(57)【要約】【課題】  実際の物体のカロリー測定を行なうものにおいてその物体の加熱機能を組込み、物体が食品の場合には、カロリー測定と加熱調理の両方の操作を一つの装置で行なうことができるようにして、調理作業を容易にし、設置スペースの制約を低減して、利用者の利便性を図る。【解決手段】  物体Ｍの収容室２を有しこの収容室２を開閉する扉３を備えた筐体１と、筐体１の収容室２内に設けられ物体Ｍが載置されるテーブル４と、テーブル４上に載置された物体Ｍのカロリーを測定するカロリー測定手段２０と、テーブル４上に載置された物体を加熱する加熱手段５０とを備え、収容室２を電磁波を遮断する電気良導体で囲繞し、加熱手段５０を、収容室２の外側に設けられこの収容室２に形成した供給口５１を通して収容室２内に電磁波を供給する電磁波発生器５０を備えて構成した。【選択図】 図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の収容室を有し該収容室を開閉する扉を備えた筐体と、該筐体の収容室内に設けられ上記物体が載置されるテーブルと、該テーブル上に載置された物体のカロリーを測定するカロリー測定手段とを備えた物体のカロリー測定装置において、
上記テーブル上に載置された物体を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする物体のカロリー測定装置。
【請求項２】
上記カロリー測定手段を、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した通過口を通して上記テーブル上に載置された物体に近赤外領域の光を照射する光源部と、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した通過口を通して上記物体からの反射光あるいは透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出するカロリー算出部とを備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項３】
上記収容室を電磁波を遮断する電気良導体で囲繞し、上記加熱手段を、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した供給口を通して該収容室内に電磁波を供給する電磁波発生器を備えて構成したことを特徴とする請求項２記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項４】
上記カロリー測定手段の機能を有効にするカロリー測定モードと上記加熱手段の機能を有効にする加熱モードとのモード切替えを行なうモード切替手段と、上記通過口を開閉可能に設けられ上記収容室からの電磁波及び熱線を遮蔽する遮蔽板と、該遮蔽板を開閉駆動する遮蔽板駆動部と、上記カロリー測定モード時に上記通過口を開にし上記加熱モード時に上記通過口を閉にするよう上記遮蔽板駆動部を制御する遮蔽板制御手段とを備えたことを特徴とする請求項３記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項５】
上記扉に上記収容室内部を視認可能な窓を設け、該窓に電磁波を遮断する電気良導体及び赤外線を遮断する赤外線遮断膜を付設したことを特徴とする請求項３または４記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項６】
上記カロリー算出部を、予め、カロリー既知のサンプル物体に照射されると共に該サンプル物体から反射あるいは透過された近赤外線領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により算出された回帰式を記憶する回帰式記憶機能と、上記受光部が受光した光の吸光度と上記回帰式とから物体のカロリーを演算するカロリー演算機能とを備えて構成したことを特徴とする請求項２乃至５何れかに記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項７】
上記テーブルを光源部に対して回転させて上記受光部に該物体の複数箇所の反射光あるいは透過光を受光可能にし、上記カロリー算出部を、上記受光部が受光した複数の箇所の光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出する機能を備えて構成したことを特徴とする請求項２乃至６何れかに記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項８】
上記物体の重量を計測するための重量計測器を設け、上記カロリー算出部を、上記重量計測器により計測された物体の全重量についてのカロリーを算出する機能を備えて構成したことを特徴とする請求項２乃至７記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項９】
上記光源部は、光を分光する音響光学素子を備えたことを特徴とする請求項２乃至８何れかに記載の物体のカロリー測定装置。
【請求項１０】
上記収容室内の水蒸気を除くファンを備えたことを特徴とする請求項２乃至９何れかに記載の物体のカロリー測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体として主に食品のカロリーを測定する物体のカロリー測定装置に係り、非破壊的に物体のカロリーの測定を短時間に簡易に実現する物体のカロリー測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の物体のカロリー測定装置としては、本願出願人らが先に提案したもので、例えば、特開２００５−２９２１２８号公報に掲載された装置が知られている。これは、テーブル上に載置された食品からなる物体に近赤外領域の光を照射し、物体からの反射光あるいは透過光を受光し、この受光した光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出するもので、予め、カロリー既知のサンプル物体に近赤外線を照射し、このサンプル物体からの反射光あるいは透過光を受光し、受光した光の吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により回帰式を算出しておき、物体に近赤外線を照射し、物体からの反射光あるいは透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、これらの吸光度と上記の回帰式とから物体のカロリーを算出する構成としている。
【０００３】
一方、食品を加熱調理する場合には、例えば、電子レンジを用いて行なう。電子レンジとしては、例えば、特開２００２−３５８４０８号公報，特開２００６−１５３４３０号公報等に掲載されたものが知られている。これらの文献においては、加熱調理する食品に関するカロリーを表示できるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２９２１２８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５８４０８号公報
【特許文献３】特開２００６−１５３４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の従来の物体のカロリー測定装置を使用する際においては、例えば、電子レンジで食品を加熱調理する場合、予め、カロリー測定装置において加熱調理する食品のカロリーを測定し、場合によっては、所要のカロリーになるように食品の量を増減させるなどの調整をしながらカロリーを測定し、それから、電子レンジに食品を移し変えて、行なう。あるいは、予め、電子レンジで加熱調理し、その後、カロリー測定装置に食品を移し変えて、カロリーを測定する。そのため、カロリー測定と加熱調理の両方の操作を別々の装置で行なわなければならないので、調理作業が煩雑になっているという問題があった。
また、カロリー測定装置と電子レンジの両者を台所などに配置すると、スペースを２台分要するので、設置スペース上の制約があるという問題もある。
【０００６】
