(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物に対しその光入射部から光を入射させかつ被測定物内を透過してきた光を上記光入射部とは別の部位に設定された光出射部において検出しその光吸収測定により被測定物中に含まれる特定成分を定量的に測定する非破壊透過式光測定装置に適用される校正器において、
光の入射口と出射口を備えその内部には上記特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質が充填されていると共に入射口から出射口までの光路長が上記被測定物内を透過する光の実効的光路長と同一若しくは略同一に設定された密封体によりその主要部が構成されていることを特徴とする非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項２】
内壁面が光反射性を有しかつ内部に上記物質が充填されると共に各開放端側が光透過部材で閉止された一対の直線状筒体から成る上記密封体と、密封体のこれ等筒体一端側を覆うように配設されかつ内壁面が光反射性を有すると共に一方の筒体端部から出射された光を他方の筒体端部へ入射させるカバー体とを備え、かつ、各筒体における他端側の各筒体端部で上記密封体の入射口と出射口が構成されていることを特徴とする請求項１記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項３】
上記密封体内部が仕切材により複数空間に区画され、かつ、これ等空間が上記入射口と出射口を結ぶ連通路を構成すると共に、連通路壁面が光反射性を有していることを特徴とする請求項１記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項４】
上記仕切材が着脱可能な部材で構成されこの仕切材の着脱により上記連通路の長さが調整されるようになっていることを特徴とする請求項３記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項５】
上記入射口と出射口に光減衰器が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項６】
上記光減衰器による減衰率が、非破壊透過式光測定装置において適用される各測定波長に対して均一若しくは略均一であることを特徴とする請求項５記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項７】
上記光減衰器が、光拡散性を有していることを特徴とする請求項５記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【請求項８】
上記密封体の内部に、上記特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質と共に光散乱性物質が充填されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の非破壊透過式光測定装置用校正器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、桃、柑橘類、葡萄類、トマト、メロン、スイカ等の被測定物中に含まれる糖分等特定成分を被測定物を破壊することなく定量的に測定可能な非破壊光測定装置に適用される校正器に係り、特に、透過式の非破壊光測定装置に適用される校正器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の非破壊光測定装置としては、近赤外光を用いた非破壊光測定装置が各種提案されている。そして、これら装置を用いて長期に亘り安定して高精度な測定を行うには校正器が欠かせない。これは、非破壊光測定装置を長期に亘り使用していると、測定系のずれ（例えば、適用している測定波長のずれ、装置の光入出射部分にゴミなどが付着したことに伴う入射・検出光量の見掛け上の変動等）に起因した測定精度の低下を招き易いからであった。そこで、これまでに非破壊光測定装置の測定原理、構成毎に各種の校正器、校正方法が研究、提案されている。
【０００３】
ところで、近赤外光を用いた非破壊光測定装置の殆どは、白色光源と分光器を組み合わせた構成を基本としている。そして、この光測定装置は、白色光源からの光を被測定物に照射し表面近傍で反射したスペクトルを光測定装置内蔵の分光器を用いて分光分析することで被測定物中の内部情報を得ている。
【０００４】
このようなタイプの非破壊光測定装置の校正には、一般に経時変化の無い無機物の標準サンプル（レファレンス）、例えば、ガラスの拡散板、フッ素系樹脂片等が用いられていた。しかし、このような標準サンプルの光学特性および温度特性は、ほとんどの場合で被測定物とは異なるために高精度な校正を行うことは困難であった。
【０００５】
他方、被測定物と同種のサンプルを破壊測定しその結果と非破壊測定の結果を照合するような校正方法も知られている。しかし、青果物など生鮮食品が測定対象の場合、実際の選果前に非破壊光測定装置の校正をしようにも市場にサンプルが無いといったサンプル入手時期の制約や、破壊測定は手作業で行うために時間が掛かる上にサンプル間のばらつきを均すために相当数のサンプルを破壊測定する必要がある等の問題点が多い。
【０００６】
このような技術的背景の下、被測定物と同等の光学特性を有しかつ経時変化の影響をほとんど受けない校正器を用い、分光スペクトルを解析する方法として特開平９−１５１４２号公報に記載の手段が提案されている。すなわち、この特開平９−１５１４２号公報で提案されている校正器（疑似果実体）は、二重管構造の校正器本体から成り、この校正器本体における二重管の間隙に被測定物中の目的成分が含まれる水溶液を充填しかつ二重管の内筒に所定の光反射率を備えさせるか、あるいは充填する水溶液中に適当な分散質を添加して構成させたもので、非破壊光測定装置の校正時には、被測定物を測定するのと同様に、校正器表面から光を照射し、校正器表面、充填物および内管表面からの反射光を分光分析して校正に利用している。
【０００７】
ところで、上記校正器（疑似果実体）は反射方式の測定原理に則した構造を有しており、反射方式の非破壊光測定装置に適用した場合には有効であるが、透過式の非破壊光測定装置に対しては後述するような解決すべき課題が存在する。
【０００８】
すなわち、非破壊光測定装置には、上述したように被測定物の表面および表面近傍で反射した戻り光を分光分析することで内部情報を得る反射方式の非破壊光測定装置と、被測定物に対し光入射部から光を入射させかつ被測定物内を透過してきた光を上記光入射部とは別の部位に設定された光出射部において検出し（すなわち反射戻り光を検出せずに透過光のみを検出し）その光吸収測定（例えば吸光度、吸収係数等の測定）により測定物中の内部情報を得る透過式の非破壊光測定装置が知られている。
【０００９】
そして、反射方式と透過式の非破壊光測定装置間には上記方式の違いに基づき以下のような差異が存在する。すなわち、反射方式の非破壊光測定装置においては、被測定物の深部で反射した光は表面近傍で反射した光に較べてその光量が少ないため、相対的に光量の少ない被測定物深部の情報がうまく評価できないといった問題を有していた。具体的には、被測定物がメロン、スイカなど厚い表皮を有する青果物の場合、反射方式では表皮の情報が主体的で果肉の情報は希薄であった。また、薄皮果実でも、内部の腐敗、熟度など被測定物の深部の情報を充分に得ようとする場合には十分に対応することが困難であった。
【００１０】
これに対し、透過式の非破壊光測定装置では、上述したように被測定物の内部を透過してきた光（透過光）を光入射部とは異なる部位（光出射部）で検出しその光吸収測定により測定物中の内部情報を得る方式のため、被測定物がメロン、スイカなど厚い表皮を有する青果物の場合でも、あるいは測定対象が薄皮果実の内部の腐敗や熟度等の場合でも上述した問題がない利点を有している。
【００１１】
但し、透過式の非破壊光測定装置においては、以下に述べる理由から被測定物内部において透過光が経てきた物理的距離（以下、実効的光路長と称する。尚、一般的定義における光路長とは光が媒質内を通過した物理的距離に上記媒質の屈折率を掛けた値を意味するが、本明細書における光路長とは被測定物内を光が走った物理的距離を意味する。また、本明細書において物理学的光路長とは一般的定義における光路長を意味する。）を知ることが解析上重要になるため、透過式の非破壊光測定装置に適用する校正器の光路長も被測定物の実効的光路長に合わせる必要があった。
【００１２】
すなわち、透過式の非破壊光測定装置においては、図１４に示すようにメロン等被測定物Ｍに対し波長λの光を照射しかつ被測定物Ｍ内を透過してきた光を検出器Ｓで検出し、例えば以下の式（１）で求められる吸収係数β（λ）から被測定物Ｍにおける糖分等特定成分を定量的に測定している。
【００１３】
Ｐout （λ）＝Ｐin（λ）exp ［−β（λ）Ｌ］                （１）
尚、式（１）中Ｐin（λ）は被測定物Ｍに入射された入射光量、Ｐout （λ）は検出器Ｓで検出された検出光量を示す。
【００１４】
