(57)【要約】【課題】対象物の吸光度の大小にかかわらずどのような対象物でも分光分析を可能にする。【解決手段】分光分析装置は、近赤外光を含む光（１０２）を発光する発光部（１０１）と、光（１０２）が照射された試料（３１）からの透過光および／または反射光（１０３）を受光する受光部（１６）と、受光部（１６）により受光された光が入射され、当該入射された光の近赤外領域におけるスペクトルを計測する分光器（１０５）と、分光器（１０５）により計測されたスペクトルに基づいて試料（３１）に含まれる成分を分析する成分分析部（１１２）と、スペクトルの最大値が目標範囲に収まるように分光器（１０５）における入射光の露光時間を自動調整する露光時間調整部（１１３）とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外光を含む光を発光する発光部と、
前記光が照射された試料からの透過光および／または反射光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された光が入射され、当該入射された光の近赤外領域におけるスペクトルを計測する分光器と、
前記分光器により計測されたスペクトルに基づいて前記試料に含まれる成分を分析する成分分析部と、
前記スペクトルの最大値が目標範囲に収まるように前記分光器における入射光の露光時間を自動調整する露光時間調整部とを備えた分光分析装置。
【請求項２】
前記露光時間調整部が、前記露光時間に係数を乗じて前記露光時間を増減させるものである請求項１に記載の分光分析装置。
【請求項３】
前記露光時間調整部が、前記スペクトルの最大値が前記目標範囲を下回っていれば、前記露光時間を前記スペクトルの最大値に応じた倍率で増大させるものである請求項２に記載の分光分析装置。
【請求項４】
前記倍率が、前記スペクトルの最大値に対する前記目標範囲内の目標値の比率である請求項３に記載の分光分析装置。
【請求項５】
前記目標値が、前記分光器の計測上限値よりも若干低い値である請求項４に記載の分光分析装置。
【請求項６】
前記露光時間調整部が、前記スペクトルの最大値が前記分光器の計測上限値以上であれば、前記露光時間を一定倍率で減少させるものである請求項３ないし５のいずれかに記載の分光分析装置。
【請求項７】
前記露光時間調整部が、前記受光部が前記発光部の発光を直接受光する場合において前記分光器により計測されるスペクトルの最大値Ａと前記受光部が前記試料からの透過光および／または反射光を受光する場合において前記分光器により計測されるスペクトルの最大値Ｂとの誤差Ａ−Ｂを求め、誤差Ａ−Ｂが誤差許容範囲における上限誤差よりも大きければ、前記露光時間をＡ／Ｂ倍するものである請求項２に記載の分光分析装置。
【請求項８】
前記露光時間調整部が、前記誤差Ａ−Ｂが前記誤差許容範囲における下限誤差よりも小さければ、前記露光時間を一定倍率で減少させるものである請求項７に記載の分光分析装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の分光分析装置と、
前記分光分析装置による分析結果を視覚的および／または聴覚的に出力する結果出力部とを備え、
前記試料が容器に入った液体物であり、当該液体物を当該容器に入ったままで検査する液体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光分析装置およびそれを備えた液体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、飛行機、船舶、鉄道などの公共交通機関や空港、駅、コンサート会場などの公共施設への危険物持ち込みが強く警戒されるところであるが、液体物はその外見から危険性を判断することが難しい。そこで液体物の危険性を簡単に検査することができる液体検査装置が開発されている。
【０００３】
液体物に光を当てると液体物の含有成分に応じて特定波長の光が吸収されて特有の吸光スペクトルが観察される。液体検査装置はこの原理を応用して液体物の検査をする。すなわち、液体検査装置は分光分析装置を備えており、液体物に光を照射し、当該液体物からの透過光および／または反射光の近赤外領域のスペクトルを分析することで、当該液体物が爆発の危険性がある危険物であるか否か、あるいは当該液体物に不正薬物が含まれているか否かといった検査をする。例えば、下記特許文献１，２には、液体物の吸光スペクトルから当該液体物が危険物であるか否かを検査する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２０７４６２号明細書