一方、電子レンジにおいて、上記の特許文献２の特開２００２−３５８４０８号公報や特許文献３の特開２００６−１５３４３０号公報記載の技術においては、調理しようとする食品のカロリーを表示して、使用者に食品のカロリーを認知させるようにしているが、実際に加熱調理する食品のカロリーではなく、推定値に過ぎないので、精度に劣るという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、実際の物体のカロリー測定を行なうものにおいてその物体の加熱機能を組込み、物体が食品の場合には、カロリー測定と加熱調理の両方の操作を一つの装置で行なうことができるようにして、調理作業を容易にし、設置スペースの制約を低減して、利用者の利便性を図った物体のカロリー測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するための本発明のカロリー測定装置は、物体の収容室を有し該収容室を開閉する扉を備えた筐体と、該筐体の収容室内に設けられ上記物体が載置されるテーブルと、該テーブル上に載置された物体のカロリーを測定するカロリー測定手段とを備えた物体のカロリー測定装置において、上記テーブル上に載置された物体を加熱する加熱手段を備えた構成としている。
【０００９】
これにより、例えば、物品が食品の場合、この食品のカロリーを測定するときは、筐体の扉を開いて、食品を収容室内のテーブルに載置し、扉を閉じて、カロリー測定手段を機能させる。これにより、食品の実際のカロリーが測定される。実測値なので精度が良い。そのため、調理しようとする食品のカロリーを知ることができる。また、食品の量を増減させるなどの調整を行ない、その都度、カロリーを測定し、食品を所要のカロリーになるようにすることができる。
そして、加熱調理するときは、筐体の収容室に食品を入れたまま、加熱手段を機能させる。この場合、加熱手段を機能させるだけでよいので、従来のように、逐一、電子レンジ等の別の加熱調理器に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、調理作業がきわめて容易になる。
また、先に、食品を加熱調理し、その後、食品のカロリーを測定することもできる。この場合も、加熱調理後、逐一、別のカロリー測定装置に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、作業がきわめて容易になる。
そしてまた、カロリー測定のみ行ない、あるいは、加熱調理のみ行なうこともでき、適宜に使い分けてよい。
このように、カロリー測定と加熱調理の両方の操作を一つの装置で行なうことができるので、設置スペースの制約が低減され、利用者の利便性が図られる。
【００１０】
そして、必要に応じ、上記カロリー測定手段を、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した通過口を通して上記テーブル上に載置された物体に近赤外領域の光を照射する光源部と、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した通過口を通して上記物体からの反射光あるいは透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出するカロリー算出部とを備えて構成している。受光部が受光した光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出するので、物体を非破壊でそのカロリーを算出することができる。
【００１１】
また、必要に応じ、上記収容室を電磁波を遮断する電気良導体で囲繞し、上記加熱手段を、上記収容室の外側に設けられ該収容室に形成した供給口を通して該収容室内に電磁波を供給する電磁波発生器を備えて構成している。加熱手段を、周知のマイクロ波による波長の短い電波により加熱する所謂電子レンジにすることができ、食品の加熱料理を容易に行なうことができる。
【００１２】
また、必要に応じ、上記カロリー測定手段の機能を有効にするカロリー測定モードと上記加熱手段の機能を有効にする加熱モードとのモード切替えを行なうモード切替手段と、上記通過口を開閉可能に設けられ上記収容室からの電磁波及び熱線を遮蔽する遮蔽板と、該遮蔽板を開閉駆動する遮蔽板駆動部と、上記カロリー測定モード時に上記通過口を開にし上記加熱モード時に上記通過口を閉にするよう上記遮蔽板駆動部を制御する遮蔽板制御手段とを備えた構成としている。加熱手段が機能して、収容室内に電磁波が供給されても、遮蔽板が通過口を閉にしているので、電磁波がこの遮蔽板で遮蔽され、そのため、通過口を通って、光源部や受光部を損傷してしまう事態が防止される。即ち、本発明によれば、電磁波発生による物体の加熱機能を組込んでも、物体のカロリー測定手段には電磁波が漏洩しないことからカロリー測定機能が保護され、近赤外線による簡便な物体のカロリー測定機能を実現できる。
【００１３】
更に、必要に応じ、上記扉に上記収容室内部を視認可能な窓を設け、該窓に電磁波を遮断する電気良導体及び赤外線を遮断する赤外線遮断膜を付設した構成としている。これにより、窓から物体の加熱状況を視認できる。この場合、窓には電磁波を遮断する電気良導体及び赤外線を遮断する赤外線遮断膜が付設されているので、カロリー測定時に窓から不要な赤外線が内部に侵入する事態が防止され、そのため、カロリー測定機能を損なうことがない。一方、加熱時には窓から電磁波が漏洩する事態が防止される。即ち、組込み窓を設けても、電磁波発生による物体の加熱機能及びカロリー測定機能が保護され、近赤外線による簡便な物体のカロリー測定機能を実現できる。
【００１４】
更にまた、必要に応じ、上記カロリー算出部を、予め、カロリー既知のサンプル物体に照射されると共に該サンプル物体から反射あるいは透過された近赤外線領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により算出された回帰式を記憶する回帰式記憶機能と、上記受光部が受光した光の吸光度と上記回帰式とから物体のカロリーを演算するカロリー演算機能とを備えて構成している。
これにより、物体からの反射光あるいは透過光を受光し、近赤外領域の波長に対する吸光度を測定し、この測定値に基づいて物体のカロリーを測定するが、予め、カロリー既知のサンプル物体に近赤外線を照射し、該サンプル物体からの反射光あるいは透過光を受光し、受光した光の吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により回帰式を算出しておき、物体に近赤外線を照射し、物体からの反射光あるいは透過光を受光し、受光した光の吸光度を測定し、これらの吸光度と上記回帰式とから物体のカロリーを算出する。
【００１５】
また、必要に応じ、上記テーブルを光源部に対して回転させて上記受光部に該物体の複数箇所の反射光あるいは透過光を受光可能にし、上記カロリー算出部を、上記受光部が受光した複数の箇所の光の吸光度に基づいて物体のカロリーを算出する機能を備えて構成している。複数箇所のカロリー値を平均することができるので、より精度の良い測定ができる。例えば、加工食品のように、食材の分布が測定箇所によって異なっている場合には、測定箇所でバラツキがあるが、これが平均化されるので、カロリー値の精度が向上する。
また、加熱時においては、物体の加熱を均一に行なわせることができる。
【００１６】
更に、必要に応じ、上記物体の重量を計測するための重量計測器を設け、上記カロリー算出部を、上記重量計測器により計測された物体の全重量についてのカロリーを算出する機能を備えて構成している。物体の重量を自動計測できるので、別途重量を測っておかなくても即座に物体全体のカロリーが算出される。
【００１７】
更にまた、必要に応じ、上記光源部は、光を分光する音響光学素子を備えた構成としている。分光を確実にすることができ、所要の波長の近赤外線を確実に照射させることができる。
【００１８】
