(57)【要約】【課題】被検物体を透過する光により青果物の内部品質を測定する装置において、測定を中断することなしに装置のキャリブレーションを行うことにより、ベースラインの変動を排除して、青果物の内部品質を正確に測定することができる装置を提供する。【解決手段】本発明においては、対象物を連続して搬送する搬送手段と、搬送手段上に載置された対象物の位置を検知する検知手段と、対象物に測定光を投光する投光手段と、該対象物を透過した光を受光する受光手段と、受光手段が受光した光により、対象物の内部品質を解析する解析手段と、検知手段からの信号に基づいて、投光手段と受光手段との間の光路中に所定の光学特性を有する参照体を挿入する参照体挿入手段とを有し、解析手段は、参照体が挿入された際に受光した光とあらかじめ保持された参照データとを比較して、解析結果を補正する。【選択図】図１
2007232733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の内部品質測定装置であって、
対象物を連続して搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上に載置された該対象物の間隔を検知する検知手段と、
該対象物に光を投光する投光手段と、
該対象物を透過した光を観測する受光手段と、
前記受光手段に入射する光を遮蔽する遮蔽手段と、
前記投光手段から投光される光の光量を調整する光量調整手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、前記受光手段に入射する光量を制御する制御手段とを有し、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値未満であると判断している間は、前記制御手段は、前記投光手段から前記光量調整手段を介さずに該対象物に投光させ、該対象物を透過した光を前記受光手段に観察させ、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値以上であると判断した場合は、前記制御手段は、前記光量調整手段により前記受光手段に入射する光量を調整し、該調整された光量を前記受光手段に観測させ、
さらに
前記受光手段による観測結果を、前記制御手段により入射光量を制御したときの前記受光手段による観測結果と、前記遮蔽手段により入射光を遮蔽したときの前記受光手段による観測結果に基づいて補正する演算手段と
を有することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青果物等の対象物の内部品質を非破壊で測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、青果物の内部品質を非破壊で測定する装置としては、例えば特許文献１に開示された装置があった。以下に図３７から図３９に基づいて従来の装置について説明する。
【特許文献１】特開平６−２１３８０４号公報
【０００３】
図３６に示す装置では、ベルトコンベア８５０に載ったミカン、リンゴ等の被検物体（被検体）８５２にランプ８５３から光８５４を投射し、被検物体８５２を透過して出射した光８５６を分光器８５８で受光する。分光器８５８では、透過光８２４の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体の内部品質を知ることができる。
この装置においては、コンベア８５０上の複数の被検物体８５２を連続的に測定するにつれて、測定値にバラツキが生じていた。これは、測定時間の経過につれて、分光器の測定値のベースライン（測定の基準となる値）が変化することに起因すると考えられる。この変化は分光器および装置自体並びにその周辺の環境の変化によるところが大きい。
【０００４】
また、従来、メロン等の青果物の内部品質を非破壊で測定する装置としては、例えば特許文献２に開示された装置があった。以下に図３８に基づいて従来の装置について説明する。
この装置では、ベルトコンベア８７０上の遮光バケット８７２に載ったメロン等の被検物体８７４にランプ８７６から近赤外光を投射し、被検物体８７４を透過して出射した光を光ファイバ８７８を通して分光器８８０で受光する。分光器８８０では、透過光の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体８８０の内部品質を知ることができる。
この装置においては、複数の遮光バケット８７２に１つずつ搭載された複数の被検物体８７４を連続的に測定するにつれて、測定値にバラツキが生じていた。これは、測定時間の経過につれて、分光器８８０の測定値のベースライン（測定の基準となる値）が変化することに起因すると考えられる。この変化は分光器８８０およびその周辺の環境の変化によるところが大きい。
【特許文献２】特開平６−２８８９０３号公報
【０００５】
一方、このような分光分析による内部品質測定においては、通常ハロゲンランプ等の光源からの光を青果物に投射し、その透過光を分光器により波長の異なる複数のチャンネルに分光し、各チャンネルの透過光強度を電流に変換して測定することで青果物の吸収スペクトルを検知し、それに基づいて青果物の糖度等を測定している。このような測定においては、一方で光源ランプの変動、具体的にはスペクトル特性（色温度）の径時変化や劣化、および周辺温度等の環境変化に伴う変動等、そしてまた測定系の径時的あるいは環境変化に伴う変動等が避けられず、それにより測定に誤差が生ずる。
【０００６】
これを避けるためにこのような測定では、ある程度の時間間隔で装置の校正を行う。校正は本来の被検体である青果物に代わって、所定の校正体の透過光量を測定することにより行う。代表的な校正法では、各波長チャンネルにおいて、校正体に対する透過光強度（を変換した電流強度）をＩｒ 、被検体青果物の透過光強度（を変換した電流強度）をＩｓ として測定透過率値Ｔを
Ｔ ＝ Ｉｓ／Ｉｒ
として計算することにより校正を行っている。即ち被検体の透過率の値を校正体の透過率との比を取ることで校正し、光源や測定計の変動に起因する透過光の変化をキャンセルするわけである。
【０００７】
なお、より正確を期すために、分光器への入力がゼロのときの測定系の暗電流をＤとして、
Ｔ ＝（Ｉｓ−Ｄ）／（Ｉｒ−Ｄ）
により計算する場合もある。
【０００８】
このような校正に用いる校正体としては通常ＮＤフィルタ（neutral density filter）等の吸収特性がフラットな物体を用いている。校正に際して光源の光を直接モニターせずにＮＤフィルタを通すのは、校正を正確なものとするためには実際の被検体の透過光強度に近い光強度レベルとすることが必要であるためである。従って通常校正用のＮＤフィルタの透過率は、その透過光量が実際の被検体の透過光量に対して所定の範囲内となるように選択する。
【０００９】
また、青果物の糖度、酸度、熟度、その他の内部品質は青果物内の場所によってその値が異なり、したがって、青果物に光を投光して青果物を透過した光によりその内部品質を測定する装置においては、青果物の中心部に向けて投光することが望まれる。
しかし、従来例においては、投光光源の高さが一定であるため、被検体たる青果物の大きさが異なる場合、大きな被検体と小さな被検体とでは、照射位置が異なっていた。すなわち、小さな被検体においては被検体の中心部に投光されているのに対して、大きな被検体においては被検体の下部に投光されることとなり、各被検体に対して同じ条件で測定しているとは言えなかった。
【００１０】
一方、このような測定装置では青果物の内部品質は青果物を透過した光の吸収スペクトルにより計測するが、正確に測定するには、吸収スペクトルが十分な強度を持つことが望ましい。
しかし、一定量の光を照射した青果物を透過する光の量は、青果物の種類によっては非常に小さくなることがあり、その場合には測定が困難になる。すなわち、一般にメロン・スイカ等は透過光量が小さく、ミカン等は透過光量が大きく、透過光量の小さな青果物の内部品質を測定する場合には、各被検体の吸収スペクトルの強度の違いが現われにくいため、吸収スペクトルによる計測が難しくなる。
【００１１】
また、近赤外線等の光を青果物に照射し、その透過光の吸収スペクトルを測定することで該青果物の糖度や酸度等の内部品質を測定する青果物の非破壊測定装置では多くの場合、ベルトコンベア等の運搬装置上に被検体としての複数の青果物を載置し、移動させながら複数の被検体に対して次々と測定を行う。
具体的にはコンベアの移動路中のある位置に、被検体に光を投光する投光装置と被検体からの透過光を受光し吸収スペクトルを計測するためのセンサーとからなる計測装置を配置し、各被検体が計測位置を通過した時に測定を行う。そして得られた吸収スペクトルに基づいて、被検体である青果物の糖度や酸度等を算出するものである。
【００１２】
さらに、この種の装置は一般に、複数の青果物を連続的に搬送経路に沿って移動させるベルトコンベア等の移動手段と、移動手段による搬送経路中の所定位置に設けられ、移動手段上の青果物に光を照射する光源と、青果物を経由した光を受光する受光センサとを主たる構成要素として有する。
【００１３】
従来知られている装置は大きく分けて、
１）被検体青果物に光源から光を照射する方向とほぼ同位置に受光センサを設け、青果物表面から内部に数ミリ貫入した散乱・反射光を受光することによって測定を行うタイプ（ここでは反射型と呼ぶ）と、
２）光源（通常１灯）からの光を被検体青果物に側方から投光し、前記光源に対して青果物を挟んで対向する位置に受光センサを配置して透過光を受光するタイプ（ここでは対向受光型と呼ぶ）と、
３）遮光キャリア（あるいはバケット）上に載置した被検体青果物の側方に光源（多くの場合多灯）を設けて側方より光を投光し、青果物内部で散乱され下方に出射した透過光をキャリアに設けた穴を通して下から取り出し、青果物の下方に設けた受光センサにより投受光方向を直交させて受光するタイプ（ここでは下方受光型と呼ぶ）と、
がある。
【００１４】
このうち反射型の装置は被検体果実の表面から数ミリ程度の深さまでの内部品質情報しか得られないため、測定に適する青果物の種類が限られる。青果物の深奥部の内部品質情報を抽出するには上の２）または３）の透過法を用いた装置とする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、従来の装置では、測定時間が経過するにつれて変化するベースラインの調整（すなわちキャリブレーション）は、測定開始時に行うのみであったため、測定が進み、時間が経過するにつれて測定値にばらつきが生じていた。
【００１６】
一方、測定の途中でキャリブレーションを行うには、そのたびにラインを止めて、測定を中止しなければならず、キャリブレーションを行うために測定時間が長くなっていた。  また、図３７に示す装置では、ベルトコンベア８５０に載った被検物体８５２にハーフミラー８６０によって反射した光８６２を投射し、被検物体８５２を反射しハーフミラー８６０を通過した光８６４を分光器８５８で受光することにより、図３６の装置と同様に被検物体８５２の内部品質を知ることができる。この装置においては、ベルトコンベア８５０を挟んで、分光器８５８と校正用基準反射板８６６を対向させており、この反射板８６６からの反射光により、コンベア８５０上に被検物体のない箇所でキャリブレーションを行うことができる。
【００１７】
しかし、被検物体を透過した光を計測する図３６の装置には、この方法によるキャリブレーションは適用できない。
そこで、本発明の目的は、被検物体を透過する光により青果物の内部品質を測定する装置において、測定を中断することなしに装置のキャリブレーションを行うことにより、ベースラインの変動を排除して、青果物の内部品質を正確に測定することができる装置を提供することにある。
【００１８】
また、上に述べたように測定装置の諸変動はＮＤフィルタ等の校正体を用いた校正を行う。しかし実際の被検体である青果物は水を主成分としているため特有の光吸収特性を有するのに対して、ＮＤフィルタは吸収特性が平坦である。即ち吸収特性が大きく異なるため、ＮＤフィルタの平坦な吸収特性では青果物の変化の大きい吸収特性には追従できず、波長によっては校正体の透過光強度と被検体の透過光強度がかけ離れた値となってしまい、精度の高い校正ができないという問題がある。
【００１９】
また、赤外分光分析による測定時に問題となる変動は装置の側だけでなく、被検体側にもある。即ち、赤外線分光分析による青果物の糖度や酸度等の内部品質測定の原理は、被検体である青果物の含有成分物質の種々の基（例えばＯ−ＨやＣ−Ｈ等の官能基）によって透過光スペクトル中に特定波長の吸収が生ずることに基づいているが、青果物の吸収スペクトルは温度などの環境変化により変動し、基による吸収のピーク波長にも変動が生ずる。このため分光分析による内部品質の測定に誤差が出てしまう。このことは含有率の少ない酸度の測定等では特に問題となる。ＮＤフィルタはこのような環境変化に対する吸収特性の変動性を有さず、この点においても校正体としてのＮＤフィルタは不十分である。  更に従来の分光分析による青果物内部品質測定装置においては、装置内で校正体を測定する位置と、被検体を測定する位置とが異なっており、これが測定した吸収スペクトルの変動が同期しない一因となっている。
本発明はこのような問題を解決する補正方法を提供するものである。
【００２０】
さらに、本発明の目的は、青果物に光を投光して青果物の内部品質を非破壊で測定する測定装置において、被検体の大きさに関わらず、被検体の赤道部（被検体の中心部を含む面であって地表と水平な面と被検体表面との交わる線）付近に光を照射できるようにし、さらに、青果物の種類によって青果物への投光量を変更することができるようにすることにある。
【００２１】
また、このような測定装置において、誤差の少ない計測を行うためには、被検体である青果物の中心位置において計測を行うことが望ましい。この種の装置のうち、コンベア上に個々の被検体を受容するバケットを設け、該バケット上に被検体を載置する構成の装置では、コンベア上での被検体の位置は予め所定の位置に位置決めされているため、正しい測定のタイミング、即ち被検体が計測位置を通過するタイミングを決定することは容易である。他方、蜜柑等の大量の被検体を測定する必要のある青果物の場合には、平坦なベルトコンベア上に、自動供給手段等によりランダムに被検体たるそれら青果物を載置して計測した方が、計測効率の上で有益である。しかし、コンベア上に被検体がランダムに置かれている場合、正しい計測位置、即ち被検体の中心が計測位置を通過した時点において計測を行わせるためには何らかの工夫が必要である。本発明はそのような計測を可能にする方法および装置を提供するものである。
【００２２】
またこのように平坦なコンベア上にランダムに蜜柑等の青果物を置いた場合、球形に近い青果物の形状の性質上、コンベア上で被検体が転がるなどして動いてしまう場合がある。その場合コンベアを出ていく被検体が正常な位置で計測を受けたものであるかどうか不明になってしまうという問題がある。本発明はこのような問題にも解決を与えるものである。
【００２３】
また、上に述べた従来の透過法を用いた装置には以下のような問題がある。
対向受光型の装置の場合、測定光が青果物の横径を貫通することになるので、光路長がかなり長くなる。このため被検物がリンゴやモモ等の光を通しにくいものである場合には、被検物を透過して出射する光がきわめて微弱であり、信号がとれないという問題がある。特に、青果物内部品質の測定に重要なスペクトル吸収のある長波長領域ほど通りにくいことも問題である。透過光量を増やすためには投光光量を増やすことが考えられるが、この対向受光型の場合にはその構造上投光系が通常１灯に限られるので、投光光量を増やすことは難しい。
【００２４】
これに対して下方受光型の装置の場合には、被検体青果物の側方の複数方向から光を照射できるので、複数光源の多灯式とすることにより、投光光量を増やすことができ、また透過光が下方取り出しであることにより、対向受光型に比して青果物内部での光路長を短くすることができる。このため透過光量の点では問題がなく、対向受光型には適さなかった青果物に対しても有効に測定を行うことができる。
【００２５】
しかしながら下方受光型の場合、下方から検出光を取り出すために、穴を開けたキャリアを用いるかあるいはコンベアに穴を開けなければならず、搬送系の構成が複雑になるという問題がある。また、被検青果物をコンベアの穴の位置、あるいはキャリア上に位置合わせして載置しなければならないので、そのための供給機構を設けるか、あるいは計測時に操作者が青果物を一つづつ手置きしなければならないという問題がある。いずれにしても装置の測定効率が低下することになり、多量の被検体の連続測定が必要であることの多い青果物内部品質評価装置としては大きな問題である。