【特許文献２】特開２０１６−８０４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
典型的な分光分析装置における近赤外光分析手法は、露光時間を短時間に固定し、対象物から得られる吸光スペクトルの微細な特徴を複数回積算して分析に適した特徴を抽出するというものである。この手法の利点は、露光時間が短いため、積算処理を複数回行っても実運用の観点から十分に短い時間で分析が完了できることである。
【０００６】
しかし、露光時間を短時間に固定していると、対象物が光を吸収しやすい物質（例えば、液体物で言えばクリーム系のリキュールなど）であった場合に、対象物から十分な強度の吸光スペクトルが得られずに分光分析ができないという問題がある。逆に、そのような光を吸収しやすい物質に合わせて露光時間を長めに固定すると、今度は吸光度の低い対象物ではスペクトル強度が大きくなりすぎて分光分析ができなくなるおそれがある。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、対象物の吸光度の大小にかかわらずどのような対象物でも分光分析を行うことができる分光分析装置およびそのような分光分析装置を備えた液体検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に従った分光分析装置は、近赤外光を含む光を発光する発光部と、前記光が照射された試料からの透過光および／または反射光を受光する受光部と、前記受光部により受光された光が入射され、当該入射された光の近赤外領域におけるスペクトルを計測する分光器と、前記分光器により計測されたスペクトルに基づいて前記試料に含まれる成分を分析する成分分析部と、前記スペクトルの最大値が目標範囲に収まるように前記分光器における入射光の露光時間を自動調整する露光時間調整部とを備えたものである。
【０００９】
この構成によれば、試料からの透過光および／または反射光のスペクトルの最大値が目標範囲に収まるように分光器における入射光の露光時間が自動調整されることで、当該試料が光を吸収しやすい物質であってもそうでない物質であっても露光時間が適正値に調整されて正確な分光分析が可能となる。
【００１０】
前記露光時間調整部が、前記露光時間に係数を乗じて前記露光時間を増減させるものであってもよい。
【００１１】
これによると、短時間で露光時間の調整を完了することができる。
【００１２】
前記露光時間調整部が、前記スペクトルの最大値が前記目標範囲を下回っていれば、前記露光時間を前記スペクトルの最大値に応じた倍率で増大させるものであってもよい。
【００１３】
これによると、短時間で露光時間を増大させることができる。
【００１４】
前記倍率が、前記スペクトルの最大値に対する前記目標範囲内の目標値の比率であってもよい。
【００１５】
これによると、露光時間調整を１回行うことでスペクトルの最大値を目標値に近づけることができる。
【００１６】
前記目標値が、前記分光器の計測上限値よりも若干低い値であってもよい。
【００１７】
これによると、露光時間を増大させる場合に、露光時間が適正値を超えて長くなりすぎて、スペクトルの最大値が目標範囲を超えてしまうことを防ぐことができる。
【００１８】
前記露光時間調整部が、前記スペクトルの最大値が前記分光器の計測上限値以上であれば、前記露光時間を一定倍率で減少させるものであってもよい。
【００１９】
これによると、短時間で露光時間を減少させることができる。
【００２０】
前記露光時間調整部が、前記受光部が前記発光部の発光を直接受光する場合において前記分光器により計測されるスペクトルの最大値Ａと前記受光部が前記試料からの透過光および／または反射光を受光する場合において前記分光器により計測されるスペクトルの最大値Ｂとの誤差Ａ−Ｂを求め、誤差Ａ−Ｂが誤差許容範囲における上限誤差よりも大きければ、前記露光時間をＡ／Ｂ倍するものであってもよい。
【００２１】
これによると、発光部の発光強度に応じて変わり得る露光時間の適正値を考慮しつつ短時間で露光時間を増大させることができる。
【００２２】
前記露光時間調整部が、前記誤差Ａ−Ｂが前記誤差許容範囲における下限誤差よりも小さければ、前記露光時間を一定倍率で減少させるものであってもよい。
【００２３】
これによると、発光部の発光強度に応じて変わり得る露光時間の適正値を考慮しつつ短時間で露光時間を減少させることができる。
【００２４】
また、本発明の一局面に従った液体検査装置は、前記分光分析装置と、前記分光分析装置による分析結果を視覚的および／または聴覚的に出力する結果出力部とを備え、前記試料が容器に入った液体物であり、当該液体物を当該容器に入ったままで検査するものである。
