(57)【要約】【課題】複数の品質評価部の夫々について計測誤差の少ない適正な計測状態にさせることが可能なものでありながら、コストの低減を図ることが可能な果菜類の品質評価装置を提供する。【解決手段】果菜類が被計測物群として分配供給される複数の計測対象箇所に夫々備えられる品質評価部Ｕの一部のものが校正基準用の品質評価部Ｕ１として設定され、それ以外のものが被校正用の品質評価部Ｕ２として設定され、校正基準用の品質評価部Ｕ１に擬似計測体Ａが備えられ、校正基準用の品質評価部Ｕ１が、擬似計測体Ａの品質を評価した評価結果に基づいて、被計測物Ｍの品質を評価するときの品質評価値を補正し、被校正用の品質評価部Ｕ２の夫々が、校正基準用の品質評価部Ｕ１における評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物Ｍの品質を評価するときの品質評価値を補正する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
果菜類が被計測物群として分配供給される複数の計測対象箇所に、被計測物の品質を評価する品質評価部が備えられ、
前記各品質評価部が、被計測物に光を照射して被計測物から得られる特定波長の光の吸収特性に基づいて被計測物の品質評価値を求めるように構成されている果菜類の品質評価装置であって、
前記複数の品質評価部のうちの一部のものが校正基準用の品質評価部として設定され、その校正基準用の品質評価部以外のものが被校正用の品質評価部として設定され、
前記校正基準用の品質評価部に、前記被計測物における前記特定波長の光の吸収特性と類似する特性を有する擬似計測体が備えられ、
前記校正基準用の品質評価部が、前記擬似計測体の品質を評価した評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成され、
前記被校正用の品質評価部の夫々が、前記校正基準用の品質評価部における評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成されている果菜類の品質評価装置。
【請求項２】
前記被校正用の品質評価部の夫々が、前記校正基準用の品質評価部における評価結果として、前記校正基準用の品質評価部による複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用い、且つ、前記自己の評価結果として、被校正用の品質評価部の夫々による複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用いて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成されている請求項１記載の果菜類の品質評価装置。
【請求項３】
前記擬似計測体が、前記校正基準用の品質評価部により品質が評価される品質評価対象として純水を備えて構成されている請求項１又は２記載の果菜類の品質評価装置。
【請求項４】
前記擬似計測体における前記校正基準用の品質評価部により品質が評価される品質評価対象の温度を設定温度に保持する温度調整手段が備えられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の果菜類の品質評価装置。
【請求項５】
前記各品質評価部が、
被計測物からの光を分光して得られた分光スペクトルデータに基づいて前記特定波長の吸光度データを求め、且つ、前記品質評価条件として予め設定されている検量式と前記吸光度データとに基づいて前記品質評価値を求めるように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の果菜類の品質評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、果菜類が被計測物群として分配供給される複数の計測対象箇所に、被計測物の品質を評価する品質評価部が備えられ、前記各品質評価部が、被計測物に光を照射して被計測物から得られる特定波長の光の吸収特性に基づいて被計測物の品質評価値を求めるように構成されている果菜類の品質評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記構成の果菜類の品質評価装置は、例えば、農家の生産者等により持ち込まれた果菜類の品質を計測してその計測結果により等階級別に仕分けを行うために選果設備等に備えられて、被計測物群として例えば一つの荷口に対応する多数の果菜類の仕分けを能率よく行うために使用されるものである。つまり、被計測物群が分配供給される複数の計測対象箇所夫々に品質評価部を備えて、複数の品質評価部により並行して計測処理することができるようにして、農家の生産者等により持ち込まれた多数の果菜類に対する計測処理を効率よく行えるようにしたものであり、このような品質評価装置において従来では、複数の計測対象箇所に向けて分配供給される被計測物について１個づつ被計測物としての果菜類の品質評価値の一例である糖度や酸度を計測する糖酸度計として構成されたものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、このような品質評価装置の複数の計測対象箇所における各品質評価部においては、被計測物に対する計測作業が行われるに伴って、装置の経時変化等が要因となって被計測物の品質評価値が本来求められるべき値からずれて計測誤差が生じてしまうことがある。例えば、被計測物に照射される光の光量が変化したり、受光する特定波長の光に対する受光特性が変化すること等により、特定波長の光の吸収特性を精度よく求めることができなくなることがある。
【０００４】
そこで、このような計測誤差を少なくするために、従来では、被計測物の代わりに予め光吸収特性が判っている校正用の光学フィルターを用いて、その光学フィルターに光を照射して光学フィルターを通して得られた光を受光するようにして、その受光情報に基づいて被計測物の品質評価値を補正するようにしたものがあったが、このような校正用の光学フィルターを用いた校正処理だけでは充分ではないので、計測誤差をより小さくして適正な計測を行うために、上述したような光学フィルターによる校正に加えて、被計測物としての果菜類における特定波長の光の吸収特性と類似する特性を有する擬似計測体を用いて装置の校正を行うようにしたものがあった。
【０００５】
説明を加えると、被計測物としての果菜類が有している品質、例えば酸度や糖度についての品質と同様な品質である酸の水溶液や糖の水溶液等を透明容器に収容する状態で備えた擬似計測体を、品質評価部における被計測物が位置することになる計測用光の通過箇所に被計測物の代わりに位置させて、この擬似計測体についての品質計測を行い、その計測結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値を補正する構成となっており、この擬似計測体は、計測用光の通過箇所に位置する校正位置と、計測用光の通過箇所から退避して被計測物の計測を可能にする通常位置とにわたり位置変更可能な状態で取付けられる構成としたものがあった（例えば、特許文献２参照。）。
そして、このような擬似計測体を用いて品質評価装置を校正する場合には、予め校正の対象となる品質評価装置によって擬似計測体について品質を評価してその評価結果を基準値として記憶しておき、品質評価装置の校正を行う場合に、再度、品質評価装置によって擬似計測体の品質を評価してその評価結果と前記基準値との差に基づいて補正情報を求めて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値をその補正情報により補正することになる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２８２７９８号公報（第６頁、図６、図７、図９）
【特許文献２】
特開２０００−１９９７４３号公報（第１３―第１７頁、図４、図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
複数の品質評価部により並行して計測処理を行うような果菜類の品質評価装置において、複数の品質評価部の夫々について計測誤差を小さくして適正な計測を行うためには、各品質評価部に対して上記したような擬似計測体を各別に備えさせる必要があるが、上記したような擬似計測体は、光学フィルターに比べて構成が複雑であって作製の手間もかかるのでそれだけコストが高いものとなり、１つの品質評価部に１つの擬似計測体を取付ける構成とした場合であれば、前記擬似計測体が品質評価部の台数と同じ台数だけ必要となり、品質評価装置全体として大幅なコスト高を招くおそれがある。
【０００８】