さらに受光センサをコンベアベルトの下方、即ちベルトコンベアのループ内に設けなければならないので、装置の組立やメインテナンスの手間が煩雑になるという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の問題を解決する達成するために、本発明は、対象物内部品質測定装置であって、対象物を連続して搬送する搬送手段、搬送手段上に載置された対象物の位置を検知する検知手段、対象物に測定光を投光する投光手段、対象物を透過した光を受光する受光手段、受光手段が受光した光により、対象物の内部品質を解析する解析手段と、検知手段からの信号に基づいて、投光手段と受光手段との間の光路中に所定の光学特性を有する参照体を挿入する参照体挿入手段を有し、前記解析手段は、参照体が挿入された際に受光した光とあらかじめ保持された参照データとを比較して、解析結果を補正するものを提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、添付した図面を参照しつつ以下の実施例により明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、ベルトコンベアのベルトの長手方向に並べられた被検物体を測定する場合、その長手方向であって、被検物体がない箇所を検知することができ、この箇所において装置のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
【００２８】
また、本発明の補正方法によれば、実際の被検体青果物と類似した環境変化に応じた吸収スペクトルの変動性を有する参照体を用いて青果物の内部品質測定の環境変化による誤差を補正できる。特に環境温度変化に対して有効である。
これにより装置あるいは周囲環境の温度調節（管理）をする必要がなくなるので、それらのコストも低減できる。
【００２９】
また図７を用いて説明したように、本願発明による人工青果物参照体およびそれを用いた補正方法では、光源の状態の違いに対しても十分な追随性を有するので、光源の安定化を待つことなく、光源を点灯後直ちに測定を開始することも可能であり、測定効率を高めることができる。
【００３０】
サーミスタ等の人工青果物の透過体の温度をモニターする測温手段を設けた場合には、人工青果物と被検体青果物の温度が異なる場合でもそれを考慮した補正を行うことができる。
また複数の濃度の人工青果物体を用いて補正することにより、更に正確な補正を行うことができる。
【００３１】
本発明の人工青果物参照体は、水溶液に光分散体を混入することで、光透過率を適切な値とすることができる。また光分散体の濃度を調整することで透過率を簡単に調節することができる。
また本発明の人工青果物体で、水溶液にゲル化剤を加えてゲル化することで、光分散体が沈降することのない安定した人工青果物を得ることができる。
【００３２】
本発明の青果物内部品質測定装置は人工青果物参照体を備えることにより、環境変化による青果物の吸収スペクトルの変動を補正した内部品質測定が可能となる。
また、人工青果物参照体を複数個供え、それぞれの参照体の濃度を異ならせた装置では、被検体青果物の濃度に応じたより正確な補正を可能なものとできる。
【００３３】
さらに、本発明においては、被検体の大きさに関わらず、被検体の赤道部付近に光を照射できる。したがって、各被検体の内部品質を同じ条件で測定することが可能となり、測定データの信頼性が向上する。また、被検体である青果物の種類によって青果物への投光量を変更することができる。したがって、光を透過し難い被検体の吸収スペクトルの計測をすることができるため、被検体の種類によらずに、青果物の内部品質をより正確に測定することができる。
【００３４】
また、本発明では被検体の移動路の本計測位置より上流側で移動手段上における被検体位置を検出し、また移動手段の移動量をモニターすることにより、被検体が正しく計測位置にある時に計測を行うことができるので計測精度が高められる。
また被検体の移動路において本計測位置の上流と下流の両方で移動手段上の被検体位置を検出し、両者にずれがある場合は計測エラーと判定しているので、計測精度に疑問のある被検体を認識でき、更に問題のある被検体を再測定にまわす等の処理も可能であり、より確実性の高い計測が保証される。
【００３５】
また、本発明により、ベルトコンベアの長手方向に並べられた被検物体を測定する場合、その長手方向であって、被検物体がない箇所を検知することができ、この箇所において装置のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを任意の時間に行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
【００３６】
さらに、本発明の装置では被検体に側方から光を投光し、上方で透過光を受光しているので、下方受光型の従来装置と同様の透過光量が確保できる一方で、下方受光型のような搬送系に対する制約がない。従って、コンベア上に被検体をランダムに供給するランダム測定も可能となり、能率良く連続測定することができる。また受光手段を干渉物のない装置上方の空間に設置できるので、組立やメインテナンスが容易となる。
【００３７】
被測定位置にある被検体の側方であり、被検体の高さよりも下でかつ投光手段による被検体上への投光位置より高い位置に遮光プレートを設けることにより、迷光を有効に遮光できる。
また、投光手段を移動手段を挟んで両側に設けた場合、遮光プレートも両側に一対設け、両遮光プレート間の間隔を調節可能とすれば測定対象に応じて遮光プレート間隔を被検体と干渉せずに有効に遮光できる。更に、移動経路中の測定を行う位置よりも上流側に設置され、被検体の横径を測定する横径測定手段と、横径測定手段の出力に基づいて遮光プレートの間隔を調節する調節手段とを設ければ、個々の被検体のサイズに応じて遮光プレートの調節が可能となる。
【００３８】
また本発明の装置において、被測定位置にある被検体の高さよりも上に遮光プレートを設けると迷光が有効に遮光できる。更に、移動経路中の前記所定位置よりも上流側に設置され被検体の高さを測定する高さ測定手段と、該高さ測定手段の出力に基づいて遮光プレートの高さを調節する調節手段とを設ければ、個々の被検体の高さに合わせて遮光プレートを被検体と干渉せずに有効な遮光を行いうる位置に設定できる。
【００３９】
また本発明の装置において、移動経路中の測定を行う位置よりも上流側に設置され、被検体の高さまたは横径の少なくとも一方を測定するサイズ測定手段と、投光手段から直接投光された光および被検体表面で反射した光が受光手段に入らないよう遮光するための遮光プレートであって、測定位置にある被検体の近傍に設けられ、所定の水平軸まわりに枢動できる遮光プレートと、サイズ測定手段の出力に基づいて遮光プレートの前記水平軸まわりの角度位置を遮光プレートと前記所定位置にある被検体との隙間が小さくなるように調節する調節手段とを設けることにより、個々の被検体のサイズに応じて有効な遮光を行うことができる。
【００４０】
また本発明の装置において、投光手段から直接投光された光および被検体表面で反射した光が受光手段に入らないよう遮光するための遮光プレートであって、測定を行う位置にある被検体の近傍に設けられ、所定の水平軸まわりに枢動でき、被検体が移動手段により移動されて前記所定位置に近づくときに該被検体により押し上げられて前記水平軸まわりに枢動し、該被検体が前記所定位置にある時に被検体と接した状態で遮光する遮光プレートを設けることにより、簡単な構成で有効な遮光ができる。この場合、遮光プレートの移動経路上流側でかつ被検体と接する側の隅部に、被検体と接したときに該遮光プレートを上に逃がすことを許容するための上向きのカーリングを設けることにより、被検体が遮光プレートに引っかかることなく、遮光プレートが被検体にスムーズに押し上げられる。
【００４１】
また本発明の装置において、移動手段上に固定された、被検体を受容するためのトレイを用い、該トレイは受容した被検体の少なくとも一部を覆っており、また前記投光手段からの光が被検体に到達するように開けられた開口を有するように構成することにより、迷光が有効に遮光できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の第１実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施例の装置１はベルトコンベア２、センサ４、測定部６等からなる。
【００４３】
ベルトコンベア２には、そのベルト３の長手方向Ａにミカン等の被検物体８が並べて配置してあり、その長手方向Ａに被検物体８を移動する。ベルト３の移動方向Ａの途中にはセンサ４および測定部６が設けられている。センサ４は、光電センサであり、ベルトコンベア２上に赤外光１０を照射しその反射光を観測することにより、ベルトコンベア２上の被検物体８の有無、間隔および位置情報を得ることができる。測定部６は、ベルトコンベア２の移動方向において、センサ４の下流に位置しており、被検物体に光を照射して、被検物体からの出射光から被検物体の内部品質を測定する。
【００４４】
測定部６は、図２に示すように、ランプ１２、フィルタ部１４、分光器１６、制御部１８、演算部２０等からなる。
ランプ１２は、被検物体８のほぼ全体にその側面から光を投射可能なように配置されている。ランプ１２から被検物体８に投射される光２２は、例えば近赤外域の波長（６５０〜９５０ｎｍ）を有するものであり、この光が投射された被検物体８の内部で一部が吸収された後に、被検物体８から透過光２４が出射される。
【００４５】
ランプ１２と被検物体８との間には、フィルタ部１４が設けられている。フィルタ部１４は、図３に示すようなＮＤフィルタ２６および拡散板２８からなるフィルタ３０と、キャリブレーション駆動機構３２からなる。キャリブレーション駆動機構３２は、ソレノイドを使用しており、測定部６における被検物体８の有無に対応してフィルタ３０を上下方向Ｂに移動させることができる。
【００４６】
フィルタ３０は、例えば３枚のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ及び拡散板２８が積層されたものであり、その平面は、ランプ１２から被検物体８への光２２の照射方向Ｃに垂直である。ＮＤフィルタ２６は、入射光２２のどの波長光に対しても一様に吸収する中性濃度（無彩色）のフィルタであって、入射光の波長成分を変えることなく透過光量を減少させる機能を有するものであり、本実施例では透過率０．１％、５％、２０％の３種のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃをランブ１２側から被検物体８側に積層している。３枚のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃのうち、最も被検物体８に近い側に配置された透過率２０％のＮＤフィルタ２６ｃには、その被検物体８側に拡散板２８が積層されている。拡散板２８は、ＮＤフィルタ２６からの入射光を拡散反射または拡散透過することが可能であり、その全面にわたって均一な光量の光が出射される。フィルタ３０をこのような構成としたことにより、光源からの光を所定の割合で減衰することができ、この減衰光の光量を測定することにより装置１のベースラインを補正することができる。
【００４７】
ランプ１２から被検物体８への光の光路の延長線上には、分光器１６が設けられており、被検物体８もしくはフィルタ３０からの光を受光する。分光器１６では、被検物体８からの出射光２４の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体８の糖度等の内部品質を測定することが可能である。
【００４８】
上述したセンサ４は制御部１８に接続しており、制御部１８では光電変換により、光電センサ４に入射する光の光量を電流に変換して、その電流が所定値より大きいか否かにより、測定部６内の被検物体８の有無を判別することができ、これにより、コンベア３上の被検物体８の間隔を検知することができる。
さらに、制御部１８はキャリブレーション駆動機構３２に接続されており、これを駆動するための信号を出力して、フィルタ３０の駆動を制御する。
【００４９】
キャリブレーション駆動機構３２は、光電センサ４により被検物体８の間隔が所定値以上であると検知され、その被検物体８の間隔に相当する部分が測定部６内に入ると、フィルタ３０を、ランプ１２から被検物体８への光路の途中に配置するように駆動する。そして、フィルタ３０をこのように配置した状態で装置１のキャリブレーションを行う。上記以外の場合、すなわち、被検物体８の間隔が所定値未満である間は、フィルタ３０を、ランプ１２から被検物体８への光路から退避させるようにキャリブレーション駆動機構３２は駆動される。こうして、フィルタ３０を通過した光を用いて、測定開始時のみならず測定中にも随時装置１のキャリブレーションを行うことができるため、測定によるベースラインの変動に影響されずにより正確に青果物の内部品質を測定することが可能である。なお、上記所定値は、被検物体８の種類、大きさ、測定速度等によって決定される値であって、測定開始前または測定中に装置の使用者が設定する。
【００５０】
演算部２０は、分光器１６に接続されており、被検物体８からの透過光２４による周波数スペクトルの電流値、キャリブレーションによる電流値が入力され、これらの値に基づいて、ベースラインの変動や分光器１６のノイズ等の影響を排除した被検物体８の内部品質が計測可能となる。
【００５１】
以上の構成としたことにより、ベルトコンベア２のベルト３の長手方向Ａに並べられた被検物体８を測定する場合、その被検物体８の間隔を検知することができ、この間隔が所定値以上であるときに装置１のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も被検物体８がない箇所で随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置１のキャリブレーションを各被検物体８ごとに行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
【００５２】
以下に本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。
まず、測定を開始する前に装置１のキャリブレーションおよびダーク電流の測定を行う。キャリブレーションは、測定部６に被検物体８がない状態において、キャリブレーション駆動機構３２によりランプ１２の前にフィルタ３０を配置し、ランプ１２からフィルタ３０を介して分光器１６に照射された光の光量を測定することにより行う。この光の光量は、分光器１６で電流値に変換されて、これが被検物体８の測定のベースライン（または参照値）となる。一方、ダーク電流の測定は、分光器１６に入る外光を一切遮断した状態で行う。これは、ランプ１２が点灯した状態で分光器１６への光を遮蔽しても良いし、ランプ１２を消灯した状態であっても良い。ダーク電流は、分光器１６に光が入らない状態における装置１自体が有するものであって、この後の分光器１６による測定（光電変換した電流値）からダーク電流値を差し引くことにより、装置のノイズ等の影響を取り除いた電流値を算出することができる。
【００５３】
被検物体８の内部品質の測定は、ベルトコンベア２のベルト３の長手方向に並べて置かれた被検物体８が、それぞれ、ベルト３の移動により測定部６に達したときに行われる。すなわち、被検物体８が測定部６に達すると、被検物体８はランプ１２から直接光が照射され、被検物体８内で一部吸収された出射光が分光器１６に入射する。この光の周波数スペクトルにより被検物体８の内部品質を測定することができる。これは、被検物体８に含まれる成分により、光の光量が多い周波数が存在するため、周波数スペクトルの形状が異なることによる。
【００５４】
測定を継続していくと、ベースラインは変動する。これは、分光器１６、測定部６またはその周辺の温度等の環境変化によるもので、正しい計測値を得るためにはベースラインが常に一定になるようにしなければならない。本実施例では、被検物体８間に所定の間隔が空いている箇所でベースラインを測定している。この値は、分光器１６に接続された演算部２０に保存される。
【００５５】
測定開始時のキャリブレーション及びダーク電流の測定が終了すると、フィルタ３０は、ランプ１２から分光器１６への光路から退避され、ランプ１２からの光は直接、分光器１６に入射する。この状態の測定部６に、ベルトに載って移動してきた被検物体８が到達すると、ランプ１２から発せられる近赤外光は直接被検物体８に照射され、その光の一部は被検物体８に吸収されて被検物体８から出射し、分光器１６に入射する。そして、分光器１６においてこの被検物体８の内部品質が計測される。