また、必要に応じ、上記収容室内の水蒸気を除くファンを備えた構成としている。物体が例えば食品である場合に、調理したての食品であるとそこから蒸気が発生し、照射される近赤外線の通過を妨げるが、蒸気はファンにより飛ばされるので、照射される近赤外線が確実に物体に至り、また、受光部によっても確実に受光されるようになり、蒸気の出る条件の物体でも測定を確実に行なうことができるようになる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の物体のカロリー測定装置によれば、カロリー測定手段と加熱手段の両者を備えたので、物体が食品の場合には、従来のように、逐一、電子レンジ等の別の加熱調理器に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、調理作業がきわめて容易になる。また、先に、食品を加熱調理し、その後、食品のカロリーを測定することもできる。この場合も、加熱調理後、逐一、別のカロリー測定装置に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、作業がきわめて容易になる。そして、カロリー測定と加熱の両方の操作を一つの装置で行なうことができるので、設置スペースの制約を低減することができ、利用者の利便性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置について説明する。本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置は、物体として食品のカロリーを測定するものである。ここで、食品とは、食品素材そのもの，加工食品，調理品等食用に供されるものであればどのようなものも含む。
【００２１】
図１乃至図７に示すように、本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置は、物体Ｍの収容室２を有し収容室２を開閉する扉３を備えた筐体１と、筐体１の収容室２内に設けられ物体Ｍが載置されるテーブル４と、テーブル４上に載置された物体Ｍのカロリーを測定するカロリー測定手段２０と、テーブル４上に載置された物体Ｍを加熱する加熱手段５０とを備えて構成されている。
【００２２】
詳しくは、筐体１は、箱型形状であり、全体は金属若しくは樹脂で形成されている。収容室２は、同様に箱型形状であり、筐体１内に設けられている。収容室２の開口５は、筐体１から露出しており、扉３は、その下端をヒンジ（図示せず）を介して収容室２の開口５の下端に支持され、収容室２を開閉する。収容室２は、電磁波を遮断する電気良導体からなる扉３を含む壁部で囲繞されて構成されている。扉３には、図１に示すように、収容室２内部を視認可能な窓６が設けられている。窓６は、例えばガラスからなる透明板で形成され、その表面もしくは内部には、赤外線を遮断し後述の光源部からの近赤外線以外の光が照射されないようにする赤外線フィルタなどの赤外線遮断膜７と、電磁波を遮断する金属網や金属板を穴加工した電磁波遮蔽部材８が付設されている。９は扉３の外側に設けられ扉３を開閉させる際に把持する把手である。
【００２３】
テーブル４は、円盤状に形成されて収容室２の底壁２ａに対して回転可能に設けられている。即ち、テーブル４は、カロリー測定手段２０の後述の光源部２２に対して回転させられ、後述の受光部２３が物体Ｍの複数箇所の反射光あるいは透過光を受光可能になるように設けられている。図２に示すように、１０はテーブル４のテーブル回転機構であり、テーブル４の中心に設けられ収容室２の底壁２ａの長孔（図示せず）を貫通して回転可能且つ上下動可能に軸支される回転軸１１と、筐体１内であって収容室２の外側に設けられ回転軸１０を例えばギヤ伝動機構（図示せず）を介して回転させるギヤドモータ１２で構成されている。ギヤドモータ１２は、収容室２の外側に一方向（図３中Ｘ方向）にスライド可能に設けられている。１３はテーブル４に載置され物体Ｍが載置されるトレーである。１６は、ギヤドモータ１２を介してテーブル４を一方向（図３中Ｘ方向）にスライドさせるラック及びピニオン等の機構を備えた移動モータである。
【００２４】
また、ギヤドモータ１２の下方には上記の回転軸１１を介して物体Ｍの重量を計測するための重量計測器１４が設けられている。この重量計測器１４は、例えば、歪ゲージあるいは圧力センサなどで構成されている。物体Ｍが容器に入れられる場合には、容器の重量を予め計測しておき、その分を差し引いて補正する。この補正は、重量計測器１４そのもので行なってもよく、後述の制御部において行なっても良い。そのため、物体Ｍの正味の重量計算が正確になることから、そのカロリー測定（計算）の精度が高くなる。
更に、収容室２の外側には、収容室２に形成した後述の供給口を通して、物体Ｍからの水蒸気を除く吸引ファン１５が備えられている。
【００２５】
カロリー測定手段２０は、収容室２の外側に設けられ収容室２に形成した通過口２１を通して上記テーブル４上に載置された物体Ｍに近赤外領域の光を照射する光源部２２と、収容室２の外側に設けられ収容室２に形成した通過口２１を通して物体Ｍからの反射光あるいは透過光を受光する受光部２３（図５）と、受光部２３が受光した光の吸光度に基づいて物体Ｍのカロリーを算出するカロリー算出部３０とを備えて構成されている。
【００２６】
詳しくは、光源部２２は、図２及び図３に示すように、収容室２上部に設けられた支持板２４に設置された光源としてのハロゲンランプ２５と、ハロゲンランプ２５からの光を支持板２４上の連通口２６に向けて導く絞り付鏡筒２７と、絞り付鏡筒２７の開口に設けられ駆動モータ２８で回転させられるライトチョッパ２９と、ライトチョッパ２９の後位に設けられハロゲンランプ２５からの光を単波長の光に分光する音響光学素子８０と、連通口２６に設けられ音響光学素子８０からの近赤外線を連通口２６を通して回転テーブル４上の物体Ｍに照射する赤外線反射ミラー８１とを備えて構成されている。８２はハロゲンランプ２５を冷却する冷却ファンである。
【００２７】
このため、光源部２２においては、図３に示すように、ハロゲンランプ２５より発せられた光が絞り付鏡筒２７の内部を通り、駆動モータ２８によりライトチョッパ２９が回転することでパルス状の光となり、音響光学素子８０を通過することで破線矢印に示す単波長の光に分光され、赤外線反射ミラー８１により破線矢印に示す単波長の分光光のみが光軸と垂直下方に曲げられ、物体Ｍ上で焦点を結ぶ。実線矢印の分光されない光は直進し、物体Ｍには照射されることはない。
尚、ライトチョッパ２９の形はどのようなものでも良いが、受光素子の応答性や信号処理回路に合わせて１．０ｍｓｅｃ〜１．６ｍｓｅｃのパルスに変える機構を備えているものが良い。
【００２８】
受光部２３は、図５に示すように、連通口２６に設けられ通過口２１に至る筒状の本体２３ａと、本体２３ａの物体Ｍ側の面に等角度関係で設けられ物体Ｍからの反射光を受光する複数の受光素子２３ｂ（ディテクター）とを備えて構成されている。このため、光源部２２から単波長に分光された光が物体Ｍに照射されると、物体Ｍ内部で散乱し破線に示す拡散反射光となる。その拡散反射光が各受光素子２３ｂによって検出される。
【００２９】
受光素子２３ｂは直列又は並列にカロリー算出部３０の電気回路に接続され信号処理を行なう。全体の信号処理は以下のようにして行なわれる。各受光素子２３ｂによって拡散反射光が検出されその光の強さによる電気信号に変換される。
図７に示すように、受光素子２３ｂからの電気信号は、筐体１内であって収容室２の側部に設けられた制御部４０に伝達され、制御部４０に設けられたカロリー算出部３０で処理される。カロリー算出部３０においては、信号増幅回路３１で信号を増幅し信号処理回路３２で増幅された信号よりノイズ除去や増幅等の処理を行ない回帰式記憶機能やカロリー演算機能等を備えた総合制御演算処理部３３にてカロリーを算出する。
【００３０】
カロリー算出部３０において、図７に示すように、総合制御演算処理部３３は、ＣＰＵ等の機能によって実現され、予め、カロリー既知のサンプル物体Ｍに照射されると共に該サンプル物体Ｍから反射あるいは透過された近赤外線領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により算出された回帰式を記憶する回帰式記憶機能と、受光部２３が受光した光の吸光度と回帰式記憶機能により記憶した所定の回帰式とにより物体Ｍのカロリーを演算するカロリー演算機能とを備えて構成されている。
図３中、４１は制御部４０に設けられたＬＣＤパネルやＣＲＴ等からなる表示部である。データは表示部４１に表示される。表示部４１の表示は制御部４０に設けた操作パネル４２で操作され、入力画面、結果表示画面など、適宜に切り替わって表示可能になっている。計測中にアニメ等を表示しても良い。尚、測定結果を音声出力するようにしても良い。更に、外部へのデータ出力インターフェースを設けてもよい。
