(57)【要約】【課題】光センサに向かう光を遮断するか否かを切替可能な遮光装置であって、遮光ミス等が生じにくく、かつ安価な構成の遮光装置を提供する。【解決手段】遮光装置４０は、揺動板４１ｂと、ダンパ４５と、を備える。揺動板４１ｂは、光源から出射された出射光が光センサに入射しないように当該出射光を遮る遮光位置と、出射光が光センサに入射するように遮光位置から退避した退避位置と、の間で移動可能である。ダンパ４５は、一端が支持されるとともに他端が自由端とされた弾性部材であり、遮光位置と退避位置の間で移動する揺動板４１ｂを、退避位置で受け止める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された出射光が光センサに入射しないように当該出射光を遮る遮光位置と、前記出射光が前記光センサに入射するように前記遮光位置から退避した退避位置と、の間で移動可能な遮光部材と、
一端が支持されるとともに他端が自由端とされた弾性部材であり、前記遮光位置と前記退避位置の間で移動する前記遮光部材を、前記遮光位置及び前記退避位置のうち少なくとも何れか又はその近傍で受け止める受け部材と、
を備えることを特徴とする遮光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遮光装置であって、
前記受け部材は平板状に形成されており、前記遮光部材を平面部で受け止めることを特徴とする遮光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の遮光装置であって、
前記遮光部材及び前記受け部材のうち少なくとも何れか一方を取付可能な取付部を備え、
前記取付部又は当該取付部に取り付けられる部材の位置又は向きを変化させることにより、前記遮光部材に対する前記受け部材の相対位置又は向きが調整できることを特徴とする遮光装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の遮光装置と、
農作物の品質を測定するための前記光センサと、
を備えることを特徴とする農作物品質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、光センサに向かう光を遮断するか否かを切替可能な遮光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、果物に含まれる糖度等を非破壊で測定する装置が知られている。この種の装置は、果物に赤外光等を照射し、その透過光を分析することによって、当該果物に含まれる糖度を測定することができる。特許文献１及び２は、この種の装置を開示する。
【０００３】
特許文献１の農作物非破壊品質判定装置は、農作物を載せるためのパンと、パンを搬送するためのコンベアと、制御ユニットと、を備える。制御ユニットは光源を有しており、この光源から出た光が、コンベアの下方に配置された投光部から農作物に照射される。そして、投光部からコンベアを挟んで更に上側には、農作物を透過した光が入射する受光部が配置されている。なお、受光部は前記制御ユニットと光ファイバ等によって接続されている。この構成により、制御ユニットが備える光分析部が、農作物を透過した光を分析することで、当該農作物に含まれる糖度を測定することができる。
【０００４】
なお、光が照射される測定位置よりも少し上流側には、パンの有無を検出可能な検出手段が配置されている。この検出手段による検出結果は制御ユニットに送られる。そして、制御ユニットは、受信した検出結果に基づいてパンが測定位置を通過するタイミングを把握し、パンが測定位置を通過するときのみ投光部から光を照射するように制御を行っている。この構成により、制御ユニットの光分析部に強い光が入射することを防止できる。
【０００５】
特許文献２の内部品質検査装置は、農作物を載せる受皿と、受皿を搬送するための搬送コンベアと、農作物の側面を照射できるように搬送コンベアの周囲に配置された複数のハロゲンランプと、を備える。この内部品質検査装置では、農作物を透過した光は、減光フィルタ及び集光レンズ等を経由して分光器に入射する。また、内部品質検査装置は減光率の異なる複数の減光フィルタを有しており、これらの減光フィルタは、減光フィルタ取付板に、円状に並べて取り付けられている。そして、フィルタ取付板を回転させることにより、農作物を透過した光がどの減光フィルタを通過するかを切り替えることができる。この構成により、分光器に入射する光の強さを調整することができる。