【００５６】
このようにして、被検物体８が測定部６に到達するたびに順次その内部品質を計測する。この測定中に、光電センサ４により被検物体８の間隔が所定値以上であると検知すると  制御部１８において測定部６に被検物体８がないと判断して、キャリブレーション駆動機構３２に駆動の為の信号を出力する。この信号を受けてキャリブレーション駆動機構３２のソレノイドが動作し、ランプ１２から分光器１６への光路中にフィルタを移動・配置する。
【００５７】
フィルタ３０は例えば３枚のＮＤフィルタ及び拡散板が積層されたものであり、ＮＤフィルタ２６としては、透過率０．１％、５％、２０％の３種のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃをランブ側から被検物体８側に積層している。このフィルタ３０に入射した光は、３枚のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃにより、その光量が約０．００１％に減衰される。一方、拡散板２８は、透過率２０％のＮＤフィルタ２６ｃの被検物体８側に積層されており、この拡散板２８に入射した光は拡散された形で出射される。フィルタ３０をこのような構成としたことにより、光源からの光を所定の割合で減衰することができる。この減衰された光の光量は、ミカン等の被検物体８を透過した光の光量に対して所定の範囲となるように調整されている。すなわち、被検物体８の種類、大きさ、ロット等により使用するＮＤフィルタ２６及び拡散板２８を変更することとしている。
このフィルタによる減衰光の光量を測定することにより、装置１のベースラインを測定することができる。ベースラインは随時その変動を追従することができる。ベースラインの測定値は演算部２０に保存される。
【００５８】
ここで、被検物体８の内部品質の評価では、以下に示す透過率を用いている。すなわち、各被検物体８（総数ｎのうちのｉ番目）の透過率Ｔは、被検物体８内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉ、キャリブレーションによる電流値の平均値Ｒ、ダーク電流値Ｄ（暗電流値）により次の式で表される。
Ｔｉ＝（Ｓｉ−Ｄ）／（Ｒ−Ｄ）  ・・・（１）
すなわち、フィルタ３０を介したランプ１２からの出射光に対する被検物体８からの出射光の比をとって、これを被検物体８の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Ｒからダーク電流値Ｄを減算している。これにより、分光器１６固有のノイズを排除している。
【００５９】
以下に本実施例の変形を示す。
本実施例では、フィルタ３０は３枚のＮＤフィルタ２６ａ、２６ｂ、２６ｃと拡散板２８という構成にしたが、ＮＤフィルタの枚数は１枚であっても良いし、もっと枚数が多くても良い。
各ＮＤフィルタの光の透過率は本実施例とは別の値であっても良い。
ＮＤフィルタの代わりに、光の透過率が分かっているほかの種類のフィルタも使用可能である。
フィルタ３０を拡散板のみで構成しても良い。
【００６０】
キャリブレーション駆動機構３２は、フィルタ３０を上下方向Ｂに移動することにより、フィルタ３０をランプ１２から被検物体８への光路途中に配置することとしたが、フィルタ３０の移動方向は水平方向など任意の方向でよい。
被検物体８の検知は、別途設けた光電センサ４への光の入射により行ったが、分光器１６への入射光の光量により判断しても良い。
ベルト３に設けた重量センサにより、被検物体８の有無を判断しても良い。
【００６１】
ランプ１２から被検物体８への光の投射は、被検物体８のほぼ全体に光を投射可能であれば、側面からでなく上面等からでもよい。
光電センサ４から発する光は、赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ１２から発する光は、近赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ１２は、光ファイバでもよく、その数は１灯でも２灯以上でも良い。
【００６２】
つづいて、本実施例における、第２の校正方法について図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施例としての人工青果物参照体（人工青果物体）４０を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図である。この人工青果物参照体４０は、高さ８０ｍｍ、底面が一辺６５ｍｍの正方形の直方体であってその側面４２のうち２面にガラス４４を設けてある樹脂容器４６と、その中に収容された光透過体４８とからなる。なお、容器上面は樹脂容器４６と同じ材質の樹脂製の蓋５０で覆って密閉する。
【００６３】
樹脂容器４６および蓋５０は、ポリエチレン（ＰＥ）に充填材としてグラファイトを入れたものからなり、光を透過する性質を有する。図４（ｃ）に示すように、容器４６の側面４２の厚さはｄ１、ｄ２の２種類あり、隣り合う面で異なり、対向する面では同一である。  樹脂容器４６の側面４２のうちの隣り合う２面には、その側面４２と平行に耐熱性のガラス４４を設けている。この２枚のガラス４４は、同一形状であって、樹脂容器４６の側面４２に対してその間にほぼ一様な厚さの空気層５２を介して密着させずに設けてある。樹脂容器４６の側面４２の上端及び下端には、それぞれ、その稜線に沿って第１フランジ部５４および第２フランジ部５６が設けられており、第１フランジ部の下面５４ａおよび第２フランジ部の上面５６ａには、その全長にわたって凹部５４ｂ、５６ｂが設けられている。ガラス４４は、水平方向にスライドして両凹部５４ｂ、５６ｂ内に収めることにより樹脂容器４６の側面４２に設置する。
【００６４】
光透過体４８は、被検体となる青果物の種類に合わせて、酸の水溶液、糖の水溶液を適宜選定する。たとえば、酸の水溶液としては１％クエン酸水溶液を用いる。
人工青果物体４０は光透過体４８の内部に該光透過体４８の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体（温度測定手段）５８を備えている。
【００６５】
次にこの人工青果物体４０を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。図５は青果物測定装置の測定位置６２付近の構成を示す図である。測定装置はベルトコンベア６０を有しており、このベルトコンベア６０上におかれた被検体青果物（例えばミカン）が順次測定位置６２に送られてくる。測定位置６２において、光源６４、絞り６６、レンズ系６８からなる投光装置７０により被検体に光が投光される。被検体を通過した光は受光センサ７２に入射する。受光センサ７２に入射した光は、複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物の内部品質、例えば酸度を算出する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
【００６６】
装置は人工青果物体４０を備えており、該人工青果物体４０は不図示の機構により、測定位置６２において、図５において矢印Ｄで示すように昇降され、投光系と受光センサ７２との間におかれた校正位置７４とそこから退避した通常位置７６との間を移動できるようになっている。また、人工青果物体４０は、その底面の中心を通る鉛直方向の軸７８を中心に回転可能であって、ガラス４４を設けた側面４２のうちの１面を、投光装置７０から投光される光５７および人工青果物参照体からの出射光５９の光軸８０にほぼ垂直になるように配置されている。
【００６７】
図６に本実施例の人工青果物体４０および果実の酸度を時間の経過とともに測定した結果を示す。この図から分かるように、果実の酸度測定と同一の環境で測定した人工青果物体４０の酸度（吸光度から算出した値）は、果実の酸度とほぼ同期して時間変化しており、両者間に一定の対応関係があることが分かる。
【００６８】
近赤外域における青果物のスペクトル吸収は、Ｏ−Ｈ、Ｃ−Ｈ等の官能基に由来し、分光分析による青果物の酸度などの内部品質の測定は、これら官能基による吸収スペクトルに基づいて行われる。この吸収特性は温度や湿度等の環境変化によって変動する。本実施例の人工青果物体４０において、透過体を酸（クエン酸）水溶液をベースとして構成しており、同じ官能基を含むので、人工青果物体４０の吸収特性も実際の被検体である青果物と同期して変動するようになる。これにより環境変化によるスペクトル吸収の変動を補正することができる。
この参照体を用いた青果物内部品質測定の補正方法の一例を、酸度の測定を例にとって以下に説明する。
【００６９】
まず予め人工青果物参照体４０と実青果物との間での酸度測定値の環境変化に伴う変動の関係性（即ち図７における６つの点を近似的に結ぶ直線の傾きＳ）を求めておく。他方で実際の青果物の酸度が誤差なく測定（算出）される状態（即ち、正しい測定値の得られる状態（環境））における、人工青果物の酸度測定値ＤＲを基準酸度値として求めておく。言い換えると、基準酸度値ＤＲとは、ある環境状態で人工青果物の酸度を測定して得た酸度値がＤＲであった場合には、その状態で得られる実青果物の測定酸度は補正なしで（補正値ゼロで）正しい酸度値を与えていることになるという値である。ここで「正しい酸度値」とは、当該実青果物の酸濃度を分光分析によってではなく化学的分析によって求めた値を意味する。従ってＤＲの値は化学的分析によって求めた既知の酸度を有する実青果物を用いて求める。
以上の変動の関係性（直線の傾きＳ）と基準酸度値ＤＲは予め求めておいて、測定装置の処理系にデータとして記憶させておく。
【００７０】
実際の測定時における補正動作は所定時間、例えば２時間毎に行う。補正動作時には、まず図５の人工青果物体４０を投光系と受光センサ７２の間の校正位置に降ろし、人工青果物体４０について通常の実青果物と同じ測定を行い酸度値を算出する。該実測酸度値がＤであったとすると、以下の式により補正値Ｃを求める。
Ｃ ＝（ＤＲ−Ｄ）×Ｓ
こうして得た補正値を実際の被検体であるそれぞれの青果物の測定値に加算することにより測定値が補正され、環境条件に影響されない正しい酸度値に近づく。
【００７１】
例えばＤＲの値が１．０％で、かつ図７の諸点を近似的に結ぶ直線の傾きＳが０．９として予め求められていたとする。そして補正動作時に測定された人工青果物の酸度が１．２％であったとする。この場合は環境変動によりプラス側に誤差が出ている（つまり実際より測定値が高く出ている）状態である。この場合補正値Ｃは
Ｃ ＝（１．０−１．２）×０．９ ＝ −０．１８
と求められる。この補正値「−０．１８」を被検体青果物に対して得た測定値に加算する（つまり０．１８を減算する）ことにより補正する。
【００７２】
環境条件は刻々変化するので、上述のように補正動作は測定期間中に所定時間間隔で行うが、例えば２時間毎に補正動作を行う場合、補正値の適用範囲は、１）得られた補正値を過去２時間の測定データに対して適用する、２）得られた補正値を次の２時間で得る測定データに対して適用する、３）得られた補正値をその前後１時間ずつに得た測定データに対して適用する、などが考えられる。補正の有効性としては３）のやり方が最も好ましいが、これに限られるものではない。また補正動作を行う間隔が短ければ短いほど、環境変化への追随性が増すので補正精度は上がるが、補正用の人工青果物の測定時には本来の測定が中断されるため測定のスループットは低下するので、それらを考慮して適切な時間に設定する。また光源６４を点灯してしばらくは安定性が低いので短い時間間隔で補正動作を行い、安定したら間隔を大きくするということも考えられる。
【００７３】
本実施例の人工青果物参照体４０は光透過体４８の内部に該光透過体４８の温度を計測するための測温体５８を備えている。これは人工青果物体４０と実際の被検体である青果物との温度差を補正するためのものである。即ち、人工青果物体４０は図５に示した装置例のように、装置に取り付けられていることが多いのに対して、測定の対象であるミカン等の青果物は所定のストレイジから供給される。両者が共通の環境にあれば問題ないが、それらの間に温度差がある場合には温度補正することが好ましい。そこで実施例の人工青果物体４０は測温体５８を備えて透過体の温度をモニターし、該モニター結果に基づいて上記補正値を求める際に温度条件を考慮した補正を更に行う。
【００７４】
本実施例においては、人工青果物体４０を構成する樹脂容器４６は光を透過可能であり、その厚さによって透過量が異なる。このように構成された人工青果物体４０においては、容器側面４２にほぼ垂直に投光して対向する容器側面４２から出射される光の量は、側面４２の厚さにより異なったものとなる。すなわち、厚さの異なる２つの側面に同じ光量の光を投光すると、厚い側面を透過する光の量は、薄い側面を透過する光の量より少なく、厚い側面の方が光の透過率が低い。本実施例においては、この性質を利用して、被検体の種類やロットの変更または環境の変化等に応じて、人工青果物体４０を回転させることにより、投光される面を、異なる透過率を有する面に変えることができる。
以上述べたように、本発明によると、投光系および受光系の変更なしに被検体の変更に応じた人工青果物体４０を選択することが可能となる。
【００７５】
また、樹脂容器４６の側面４２のうち、人工青果物参照体４０への投光が行われる側面４２には耐熱性のガラス４４が設けられているため、ガラス４４がない場合に比べて、人工青果物参照体４０は、投光による加熱に対して高い耐久性を有している。
さらに、ガラス４４と側面４２との間に空気層が存在するため、人工青果物参照体４０が投光により加熱されても放熱しやすくなり、さらに耐久性が向上する。
また、ガラス４４は水平方向にスライドして取り外すことが可能であるため、ガラス４４の耐熱性が落ちた場合は、ガラス４４を交換することにより常に十分な耐熱性を確保することができる。
【００７６】
本実施例は例示であって本発明はこれに限定されない。
すなわち、人工青果物体４０の容器は、ポリエチレン（ＰＥ）の代わりにポリフッ化エチレン（ＰＦＥ）やガラス４４であってもよい。
樹脂容器４６側面４２に設けるガラス４４の代わりに、耐熱性のＮＤフィルタを用いてもよい。
【００７７】
本実施例では、樹脂容器４６の側面４２４面のうち２面にガラス４４を設けたが、ガラス４４を設ける面は、１面、３面、４面（全面）であってもよい。
樹脂容器４６の側面４２の厚さは、対向する面で同一としたが、４側面４２の厚さの組み合わせは任意でもよい。
樹脂容器４６の側面４２とガラス４４との間の空気層５２は、任意の厚さでよく、なくてもよい。
【００７８】
人工青果物参照体４０の形状は、底面が正方形の直方体ではなく、多角柱や円柱であってもよい。
光透過体４８は、ゲル状物質、たとえば、１％クエン酸水溶液に光散乱体として径約０．３μｍの酸化セリウムを混合して均一に拡散させ、それをポリアクリルアミドゲルによってゲル化したものであってもよい。
【００７９】
本実施例においては、人工青果物体４０が測定位置６２において昇降されることとしていたが、人工青果物体４０を測定位置６２の上方または下方に固定し、校正の際に投光装置７０および受光センサ７２を一体的に上昇または下降させることとしてもよい。
人工青果物体４０の回転は、反時計回りでもよい。
人工青果物体４０は、その底面の中心を通る鉛直方向の軸７８に代えて投光装置７０から投光される光の光軸とほぼ垂直であって、側面４２の中心を通る水平方向の軸を中心に回転することとしても良い。この場合は、側面と上面または底面の厚さを異ならせて、それぞれに耐熱ガラスを上述の方法により設けるのが望ましい。
人工青果物４０の回転は、鉛直方向の軸であれば容器４６の底面の中心を通らなくても良い。
【００８０】
一方、本発明においては、被検体の大きさに関わらず、その内部品質を同じ条件で測定することができる。以下に詳細を説明する。
図８は、本実施例にかかる装置の概略構成図である。すでに説明した校正部分については説明を省略する。投光光学系７０および分光器７２はそれぞれ矢印Ｆ、Ｇで示す鉛直方向に昇降可能であり、被検体８８の測定時には、投光光学系７０の光軸８０および分光器７２の受光レンズ９２の光軸９４を一致させ、これらを昇降させることによりこれらの光軸上に被検体８８の赤道部９０が位置するように配置する。
【００８１】