本発明はかかる点に着目してなされたものであり、その目的は、複数の品質評価部の夫々について計測誤差の少ない適正な計測状態にさせることが可能なものでありながら、コストの低減を図ることが可能な果菜類の品質評価装置を提供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の果菜類の品質評価装置は、果菜類が被計測物群として分配供給される複数の計測対象箇所に、被計測物の品質を評価する品質評価部が備えられ、前記各品質評価部が、被計測物に光を照射して被計測物から得られる特定波長の光の吸収特性に基づいて被計測物の品質評価値を求めるように構成されているものであって、
前記複数の品質評価部のうちの一部のものが校正基準用の品質評価部として設定され、その校正基準用の品質評価部以外のものが被校正用の品質評価部として設定され、
前記校正基準用の品質評価部に、前記被計測物における前記特定波長の光の吸収特性と類似する特性を有する擬似計測体が備えられ、
前記校正基準用の品質評価部が、前記擬似計測体の品質を評価した評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成され、
前記被校正用の品質評価部の夫々が、前記校正基準用の品質評価部における評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、複数の品質評価部のうちの一部の校正基準用の品質評価部が、前記擬似計測体の品質を評価した評価結果に基づいて被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は品質評価値を補正することになる。前記擬似計測体は、被計測物における特定波長の光の吸収特性と類似する特性を有するものであり、校正基準用の品質評価部を計測誤差の少ない状態にさせることが可能となる。
【００１１】
そして、複数の品質評価部のうちの校正基準用の品質評価部以外の被校正用の品質評価部の夫々が、前記校正基準用の品質評価部における評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は品質評価値を補正することになる。
つまり、複数の品質評価部による計測対象となる被計測物は、例えば一つの荷口に対応する被計測物群が分配供給されるものであり、分配供給される被計測物は生育条件がほぼ同じであり内部品質についても大きく変化することはないと考えられ、しかも、校正基準用の品質評価部における評価結果は、上述したように前記擬似計測体の品質を評価した評価結果に基づいて補正した計測誤差の少ない状態における適正な評価結果であるから、この校正基準用の品質評価部の評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は品質評価値を補正することにより、被校正用の品質評価部の夫々についても校正基準用の品質評価部と同様にして、計測誤差の少ない状態にさせることが可能となるのである。
【００１２】
このように、校正基準用の品質評価部だけでなくそれ以外の被校正用の品質評価部についても、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は品質評価値が適正な状態に補正されることになり、計測誤差の少ない状態にさせることが可能となる。しかも、複数の品質評価部のうちの一部の校正基準用の品質評価部にのみ擬似計測体が備えられ、それ以外の被校正用の品質評価部には擬似計測体を備える必要がないので、複数の品質評価部の全てのものに各別に擬似計測体を備える構成に比べて構成を簡素化できて品質評価装置全体としてのコストを低減させることが可能となる。
【００１３】
従って、複数の品質評価部の夫々について計測誤差の少ない適正な計測状態にさせることが可能なものでありながら、装置全体としてのコスト低減を図ることが可能な果菜類の品質評価装置を提供できるに至った。
【００１４】
請求項２に記載の果菜類の品質評価装置は、請求項１において、前記被校正用の品質評価部の夫々が、前記校正基準用の品質評価部における評価結果として、前記校正基準用の品質評価部による複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用い、且つ、前記自己の評価結果として、被校正用の品質評価部の夫々による複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用いて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、校正基準用の品質評価部によって計測された複数の被計測物についての品質評価値の平均値を求めるとともに、被校正用の品質評価部の夫々についても同様に、夫々の被校正用の品質評価部によって計測された複数の被計測物についての品質評価値の平均値を求める。そして、被校正用の品質評価部の夫々は、自己の前記平均値と校正基準用の品質評価部における前記平均値とを用いて、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を補正することになる。
【００１６】
説明を加えると、上述したように複数の計測対象箇所に分配供給される被計測物は生育条件がほぼ同じであるから内部品質についても大きく変化することはなく、複数の計測対象箇所に分配供給される被計測物の品質の平均値は互いに大きく異なる値になることはないと考えられ、しかも、校正基準用の品質評価部による計測結果は計測誤差が少ないものである。そこで、校正基準用の品質評価部の平均値を基準の値として、例えば、その基準の値と被校正用の品質評価部の平均値とを対比して品質評価条件を補正したり、又は、平均値の差を求めて品質評価値に対する補正情報とすること等により、被計測物の品質を評価するときの品質評価条件又は前記品質評価値を適正な状態に補正することができるのである。
【００１７】
請求項３記載の果菜類の品質評価装置は、請求項１又は２において、前記擬似計測体が、前記校正基準用の品質評価部により品質が評価される品質評価対象として純水を備えて構成されていることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、品質評価装置によって品質が評価される品質評価対象として純水を備えているので、擬似計測体を用いて品質評価装置を校正する場合には、品質評価装置が純水に対して光を投射してその純水を透過した光の受光情報から純水の品質を評価するものとして計測結果が得られることになり、その得られた計測結果に基づいて品質評価装置を校正するのである。
【００１９】
説明を加えると、例えば果菜類の一例である蜜柑は約９０％が水分であり、この蜜柑に代表されるように果菜類は水分を多く含むものである。このように水分を多く含む果菜類については特定波長の光の吸収特性は水と類似する特性を有するものであり、品質評価対象として水を用いることによって、果菜類とほぼ同様な特定波長の光の吸収特性に対応する受光情報を得ることができる。
【００２０】
果菜類の品質として、例えば酸度又は糖度についての品質を評価する場合であれば、品質評価装置による被計測物の品質評価が行われる前に、品質評価装置によって擬似計測体の品質を評価すると、純水は水以外の成分が含まれないので、その評価結果としては酸度又は糖度が零の状態に対応するものとなる。そして、品質評価装置を校正するために品質評価装置によって擬似計測体の品質を評価したときに、その評価結果としては酸度又は糖度が零の状態に対応する評価結果と異なっていれば、経時変化等による計測誤差が生じていることを検出することが可能であり、その計測結果に基づいて品質評価装置を校正することが可能となる。
しかも、純水は水道水のような不純物を含む水とは異なり、水以外の成分が含まれないことから不純物に起因した経年変化による品質の変化がなく、品質を初期状態に維持し易いものとなる。
【００２１】
請求項４記載の果菜類の品質評価装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記擬似計測体における前記校正基準用の品質評価部により品質が評価される品質評価対象の温度を設定温度に保持する温度調整手段が備えられていることを特徴とする。
【００２２】
すなわち、品質評価装置によって品質が評価される品質評価対象の温度を設定温度に保持する温度調整手段が備えられているので、品質評価対象が常に設定温度に保持されることになる。つまり、品質評価装置によって品質評価装置校正用の被計測体の品質を評価して初期状態での評価結果を基準値として設定するときも品質評価対象が設定温度に保持されており、しかも、品質評価装置を校正するために品質評価装置によって品質評価装置校正用の被計測体の品質を評価して校正用の評価結果を求めるときにも品質評価対象が設定温度に保持されることになるから、外部温度の変動にかかわらず品質評価対象の温度変化に起因した品質の変動による計測誤差が無い状態で品質を評価することができるものとなる。