【０００６】
なお、減光フィルタ取付板の近傍には、歯車状に形成された受光シャッタが配置されている。この受光シャッタは、歯の部分を減光フィルタに被せることにより、分光器に光が入射しないようにすることができる。従って、受皿の搬送状況に応じて受光シャッタを回転させることにより、測定時にのみ分光器に光を入射させるようにすることができる。この構成により、農作物を透過した光が分光器に入射していないときの測定値（暗電流、バックグラウンドノイズ）を検出することができる。従って、測定値から暗電流を減算する等してノイズを除去し、測定の精度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−４３３１５号公報
【特許文献２】国際公開第０１−０２２０６２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１の構成では、測定時にのみ光分析部に光を入射させるために、専用のセンサ（検出手段）及びそれに伴う制御が必要になってしまう。従って、構成の複雑化及びコストの増加に繋がってしまう。
【０００９】
また、特許文献２の構成では、測定時にのみ分光器に光を入射させるために、受皿の搬送状況に応じて高精度に受光シャッタを回転させる必要があり、コストの増加に繋がってしまう。仮に、受光シャッタの回転量にズレが生じると、農作物を透過した光を一部遮光してしまったり、測定を行わないときに光を遮断しきれず、誤った値の暗電流を検出してしまったりする。
【００１０】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、光センサに向かう光を遮断するか否かを切替可能な遮光装置であって、遮光ミス等が生じにくく、かつ安価な構成の遮光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１２】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の遮光装置が提供される。即ち、この遮光装置は、遮光部材と、受け部材と、を備える。前記遮光部材は、光源から出射された出射光が光センサに入射しないように当該出射光を遮る遮光位置と、前記出射光が前記光センサに入射するように前記遮光位置から退避した退避位置と、の間で移動可能である。前記受け部材は、一端が支持されるとともに他端が自由端とされた弾性部材であり、前記遮光位置と前記退避位置の間で移動する前記遮光部材を、前記遮光位置及び前記退避位置のうち少なくとも何れか又はその近傍で受け止める。
【００１３】
これにより、受け部材の一端が自由端となるため、受け部材を大きく変位させることが可能となる。従って、受け部材による受止め時に遮光部材が受ける衝撃を効果的に緩和できる（大きな力が瞬間的に働くことを防止できる）ので、遮光部材の長寿命化及び高速化が実現できる。また、受け部材は弾性を有するため、受止め時に遮光部材が跳ね返されにくくなる。従って、遮光部材が遮光位置又は退避位置から外れることを防止できる。
【００１４】
前記の遮光装置においては、前記受け部材は平板状に形成されており、前記遮光部材を平面部で受け止めることが好ましい。
【００１５】
これにより、受け部材は、遮光部材の受止め時に厚み方向に力を受けるので、受け部材を大きく変位（変形）させることができる。従って、受止め時に遮光部材が受ける衝撃をより緩和させることができる。また、断面積が小さい棒状の部材等で遮光部材を受け止める構成と比較して、受け部材の強度を向上させることができるので、受け部材の長寿命化及び遮光部材の高速化が実現できる。
【００１６】
前記の遮光装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この遮光装置は、前記遮光部材及び前記受け部材のうち少なくとも何れか一方を取付可能な取付部を備える。前記取付部又は当該取付部に取り付けられる部材の位置及び向きのうち少なくとも何れかを変化させることにより、前記遮光部材に対する前記受け部材の相対位置及び向きのうち少なくとも何れかを調整できる。
