JP4674763B2 - 回転式成分分布計測装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えばネギ、大根、人参などを含む野菜、蜜柑、林檎などを含む果物、穀物、畜産物等の被検査物に含まれる含有成分の分布を計測する作業に用いられる回転式成分分布計測装置に関する。

従来、上述の農産物に含まれる成分を計測する装置としては、例えば光源から投光される光の照射角度を有芯青果物に対して相対的に変化させ、有芯青果物に対して複数の各検査角度から光を照射するとともに、その照射と対応して複数の各検査角度に透過する各透過光を各センサで検出し、各センサから出力される検出信号に基づいて有芯青果物の内部品質を判別部で判別する特許文献１の有芯青果物の内部品質検査方法及び装置がある。しかし、光の照射位置を軸芯方向に変位させるという構成及び思想の開示がなく、有芯青果物の同一周面のみに光を照射するため、光が透過する部分の品質しか判定することができない。また、光が照射される部分の芯が大きいと、有芯青果物の内部品質を正確に判別することができない。

また、隣り合う各青果物載置部間に跨って載置された青果物を搬送方向に移動させながら、照射手段から投光される測定光を各青果物載置部の回転力により回転する青果物の同一周面に照射し、各青果物載置部間の隙間から青果物を透過した測定光を受光手段で受光し、その受光した測定光のスペクトルを品質判定手段により分析して品質を判定する特許文献２の青果物品質測定装置がある。しかし、各青果物載置部間の隙間に向けて透過する測定光だけしか受光することができず、測定光が透過する青果物の中央部分の品質しか判定できない。

また、円筒状のセルを円の中心を軸として回転させ、近赤外線照射装置をセルの長さ方向及び高さ方向に移動させ、分散状態の生茶葉全体に対して近赤外線を螺旋状に照射して計測する特許文献３の茶葉成分分析方法並びにその装置がある。しかし、近赤外線が生茶葉のどの部分に照射されたか特定することが不可能であり、計測基準を定めることができないため、正確な計測結果が得られない。
特開２００３−３２９５８３号公報 特開２００５−９９４３号公報 特開平１１−２３０９０２号公報

この発明は上記問題に鑑み、被検査物に含まれる含有成分の分布を三次元的に計測することができ、比較可能な計測結果が得られる回転式成分分布計測装置の提供を目的とする。

請求項１に記載した発明の回転式成分分布計測装置は、被検査物に含まれる特定の成分を検出するのに適した波長の検出光を、該被検査物に照射する検出光照射手段と、上記被検査物を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、上記被検査物上に設定した検査基準位置を基点として、該被検査物上の軸芯の方向に対し所定等間隔に隔てて設定した複数の各検査部分と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とが互いに対向される位置に、該被検査物と検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを相対移動する移動手段と、上記被検査物の軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した複数の各検査角度に、上記被検査物の検査部分と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを互いに対向したまま、該被検査物と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを、該被検査物の軸芯を中心として相反する方向に同期して所定角度に相対回転する回転手段と、上記透過光検出手段から出力される各検査部分の検出情報に基づいて、上記被検査物の各検査部分に含まれる含有成分の分布を算出する分布算出手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によると、被検査物上に設定した検査基準位置を基点として、被検査物上の軸芯の方向に対し所定等間隔に隔てて設定した各検査部分と、検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とが対向する位置に、被検査物と検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方とを移動手段により相対移動する。被検査物の検査部分と、検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを互い対向させたとき、被検査物と検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段を、被検査物の軸芯を中心として円周方向に対して所定角度に隔てて設定した各検査角度に回転手段により相対回転する。被検査物上に設定した各検査部分毎に、検出光照射手段から投光される検出光を、被検査物の検査部分に対して複数の各検査角度から照射し、各検査角度毎に、被検査物の外方に向けて透過する透過光を透過光検出手段で検出する。透過光検出手段から出力される検出情報に基づいて、各検査部分毎に円周方向に含まれる含有成分の分布を分布算出手段で算出する。

