ……を設
定してある。そして、成分演算部３５は、品種設定部３
６にて設定された品種に対応するように、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。尚、品種設定部３６は、一般
消費者が操作できないように、例えば、本体ケーシング
４の内部に設けてあり、店側の担当者が、所定の品種に
設定して、設定した品種に対応する陳列台の横に設置す
る。

【００３３】更に、図１０及び図１１に示すように、波
長校正用フィルタ部３７ａ、光を通過させない２個の暗
電流計測用遮光部３７ｂ及び光をそのまま通過させる開
口部３７ｃを周方向に間隔を隔てて備えるとともに、ス
テッピングモータ３８によって回動駆動される円板３７
を、回動駆動されることによって、波長校正用フィルタ
部３７ａ、暗電流計測用遮光部３７ｂ及び開口部３７ｃ
が順次、受光用光ファイバ２０の出射部と分光部３４の
入射部３４ａとの間、即ち、前記計測用光の通過経路中
に位置するように配置してある。

【００３４】前記通過経路中に、開口部３７ｃが位置す
るときは、試料の反射光がそのまま分光部３４に入射す
るので、試料の成分を分析する分析状態である。又、前
記通過経路中に、暗電流計測用遮光部３７ｂが位置する
ときは、分光部３４には一切の光が入射しないので、ア
レイ型受光素子３４ｂの暗電流を計測する暗電流計測状
態である。又、前記通過経路中に、波長校正用フィルタ
部３７ａが位置するときは、アレイ型受光素子３４ｂの
各素子に受光される光がどのような波長のものであるか
を確定する校正状態である。波長校正用フィルタ部３７
ａは、一対の特定波長域の光を透過させるピークをもっ
ている。従って、予め特定されている一対のピーク波長
とこれらのピーク波長を受光することになるアレイ型受
光素子３４ｂの一対の対応素子の位置関係から、アレイ
型受光素子３４ｂを構成する各素子と夫々の素子が受光
する光の波長との間で対応関係を確定することができ
る。

【００３５】次に、制御部３の制御構成について説明を
加える。制御部３はマイクロコンピュータを利用して構
成され、図７に示すように、カバー開検出センサ３１、
反射板離脱検出センサ３２及びサンプル検出センサ３３
夫々の検出情報が入力されるとともに、それらの検出情
報に基づいて、ソレノイド１４及びステッピングモータ
３８夫々の作動制御を行うとともに、成分演算部３５に
対して分析開始指令を行う。又、成分演算部３５の分析
結果が入力され、その分析結果を表示装置２に表示させ
る。

【００３６】以下、図８及び図９に示すフローチャート
に基づいて、制御部３の制御作動について説明する。基
本的には、操作者によって、カバー８が全閉状態に手動
操作されることに伴って、カバー開検出センサ３１、反
射板離脱検出センサ３２及びサンプル検出センサ３３夫
々の検出情報に基づいて、分析可能状態であることが自
動的に判別されて、自動的に分析が開始されるととも
に、その分析結果が表示装置２に表示される。そして、
分析が終了すると、ソレノイド１４が作動されて、カバ
ー８が自動的に開き、載置台６ｔに対する試料の乗せお
ろしが可能になる。

【００３７】尚、メッセージ画面識別フラグ（以下、Ｍ
ＦＬＡＧと略記する場合がある）と表示装置２に表示す
る表示画面の対応関係は、以下の通りである。 ＭＦＬＡＧ＝ １：装置の説明のメッセージ画面 ＭＦＬＡＧ＝ ２：装置の説明のメッセージ画面 ＭＦＬＡＧ＝ ３：装置の説明のメッセージ画面 ＭＦＬＡＧ＝１１：カバーを閉じてください ＭＦＬＡＧ＝１２：サンプルを取り除いてください ＭＦＬＡＧ＝１３：サンプルを取り除いてください ＭＦＬＡＧ＝２１：カバーを全開してください

【００３８】起動スイッチ（図示せず）によって起動が
指令されると、初期設定及び動作確認を行った後、ＭＦ
ＬＡＧ＝１として、装置の説明、操作方法の説明等のメ
ッセージ画面を表示装置２に表示するとともに、第１
タイマ（例えば、１分間タイマ）をスタートさせる（ス
テップ＃１〜＃３）。続いて、ステップ＃４で、サンプ
ル検出センサ３３の検出情報に基づいて、分析対象の試
料の有無を判別し、試料が有るときは以下の通り分析制
御を行い、試料が無いときは以下の通り、メッセージ画
面の表示並びに校正制御を行う。