【００１７】
これにより、取付部等の位置又は向きを変化させることにより、受け部材が遮光部材を受け止めるときの位置又は向き（姿勢）を変えることができる。従って、受止め時において遮光部材に力がどのように働くかを調整できるので、遮光部材を適切に受け止めることができる。また、遮光部材や受け部材の配置及び形状等が変更された場合においても柔軟に対応することができる。
【００１８】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の農作物品質測定装置が提供される。即ち、この農作物品質測定装置は、前記の遮光装置と、光センサと、を備える。前記光センサは、農作物の品質を測定するためのものである。
【００１９】
これにより、受け部材による受止め時に遮光部材が受ける衝撃を緩和することができるため、農作物の品質測定の高速化に伴って遮光部材を高速に動作させた場合においても、遮光部材を破損しにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る農作物品質測定装置の構成を示す斜視図。
【図２】遮光装置の構成を示す拡大斜視図。
【図３】従来の構成と本実施形態におけるダンパの挙動を比較して示す拡大平面図。
【図４】取付軸を回転させることで、ダンパの受止め姿勢が変化することを示す拡大側面図。
【図５】変形例に係る遮光装置の構成を示す拡大平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る農作物品質測定装置１の構成を示す斜視図である。
【００２２】
農作物品質測定装置１は、果実等に赤外光を照射して得られた透過光を分析することで果物の糖度を非破壊で測定できる装置である。この農作物品質測定装置１は、図１に示すように、支持部１０と、搬送部２０と、測定部３０と、遮光装置４０と、を備える。
【００２３】
支持部１０は、図１に示すように、４本の脚部１１と、この脚部１１によって支持される測定台１２と、を備える。測定台１２は細長く形成されており、農作物品質測定装置１は、この測定台１２の長手方向に果実を搬送可能な搬送部２０を備えている。
【００２４】
搬送部２０は、図１に示すように、搬送ベルト２１と、２つのプーリ２２と、ベルト駆動部２３と、を備える。
【００２５】
プーリ２２は、測定台１２の一端側と他端側にそれぞれ回転可能に支持されている。そして、搬送ベルト２１は、この２つのプーリ２２の間に巻き掛けられている。この搬送ベルト２１には、測定対象である果実がセットされたパン５０を載せることができる。
【００２６】
ベルト駆動部２３は、測定台１２の一端部の下方に配置されている。このベルト駆動部２３は図略のモータを備えており、このモータが発生させた動力によって搬送ベルト２１を駆動可能となっている。なお、ベルト駆動部２３は、パン５０が図１の矢印で示す方向に搬送される向きに搬送ベルト２１を駆動する。
【００２７】
測定部３０は、搬送部２０によって搬送される果実を光測定するためのものであり、図１に示すように、測定ケース３１と、光ファイバ３２，３５と、投光部３３と、受光部３４と、を備えている。
【００２８】
測定ケース３１は、赤外光を出射可能な光源７１と、果実を透過した光を分析する光分析部と、を備えた構成となっている。この光分析部は、光センサ７２を備えている。また、図１に示すように、搬送ベルト２１の上方には支持板６１が配置され、搬送ベルト２１の下方には支持板６１と向かい合うように支持板６２が配置されている。投光部３３は、この支持板６２に取り付けられるとともに、光ファイバ３２を介して測定ケース３１と接続されている。この構成により、投光部３３は、光源７１による光を上側（搬送ベルト２１側）へ向けて出射可能となっている。
【００２９】
一方、受光部３４は、投光部３３と向かい合うように支持板６１に取り付けられるとともに、光ファイバ３５を介して、測定ケース３１内の光センサ７２と接続されている。また、測定台１２及びパン５０には、投光部３３から出射した光が受光部３４に入射できるように、図略の孔が形成されている。