例えば被検査物と透過光検出手段を、第１の検査部分と対向する位置で同期して所定の検査角度にそれぞれ回転させ、検出光照射手段から投光される検出光を第１の検査部分に対して照射し、被検査物の外方に向けて透過する透過光を透過光検出手段で検出する。次に、被検査物と透過光検出手段を上記角度に回転停止したまま第２の検査部分と対向する位置に移動した後、上記方向と逆方向に回転させ、検出光照射手段から投光される検出光を第２の検査部分に対して照射する。以下、上述と同様に、被検査物と透過光検出手段を、次の検査部分と対向する位置で相反する方向に同期して所定の検査角度に回転する。

上記被検査物は、例えばネギ、大根、人参などを含む野菜、蜜柑、林檎などを含む果物、穀物、畜産物等の農産物で構成することができる。また、含有成分は、例えば糖、酸、硫化アリル、硫黄、ビタミン等で構成することができる。また、検出光照射手段は、例えばハロゲンランプ、発光ダイオード等の近赤外光を照射する照明装置で構成することができる。また、透過光検出手段は、例えば撮影カメラ（ＣＣＤカメラ）、受光素子等の透過光を検出する光学的検出装置で構成することができる。

また、移動手段は、例えば保持台、保持枠、レール、リニアモータ、或いは、チェーン、スプロケット、無端帯等で構成され、透過光検出手段を、被検査物上に設定した複数の各検査部分と対向する位置に相対移動するか、被検査物自体を、被検査物上に設定した各検査部分が透過光検出手段に対向される位置に相対移動する。

また、回転手段は、例えば回転枠、レール、ギヤ、ラック、モータ、リニアモータ等で構成され、被検査物と透過光検出手段との少なくとも一方又は両方を、被検査物の軸芯を中心として円周方向に対して所定角度に隔てて設定した複数の各検査角度に相対回転する。また、分布算出手段は、例えばパーソナルコンピュータ、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵した制御装置等で構成することができる。

請求項２に記載した発明の回転式成分分布計測装置は、上記請求項１に記載の構成と併せて、上記検出光照射手段及び透過光検出手段を、上記各検査角度と対応する角度に隔てて複数設けたことを特徴とする。

この発明によると、各検査角度と対向する角度に設けた各検出光照射手段から投光される検出光を、被検査物の検査部分に対して複数の各検査角度から照射し、検査部分を透過した複数の各透過光を、各検査角度と対応する角度に隔てて設けた各透過光検出手段でそれぞれ検出する。

請求項３に記載した発明の回転式成分分布計測装置は、上記請求項１又は２に記載の構成と併せて、上記検出光照射手段及び透過光検出手段を、上記各検査部分と対向する間隔に隔てて複数設けたことを特徴とする。

この発明によると、被検査物の各検査部分と対向する位置に設けた各検出光照射手段から投光される検出光を、被検査物の各検査部分に対してそれぞれ照射し、被検査物の各検査部分を透過した各透過光を、各検査部分と対向する位置に設けた各透過光検出手段でそれぞれ検出する。

請求項４に記載した発明の回転式成分分布計測装置は、上記請求項１乃至３のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記検出光照射手段又は透過光検出手段の一方を、上記各検査部分と対向する間隔に隔てて複数設け、該検出光照射手段又は透過光検出手段の他方を、上記各検査部分と対向する位置に移動自在に設けたことを特徴とする。

この発明によると、被検査物の各検査部分と対向する位置に配設した各検出光照射手段から投光される各検出光を、被検査物の各検査部分に対してそれぞれ照射し、各検査部分を透過した各透過光を、各検査部分と対向する位置に移動した透過光検出手段でそれぞれ検出する。或いは、被検査物の各検査部分と対向する位置に移動した検出光照射手段から投光される検出光を、被検査物の各検査部分に対してそれぞれ照射し、各検査部分を透過した各透過光を、各検査部分と対向する位置に配設した各透過光検出手段でそれぞれ検出する。