【００３９】即ち、分析制御では、ステップ＃５で、カ
バー開検出センサ３１及び反射板離脱検出センサ３３夫
々の検出情報に基づいて、カバー８が全閉状態で、且
つ、標準反射板２６が前記引退状態であるか否か、即
ち、分析可能状態であるか否かを判別する。そして、分
析可能状態であるときは、円板３７の開口部３７ｃが前
記計測用光の通過経路中に位置するようにステッピング
モータ３８を作動させ、成分演算部３５に分析開始を指
令し、表示装置２に、成分演算部３５の分析結果を表示
するとともに、ＭＦＬＡＧ＝１２として、「サンプルを
取り除いてください」のメッセージ画面を表示し、ソレ
ノイド１４を作動させてカバー８を開いて（ステップ＃
６〜＃８）、ステップ＃４の試料有無の判別状態に戻
る。ステップ＃５で、前記分析可能状態でないと判別し
たときには、ステップ＃９で、ＭＦＬＡＧが１０より大
か否かを判別する。そして、ステップ＃９で、ＭＦＬＡ
Ｇが１０より大でないときには、ＭＦＬＡＧ＝１１とし
て「カバーを閉じてください」のメッセージ画面を表示
して（ステップ＃１０）、ステップ＃４に戻る。ステッ
プ＃９で、ＭＦＬＡＧが１０より大のときには、ＭＦＬ
ＡＧが１２か否かを判別し、ＭＦＬＡＧが１２のとき
は、ＭＦＬＡＧ＝１３として「サンプルを取り除いて下
さい」のメッセージ画面を表示してステップ＃４に戻
り、ＭＦＬＡＧが１２でないときには、そのままで＃４
に戻る（ステップ＃１０〜＃１２）。

【００４０】ステップ＃４で、試料が無いと判別したと
きには、メッセージ画面の表示並びに校正制御を以下の
通り行う。つまり、ＭＦＬＡＧが１０より大のときに
は、ＭＦＬＡＧ＝０として、第１タイマがタイムアップ
する毎に、ＭＦＬＡＧを１ずつ加算して、メッセージ画
面、メッセージ画面、メッセージ画面を順に表示
する（ステップ＃１３〜＃１８）。

【００４１】又、その間に第２タイマ（例えば５分間タ
イマ）がタイムアップする毎に下記のように校正制御を
行う（ステップ＃１９〜＃２１）。即ち、ステップ＃２
０で、カバー開検出センサ３１及び反射板離脱検出セン
サ３３夫々の検出情報に基づいて、カバー８が全開状態
で、且つ、標準反射板２６が前記作用状態であるか否
か、即ち、校正可能状態であるか否かを判別する。そし
て、校正可能状態であるときは、前記通過経路中に開口
部３７ｃが位置して、標準反射板２６を反射した光を受
光してリファレンス用の光量を計測する校正状態、前記
通過経路中に暗電流計測用遮光部３７ｂが位置して、ア
レイ型受光素子３４ｂの暗電流を計測する校正状態、前
記通過経路中に波長校正用フィルタ部３７ａが位置して
アレイ型受光素子３４ｂの各素子と夫々の素子が受光す
る光の波長との間の対応関係を確定する校正状態を適宜
実行するように、ステッピングモータ３８を作動させ
る。

【００４２】ステップ＃２０で校正可能状態でないと判
別したときは、カバー８が半開き状態になっているの
で、ＭＦＬＡＧ＝２１として「カバーを全開して下さ
い」のメッセージ画面を表示してステップ＃４に戻る
（ステップ＃２２〜＃２３）。

【００４３】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 上記の実施形態においては、載置部６が載置台
ストッパ１８に受け止められて静止位置する状態、つま
り、試料Ｓを載せおろしするときの、載置台６ｔの姿勢
については、その載置台６ｔにおける受光部７ｉ側を下
方に位置させた傾斜姿勢にする場合について例示した
が、水平姿勢にするように構成してもよい。

【００４４】（ロ） 上記の実施形態においては、載置
台傾斜操作手段Ｂは、載置台６ｔを備えた載置部６を傾
斜させるように構成する場合について例示したが、載置
台６ｔのみを傾斜させるように構成してもよい。 （ハ） 又、壁部材６ｗを省略することができる。この
場合は、試料Ｓが検出部７に直接に受け止められるよう
に構成すればよい。

【００４５】（ニ） 上記の実施形態においては、載置
台６ｔを傾斜操作する載置台傾斜操作手段Ｂを設ける場
合について例示した。これに代えて、載置台傾斜操作手
段Ｂを省略して、載置台６ｔを、それに載置されている
試料がその自重によって検出部７側に動くように傾斜姿
勢で固定設置してもよい。この場合は、コストダウンを
図ることができる。

【００４６】（ホ） カバー８を閉じ方向に移動駆動す
るアクチュエータと、そのアクチュエータの作動を指令
する手段を設けてもよい。この場合、分析のための装置
の操作を一層簡略化することができる。

【００４７】（ヘ） 載置台傾斜操作手段Ｂ及び反射板
移動操作手段Ｍ夫々の具体構成は、上記の実施形態にお
いて例示した構成に限定されるものではない。例えば、
エアーシリンダや電動モータ等のアクチュエータにて構
成してもよい。この場合は、分析の開始を指令する指令
手段の指令情報に基づいて、前記アクチュエータの作動
を制御するように構成する。又、更に、カバー８を閉じ
方向に移動駆動するアクチュエータを設け、そのアクチ
ュエータも前記指令手段の指令情報に基づいて制御する
ように構成すると、操作を一層簡略化することができ
る。