【００２３】
このように初期状態での評価結果と校正用の評価結果の夫々が同じ温度での測定結果に対応しているので、温度変化による計測誤差の少ない状態で適正に装置の校正を行うことが可能であり、品質評価装置によって品質評価装置校正用の被計測体の品質を評価するときに品質評価対象の温度を計測する作業や、温度の変動に対応させて測定結果を補正するといった煩わしい作業は不要である。
【００２４】
又、特に、品質評価対象として純水を備えている場合であれば、純水が水以外の不純物を含まないので不純物に起因した経年変化による品質の変化がなく、上述したような温度変化による計測誤差を少ないことに加えて、経年変化による品質の変化も少ないので更に誤差の少ない適正な状態で装置の校正を行うことが可能である。
【００２５】
請求項５記載の果菜類の品質評価装置は、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記各品質評価部が、被計測物からの光を分光して得られた分光スペクトルデータに基づいて前記特定波長の吸光度データを求め、且つ、前記品質評価条件として予め設定されている検量式と前記吸光度データとに基づいて前記品質評価値を求めるように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
すなわち、前記各品質評価部は、被計測物に光を照射して被計測物から得られる光を分光して分光スペクトルデータを求めて、その分光スペクトルデータに基づいて特定波長の光の吸収特性として特定波長の吸光度データを求める。そして、その吸光度データと予め設定されている検量式とに基づいて品質評価値を求めることになる。従って、被計測物に光を投射させる光源として特定波長以外の波長を含む一般的な白色光ランプ等を光源として用いるようにしても、分光スペクトルデータにより特定波長の吸光度データを適正に求めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
【００２８】
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る果菜類の品質計測装置の第１実施形態について、例えば蜜柑等の果菜類の選別仕分けを行う選果設備に備えられて、果菜類の品質の一例として糖度や酸度等を評価する構成に適用した場合について図面に基づいて説明する。
【００２９】
図１に示すように、前記選果設備は、蜜柑等の果菜類が被計測物として夫々コンテナＣＯに収納された状態で搬入され、その搬送経路の途中からコンテナＣＯから被計測物Ｍを放出して載置搬送するようにして、各被計測物Ｍを１個づつ撮像して画像処理によりその大きさや色の情報等から傷等の外観判別を行うとともに、品質の一例である被計測物Ｍの糖度や酸度を評価し、それらの情報によって各被計測物Ｍを複数の品質ランクとしての等階級に仕分ける選別処理が行われる構成となっている。
すなわち、図示しない受入れ部において運搬車両等により積載されてコンテナＣＯに収納された状態で被計測物Ｍが搬入され、コンテナＣＯに収納された状態で第１搬送装置Ｂ１にて搬送され、重量計測等が行われた後に、コンテナＣＯの搬送方向と交差する方向に沿って設けられる広幅の第２搬送装置Ｂ２の載置搬送面上に、コンテナＣＯに収納されている被計測物Ｍを放出させるダンパー装置Ｂ３が設けられ、このダンパー装置Ｂ３にてコンテナＣＯ内の被計測物Ｍが積み重なりが無い状態で放出された後、被計測物Ｍは広幅の第２搬送装置Ｂ２にて載置搬送される構成となっている。尚、このとき、空のコンテナＣＯは別途回収される。
【００３０】
前記第２搬送装置Ｂ２にて載置搬送される被計測物Ｍは、洗浄処理やワックス処理及びそれに伴う乾燥処理等を行う洗浄処理部ＳＪを通過した後、それまで広幅の搬送経路にてバラバラの状態で載置搬送されていた被計測物Ｍが、チャネライザＣＨによって搬送方向に沿って一列で縦列状に並ぶ状態で且つ複数列（６列）の搬送手段としての搬送コンベア４に分岐した状態で、その搬送コンベア４に設定間隔をあけて載置搬送される状態に切り換わる。
【００３１】
そして、このような６列の搬送ラインの夫々において縦列状態で搬送される被計測物Ｍに対して、ＣＣＤカメラ等の撮像手段にて１個づつ撮像して画像処理によりその大きさや色の情報等から傷等の外形情報を評価する画像評価装置ＨＫ１、及び、後述するように分光分析により被計測物Ｍの糖度や酸度等の品質を１個づつ評価する６台の品質評価部Ｕを備えた品質評価装置ＨＫ２が備えられ、それらの搬送下手側には、前記各評価装置ＨＫ１，ＨＫ２の結果に基づいて、各被計測物Ｍを複数の等階級のうちのいずれに対応するかを判定して、該当する等階級毎に別途設けられる搬送ラインに振り分け供給する振り分け装置ＦＷ等が設けられている。又、このように等階級判定の結果に基づいて仕分けられた被計測物Ｍは各等階級別に箱詰めされることになる。
【００３２】
次に、前記品質評価装置ＨＫ２の構成について説明する。
前記品質評価装置ＨＫ２は、被計測物群が分配供給される複数の計測対象箇所夫々に被計測物の品質を評価する品質評価部Ｕを備えて構成され、この品質評価部Ｕは、被計測物に光を照射して被計測物から得られる特定波長の光の吸収特性に基づいて被計測物の品質評価値を求めるように構成されている。
そして、前記複数の品質評価部Ｕのうちの一部のもの（この実施形態では６台のうちの１台）が校正基準用の品質評価部Ｕ１として設定され、その校正基準用の品質評価部Ｕ１以外のものが被校正用の品質評価部Ｕ２として設定され、校正基準用の品質評価部Ｕ１には被計測物における特定波長の光の吸収特性と類似する特性を有する擬似計測体Ａが備えられるが、被校正用の品質評価部Ｕ２には擬似計測体Ａは備えられていない。
【００３３】
以下、校正基準用の品質評価部Ｕ１の構成について説明する。
図２に示すように、校正基準用の品質評価部Ｕ１は、被計測物Ｍに光を照射する投光部１と、被計測物Ｍを透過した光を受光し、その受光した光を計測する受光部２と、各部の動作を制御する制御手段としての制御部３等を備えて構成され、被計測物Ｍは、搬送手段としての搬送コンベア４により一列で縦列状に載置搬送される構成となっており、計測対象個所を順次、通過していくように構成されている。そして、計測対象個所に位置する被計測物Ｍに対して、投光部１から投射した光が被計測物Ｍを透過した後に受光部２にて受光される状態で、投光部１と受光部２とが、計測対象個所の左右両側部に、すなわち、搬送コンベア４の搬送横幅方向の両側部に振り分けて配置される構成となっている。
【００３４】
次に、前記投光部１の構成について説明する。
この投光部１は、２個の光源を備えるとともに、その２個の光源からの光を互いに異なる照射用の光軸にて計測対象箇所に位置する被計測物に照射するように構成されている。又、各光源による２本の照射用の光軸が計測対象箇所に位置する被計測物の表面部又はその近傍にて交差するように構成されている。
すなわち、図４、図８に示すように、搬送コンベア４による搬送方向に沿って離間させた２個のハロゲンランプからなる光源５が設けられ、これら２個の光源５の夫々に対応させて次のような光学系が備えられている。つまり、光源５が発光する光を反射させて被計測物Ｍの表面に焦点を合わせるための集光手段としての凹面形状の光反射板６が備えられ、この光反射板６にて集光される光の焦点位置近くに対応するように位置させて、大きめの絞り孔７ａを通過させることで集光された後の光の径方向外方側への広がりを抑制する絞り板７、絞り板７を通過した光を通過させる状態、小さめの絞り孔８ａを通して通過させる状態、及び、光を遮断する状態の夫々に切り換え自在な光量調節板８、集光された光源５からの光を並行光に変更させるコリメータレンズ９、並行光に変化した光を反射して屈曲させる反射板１０、この反射板１０にて反射された光を集光させる集光レンズ１１の夫々が１個の光源５に対する光学系として備えられている。前記各光量調節板８は、電動モータ１２によって一体的に揺動操作され、前記各状態に切り換え自在に構成されている。
【００３５】
そして、この投光部１は上記したような各部材がケーシング１３に内装されてユニット状に組み立てられた構成となっている。又、計測対象箇所に位置する被計測物に対して斜め下方に向かう状態で光を照射するように、投光部１が斜め姿勢で備えられており、外形寸法が小さい被計測物であっても受光部２に直接光が入らないようにしている。
【００３６】