【００２５】
この構成によれば、クリーム系のリキュールなどの光を吸収しやすい液体物の検査を行う場合には露光時間が自動的に調整されて正しい分光分析および液体検査を行うことができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、対象物の吸光度の大小にかかわらずどのような対象物でも分光分析を行うことができる。したがって、これまで分光分析が困難であったクリーム系のリキュールなどの光を吸収しやすい対象物についても分光分析が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る液体検査装置の斜視図
【図２】液体検査装置を用いた検査の様子を示す図
【図３】本発明の一実施形態に係る液体検査装置のブロック図
【図４Ａ】露光時間が適切なときのスペクトル例を示す図
【図４Ｂ】露光時間が短いときのスペクトル例を示す図
【図４Ｃ】露光時間が長いときのスペクトル例を示す図
【図５】一例に係る露光時間自動調整のフローチャート
【図６】露光時間に係数を乗じて増大させる前後のスペクトル変化例を示す図
【図７】露光時間に係数を乗じて減少させる前後のスペクトル変化例を示す図
【図８】別例に係る露光時間自動調整のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００２９】
なお、発明者は、当業者が本発明を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。また、図面に描かれた各部材の寸法、厚み、細部の詳細形状などは実際のものとは異なることがある。
【００３０】
なお、図面中に「上」「下」「右」「左」「前」「後」の注記がある場合には、明細書中の説明における「上」「下」「右」「左」「前」「後」とは、その注記された方向を指す。また、前後方向を「縦」、左右方向を「横」、上下方向を「高さ」ということがある。
【００３１】
≪液体検査装置の概要≫
本発明に係る分光分析装置の応用例である液体検査装置について説明する。本発明の一実施形態に係る液体検査装置は、ボトル、ビン、缶などの容器に入った液体物（試料の一例）を容器に入ったままで検査する装置である。より詳しくは、本発明の一実施形態に係る液体検査装置は、容器内の液体物に関して、エタノールやガソリンなどの可燃性液体、爆発物原料、不正薬物などの含有状況を検査する装置である。なお、検査対象の液体物は透明なものに限られず有色あるいは不透明なものであってもよい。また、検査対象の液体物は水状のものに限られず粘度の高いものであってもよい。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る液体検査装置の斜視図である。図１に示したように、液体検査装置１０は、略直方体形状の装置本体１１と、装置本体１１の上面後側の左右コーナー部に設けられた略四角柱形状の２つのポール１２，１２とを備えている。
【００３３】
装置本体１１は板金でできた箱状部材であり、その最大部分の大きさは縦２５０［ｍｍ］×横２６０［ｍｍ］×高さ９２［ｍｍ］である。装置本体１１において上面前寄りの位置に縦９０［ｍｍ］×横１５０［ｍｍ］の矩形のタッチパネルモニター１３が、前面左寄りの位置に電源スイッチ１４が、前面中央付近にスピーカー１５が、左側面に図略の電源プラグ挿入口とＵＳＢポートが、それぞれ配設されている。さらに、装置本体１１の内部に分光器、コンピュータ、ハードディスクドライブやメモリやＵＳＢインターフェイスなどの周辺機器、Ａ／Ｄ変換ボードなどの電子回路基板などが収容されている。
【００３４】
２つのポール１２，１２はいずれも板金でできた筒状部材であり、その最大部分の大きさは縦６２［ｍｍ］×横６２［ｍｍ］×高さ１７８［ｍｍ］である。左のポール１２の右側面と右のポール１２の左側面との離隔は１２６［ｍｍ］である。
【００３５】
左のポール１２の内部には図略のハロゲンランプと、受光部１６と、受光部１６により受光された光を分光器へ導光する図略の光ファイバーとが収容されている。左のポール１２の右側面の上端寄りにハロゲンランプの発光を外部へ出すための発光孔１７が、その下側に受光部１６を取り付けるための受光孔１８が、それぞれ配設されている。受光部１６は左のポール１２の右側面から５［ｍｍ］ほど突出して受光孔１８に取り付けられている。発光孔１７は、左のポール１２の内面に配設された図略の光学フィルターでその全体が覆われている。当該光学フィルターは、ハロゲンランプの発光の近赤外領域の光を透過させ、それ以外の領域の光を減衰させるものである。
【００３６】