【００３０】
この構成により、投光部３３から出射した光は果実に照射されるとともに、当該果実を透過した光が受光部３４及び光ファイバ３５を介して測定ケース内の光センサ７２に入射する。そして、前述の光分析部が透過光を分析することにより、果実の糖度を測定することができる。具体的には、赤外光のうち所定波長の光はショ糖の濃度に応じて吸収されるため、果実を透過する前後において、この所定波長の光がどの程度吸収されたかを測定することで、果実のショ糖濃度（糖度）を得ることができる。
【００３１】
なお、光センサ７２には測定可能な光の強度が定められており、所定以上の強い光が照射されると光センサ７２に負担が掛かってしまい、寿命が短くなってしまうことがある。そのため、農作物品質測定装置１は、果実を透過した後の光（強度が弱い光）のみが受光部３４に入射するように、光を遮断可能な遮光装置４０を備えている。以下、この遮光装置４０について、図２を参照して説明する。図２は、遮光装置４０の構成を示す拡大斜視図である。
【００３２】
図２に示すように、遮光装置４０は、ロータリソレノイド４１ａと、揺動板（遮光部材）４１ｂと、支持軸４２と、スライダ４３と、取付軸（取付部）４４と、ダンパ（受け部材）４５と、を備える。
【００３３】
遮光装置４０は、投光部３３と同様に、支持板６２に取り付けられている。ロータリソレノイド４１ａは、支持板６１に垂直な方向を回転軸として回動可能な出力軸を有しており、揺動板４１ｂは、この出力軸に固定されている。揺動板４１ｂは水平な板状の部材であり、光を透過しない素材（例えば、金属）で構成されている。ロータリソレノイド４１ａは、内部に配置されたバネによって、図２に矢印で示す向きに付勢されている。そして、図略の制御部の制御により、矢印の逆の向きに出力軸を回動可能となっている。このロータリソレノイド４１ａの動作により、揺動板４１ｂは、投光部３３のすぐ上方に位置して光を遮断する遮光位置と、遮光位置から退避した退避位置と、の間で往復移動可能となっている。
【００３４】
支持軸４２は、支持板６２から当該支持板６２に垂直な方向に延びるように２本配置されている。この２本の支持軸４２の先端側（搬送ベルト２１側）の近傍には、それぞれスライダ（可動部材）４３が取り付けられている。スライダ４３は、図略の固定部材を緩めることにより、支持軸４２に沿って移動可能となっている。そして、固定部材を締めることにより、スライダ４３を支持軸４２に固定できるようになっている。この構成により、スライダ４３を支持軸４２上の任意の位置（高さ）で固定することができる。
【００３５】
取付軸４４は、この２つのスライダ４３を繋ぐように配置されている。スライダ４３は、取付軸４４を相対回転不能に保持可能な図略の保持部を備えるとともに、この保持部を緩めることにより、取付軸４４をスライダ４３に対して回転させることができる。この構成により、スライダ４３は、取付軸４４を任意の角度で保持することができる。また、取付軸４４には、その中央部に固定具を差し込み可能な孔が形成されており、この孔を用いてダンパ４５を固定可能に構成されている。
【００３６】
ダンパ４５は合成ゴム等からなる弾性部材であり、図２等に示すように板状に形成されている。従って、ダンパ４５の厚み方向両側の面には、平坦な平面部が形成されている。また、ダンパ４５の一端部（上端部）が取付軸４４に固定されており、他端部（下端部）は固定されずに垂れ下がっている。このダンパ４５は、前記揺動板４１ｂが遮光位置から退避位置に向かって動作したときに、当該ダンパ４５の下端部（自由端）近傍の部位が揺動板４１ｂに当たることで、当該揺動板４１ｂを受け止めることができる。
【００３７】
次に、従来の遮光装置と本実施形態の遮光装置４０との相違点を、図３を参照して説明する。図３は、従来の構成と本実施形態におけるダンパ４５の挙動を比較して示す拡大平面図である。
【００３８】