請求項５に記載した発明の回転式成分分布計測装置は、上記請求項１乃至４のいずれか一つに記載の構成と併せて、上記検出光を、上記含有成分を検出するのに適した波長の近赤外光で構成したことを特徴とする。

この発明によると、例えば７００ｎｍ〜９８０ｎｍの波長を有する近赤外光を被検査物の検査部分に照射して、検査部分に含まれる糖の分布を検出するが、近赤外光の波長を、例えば７００ｎｍ以下又は９８０ｎｍ以上の波長に変更してもよい。また、糖以外の成分を検出する場合、被検査物に含まれる含有成分の種類に応じて、該含有成分を検出するのに適した波長の検出光に変更してもよい。

この発明によれば、被検査物と透過光検出手段とを、該被検査物上に設定した各検査部分と対向する位置で所定の検査角度にそれぞれ回転させ、各検査部分毎に円周方向に含まれる含有成分の分布を三次元的に計測するので、被検査物の含有成分の分布を比較するのに正確な計測結果が得られる。また、各検査部分毎に検出した円周方向の含有成分の計測値（例えば平均値、最低値、中間値、最高値等）を、各検査部分に含まれる含有成分の分布値とするので、例えば流通時、販売時、消費時等のどの場所で計測しても、同一の計測結果が得られ、比較時の誤差が小さく、例えば産地や品種等が同一であるか否かを正確に判別することができる。

この発明は、被検査物に含まれる含有成分の分布を三次元的に計測することができ、比較可能な計測結果が得られるという目的を、被検査物と検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを、該被検査物上に設定した複数の各検査部分と対向する位置に相対移動させ、該各検査部分と対向する位置で所定の検査角度に相対回転することで達成した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、被検査物の一例であるネギに含まれる含有成分の分布を計測する作業に用いられる第１実施例の回転式成分分布計測装置を示し、図１及び図２に於いて、この回転式成分分布計測装置１は、外光が遮光される検査室２内部に、ネギＡに含まれる特定の含有成分（糖分）を検出するのに適した波長の検出光Ｂを、ネギＡの茎部Ａｂ外面に対して径方向に照射する検出光照射装置３と、茎部Ａｂの外方に向けて透過する透過光Ｃを検出する透過光検出装置４と、ネギＡの根部Ａａを検査基準位置として、茎部Ａｂ上に設定した第１〜第６の各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に、検出光照射装置３と透過光検出装置４を茎部Ａｂに沿って長さ方向に前後移動する移動装置５と、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した複数の各検査角度に、検出光照射装置３と透過光検出装置４を茎部Ａｂ外周面に沿って円周方向に回転移動する回転装置６とを設けている。また、検査室２外部に、透過光検出装置４から出力される各検査部分ａ〜ｆの検出情報に基づいて、ネギＡの各検査部分ａ〜ｆに含まれる含有成分の分布を算出する分布算出装置７を配設している。

検査室２の一側壁部には、後述する保持台８を搬入又は搬出する際に開放され、ネギＡに含まれる含有成分の分布を計測する際に閉塞される出入口２ａを設けている。

検出光照射装置３と透過光検出装置４は、後述する保持台８上の保持枠１１に保持されたネギＡの茎部Ａｂ外周面と対向して、回転枠２３の対向内周縁部に対して上下に相対向して取り付けている。

検出光照射装置３が照射する検出光Ｂは、ネギＡに含まれる糖分を検出するのに適した波長（例えば７００ｎｍ〜９８０ｎｍの範囲に含まれる特定の波長）の近赤外光で構成している。ネギＡの茎部Ａｂを透過する透過光Ｃの波長や透過率は、各検査部分ａ〜ｆに含まれる糖分の含有量に対応して変位するので、その変位を透過光検出装置４で検出すれば、各検査部分ａ〜ｆに含まれる糖分の含有量を算出することができる。

また、検出光Ｂの波長を、例えば７００ｎｍ以下又は９８０ｎｍ以上の波長に変更してもよい。なお、ネギＡに含まれる様々な含有成分を検出するのに適した波長の検出光Ｂに変更してもよい。