投光光学系７０は、ランプ６４、しぼり６６、レンズ６８からなる。ランプ６４からは、被検体８８に向けて光９６が投光され、その光９６はランプ６４とベルトコンベア６０の間に投光光学系の光軸８０に垂直に設けられたしぼり６６及びレンズ６８を介して被検体８８に照射される。しぼり６６は、同心状に開口部１００の口径が連続的に変化する構造であり、ランプ６４から発せられた光９６は、被検体８８の種類に応じて所定の大きさに開かれた開口部１００を通り、レンズ６８により適度に集光されて赤道部９０を中心として被検体８８に照射される。また、投光光学系７０は一体として昇降可能としてある。この構成により、被検体８８の大きさに応じて装置全体の高さを変えることができ、被検体８８の赤道部９０は、被検体８８の大きさに関わらず常に分光器７２の受光レンズ９２の光軸９４の延長線上にあるため、常に被検体８８の赤道部に向けて光９６を照射可能となる。
【００８２】
すなわち、大きな被検体８８ｂについて測定する場合にも、点線で示すように投光光学系７０及び分光器７２が上昇するため、被検体の大きさに関わらず、常に、被検体８８ｂの赤道部９０ｂを中心として光が照射され、赤道部９０ｂを中心とした部分からの出射光を受光することとしているため、各被検体の内部品質を同じ条件で測定することが可能となる。
【００８３】
次に、投光光学系７０のしぼり６６について説明する。図９は、投光光学系７０の構成を示した斜視図である。
本実施例においては、しぼり６６は同心円状に連続的に変化する開口部１００を有する。しぼり６６の背面に配置したランプ６４から一定の投光量の光が投光された場合、開口部１００からはその口径に比例した光量の光がしぼり６６正面から出射される。
【００８４】
開口部１００の口径の設定は、被検体８８である青果物の種類に基づいて行う。すなわち、光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合には、開口部１００の口径を小さくして被検体８８への投光量を小さくする。一方、光を透過し難い青果物の場合には、開口部１００の口径を大きくして、被検体８８への投光量を大きくする。このように、被検体８８の種類により口径を設定して、被検体８８に照射する光量を変更することにより、被検体８８の種類によらずに被検物体８から出射される光量を一定値以上とすることができ、これにより、被検物体８の種類によらずにより正確に青果物の内部品質を測定することができる。
【００８５】
以下に本実施例の測定例を示す。ここでは、すでに述べたキャリブレーション、校正についての説明は省略する。
まず、光を透過しやすいミカンの内部品質を測定する。しぼり６６の開口部１００は、最小の口径に設定する。この場合は、被検体８８への投光量は小さいが、被検体８８から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体８８の内部品質を計測可能である。
【００８６】
はじめに、被検体８８を測定用のベルトコンベア６０上に搭載する。そして、被検体８８の大きさに応じて、投光光学系７０及び分光器７２を昇降させ、これらの光軸８０、９４を一致させるとともに、これらの光軸８０、９４上に被検体８８の赤道部９０が位置するようにする。
この状態で、ランプ６４から光を被検体８８に向けて投光する。ランプ６４から発した光９６はしぼり６６の開口部１００を通って、レンズ６８に入射する。レンズ６８により適度に集光された光は、赤道部９０を中心として被検体８８に照射される。被検体８８に照射された光は、被検体８８の表面及び内部においてその一部が反射・吸収された後、出射され、分光器７２に受光される。
【００８７】
分光器７２に受光された光は、その吸収スペクトルが計測される。吸収スペクトルは各被検体８８により異なり、これにより各被検体８８の内部品質を測定することができる。  次に、光を透過し難いリンゴの内部品質を測定する。しぼり６６の開口部１００は、最大の口径に設定する。この場合は、被検体８８への投光量は大きいため、被検体８８から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体８８の内部品質を計測可能である。
これ以外の測定条件は被検体がミカンである場合と同一であり、被検体８８からの出射光の吸収スペクトルにより被検体８８の内部品質を測定することができる。
【００８８】
以下に本実施例の変形例を示す。
本実施例においては、投光光学系７０の光軸８０、受光レンズ９２の光軸９４及び被検体の赤道部９０を一致させるのに投光光学系７０、分光器７２を昇降させることとしたが、被検体８８を搭載したベルトコンベア６０の位置を昇降させてもよい。また、投光光学系７０中にミラーを設けて、このミラーの角度を変更することにより被検体８８への投光位置を変更することとしても良い。さらに、分光器７２の受光レンズ９２と被検体８８との間にミラーを設けて、このミラーの角度を変更することにより、常に被検体８８の赤道部９０からの出射光を受光するようにしても良い。
【００８９】
開口部１００は、同心円状に変化するとしていたが、しぼり６６を通過する光量を制御できれば他の形状の口径であってもよい。また、開口部の形状を一定として開口部が開いている時間を制御しても良い。また、フィルタによって行っても良い。
【００９０】
本発明においては、移動手段上における被検体の位置を検出でき、被検体が正しく計測位置にあるときに計測を行うことができる。以下にその詳細を説明する。
図１０および図１１はそれぞれ本実施例の糖度酸度測定装置の概略を概念的に説明する図であり、図１０は上面図、図１１は側面図である。
【００９１】
図１０においてベルトコンベア６０は図の矢印方向Ｊ、即ち図において右方向に移動している。該ベルトコンベア６０上に被検体である蜜柑ｍがランダムに載置される。図１０においては６つの蜜柑ｍがコンベア６０上に載っている。
ベルトコンベア６０の最上流側にはコンベアをはさんで、フォトダイオード等の投光素子１０２ａおよび受光素子１０２ｂのペアにより構成される第１光電センサ１０２が配されている。投光素子１０２ａは受光素子１０２ｂに向けて検出光を射出している。受光素子１０２ｂはこれを受光して電気信号に変換して後述するＣＰＵ１２０（中央処理ユニット：図１２）に出力する。
【００９２】
同様にベルトコンベアの最下流側にはコンベアをはさんで、フォトダイオード等の投光素子１０３ａおよび受光素子１０３ｂのペアにより構成される第２光電センサ１０３が配されている。第１光電センサ１０２の場合と同様に、第２光電センサ１０３でも、投光素子１０３ａは受光素子１０３ｂに向けて検出光を射出しており、受光素子１０３ｂはこれを受光して電気信号に変換してＣＰＵ１２０に出力している。
【００９３】
ベルトコンベアの中程の上流寄りには実際に被検体の糖度・酸度の本計測を行うための計測系が配設されている。該計測系は近赤外域を含む光を発する光源１１０ａと被検体ｍを透過した光を受光する分光器１１０ｂからなる。分光器１１０ｂは受光した光を分光して複数の周波数成分に分解し、各成分光の強度に応じた信号をＣＰＵ１２０に出力する。該計測の詳細については公知であるのでここでは説明を省略する。
【００９４】
以上の構成において各部の寸法は状況・条件に応じて任意に決定されるが、本実施例では好適な一例として、ベルトコンベアの移動方向に沿った第１および第２光電センサ間の距離は８００ｍｍとし、計測系の中心（図の一点鎖線Ｘ０ で示す位置）を第一光電センサから３５０ｍｍの位置に設定する。またベルトコンベア６０の移動速度は３００〜１０００ｍｍ／ｓｅｃ程度とする。以上の諸数値は例として示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９５】
続いて図１１を参照すると、コンベアベルト６０は２つのローラ１１１および１１２に巻き付けられている。下流側のローラ１１２は不図示の動力源に接続されており、図の矢印の向き（時計回り）に回転してベルト６０を駆動する。下流側ローラ１１２の回転軸１１２ａはローラ１１２に隣接して設けられたエンコーダ１１３の回転軸１１３ａとベルト１１４を介して接続されている。これによりエンコーダ１１３はベルトコンベア６０の移動に連動して回転する。エンコーダ１１３はその回転量に応じたパルス信号を出力するものであり、本実施例ではベルトコンベアの移動距離０．１ｍｍに対してエンコーダ出力が１パルスとなるように設定する。これによりエンコーダ１１３の出力パルス数をカウントすることによりベルトコンベア６０の移動量をモニタすることができる。
【００９６】
続いて本実施例の装置の動作を説明する。まず図１２に本装置の制御系の概略的構成をブロック図にて示す。上に説明したように第１光電センサ１０２、第２光電センサ１０３、本計測用のセンサ１１０、エンコーダ１１３の各出力は装置全体の動作を制御する装置ＣＰＵ１２０に接続されている。ＣＰＵ１２０は入力された信号を必要に応じてデジタル変換して装置の動作を制御するための情報として用いる。またＣＰＵ１２０には他に被検体の収集分類装置１１５が接続されている。該収集分類装置１１５はベルトコンベア６０の下流に配設され、ベルトコンベア６０を出た被検体を収集し、かつ必要に応じて分類する装置である。後に説明するようにＣＰＵ１２０の指示により測定結果に応じた被検体の分類を行う。
【００９７】
実際の測定は以下のように行われる。ベルトコンベア６０を一定速度で駆動しながらコンベア６０の上流端部において、不図示の被検体供給手段により被検体ｍ（ここでは蜜柑）を次々と供給し、ベルトコンベア６０上にランダムに載置していく。ここで「ランダムに」とは、特に位置決めや被検体間の距離の調節を行ったり、コンベア上に仕切りを設けたりすることなく無作為に載置することを意味する。
【００９８】
第１光電センサの発光素子１０２ａは装置の計測動作中常に受光素子１０２ｂに向けて一定強度の光を発出している。両素子間に何も遮るものがない場合、受光素子１０２ｂは常に一定強度の光を受光し、従って第１光電センサの出力信号は一定レベル（ハイレベルＨ）となる。ベルトコンベア上流端からコンベア６０上に被検体が供給され、コンベア６０の駆動に伴って下流側へと移動され第１光電センサ位置にさしかかると、被検体ｍは発光素子１０２ａから受光素子１０２ｂへ向かう光線を遮ることになる。該被検体ｍが第１光電センサ位置を通過する間、受光素子１０２ｂには光が入らず、従って第１光電センサの出力信号は被検体ｍの幅に応じた期間前記ハイレベルＨより低いローレベルＬとなる。こうして第１光電センサの出力信号は被検体ｍが該センサの位置を通過した時間を示す情報を含んだ矩形状の信号波形となる。この光電センサ出力信号波形の一例を図１３に示す。図１３でｍ１ からｍ３ として示した３つのローレベル部分は３つの被検体が第１光電センサ位置を通過したことを示す。
【００９９】
上に述べたようにＣＰＵ１２０にはエンコーダ１１３から出力されたベルトコンベア６０の移動量を示すパルス信号も入力されている。このパルス信号を用いることで上述の第１光電センサ出力信号に基づいて得られた被検体ｍの通過データを被検体のサイズおよび位置情報に変換することができる。即ち、例えば図１３で信号のローレベル部分ｍ３ の両端Ｔ１、Ｔ２はそれぞれ被検体ｍ３ が第１光電センサ位置を通過した際の通過開始と終了時刻に対応するが、両時刻Ｔ１、Ｔ２におけるエンコーダパルスカウント数を減算することで、被検体ｍ３ の横径を得ることができる。例えばＴ１ におけるパルスカウント数が６１４００でＴ２ におけるパルスカウント数が６２０００であったとすると被検体ｍ３ が光電センサ位置を通過する間のパルス数は
６２０００−６１４００＝６００
である。また上述のようにエンコーダ１１３は０．１ｍｍの移動毎に１パルスとなるように（即ち０．１［ｍｍ／パルス］）設定されているので、被検体ｍ３ の横径は、
６００［パルス］×０．１［ｍｍ／パルス］＝６０ｍｍ
と認識できる。
また被検体が第１光電センサ位置を離れた後のエンコーダパルス数をカウントすることにより、ＣＰＵは被検体の位置情報も常時得ることができる。
【０１００】
ＣＰＵ１２０は以上のようにして得られたそれぞれの被検体ｍのサイズ（横径）情報から横径の中心、即ち移動方向についての該被検体の中心位置を算出する。ＣＰＵ１２０は更に算出した中心位置とエンコーダパルス信号から得られる移動量情報とに基づいて、被検体ｍの中心が本計測位置Ｘ０ を通過するタイミングを求め、それにあわせて糖度および／または酸度の本計測を行うよう制御する。
【０１０１】
本装置は更にベルトコンベアの最下流端付近に第２の光電センサを有している。該第２光電センサは第１光電センサと同様に被検体の横径および位置を測定し、同じ被検体に対して第１光電センサで得たデータと比較することで、ベルトコンベア上で移動途中に位置ずれがおきたかどうかを検出するために設けられている。具体的には第１光電センサ信号と同様の処理により、横径情報と中心位置情報を得、第１光電センサ信号から得られた同じ被検体に対する横径および中心位置とそれぞれ比較し、いずれかにずれがあった場合には本計測が正しい位置で行われた保証がないので、ＣＰＵ１２０はベルトコンベアの下流側に設けられた収集分類装置１１５にエラー信号を送り、収集分類装置はエラー信号に対応する被検体を再測定用被検体に分類する。
【０１０２】
以上説明した過程におけるＣＰＵ１２０の動作を図１４のフローチャートに示す。
図１４のフローチャートに示す動作において、測定を開始するとまずステップＳ１において被検体が第１光電センサを通過したかどうかを検出する。ここで通過が検出されるまで待機し、検出されるとステップＳ２に進む。
ステップＳ２では第１光電センサから得た信号およびエンコーダのパルス信号に基づく被検体の通過データ（パルスデータ）を読み込む。
【０１０３】
続いてステップＳ３でパルスデータに基づいて被検体の通過データを横径データ（ｍｍ単位）に変換する。
次にステップＳ４において横径が正常範囲内にあるか否かを判定する。横径が正常範囲を超えて大きい場合には、２つ以上の被検体が近接してひとつながりになってしまったものと考えられ、その場合には各被検体の中心位置を特定できないため、計測不能であるので、ステップ２２に進みエラーとされる。
ステップＳ４で測定可能範囲と判定されるとステップＳ５に進み、正常な横径に対する処理に入る。
【０１０４】
ステップＳ６において横径の中心位置としての本計測位置を算出する。
ステップＳ７においてステップ６にて得られた本計測位置を計測待ち状態にある被検体の配列情報として一旦保存する。
ステップＳ８において、計測待ち配列情報が保存されている未計測被検体があるかどうかを判断する。言い換えると計測待ち配列情報が得られる状態になるまで待機する。
ステップＳ８で計測待ち状態にある被検体があると判定されるとＳ９において計測待ち配列情報を読み込む。
【０１０５】
続いてステップＳ１０において糖度・酸度測定のための被検体透過光量の本計測が完了するまで待機する。
計測が完了するとステップＳ１１にてステップＳ１０で得られた計測結果に基づいて糖度・酸度を演算し、位置データと関連づけて保存する。
【０１０６】
その後ステップＳ１２において被検体が下流端の第２光電センサを通過するのを待機する。
ステップＳ１２において通過が検出されると、ステップＳ１３において第２光電センサから得た信号に基づく被検体の通過データを読み取る。
【０１０７】
続いてステップＳ１４において、糖度酸度演算が終了しているデータ中から、順番的に次となるデータの第１光電センサを通過した時の被検体の位置および横径データを読み込む。
そしてステップＳ１５において、Ｓ１３で読みとった第２光電センサでの位置データから、第１、第２光電センサ間の距離にもとづいて該データに相当する被検体が第１光電センサを通過した時の位置データを算出する。これは即ち第２光電センサによる位置データから両センサ間の距離を減算し、当該被検体が遡って第１光電センサを通過した際にはどのような位置であったはずかを、求めるものである。
【０１０８】
続いてステップＳ１６においてＳ１５で求めた第２光電センサでの位置から求めた第１光電センサにおける位置（II）と、Ｓ１４で読み込んだ第１光電センサにおける実際の位置（Ｉ）とを比較し、Ｓ１４で読み込んだ位置（Ｉ）に対してＳ１５で求めた位置（II）が上流側に所定量以上ずれている場合（遅すぎる場合）、被検体が第１光電センサから第２光電センサに至る経路でコンベアから脱落したと考えられるので、異常としてステップＳ２０に進み、該当するステップＳ１４における読み込みデータを削除し、続いてＳ２１でエラー信号を発生して、再びＳ１４に戻って次の第１光電センサでのデータを読み込む。
【０１０９】
ステップＳ１６の位置比較で位置（Ｉ）に対して位置（II）の上流側へのずれが所定量以下である（遅すぎない）場合、正常としてステップＳ１７へ進み、今度は位置（Ｉ）に対して位置（II）が下流側に所定量以上ずれているか否かを判定する。下流側に所定量以上ずれている場合（早すぎる場合）には、被検体がコンベア上で位置ずれを起こしたと考えられ、正しい計測位置において本計測が行われた保証がないので、異常としてステップＳ２２へ進みエラーとする。
【０１１０】