しかし、メロン等青果物の果肉は光散乱性を有しているため、被測定物Ｍに入射された波長λの光は、図１４に示すように被測定物Ｍの光入射部と光出射部を結ぶ最短距離すなわちＬで示される幾何学的光路長を通ってまっすぐ検出器Ｓの方向へ向かうのではなく、被測定物Ｍ内の様々なところで散乱されながら検出器Ｓにたどりつくこととなる。つまり、被測定物Ｍ内に入射された光は、最短である幾何学距離Ｌよりは長い光路（実効的光路長Ｌ’）を走ることになる。このため、波長λの光は長い距離を走った分だけ被測定物Ｍ内の糖分等特定成分に余計に吸収されてしまうこととなる。すなわち、式（１）の幾何学的光路長（幾何学距離Ｌ）を使って求まる吸収係数β（λ）は真の吸収係数ではなく見掛けの吸収係数で、その値は真の吸収係数の値より大きくなってしまうため、被測定物Ｍ内における特定成分の濃度とは掛け離れた測定値になり易い。この理由から透過式の非破壊光測定装置においては被測定物内部において透過光が経てきた実効的光路長を知ることが解析上重要となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この様に透過式の非破壊光測定装置では、被測定物内部において透過光が経てきた物理的距離（実効的光路長Ｌ’）を知ることが解析上重要になるため、透過式の非破壊光測定装置に適用する校正器の光路長も被測定物の実効的光路長に合わせる必要があった。すなわち、上述した測定系のずれは、吸光度、吸収係数のずれとして検出されるが、同一の測定系において生じる校正器と被測定物の上記吸光度、吸収係数のずれ量を同等とするにはその光路長を同じにする必要がある。つまり、校正器と被測定物の実効的光路長を合わせないと測定系のずれに起因して被測定物内における特定成分の測定結果にずれが生じてもそのずれ分を校正器で補正することができないからである。
【００１６】
そして、特開平９−１５１４２号公報で提案されている上記反射方式の校正器ではその構造から実効的光路長を適正値に設定することができないため、透過式用の校正器としてそのままでは適用困難な問題点を有していた。
【００１７】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、非破壊透過式光測定装置の校正について、被測定物を破壊することなく高精度に、再現性良く、かつ、簡便・短時間で行える非破壊透過式光測定装置用校正器を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
被測定物に対しその光入射部から光を入射させかつ被測定物内を透過してきた光を上記光入射部とは別の部位に設定された光出射部において検出しその光吸収測定により被測定物中に含まれる特定成分を定量的に測定する非破壊透過式光測定装置に適用される校正器を前提とし、
光の入射口と出射口を備えその内部には上記特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質が充填されていると共に入射口から出射口までの光路長が上記被測定物内を透過する光の実効的光路長と同一若しくは略同一に設定された密封体によりその主要部が構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
そして、この請求項１記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
被測定物中に含まれる特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質が充填された密封体に光の入射口と出射口を備え、かつ、入射口から出射口までの光路長が上記被測定物内を透過する光の実効的光路長と同一若しくは略同一に設定されているため、非破壊透過式光測定装置の校正について被測定物を破壊することなく高精度、再現性良く、簡便・短時間で行うことが可能となる。
【００２０】
次に、この種の非破壊透過式光測定装置における光入射部と光出射部（すなわち光検出部）については被測定物の種類により任意に設定されており、例えば被測定物が青果物の場合、青果物の赤道付近から光を入射させこの光入射部とは異なる部位の赤道付近に光出射部を設定したもの、青果物の底部側に上記光入射部と光出射部をそれぞれ設定したもの、あるいは、青果物の赤道付近から光を入射させかつ光出射部を青果物の底部側に設定したもの等が存在する。
【００２１】
そして、請求項２に係る発明は、光入射部と光出射部が被測定物の底部側に設定された非破壊透過式光測定装置に好適に利用できる非破壊透過式光測定装置用校正器の構成を特定した発明に関する。
【００２２】
すなわち、請求項２に係る発明は、
請求項１記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
内壁面が光反射性を有しかつ内部に上記物質が充填されると共に各開放端側が光透過部材で閉止された一対の直線状筒体から成る上記密封体と、密封体のこれ等筒体一端側を覆うように配設されかつ内壁面が光反射性を有すると共に一方の筒体端部から出射された光を他方の筒体端部へ入射させるカバー体とを備え、かつ、各筒体における他端側の各筒体端部で上記密封体の入射口と出射口が構成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
ところで、被測定物がスイカ、メロン等大型青果物の場合、小型の青果物に較べて被測定物内を透過する光の実効的光路長が長くなり、その分、非破壊透過式光測定装置用校正器における密封体の長さ寸法も大きくする必要が生ずる。そして、密封体の長さ寸法が長くなる分、校正器が大型化しかつその重量も大きくなるためその取り扱い性が若干低下することがある。請求項３に係る発明はこの点を改善した発明に関する。
【００２４】
すなわち、請求項３に係る発明は、
請求項１記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記密封体内部が仕切材により複数空間に区画され、かつ、これ等空間が上記入射口と出射口を結ぶ連通路を構成すると共に、連通路壁面が光反射性を有していることを特徴とするものである。
【００２５】
そして、この請求項３記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
入射口から入射された光が、上記仕切材で区画された複数の空間内において反射を繰り返し折曲がりながら出射口へ導かれる構造のため、密封体の長さ寸法を大きくすることなく密封体内の光路長を延ばすことが可能となる。
【００２６】
尚、上記密封体内における連通路の長さは仕切材の数とその配置の仕方により変更させることができる。従って、上記仕切材を着脱可能な構造にすることにより連通路の長さ寸法を任意に設定することができる。請求項４に係る発明はこの様な技術的理由によりなされている。
【００２７】
すなわち、請求項４に係る発明は、
請求項３記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記仕切材が着脱可能な部材で構成されこの仕切材の着脱により上記連通路の長さが調整されるようになっていることを特徴とするものである。
【００２８】
また、この種の非破壊透過式光測定装置においては、測定対象である特定成分の被測定物内における存在状態により、波長の異なる複数種類の光が適用されかつ光吸収測定の際に検出器からの信号を電圧に変換するための増幅器が装置内に組込まれる場合がある。そして、測定結果の変動要因として、上述した測定波長のずれなどの他にこの増幅器のゲイン変動も考えられる。具体的には、被測定物の信号の大きさと、校正器を測定した際の信号の大きさが異なる場合、増幅器の各信号に対するゲインが異なり実際の変動を正確に測定できない可能性が生ずる。請求項５と請求項６に係る発明はこのような技術的問題を解消した発明に関する。
【００２９】
すなわち、請求項５に係る発明は、
請求項１〜４のいずれかに記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記入射口と出射口に光減衰器が設けられていることを特徴とし、
また、請求項６に係る発明は、
請求項５記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記光減衰器による減衰率が、非破壊透過式光測定装置において適用される各測定波長に対して均一若しくは略均一であることを特徴とするものである。
【００３０】
尚、請求項２に係る非破壊透過式光測定装置用校正器においては、一対の直線状筒体の各開放端側を閉止する上記光透過部材についてこれを請求項５と請求項６に係る上記光減衰器で構成することも可能である。
【００３１】
次に、請求項７〜８に係る発明は、上記密封体に充填された物質内に光を入射させる際、被測定物内に光を入射させた場合と類似の光散乱を起こさせて実際の被測定物との近似を図ると共に密封体の小型化を図った校正器に関する。
【００３２】
すなわち、請求項７に係る発明は、
請求項５記載の発明に係る非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記光減衰器が、光拡散性を有していることを特徴とし、
請求項８に係る発明は、
請求項１〜７のいずれかに記載の非破壊透過式光測定装置用校正器を前提とし、