また、ネギＡに含まれる含有成分の種類によって透過光Ｃの波長や透過率が異なるため、特定の含有成分を検出した波長の透過光Ｃのみが透過許容される光学フィルタを透過光検出装置４に用いれば、特定の含有成分のみを検出することができる。

保持台８は、室内側と室外側とに連続して敷設したレール９に対して前後方向に走行移動自在に係合され、下部に配設した移動量検出機能付きリニアモータ１０の駆動力により、後述する保持枠１１で保持したネギＡ全長が検査室２内部に搬入される搬入位置と、検査室２外部に搬出される搬出位置とに前後方向に走行移動する。

保持枠１１は、図３、図４にも示すように、長尺のネギＡが水平に保持される大きさ及び形状に形成され、検出光Ｂの照射及び透過光Ｃの透過が許容されるように上下面を開口した形態に形成している。

保持枠１１の後端側両側部を保持台８前部に配設した受け部１２の上端部に固定し、受け部１２を、保持台８前部に設けた支持部８ｂ内周面に沿って敷設したレール１３に対して円周方向に回転移動自在に係合し、保持枠１１の後端部を、保持台８後部に立設した支持部８ａの上端部前面に対して正逆回転自在に軸受して、保持枠１１全長を、後述する回転枠２３の中心部に対して水平に挿入される高さ及び位置に支持している。

支持部８ａの上端部後面に固定した回転量検出機能付きモータ１４を保持枠１１の後端部に直結して、モータ１４の駆動力により、保持枠１１を、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した複数の各検査角度に回転する。

保持枠１１の前端部に、ネギＡの根部Ａａが軸方向に対して当接される規制部１１ａと、ネギＡの根部Ａａが保持される方向にバネで回動付勢した一対の各前部保持体１５，１５とを設け、保持枠１１の後端部に、ネギＡの茎部Ａｂと葉部Ａｃとの境界近傍が保持される方向にバネで回動付勢した一対の各後部保持体１６，１６を設けている。

なお、各前部保持体１５，１５及び各後部保持体１６，１６を、例えばエアーシリンダ、ソレノイド、モータ等で開閉動作してもよい。また、各前部保持体１５，１５及び各後部保持体１６，１６の代わりに、例えば吸着子、チャック、クリップ等の挟持手段で挟持してもよい。

また、レール９を敷設した敷設部の側面又は上面に目盛りを付設しておけば、ネギＡ上に設定した各検査部分ａ〜ｆのどの部分を検査しているか、目盛りを見れば即確認することができる。

移動装置５は、リング状を有する可動枠１７の上下縁部を、上下に架設した一対の各レール１８，１８に対して前後方向に水平移動自在に係合し、前側上部に軸支したスプロケット１９と、後側上部に軸支したスプロケット２０との間に張架した無端帯２１を、可動枠１７の上端部に連結し、上部に配設した移動量検出機能付きモータ２２を一方のスプロケット２０に直結して、モータ２２の駆動力により、可動枠１７を、後述する回転枠２３の中心部に挿入されたネギＡの茎部Ａｂに沿って長さ方向に前後移動させ、回転枠２３に取り付けた検出光照射装置３と透過光検出装置４を、規制部１１ａに当接されたネギＡの根部Ａａを検査基準位置として、ネギＡの根部Ａａから葉部Ａｃに至る茎部Ａｂ上を長さ方向に対して所定等間隔に隔てて設定した第１〜第６の各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に前後移動する。また、可動枠１７をリニアモータの駆動力で前後移動してもよい。

第１〜第６の各検査部分ａ〜ｆは、規制部１１ａを検査基準位置として長さ方向に対して所定等間隔（５ｃｍ間隔）に隔てて設定され、後述する分布算出装置７の記憶部に予め記憶している。また、各検査部分ａ〜ｆの間隔を、例えば５ｃｍ以下又は以上の任意間隔に変更するか、検査箇所の位置を、例えば６箇所以下又は以上の任意箇所に変更してもよい。また、ネギＡの茎部Ａｂと葉部Ａｃとの境界部分（白色部）を検査基準位置としてもよい。