ステップＳ１７で下流側へのずれが所定量以下である場合は、正常としてステップＳ１８へ進む。ステップＳ１８では、第２光電センサの通過データから得られる被検体の横径が、Ｓ１４で読み込んだ本計測前に第１光電センサのデータから得た横径と一致するか否かを判定する。異常である場合、即ち一致しない場合には途中の過程における被検体の載置方向のずれ（即ち被検体である蜜柑がコンベア上で動いて寝ていた状態から立った状態になるなどの姿勢変化を起こしている場合など）、あるいは被検体の同定エラーと考えられるので、ステップＳ２２に進んでエラーとする。
【０１１１】
ステップＳ１８での判定が正常である場合にはステップＳ１９に進み、当該被検体についての糖度・酸度の計測が完了済みであるかどうか判定する。計測が行われていない場合にはステップＳ２２に進みエラーとする。
ステップ１９で計測済みと判定された場合には、計測過程における問題がなく、正しい計測が行われたと判断して測定過程を終了する。
【０１１２】
ステップＳ２１およびＳ２２は上記諸判定ステップで様々な異常が判定されたときのステップであり、ＣＰＵは収集分類装置にエラー信号を出力し、該収集分類装置が当該被検体を再測定を行う被検体のカテゴリーに分類するように指令する。
【０１１３】
以上実施例に即して本発明を説明したが、該実施例は例示のためのものであり、本発明は実施例の諸要素に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば本実施例はベルトコンベアの上流側に被検体供給手段を有し、被検体を自動供給しているが、手作業により被検体をコンベア上に個々に載置してもよい。実際、被検体が桃等の衝突により痛みやすい青果物である場合、手で載置することも多い。
【０１１４】
また本実施例の装置は蜜柑を対象としているが、その他の青果物、あるいは青果物に限らず、移動手段上におかれた何らかの被検体に対して、移動中に測定を行う様々な装置に対して本発明を適用することができる。
また本実施例の装置では糖度と酸度を測定しているが、青果物のその他の内部品質の測定にももちろん適用できる。
【０１１５】
次に、本発明の第２実施例について図１５に基づいて説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、分光器１６の受光レンズには開閉式のシャッタ３４が設けられており、ソレノイドを用いたシャッタ駆動機構３６により開閉が制御され、シャッタは上下方向Ｋに移動する。
【０１１６】
制御部１８はキャリブレーション駆動機構３２およびシャッタ駆動機構３６に接続されており、これらを駆動するための信号を出力して、キャリブレーション駆動機構３２およびシャッタ駆動機構３６の駆動を制御する。
シャッタ駆動機構３６については、制御部１８からの駆動信号により、キャリブレーション終了後に直ちにシャッタ３４を駆動させるようにしている。シャッタ３４は、分光器１６の受光レンズに外光が入らないように、受光レンズ全面に移動され配置される。この状態においては、制御部１８の光電変換で現われる電流（ダーク電流）は、ごく微小である。これは装置固有のノイズ等により生ずるものであり、この値を上記測定値から差し引くことによりさらに正確な測定値を得ることが可能となる。
【０１１７】
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第１実施例と異なる部分についてのみ説明する。
ベースラインの測定が終わると、分光器１６から制御部１８に終了信号が出力される。この信号を受けて、制御部１８はシャッタ駆動機構３６のソレノイドに対して駆動信号を出力する。シャッタ駆動機構３６は、この駆動信号によりシャッタ３４を分光器１６の受光レンズの全面に移動し、分光器１６へ外光が入射しないようにする。この状態で、分光器１６はダーク電流を測定する。ダーク電流は装置固有のノイズ等により生ずるものであり、ごく微小な値である。この値を、演算部２０において、ベースラインまたは各被検物体８の測定値から差し引くことにより、それぞれについて、さらに正確な測定値を得ることが可能となる。
【０１１８】
ここで、被検物体８の内部品質の評価で用いる、各被検物体８（総数ｎのうちのｉ番目）の透過率Ｔは、被検物体８内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉ、キャリブレーションによる電流値の平均値Ｒ、ダーク電流値の平均値Ｄにより次の式で表される。
Ｔｉ＝（Ｓｉ−Ｄ）／（Ｒ−Ｄ）  ・・・（１）
すなわち、フィルタを介したランプ１２からの出射光に対する被検物体８からの出射光の比をとって、これを被検物体８の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Ｒからダーク電流値の平均値Ｄを減算している。これにより、分光器１６固有のノイズを排除している。
なお、本実施例では、キャリブレーションの直後にダーク電流を測定することとしているが、ダーク電流の測定の直後にキャリブレーションを行うこととしても良い。
これ以外の構成・工程・効果は第１実施例と同一である。
【０１１９】
本発明の第３実施例を図１６〜図１８に基づいて説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については、説明を省略し、異なる部分について説明する。
図１６に示すように、本実施例の装置１は、遮光バケット５、センサ４、測定部６等からなる。
【０１２０】
ベルトコンベア２に載った遮光バケット５には、メロン等の被検物体８が搭載してあり、ベルトコンベア２は、その長手方向Ａに被検物体８を移動する。ベルトコンベア２の移動方向Ａの途中にはセンサ４および測定部６が設けられている。センサ４は、光学センサであり、ベルトコンベア２上に赤外光１０を照射しその反射光を観測することにより、ベルトコンベア２上の被検物体８の有無、間隔、位置情報を得ることができる。測定部６は、ベルトコンベア２の移動方向において、センサ４の下流に位置しており、被検物体８に光を照射して、被検物体８からの出射光から被検物体８の内部品質を測定する。
【０１２１】
測定部６は、図１７に示すように、ランプ２１５、第１光ファイバ２１７、第２光ファイバ２１９、フィルタ部２２１、第１シャッタ２２３、第２シャッタ２２５、分光器２２７、光学センサ４、制御部２２９、演算部２３１等からなる。
【０１２２】
ランプ２１５は、被検物体８のほぼ全体にその側面から光を投射可能なように被検物体８の左右に３〜５灯ずつ配置されている。ランプ２１５から被検物体８に投射される光は、例えば近赤外域の波長（６５０〜９５０ｎｍ）を有するものであり、この光が投射された被検物体８の内部で一部が吸収された後に、被検物体８から透過光が出射される。
ランプ２１５と被検物体８との間には、ランプ２１５の数と同数の第１光ファイバ２１７が設けられている。それぞれの光ファイバ２１７の受光部は、それぞれのランプ２１５に向けられており、ランプ２１５からの光を直接受光可能である。
【０１２３】
第１光ファイバ２１７の光路途中には、第１シャッタ２２３とフィルタ部２２１が設けられている。フィルタ部２２１は、図３のフィルタ３０と同様に、ＮＤフィルタおよび拡散板からなる。第１シャッタ２２３は測定部６の被検物体８の有無に基づいてソレノイドにより開閉され、第１シャッタ２２３が開かれている状態では、第１光ファイバ２１７からの光がフィルタ部２２１に入射する。フィルタ部２２１の構成、効果は第１実施例のフィルタ３０と同様であるので、説明を省略する。
【０１２４】
遮光バケット５下部の開口部２４０には、第２シャッタ２２５を有する第２光ファイバ２１９が接続されている。第２シャッタ２２５は測定部６の被検物体８の有無に基づいてソレノイド（不図示）により開閉され、第２シャッタ２２５が開いている状態では、被検物体８を透過した光が遮光バケット５下部の開口部２４０を通って、第２光ファイバ２１９に入射する。
【０１２５】
第１及び第２光ファイバ２１７、２１９は合流して第３の光ファイバ２３３となって分光器２２７に接続されており、分光器２２７は、第１光ファイバ２１７のフィルタ部２２１を通過したランプ２１５からの光または、第２光ファイバ２１９を介した被検物体８からの透過光を受光可能である。分光器２２７では、受光した光の吸収スペクトルまたはその光量を計測することができる。これにより、被検物体８の糖度等の内部品質を測定することが可能である。
【０１２６】
上述したセンサ４は制御部２２９に接続しており、制御部２２９では光電変換により、光学センサ４に入射する光の光量を電流に変換して、その電流が所定値より大きいか否かにより、測定部６内の被検物体８の有無を判別することができ、これによりコンベア２上の被検物体８の間隔を検知することができる。なお、上記所定値は、被検物体８の種類、大きさ、測定速度等によって決定される値であって、測定開始前または測定中に装置の使用者が設定する。
【０１２７】
さらに、制御部２２９は第１シャッタ２２３及び第２シャッタ２２５に接続されており、これらを駆動するための信号を出力する。被検物体８の間隔が所定値未満である場合は、第２シャッタ２２５は開放され、第１シャッタ２２３はフィルタ部２２１への光の入射を遮断するように配置される。この場合の分光器２２７は、遮光バケット５からの光を第２光ファイバ２１９を通して受光し、第１光ファイバ２１７からの光は受光しない。これに対して、被検物体８の間隔が所定値以上である場合は、第１シャッタ２２３は開放され、第２シャッタ２２５は第２光ファイバ２１９への光の入射を遮断するように配置される。この場合の分光器２２７は、第２光ファイバ２１９からの光は受光せず、ランプ２１５からの光をフィルタ部２２１を介して受光する。分光器２２７のキャリブレーションは、この状態でフィルタ部２２１からの光に基づいて行う。すなわち、フィルタ部２２１を通過した光を用いて、測定開始時のみならず測定中にも随時装置のキャリブレーションを行うことができるため、測定によるベースラインの変動に影響されずにより正確に青果物の内部品質を測定することが可能である。
【０１２８】
演算部２３１は、分光器２２７に接続されており、被検物体８からの透過光による周波数スペクトルの電流値、キャリブレーションによる電流値に基づいて、ベースラインの変動や分光器２２７のノイズ等の影響を排除した被検物体８の内部品質が計測可能となる。  以上の構成としたことにより、ベルトコンベア２の長手方向に並べられた被検物体８を測定する場合、その被検物体８の間隔を検知することができ、被検物体８の間隔が所定値以上である箇所が測定部６に達するたびに装置のキャリブレーション及びダーク電流の測定を行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
【０１２９】
以下に本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。
まず、測定を開始する前に装置のキャリブレーションおよびダーク電流の測定を行う。キャリブレーションは、第２シャッタ２２５を閉じた状態において、第１シャッタ２２３を開放して、第１光ファイバ２１７からフィルタ部２２１を介して分光器２２７に照射された光の光量を測定することにより行う。この光の光量は、分光器２２７で電流値に変換されて、これが被検物体８の測定のベースライン（または参照値）となる。一方、ダーク電流の測定は、第１及び第２の両方のシャッタ２２３、２２５を閉鎖して、分光器２２７に入る外光を一切遮断した状態で行う。ダーク電流は、分光器２２７に光が入らない状態における分光器２２７自体が有するものであって、この後の分光器２２７による測定値（光電変換した電流値）からダーク電流値を差し引くことにより、分光器２２７自体の影響を取り除いた電流値を算出することができる。
【０１３０】
被検物体８の内部品質の測定は、ベルトコンベア２の長手方向に並べて置かれた被検物体８が、それぞれ、コンベア２の移動により測定部６に達したときに行われる。すなわち、遮光バケット５に搭載された被検物体８が測定部６に達すると、被検物体８はランプ２１５から直接、光が照射され、被検物体８内で一部吸収された出射光が遮光バケット５の下部に設けられた開口部２４０から第２光ファイバ２１９を通って分光器２２７に入射する。この光の周波数スペクトルにより被検物体８の内部品質を測定することができる。これは、被検物体８に含まれる成分により、光の光量が強い周波数が存在するため、周波数スペクトルの形状が異なることによる。
【０１３１】
測定を継続していくと、ベースラインは変動する。これは、分光器２２７、測定部６またはその周辺の温度等の環境変化によるもので、正しい計測値を得るためにはベースラインの変動による影響を排除しなければならない。本実施例では、被検物体８間に所定の間隔が空いている箇所でベースラインを測定している。この値は、分光器２２７に接続された演算部２３１に保存される。
【０１３２】
測定開始時のキャリブレーション及びダーク電流の測定が終了すると、第１シャッタ２２３は閉鎖され、第２シャッタ２２５が開放され、ランプ２１５からの光は遮光バケット５の開口部から第２光ファイバ２１９を通って、分光器２２７に入射する。この状態の測定部６に、ベルトに載って移動してきた被検物体８が到達すると、ランプ２１５から発せられる近赤外光は被検物体８に照射され、その光の一部は被検物体８に吸収されて被検物体８から出射し、第２光ファイバ２１９を通って分光器２２７に入射する。そして、分光器２２７においてこの被検物体８の内部品質が計測される。
【０１３３】
このようにして、被検物体８が測定部６に到達するたびに順次その内部品質を計測する。この測定中に、光電センサ４により被検物体８の間隔が所定値以上であると検知すると、制御部２２９は、測定部６に被検物体８がないと判断して、第２シャッタ２２５を閉鎖するための信号を出力する。この信号を受けて第２シャッタ２２５のソレノイド（不図示）が駆動し、遮光バケット５から分光器２２７への光路は遮断される。また、制御部２２９は第１シャッタ２２３のソレノイド（不図示）に対して駆動信号を出力する。第１シャッタ２２３は、この駆動信号により、遮断していた第１光ファイバ２１７の光路を開放し、分光器２２７へフィルタ部２２１を介した光が入射するようにする。
このフィルタ部２２１による減衰光の光量を測定することにより、装置のベースラインを測定することができる。ベースラインは随時その変動を追従することができ、ベースラインの測定値は演算部２３１に保存される。
【０１３４】
ここで、被検物体８の内部品質の評価では、以下に示す透過率を用いている。すなわち、各被検物体８（総数ｎのうちのｉ番目）の透過率Ｔは、被検物体８内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉ、キャリブレーションによる電流値の平均値Ｒ、ダーク電流値Ｄにより次の式で表される。
Ｔｉ＝（Ｓｉ−Ｄ）／（Ｒ−Ｄ）  ・・・（１）
すなわち、フィルタ部２２１を介したランプ２１５からの出射光に対する被検物体８からの出射光の比をとって、これを被検物体８の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Ｒからダーク電流値Ｄを減算している。これにより、分光器２２７固有のノイズを排除している。
【０１３５】
以下に本実施例の変形を示す。
第１シャッタ２２３は第１光ファイバ２１７の光路途中または端部に設けても良い。
第２シャッタ２２５は第２光ファイバ２１９の光路途中または端部に設けても良く、また、ベルトコンベア２側の端部に設ける場合は、ベルトコンベア２に接するように設けることが好ましいが、接していなくても良い。
被検物体８の検知は、別途設けた光電センサ４への光の入射により行ったが、第２光ファイバ２１９への入射光の光量により判断しても良い。
【０１３６】
本実施例では、ベルトコンベア２上の遮光バケット５に被検物体８を搭載させて、遮光バケット５下部からの出射光を観測していたが、コンベアのベルトを、被検物体８から出射する光をその下部から観測可能なメッシュベルトにしてもよい。
ランプ２１５から被検物体８への光の投射は、被検物体８のほぼ全体に光を投射可能であれば、側面からでなく上面等からでもよい。
光電センサ４から発する光は、赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ２１５から発する光は、近赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ２１５は、光ファイバでもよく、その数も３灯に限らず１灯でも２灯でもそれ以上でも良い。
【０１３７】
次に、第４実施例について説明する。ここで、第３実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、キャリブレーションを任意のときに行うことができることとしている。すなわち、測定部６内に被検物体８があるかどうかに関わらず、本装置の使用者が所望するとき、または、必要に応じてキャリブレーションを行うことができる。