また、カロリー算出部３０は、図７に示すように、ギヤドモータ１２，移動モータ１６や光源部２２の駆動モータ２５などを制御するモータ制御回路３４、音響光学素子８０を制御する分光制御回路３５を備えている。
【００３１】
カロリー算出部３０の総合制御演算処理部３３は、受光部２３が受光した複数の箇所の光の吸光度に基づいて物体Ｍのカロリーを算出する機能を備えて構成されている。ここでは、複数箇所において、単位重量あたりのカロリーを算出し、これを平均した数値を算出する。
また、カロリー算出部３０の総合制御演算処理部３３は、重量計測器１４により計測された物体Ｍの全重量についてのカロリーを算出する機能を備えて構成されている。ここでは、単位重量あたりのカロリーに全重量を乗じた値を算出する。
【００３２】
更に、カロリー算出部３０の総合制御演算処理部３３は、図７に示すように、受光部２３が受光した光の吸光度に基づいて物体Ｍの糖質、タンパク質及び脂肪などの物体Ｍの各成分量を算出する成分量算出機能を備えている。成分量算出機能は、上記従来と同様の手段により実現されている。即ち、これは、物体Ｍに近赤外光を照射し、物体Ｍからの反射光を受光部２３で検出して物体Ｍの近赤外吸収スペクトルを測定し、この測定値を、同様の方法により測定したスペクトルから予め作成した検量線に代入することによって、物体Ｍの、例えば脂肪、タンパク質、デンプン（糖質）、ヨウ素価、酸価などの成分を測定するというものである。
具体的には、例えば、糖質、タンパク質及び脂肪についての波長選択方法は、吸光度を二次微分したスペクトル波形で負の方向への吸収が現れているポイントを絞り込み、そのときの相関関係がより高い波長範囲を選択し、また、第２波長についても同様にし、そして、第３，第４波長についてはその中で全体の相関係数が高くなるような波長を重回帰分析で変数増加法を用いて選択する。
【００３３】
また、総合制御演算処理部３３は、カロリー測定に係る１つの物体Ｍに対応した使用者を識別する使用者識別機能と、使用者識別機能が識別した使用者毎のカロリーの測定値を記憶する測定値記憶機能と、測定値記憶機能が記憶するカロリーの測定値を使用者毎に積算する測定値積算機能とを備えて構成されている。使用者識別機能及び測定値記憶機能は、後述の操作パネルからのデータ入力によって機能させられる。
【００３４】
カロリー算出部３０の総合制御演算処理部３３における回帰式記憶機能が記憶する回帰式と選択される近赤外線の波長の組み合わせは、以下のように決定される。
詳しくは、本装置を用いて、予め、カロリー既知のサンプル物体Ｍに近赤外線を照射し、サンプル物体Ｍからの反射光あるいは透過光を受光し、近赤外領域の波長の吸光度における二次微分スペクトルの重回帰分析により回帰式を算出しておく。
そして、回帰式を、互いに相関係数の高い第１〜ｎ波長の吸光度を変数とする下記の一般式の関係を満たす式で構成している。
【００３５】
【数１】
2009098015.tif 000003
【００３６】
一般式において、Ｃはカロリー（Ｋｃａｌ／１００ｇ）、λは波長、Ａ１（λ１）は第１波長（λ１）の吸光度、Ａ２（λ２）は第２波長（λ２）の吸光度、・・・Ａｎ（λｎ）は第ｎ波長（λｎ）の吸光度、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２・・・Ｋｎは、充分に多い母集団において測定された吸光度及び実測カロリーを用いて最小二乗法で決定された係数である。
【００３７】
本発明のカロリー測定の原理の特徴は、食品などの物体Ｍのカロリーに帰属する近赤外線の波長域を見出し、その波長域を用いてカロリーを測定する点である。即ち、既に化学分析によるカロリーが判っている多くの被検体との重回帰分析によって、先ず、相関係数の高い第１波長を求め、次に、相関係数の高い第２〜ｎ波長を求める。各波長は、試料の吸光度と化学分析による既知のカロリー値による重回帰分析によって、例えば相関係数が０．８００以上を示す領域でもって決定する。これらの波長領域は、単一波長として使用しても、カロリーの標準誤差の範囲を広く設定すれば、カロリーの測定が可能であると推定される。しかしながら、相関係数の高い第２〜ｎ波長を求めることで、精度が向上させられる。
【００３８】
具体的には、回帰式を、互いに相関係数の高い第１波長の吸光度及び第２波長の吸光度を変数とする下記の数式１の関係を満たす式で構成している。
【００３９】
【数２】
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【００４０】
数式１において、Ｃはカロリー（Ｋｃａｌ／１００ｇ）、λは波長、Ａ１（λ１）は第１波長（λ１）の吸光度、Ａ２（λ２）は第２波長（λ２）の吸光度、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２は、充分に多い母集団において測定された吸光度及び実測カロリーを用いて最小二乗法で決定された係数である。
【００４１】
具体的には、近赤外線による２波長を用いるカロリー測定波長に関して、既に化学分析によるカロリーが判っている８５被検体との重回帰分析によって求めた。すなわち、その第１波長（λ１）は、試料の吸光度と化学分析による既知のカロリー値による重回帰分析によって、負の相関を示し、かつ相関係数が０．８００以上を示す領域でもって決定した。二次微分処理によって単相関を求めた結果を、図８に示す。
第１波長（λ１）は１２７０ｎｍ〜１３１０ｎｍ（最大１２８４ｎｍ 、重相関係数−０．８９１）、１３５２ｎｍ〜１３８８ｎｍ（最大１３７０ｎｍ、重相関係数−０．９２８）、１５６２ｎｍ〜１６１４ｎｍ（最大１５７８ｎｍ、重相関係数−０．９０１）、１６９８ｎｍ〜１７４０ｎｍ（最大１７００ｎｍ、重相関係数−０．８１８）、１８０６ｎｍ〜１８４８ｎｍ（最大１８１８ｎｍ、重相関係数−０．９５３）が選択できる。
これらの波長領域を単一波長として使用しても、カロリーの標準誤差の範囲を広く設定すれば、カロリーの測定が可能であると推定される。次に、第２波長（λ２）の決定は、上述で選定した第１波長（λ１）領域と１１００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲を重回帰分析によって、相関係数が高い値を示した波長を以って行なった。それらの第１波長（λ１）と高い相関を示した波長域を図９，図１０，図１１，図１２によって示した。以下に詳しく説明する。
【００４２】
１つの組み合わせとして、第１波長（λ１）を１２７０ｎｍ〜１３１０ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１８８ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１６６０ｎｍ〜１６６６ｎｍ、若しくは１７１４ｎｍ〜１７２６ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１３０６±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１９２±２ｎｍの範囲から選択した。
【００４３】
図９に示すように、第１波長（λ１）の１２７０ｎｍ〜１３１０ｎｍとの０．９６０以上の相関係数を示した第２波長（λ２）の波長域は、１１８８ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１６６０ｎｍ〜１６６６ｎｍ、及び１７１４ｎｍ〜１７２６ｎｍであった。相関係数０．９４０以下の範囲と０．９５００〜０．９５９９、０．９６００〜０．９６９９及び０．９７００〜０．９７９９を区分して、比較検討したところ、０．９６０以上の相関が認められた第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、カロリーを測定し得る。これら第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、最も高い相関係数０．９７７５は第１波長（λ１）を１３０６ｎｍで、第２波長（λ２）を１１９２ｎｍにした場合に認められた。この第１波長（λ１）（１３０６ｎｍ）と第２波長（λ２）（１１９２ｎｍ）を用いて、本発明の方法及び装置による化学分析のカロリー値との回帰式としてはＣ＝（３８３．５９４）＋（−７９７９．３２２）・ｄ2 Ａ１（λ１）／ｄλ2 ＋（−５１７８．８４５）・ｄ2 Ａ２（λ２）／ｄλ2 の計算式が得られた。 