回転装置６は、検出光照射装置３と透過光検出装置４を、保持台８の保持枠１１に保持されたネギＡの軸芯を中心として、一部が開放又は全部が閉塞されたリング状を有する回転枠２３の対向内周縁部に取り付け、回転枠２３の外周縁部を、可動枠１７の内周縁部に沿って架設したレール２４に対して円周方向に回転移動自在に係合し、可動枠１７の外周縁部に固定した回転量検出機能付きモータ２５の駆動ギヤ２６を、回転枠２３の外周縁部に刻設したラック２７に噛合して、モータ２５の駆動力により、回転枠２３を、該回転枠２３の中心部に挿入したネギＡの軸芯を中心として正逆回転させ、検出光照射装置３と透過光検出装置４とを、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定したいずれか一つの各検査部分ａ〜ｆに対向したまま、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した複数の各検査角度に正逆回転する。また、回転枠２３をリニアモータの駆動力で回転してもよい。

分布算出装置７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵したパーソナルコンピュータで構成され、透過光検出装置４から出力される検出情報を検出情報記憶部（ＲＡＭ）に記憶するとともに、その検出情報に基づいて、各検査部分ａ〜ｆ毎に、円周方向に含まれる含有成分の分布を算出し、その算出結果を記憶する。また、検出光照射装置３と、透過光検出装置４と、移動装置５と、回転装置６は、分布算出装置７に内蔵した制御部に接続され、ＣＰＵは、ＲＯＭ（又はＰＲＯＭ）に格納されたプログラムに沿って、検出光照射装置３と、透過光検出装置４と、移動装置５と、回転装置６との駆動及び停止を制御する。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、回転式成分分布計測装置１によるネギＡの成分計測方法を説明する。

先ず、図３、図４に示すように、切り揃えられたネギＡの根部Ａａを、保持台８の保持枠１１前端に設けた規制部１１ａに当接し、ネギＡの根部Ａａを、保持枠１１前端に設けた一対の各前部保持体１５，１５で保持し、ネギＡの茎部Ａｂと葉部Ａｃとの境界近傍を、保持枠１１後端に設けた一対の各後部保持体１６，１６で保持して、ネギＡ全長を根部Ａａが先行する水平姿勢に保持する。

次に、図１に示すように、移動装置５を前進駆動して、ネギＡが保持された保持台８を搬入方向に前進移動させ、保持台８に保持されたネギＡ全長を、検査室２の出入口２ａから室内に搬入する。

次に、図２、図５に示すように、保持枠１１に保持されたネギＡの根部Ａａを、計測開始位置に待機する回転枠２３の中心部に挿入し、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した第１の検査部分ａを検出光照射装置３と透過光検出装置４との間に挿入するとともに、規制部１１ａに当接したネギＡの根部Ａａを検査基準位置として、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に、検出光照射装置３と透過光検出装置４を順に移動させる。

検出光照射装置３と透過光検出装置４を、茎部Ａｂ上に設定した第１の検査部分ａと対向する位置に移動又は停止したとき、回転装置６を回転駆動して、検出光照射装置３と透過光検出装置４を、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した各検査角度に回転させる。

検出光照射装置３から投光される検出光Ｂを、茎部Ａｂ上に設定した検査部分ａに対して複数の各検査角度から照射し、検査部分ａの外方に向けて透過する複数の各透過光Ｃ…を透過光検出装置４で各検査角度毎に連続して検出するとともに、透過光検出装置４から出力される検出情報に基づいて、各検査角度毎に、検査部分ａの円周方向に含まれる含有成分の含有量を分布算出装置７で算出する。