上記密封体の内部に、上記特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質と共に光散乱性物質が充填されていることを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、被測定物として果実（メロン、スイカ等）Ｍを想定し、この果実Ｍに含まれる糖分濃度（以下、糖度）を計測する非破壊透過式光測定装置用の校正器を例に挙げて本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００３４】
［第一実施の形態］
まず、この実施の形態に係る校正器１が適用される非破壊透過式光測定装置においては、図１（Ａ）に示すように果実Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００が果実の赤道付近に設定されている。
【００３５】
すなわち、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器１は、図１（Ｂ）に示すように被測定物に含まれる特定成分（糖分）と同等の糖度を有するショ糖液２が充填された直線状筒体１１と、直線状筒体１１の外周面を覆う黒色のＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂から成る校正器本体１２とで構成され、かつ、上記直線状筒体１１の両開放端側はそれぞれ光透過部材１３、１４により閉止されていると共に、光透過部材１３で閉止された開放端側が光の入射口３を構成し、また、光透過部材１４で閉止された開放端側が光の出射口４を構成している。
【００３６】
また、上記入射口３から出射口４までの光路長（すなわちショ糖液２が満たされた直線状筒体１１内の光路長）は、図１（Ａ）に示す果実Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一となるように設定されている。
【００３７】
ここで、非破壊透過式光測定装置用校正器１の入射口３から出射口４までの光路長（すなわちショ糖液２が満たされた直線状筒体１１内の光路長）を実効的光路長Ｌ’に合わせている理由は、上述したように測定系にずれが生じたことによる糖度変動を正確に補正するためである。測定系のずれとは、例えば測定波長のずれ、非破壊透過式光測定装置の入出射部分にゴミなどが付着したことによる透過光量の見掛け上の変化などである。測定系のずれは、吸光度、吸収係数のずれとして検出されるが、同一の測定系において生じる校正器と被測定物の吸光度、吸収係数のずれ量を同等とするには光路長を同じにする必要がある。つまり、実効的光路長を合わせないと上記測定系のずれによって被測定物の糖度が変化しても校正器でその糖度変化を正確に補正できないからである。
【００３８】
尚、被測定物の上記実効的光路長Ｌ’については、例えば図１５に示すように１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２を用いて求めることができる。すなわち、上記パルスレーザ光源ｆから第一検出器Ｓ１までの距離とパルスレーザ光源ｆから被測定物（果実）Ｍにおける光入射部までの距離を同一に設定し、かつ、パルスレーザ光源ｆから出射させたパルスレーザを途中の光路上において分岐させると共に、一方の第一検出器Ｓ１にはパルスレーザを直接入射させ、被測定物（果実）Ｍの光出射部に密着して配置された第二検出器Ｓ２へは被測定物（果実）Ｍ内を透過させたパルスレーザを入射させる。
【００３９】
そして、第一検出器Ｓ１と第二検出器Ｓ２に到達するパルスの時間差Δｔに光速Ｃをかける（Ｃ×Δｔ）ことにより被測定物（果実）Ｍ内の実効的光路長Ｌ’に果実Ｍにおける果肉の屈折率ｎ’を掛けた値（Ｌ’×ｎ’）を求めることができる。
【００４０】
また、図１６に示すように１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２を用いて、校正器１における入射口３から出射口４までの光路長（すなわちショ糖液２が満たされた直線状筒体１１内の光路長）を上記被測定物（果実）Ｍ内の実効的光路長Ｌ’と略同一に設定するための直線状筒体１１の幾何学的長さｄを求めることができる。
【００４１】
すなわち、光透過部材で閉止された開放端側に後述の拡散型減衰板が装着されその幾何学的長さがｄ1とｄ2でかつショ糖液２がそれぞれ満たされた一対の直線状筒体１１’、１１”を準備し、かつパルスレーザ光源ｆから直線状筒体１１’の入射口３’までの距離と上記パルスレーザ光源ｆから直線状筒体１１”の入射口３”までの距離を同一に設定すると共に、直線状筒体１１’の出射口４’に第一検出器Ｓ１をまた直線状筒体１１”の出射口４”に第二検出器Ｓ２を密着して配置する。そして、上記パルスレーザ光源ｆから出射させたパルスレーザを途中の光路上において分岐させ、その一方のパルスレーザを直線状筒体１１’を透過させて第一検出器Ｓ１に入射させると共に、他方のパルスレーザを直線状筒体１１”を透過させて第二検出器Ｓ２に入射させる。
【００４２】
尚、第一検出器Ｓ１にパルスが到達した時間をｔ1、第二検出器Ｓ２にパルスが到達した時間をｔ2とすると、直線状筒体１１’の実測物理学的光路長（すなわちショ糖液２が満たされた直線状筒体１１’内の物理学的光路長に２枚の光透過部材の厚さとこれ等に装着された後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた物理学的光路長）α1は光速Ｃ×ｔ1で求まる値に、また直線状筒体１１”の実測物理学的光路長（ショ糖液２が満たされた直線状筒体１１”内の物理学的光路長に２枚の光透過部材の厚さとこれ等に装着された後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた物理学的光路長）α2は光速Ｃ×ｔ2で求まる値となる。
【００４３】
従って、屈折率ｎ”のショ糖液２が満たされた直線状筒体内の幾何学的単位長さ当たりの光路長ΔＬ”は、
ｎ”×ΔＬ”＝（α1−α2）／（ｄ1−ｄ2）
で求めることができる。すなわち、直線状筒体１１’の実測物理学的光路長α1と直線状筒体１１”の実測物理学的光路長α2には２枚の光透過部材の厚さとこれ等に装着された拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分が加えられているが、実測物理学的光路長α1から直線状筒体１１”の実測物理学的光路長α2を差し引くことにより上記加えられた物理学的光路長はキャンセルされるため、ショ糖液２が満たされた直線状筒体内の幾何学的単位長さ当たりの光路長ΔＬ”にショ糖液の屈折率ｎ”を掛けた値を求めることができる。
【００４４】
よって、ショ糖液２が満たされた上記直線状筒体１１内の光路長が上記被測定物（果実）Ｍ内の実効的光路長Ｌ’と略同一に設定されるための直線状筒体１１の幾何学的長さｄは、
ｄ＝（Ｌ’×ｎ’）／（ΔＬ”×ｎ”）＝Ｌ’／ΔＬ”
（但し、果実Ｍにおける果肉の屈折率ｎ’とショ糖液における屈折率ｎ”が略同一であることを前提とする）
で求めることができる。
【００４５】
次に、上記校正器１内に入射された測定用光が反射する直線状筒体１１の内壁面には、測定波長範囲において反射率の波長依存性がほとんど無くかつ耐腐食性にすぐれた金メッキの光反射膜（図示せず）が施されている。
【００４６】
また、この非破壊透過式光測定装置には、上述したように測定の際に検出器からの信号を電圧に変換するための増幅器が組込まれている。そして、測定結果の変動要因としてこの増幅器のゲイン変動も考えられる。具体的には、被測定物の信号の大きさと校正器を測定した際の信号の大きさが異なる場合、増幅器の各信号に対するゲインが異なり、実際の変動を正確に測定できない可能性がある。このため、校正器の透過光量を被測定物と同程度に合わせるために減衰器を入れることが好ましい。また、上記減衰器は、測定波長範囲で各測定波長（波長の異なる各測定光）に対する減衰器による減衰率が均一であることが望ましい。各測定波長の範囲で減衰率が大きく変動する場合、測定波長がずれた際に校正器と被測定物とで透過光量の振る舞いが異なり、正確に校正できなくなるからである。上記減衰器としては、アパーチャー型減衰器、表面散乱型減衰器、拡散型減衰器等が例示されこれ等単独あるいは複数組合せて適用することができる。
【００４７】
そして、図１（Ｂ）に示された実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器１の透過光量は被測定物に較べて大きかった。そこで、直線状筒体１１両開放端側の光透過部材１３、１４には、各測定波長に対する減衰率が均一である既製品の拡散型減衰板とアパーチャー型減衰器を組合せてそれぞれ装着し、かつ上記拡散型減衰板で透過光量を粗調整すると共に、アパーチャーの窓径で微調整した。これら２種類の減衰器によって校正器の透過光量を被測定物と同等にした。
【００４８】
このような構成を有する第一実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器１を非破壊透過式光測定装置における所定の測定部に設置すると、光の入射口３から直線状筒体１１内に入った光は直線状筒体１１内で反射を繰り返しながら充填されたショ糖液２中を通り抜け、かつ、出射口４から非破壊透過式光測定装置の検出器（図示せず）に入る。そして、検出器で測定された光量を基に果実糖度と同様に校正器内に充填されたショ糖液２の糖度を求めることができる。