次に、受光部２の構成について説明する。
この受光部２は、図４に示すように、被計測物Ｍを透過した光を集光する集光レンズ１４、並行光に変化した光のうち後述するような計測対象の波長領域（６００ｎｍ〜１０００ｎｍ）の範囲の光だけを上向きに反射し、それ以外の波長の光をそのまま通過させるバンドパスミラー１５、バンドパスミラー１５により上向きに反射された計測対象光を集光させる集光レンズ１６、集光レンズ１６を通過した光をそのまま通過させる開放状態と、前記計測対象光の通過を阻止する遮蔽状態とに切り換え自在なシャッター機構１７、開放状態のシャッター機構１７を通過した光が入射されると、その光を分光して分光スペクトルデータを計測する分光器１８、バンドパスミラー１５をそのまま直進状態で通過した光の光量を検出する光量検出センサ１９等を備えて構成されている。尚、図中、Ｅは波長校正用のフィルターの切り換えを行うフィルター切り換え機構である。
【００３７】
前記分光器１８は、図６に示すように、受光位置である入光口２０から入射した計測対象光を反射する反射鏡２１と、反射された計測対象光を複数の波長の光に分光する分光手段としての凹面回折格子２２と、凹面回折格子２２によって分光された計測対象光における各波長毎の光量を検出することにより分光スペクトルデータを計測する受光センサ２３とが、外部からの光を遮光する遮光性材料からなる暗箱２４内に配置される構成となっている。前記受光センサ２３は、凹面回折格子２２にて分光反射された光を同時に各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、１０２４ビットの電荷蓄積型のＣＣＤラインセンサにて構成されている。このラインセンサは、詳述はしないが、各単位画素毎に光量を電気信号（電荷）に変換する光電変換部と、その光電変換部にて得られた電荷を蓄積する電荷蓄積部、及び、その蓄積電荷を外部に出力させるための駆動回路等を備えている。尚、電荷蓄積時間は、外部から駆動回路を介して変更させることができるようになっている。
【００３８】
前記シャッター機構１７は、図６、図７に示すように、放射状に複数のスリット２５が形成された円板１７Ａを、パルスモータ１７Ｂによって縦軸芯周りで回転操作される状態で備えて構成され、前記暗箱２４の入光口２０には前記各スリット２５が上下に重なると光を通過させる開放状態となり、スリット２５の位置がずれると光を遮断する遮断状態となるように、スリット２５とほぼ同じ形状の透過孔２７が形成されており、光の漏洩がないように暗箱の入光口２０に対して円板１７Ａを密接状態で摺動する状態で配備して構成されている。すなわち、このシャッター機構１７は凹面回折格子２２に対する入光口２０に近接する状態で設けられている。この受光部２も投光部１と同様にして、上記したような各部材がケーシング２８に内装されてユニット状に組み立てられた構成となっている。
【００３９】
そして、投光部１及び受光部２の夫々が、投光用箇所及び受光用箇所の夫々に対して各別に着脱自在に取り付け可能なユニット状に構成されており、投光部１と受光部２とが着脱自在に取付けられる装置枠体Ｆが、計測対象箇所における搬送コンベア４の左右両側に相当する箇所を投光用箇所及び受光用箇所とするように、投光部１と受光部２に対する一対の取付部を備える状態で設けられている。更には、前記装置枠体Ｆには、投光部１及び受光部２を一体的に上下方向に位置調節自在な上下位置調節手段としての上下位置調節機構２９、及び、投光部１及び受光部２の夫々を各別に装置枠体Ｆに対して計測対象箇所に位置する被計測物に接近並びに離間する方向、すなわち、水平方向であって搬送コンベア４の搬送方向と直交する方向に沿って位置調節自在な水平位置調節手段としての水平位置調節機構３０が備えられている。
【００４０】
次に、前記上下位置調節機構２９について説明する。図２〜図５に示すように、内部品質評価装置Ｈ１の外周部を囲うように矩形枠状に組み付けられた装置枠体Ｆが備えられ、その装置枠体Ｆの上部側箇所から位置固定状態で４本の固定支持棒３１が垂下される状態で設けられ、これら４本の固定支持棒３１の下端部には後述する擬似計測体Ａを載置支持するための支持台３２が取り付けられている。そして、この４本の固定支持棒３１に対して４箇所の摺動支持部３３により上下方向にスライド移動自在に昇降台３４が支持されている。又、装置枠体Ｆの上部側箇所から垂下状態に支持された送りネジ３５が電動モータ３６にて回動自在に設けられ、昇降台３４に備えられた雌ネジ部材３７がこの送りネジ３５に螺合しており、送りネジ３５を電動モータ３６にて回動操作することで昇降台３４が任意の位置に上下移動調節可能な構成となっている。尚、送りネジ３５は手動操作ハンドル３８でも回動自在に構成されている。
又、前記昇降台３４には、品質評価装置校正用の被計測体Ａが支持台３２に載置支持された状態でも昇降操作可能なように品質評価装置校正用の被計測体Ａが上下方向に通過することを許容する挿通孔３４ａが形成されている。
【００４１】
次に、水平位置調節機構３０について説明する。
前記昇降台３４には、図５に示すように、投光部１と受光部２との並び方向に沿って延びる２本のガイド棒３９が設けられており、ユニット状に組み付けられた投光部１並びに受光部２の夫々が着脱自在に取付けられる前記一対の取付部としての支持部材４０、４１が各ガイド棒３９にスライド移動自在に支持される構成となっている。前記各ガイド棒３９は長手方向両端側で連結具３９ａにて連結されている。又、前記昇降台３４には、投光部１と受光部２との並び方向に沿って延びる２本の送りネジ４２、４３が夫々電動モータ４４、４５によって回動操作可能に設けられ、各支持部材４０、４１に備えられた雌ネジ部４６、４７が各送りネジ４２、４３に螺合しており、電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで、前記各支持部材４０、４１が各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って位置調節可能な構成となっている。従って、各支持部材４０、４１に夫々各別に取付けられる投光部１及び受光部２は電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで前記水平方向、すなわち、計測対象箇所に対して接近並びに離間する方向での相対位置を変更調節することが可能となる。
【００４２】
従って、電動モータ３６にて送りネジ３５を回動操作させると昇降台３４が上下移動調節されるが、それに伴って昇降台３４に支持されている投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節することができ、前記各電動モータ４４、４５を回動操作させることで投光部１及び受光部２が各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って位置調節することができる。
【００４３】
前記各支持部材４０、４１に対する投光部１及び受光部２の取付けの構成について説明を加えると、前記各支持部材４０、４１の下端部における取付け用の台座部分４０ａ，４１ａには、水平方向に適宜間隔をあけて横向きに突出する複数の位置決め用突起４０ｂ，４１ｂが形成され、ユニット状に設けられた投光部１及び受光部２に夫々、それらの位置決め用突起４０ｂ，４１ｂに対応する位置決め孔が設けられ、各支持部材４０、４１に対して投光部１及び受光部２を取付けるときは、位置決め用突起４０ｂ，４１ｂを位置決め孔に嵌め合わせて位置決めした状態でその近くの適宜箇所をボルト止めすることで投光部１及び受光部２を取付ける構成となっている。従って、この装置においては、投光部１及び受光部２が夫々取付けられた状態においては、投光部１が位置する投光用箇所、計測対象箇所、及び、受光部２が位置する受光用箇所の夫々が一直線状に位置する形態で投光部１及び受光部２が配置される状態となる。但し、支持部材４０、４１の下端部における取付け用の台座部分４０ａ，４１ａは、投光部１及び受光部２の上下方向の長さに対応するように左右で少し長さが異なるものを用いるようにしている。又、投光部１の取付け部には、投射方向が少し斜め下方となるように傾斜用の姿勢規制具４０ｃを設けている。
【００４４】
搬送コンベア４における被計測物Ｍの通過予定箇所の上方側に位置させて、前記支持台３２から下方側に延設した支持アーム４８により支持される状態でリファレンスフィルター４９が設けられている。このリファレンスフィルター４９は、所定の吸光度特性を有する光学フィルターで構成され、具体的には、一対のオパールガラスを備えて構成されている。
【００４５】