上述と同様に、検出光照射装置３と透過光検出装置４を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した第２〜第６の各検査部分ｂ〜ｆと対向する位置に移動又は停止したとき、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に回転させながら、検出光照射装置３から投光される検出光Ｂを、各検査部分ｂ〜ｆに対して複数の各検査角度からそれぞれ照射し、各検査部分ｂ〜ｆの外方に向けて透過する複数の各透過光Ｃ…を透過光検出装置４で各検査角度毎に連続して検出するとともに、透過光検出装置４から出力される検出情報に基づいて、各検査角度毎に、各検査部分ｂ〜ｆの円周方向に含まれる含有成分の含有量を分布算出装置７で算出する。

且つ、各検査部分ａ〜ｆ毎に円周方向の含有成分の平均値を算出し、その平均値を長さ方向の含有成分の計測値として記憶するので、比較時の誤差が小さくなり、比較可能な計測結果が得られる。また、例えば最低値、中間値、最高値等を各検査部分ａ〜ｆの円周方向の計測値としてもよい。

次に、成分計測が完了した後、移動装置５を後退駆動して、計測済みのネギＡが保持された保持台８を搬出方向に後退移動させ、保持台８に保持されたネギＡ全長を、検査室２の出入口２ａから室外に搬出した後、一対の各前部保持体１５，１５及び一対の各後部保持体１６，１６による保持を解除して、計測済みのネギＡを回収すれば、１本のネギＡの成分計測が完了する。以下、上述と同様にして、次の各ネギＡ…の成分計測を継続して行う。

また、図６に示すように、保持台８の保持枠１１に保持されたネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆを、検出光照射装置３及び透過光検出装置４と対向する位置に移動させて、各検査部分ａ〜ｆ毎に、ネギＡの円周方向に含まれる含有成分の含有量をそれぞれ計測してもよい。

また、ネギＡ全体の長さ又は白色部の茎部Ａｂの長さを基準とする所定割合の位置を計測することを、予め計算し、敷設部に付設した目盛りに合わせて、任意部分を計測してもよい。

以上のように、検出光照射装置３と透過光検出装置４を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した長さ方向の各検査部分ａ〜ｆと対向する位置で所定の各検査角度に回転させ、各検査部分ａ〜ｆ毎に円周方向に含まれる含有成分の分布を三次元的に計測するので、ネギＡに含まれる含有成分の分布を比較するのに正確な計測結果が得られる。また、各検査部分ａ〜ｆ毎に検出した円周方向の含有成分の平均値を、各検査部分ａ〜ｆに含まれる含有成分の分布値とするので、例えば流通時、販売時、消費時等のどの場所で計測しても、同一の計測結果が得られ、比較時の誤差が小さく、例えば産地や品種等が同一であるか否かを正確に判別することができる。

下記の表１は、上記回転式成分分布計測装置１を用いて、ネギＡの茎部Ａｂに含まれる糖分の分布を計測した計測結果を示し、検出光照射装置３から投光される検出光Ｂ（例えば７００ｎｍ〜９８０ｎｍの範囲に含まれる波長の近赤外光）を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆに対して円周方向に設定した複数の各検査角度から照射し、各検査角度毎に、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する透過光Ｃを透過光検出装置４で検出して、その検出情報に基づいて、各検査部分ａ〜ｆの円周方向に含まれる糖分の分布を分布算出装置７で算出し、各検査部分ａ〜ｆの円周方向の平均値を示す分布図である。縦軸は、Ｂｒｉｘ数値、横軸は、根元からの距離（ｃｍ）である。

つまり、上記表１に示すように、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆに含まれる糖分の分布は、例えば産地や品種等によって異なるため、ネギＡの長さ方向の含有成分の分布を比較すれば、同一であるか否かを正確に判別することができる。

図７は、ネギＡと透過光検出装置４を相反する方向に同期して所定の検査角度にそれぞれ回転する第２実施例の計測方法を示し、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した検査部分ａと対向する位置で、（イ）に示すように、ネギＡを時計方向に回転させ、透過光検出装置４を反時計方向に回転させ、検出光照射装置３から投光される検出光Ｂを検査部分ａに対して複数の各検査角度から照射する。