【０１３８】
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第３実施例と異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、青果物の内部品質の測定開始後、本装置の使用者が機械的又は電気的な操作によりキャリブレーション開始の指示を出す、または、演算部２３１または制御部２２９において測定のベースラインが一定の範囲を超えたと判断したときに自動的に、測定部６内の被検物体８の有無に関らず、第２シャッタ２２５を閉鎖し、第１シャッタ２２３を開放してキャリブレーションを行うこととしている。
【０１３９】
これにより、キャリブレーションを任意の時間に行うことができるため、ベースラインを一定にして、青果物の内部品質をより正確に測定することが可能となる。
これ以外の構成・工程・効果は第３実施例と同一である。
【０１４０】
次に、第５実施例について説明する。ここで、第３実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、青果物の内部品質の測定開始後のキャリブレーションに引き続いてダーク電流の測定を行うこととしている。
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第３実施例と異なる部分についてのみ説明する。
【０１４１】
ベースラインの測定が終わると、第２シャッタ２２５を閉じたままの状態で、第１シャッタ２２３を閉じる。このシャッタの開閉は制御部２２９からの信号により制御される。この状態で、分光器２２７はダーク電流を測定する。ダーク電流は装置固有のノイズ等により生ずるものであり、ごく微小な値である。この値を、演算部２３１において、ベースラインまたは各被検物体８の測定値から差し引くことにより、それぞれについて、さらに正確な測定値を得ることが可能となる。
【０１４２】
ここで、被検物体８の内部品質の評価で用いる、各被検物体８（総数ｎのうちのｉ番目）の透過率Ｔは、被検物体８内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉ、キャリブレーションによる電流値の平均値Ｒ、ダーク電流値の平均値Ｄにより次の式で表される。
Ｔｉ＝（Ｓｉ−Ｄ）／（Ｒ−Ｄ）  ・・・（１）
すなわち、フィルタを介したランプ２１５からの出射光に対する被検物体８からの出射光の比をとって、これを被検物体８の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Ｓｉまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Ｒからダーク電流値の平均値Ｄを減算している。これにより、分光器２２７固有のノイズを排除している。
なお、本実施例では、キャリブレーションの直後にダーク電流を測定することとしているが、ダーク電流の測定の直後にキャリブレーションを行うこととしても良い。
これ以外の構成・工程・効果は第３実施例と同一である。
【０１４３】
以下図１８〜図２７を参照して本発明のさらなる実施例を説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分について説明する。
図１８および図１９は本発明の第６の実施例の青果物内部品質評価装置を図式的に示す図であり、図１８はその上面図、図１９は図１８の１９−１９矢視図である。
【０１４４】
本実施例の装置はベルトコンベア２を有し、その上に複数の被検体青果物８がランダムに載置される。ベルトコンベア２は不図示の駆動軸により図の矢印方向Ｐに駆動され、それにつれてその上の青果物８も所定の搬送路に沿って移動する。またベルトコンベア２には図２にはエンコーダ（図１８には不図示）が取り付けてあり、コンベアの移動量を０．１ｍｍ単位でモニタしている。
ベルトコンベア２による搬送路中の所定の位置に、ベルトコンベア２を挟んで両側に、被検体青果物８に光を投光するハロゲンランプ光源１２が設置されている。光源１２は直径２ｃｍ程度のスポット光を青果物に照射するように構成されている。
【０１４５】
搬送路中の上記光源１２と同じ位置において、図１９に示すようにベルトコンベア２の真上に、被検体青果物８からの光を受光する受光センサ３０３が設けられている。受光センサにより受光された光は複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物８の糖度・酸度・熟度その他様々な内部品質を測定・評価する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
なお、光源１２と受光センサ３０３およびその周辺のコンベア２の一部は、一体的に不図示のボックスで囲ってあり、外光から遮蔽されている。
【０１４６】
ベルトコンベア２の上流位置には投光素子４ａ・受光素子４ｂのペアよりなる位置センサ４が設けられている。被検体青果物８が投光素子・受光素子間を通過する際に光を遮ることによりおこる受光素子の出力信号の変化により、ベルトコンベア上での青果物８の位置を検知することができる。ここで検知した位置情報と、ベルトコンベア２に設けたエンコーダにより得られる移動量情報とに基づいて、被検体青果物８が光源１２および受光センサ３０３による計測位置を通過した瞬間に計測を行うように計測タイミングを制御する。
【０１４７】
またエンコーダで得られる移動量情報と、位置センサ４において光が遮られている時間とから被検体青果物８の横径を知ることができる。即ち位置センサ４ａ、４ｂは横径センサとして用いることもできる。
以上において、位置センサ、ベルトコンベアのエンコーダ、および受光センサはすべて装置ＣＰＵに接続されており、上記の計測タイミングの制御および横径の算出等すべての装置の制御はＣＰＵにより行われる。
【０１４８】
続いて本発明の第７の実施例を説明する。この実施例は光源１２から受光センサ３０３に直接入射する光、被検体青果物の表面で反射した光、更に該反射光が装置の何らかの要素に反射した光等の迷光を遮光するための遮光プレートを設けたものである。装置全体の構成は図１８に示した第６実施例と同様であるので説明を省略し、遮光プレートの部分のみ説明する。
【０１４９】
図２０は第７実施例の装置の計測位置付近の構成を示す図であり、（ａ）は第６実施例の図１９に対応する側面図、（ｂ）は当該部分の上面図、（ｃ）は（ａ）と９０度をなす方向からの側面図である。
図２０（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施例では青果物を挟むように２つの遮光プレート３１０を設けて、青果物８の表面で反射した光、該反射光が装置要素で更に反射された光、あるいは光源１２から直接来る光等の迷光が受光センサ３０３に入射しないように遮光している。図２０の（ｃ）に最もよく示されているように、遮光プレートは光源１２からの光が青果物８を照射する照射スポットＱよりも上で青果物８の高さよりも低い位置にほぼ水平に設けられている。
【０１５０】
２つの遮光プレート３１０の間隔は、１）被検体としての青果物の横径の予想しうる最大値よりも大きい固定寸法とする、または、２）測定対象の種類毎に（即ち例えばリンゴ、モモと測定対象を変える度に）その種類の青果物の横径の予想最大値を考慮して間隔を変えられるようにする、または、３）個々の被検物の横径に合わせて自動可変とする、という構成があり得る。
３）の場合の装置制御系のブロック図を図２１に示す。ＣＰＵ３２０は位置・横径センサ４の出力に基づいて被検体の横径を算出し、算出した横径に応じた遮光プレート間隔となるように遮光プレート駆動装置３０６に指令を送る。それに応じて遮光プレート駆動装置３０６がモータ動力により遮光プレート３１０を動かして遮光プレート間隔を設定する。好適には、遮光の有効性を高めるため、遮光プレートと被検体青果物との隙間が微小となるように間隔を設定する。
【０１５１】
次に本発明の第８の実施例を説明する。第８実施例の装置は第７実施例と同様に迷光を遮光する遮光プレートを備えるものであるが、第７実施例の装置とは遮光プレートの設置位置が異なっている。この実施例も装置全体の構成は第６実施例と同様であるので、遮光プレートの部分のみを説明する。
【０１５２】
図２２は第８実施例の装置の計測位置付近の構成を示す図であり、（ａ）は第６実施例の図１９に対応する側面図、（ｂ）は当該部分の上面図である。
図２２の（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施例では２つの遮光プレート３１１を被検体青果物８の上方に設けて、青果物８の表面で反射した光、あるいは光源１２から直接来る光等の迷光が受光センサ３０３に入射しないように遮光している。
【０１５３】
２つの遮光プレート３１１の高さは、１）被検体としての青果物の高さの予想しうる最大値よりも大きい固定寸法とする、または、２）測定対象の種類毎に（即ち例えばリンゴ、モモと測定対象を変える度に）その種類の青果物の高さの予想最大値を考慮して高さを変えられるようにする、または、３）個々の被検物の高さに合わせて自動可変とする、という構成があり得る。
３）の場合の装置制御系のブロック図を図２３に示す。ＣＰＵ３２０は高さセンサ３０７の出力に基づいて被検体の高さを算出し、算出した高さに応じた遮光プレート高さを設定するための指令を遮光プレート駆動装置３０６に送る。それに応じて遮光プレート駆動装置３０６が遮光プレート３１１を動かすモータを駆動して遮光プレート３１１の高さが算出した被検体の高さよりわずかに高くなるように設定する。
【０１５４】
図２４に高さセンサの構成を示す。該高さセンサはベルトコンベア２による被検体搬送路の上流よりに配置される。高さセンサはベルトコンベア２を挟んで対向して配置された投光器３０７ａと受光器３０７ｂとからなる。高さセンサ３０７の投光器３０７ａは縦方向に等間隔に配列された複数の投光素子３０７ａ１を有し、受光器３０７ｂは投光器３０７ａの各投光素子３０７ａ１と等しい高さにそれぞれ配列され、対応する投光素子３０７ａ１からの光ビームを受光する受光素子３０７ｂ１を有している。被検体青果物８が投光器３０７ａ・受光器３０７ｂ間を通過する際に、該青果物よりも低い位置にある各投光素子３０７ａ１から受光素子３０７ｂ１に向かうビームを遮る。即ちどの高さのビームまでが遮られたかを検出することにより、被検体青果物８の高さを離散的に検出することができる。
【０１５５】
続いて本発明の第９実施例を説明する。第９実施例の装置は遮光プレートの構成が上記第７、第８実施例と異なっている。
図２５は第９実施例の装置の遮光プレートの構成を示す側面図である。それぞれの遮光プレート３１２は軸Ｏのまわりに枢動可能に支持されている。本実施例の装置の制御系の構成は図２３に示した第８実施例と同様である。本実施例の装置では位置・横径センサ３０４によって検知される被検体青果物の横径または高さセンサ３０７により検知される被検体青果物の高さのいずれかまたは両方の情報に基づいて、遮光プレート３１２の軸Ｏまわりの角度位置を調節し、遮光プレートと青果物との間の隙間がわずかになるように設定する。図２５はある実線で描いた大きさの被検体８に対する遮光プレート位置と、破線で描いたそれより一回り小さい被検体８′対する遮光プレート位置とを示している。なお、この実施例の制御系は、図２３に示し上に説明した第８実施例と同様に構成できる。
【０１５６】
また第９実施例の変形例として、遮光プレートの位置を自動調整とせず、コンベアにより移動する青果物自体により遮光プレートを押し上げる構成とすることもできる。そのような例を図２６に示す。この例は、それぞれの遮光プレート３１２の上流側の対向する隅部に上向きのカーリング（湾曲）Ｃ0を付け、コンベアによる被検体の移動につれて遮光プレート３１２が被検体自身により押し上げられるようにしている。この変形例の場合、被検体のサイズを検出する機構もそれに合わせて遮光プレートの位置を調整する機構も不要となるので、構成が簡略化できる。
【０１５７】
続いて本発明の第１０実施例を説明する。第１０実施例の装置はベルトコンベア上に固定したトレイを用いて迷光を遮光することにより特徴づけられる。第１０実施例の装置全体の構成は第６実施例と同様であるので説明を省略し、トレイに関する部分のみを説明する。
【０１５８】
図２７は第１０実施例の装置におけるトレイの概略を示す図である。図２７（ａ）はその側面図であり、トレイ自体は断面で示している。また図２７（ｂ）は図２７（ａ）に対して９０度をなす方向からの側面図である。図に示されるように、本実施例の装置では、ベルトコンベア２上にトレイ３１４が置かれており、被検体青果物８は該トレイ３１４上に置かれている。該トレイ３１４のコンベアベルトを横切る方向に対向するそれぞれの側面には穴３１４ａが開けられている。図２７（ａ）からわかるように、光源１２からの光は穴３１４ａを通して被検体青果物８に照射される。青果物表面で反射された光はトレイ３１４で効果的に遮光されるので、受光素子３０３には殆ど入射しない。なおトレイ３１４はベルトコンベア上に複数個置かれる。
以上いくつかの実施例を説明したが、本発明はこれら実施例の細部に限定されるものではない。例えば実施例おいてはベルトコンベアを用いているが、その他の様々な搬送装置を用いることができる。
【０１５９】
また、第６〜第１０実施例では、搬送路の両側に配置された２つの光源を用いているが、これは１つでもよいし３つ以上の光源を用いてもよい。また第７〜第９実施例において、光源をベルトコンベアの片側のみに設けた場合には、それと反対側の遮光プレートは省略することも可能である。
また第６〜第１０実施例では光源からの光は水平方向から投光しているが、これを斜め上方あるいは斜め下方から傾けて照射してもよい。また実施例では上方から見てベルトコンベアによる搬送方向に対して直角をなす方向から投光しているが、これも傾けて照射することも可能である。
【０１６０】
更に実施例の装置では光源としてハロゲンランプを用いているが、これに限らず測定に用いる波長領域の光を発するその他の光源を用いることも可能である。
本発明の装置の測定対象となる青果物はその種類、大きさに限定はなく、装置のサイズや光源の数・光量を適宜アレンジすることにより、様々な青果物に適用可能である。
また、本発明の装置により計測される内部品質も糖度、酸度を代表例として、その他分光分析によって計測しうるあらゆる青果物の内部品質測定が含まれる。
【０１６１】
つづいて、本発明の第１１実施例について説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については、説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図２８は本発明の実施例としての人工青果物参照体４１０を示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。この人工青果物体は直径６５ｍｍ高さ８０ｍｍの円筒状のガラス容器４０１とその中に収容された光透過体４０２からなる。容器上面もガラス製の蓋４０４で覆って密閉する。光透過体は１％クエン酸水溶液に光散乱体として径約０．３μｍの酸化セリウムを混合して均一に拡散させ、それをポリアクリルアミドゲルによってゲル化したものである。混合する酸化セリウムの量は被検体となる青果物の種類に合わせて適宜設定する。
この実施例の人工青果物体４１０は光透過体４０２の内部に該光透過体の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体（温度測定手段）４０３を備えている。
【０１６２】
次にこの人工青果物体４１０を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。図２９は青果物測定装置の測定位置付近の構成を示す図である。測定装置はベルトコンベア４２２を有しており、このベルトコンベア４２２上におかれた被検体青果物（例えばミカン）が順次測定位置に送られてくる。測定位置において、光源４１１、絞り４１２、レンズ系４１３からなる投光装置４２０により被検体に光が投光される。被検体を通過した光は受光センサ４１４に入射する。受光センサに入射した光は、複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物Ｓの内部品質、例えば酸度を算出する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
【０１６３】