ロータリソレノイドは、通常、過剰に回動することを防ぐためのストッパを装置内部又は外部に備えている。そして、従来の構成では、そのストッパを用いて揺動板４１ｂの退避位置（往復運動のストローク）を規定していた。しかし、このストッパは金属製であるため、高速での往復運動を行わせた場合にロータリソレノイド４１ａの鉄心等又は揺動板４１ｂがストッパに当たって跳ね返り、その勢いで揺動板４１ｂが遮光位置に戻るようにして退避位置からズレてしまうことがあった（図３（ａ）の鎖線部を参照）。この結果、果実の糖度の測定時に揺動板４１ｂが光を一部遮ってしまい、測定精度を低下させてしまうことがあった。更に、衝撃によりロータリソレノイド４１ａに負担が掛かってしまい、耐久性の点で課題があった。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、ロータリソレノイド４１ａの鉄心等又は揺動板４１ｂが前記ストッパに当たる前の段階で揺動板４１ｂがダンパ４５に対して接触するように、当該ダンパ４５を配置している。従って、通常はロータリソレノイド４１ａ又は揺動板４１ｂがストッパに当たることがない。
【００４０】
更に、このダンパ４５は弾性部材であるため、揺動板４１ｂがダンパ４５に衝突したときにおいても、ダンパ４５が変形して衝撃を吸収し、揺動板４１ｂに瞬間的に大きな力が掛かることを抑制できる。そのため、揺動板４１ｂが跳ね返ることがないため、この揺動板４１ｂが退避位置からズレることを防止できる。また、ロータリソレノイド４１ａに掛かる負荷が軽減できるので、寿命を延ばすことができるとともに、揺動板４１ｂの高速化に対応することができる。
【００４１】
次に、受止め時に揺動板４１ｂに働く力について説明する。即ち、前述のようにダンパ４５はその一端側が固定され、他端側がフリーとなっているため、その固定箇所（取付軸４４）から離れた部位に揺動板４１ｂを当てるようにすることにより、ダンパ４５を容易に（大きく）変位させることができる。つまり、ダンパ４５が固定箇所の近傍で揺動板４１ｂを受け止める場合、ダンパ４５はそれほど変位せず、揺動板４１ｂは短い時間で大きな力を受ける。一方、揺動板４１ｂを固定箇所から離れた位置で受け止める場合、ダンパ４５は大きく変位し、揺動板４１ｂは比較的小さな力を継続的に受ける。このように、受止め時に揺動板４１ｂにどのような力が働くかは、ダンパ４５に対して揺動板４１ｂが接触する位置に応じて異なる。
【００４２】
また、ダンパ４５が揺動板４１ｂを受け止める姿勢（向き）を変化させた場合においても、ダンパ４５が受ける力の大きさ及び向きが変わるため、受止め時に揺動板４１ｂに働く力の大きさが変化する。そして、受止め時に揺動板４１ｂに力をどのように働かせることが最適かは、揺動板４１ｂを往復移動させる速度、揺動板４１ｂの重量、ダンパ４５の素材及び形状等に応じて異なる。
【００４３】
この点、農作物品質測定装置１は、ダンパ４５の受止め位置及び受止め姿勢を調整可能となっている。以下、その構成について図４を参照して説明する。図４は、取付軸４４を回転させることで、ダンパ４５の受止め姿勢が変化することを示す拡大側面図である。
【００４４】
前述のように、スライダ４３は、支持軸４２上の位置（高さ）及び取付軸４４を保持する角度を変更可能に構成されている。従って、スライダ４３の支持軸４２上の位置（高さ）を変更することで、ダンパ４５の高さを変化させることができる。これにより、揺動板４１ｂがダンパ４５のどの位置に接触するかを調整することができる。
【００４５】
一方、スライダ４３が取付軸４４を保持する角度を変更することで、図４に示すように、ダンパ４５を揺動板４１ｂ側に近づく側又は離れる側に回動させることができる。これにより、ダンパ４５の受止め姿勢を調整することができる。
【００４６】
この構成により、ダンパ４５は、揺動板４１ｂ及びダンパ４５の素材及び形状等に応じた最適な力で揺動板４１ｂを受け止めることができる。
【００４７】
以上に説明したように、本実施形態の遮光装置４０は、揺動板４１ｂと、ダンパ４５と、を備える。揺動板４１ｂは、光源７１から出射された出射光が光センサ７２に入射しないように当該出射光を遮る遮光位置と、出射光が光センサ７２に入射するように遮光位置から退避した退避位置と、の間で移動可能である。ダンパ４５は、一端が支持されるとともに他端が自由端とされた弾性部材であり、遮光位置と退避位置の間で移動する揺動板４１ｂを、退避位置の近傍で受け止める。
【００４８】