ネギＡと透過光検出装置４を反回転角度に回転停止したまま、次の検査部分ｂと対向する位置に移動した後、（ロ）に示すように、上述とは逆にネギＡを反時計方向に回転させ、透過光検出装置４を時計方向に回転させ、検出光照射装置３から投光される検出光Ｂを検査部分ｂに対して複数の各検査角度から照射する。以下、上述と同様に、ネギＡと透過光検出装置４を各検査部分ｃ〜ｆと対向する位置で所定の検査角度に同期してそれぞれ反回転するので、ネギＡ又は透過光検出装置４のいずれか一方を回転するよりも回転量が少なくて済み、正逆回転に要する動作時間が短くなるため、計測能力の向上を図ることができる。また、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する透過光Ｃは、検出光照射装置３と一体的に移動及び回転する透過光検出装置４で各角度毎に検出する。

図８は、検出光照射装置３と透過光検出装置４とを一対として、ネギＡの軸芯を中心として各検査角度と対応する角度に隔てて円周方向に複数配列した第３実施例の計測方法を示し、同一円周上に複数配列した各検出光照射装置３…と各透過光検出装置４…を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に移動させ、各検出光照射装置３…から投光される各検出光Ｂ…を、茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆに対して複数の各照射方向から照射するとともに、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する各透過光Ｃ…を各透過光検出装置４…でそれぞれ検出するので、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、検出光照射装置３と透過光検出装置４をネギＡの軸芯を中心として回転するか、ネギＡ自体を回転する動作が省け、装置全体の構成及び動作を簡素化して、計測能力の向上を図ることができる。また、透過光検出装置４のみを各検査角度と対応する角度に隔てて複数設けてもよい。

或いは、各検出光照射装置３…と各透過光検出装置４…をネギＡの軸芯を中心として左右のいずれか一方に配列してもよく、各検出光照射装置３…と各透過光検出装置４…を他方に回転するだけで円周方向の含有成分の分布を検出することができ、各検出光照射装置３…及び各透過光検出装置４…の回転量が少なくて済むので、含有成分の計測が迅速に行える。

図９は、検出光照射装置３と透過光検出装置４を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する間隔に隔てて長さ方向に複数配列した第４実施例の計測方法を示し、各検出光照射装置３…と各透過光検出装置４…を、各検査部分ａ〜ｆと対向する位置で所定の各検査角度に回転させ、各検出光照射装置３…から投光される各検出光Ｂ…を、各検査部分ａ〜ｆに対して複数の各検査角度から連続して照射するとともに、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する各透過光Ｃ…を各透過光検出装置４…でそれぞれ検出するので、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。また、検出光照射装置３と透過光検出装置４をネギＡの茎部Ａｂに沿って長さ方向に前後移動するか、ネギＡ自体を前後移動する機構及び動作が省け、装置全体の構成を簡素化して、計測能力の向上を図ることができる。

図１０の（ハ）は、一つの透過光検出装置４を、ネギＡの茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に前後移動する第５実施例の計測方法を示し、茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆに、各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に配設した各検出光照射装置３…から投光される各検出光Ｂ…を照射するとともに、透過光検出装置４を各検査部分ａ〜ｆと対向する位置で所定の各検査角度に正逆回転させ、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する各透過光Ｃ…を、各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に前後移動した一つの透過光検出装置４でそれぞれ検出するので、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

また、（ニ）に示すように、一つの検出光照射装置３を、各検査部分ａ〜ｆと対向する位置に移動させ、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する各透過光Ｃ…を、各検査部分ａ〜ｆと対向する間隔に隔てて配列した複数の各透過光検出装置４…でそれぞれ検出してもよい。

図１１は、透過光検出装置４を、ネギＡの軸芯を中心として円周方向に回転する第６実施例の計測方法を示し、透過光検出装置４を、茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する位置で所定の各検査角度に回転させ、検出光照射装置３から投光される検出光Ｂを、各検査部分ａ〜ｆに対して複数の各検査角度から照射するとともに、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて放射状に透過する各透過光Ｃ…を透過光検出装置４でそれぞれ検出するので、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。