【００４９】
このようにして校正時に得られた糖度と、ある条件下において予め測定した校正器内ショ糖液２の標準糖度との糖度差は、非破壊透過式光測定装置のソフト上で補正することによって調整され校正作業は終了する。
【００５０】
そして、校正後に測定される果実の糖度は、非破壊透過式光測定装置における測定系のずれに起因する糖度変動を取り除いた正確な糖度となる。
【００５１】
ここで、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器１においてはその直線状筒体（密封体）１１の内部に被測定物に含まれる特定成分（糖分）と同等の糖度を有するショ糖液２が充填されているが、このショ糖液２に加えてセルロース繊維等の光散乱性物質を充填することにより、直線状筒体１１内に入射される光の散乱を増大させることが可能となる。そして、上記光散乱性物質が充填されていない場合に較べて直線状筒体１１内に入射された光はその光散乱の増大によりショ糖液２が充填されている直線状筒体１１内を余分に走ることになるため、その分、直線状筒体（密封体）１１の幾何学的長さ寸法を短く設定でき校正器の小型化が図れる利点を有する。
【００５２】
［第二実施の形態］
次に、図２は本発明の第二実施の形態を示すものである。
【００５３】
尚、この実施の形態における校正器は、図２（Ａ）に示すように果実（メロン）Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００の位置が果実の底部側付近に設定された非破壊透過式光測定装置に適用されるものである。
【００５４】
すなわち、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器５は、図２（Ｂ）に示すように被測定物（果実Ｍ）に含まれる特定成分（糖分）と同等の糖度を有するショ糖液６が充填されかつ互いに平行に配置されると共に幾何学的長さｄが同一に設定された一対の直線状筒体５１、５２と、これ等一対の直線状筒体５１、５２の外周面を覆う黒色のＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂から成る校正器本体５３と、これ等直線状筒体５１、５２の一端側を覆うように配設されかつ一方の直線状筒体５１端部から出射された光を他方の直線状筒体５２端部へ入射させるステンレス製のカバー体５４とで構成され、かつ、これ等直線状筒体５１、５２の両開放端側はそれぞれ光透過部材５５、５６、５７、５８により閉止されていると共に、光透過部材５５で閉止された開放端側が光の入射口７を構成し、また、光透過部材５８で閉止された開放端側が光の出射口８を構成している。
【００５５】
また、ショ糖液６が満たされた一対の直線状筒体５１、５２内における光路長（光がショ糖液６内を走るときの光路長）は、図２（Ａ）に示す果実Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一となるように設定されている。
【００５６】
ここで、ショ糖液６が満たされた一対の直線状筒体５１、５２内における光路長）を実効的光路長Ｌ’に合わせている理由は、図１に示した第一実施の形態に係る校正器１と同一の理由による。
【００５７】
尚、被測定物である果実Ｍの上記実効的光路長Ｌ’については、例えば図１７に示すように１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２を用いて求めることができる。すなわち、上記パルスレーザ光源ｆから第一検出器Ｓ１までの距離とパルスレーザ光源ｆから被測定物（果実）Ｍにおける光入射部までの距離を同一に設定し、かつ、パルスレーザ光源ｆから出射させたパルスレーザを途中の光路上において分岐させると共に、一方の第一検出器Ｓ１にはパルスレーザを直接入射させ、被測定物（果実）Ｍの光出射部に密着して配置された第二検出器Ｓ２へは被測定物（果実）Ｍ内を透過させたパルスレーザを入射させる。そして、第一検出器Ｓ１と第二の検出器Ｓ２に到達するパルスの時間差Δｔに光速Ｃをかける（Ｃ×Δｔ）ことにより被測定物（果実）Ｍ内の実効的光路長Ｌ’に果実Ｍにおける果肉の屈折率ｎ’を掛けた値（Ｌ’×ｎ’）を求めることができる。
【００５８】
また、屈折率ｎ”のショ糖液６が満たされた一対の直線状筒体５１、５２内における光路長（光がショ糖液６内を走るときの光路長）を上記果実Ｍ内の実効的光路長Ｌ’と略同一と設定するための各直線状筒体５１、５２の幾何学的長さｄについては、第一実施の形態で述べた方法により求めることができる。すなわち、図１６に示した１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２を用い、かつ、上記光透過部材で閉止された開放端側に拡散型減衰板が装着されその幾何学的長さがｄ1とｄ2でかつショ糖液２がそれぞれ満たされた一対の直線状筒体１１’、１１”を組込んで直線状筒体の幾何学的単位長さ当たりの光路長ΔＬ”を、ｎ”×ΔＬ”＝（α1−α2）／（ｄ1−ｄ2）
より求め、かつ、このΔＬ”に基づき被測定物（果実）Ｍ内の実効的光路長Ｌ’と略同一となるよう一対の直線状筒体５１、５２に配分すればよい。
【００５９】
すなわち、各直線状筒体５１、５２の幾何学的長さｄは、
２ｄ＝（Ｌ’×ｎ’）／（ΔＬ”×ｎ”）＝Ｌ’／ΔＬ”
（但し、果実Ｍにおける果肉の屈折率ｎ’とショ糖液における屈折率ｎ”が略同一であることを前提とする）
で求めることができる。
【００６０】
尚、この実施の形態における非破壊透過式光測定装置用校正器５では上記直線状筒体５１、５２内をショ糖液６で満たした形態になっているが、直線状筒体５１、５２内を必ずしもショ糖液６で満たす必要はない。すなわち、上記直線状筒体５１、５２内の上方側にショ糖液６が存在しない空間があってもよい。但し、上記空間が存在する分、直線状筒体５１、５２内における光路長（光がショ糖液６内を走るときの光路長）が短くなるため、各直線状筒体５１、５２の幾何学的長さｄを設定する際には上記空間による縮小分を考慮する必要がある。
【００６１】
また、第一実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器１でも直線状筒体１１内をショ糖液２で満たした形態となっているが、この非破壊透過式光測定装置用校正器１を立てた状態（すなわち、入射口３を上側とし出射口４を下側にした状態）で使用する場合には、上記直線状筒体１１内の上方側にショ糖液２を有しない空間が存在してもよい。但し、この場合、直線状筒体１１内の上記ショ糖液２面が非破壊透過式光測定装置用校正器１における上記入射口３を構成することとなり、かつ、直線状筒体１１の幾何学的長さｄを設定する際には上記空間による光路長の縮小分を考慮する必要がある。
【００６２】
次に、校正器５内に入射された測定用光が反射する一対の直線状筒体５１、５２内壁面と上記カバー体５４の内壁面には、測定波長範囲において反射率の波長依存性がほとんど無くかつ耐腐食性にすぐれた金メッキの光反射膜（図示せず）が施されている。
【００６３】
また、この校正器５においても、入射口７を構成する直線状筒体５１の光透過部材５５と出射口８を構成する直線状筒体５２の光透過部材５８に、各測定波長に対する減衰率が均一である既製品の拡散型減衰板とアパーチャー型減衰器を組合せてそれぞれ装着されている。そして、上記拡散型減衰板で透過光量を粗調整し、かつ、アパーチャーの窓径で微調整した。これら２種類の減衰器によって校正器の透過光量を被測定物と同等にした。
【００６４】
そして、このような構成を有する第二実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器５を図２（Ａ）に示す非破壊透過式光測定装置における所定の測定部に設置すると、光の入射口７から直線状筒体５１内に入った光は、直線状筒体５１内で反射を繰返しながら充填したショ糖液６中を通り抜けカバー体５４内へ出る。カバー体５４の中で散乱、反射した光の一部はもう一方の直線状筒体５２内に入り、かつ、直線状筒体５１と同様に充填したショ糖液６中を通過し終えた光は、出射口８から非破壊透過式光測定装置の検出器（図示せず）に入る。そして、検出器で測定された光量を基に果実糖度と同様に校正器内に充填されたショ糖液６の糖度を求めることができる。
【００６５】
このようにして校正時に得られた糖度と、ある条件下において予め測定した校正器内ショ糖液６の標準糖度との糖度差は、非破壊透過式光測定装置のソフト上で補正することによって調整され校正作業は終了する。そして、校正後に測定される果実の糖度は、非破壊透過式光測定装置における測定系のずれに起因する糖度変動を取り除いた正確な糖度となる。
【００６６】
尚、図３は、図２（Ｂ）で示した第二実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器５についてその一部の構成を変更した非破壊透過式光測定装置用校正器５０の断面図である。
【００６７】