装置は人工青果物体４１０を備えており、該人工青果物体４１０は不図示の機構により、測定位置において昇降され、投光系と受光センサとの間におかれた校正位置とそこから退避した通常位置との間を移動できるようになっている。
図３１にこの実施例の人工青果物体の透過光スペクトルを計測した結果を示す。同図には、一緒にミカン、ナシ、リンゴのそれぞれ実際の果実の透過光スペクトルも描かれているが、特に波長８１０ｎｍ以上の近赤外域において、人工青果物体４１０のスペクトル特性が実果実のスペクトル特性によく追随していることがわかる。
【０１６４】
以上に説明した青果物の内部品質測定の補正方法および装置では、単一の人工青果物参照体を用いて得た補正値により、青果物の測定値を補正しているが、以下では複数の人工青果物参照体を用いて補正を行う方法と装置を説明する。
【０１６５】
複数の人工青果物を用いて校正を行う装置の例を図３０に示す。図３０に示した装置は図２９の装置と同様にハロゲンランプ光源４１１、絞り４１２、レンズ系４１３からなる投光系４２０と受光センサ４１４とを有している。この装置は更に４つの穴を開けたレボルバ４３０を有している。レボルバの４つの穴のうち３つにはそれぞれ人工青果物体４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃがはめ込まれている。残りのひとつの穴には何も取り付けられていない。３つの人工青果物体はそれぞれ濃度の異なる３種類の溶液に基づいて作成されている。即ちそれぞれ濃度１％、２％、３％のクエン酸溶液である。クエン酸濃度以外は３つの人工青果物体はすべて互いに同等に作られている。レボルバはステッピングモータ４１５により駆動されて、補正動作時にはそれぞれの人工青果物体を順次測定位置に設定し、それぞれの透過光量の測定を行う。なお補正動作時以外の通常の青果物測定時には素通しの穴４３１を通して投光系からの光を被検体青果物Ｓに投射させるようにする。
【０１６６】
上に述べた図２９に示す実施例の装置では単一の人工青果物体により補正を行う。従って、すべての被検体青果物の測定においてその酸濃度に関わらず、一定の補正値を与えている。それに対して本実施例の装置では３種の異なるクエン酸濃度の参照体に対して測定を行う。これは、温度等の環境変化に伴う酸度測定値の変動が、被検体の酸濃度に応じて異なる可能性があるので、被検体の濃度を考慮した、より精度の高い補正を行うためである。
この実施例では１％、２％、３％のそれぞれのクエン酸濃度の人工青果物参照体を用いてそれぞれ補正値を求め、これら複数の補正値を用いて、被検体の酸濃度に応じた補正を行うことができるので、補正精度がより向上する。具体的にはそれぞれの補正値を近似的にリニアに結ぶ濃度−補正値直線を求め、該直線に基づいて被検体の濃度に応じた補正を行えばよい。
【０１６７】
なお、この図３０に示す装置におけるリボルバ式に配列された人工青果物体構成は、本願発明のように光散乱体を用いることによって、光透過率を調整し、小さな（即ち光透過方向の長さの小さい）人工青果物体構成がもたらされたことによって初めて可能になったものである。
以上に実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明はその細部に限定されるものではない。
【０１６８】
例えば上記実施例ではいずれも人工青果物体がクエン酸の水溶液を主体としているが、クエン酸に限らずその他の酸・糖などあるいはそれ以外の水溶液を用いてもよい。
また人工青果物体において、透過光を減衰させるために水溶液に光分散体を混入している。光分散体を加える代わりに容器の方の透過率を下げることにより透過率調整することも考えられる。
また人工青果物体の容器として上記例ではガラスを用いているが、その他樹脂などで光透過性を有する材料でもよい。
以上述べた以外の構成、作用、効果は第１実施例と同様である。
【０１６９】
次に、本実施例の第１２実施例について説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図３２は、本実施例の人工青果物参照体（人工青果物体）５４０を示す図であり、図３２Ａは斜視図、３２Ｂは断面図である。本実施例においては、第１実施例の人工青果物体４０に代えて、人工青果物体５４０を用いている。この人工青果物参照体５４０は、高さ８０ｍｍ、底面が一辺６５ｍｍの正方形の直方体であってその側面５４２のうち１面にガラス５４４を設けてある樹脂容器５４６と、その中に収容された光透過体５４８とからなる。なお、容器上面は樹脂容器５４６と同じ材質の樹脂製の蓋５５０で覆って密閉する。樹脂容器５４６の側面５４２には、その側面５４２と平行に耐熱性のガラス５４４を設けている。
【０１７０】
本実施例においては、図３２Ｂに示すように、容器５４６の内面５００は鉛直方向において傾斜している。これにより、側面５４２の間隔は容器５４６の上部から底面に向けて狭くなり、側面５４２の厚さは、容器５４６の上部から底面に向けて厚くなっている。Ｑ方向から投光してＲ方向に出射させる場合においては、樹脂容器５４６の上部に投光すると側面５４２の薄い部分および光透過体５４８の長い部分を通って出射する一方、樹脂容器５４６の下部に投光すると側面５４２の厚い部分および光透過体５４８の短い部分を通って出射する。すなわち、樹脂容器５４６の上部に投光した光は、下部に投光した光よりも、側面５４２の影響を受けにくいため、より高い透過率をもって出射する。
【０１７１】
この人工青果物体５４０を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。本実施例においては、人工青果物体５４０は、図５の校正位置７４において樹脂容器５４６の側面５４２のいずれかの部分に投光可能な範囲内で、上下に微小に昇降可能としてある。
【０１７２】
本実施例においては、人工青果物体５４０を構成する樹脂容器５４６は光を透過可能であり、その厚さによって透過量が異なる。このように構成された人工青果物体５４０においては、容器側面５４２にほぼ垂直に投光して対向する容器側面５４２から出射される光の量は、側面５４２の厚さにより異なったものとなる。すなわち、側面５４２のうち、厚さの異なる２つの部分に同じ光量の光を投光すると、厚い側面部分を透過する光の量は、薄い側面部分を透過する光の量より少なく、厚い側面部分の方が光の透過率が低い。本実施例においては、この性質を利用して、被検体の種類やロットの変更または環境の変化等に応じて、人工青果物体５４０を昇降させることにより、側面５４２のうちの投光される部分を、異なる透過率を有する部分に変えることができる。
【０１７３】
以上述べたように、本発明によると、投光系および受光系の変更なしに、さらには、人工青果物体５４０を回転させることなしに、被検体の変更に応じた人工青果物体５４０を選択することが可能となる。
本実施例は例示であって本発明はこれに限定されない。
【０１７４】
人工青果物参照体５４０の内面５００の形状は、容器５４６の鉛直方向において側面５４２の厚さが変化していればよく、例えば四角錘や円錐状であってもよい。また、傾斜していれば、容器５４６の鉛直方向の軸に対して左右対象でなくてもよい。さらに、傾斜は蓋５５０側から容器５４６の底面側へ側面５４２の厚さが減少するようになっていてもよい。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第１実施例と同一である。
【０１７５】
つづいて、本実施例の第１３実施例について説明する。ここで、第１実施例または第１２実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図３３は、本実施例としての人工青果物参照体（人工青果物体）６４０の断面図である。本実施例においては、第１実施例の人工青果物体４０または第１２実施例の人工青果物体５４０に代えて人工青果物体６４０を用いており、図３３に示すように、容器６４６の内面６００は鉛直方向において階段状に形成されている。これにより、側面６４２の間隔は容器６４６の上部から底面に向けて段階的に狭くなり、側面６４２の厚さは、容器６４６の上部から底面に向けて段階的に厚くなっている。Ｔ方向から投光してＵ方向に出射させる場合においては、樹脂容器６４６の上部に投光すると側面６４２の薄い部分および光透過体６４８の長い部分を通って出射する一方、樹脂容器６４６の下部に投光すると側面６４２の厚い部分および光透過体６４８の短い部分を通って出射する。すなわち、樹脂容器６４６の上部に投光した光は、下部に投光した光よりも、側面６４２の影響を受けにくいため、より高い透過率をもって出射する。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第１実施例または第１２実施例と同一である。
【０１７６】
次に、本発明の第１４実施例について説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
本実施例においては、第１実施例のしぼり６６に代えて遮光板７１２を用いている。図３４は、投光光学系７０２の構成を示した斜視図である。
本実施例においては、遮光板７１２は複数例えば二つの円形の小孔７２０を有する。これらの小孔７２０は異なる直径を有し、各小孔７２０に遮光板７１２の背面に配置したランプ７１０から同一の投光量の光が投光された場合、各小孔７２０からはその開口面積に比例した光量の光が遮光板７１２正面から出射される。遮光板７１２は、モータ７３０により鉛直方向Ｖに移動可能であり、小孔７２０はこの移動方向Ｖに沿って複数設けられている。したがって、モータ７３０により遮光板７１２を鉛直方向Ｖに移動することにより、ランプ７１０とレンズ７１４の光軸上に所望の小孔７２０を配置することができる。
【０１７７】
小孔７２０の選択は、被検体である青果物の種類に基づいて行う。すなわち、光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合には、直径の小さい小孔を使用して被検体への投光量を小さくする。一方、光を透過し難い青果物の場合には、直径の大きい小孔を使用して、被検体への投光量を大きくする。このように、被検体の種類により小孔７２０を選択して、被検体に照射する光量を変更することにより、被検体の種類によらずに被検物体から出射される光量を一定値以上とすることができ、これにより、被検物体の種類によらずにより正確に青果物の内部品質を測定することができる。
【０１７８】
以下に本実施例の測定例を示す。
第１の例として、光を透過しやすいミカンの内部品質を測定する。遮光板７１２の小孔は、直径の小さい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は小さいが、被検体から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。
【０１７９】
次に、第２の例として、光を透過し難いリンゴの内部品質を測定する。遮光板７１２の小孔７２０は、直径の大きい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は大きいため、被検体から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。
これ以外の測定条件は被検体がミカンである場合と同一であり、被検体からの出射光の吸収スペクトルにより被検体の内部品質を測定することができる。
【０１８０】
以下に本実施例の変形例を示す。
遮光板７１２に設ける小孔７２０の個数は複数であればいくつであっても良い。
本実施例においては、遮光板７１２は一方向Ｖに昇降することとし、その昇降方向Ｖに沿って小孔７２０が設けられていたが、遮光板７１２の移動方向を鉛直方向Ｖのみに限定せず、例えば、鉛直方向Ｖおよび遮光板７１２を含む面内で鉛直方向Ｖに垂直な方向の２方向で移動が可能であるとしてもよい。この場合は、小孔７２０は遮光板７１２内の任意の位置に設けることができ、遮光板７１２を前記の２方向に移動することにより、所望の小孔７２０をランプ７１０の光軸１８上に配置することができる。
小孔の形状は円形でなくても良い。
被検体に投光する光の光量の制御は、本実施例のように遮光板に設けた小孔により行うのではなく、フィルタによって行っても良い。
以上述べた以外の構成、作用、効果については第１実施例と同様である。
【０１８１】
第１５実施例を図３５を用いて以下に説明する。図３５は、第１５実施例の投光光学系７０２の構成を示す斜視図である。
本実施例においては、投光光学系７０２の光軸７１８に垂直な面内に円形の遮光板７４０が設けられている。遮光板７４０は、その中心から遮光板７４０に垂直な方向に設けられた軸７４１に接続されたモータ７４２により、軸７４１を中心として回転する。遮光板７４０には、複数例えば二つの直径の異なる円形の小孔７４４が遮光板７４０の中心から等距離の位置に設けられている。この構成により、被検体の種類に応じて、小孔７４４を選択することができる。
【０１８２】
光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合は、遮光板７４０の小孔７４４は、直径の小さい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は小さいが、被検体から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。これに対して、光を透過し難い青果物を測定する場合は、遮光板７１２の小孔は、直径の大きい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は大きいため、被検体から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体を計測可能である。
これ以外の構成・作用については、第１実施例と同様である。
【０１８３】
つづいて、第１６実施例について説明する。
第１６実施例においては、青果物は１または複数個あり、コンベア上を搬送される。コンベアの途中には、コンベアを挟んで第１４の実施例と同様の投光光学系、分光器を有する測定部が備えてある。さらに、本実施例においては、コンベアの途中にその搬送方向であって、測定部よりも上流側又は測定部内に光電センサが設けてあり、これによりコンベア上の各青果物の大きさを測定することが可能である。
【０１８４】
本実施例の構成では、光電センサにより青果物の大きさを検知できるため、この検知結果にしたがって投光光学系及び分光器を昇降させてその高さを変えることにより、自動的に被検体の大きさに関わらずにその赤道部にランプからの光を投光することが可能である。
このため、連続的に搬送される各被検体の内部品質を同じ条件で高速に測定することが可能である。
これ以外の構成・作用については、第１実施例と同様である。
【０１８５】
次に、本実施例の第１７実施例について図３６を参照して説明する。ここで、第１実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図３６は、本発明の実施例としての人工青果物参照体（人工青果物体）７６０を示す断面図である。この人工青果物参照体７６０は、直径６５ｍｍ、高さ８０ｍｍの円筒状の塩化ビニル製容器７５１、その中に収容された光透過体７５２、塩化ビニル製容器の側面に貼りつけられた光散乱層たる粘着テープ７７０とからなる。なお、容器上面は容器７５１と同じ材質の塩化ビニル製の蓋７５４で覆って密閉する。
【０１８６】
本実施例においては、粘着テープ７７０は樹脂性のテープであり、人工青果物体７６０に向けて照射された光は粘着テープ７７０により散乱される。このように構成した人工青果物体７６０のスペクトル特性は、実際の果実のスペクトル特性によく追随している。
また、容器７５１の側面には、粘着テープ７７０の周囲を囲むように容器の側面に平行に耐熱ガラス７８０が設けられている。耐熱ガラス７８０は、２枚の耐熱ガラス層を約１０ｍｍの間隙７８２をあけて容器側面に平行に設けており、この隙間は１％クエン酸水溶液で満たされている。このように構成することにより、耐熱ガラスのみを用いるよりさらに耐熱性が向上する。
【０１８７】
容器７５１に収容された光透過体７５２としては、酸の水溶液として１％クエン酸水溶液を用いている。さらに、本実施例の人工青果物体７６０は光透過体７５２の内部に光透過体の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体（温度測定手段）７５３を備えている。
本実施例は例示であって以下のような変形も可能である。
【０１８８】
容器７５１については、その材質はガラス、ポリエチレン、ポリフッ化エチレンであっても良い。また、容器７５１の形状は、直方体など任意の形状でよい。