右のポール１２の内部にはハロゲンランプが収容されている。右のポール１２の左側面において左のポール１２の受光部１６と対向する位置にハロゲンランプの発光を外部へ出すための発光孔１７が配設されている。なお、図１の視点からは発光孔１７は左のポール１２に隠れて見えないため、便宜的に破線で発光孔１７を描いている。発光孔１７は、右のポール１２の内面に配設された図略の光学フィルターでその全体が覆われている。当該光学フィルターは、ハロゲンランプの発光の近赤外領域の光を透過させ、それ以外の領域の光を減衰させるものである。
【００３７】
２つのポール１２，１２の上端部に表示ランプ１９，１９が配設されている。各表示ランプ１９は、各ポール１２の上端部全体を覆うランプカバー１９Ａと、青、緑、赤、紫の各色で発光可能な図略のＬＥＤとを備えている。ランプカバー１９Ａは、半透明の樹脂材料を原料として形成されており、ＬＥＤの光を拡散してカバー全面が発光するようになっている。
【００３８】
さらに、右のポール１２の前面の下端寄りに超音波センサー２０が、その上側に温度センサー２１が、それぞれ配設されている。装置本体１１の上面右側に、前後方向に動くスライダー２３が配設されている。スライダー２３は、樹脂材料を原料として形成されており、缶などを超音波センサー２０に押し付ける際に用いられる。
【００３９】
図２は、液体検査装置１０を用いた検査の様子を示す図である。液体検査装置１０が待機状態にあるとき、例えば、タッチパネルモニター１３に“ＲＥＡＤＹ”の文字が表示されるとともに表示ランプ１９，１９が青色で点灯する。この待機状態において、液体物３１が入った容器３０を左右のポール１２，１２の間にかざすと、受光部１６により受光される光量が減少することで、液体検査装置１０は検査対象の存在を認識して自動的に検査を開始する。なお、容器３０または容器内の液体物３１が光を透過しにくいものである場合には、容器３０を受光部１６に密着させて、左のポール１２のハロゲンランプからの光を容器３０または液体物３１で反射させて受光部１６に受光させるようにする。
【００４０】
検査の結果、液体物３１の安全性が確認できた場合には、例えば、タッチパネルモニター１３に“ＰＡＳＳ”の文字が表示されるとともに表示ランプ１９，１９が緑色で点灯する。一方、危険物を検知した場合には、例えば、タッチパネルモニター１３に“ＡＬＡＲＭ”の文字が表示されるとともに表示ランプ１９，１９が赤色で点灯し、スピーカー１５からアラーム音が発せられる。液体物３１が安全か危険かが判断できない場合には、例えば、タッチパネルモニター１３に“ＮＯＴ  ＤＥＴＥＣＴＥＤ”の文字が表示されるとともに表示ランプ１９，１９が紫色で点灯し、スピーカー１５からアラーム音が発せられる。
【００４１】
なお、超音波センサー２０および温度センサー２１を用いた検査は本願発明と直接的な関係がないため、説明を省略する。
【００４２】
≪液体検査装置の内部構成≫
次に、液体検査装置１０の内部構成について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る液体検査装置１０のブロック図である。
【００４３】
発光部１０１は、上記の左右のポール１２，１２に収容されているハロゲンランプに相当する。発光部１０１は、近赤外光を含む光１０２を発光する。受光部１６は、光１０２が照射された容器３０内の液体物３１からの透過光および／または反射光１０３を受光する。より詳細には、受光部１６には図略のミラーが内蔵されており、当該ミラーで反射した光が光ファイバー１０４を通じて分光器１０５に入射される。
【００４４】
分光器１０５は、受光部１６より入射された光の近赤外領域におけるスペクトルを計測する。より詳細には、分光器１０５は、図略のスリット、コリメーティングミラー、分光素子（具体的にはプリズムまたはグレーティング）、アレイ検出器（具体的にはＣＭＯＳセンサーまたはリニアＣＣＤアレイ）、電子回路などを備える。このうち、アレイ検出器は、分光素子により分光された光を電気信号に変換する。当該電気信号によりスペクトルが表される。
【００４５】
制御ユニット１１０は、制御部１１１、成分分析部１１２、露光時間調整部１１３を備えている。具体的には、制御ユニット１１０は、図略のＣＰＵ、ハードディスクドライブ、メモリ、Ａ／Ｄ変換ボードなどを備えており、これら構成要素から制御部１１１、成分分析部１１２、露光時間調整部１１３が構成される。例えば、制御部１１１、成分分析部１１２、露光時間調整部１１３はコンピュータプログラムとしてメモリに記憶されており、ＣＰＵがメモリから当該コンピュータプログラムを読み出して実行することで制御部１１１、成分分析部１１２、露光時間調整部１１３が実現される。あるいは、制御部１１１、成分分析部１１２、露光時間調整部１１３は専用のハード回路またはハード回路とソフトウェアの組み合わせであってもよい。