すなわち、この非破壊透過式光測定装置用校正器５０においては、上記ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂から成る校正器本体５３に代えて発泡スチロール等断熱材料から成る校正器本体５３’が適用され、かつ、この校正器本体５３’外周面がステンレス製の補強用カバー５４’で被覆されていると共に、直線状筒体５１、５２の入射口７と出射口８側の一部が校正器本体５３’から外方へ突出している点を除き図２（Ｂ）で示した第二実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器５と同一である。
【００６８】
そして、この非破壊透過式光測定装置用校正器５０を使用する場合、この校正器５０をトレイ５９に収容した状態で適用する。すなわち、図３に示すように一対の開口５９’、５９’を有するトレイ５９の上記開口５９’、５９’内に非破壊透過式光測定装置用校正器５０における直線状筒体５１、５２の入射口７と出射口８側をそれぞれ嵌合させた状態で収容し利用に供するようになっている。
【００６９】
［第三実施の形態］
図４は、本発明の第三実施の形態を示している。
【００７０】
また、この実施の形態における校正器は、図５（Ｃ）に示すように被測定物である果実（スイカ）Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００の位置が果実Ｍの底部側付近に設定された非破壊透過式光測定装置に適用されるものである。
【００７１】
すなわち、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器２０は、図４（Ａ）〜（Ｂ）に示すように円形状の校正器基盤２１（図６参照）およびこの基盤２１に装着されて密封体３００を形成するパッキング付き蓋材２２（図７Ａ、Ｂ参照）と、上記校正器基盤２１上に取付けられて上記密封体３００内を複数の空間に区画するステンレス製の仕切材２３（図６参照）と、上記校正器基盤２１の略中央部にそれぞれ設けられた第一開口２４および第二開口２５と、上記校正器基盤２１の裏面側でかつ第一開口２４および第二開口２５にそれぞれ連通して取付けられると共に外周面にオネジが刻まれた第一内側円筒体２６および第二内側円筒体２７（図７Ｄ参照）と、一方の開放端側にそれぞれ光透過部材２８、２９が取付けられかつその内周面にメネジが刻まれていると共に他方の開放端側から上記第一内側円筒体２６および第二内側円筒体２７に螺合されて入射口３１および出射口３２を形成する第一外側円筒体３３および第二外側円筒体３４（図７Ｅ参照）と、上記蓋材２２側に嵌合された第一断熱部材３５および校正器基盤２１側に嵌合された第二断熱部材３６とでその主要部が構成され、かつ、上記密封体３００内には図５（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍに含まれる特定成分(糖分)と同等の糖度を有するショ糖液３０が充填されていると共に、上記密封体３００内の複数空間が入射口３１と出射口３２を結ぶ連通路４０を形成している（図５Ａ参照）。
【００７２】
また、上記校正器２０の入射口３１から出射口３２までの光路長（すなわちショ糖液３０が満たされた密封体３００内における光路長）は、図５（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一となるように設定されている。
【００７３】
ここで、上記校正器２０の入射口３１から出射口３２までの光路長を実効的光路長Ｌ’に合わせている理由は、図１に示した第一実施の形態に係る校正器１と同一の理由による。
【００７４】
また、上記校正器２０の入射口３１から出射口３２までの光路長を図５（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一に設定するには、図１８に示す以下の方法により校正器２０の実測物理学的光路長（すなわちショ糖液３０が満たされた密封体３００内における物理学的光路長に、上記光透過部材２８、２９の各厚さとこれ等光透過部材２８、２９に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分が加えられた物理学的光路長）をまず求め、かつ、図１９に示す以下の方法により実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’は果実Ｍにおける果肉の屈折率）に上記光透過部材２８、２９の各厚さとこれ等光透過部材２８、２９に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めると共に、上記実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より小さな値になった場合には仕切材２３の数を増やして連通路の長さを必要分延長させ、反対に実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より大きな値になった場合には仕切材２３の数を減らしたり仕切材２３の配置を代えて連通路の長さを必要分縮小させて実測物理学的光路長を参考物理学的光路長と略同一に調整することにより校正器２０の入射口３１から出射口３２までの光路長を実効的光路長Ｌ’と略同一に設定することができる。
【００７５】
すなわち、校正器２０の上記実測物理学的光路長を求めるには、図１８に示すように１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２を用いて求めることができる。まず、上記パルスレーザ光源ｆから第一検出器Ｓ１までの距離とパルスレーザ光源ｆから校正器２０における入射口３１までの距離を同一に設定し、かつ、パルスレーザ光源ｆから出射させたパルスレーザを途中の光路上において分岐させると共に、一方の第一検出器Ｓ１にはパルスレーザを直接入射させ、校正器２０の出射口３２に密着して配置された第二検出器Ｓ２へは校正器２０の密封体３００内を透過させたパルスレーザを入射させる。そして、第一検出器Ｓ１と第二検出器Ｓ２に到達するパルスの時間差Δｔに光速Ｃをかける（Ｃ×Δｔ）ことにより校正器２０の上記実測物理学的光路長を求めることができる。
【００７６】
また、実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’は果実Ｍにおける果肉の屈折率）に光透過部材２８、２９の各厚さとこれ等光透過部材２８、２９に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めるには、図１９に示すように１つのパルスレーザ光源ｆと２つの第一および第二の検出器Ｓ１、Ｓ２、並びに、上記光透過部材２８、２９とこれに装着された図示外の拡散型減衰板を用いて求めることができる。まず、果実Ｍの光入射部に拡散型減衰板が装着された上記光透過部材２８を密着して配置し、かつ、上記果実Ｍの光出射部に拡散型減衰板が装着された光透過部材２９を密着して配置すると共に、この光透過部材２９に対し上記第二検出器Ｓ２を同じく密着して配置する。また、上記パルスレーザ光源ｆから第一検出器Ｓ１までの距離とパルスレーザ光源ｆから上記光透過部材２８までの距離を同一に設定し、かつ、パルスレーザ光源ｆから出射させたパルスレーザを途中の光路上において分岐させると共に、一方の第一検出器Ｓ１にはパルスレーザを直接入射させ、他方の第二検出器Ｓ２には果実Ｍ内を透過させたパルスレーザを入射させる。そして、第一検出器Ｓ１と第二検出器Ｓ２に到達するパルスの時間差Δｔに光速Ｃをかける（Ｃ×Δｔ）ことにより、上記実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’は果実Ｍにおける果肉の屈折率）に光透過部材２８、２９の各厚さとこれ等光透過部材２８、２９に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めることができる。
【００７７】
次に、校正器２０内に入射された測定用光が反射する密封体３００内壁面（すなわち校正器基盤２１表面と蓋材２２の内壁面）と各仕切材２３表面には、測定波長範囲において反射率の波長依存性がほとんど無くかつ耐腐食性にすぐれた金メッキの光反射膜（図示せず）が施されている。
【００７８】
尚、上記光反射膜が鏡面を構成している場合、校正器２０の入射口３１から密封体３００内に入射された光が上記光反射膜により鏡面反射されてその一部が入射口３１から外部へ漏れ出てしまい、入射された光が上記連通路４０内をスムーズに走らなくなることがある。このような場合、上記密封体３００内面を粗面処理しその光反射膜が拡散性反射膜として機能するように調整するとよい。但し、入射口３１側に後述の拡散板（拡散型減衰板）が配設されている場合には拡散された光が上記密封体３００内に入射されるようになるため、上記粗面処理を施すことなく入射光の上記漏れを防止することが可能である。
【００７９】
また、この校正器２０においても、上記入射口３１と出射口３２の光透過部材２８、２９に、各測定波長に対する減衰率が均一である既製品の拡散型減衰板とアパーチャー型減衰器を組合せてそれぞれ装着している。そして、上記拡散型減衰板で透過光量を粗調整し、かつ、アパーチャーの窓径で微調整した。これら２種類の減衰器によって校正器の透過光量を被測定物と同等にした。
【００８０】