【００４４】
次に、別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１３５２ｎｍ〜１３８８ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３２ｎｍ〜１２４６ｎｍ、１６４２ｎｍ〜１６８４ｎｍ、１７０８ｎｍ〜１７３２ｎｍ、１７４６ｎｍ〜１７５２ｎｍ、若しくは１７８６ｎｍ〜１７９６ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１３６０±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１７２２±２ｎｍの範囲から選択した。
【００４５】
図１０に示すように、第１波長（λ１）を１３５２ｎｍ〜１３８８ｎｍとの０．９７０以上の相関係数を示した第２波長（λ２）の波長域は、１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３２ｎｍ〜１２４６ｎｍ、１６４２ｎｍ〜１６８４ｎｍ、１７０８ｎｍ〜１７３２ｎｍ、１７４６ｎｍ〜１７５２ｎｍ、及び１７８６ｎｍ〜１７９６ｎｍであった。相関係数０．９４０以下の範囲と０．９５００〜０．９５９９、０．９６００〜０．９６９９及び０．９７００〜０．９７９９を区分して、比較検討したところ、０．９７０以上の相関が認められた第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、カロリーを測定し得る。これら第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、最も高い相関係数０．９７９７は第１波長（λ１）を１３６０ｎｍで、第２波長（λ２）を１７２２ｎｍにした場合に認められた。この第１波長（λ１）（１３６０ｎｍ）と第２波長（λ２）（１７２２ｎｍ）を用い、本発明の方法及び装置によるカロリー値と化学分析のカロリー値との回帰式としてはＣ＝（３６６．４６７）＋（−２１０３．５５７）・ｄ2 Ａ１（λ１）／ｄλ2 ＋（−１２４３．９０５）・ｄ2 Ａ２（λ２）／ｄλ2 の計算式が得られた。
【００４６】
次に、また別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１６９８ｎｍ〜１７４０ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１４６ｎｍ〜１１５８ｎｍ、１３９８ｎｍ〜１４１６ｎｍ、１８１４ｎｍ〜１８３６ｎｍ、若しくは１８８６ｎｍ〜１８８８ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１７２６±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１４０４±２ｎｍの範囲から選択した。
【００４７】
図１１に示すように、第１波長（λ１）を１６９８ｎｍ〜１７４０ｎｍとの０．９７０以上の相関係数を示した第２波長（λ２）の波長域は、１１４６ｎｍ〜１１５８ｎｍ、１３９８ｎｍ〜１４１６ｎｍ、１８１４ｎｍ〜１７３６ｎｍ、及び１８８６ｎｍ〜１８８８ｎｍであった。相関係数０．９４０以下の範囲と０．９５００〜０．９５９９、０．９６００〜０．９６９９及び０．９７００〜０．９７９９を区分して、比較検討したところ、０．９７０以上の相関が認められた第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、カロリーを測定し得ると考察される。これら第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、最も高い相関係数０．９７７９は第１波長（λ１）を１７２６ｎｍで、第２波長（λ２）を１４０４ｎｍにした場合に認められた。この第１波長（λ１）（１７２６ｎｍ）と第２波長（λ２）（１４０４ｎｍ）を用い、本発明の方法及び装置によるカロリー値と化学分析のカロリー値との回帰式としてはＣ＝（３１２．７７９）＋（−１２５４．１１３）・ｄ2 Ａ１（λ１）／ｄλ2 ＋（９９３．４９２）・ｄ2 Ａ２（λ２）／ｄλ2 の計算式が得られた。
【００４８】
更に異なる別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１８０６ｎｍ〜１８４８ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３４ｎｍ〜１２４２ｎｍ、１３３６ｎｍ〜１３５２ｎｍ、１６３４ｎｍ〜１６９０ｎｍ、若しくは１７４４ｎｍ〜１７５２ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１８１８±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１３４６±２ｎｍの範囲から選択した。
【００４９】
図１２に示すように、第１波長（λ１）を１８０６ｎｍ〜１８４８ｎｍとの０．９７０以上の相関係数を示した第２波長（λ２）の波長域は、１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３４ｎｍ〜１２４２ｎｍ、１３３６ｎｍ〜１３５２ｎｍ、１６３４ｎｍ〜１６９０ｎｍ、及び１７４４ｎｍ〜１７５２ｎｍであった。相関係数０．９４０以下の範囲と０．９５００〜０．９５９９、０．９６００〜０．９６９９及び０．９７００〜０．９７９９を区分して、比較検討したところ、０．９７０以上の相関が認められた第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、カロリーを測定し得ると考察される。これら第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の組み合わせで、最も高い相関係数０．９７５６は第１波長（λ１）を１８１８ｎｍで、第２波長（λ２）を１７４８ｎｍにした場合に認められた。この第１波長（λ１）（１８１８ｎｍ）と第２波長（λ２）（１７４８ｎｍ）を用い、本発明の方法及び装置によるカロリー値と化学分析のカロリー値との回帰式としてはＣ＝（３２９．５９７）＋（−８３１１．６６９）・ｄ2 Ａ１（λ１）／ｄλ2 ＋（４２２０．２０４）・ｄ2 Ａ２（λ２）／ｄλ2 が得られた。
【００５０】
そしてまた、別の回帰式として、互いに相関係数の高い第１波長の吸光度，第２波長の吸光度及び第３波長の吸光度を変数とする下記の数式２を用いた。
【００５１】
【数３】
2009098015.tif 000005
【００５２】
数式２において、Ｃはカロリー（Ｋｃａｌ／１００ｇ）、λは波長、Ａ１（λ１）は第１波長（λ１）の吸光度、Ａ２（λ２）は第２波長（λ２）の吸光度、Ａ３（λ３）は第３波長（λ３）の吸光度、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、充分に多い母集団において測定された吸光度及び実測カロリーを用いて最小二乗法で決定された係数である。
【００５３】
そして、第１波長，第２波長及び第３波長は以下のようにして求めた。１つの組み合わせとして、第３波長（λ３）を重回帰分析によって相関係数の高い波長を求めた成績を図１３に示す。上記のより好ましい第１波長（λ１）と第２波長（λ２）の条件の時、相関係数が０．９８００以上となる波長を重回帰分析によって調べた結果、図１３に示す第３波長（λ３）の波長が得られた。以下に具体的波長を挙げる。
【００５４】
１つの組み合わせとして、第１波長（λ１）を１２７０ｎｍ〜１３１０ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１８８ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１６６０ｎｍ〜１６６６ｎｍ、若しくは１７１４ｎｍ〜１７２６ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１４５６ｎｍ〜１４７２ｎｍ、１５７４ｎｍ〜１５８０ｎｍ、１８１６ｎｍ〜１８２６ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１３０６±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１９２±２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１４６４±２ｎｍの範囲から選択した。