【００４６】
制御部１１１は、液体検査装置１０の全体の制御を司る。例えば、制御部１１１は、タッチパネルモニター１３の画面表示、表示ランプ１９の点灯、スピーカー１５からの音出力などを制御する。タッチパネルモニター１３、スピーカー１５、表示ランプ１９は、特許請求の範囲における結果出力部の一例である。
【００４７】
成分分析部１１２は、分光器１０５からスペクトルを取得して分析し、容器３０内の液体物３１に関して、エタノールやガソリンなどの可燃性液体、爆発物原料、不正薬物などの含有状況を検査する。すなわち、成分分析部１１２は、検査対象の液体物３１の吸収スペクトルを分析することにより液体物３１に含まれる各種成分を特定する。なお、具体的な検査方法は特許第５２０７４６２や特開２０１６−８０４０３号公報に開示されているのでそちらを参照されたい。
【００４８】
露光時間調整部１１３は、分光器１０４における入射光の露光時間を調整する。上述のアレイ検出器は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーの電荷を放電して露光し、一定時間後に溜まった電荷を読み出す電子シャッター機能を有している。露光時間調整部１１３は、分光器１０５に制御信号を送って当該電子シャッター機能の露光時間を設定することができる。具体的には、露光時間調整部１１３は、１０［μｓ］から９００［ｍｓ］の範囲で露光時間を設定することができる。
【００４９】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃは、それぞれ、露光時間が適切なとき、短いとき、長いときの各スペクトル例を示す。各図において横軸は波長を、縦軸はスペクトル強度を表す。露光時間が適切であれば、図４Ａに示したようにスペクトルの最大値は目標範囲Ｒに収まり、当該スペクトルに基づいて信頼性の高い分析が可能である。目標範囲Ｒは、下限目標Ｒｍｉｎから上限目標Ｒｍａｘまでの範囲で定義される。露光時間が短ければ、図４Ｂに示したようにスペクトルの最大値は目標範囲Ｒを下回り、当該スペクトルからは微細な特徴が得られずに正しい分析ができなくなるおそれがある。逆に露光時間が長ければ、図４Ｃに示したようにスペクトルの最大値は分光器の計測上限値以上（オーバーフロー）となり、当該スペクトルからも微細な特徴が得られずに正しい分析ができなくなるおそれがある。
【００５０】
露光時間調整部１１３は、分光器１０５により計測されるスペクトルの最大値が目標範囲Ｒに収まるように分光器１０５における入射光の露光時間を自動調整する機能を有する。以下、この露光時間の自動調整について説明する。
【００５１】
≪第１の露光時間自動調整例≫
図５は、一例に係る露光時間自動調整のフローチャートである。なお、下述の各動作の主体は露光時間調整部１１３である。
【００５２】
ステップＳ１：左右のポール１２，１２の間に検査対象（液体物３１が入った容器３０）がないとき、すなわち、受光部１６が右のポール１２のハロゲンランプからの光を直接受光する場合において分光器１０５により計測されるスペクトルを基準スペクトルとして当該基準スペクトルの最大値Ａを求める。個々の液体検査装置１０によって、使用されるハロゲンランプやハロゲンランプの取り付け角度などに応じて基準スペクトルの最大値Ａが変わり得るため、まずステップＳ１で基準となるスペクトルの最大値を求めておく。なお、ステップＳ１は、液体検査装置１０が待機状態にあるときに実行することができる。
【００５３】
ステップＳ２：分光器１０５の露光時間Ｔを初期化する。このとき、露光時間Ｔを最小値に初期化することが好ましい。例えば、Ｔ＝１０［μｓ］に設定する。
【００５４】
ステップＳ３：左右のポール１２，１２の間に検査対象があるとき、すなわち、受光部１６が液体物３１からの透過光および／または反射光１０３を受光する場合において分光器１０５により計測されるスペクトルを分析対象スペクトルとして当該分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００５５】
なお、ステップＳ１，Ｓ３において、特定波長のスペクトル強度を便宜的にスペクトルの最大値とみなすことができる。これは、図４Ａに示したように、ハロゲンランプの特性により特定波長のスペクトル強度が大きくなることがわかっているからである。
【００５６】
ステップＳ４：基準スペクトルの最大値Ａと分析対象スペクトルＢとの誤差Ａ−Ｂを計算する。すなわち、分析対象スペクトルが基準スペクトルからどの程度ずれているのかを見積もる。