そして、このような構成を有する第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器２０を図４（Ｃ）に示すトレイ４１に載置して非破壊透過式光測定装置における所定の測定部に設置すると、図５（Ａ）〜（Ｂ）に示すように光の入射口３１から密封体３００内に入った光は、上記仕切材２３で区画された複数の空間内において反射を繰り返し折曲がりながら充填したショ糖液３０中を通り抜け出射口３２から非破壊透過式光測定装置の検出器（図示せず）に入る。そして、検出器で測定された光量を基に果実糖度と同様に校正器内に充填されたショ糖液３０の糖度を求めることができる。尚、図４（Ｃ）中の４１’はトレイ用蓋を示している。
【００８１】
このようにして校正時に得られた糖度と、ある条件下において予め測定した校正器内ショ糖液３０の標準糖度との糖度差は、非破壊透過式光測定装置のソフト上で補正することによって調整され校正作業は終了する。そして、校正後に測定される果実の糖度は、非破壊透過式光測定装置における測定系のずれに起因する糖度変動を取り除いた正確な糖度となる。
【００８２】
尚、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器２０は以下のようにして組み立てられている。
【００８３】
まず、図６は、第一開口２４と第二開口２５を有する上記校正器基盤２１とこの基盤２１上に取付けられる仕切材２３を示している。
【００８４】
すなわち、上記校正器基盤２１表面には格子状ボルト４２が立設され、この格子状ボルト４２に仕切材２３基端側に設けられた取付け孔を嵌め込み、かつ、ナット４３で固定するようになっている。また、上記仕切材２３には、校正器基盤２１表面に垂直に取付けられるＬ字形仕切材２３１、一部に曲面を有するＬ字形仕切材２３２、および、校正器基盤２１表面に対し勾配を有し第一開口２４と第二開口２５の近傍に取付けられて校正器内外との効率的な光のやりとりを可能にさせる直角仕切材２３３等その形状の異なる種類が用意されている。そして、校正器における所定の光路長を想定して図７（Ｃ）に示すように上記校正器基盤２１表面にこれ等仕切材２３を適宜取付ける。
【００８５】
そして、仕切材２３が取付けられた校正器基盤２１の表面側から図７（Ａ）〜（Ｂ）に示すような帽子形状を有しかつパッキング（図示せず）付きのステンレス製蓋材２２を装着すると共に、蓋材２２のフランジ部４３と校正器基盤２１の外周縁を図８（Ｂ）に示すようなボルトとナット等で構成される適宜固定手段４４を用いて固定する。
【００８６】
次に、校正器基盤２１と蓋材２２とが一体化された校正器本体の裏面側すなわち校正器基盤２１の裏面側に取付けられた第一内側円筒体２６および第二内側円筒体２７の少なくとも一方からショ糖液を密封体３００内に充填し、かつ、図７（Ｄ）〜（Ｅ）に示すように上記第一内側円筒体２６および第二内側円筒体２７に対し第一外側円筒体３３および第二外側円筒体３４をそれぞれ螺合させて入射口３１および出射口３２を形成させる。
【００８７】
そして、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように校正器基盤２１と蓋材２２とが一体化された校正器本体に対しその表面側から発泡スチロール等で構成された第一断熱部材３５を嵌合させ、かつ、校正器本体の裏面側から同じく発泡スチロール等で構成された第二断熱部材３６を嵌合させて第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器２０は組立てられている。
【００８８】
尚、この非破壊透過式光測定装置用校正器２０においては、上記第一断熱部材３５と第二断熱部材３６の外表面をステンレス製の補強カバーで被覆する構造にしてもよい。
【００８９】
［第四実施の形態］
図９は、本発明の第四実施の形態を示している。
【００９０】
また、この実施の形態における校正器は、図９（Ｃ）に示すように被測定物である果実（スイカ）Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００の位置が果実Ｍの赤道付近に設定された非破壊透過式光測定装置に適用されるものである。
【００９１】
すなわち、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器６０は、図９（Ａ）〜（Ｂ）に示すように直方体形状を有しかつその上方側に入射口６１と出射口６２が設けられた密封体６３と、上記入射口６１と出射口６２にそれぞれ取付けられた光透過部材６４、６５と、上記密封体６３内に取付けられ密封体６３を複数の空間に区画する仕切材６６とでその主要部が構成され、かつ、上記密封体６３内には図９（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍに含まれる特定成分(糖分)と同等の糖度を有するショ糖液６７が充填されていると共に、上記密封体６３内の複数空間が入射口６１と出射口６２を結ぶ連通路６８を形成している。
【００９２】
また、上記校正器６０の入射口６１から出射口６２までの光路長（すなわちショ糖液６７が満たされた密封体６３内における光路長）は、図９（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一となるように設定されている。ここで、上記校正器６０の入射口６１から出射口６２までの光路長を実効的光路長Ｌ’に合わせている理由は、図１に示した第一実施の形態に係る校正器１と同一の理由による。
【００９３】
また、上記校正器６０の入射口６１から出射口６２までの光路長を図９（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一に設定するには、図１８に示した上述の方法により校正器６０の実測物理学的光路長（すなわちショ糖液６７が満たされた密封体６３内における物理学的光路長に、上記光透過部材６４、６５の各厚さとこれ等光透過部材６４、６５に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分が加えられた物理学的光路長）をまず求め、かつ図１９に示した上述の方法により実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’は果実Ｍにおける果肉の屈折率）に上記光透過部材６４、６５の各厚さとこれ等光透過部材６４、６５に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めると共に、上記実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より小さな値になった場合には仕切材６６の数を増やして連通路の長さを必要分延長させ、反対に実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より大きな値になった場合には仕切材６６の数を減らしたり仕切材６６の配置を代えて連通路の長さを必要分縮小させて実測物理学的光路長を参考物理学的光路長と略同一に調整することにより校正器６０の入射口６１から出射口６２までの光路長を上記実効的光路長Ｌ’と略同一に設定することができる。
【００９４】
次に、校正器６０内に入射された測定用光が反射する密封体６３内壁面と各仕切材６６表面には、測定波長範囲において反射率の波長依存性がほとんど無くかつ耐腐食性にすぐれた金メッキの光反射膜（図示せず）が施されている。更に、この校正器６０においても、上記入射口６１と出射口６２の光透過部材６４、６５に各測定波長の減衰率が均一である既製品の拡散型減衰板とアパーチャー型減衰器を組合せてそれぞれ装着している。そして、上記拡散型減衰板で透過光量を粗調整し、かつ、アパーチャーの窓径で微調整した。これら２種類の減衰器によって校正器の透過光量を被測定物と同等にした。
【００９５】
そして、このような構成を有する第四実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器６０を非破壊透過式光測定装置における所定の測定部に設置すると、図９（Ａ）〜（Ｂ）に示すように光の入射口６１から密封体６３内に入った光は、上記仕切材６６で区画された複数の空間内において反射を繰り返し折曲がりながら充填したショ糖液６７中を通り抜け出射口６２から非破壊透過式光測定装置の検出器（図示せず）に入る。そして、検出器で測定された光量を基に果実糖度と同様に校正器内に充填されたショ糖液６７の糖度を求めることができる。
【００９６】
このようにして校正時に得られた糖度と、ある条件下において予め測定した校正器内ショ糖液６７の標準糖度との糖度差は、非破壊透過式光測定装置のソフト上で補正することによって調整され校正作業は終了する。そして、校正後に測定される果実の糖度は、非破壊透過式光測定装置における測定系のずれに起因する糖度変動を取り除いた正確な糖度となる。
【００９７】
［第五実施の形態］
図１０は、本発明の第五実施の形態を示している。
【００９８】
また、この実施の形態における校正器は、図１０（Ｃ）に示すように被測定物である果実（スイカ）Ｍに対する光入射部１００の位置が赤道付近に設定されると共に光出射部２００の位置が果実Ｍの底部側付近に設定された非破壊透過式光測定装置に適用されるものである。
【００９９】