【００５５】
別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１３５２ｎｍ〜１３８８ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３２ｎｍ〜１２４６ｎｍ、１６４２ｎｍ〜１６８４ｎｍ、１７０８ｎｍ〜１７３２ｎｍ、１７４６ｎｍ〜１７５２ｎｍ、若しくは１７８６ｎｍ〜１７９６ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１１４４ｎｍ〜１１９４ｎｍ、１２５２ｎｍ〜１３２０ｎｍ、１４２０ｎｍ〜１４９２ｎｍ、１５０４ｎｍ〜１５２４ｎｍ、１６８８ｎｍ〜１６９４ｎｍ、若しくは１８２８ｎｍ〜１９３４ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１３６０±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１７２２±２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１２７２±２ｎｍの範囲から選択した。
【００５６】
また別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１６９８ｎｍ〜１７４０ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１１４６ｎｍ〜１１５８ｎｍ、１３９８ｎｍ〜１４１６ｎｍ、１８１４ｎｍ〜１８３６ｎｍ、若しくは１８８６ｎｍ〜１８８８ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１１４６ｎｍ〜１１７６ｎｍ、１２５６ｎｍ〜１３０４ｎｍ、１３５０ｎｍ〜１３９０ｎｍ、１４０６ｎｍ〜１４２６ｎｍ、１５４８ｎｍ〜１５７８ｎｍ、若しくは１８１０ｎｍ〜１９６６ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１７２６±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１４０４±２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１８３２±２ｎｍの範囲から選択した。
【００５７】
更に異なる別の組み合わせとして、第１波長（λ１）を１８０６ｎｍ〜１８４８ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１２１０ｎｍ〜１２２２ｎｍ、１２３４ｎｍ〜１２４２ｎｍ、１３３６ｎｍ〜１３５２ｎｍ、１６３４ｎｍ〜１６９０ｎｍ、若しくは１７４４ｎｍ〜１７５２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１１４６ｎｍ〜１１８８ｎｍ、１２６４ｎｍ〜１３２０ｎｍ、１３８４ｎｍ〜１３９４ｎｍ、若しくは１７０８ｎｍ〜１７５２ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１８１８±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１３４６±２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１７５０±２ｎｍの範囲から選択した。
【００５８】
更にまた、図１４に示す結果に基づいて、異なる別の組み合わせを選択した。これは、第１波長（λ１）を１７０２ｎｍ〜１７１４ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１３９８ｎｍ〜１４１４ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１７３６ｎｍ〜１７４４ｎｍの範囲から選択した。好ましくは、第１波長（λ１）を１７０４ｎｍ〜１７１０ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１４００ｎｍ〜１４０４ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１７３６ｎｍ〜１７４４ｎｍの範囲から選択した。
【００５９】
この場合、図１４に示すように、第１波長（λ１）を１７０２ｎｍ〜１７１４ｎｍ、第２波長（λ２）を１３９８ｎｍ〜１７１４ｎｍ、第３波長（λ３）を１７３６ｎｍ〜１７４４ｎｍでは、相関係数が０．９７８８〜０．９８２６で、本発明の装置でカロリーが測定可能で、好ましくは第１波長（λ１）を１７０４ｎｍ〜１７１０ｎｍ、第２波長（λ２）を１４００ｎｍ〜１４０４ｎｍ、第３波長（λ３）を１７３６ｎｍ〜１７４０ｎｍで使用すれば相関係数が０．９８２６付近を示した。よって、この３波長で測定すれば、よりカロリー測定精度を高めることが可能である。
【００６０】
また、更に別の回帰式として、互いに相関係数の高い第１波長〜第７波長の吸光度を変数とする下記の数式３の関係を満たす式で構成した。
【００６１】
【数４】
2009098015.tif 000006
【００６２】
数式３において、Ｃはカロリー（Ｋｃａｌ／１００ｇ）、λは波長、Ａ１（λ１）は第１波長（λ１）の吸光度、Ａ２（λ２）は第２波長（λ２）の吸光度、Ａ３（λ３）は第３波長（λ３）の吸光度、Ａ４（λ４）は第４波長（λ４）の吸光度、Ａ５（λ５）は第５波長（λ５）の吸光度、Ａ６（λ６）は第６波長（λ６）の吸光度、Ａ７（λ７）は第７波長（λ７）の吸光度、Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６，Ｋ７は、充分に多い母集団において測定された吸光度及び実測カロリーを用いて最小二乗法で決定された係数である。
【００６３】
そして、第１波長〜第７波長は以下のようにして求めた。図１５に示す結果に基づいて、１つの組み合わせとして、第１波長（λ１）を１７０２ｎｍ〜１７１４ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１３９８ｎｍ〜１４１４ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１７３６ｎｍ〜１７４４ｎｍの範囲から選択し、第４波長（λ４）を１１８０ｎｍ〜１２１２ｎｍの範囲から選択し、第５波長（λ５）を１２４２ｎｍ〜１２７６ｎｍの範囲から選択し、第６波長（λ６）を１５７４ｎｍ〜１６０６ｎｍの範囲から選択し、第７波長（λ７）を１３３０ｎｍ〜１３６４ｎｍの範囲から選択した。
【００６４】
好ましくは、第１波長（λ１）を１７０４±２ｎｍの範囲から選択し、第２波長（λ２）を１４００±２ｎｍの範囲から選択し、第３波長（λ３）を１７３８±２ｎｍから選択し、第４波長（λ４）を１１９６±２ｎｍの範囲から選択し、第５波長（λ５）を１２６０±２ｎｍの範囲から選択し、第６波長（λ６）を１５９０±２ｎｍから選択し、第７波長（λ７）を１３４８±２ｎｍの範囲から選択した。
また、この７つの波長は、それぞれがカロリー既知のサンプルにおいて相関係数が高い波長であり（図８参照）、どの組み合わせにおいても相関係数が高くなることから、上記一般式において、第１波長（λ１）乃至第ｎ波長（λｎ）として、１７０２ｎｍ〜１７１４ｎｍの範囲から選択される波長、１３９８ｎｍ〜１４１４ｎｍの範囲から選択される波長、１７３６ｎｍ〜１７４４ｎｍの範囲から選択される波長、１１８０ｎｍ〜１２１２ｎｍの範囲から選択される波長、１２４２ｎｍ〜１２７６ｎｍの範囲から選択される波長、１５７４ｎｍ〜１６０６ｎｍの範囲から選択される波長、１３３０ｎｍ〜１３６４ｎｍの範囲から選択される波長の７つの波長のうち、いずれか２つ，３つ，４つ，５つ若しくは６つの波長を選択してもよく、適宜変更して差支えない。
【００６５】