上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節することによって、図１に示すように、投光部１からの光が搬送コンベア４に載置される被計測物Ｍを透過した後に受光部２にて受光される通常計測状態と、図３の仮想線にて示すように、各投光部１からの光が前記リファレンスフィルター４９を透過した後に受光部２にて受光されるリファレンス計測状態、及び、図３の実線にて示すように、後述するような校正用計測状態の夫々に切り換えることができるように構成されている。
尚、詳述はしないが、この装置の外周部は、被計測物の搬送に伴う通過箇所を除いて装置枠体Ｆに備えられた壁体によって囲われて外部から光が入り込まないようになっている。
【００４６】
前記制御部３は、マイクロコンピュータを利用して構成してあり、図１１に示すように、通過検出センサ５０、光量検出センサ１９、受光センサ２３の検出情報に基づいて被計測物の内部品質を解析する解析手段１００や、各部の動作を制御する制御手段としての動作制御手段１０１が夫々制御プログラム形式で備えられる構成となっている。つまり、後述するような公知技術である分光分析手法を用いて被計測物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するとともに、シャッター機構１７、光量調整用モータ１２、上下位置調節用モータ３６、水平位置調節用モータ４４、４５の動作の管理等の各部の動作を制御する構成となっている。
【００４７】
次に、制御部３による制御動作について説明する。
制御部３は、被計測物Ｍに対する通常の計測に先立って、投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレンスフィルター４９に照射して、そのリファレンスフィルター４９からの透過光を、受光部２にて分光してその分光した光を受光して得られた分光スペクトルデータを基準分光スペクトルデータとして求める基準データ計測モードと、搬送コンベア４により搬送される被計測物Ｍに対して、投光部１から光を照射して計測分光スペクトルデータを得て、この計測分光スペクトルデータと前記基準分光スペクトルデータとに基づいて、被計測物Ｍの内部品質を解析する通常データ計測モードとに切り換え自在に構成されている。
【００４８】
詳述すると、前記基準データ計測モードにおいては、搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を停止させている状態で、上下位置調節機構２９によって前記リファレンス計測状態に切り換える。そして、前記シャッター機構１７を開放状態に切り換えて、投光部１からの光を被計測物Ｍに代えて前記リファレンスフィルター４９に照射して、そのリファレンスフィルター４９からの透過光を、受光部２にて分光してその分光した光を受光して得られた分光スペクトルデータを基準分光スペクトルデータとして計測する。
【００４９】
そして、前記基準データ計測モードにおいては、受光部２への光が遮断された無光状態での受光センサ２３の検出値（暗電流データ）も計測される。すなわち、前記受光部２のシャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えて、そのときの受光センサ２３の単位画素毎における検出値を暗電流データとして求めるようにしている。
【００５０】
次に、通常データ計測モードにおける制御動作について説明する。
この通常データ計測モードにおいては、上下位置調節機構２９、具体的には上下位置調整用電動モータ３６を操作して昇降台３４を通常計測状態に切り換えて、搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を行う。そして、通過検出センサ５０による検出情報に基づいて、被計測物が前記計測対象箇所を通過する周期を検出し、その周期に同期させる状態で、分光した光を受光して電荷蓄積動作を設定時間実行する電荷蓄積処理と、蓄積した電荷を送り出す送出処理とを設定周期で繰り返すように、受光センサ２３の動作を制御する。
つまり、各被計測物Ｍが計測対象箇所を通過すると予測される時間帯において、受光センサ２３が設定時間だけ電荷蓄積処理を実行し、被計測物Ｍが計測対象箇所に存在しないと予測される各被計測物Ｍ同士の中間位置付近が計測対象箇所に位置するようなタイミングで蓄積した電荷を送り出す送出処理を実行するように、受光センサ２３の動作を制御する。従って、この装置では、受光センサ２３による電荷蓄積時間は常に一定で動作する構成となっている。尚、１秒間に７個づつ被計測物が通過するような処理能力とした場合には、電荷蓄積処理を実行する設定時間は、約１４０ｍｓｅｃ程度になる。
【００５１】
そして、制御部３は、受光センサ２３が前記電荷蓄積処理を行う状態において、受光センサ２３が電荷蓄積処理を行う状態において、遮蔽状態から開放状態に切り換えてその開放状態を開放維持時間Ｔｘが経過する間維持した後に遮蔽状態に戻すように、シャッター機構１７の動作を制御するよう構成され、変更指令情報に基づいて、前記開放維持時間Ｔｘを変更調整するように構成されている。
この開放維持時間Ｔｘは、被計測物の品種の違いに応じて変更させる構成となっている。説明を加えると、例えば、温州蜜柑であれば光が比較的透過しやすいので比較的短い時間（１０ｍｓｅｃ程度）に設定し、伊予柑であれば光が透過し難いので長めの時間（３０ｍｓｅｃ程度）に設定する。
このような品種の違いによる動作条件の設定は、作業員が人為的に行う構成となっている。つまり、図１１に示すように、品種の違いに応じて設定位置を人為的に切り換える切換操作具Ｃが設けられ、この切換操作具Ｃの設定情報が制御部３に入力され、制御部３はその設定情報に従って開放維持時間Ｔｘを変更調整する構成となっている。
【００５２】
又、制御部３は、光量検出センサ１９にて検出される受光量、すなわち、被計測物の光透過量の実測値の変化に基づいて、被計測物が計測対象箇所に到達したか否かを検出するようになっており、被計測物が到達したことを検出するとシャッター機構１７を開放状態に切り換え、前記開放維持時間Ｔｘだけ開放状態を維持した後に、シャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えて計測処理を終了する構成となっている。
具体的に説明すると、図１２に光量検出センサ１９の検出値の時間経過に伴う変化状態を示している。被計測物が到達するまでは投光部１から投射される光によってほぼ最大値が出力されているが、被計測物Ｍが計測箇所に至ると計測用光が遮られて光量検出センサ１９の検出値（受光量）が減少し始めて検出値が予め設定した設定値以下にまで減少したとき（ｔ１）に、被計測物が計測箇所に到達したものと判断して、その時点から設定時間が経過したとき（ｔ２）に、シャッター機構１７を開放状態に切り換える。そして、前記開放維持時間Ｔｘだけ開放状態を維持した後に、シャッター機構１７を遮蔽状態に切り換えるのである。
【００５３】
尚、このような計測処理を実行しているときに、搬送コンベア４が異常停止したような場合には、投光部１における光量調節板８を遮断状態に切り換えて移動停止している被計測物に長い間、光源からの強い光が照射されることを防止させるようにしている。
【００５４】
そして、制御部３は、このようにして得られた各種データに基づいて分光分析手法を用いて被計測物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するように構成されている。つまり、上記したようにして得られた計測分光スペクトルデータを、前記基準データ計測モードにて求められた基準分光スペクトルデータ、及び、暗電流データを用いて正規化して、分光された各波長毎の吸光度スペクトルデータを得るとともに、その吸光度スペクトルデータの二次微分値を求める。そして、その二次微分値、及び、品質評価条件として予め設定されている検量式により、被計測物Ｍに含まれる糖度に対応する成分量や酸度に対応する成分量を算出する解析演算処理を実行するように構成されている。
吸光度スペクトルデータｄは、基準分光スペクトルデータをＲｄ、計測分光スペクトルデータをＳｄとし、暗電流データをＤａとすると、
【００５５】
【数１】
ｄ＝ｌｏｇ［（Ｒｄ−Ｄａ）／（Ｓｄ−Ｄａ）］
【００５６】
という演算式にて求められる。
そして、このようにして得られた吸光度スペクトルデータｄを二次微分した値のうち特定波長の値と、下記の数２に示されるような検量式とを用いて、被計測物Ｍに含まれる糖度や酸度に対応する成分量を算出するための品質評価値としての検量値を求めるのである。
【００５７】
【数２】
Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ａ（λ１）＋Ｋ２・Ａ（λ２）