【００５７】
ステップＳ５：誤差Ａ−Ｂと誤差許容範囲Ｅとを比較する。誤差許容範囲Ｅは、誤差Ａ−Ｂとして許容される範囲を表し、下限誤差Ｅｍｉｎから上限誤差Ｅｍａｘまでの範囲で定義される。
【００５８】
ステップＳ６：誤差Ａ−Ｂが上限誤差Ｅｍａｘよりも大きい場合、ステップＳ７へ進む。誤差Ａ−Ｂが上限誤差Ｅｍａｘよりも小さい場合、ステップＳ８へ進む。
【００５９】
ステップＳ７：誤差Ａ−Ｂが上限誤差Ｅｍａｘよりも大きいということは、分析対象スペクトルの最大値Ｂが小さすぎる、すなわち、分析対象スペクトルの強度が全体的に弱すぎて分析に適さないことを意味する。そこで、分析対象スペクトルの強度を全体的に上げるために、露光時間ＴにＡ／Ｂで表される係数を乗じて露光時間Ｔを増大させる。露光時間Ｔを増大させた後、ステップＳ３へ戻って、再度、分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００６０】
図６は、露光時間に係数を乗じて増大させる前後のスペクトル変化例を示す図である。露光時間とスペクトル強度は比例関係にあるため、露光時間ＴをＡ／Ｂ倍することにより分析対象スペクトルの強度を全体的に上げることができ、場合によってはステップＳ７を１回実行するだけで分析対象スペクトルの最大値Ｂを基準スペクトルの最大値Ａにほぼ一致させることができる。
【００６１】
ステップＳ８：誤差Ａ−Ｂが下限誤差Ｅｍｉｎよりも小さい場合、ステップＳ９へ進む。誤差Ａ−Ｂが下限誤差Ｅｍｉｎよりも大きい場合、誤差Ａ−Ｂが誤差許容範囲Ｅに収まっているため、露光時間自動調整は終了する。
【００６２】
ステップＳ９：誤差Ａ−Ｂが下限誤差Ｅｍｉｎよりも小さいということは、分析対象スペクトルの最大値Ｂが大きすぎる、すなわち、分析対象スペクトルの強度が全体的に強すぎて分析に適さないことを意味する。そこで、分析対象スペクトルの強度を全体的に下げるために、露光時間Ｔに１／定数で表される係数（例えば、１／２）を乗じて露光時間Ｔを減少させる。露光時間Ｔを減少させた後、ステップＳ３へ戻って、再度、分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００６３】
図７は、露光時間に係数を乗じて減少させる前後のスペクトル変化例を示す図である。露光時間とスペクトル強度は比例関係にあるため、露光時間Ｔを１／定数倍することにより分析対象スペクトルの強度を全体的に下げることができ、場合によってはステップＳ９を１回実行するだけで分析対象スペクトルの最大値Ｂを目標範囲に収めることができる。なお、図７に示したように、分析対象スペクトルがオーバーフローしている場合には分析対象スペクトルの真の最大値を知ることができない。そのような場合には、分光器の計測上限値が便宜的に分析対象スペクトルの最大値Ｂとして取り扱われる。
【００６４】
当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に小さい場合には、ステップＳ７において係数Ａ／Ｂが大きくなりすぎて露光時間Ｔが過度に増大することがあるが、その後ステップＳ９において露光時間Ｔが減少される。一方、当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に大きい場合にはステップＳ９を１回実行しただけでは誤差Ａ−Ｂが誤差許容範囲Ｅに収まらないことがあるが、そのような場合にはステップＳ９が繰り返し実行される。あるいは、ステップＳ９において露光時間Ｔが過度に減少する場合には、その後ステップＳ７において露光時間Ｔが増大される。このように、当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に小さいまたは非常に大きい場合であっても、露光時間Ｔの増大／減少処理を数回繰り返すことで短時間で露光時間Ｔを適切な値に調整することができる。
【００６５】
なお、ステップＳ７において係数Ａ／Ｂに上限値を設定してもよい。これにより、露光時間Ｔが過度に増大することを防止することができる。
【００６６】
≪第２の露光時間自動調整例≫
上述した露光時間自動調整は、個々の液体検査装置１０において基準スペクトルの最大値Ａが異なり得ることを前提としたものであるが、基準スペクトルの最大値Ａを固定の目標値Ａにしてもよい。目標値Ａは、目標範囲Ｒ内の任意の値であり、分光器１０５の計測上限値よりも若干低い値である。以下、固定の目標値Ａを用いたときの露光時間の自動調整について説明する。
【００６７】