この際の波長の選び方としては、食品における糖質、タンパク質、脂質及び水分に関する帰属波長と吸光度の特徴を比較し、波長間隔を３０ｎｍ以上として、カロリー値を満足するように選択した。係数については各々の選択波長の測定値がある一定のベクトルを満足させ、また、そのときの全体の相関係数が最大値になるような値を決定した。最後に補正式を算出し、検量式より得られた値を補正する。
【００６６】
次に、加熱手段５０について説明する。加熱手段５０は、収容室２の外側に設けられ収容室２に形成した供給口５１を通して収容室２内に電磁波を供給する電磁波発生器５２（マグネトロン）を備えて構成されている。即ち、上記の通り、収容室２は電磁波を遮断する電気良導体で囲繞されており、扉３の窓６の表面もしくは内部には、電磁波を遮断する金属網や金属板を穴加工した電磁波遮蔽部材８が付設されており、本装置は、所謂電子レンジとしても機能する。図７に示すように、制御部４０には、電磁波発生器５２をコントロールする周知の種々の機能が備えられた電磁波発生制御部５３が備えられている。
【００６７】
また、図３及び図６に示すように、本装置には、収容室２の外側において通過口２１を開閉可能に摺動可能に設けられ収容室２からの電磁波及び熱線を遮蔽する遮蔽板５４と、遮蔽板５４を開閉駆動する遮蔽板駆動部５５とが備えられている。遮蔽板駆動部５５は、例えば、ピストン５７を進退動させる電動アクチュエータ５６と、ピストン５７と遮蔽板５４との間に設けられ遮蔽板５４を開閉するリンク機構５８とから構成されている。
【００６８】
更に、図７に示すように、制御部４０には、カロリー測定手段２０の機能を有効にするカロリー測定モードと、加熱手段５０の機能を有効にする加熱モードとのモード切替えを行なうモード切替手段６０と、カロリー測定モード時に通過口２１を開にし加熱モード時に通過口２１を閉にするよう遮蔽板駆動部５５を制御する遮蔽板制御手段６１とが備えられている。制御部４０の機能はＣＰＵ等の機能によって実現される。
また、筐体１には、操作者が入力する設定ボタンを有した制御部４０の操作パネル４２が設けられており、この操作パネル４２の押釦により、制御部４０が機能させられる。この操作パネル４２に、上記の表示部４１が設けられている。
【００６９】
従って、実施の形態に係る物体Ｍのカロリー測定装置を用いて、物体Ｍのカロリーを測定し、あるいは、物体Ｍを加熱するときは、以下のようになる。
先ず、操作パネル４２を操作して、モード切替手段６０により、カロリー測定モード、若しくは、加熱モードの何れかに設定する。
【００７０】
先ず、カロリー測定モードを選択した場合について説明する。このカロリー測定モードにおいては、遮蔽板５４が遮蔽板駆動部５５により駆動されて、通過口２１を開にしている。尚、制御部４０において、予め、総合制御演算処理部３３にあっては、回帰式記憶機能が記憶する回帰式と、選択される近赤外線の波長の組み合わせが設定されている。図１６乃至図１８に示すフローチャートを用いて説明する。
カロリーを測定する食品である物体Ｍを、扉３を開けて予め重量の分かったトレーに載置し、テーブル４に置く（１−１）。扉３を閉めて操作パネル４２から測定開始指令を発すると、識別ルーチンに入り、使用者の識別が行なわれる（１−２）。
識別ルーチンでは、図１７に示すように、先ず、指令手段から、例えば名前などを入力する（２−１）。これにより、使用者が登録され記憶されるとともに、すでに登録があれば、該当する使用者のデータが呼び出され（２−２）、後述もする累積データが表示される（２−３）。データを消去すれば（２−４ＹＥＳ）、累積データを消去し（２−５）、ゼロ表示を行ない（２−６）、識別ルーチンを終了する。データを消去しなければ（２−４ＮＯ）、そのまま識別ルーチンを終了する。
【００７１】
図１６に戻り、識別ルーチン終了後は、扉３が閉じるか否かを確認し（１−３，１−４）、閉じていれば（１−３ＹＥＳ）、測定ルーチンに入る（１−５）。
測定ルーチンでは、まず、重量計測器１４により物体Ｍの重量が計測される。この場合、トレー１３の重量を予め計測しておき、その分を差し引いて補正する。
【００７２】
そして、図１８に示すように、回転テーブル４２を回転駆動し（３−１）、走査する（３−２）。この走査では、波長を所定のタイミングで切換え（３−３）、受光線センサで受光する（３−４）。即ち、光源部２２であるハロゲンランプ２５から波長１３００ｎｍ付近にピークを持つ光を照射すると、ライトチョッパ２９が駆動モータ２５により回転することでパルス状の光になって、音響光学素子８０に入射する。音響光学素子８０は、１１００ｎｍ〜２０００ｎｍの近赤外線領域の波長を２ｎｍの分解能で分光し、分光された光のみが赤外線反射ミラー８１にて物体Ｍに照射される。この場合、窓６には電磁波を遮断する電気良導体及び赤外線を遮断する赤外線遮断膜７が付設されているので、カロリー測定時に窓６から不要な赤外線が内部に侵入する事態が防止され、そのため、カロリー測定機能を損なうことがない。
【００７３】
また、この測定においては、物体Ｍの多点測定が行なわれる。この場合、Ｘ方向移動モータ１６とギヤドモータ１２の駆動の組み合わせにより、物体Ｍを移動させて多点の測定を行なう。
例えば、物体Ｍがカレーライス等の種々な材料で構成された食品の場合には、物体Ｍの一部にだけ、近赤外線を照射する方法だと一箇所のカロリー情報だけしか得られなくて、例えばカレーライスの場合だとニンジン、ジャガイモや肉類等が混在しており、その食品の真のカロリー情報が得られないこともあり、全面をスキャンするとすべての情報が得られ平均化することが可能である。そのため、食品の素材が単一な場合はスキャンが必ずしも必要ないが、混在している場合には極めて有用になる。
【００７４】
この際、食品である物体Ｍから蒸気が出ているような場合には、ファン１５を駆動して物体Ｍからの水蒸気を除く。そのため、照射される近赤外線の通過が蒸気によって妨げられることが防止され、照射される近赤外線が確実に物体Ｍに至り、また、受光部２３によっても確実に受光されるようになり、蒸気の出る条件の物体Ｍでも測定を確実に行なうことができるようになる。
【００７５】
そして、図３に示すように、物体Ｍからの拡散反射光は、受光素子２３ｂで検出され、制御用配線を経てカロリー算出部３０内に伝達される（３−５）。このように（３−４〜３−５）を使用波長範囲、物体Ｍ全体を走査するまで繰り返す。伝達された信号はノイズが除去され、総合制御演算処理部３３により、回帰式での演算処理が行なわれる（３−６，３−７）。即ち、物体Ｍの吸光度が求められ、得られた吸光度が二次微分され、所定のカロリー帰属波長による回帰式によりカロリーが算出される。また、重量計測器１４との結果によって、物体Ｍの全重量についてのカロリー値が算出される。算出結果は、表示部４１に表示される（図１６，１−６）。
【００７６】
この場合、受光部２３が受光した複数の箇所の光の吸光度に基づいて物体Ｍのカロリーを算出するので、複数箇所のカロリー値を平均化することができ、より精度の良い測定ができる。例えば、加工食品のように、食材の分布が測定箇所によって異なっている場合には、測定箇所でバラツキがあるが、これが平均化されるので、カロリー値の精度が向上する。更に、重量計測器１４が測定した物体Ｍの全重量についてのカロリーを算出するので、物体Ｍの重量を別途測っておかなくても即座に物体Ｍ全体のカロリーが算出される。
【００７７】
また、カロリー算出部３０においては、総合制御演算処理部３３の成分量算出機能により、受光部２３が受光した光の吸光度に基づいて物体Ｍの糖質、タンパク質及び脂肪などの物体Ｍの各成分量が算出される。この場合には、物体Ｍに成分量用の近赤外光を照射し、物体Ｍの近赤外吸収スペクトルを測定し、この測定値を予め作成した検量線に代入することによって算出する。
そして、図１８に示すように、回転テーブル４２の回転を停止し（３−８）、測定ルーチンを終了する。
【００７８】
測定ルーチンが終了すると、図１６に戻り、算出結果は表示部４１に表示される（１−６）。各成分量も認知できるので、物体Ｍの把握を確実にすることができる。カロリー計算のみならず、その他の摂取栄養計算をするときに便利になる。例えば調理の途中で、脂肪分を熱湯などで除去すればどのくらい脂肪分が除去できたかが判ることから、得ようとする目的のカロリーの調整を調理や配合の割合によって算出することができるなど、有用な機能となる。
【００７９】