すなわち、この実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器７０は、図１０（Ａ）〜（Ｂ）に示すように略円柱状を有しその上方側に入射口７１が設けられると共にその下方側に出射口７２が設けられた密封体７３と、上記入射口７１と出射口７２にそれぞれ取付けられた光透過部材７４、７５と、上記密封体７３内に取付けられ密封体７３を複数の空間に区画する仕切材７６とでその主要部が構成され、かつ、上記密封体７３内には図１０（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍに含まれる特定成分（糖分）と同等の糖度を有するショ糖液７７が充填されていると共に、上記密封体７３内の複数空間が入射口７１と出射口７２を結ぶ連通路７８を形成している。
【０１００】
また、上記校正器７０の入射口７１から出射口７２までの光路長（すなわちショ糖液７７が満たされた密封体７３内における光路長）は、図１０（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一となるように設定されている。ここで、上記校正器７０の入射口７１から出射口７２までの光路長を実効的光路長Ｌ’に合わせている理由は、図１に示した第一実施の形態に係る校正器１と同一の理由による。
【０１０１】
また、上記校正器７０の入射口７１から出射口７２までの光路長を図１０（Ｃ）に示す果実（スイカ）Ｍ内を透過する光の実効的光路長Ｌ’と略同一に設定するには、図１８に示した上述の方法により校正器７０の実測物理学的光路長（すなわちショ糖液７７が満たされた密封体７３内における物理学的光路長に、上記光透過部材７４、７５の各厚さとこれ等光透過部材７４、７５に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分が加えられた物理学的光路長）をまず求め、かつ、図１９に示した上述の方法により実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’は果実Ｍにおける果肉の屈折率）に上記光透過部材７４、７５の各厚さとこれ等光透過部材７４、７５に装着される後述の拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めると共に、上記実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より小さな値になった場合には仕切材７６の数を増やして連通路の長さを必要分延長させ、反対に実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より大きな値になった場合には仕切材７６の数を減らしたり仕切材７６の配置を代えて連通路の長さを必要分縮小させて実測物理学的光路長を参考物理学的光路長と略同一に調整することにより校正器７０の入射口７１から出射口７２までの光路長を上記実効的光路長Ｌ’と略同一に設定することができる。
【０１０２】
次に、校正器７０内に入射された測定用光が反射する密封体７３内壁面と各仕切材７６表面には、測定波長範囲において反射率の波長依存性がほとんど無くかつ耐腐食性にすぐれた金メッキの光反射膜（図示せず）が施されている。更に、この校正器７０においても、上記入射口７１と出射口７２の光透過部材７４、７５に、各測定波長に対する減衰率が均一である既製品の拡散型減衰板とアパーチャー型減衰器を組合せてそれぞれ装着している。そして、上記拡散型減衰板で透過光量を粗調整し、かつ、アパーチャーの窓径で微調整した。これら２種類の減衰器によって校正器の透過光量を被測定物と同等にした。
【０１０３】
そして、このような構成を有する第五実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器７０を非破壊透過式光測定装置における所定の測定部に設置すると、図１０（Ａ）〜（Ｂ）に示すように光の入射口７１から密封体７３内に入った光は、上記仕切材７６で区画された複数の空間内において反射を繰り返し折曲がりながら充填したショ糖液７７中を通り抜け出射口７２から非破壊透過式光測定装置の検出器（図示せず）に入る。そして、検出器で測定された光量を基に果実糖度と同様に校正器内に充填されたショ糖液７７の糖度を求めることができる。
【０１０４】
このようにして校正時に得られた糖度と、ある条件下において予め測定した校正器内ショ糖液７７の標準糖度との糖度差は、非破壊透過式光測定装置のソフト上で補正することによって調整され校正作業は終了する。そして、校正後に測定される果実の糖度は、非破壊透過式光測定装置における測定系のずれに起因する糖度変動を取り除いた正確な糖度となる。
【０１０５】
【実施例】
［第一実施例］
被測定物としてメロンを対象にした場合の図２（Ｂ）に示す校正器の具体的な仕様について以下に述べる。校正器内の直線状筒体５１、５２に充填する水溶液にはメロンの平均的な糖度に相当する糖度１３％のショ糖液を用いた。また、直線状筒体５１、５２内壁面とカバー体５４の内壁面には金メッキの光反射膜（図示せず）が施され、また、入射口７を構成する直線状筒体５１の光透過部材５５と出射口８を構成する直線状筒体５２の光透過部材５８にはＣａＦを含有した拡散型の減衰板を直接使用し、上記光透過部材５６、５７には透明ガラスを使用した。
【０１０６】
また、上記ＣａＦ減衰板に加え、φ１ｃｍのアパーチャーをＣａＦ減衰板に取り付けることで校正器の透過光量をメロンとほぼ同等にした。このとき２本の直線状筒体５１、５２の内径はφ２ｃｍとした。
【０１０７】
そして、図２（Ａ）に示すように非破壊透過式光測定装置の入出射口１００、２００は果実（メロン）Ｍの底部にあり、この様な構成におけるメロンの平均実効的光路長に果肉の屈折率ｎ’が掛けられた値は、前述したパルスレーザーを用いた測定（図１７参照）により４８（ｃｍ）であった。
【０１０８】
次に、糖度１３％のショ糖液が充填された内径φ２ｃｍの直線状筒体について筒長１ｃｍ当たりの光路長ΔＬ”にショ糖液の屈折率ｎ”が掛けられた値を上述した方法（図１６参照）に従って実測したところ、１．４（ｃｍ）であった。
【０１０９】
よって、メロンの平均実効的光路長に果肉の屈折率ｎ’が掛けられた上記値４８（ｃｍ）を２本の直線状筒体５１、５２に割り振った。
【０１１０】
すなわち、入射側、出射側の各直線状筒体５１、５２の幾何学的長さｄを、
４８÷１．４÷２すなわち１７（ｃｍ）にして校正器の実効的光路長をメロンの平均実効的光路長に合わせた。
【０１１１】
この様な校正器を用いて、非破壊光測定において想定される各種非定常状態を故意に作り、校正器糖度に対する実メロンの糖度変動を測定した。校正器と実メロンの温度は、予め同一温度にして行った。非破壊透過式光測定装置の入出射口にゴミを付けて透過光量を故意に減衰させた場合における校正器糖度変化分に対する実メロン糖度変化分を図１１に示す。また、非破壊透過式光測定装置の測定光波長を故意にずらした場合における校正器糖度変化分に対する実メロン糖度変化分を図１２に示す。
【０１１２】
そして、図１１と図１２のグラフ図から確認されるように、透過光量の変化、測定光の波長変化が生じても校正器と実メロンの糖度変化はほぼ同等であることが分かった。
【０１１３】
また、校正器と実メロンが温度変化した場合の糖度変化を図１３に示す。図１３のグラフ図から、温度変化したことによる糖度変化の割合は校正器とメロンとでほぼ同等であることが分かった。
【０１１４】
［第二実施例］
被測定物としてスイカを対象にした場合の図４（Ａ）〜（Ｂ）に示す校正器の具体的な仕様について以下に述べる。校正器の密封体３００内に充填する水溶液にはスイカの平均的な糖度に相当する糖度１０％のショ糖液を用いた。また、密封体３００の内壁面と各仕切材２３表面には金メッキの光反射膜（図示せず）が施され、また、入射口３１と出射口３２の光透過部材２８、２９にはＣａＦを含有した厚さ１．５ｍｍの拡散型減衰板を直接使用した。また、この拡散型減衰板に加え、φ１ｃｍのアパーチャーをＣａＦ減衰板に取り付けることで校正器の透過光量をスイカとほぼ同等にした。
【０１１５】
そして、糖度１０％のショ糖液を充填した密封体３００の光路長がスイカの平均実効的光路長と略同一となるように上記仕切材２３を適宜配置して図４（Ａ）〜（Ｂ）に示す校正器を組立てた。
【０１１６】
尚、密封体３００の光路長をスイカの平均実効的光路長と略同一に設定する方法は図１８と図１９に示した上述の方法により行っている。
【０１１７】
すなわち、この校正器の実測物理学的光路長を図１８に示した方法によりまず求め、かつ、図１９に示した上述の方法により実効的光路長Ｌ’×ｎ’（ｎ’はスイカにおける果肉の屈折率）に上記拡散型減衰板の厚さで生ずる物理学的光路長分を加えた参考物理学的光路長を求めると共に、上記実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より小さな値になった場合には仕切材の数を増やして連通路の長さを必要分延長させ、反対に実測物理学的光路長が参考物理学的光路長より大きな値になった場合には仕切材の数を減らしたり仕切材の配置を代えて連通路の長さを必要分縮小させて実測物理学的光路長を参考物理学的光路長と略同一に調整し、密封体３００の光路長を平均実効的光路長と略同一に設定している。