図８は、別例に係る露光時間自動調整のフローチャートである。なお、下述の各動作の主体は露光時間調整部１１３である。
【００６８】
ステップＳ１１：分光器１０５の露光時間Ｔを初期化する。このとき、露光時間Ｔを最小値に初期化することが好ましい。例えば、Ｔ＝１０［μｓ］に設定する。
【００６９】
ステップＳ１２：左右のポール１２，１２の間に検査対象があるとき、すなわち、受光部１６が液体物３１からの透過光および／または反射光１０３を受光する場合において分光器１０５により計測されるスペクトルを分析対象スペクトルとして当該分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００７０】
ステップＳ１３：分析対象スペクトルの最大値Ｂと目標範囲Ｒとを比較する。
【００７１】
ステップＳ１４：分析対象スペクトルの最大値Ｂが下限目標Ｒｍｉｎよりも小さい場合、ステップＳ１５へ進む。分析対象スペクトルの最大値Ｂが下限目標Ｒｍｉｎよりも大きい場合、ステップＳ１６へ進む。
【００７２】
ステップＳ１５：分析対象スペクトルの最大値Ｂが下限目標Ｒｍｉｎよりも小さいということは、分析対象スペクトルの強度が全体的に弱すぎて分析に適さないことを意味する。そこで、分析対象スペクトルの強度を全体的に上げるために、露光時間ＴにＡ／Ｂで表される係数を乗じて露光時間Ｔを増大させる。ここで、Ａは上述の固定の目標値である。露光時間Ｔを増大させた後、ステップＳ１２へ戻って、再度、分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００７３】
ステップＳ１６：分析対象スペクトルの最大値Ｂが上限目標Ｒｍａｘよりも大きい場合、ステップＳ１７へ進む。分析対象スペクトルの最大値Ｂが上限目標Ｒｍａｘよりも小さい場合、分析対象スペクトルの最大値Ｂが目標範囲Ｒに収まっているため、露光時間自動調整は終了する。
【００７４】
ステップＳ１７：分析対象スペクトルの最大値Ｂが上限目標Ｒｍａｘよりも大きいということは、分析対象スペクトルの強度が全体的に強すぎて分析に適さないことを意味する。そこで、分析対象スペクトルの強度を全体的に下げるために、露光時間Ｔに１／定数で表される係数（例えば、１／２）を乗じて露光時間Ｔを減少させる。露光時間Ｔを減少させた後、ステップＳ１２へ戻って、再度、分析対象スペクトルの最大値Ｂを求める。
【００７５】
当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に小さい場合には、ステップＳ１５において係数Ａ／Ｂが大きくなりすぎて露光時間Ｔが過度に増大することがあるが、その後ステップＳ１７において露光時間Ｔが減少される。一方、当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に大きい場合にはステップＳ１７を１回実行しただけでは分析対象スペクトルの最大値Ｂが目標範囲Ｒに収まらないことがあるが、そのような場合にはステップＳ１７が繰り返し実行される。あるいは、ステップＳ１７において露光時間Ｔが過度に減少する場合には、その後ステップＳ１５において露光時間Ｔが増大される。このように、当初の分析対象スペクトルの最大値Ｂが非常に小さいまたは非常に大きい場合であっても、露光時間Ｔの増大／減少処理を数回繰り返すことで短時間で露光時間Ｔを適切な値に調整することができる。
【００７６】
以上のように、本実施形態によると、分光器１０５の入射光の露光時間が自動調整されることで、これまで十分な強度のスペクトルが得られなかったクリーム系のリキュールなどの光を吸収しやすい対象物についても分光分析および検査を行うことができるようになる。
【００７７】
以上、本発明における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００７８】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００７９】
また、上述の実施の形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【符号の説明】
【００８０】
１０    液体検査装置
１０１  発光部
１６    受光部
１０５  分光器
１１２  成分分析部
１１３  露光時間調整部
１３    タッチパネルモニター（結果出力部）
１９    表示ランプ（結果出力部）
１５    スピーカー（結果出力部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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