【００４８】（ト） カバー８は、計測用光の波長範囲
の光を遮断し、計測用光の波長範囲外の波長の可視光を
透過させるような材料で形成することができる。この場
合、外乱光が受光されるのを防止しながら、カバー８を
通して内部の状態を視認することができるので、試料が
不適正な位置に位置しているのを発見することができ
て、分析を一層確実に行うことができる。

【００４９】（チ） 上記の実施形態においては、受光
部７ｉを試料からの反射光を受光するように構成する場
合について例示した。これに代えて、受光部７ｉを試料
からの透過光を受光するように構成し、その受光部７ｉ
とそれとは別体の照射部７ｏとを、間隔が変更自在な状
態で対向させて配置してもよい。

【００５０】（リ） 載置台６ｔをその載置面に直交す
る軸芯回りに回転駆動自在に構成し、自動的に試料の周
方向の複数カ所において計測可能なようにするととも
に、複数カ所の計測データを処理して（例えば、平均処
理して）、試料の成分を求めるように構成してもよい。
この場合は、分析精度を一層向上させることができる。

【００５１】（ヌ） 本発明により分析する試料は、ボ
ール状青果物に限定されるものではない。例えば、バナ
ナやキュウリ等の長尺状の青果物や、それら以外の青果
物、あるいは、青果物以外の試料でも、載置台傾斜操作
手段Ｂによる載置台６ｔの傾斜操作により、試料を検出
部７に対して接当又は可及的に近接させることができ
て、適正な計測用光の照射状態及び反射光の受光状態で
分析することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分光分析装置の全体概略構成を示す斜視図

【図２】カバーが全開状態における試料保持部の縦断右
側面図

【図３】試料保持部の縦断正面図

【図４】反射板移動操作手段が作動し始める状態を示す
図

【図５】載置台傾斜操作手段が作動し始める状態を示す
図

【図６】カバーが全閉状態での反射板移動操作手段及び
載置台傾斜操作手段の作動状態を示す図

【図７】制御構成のブロック図

【図８】制御作動のフローチャートを示す図

【図９】制御作動のフローチャートを示す図

【図１０】載置台、検出部及び分光部を示す図

【図１１】分光部及び円板を示す図

【図１２】従来の分光分析装置の要部を示す図

【符号の説明】

６ｔ 載置台 ６ｗ 受け部 ６ｏ 光通過部 ７ｉ 受光部 ７ｏ 照射部 ８ 覆い部 Ａ 分光分析部 Ｂ 傾斜操作手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置台に載置されている試料に計測用光
   線を照射する照射部と、 試料からの反射光又は透過光を受光する受光部と、 その受光部が受光した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の成分を分析する分
   光分析部が設けられた分光分析装置であって、 前記受光部が、前記載置台に載置される試料の横に配置
   され、 前記載置台は、それに載置されている試料がその自重に
   よって前記受光部側に動くように傾斜姿勢で配置されて
   いる分光分析装置。
2. 【請求項２】 載置台に載置されている試料に計測用光
   線を照射する照射部と、 試料からの反射光又は透過光を受光する受光部と、 その受光部が受光した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の成分を分析する分
   光分析部が設けられた分光分析装置であって、 前記受光部が、前記載置台に載置される試料の横に配置
   され、 前記載置台に載置されている試料が少なくとも計測のと
   きにはその自重によって前記受光部側に動くように、前
   記載置台を試料を載せおろすときよりも試料を計測する
   ときに急傾斜に傾斜操作する傾斜操作手段が設けられて
   いる分光分析装置。
3. 【請求項３】 前記載置台が、試料を載せおろすときに
   もその載置台における前記受光部側を下方に位置させた
   傾斜姿勢になるように配置されている請求項２記載の分
   光分析装置。
4. 【請求項４】 計測用光線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が、閉じ状態では、前記外乱
   光が前記載置台に載置されている試料に照射されるのを
   防止するとともに、前記外乱光が前記受光部に受光され
   るのを防止し、開き状態では試料の出し入れが自在なよ
   うに開閉自在に設けられ、 前記傾斜操作手段が、前記覆い部の閉じ方向への動きに
   よって駆動されるように構成されている請求項２又は３
   記載の分光分析装置。
5. 【請求項５】 前記受光部の前方に、その受光部側への
   試料の動きを規制する受け部が設けられ、 その受け部に、試料からの反射光又は透過光が通過可能
   な光通過部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。
6. 【請求項６】 前記受光部が、試料からの反射光を受光
   するように構成され、 前記照射部及び前記受光部が、前記照射部の照射方向視
   において、環状に形成された一方の内部に他方が位置す
   るように配置されている請求項１〜５のいずれか１項に
   記載の分光分析装置。