これにより、ダンパ４５の一端が自由端となるため、ダンパ４５を大きく変位させることが可能となる。従って、ダンパ４５による受止め時に揺動板４１ｂが受ける衝撃を緩和することができるので、揺動板４１ｂの長寿命化及び高速化が実現できる。また、ダンパ４５は弾性を有するため、受止め時に揺動板４１ｂが跳ね返されにくくなる。従って、揺動板４１ｂが遮光位置又は退避位置から外れることを防止できる。また、ダンパ４５として弾性部材を用いているため、油圧式のダンパに比べて低コストで製造することができる。
【００４９】
また、本実施形態の遮光装置４０において、ダンパ４５は平板状に形成されており、揺動板４１ｂを平面部で受け止める。
【００５０】
これにより、ダンパ４５は、揺動板４１ｂの受止め時に厚み方向に力を受けるので、ダンパ４５を容易に変位させることができる。従って、ダンパ４５との衝突時に揺動板４１ｂ（あるいは、それに連結されているロータリソレノイド４１ａ）が受ける衝撃をより緩和させることができる。また、断面積が小さい棒状の部材等で揺動板４１ｂを受け止める構成と比較して、ダンパ４５の強度を向上させることができるので、ダンパ４５の長寿命化及び揺動板４１ｂの高速化が実現できる。
【００５１】
また、本実施形態の遮光装置４０は、ダンパ４５を取付可能な取付軸４４を備える。そして、取付軸４４の位置及び向きを変化させることにより、揺動板４１ｂに対するダンパ４５の相対位置及び向きが調整できる。
【００５２】
これにより、ダンパ４５の受止め位置又は受止め姿勢を調整することができる。従って、受止め時において揺動板４１ｂに力がどのように働くかを調整できるので、揺動板４１ｂを適切に受け止めることができる、また、揺動板４１ｂやダンパ４５の配置及び形状等が変更された場合においても柔軟に対応することができる。
【００５３】
次に、図５を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。図５は、変形例に係る遮光装置の構成を示す拡大平面図である。なお、以下の変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００５４】
上記実施形態では、ダンパ４５は、遮光位置から退避位置に向かう揺動板４１ｂを退避位置で受け止める構成であるが、本変形例では、退避位置から遮光位置に向かう揺動板４１ｂを遮光位置で受け止める構成である。この場合、遮光位置に向かう揺動板４１ｂが退避位置に戻るように跳ね返ることを防止できる。従って、測定を行っていないとき（パン５０が投光部３３上にないとき）に光分析部に光が入射することを防止できる。
【００５５】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００５６】
ダンパ４５を固定する箇所は、鉛直方向上側の端部に限られず、例えば鉛直方向下側等を固定する構成にしても良い。
【００５７】
ダンパ４５の位置及び姿勢を変化させて、受止め位置及び受止め姿勢を変更する構成に代えて、揺動板４１ｂ（及び必要に応じて投光部３３）の位置及び姿勢を変化させて、受止め位置及び受止め姿勢を変更する構成にしても良い。
【００５８】
揺動板４１ｂをロータリソレノイド４１ａで回転させて位置を切り替える構成に代えて、揺動板４１ｂを平行移動させて位置を切り替える構成にしても良い。また、ロータリソレノイド４１ａ以外の構成（例えば、カム）で揺動板４１ｂの位置を切り替えるようにしても良い。
【００５９】
本発明の構成は、農作物の糖度の測定に限られず、例えば光学部品等の品質測定に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  農作物品質測定装置
３３  投光部
３４  受光部
４０  遮光装置
４１ａ  ロータリソレノイド
４１ｂ  揺動板（遮光部材）
４４  取付軸（取付部）
４５  ダンパ（受け部材）
７２  光センサ
【図１】
2012103074.tif 000003
【図２】
2012103074.tif 000004
【図３】
2012103074.tif 000005
【図４】
2012103074.tif 000006
【図５】
2012103074.tif 000007