【０１１８】
そして、この様な校正器を用いて、非破壊光測定において想定される各種非定常状態を故意に作り、校正器糖度に対する実スイカの糖度変動を測定した。校正器と実スイカの温度は、予め同一温度にして行った。非破壊透過式光測定装置の入出射口にゴミを付けて透過光量を故意に減衰させた場合における校正器糖度変化分に対する実スイカ糖度変化分は実メロン（図１１参照）と同様の傾向を示し、また、非破壊透過式光測定装置の測定光波長を故意にずらした場合における校正器糖度変化分に対する実スイカ糖度変化分も実メロン（図１２参照）と同様の傾向を示した。このことから、透過光量の変化、測定光の波長変化が生じても校正器と実スイカの糖度変化はほぼ同等であることが確認された。
【０１１９】
また、校正器と実スイカが温度変化した場合の糖度変化も実メロン（図１３参照）と同様の傾向を示し、温度変化したことによる糖度変化の割合は校正器とスイカとでほぼ同等であることが確認された。
【０１２０】
【発明の効果】
請求項１〜２に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
被測定物中に含まれる特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質が充填された密封体に光の入射口と出射口を備え、かつ、入射口から出射口までの光路長が上記被測定物内を透過する光の実効的光路長と同一若しくは略同一に設定されているため、非破壊透過式光測定装置の校正について被測定物を破壊することなく高精度、再現性良く、簡便・短時間で行える効果を有する。
【０１２１】
また、請求項３に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
入射口から入射された光が仕切材で区画された複数の空間内において反射を繰り返し折曲がりながら出射口へ導かれる構造のため、密封体の長さ寸法を大きくすることなく密封体内の光路長を延ばすことができる。
【０１２２】
このため、小型、軽量で、しかも光路長の長い校正器を提供できる効果を有する。
【０１２３】
更に、請求項４に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
仕切材が着脱可能な部材で構成されこの仕切材の着脱により連通路の長さが任意に調整できるようになっているため、実効的光路長が異なる各種被測定物に対し対応可能な校正器を提供できる効果を有する。
【０１２４】
次に、請求項５に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
入射口と出射口に光減衰器が設けられているため、被測定物による信号の大きさと校正器による信号の大きさを揃えることが可能となり校正器の精度をより向上できる効果を有する。
【０１２５】
また、請求項６に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
上記光減衰器による減衰率が非破壊透過式光測定装置において適用される各測定波長に対して均一若しくは略均一となっているため、波長の異なる複数種類の光が適用される非破壊透過式光測定装置についてもその校正精度を改善できる効果を有する。
【０１２６】
また、請求項７に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
光減衰器が光散乱性を有しており、
請求項８に係る非破壊透過式光測定装置用校正器によれば、
密封体の内部に上記特定成分と同一若しくは類似の光吸収特性を有する物質と共に光散乱性物質が充填されていることから、
密封体内を散乱光が走ることになるため、その分、光路が延びて校正器の小型化が図れる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は果実Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００が果実の赤道付近に設定された非破壊透過式光測定装置の概略説明図、および、図１（Ｂ）はこの装置に適用される第一実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の概略説明図。
【図２】図２（Ａ）は果実Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００が果実の底部側付近に設定されている非破壊透過式光測定装置の概略説明図、図２（Ｂ）はこの装置に適用される第二実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の概略説明図。
【図３】第二実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の変形例を示す概略説明図。
【図４】図４（Ａ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の概略斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ面断面図、図４（Ｃ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の使用方法を示す説明図。
【図５】図５（Ａ）と図５（Ｂ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の作用説明図、図５（Ｃ）は果実Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００が果実の底部側付近に設定されている非破壊透過式光測定装置の概略説明図。
【図６】第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する校正器基盤と仕切材の概略斜視図。
【図７】図７（Ａ）と図７（Ｂ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する蓋材の上面斜視図と底面斜視図、図７（Ｃ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する組立て途中の校正器基盤の上面斜視図、図７（Ｄ）はその底面斜視図、図７（Ｅ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する第一外側円筒体および第二外側円筒体の概略斜視図。
【図８】図８（Ａ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する第一断熱部材の底面斜視図、図８（Ｂ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する組立て途中の校正器基盤と蓋材の上面斜視図、図８（Ｃ）は第三実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の一部を構成する第二断熱部材の上面斜視図。
【図９】図９（Ａ）は第四実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の正面断面図、図９（Ｂ）はその側面断面図、および、図９（Ｃ）は果実Ｍに対する光入射部１００と光出射部２００が果実の赤道付近に設定された非破壊透過式光測定装置の概略説明図。
【図１０】図１０（Ａ）は第五実施の形態に係る非破壊透過式光測定装置用校正器の正面断面図、図１０（Ｂ）はその側面断面図、および、図１０（Ｃ）は果実Ｍに対する光入射部１００が果実の赤道付近に設定されかつ光出射部２００が果実の底部側付近に設定された非破壊透過式光測定装置の概略説明図。
【図１１】透過光変化量に起因する糖度変化を示すグラフ図。
【図１２】測定波長変化に起因する糖度変化を示すグラフ図。
【図１３】温度変化に起因する糖度変化を示すグラフ図。
【図１４】非破壊透過式光測定装置の作用説明図。
【図１５】実効的光路長Ｌ’を求めるための計測方法の一例を示す説明図。
【図１６】ショ糖液が満たされた直線状筒体内の幾何学的単位長さ当たりの光路長ΔＬ”を求めるための計測方法の一例を示す説明図。
【図１７】実効的光路長Ｌ’を求めるための計測方法の一例を示す説明図。
【図１８】校正器の実測物理学的光路長を求めるための計測方法の一例を示す説明図。
【図１９】被測定物の参考物理学的光路長を求めるための計測方法の一例を示す説明図。
【符号の説明】
Ｍ  被測定物（果実）
１  非破壊透過式光測定装置用校正器
２  ショ糖液（充填された物質）
３  入射口
４  出射口
１１  直線状筒体
１２  校正器本体
１３  光透過部材
１４  光透過部材
【図１】
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【図２】
0003707292.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
0003707292.tif 000018
【図１８】
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【図１９】
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