【００５８】
但し、
Ｙ  ；成分量に対応する検量値
Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２  ；係数
Ａ（λ１  ），Ａ（λ２  ）  ；特定波長における吸光度スペクトルの二次微分値
【００５９】
尚、成分量を算出する成分毎に、特定の検量式、特定の係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２、及び、波長λ１，λ２等が予め設定されて記憶されており、この成分毎に特定の検量式を用いて各成分の検量値（成分量）を算出する構成となっている。
【００６０】
上記したような検量式は、被計測物に対する計測処理に先立って、予め、計測対象である被計測物と同じようなサンプルを実測したデータに基づいて装置毎に個別に設定されることになる。
説明を加えると、前記サンプルとして数十個〜数百個の被計測物を用意して、各サンプルについて品質評価部を用いて各波長毎の分光スペクトルデータを得る。更に、前記各サンプルについて、例えば破壊分析等に基づいて被計測物の化学成分を特別な検査装置によって精度よく検出する実成分量の検出処理を実行して、被計測物の実成分量を得る。そして、上記したようにして得られた各サンプル毎の分光スペクトルデータを用いて、前記実成分量の検出結果と対比させながら、重回帰分析の手法を用いて、スペクトルデータと特定の成分についての成分量との関係を示す前記検量式を求めるのである。
【００６１】
次に、上記したような校正基準用の品質評価部Ｕ１の校正を行うための擬似計測体Ａについて説明する。
擬似計測体Ａは、校正基準用の品質評価部Ｕ１によって品質が評価される品質評価対象としての純水Ｊを温度調整手段としてのペルチェ素子５５によって設定温度に保持する状態で備えており、又、品質評価対象としての純水Ｊが収納される収納部５１とペルチェ素子５５とが一体的にユニット状に組み付けられて構成されている。又、ペルチェ素子５５は、品質評価対象が収納された収納部５１の外周部に空気層Ｋを形成する状態でその収納部５１を覆う外側ケーシング５２が備えられ、空気層Ｋに対して温調作用するように構成されている。
つまり、図１３に示すように、非透光性の部材で構成された略四角柱状の外側ケーシング５２によって外周部が覆われ、この外側ケーシング５２内部の下方側箇所に品質評価対象としての純水Ｊを封入状態で収納する収納部５１が設けられ、この収納部５１と外側ケーシング５２との間に空気層Ｋが形成されている。そして、外側ケーシング５２の上方側箇所は、収納部５１が設けられる収納空間に対して仕切壁５３によって気密状態に仕切られた空調用空間５４が形成されている。
【００６２】
そして、前記仕切壁５３には空気層Ｋと空調用空間との間で熱移動作用を発揮する状態でペルチェ素子５５が介装されている。このペルチェ素子５５の空気層Ｋ側表面にはペルチェ素子５５の表面から離間する方向へ送風するファン５６が備えられ、空調用空間５４には、ペルチェ素子５５を作用させるための制御回路５７、ファン５６を駆動するための駆動回路５８及び電源装置５９等が備えられている。前記制御回路５７は、図示しない温度センサにて検出される空気層Ｋの温度が被計測物の温度又はそれに近い温度である設定温度（３０℃）に維持されるようにペルチェ素子５５を作用させるように制御する構成となっている。このようにして温度調整手段が構成されている。その結果、空気層Ｋの温度が設定温度に維持されることから収納部５１に収納されている純水Ｊは常に設定温度に保持されることになる。尚、ファン５６による送風が直接、収納部５１に当たらないように受け止めて空気層内の温度を極力均一にさせる均平板６０が設けられている。
【００６３】
図１４に示すように、ファン５６により送り出される温度調整された空気が均平板６０にて受け止められて、収納部５１に直接当たることなく収納部５１の周囲に沿って緩やかに流動案内されるように循環して空気層Ｋの全体がほぼ均等に設定温度になるように温度管理されている。
【００６４】
そして、外側ケーシング５２における収納部５１の左右両側箇所に対応する位置に夫々、光通過部６１と光通過部６２とが形成されている。つまり、非透光性の部材で構成された外側ケーシング５２の入光側光通過部６１及び出光側光通過部６２に対応する位置に通過孔が形成されるとともに、拡散体としてのオパールガラスＧが気密状態に保持される状態で装着されている。
【００６５】
このように構成された擬似計測体Ａを用いた校正基準用の品質評価部Ｕ１の校正について以下に説明する。
擬似計測体Ａを用いて校正基準用の品質評価部Ｕ１の校正を行う場合には、先ず、上述したように被計測物に対する計測処理に先立って行われる検量式の作成の時において、擬似計測体Ａにおける品質評価対象を透過した光の受光情報、すなわち、分光スペクトルデータと前記検量式とに基づいて、品質評価対象（純水）の品質に対応する基準検量値を計測しておく。
【００６６】
図１５に、本出願人による計測データを示している。このうちラインＬ１は、純水を透過した光の分光スペクトルデータの二次微分スペクトルデータを示しており、ラインＬ２は果菜類の一例としての林檎を透過した光の分光スペクトルデータの二次微分スペクトルデータを示している。この図から純水は果菜類と同じような光吸収特性であることが明らかである。
【００６７】
その後、被計測物に対する計測処理が行われた後に、校正基準用の品質評価部Ｕ１を校正する装置校正時において、擬似計測体Ａにおける品質評価対象を透過した光の受光情報（分光スペクトルデータ）と前記検量式とに基づいて、品質評価対象（純水）の品質に対応する校正用検量値を計測する。
そして、校正基準用の品質評価部Ｕ１によって被計測物の品質を評価する時に、被計測物を透過した光の受光情報と前記検量式とに基づいて求められる被計測物の品質評価値としての検量値を、校正用検量値と基準検量値との差に基づいて補正するのである。
【００６８】
具体的には、このような校正処理は前記制御部３によって行われることになる。説明を加えると、制御部３は上記したような基準データ計測モード及び通常データ計測モード以外に、校正用データ計測モードにも切り換え自在に構成され、上述したような検量式の作成が行われた時に、動作制御手段１０１が校正用データ計測モードに切り換えられると、次のような処理を実行することになる。
【００６９】
つまり、上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節することによって、図３、図４に示すように、投光部１からの光が擬似計測体Ａにおける品質評価対象（純水）を透過した後に受光部２にて受光される校正用計測状態に切り換える。そして、投光部１からの光を光通過部６１を通して品質評価対象としての純水に導き、品質評価対象を透過した光を光通過部６２を通して外部の受光部２に導いて、受光部２で受光した光の受光情報（分光スペクトルデータ）と検量式とに基づいて、品質評価対象（純水）の品質に対応する基準検量値αを計測して記憶する。
【００７０】
その後、通常データ計測モードに切り換えられて、上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節して図２に示すような通常計測状態に切り換えて、被計測物に対する計測処理が行われる。
【００７１】
そして、校正基準用の品質評価部Ｕ１を校正する装置校正時において、校正用データ計測モードに切り換えられると、上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節して図３に示すような校正用計測状態に切り換えられて、擬似計測体Ａにおける品質評価対象としての純水を透過した光の受光情報（分光スペクトルデータ）と検量式とに基づいて、品質評価対象（純水）の品質に対応する校正用検量値βを計測して記憶する。
【００７２】
このような校正用の計測が終了した後に、校正基準用の品質評価部Ｕ１によって被計測物（果菜類）の品質を評価する時には、上下位置調節機構２９によって前記通常計測状態に切り換えて、被計測物を透過した光の受光情報と検量式とに基づいて被計測物の品質に対応する検量値Ｙを求めるのであるが、制御部３は、そのときに求められた検量値Ｙを下記数３によって補正することで補正後の検量値Ｙｓを求めるのである。この補正後の検量値Ｙｓが最終的な被計測物の品質に対応するものである。但し、数３中のＫ３は予め定めた係数である。
尚、品質評価部の設置初期において、校正用検量値βが計測されていないときには、校正用検量値βとしては基準検量値αと同じ値が代入されることになり、前記計測された検量値Ｙが被計測物の品質に対応するものとなる。
【００７３】
【数３】