粘着テープは、セルロースを含むもの、例えば紙製のテープでもよく、粘着性のないものでもよい。また、樹脂以外の高分子物質からなるものでもよい。粘着テープに代えて、塗装、スプレー、浸漬等により容器７５１の表面に光散乱層を設けても良い。粘着テープは容器７５１への照射光の光路部分のみに貼ってもよい。
【０１８９】
耐熱ガラス７８０は、１層のみで構成して容器側面との間を水溶液で満たしても良い。耐熱ガラス７８０は３層以上で構成しても良い。間隙７８２は１層の耐熱ガラス内に形成してもよい。耐熱ガラスは、容器７５１への照射光の光路部分のみに設けてもよい。耐熱ガラス７８０の代わりに光を透過する耐熱性物質でもよい。
【０１９０】
間隙７８２には、１％クエン酸水溶液以外の酸の水溶液を用いてもよく、糖の水溶液や水でもよい。また、これらの水溶液を流動させるようにすると、耐熱性が向上する。また、間隙７８２内の水溶液に光散乱体を入れても良く、この場合は粘着テープ７７０はなくても良い。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第１実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１９１】
【図１】本発明にかかる第１実施例の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明にかかる第１実施例の測定部の構成を示す概略図である。
【図３】本発明にかかる第１実施例のフィルタ部の構成を示す拡大図である。
【図４】本発明の第１実施例としての人工青果物体を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は上面図である。
【図５】本発明の第１実施例の青果物内部品質測定装置の測定位置付近の構成を示す図である。
【図６】第１実施例の人工青果物体と実際の果実との酸度測定値の時間変化を示す図である。
【図７】第１実施例の人工青果物体と実際の蜜柑との環境変動に対する酸濃度測定値の変動の同期性を示す図である。
【図８】本発明の第１実施例の概略構成図である。
【図９】本発明の第１実施例の投光光学系の概略を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施例としての蜜柑のとうど酸度測定装置の概略を示す上面図である。
【図１１】図１０の測定装置の側面図である。
【図１２】実施例の測定装置の制御系のブロック図である。
【図１３】実施例の測定装置の光電センサの出力信号波形の一例を示す図である。
【図１４】実施例の測定装置のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明にかかる第２実施例の全体構成を示す概略図である。
【図１６】本発明にかかる第３実施例の全体構成を示す概略図である。
【図１７】本発明にかかる第３実施例の測定部の構成を示す概略図である。
【図１８】本発明の第６実施例の青果物内部品質測定装置の上面図である。
【図１９】第１８図の１９−１９矢視図である。
【図２０】本発明の第７実施例の青果物内部品質測定装置の計測位置周辺の構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ａ）と９０度を成す方向からの側面図である。
【図２１】第７実施例の装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図２２】第８実施例の青果物内部品質測定装置の計測位置周辺の構成を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図２３】第８実施例の装置の制御系の一例を示すブロック図である。
【図２４】第８実施例の装置に用いうる高さセンサの一例を示す図である。
【図２５】本発明の第９実施例の青果物内部品質測定装置の計測位置周辺の構成を示す側面図である。
【図２６】第９実施例の装置の変形例による遮光プレートの構成を示す斜視図である。
【図２７】本発明の第１０実施例の青果物内部品質測定装置のトレイの概略を示す図であり、（ａ）は一部を断面で示す側面図、（ｂ）は（ａ）と９０度をなす方向からの側面図である。
【図２８】本発明の第１１実施例としての人工青果物参照体を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２９】本発明の第１１実施例の青果物内部品質測定装置の測定位置付近の構成を示す斜視図である。
【図３０】複数の人工青果物体を用いた青果物内部品質測定装置の測定位置付近の構成を示す斜視図である。
【図３１】第１１実施例の人工青果物体の透過光スペクトルを実際の青果物の透過光スペクトルと対比して示す図である。
【図３２】本発明の第１２実施例としての人工青果物体を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図３３】本発明の第１３実施例としての人工青果物体を示す断面図である。
【図３４】本発明の第１４実施例の投光光学系の概略を示す斜視図である。
【図３５】本発明の第１５実施例の投光光学系の概略を示す斜視図である。
【図３６】本発明にかかる第１７実施例の人工青果物体を示す断面図である。
【図３７】従来例の構成を示す概略図である。
【図３８】従来例の構成を示す概略図である。
【図３９】さらに他の従来例の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１９２】
２  ベルトコンベア
４  センサ
６  測定部
８  被検物体
１２  ランプ
１４  フィルタ部
１６  分光器
１８  制御部
２０  演算部
４０  人工青果物体
【図１】
2007232733.tif 000003
【図２】
2007232733.tif 000004
【図３】
2007232733.tif 000005
【図４】
2007232733.tif 000006
【図５】
2007232733.tif 000007
【図６】
2007232733.tif 000008
【図７】
2007232733.tif 000009
【図８】
2007232733.tif 000010
【図９】
2007232733.tif 000011
【図１０】
2007232733.tif 000012
【図１１】
2007232733.tif 000013
【図１２】
2007232733.tif 000014
【図１３】
2007232733.tif 000015
【図１４】
2007232733.tif 000016
【図１５】
2007232733.tif 000017
【図１６】
2007232733.tif 000018
【図１７】
2007232733.tif 000019
【図１８】
2007232733.tif 000020
【図１９】
2007232733.tif 000021
【図２０】
2007232733.tif 000022
【図２１】
2007232733.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2007232733.tif 000026
【図２５】
2007232733.tif 000027
【図２６】
2007232733.tif 000028
【図２７】
2007232733.tif 000029
【図２８】
2007232733.tif 000030
【図２９】
2007232733.tif 000031
【図３０】
2007232733.tif 000032
【図３１】
2007232733.tif 000033
【図３２】
2007232733.tif 000034
【図３３】
2007232733.tif 000035
【図３４】
2007232733.tif 000036
【図３５】
2007232733.tif 000037
【図３６】
2007232733.tif 000038
【図３７】
2007232733.tif 000039
【図３８】
2007232733.tif 000040
【図３９】
2007232733.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月14日(2007.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の内部品質測定装置であって、
対象物を連続して搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上に載置された該対象物の間隔を検知する検知手段と、
該対象物に光を投光する投光手段と、
該対象物を透過した光を観測する受光手段と、
前記受光手段に入射する光を遮蔽する遮蔽手段と、
前記投光手段から投光される光の光量を調整する光量調整手段と、
前記検知手段による検知結果に基づいて、前記受光手段に入射する光量の制御を行う制御手段とを有し、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値未満であると判断している間に、前記制御手段は、前記投光手段から前記光量調整手段を介さずに該対象物に投光させ、該対象物を透過した光を前記受光手段に観察させ、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値以上であると判断した場合は、前記制御手段は、前記光量調整手段により前記受光手段に入射する光量を調整し、該調整された光量を前記受光手段に観測させ、
さらに、
前記受光手段による観測結果を、前記制御手段により入射光量を制御したときの前記受光手段による観測結果と、前記遮蔽手段により入射光を遮蔽したときの前記受光手段による観測結果に基づいて補正する演算手段と、
を有することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物の内部品質測定装置であって、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値以上であると判断した場合は、前記制御手段は、前記光量調整手段により前記受光手段に入射する光量を調整し、該調整された光量を前記受光手段に観測させ、その後さらに前記遮蔽手段により前記受光手段に入射する光を遮蔽して、この状態で前記受光手段に観察させ、
または、前記遮蔽手段により前記受光手段に入射する光を遮蔽して、この状態で前記受光手段に観察させ、その後、前記遮蔽手段により前記受光手段に入射する光の遮蔽を解除し、前記光量調整手段により前記受光手段に入射する光量を調整し、該調整された光量を前記受光手段に観測させることを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の内部品質測定装置であって、
前記投光手段から投光される光を直接受光可能な位置に配置される一の端部と、該受光手段に接続される他方の端部とを有し、該対象物を介さずに前記投光手段から投光される光を該受光手段まで導く第１光ファイバと、
対象物から出射される光を受光可能な位置に配置される一の端部と、該受光手段に接続される他方の端部とを有し、該受光手段まで導く第２光ファイバと、
前記第１光ファイバのいずれかの端部または光路中に設けられ、該第１光ファイバを通る光を遮蔽する第１遮蔽手段と、
前記第２光ファイバのいずれかの端部または光路中に設けられ、該第２光ファイバを通る光を遮蔽する第２遮蔽手段と、をさらに備え、
該光量調整手段は、前記第１光ファイバの端部または光路中に設けられていて、
該制御手段における前記受光手段に入射する光量の制御は、前記第１遮蔽手段及び前記第２遮蔽手段の動作を制御することによって実行し、
前記検知手段により前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値未満であると判断している間に、前記制御手段が前記投光手段から前記光量調整手段を介さずに該対象物に投光させ、該対象物を透過した光の前記受光手段に対する観測は、前記第１遮蔽手段により前記第１光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に前記第２光ファイバから入射した光を観測させることにより実行し、
前記検知手段により前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値以上であると判断した場合に、前記制御手段により前記光量調整手段により前記受光手段に入射する光量を調整し、該調整された光量を前記受光手段に対する観測は、前記第２遮蔽手段により前記第２光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に前記第１光ファイバから前記光量調整手段を介して入射した光を観測させることにより実行することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の対象物の内部品質測定装置であって、さらに、前記検知手段による検知結果にかかわらず、任意のときに、前記第２遮蔽手段により前記第２光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に、前記第１光ファイバから前記光量調整手段を介して入射した光を観測させる観測手段を有することを特徴とする内部品質測定装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の対象物の内部品質測定装置であって、
前記検知手段により、前記搬送手段上の該対象物の間隔が所定値以上であると判断した場合は、前記第２遮蔽手段により前記第２光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に、前記第１光ファイバから前記光量調整手段を介して入射した光を観測させ、その後さらに前記第１遮蔽手段により前記第１光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に、前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバが遮蔽した状態で観測させ、
または、前記第１遮蔽手段および前記第２遮蔽手段により前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバを遮蔽して、前記受光手段に、前記第１光ファイバおよび前記第２光ファイバが遮蔽した状態で観測させ、その後前記第１遮蔽手段を開放することにより前記第１光ファイバを開放して、前記受光手段に、前記第１光ファイバから前記光量調整手段を介して入射した光を観測させることを特徴とする内部品質測定装置。
【請求項６】
請求項１に記載の対象物の内部品質測定装置であって、
該対象物を支持する支持手段と、
該対象物を透過した光を観測する観測手段と、
該対象物の種類に応じて投光量を制御する投光量制御手段と、
該対象物の大きさに応じて、前記投光手段、前記支持手段および前記観測手段の配置を制御する位置制御手段と、を有することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載の対象物の内部品質測定装置であって、前記投光量制御手段は、複数の小孔を有する遮光板と、前記遮光板を移動させる遮光板移動手段と、を有し、
該小孔の一つは、該対象物の大きさに応じて前記遮光板移動手段により、前記投光手段の光軸上であって、前記投光手段と該対象物との間に配置されていることを特徴とする内部品質測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の対象物の内部品質測定装置であって、前記遮光板は形状は長方形であり、その面内の任意の直線上に複数の該小孔が設けられており、前記遮光板は前記遮光板移動手段により該直線上を移動することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項９】
請求項７に記載の対象物の内部品質測定装置であって、前記遮光板の形状は円形であり、その面内であって該円の中心から等距離の位置に複数の該小孔が設けられており、前記遮光板は前記遮光板移動手段により該中心の周りを回転することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の対象物の内部品質測定装置であって、
前記内部品質測定装置は対象物を連続的して搬送する搬送手段と、
該対象物の直径を検知する検知手段とを有し、
前記投光手段は、前記検知手段による検知結果に基づいて前記位置制御手段により、前記投光手段、前記支持手段および前記観測手段の配置を制御することにより、該搬送された対象物の赤道部周辺に光を投光することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。