そして、次の食品があれば（１−７ＹＥＳ）、上記の算出結果を記憶させて（１−８）、上記と同様に繰り返しの作業を行なう（１−１〜１−７）。一方、次の食品がなければ、指令手段から測定値加算指令を送る（１−９ＹＥＳ）。これにより、測定値が加算され、結果が表示されるとともに（１−１０）、一食分として記憶され（１−１１，１−１２）、終了する。また、測定値加算指令を送出しない場合（１−９ＮＯ）も、結果を記録して終了する。この場合、１食分の総カロリー等、使用者が摂取する種々の食品のカロリーの総合値を把握できるようになり、健康管理などに応用でき、極めて有用になる。
【００８０】
次に、加熱モードを選択した場合について説明する。この加熱モードにおいては、遮蔽板５４が遮蔽板駆動部５５により駆動されて、通過口２１を閉にしている。そして、操作パネル４２において、適宜、温度設定や時間設定を行ない、電磁波発生器５２を駆動する。これにより、テーブル４が回転し、物体Ｍが徐々に加熱されていく。この場合、加熱手段５０が機能して、収容室２内に電磁波が供給されても、遮蔽板５４が通過口２１を閉にしているので、電磁波がこの遮蔽板５４で遮蔽され、そのため、通過口２１を通って、光源部２２や受光部２３を損傷してしまう事態が防止される。この場合、窓６には電磁波を遮断する電気良導体及び赤外線を遮断する赤外線遮断膜７が付設されているので、カロリー測定時に窓６から不要な赤外線が内部に侵入する事態が防止され、そのため、カロリー測定機能を損なうことがない。一方、加熱時には窓６から電磁波が漏洩する事態が防止される。即ち、組込み窓６を設けても、電磁波発生による物体Ｍの加熱機能及びカロリー測定機能が保護され、近赤外線による簡便な物体Ｍのカロリー測定機能を実現できる。
【００８１】
また、この加熱調理するときは、カロリー測定後の食品を、筐体１の収容室２に入れたまま、加熱手段５０を機能させて加熱調理することができる。この場合、加熱手段５０を機能させるだけでよいので、従来のように、逐一、電子レンジ等の別の加熱調理器に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、調理作業がきわめて容易になる。
また、先に、食品を加熱調理し、その後、食品のカロリーを測定することもできる。この場合も、加熱調理後、逐一、別のカロリー測定装置に食品を移し変える必要がなくなり、そのため、作業がきわめて容易になる。
そしてまた、カロリー測定のみ行ない、あるいは、加熱調理のみ行なうこともでき、適宜に使い分けてよい。
【００８２】
尚、上記実施の形態に係るカロリー測定装置において、光源部２２の光源はハロゲンランプ２５に限定されるものではなく、近赤外線波長を発するものであれば白色光源やレーザ光あるいはＬＥＤ光でも良い。また、光の分光は、音響光学素子８０でなくても、回折格子または近赤外線の特定波長を選択できるものであれば何でも良い。また、上記実施の形態に係るカロリー測定においては物体Ｍからの反射光を測定しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、物体Ｍの性質によって、例えば物体Ｍが液体の場合などは、透過光を受光して測定してもよく適宜変更して差し支えない。固体の場合でも、透過光を受光して測定してもよいことは勿論である。更にまた、上記実施の形態に係る回帰式において、カロリーＣの単位はＫｃａｌ／１００ｇとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、要するに、提示した数式の関係を満たす式であれば、カロリーＣの単位をどのように設定しても良い。更にまた、本発明にあっては、制御部４０において、受光部２３が受光した光の吸光度に基づいて物体Ｍの糖質、タンパク質及び脂肪などの物体Ｍの各成分量を算出する成分量算出機能を備え、成分量算出機能が算出した物体Ｍの各成分量に基づいて物体Ｍのカロリーを算出するカロリー算出機能を備えて構成してもよく適宜変更して差支えない。
【００８３】
また、何点かの食品を計測する場合、ある特定のスイッチを押すことで測定結果を加算し、トータルの食品の測定値を計算表示させる。このことにより、１日あるいは１週間などの期間毎の摂取量も計測可能になる。
更に、上記実施の形態において、加熱手段５０を電磁波発生器５２を備えた電子レンジ型のもので構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、電熱ヒータなどを備えて構成してもよく、適宜変更して差支えない。
更にまた、物体Ｍとしては食品に限らず、例えば、木材などの資材や、燃料などのカロリー計算にも適用でき、利用分野は多岐にわたり、産業上極めて有用になる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置の要部を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置の扉の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置の受光部を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は底面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置の遮蔽板の作動状態を示す要部斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】第１波長選択時における近赤外線吸光度（二次微分）の相関係数を示すグラフ図である。
【図９】第２波長選択時における第２波長の第１波長と高い相関を示した波長域を示す図である。
【図１０】第２波長選択時における第２波長の第１波長と高い相関を示した波長域を示す図である。
【図１１】第２波長選択時における第２波長の第１波長と高い相関を示した波長域を示す図である。
【図１２】第２波長選択時における第２波長の第１波長と高い相関を示した波長域を示す図である。
【図１３】第３波長選択時における第３波長の第１波長及び第２波長と高い相関を示した波長域を示す表図である。
【図１４】第３波長選択時における第３波長の第１波長及び第２波長と高い相関を示した波長域を示す表図である。
【図１５】第７波長選択時における高い相関を示した波長域を示す表図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置における制御フローを示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置における詳細な制御フローを示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態に係る物体のカロリー測定装置における別の詳細な制御フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８５】
Ｍ  物体
１  筐体
２  収容室
３  扉
４  テーブル
５  開口
６  窓
７  赤外線遮断膜
８  電磁波遮蔽部材
９  把手
１０  テーブル回転機構
１１  回転軸
１２  ギヤドモータ
１３  トレー
１４  重量計測器
１５  吸引ファン
１６  移動モータ
２０  カロリー測定手段
２１  通過口
２２  光源部
２３  受光部
２３ａ  本体
２３ｂ  受光素子
２４  支持板
２５  ハロゲンランプ
２６  連通口
２７  絞り付鏡筒
２８  駆動モータ
２９  ライトチョッパ
３０  カロリー算出部
３１  信号増幅回路
３２  信号処理回路
３３  総合制御演算処理部
３４  モータ制御回路
３５  分光制御回路
４０  制御部
４１  表示部
４２  操作パネル
５０  加熱手段
５１  供給口
５２  電磁波発生器
５３  電磁波発生制御部
５４  遮蔽板
５５  遮蔽板駆動部
５６  電動アクチュエータ
５７  ピストン
５８  リンク機構
６０  モード切替手段
６１  遮蔽板制御手段
８０  音響光学素子
８１  赤外線反射ミラー
８２  冷却ファン
【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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