Ｙｓ＝Ｙ＋Ｋ３・（α―β）
【００７４】
このようにして装置の経年変化等に起因して計測された検量値が本来求められるべき実際の果菜類の品質（酸度や糖度）からズレた場合であっても、擬似計測体Ａの計測結果に基づく校正用検量値と基準検量値との差に基づいて、上記したようなズレを修正して適正な検量値に補正することができるのである。従って、校正基準用の品質評価部Ｕ１が、擬似計測体Ａの品質を評価した評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値（検量値）を補正するように構成されることになる。
【００７５】
次に、被校正用の品質評価部Ｕ２について説明する。
この被校正用の品質評価部Ｕ２では、図１６に示すように、前記擬似計測体Ａが備えられていないが、その擬似計測体Ａを載置可能な支持台３２が設けられており、擬似計測体Ａを取付け可能な構成となっている。又、装置の校正の処理内容が異なる点を除く他の構成は校正基準用の品質評価部Ｕ１と同じであるから異なる点についてのみ説明し、同一の構成については説明は省略する。尚、被計測物に対する計測処理に先立って行われる検量式の設定は、校正基準用の品質評価部Ｕ１の場合と同様にして夫々の被校正用の品質評価部Ｕ２毎に個別に行われることになる。
又、複数の被校正用の品質評価部Ｕ２夫々の制御部３及び校正基準用の品質評価部Ｕ１における制御部３は互いに計測結果等の情報を通信可能に接続される構成となっている。
【００７６】
以下、被校正用の品質評価部Ｕ２の校正について説明する。
この被校正用の品質評価部Ｕ２は、校正基準用の品質評価部Ｕ１における評価結果及び自己の評価結果に基づいて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値を補正するように構成されており、具体的には、被校正用の品質評価部Ｕ２が、校正基準用の品質評価部Ｕ１における評価結果として、校正基準用の品質評価部Ｕ１による複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用い、且つ、自己の評価結果として、複数の被計測物についての品質評価値の平均値を用いて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値（検量値）を補正するように構成されている。
【００７７】
校正の概略の手順について説明すると、図１７に示すように、上述したような校正基準用の品質評価部Ｕ１における校正処理が終了した後において、６台全ての品質評価部Ｕ１，Ｕ２の夫々において、所定個数（例えば５０個）づつ被計測物（果菜類）の検量値の測定、並びに、それら所定個数の検量値の平均値を算出する。被校正用の品質評価部Ｕ２においては、自己の検量値の平均値と、校正基準用の品質評価部Ｕ１から通信されてくる校正基準用の品質評価部Ｕ１の検量値の平均値との偏差を求めて、その値を補正値として設定する。そして、被校正用の品質評価部Ｕ２は、被計測物として果菜類の品質を評価する時に、被計測物を透過した光の受光情報と検量式とに基づいて求められる品質評価値としての検量値を、上記したようにして求めた補正値を加算又は減算することによって補正する。つまり、校正基準用の品質評価部Ｕ１にて計測された検量値の平均値は誤差の少ない値であるから、被校正用の品質評価部Ｕ２の平均値がこの品質評価部Ｕ１にて計測された検量値の平均値に等しくなるように計測結果を補正するのである。
【００７８】
これらの処理は具体的には各品質評価部Ｕ１，Ｕ２夫々の制御部３によって行われることになり、以下、その具体的な処理内容について説明する。
先ず、校正基準用の品質評価部Ｕ１の制御部３における処理について説明する。この制御部３は、上記したような校正用データ計測モードとは別に、被校正用の品質評価部Ｕ２の校正処理を実行するための補助校正用計測モードに切り換え自在に構成され、上述したような自己の校正処理が終了したのちに、この補助校正用計測モードに切り換えられると、次のような処理を実行する。
【００７９】
上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節して通常計測状態に切り換える。次に、作業員が予め用意しておいた所定個数（例えば５０個）の被計測物が、搬送コンベア４により搬送されてくるので、それらに対する検量値の計測処理を行う。このとき制御部３は、上記したような校正用検量値βと基準検量値αとの差に基づいて補正された適正な検量値Ｙｓを求めることになる。所定個数分の計測が終了すると、所定個数分の検量値Ｙｓの平均値Ｙｓｈを演算にて求めて、その平均値Ｙｓｈの情報を前記各被校正用の品質評価部Ｕ２の制御部３に送信して、補助校正用計測モードにおける処理を終了する。
【００８０】
次に、被校正用の品質評価部Ｕ２の制御部３における処理について説明する。この制御部３は、校正のための制御モードとしては、校正基準用の品質評価部Ｕ１の制御部３のように校正用データ計測モード及び補助校正用計測モードを備えるのでなく、被校正用計測モードだけを備える構成となっている。そして、この被校正用計測モードに切り換えられると、次のような処理を実行する。
つまり、上下位置調節機構２９によって投光部１及び受光部２を一体的に上下移動調節して通常計測状態に切り換える。次に、作業員が予め用意しておいた所定個数（例えば５０個）の被計測物が、搬送コンベア４により搬送されてくるので、それらに対する検量値の計測処理を行う。このとき、制御部３は、計測処理により得られた吸光度スペクトルデータｄを二次微分した値のうち特定波長の値と、上記の数２に示されるような予め作成されている検量式とを用いて、被計測物に含まれる糖度や酸度に対応する成分量を算出するための品質評価値としての検量値Ｙを求める。所定個数分の被計測物についてこのような計測が終了すると、所定個数分の検量値Ｙの平均値Ｙｈを演算にて求める。
一方、校正基準用の品質評価部Ｕ１から送信されてくる補正済み検量値Ｙｓの平均値Ｙｓｈの情報を受信して、その受信した平均値Ｙｓｈと自己が求めた平均値Ｙｈとの偏差を求めて、その値を補正値として設定して被校正用計測モードにおける処理を終了する。この偏差は平均値同士の大小関係により正（＋）の場合と負（―）の場合とがある。つまり、自己が求めた平均値Ｙｈが、受信した平均値Ｙｓｈより低ければ正（＋）となり、高ければ負（―）となる。
【００８１】
このような校正用の計測が終了した後に、被校正用の品質評価部Ｕ２によって被計測物（果菜類）の品質を評価する時には、上下位置調節機構２９によって前記通常計測状態に切り換えて、被計測物を透過した光の受光情報と前記検量式とに基づいて被計測物の品質に対応する検量値Ｙを求めるのであるが、制御部３は、そのときに求められた検量値Ｙを下記数４のように前記補正値によって補正することで補正後の検量値Ｙｓ’を求めるのである。この補正後の検量値Ｙｓ’が最終的な被計測物の品質に対応するものである。尚、装置の設置初期において、補正値が計測されていないときには補正値として零が代入されることになり、前記計測された検量値Ｙが被計測物の品質に対応するものとなる。
【００８２】
【数４】
Ｙｓ’＝Ｙ＋（Ｙｓｈ―Ｙｈ）
【００８３】
このようにして１台の擬似計測体Ａによって複数の品質評価部Ｕ１、Ｕ２の夫々について校正を行って計測誤差の少ない状態にさせることができる。上述したような各品質評価部Ｕ１、Ｕ２の装置校正は、例えば、選果設備において１日の作業を開始する作業開始前に行ったり、あるいは、設備の使用時間が設定時間に達する毎に行うようにする等、定期的に行われることになる。
ちなみに、校正基準用の品質評価部Ｕ１及び被校正用の品質評価部Ｕ２における制御モードの切り換えは、各品質評価部Ｕ１、Ｕ２の夫々に対して指令を与えることにより行われることになるが、そのとき、全ての品質評価部Ｕ１、Ｕ２に各別に手動で指令してもよいが、校正基準用の品質評価部Ｕ１にのみ手動で補助校正用計測モードに切り換える指令を与えるようにして、各被校正用の品質評価部Ｕ２に対しては、校正基準用の品質評価部Ｕ１から通信によって切り換えの指令が与えられる構成として、自動的に被校正用計測モードに切り換えられるようにしてもよい。
【００８４】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態について説明する。
図１８〜図２０に第２実施形態の校正基準用の品質評価部Ｕ１を示している。この品質評価部は、投光部１と受光部２との配置構成、受光部２に対する光の通過経路構成、搬送コンベア４ａの構成が異なる他は、第１実施形態の品質評価部Ｕ１の構成と同じであるから異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明は省略する。又、投光部１及び受光部２は、夫々、ユニット状に組み立てられる構成であり、第１実施形態とほぼ同じ構成のものを使用する構成となっている。
【００８５】
第１実施形態の品質評価部における投光部１と同じ構成のユニット状の投光部１が２台備えられ、それら２台の投光部１が計測対象個所の左右両側部、すなわち、搬送コンベア４ａの搬送横幅方向の両側部に振り分けて配置され、各投光部１は光の照射方向がほぼ水平方向となるように構成されている。すなわち、前記各支持部材４０、４１と同様な支持部材４０、４１にユニット状の２台の投光部１が夫々取付けられる。但し、支持部材４０、４１の下端部における取付け用の台座部分４０ａ，４１ａは、投光部１の上下長さに対応するように左右で同じものを用いるようにしている。又、各投光部１の光の照射方向がほぼ水平方向となるように、第１実施形態における傾斜用の姿勢規制具４０ｃは使用しない構成となっている。
【００８６】
搬送コンベア４ａは、被計測物を中央部に挿通孔７０が形成された受皿７１に載置した状態で搬送される構成となっており、計測対象箇所の下方側には、前記投光部１から照射されて被計測物を透過して受皿７１の挿通孔７０を通して下方側に透過する光を受光する光ファイバー７２の受光側端部が配置されている。その光ファイバー７２の他端側には、透過型の内部品質評価装置Ｈ１における受光部２とほぼ同じ構成のユニット状の受光部２が接続されて光が受光されることになる。この受光部２による受光情報に基づく制御部３での検量値を求める処理については第１実施形態の品質評価部の場合と同様である。
【００８７】
図２０に示すように、この実施形態に使用される擬似計測体Ａは、投光部１から投射される計測用光を拡散させて品質評価対象（純水Ｊ）に導く光通過部７３と、この光通過部７３を通して導かれて品質評価対象を通過した光を計測用光が投射される方向と直交する方向に沿って外部に導く光通過部７４とを備えて構成されている。つまり、左右両側の投光部１の夫々に対応させて光通過部７３が左右両側に形成され、光通過部７４が下方側に形成される構成となっており、外側ケーシング５２における光通過部７３及び光通過部７４に対応する位置に通過孔が形成されるとともに、拡散体としてのオパールガラスＧが気密状態に保持される状態で装着されている。この実施形態では、光通過部７３が入光用光通過部として機能し、光通過部７４が出光用光通過部として機能することになる。
【００８８】
この擬似計測体Ａを用いて品質評価部の校正を行う場合は、擬似計測体Ａを支持台３２上に載置して第１実施形態のときと同様な校正方法により校正を行うことになるが、図１９、図２０に示すように、上下位置調節機構２９によって上記したような校正用計測状態に切り換えて、第１実施形態のときと同様な基準検量値αや校正用検量値βを計測するとき、左右両側の投光部１から投射された計測用光が左右両側の各光通過部７３を通して品質評価対象（純水Ｊ）に導かれて、それを透過した光が、下方側に形成された光通過部７４、及び、受皿７１の挿通孔７０を通して光ファイバー７２の受光側端部に受光され、光ファイバー７２を通して受光部２にて受光されて受光情報が計測されることになる。尚、そのとき、下方側の光通過部７４を通過した光がリファレンスフィルター４９を上下方向に通過することになるが、リファレンスフィルター４９は上下両側部が透明ガラスとなっており、そのまま光が通過する構成となっている。
【００８９】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００９０】
（１）上記実施形態では、校正基準用の品質評価部を１台としたが、１台に限らず２台以上備えるものとしてもよく、要するに全ての品質評価部のうちの一部のものを校正基準用の品質評価部とするものでよい。又、複数の品質評価部としては６台に限らず２台以上であればよく台数は限定されない。
【００９１】
（２）上記実施形態では、前記被校正用の品質評価部の夫々が、校正を行う場合において、前記校正基準用の品質評価部における評価結果及び自己の評価結果に基づいて被計測物の品質を評価するときの品質評価値を補正するように構成したが、このように品質評価値を補正する構成に代えて品質評価条件としての前記検量式を補正する構成としてもよい。
例えば、上記第１実施形態にて説明した検量式を、下記数５のように前記被校正用計測モードにて求められた偏差（Ｙｓｈ―Ｙｈ）によって補正する構成として、この検量式と被計測物から得られる特定波長の光の吸収特性とに基づいて被計測物の品質評価値を求める構成としてもよい。
【００９２】
【数５】
Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ａ（λ１）＋Ｋ２・Ａ（λ２）＋（Ｙｓｈ―Ｙｈ）
【００９３】
（３）上記実施形態では、前記被校正用の品質評価部の夫々が、校正を行う場合において、前記校正基準用の品質評価部による複数の被計測物についての品質評価値の平均値と、前記自己の複数の被計測物についての品質評価値の平均値との偏差を用いて、被計測物の品質を評価するときの品質評価値を補正するようにしたが、このような構成に限らず、例えば、特定の１個の果菜類を用意して、その特定の果菜類について全ての品質評価部にて品質評価値を計測して、校正基準用の品質評価部におけるその特定の果菜類についての計測評価値と、被校正用の品質評価部におけるその特定の果菜類についての計測評価値との偏差を用いて、該当する被校正用の品質評価部の品質評価値を補正するようにしてもよい。
【００９４】
（４）上記実施形態では、被計測物からの光を分光して得られた分光スペクトルデータに基づいて前記特定波長の吸光度データを求めるようにしたが、このような構成に限らず、前記特定波長の光だけを被計測物に照射して被計測物からの光を分光することなく受光量により吸光度データを求めるようにしてもよい。
又、上記実施形態では分光スペクトルデータに基づいて吸光度スペクトルデータの二次微分値を求める構成としたが、このような構成に限らず、被計測物についての分光スペクトルデータと基準分光スペクトルデータとをそのまま対比して品質を評価するものでもよい。
【００９５】
（５）上記実施形態では、擬似計測体における品質評価対象として純水を備える構成としたが、このような純水の代わりに、被計測物（果菜類）が有している品質、例えば酸や糖についての品質と同様な品質の水溶液を品質評価対象として備える構成としてもよい。
【００９６】
（６）上記実施形態では、品質評価対象としての純水を設定温度に保持する温度調整手段としてペルチェ素子を用いたが、これに代えて、例えばヒートポンプ式の空調装置等を用いてもよい。
【００９７】
（７）上記実施形態では、品質評価対象としての純水を設定温度に保持する温度調整手段を備える構成としたが、このような温度調整手段を備えない構成としてもよい。そして、その場合、温度変化に起因した計測誤差を少なくするために、前記純水の温度を計測する温度計測手段を備えて、前記純水の温度の情報を校正用の計測情報として加味するようにしてもよい。
【００９８】
（８）上記実施形態では、被計測物の品質として、糖度や酸度を例示したが、これに限らず、食味の情報等、それ以外の内部品質を計測してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】選果設備の概略構成図
【図２】校正基準用の品質評価部の正面図
【図３】校正基準用の品質評価部の正面図
【図４】校正基準用の品質評価部の正面図
【図５】校正基準用の品質評価部の横断平面図
【図６】分光器の構成図
【図７】シャッター機構を示す図
【図８】投光部の切欠平面図
【図９】設置状態を示す平面図
【図１０】計測作動のタイミングチャート
【図１１】制御ブロック図
【図１２】受光量の変化と計測タイミングを示す図
【図１３】擬似計測体の縦断正面図
【図１４】擬似計測体の一部切欠側面図
【図１５】分光スペクトルデータを示す図
【図１６】被校正用の品質評価部の正面図
【図１７】校正の手順を示すフローチャート
【図１８】第２実施形態の品質評価部の正面図
【図１９】第２実施形態の品質評価部の正面図
【図２０】第２実施形態の品質評価部の正面図
【符号の説明】
５５        温度調整手段
Ａ          擬似計測体
Ｕ          品質評価部
Ｕ１        校正基準用の品質評価部
Ｕ２        被校正用の品質評価部
Ｍ          被計測物
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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