図１２は、垂直姿勢に保持されたネギＡの含有成分を計測する第７実施例の計測方法を示し、ネギＡ全長を、根部Ａａが下向きとなる垂直姿勢に保持台８の保持枠１１で保持したまま下方に向けて垂直に降下移動させ、茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆを検出光照射装置３と透過光検出装置４との間に挿入する。検出光照射装置３と透過光検出装置４を、茎部Ａｂ上に設定した各検査部分ａ〜ｆと対向する位置で所定の各検査角度に水平回転させ、各検出光照射装置３…から投光される各検出光Ｂ…を、各検査部分ａ〜ｆに対して複数の各照射方向から照射するとともに、各検査部分ａ〜ｆの外方に向けて透過する各透過光Ｃ…を各透過光検出装置４…でそれぞれ検出するので、上記実施例と略同等の作用及び効果を奏することができる。なお、ネギＡ自体を上下移動及び水平回転させてもよい。また、根部Ａａが上向きとなる姿勢に保持されたネギＡの含有成分の分布を計測する作業にも用いることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の被検査物は、実施例のネギＡに対応し、
以下同様に、
検出光照射手段は、検出光照射装置３に対応し、
透過光検出手段は、透過光検出装置４に対応し、
移動手段は、移動装置５に対応し、
回転手段は、回転装置６に対応し、
分布算出手段は、分布算出装置７に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

上記保持枠１１の代わりに、例えば検出光Ｂの照射及び透過光Ｃの透過が許容されるような材質又は構造に形成され、長尺のネギＡが転動せず定位置に載置されるような板状や凹状、筒状の載置台を用いてもよい。

また、コンベヤ上の載置台に載置されたネギＡを、該載置台に載置したまま搬送方向と直交する方向に水平移動させて、コンベヤ側部に配設した回転式成分分布計測装置１に供給すれば、多数の各ネギＡ…に含まれる含有成分の分布を搬送しながら連続して計測することもできる。

本発明の回転式成分分布計測装置は、例えば大根、人参などを含む野菜、蜜柑、林檎などを含む果物、穀物、畜産物等の農産物に含まれる含有成分の分布を計測する作業にも利用することができる。

回転式成分分布計測装置による長さ方向の計測動作を示す側面図。 回転式成分分布計測装置による円周方向の計測動作を示す正面図。 前後の各保持体によるネギの保持状態を示す平面図。 一対の各後部保持体によるネギの保持状態を示す正面図。 ネギの長さ方向及び円周方向の計測動作を示す斜視図。 ネギを長さ方向に前後移動する計測動作を示す側面図。 ネギと透過光検出装置とを正逆回動する計測動作を示す正面図。 透過光検出装置を円周方向に複数配列した他の例を示す正面図。 透過光検出装置を長さ方向に複数配列したその他の例を示す正面図。 透過光検出装置を長さ方向に移動するその他の例を示す側面図。 透過光検出装置を円周方向に回転するその他の例を示す正面図。 垂直に保持したネギの回転式成分分布計測装置を示す正面図。

Ａ…ネギ
Ｂ…検出光
Ｃ…透過光
ａ〜ｆ…検査部分
１…回転式成分分布計測装置
２…検査室
３…検出光照射装置
４…透過光検出装置
５…移動装置
６…回転装置
７…分布算出装置
１１…保持枠
１５…前部保持体
１６…後部保持体
１７…可動枠
２３…回転枠

Claims (5)

1. 被検査物に含まれる特定の成分を検出するのに適した波長の検出光を、該被検査物に照射する検出光照射手段と、
   上記被検査物を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、
   上記被検査物上に設定した検査基準位置を基点として、該被検査物上の軸芯の方向に対し所定等間隔に隔てて設定した複数の各検査部分と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とが互いに対向される位置に、該被検査物と検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを相対移動する移動手段と、
   上記被検査物の軸芯を中心として円周方向に対して所定等角度に隔てて設定した複数の各検査角度に、上記被検査物の検査部分と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを互いに対向したまま、該被検査物と上記検出光照射手段及び透過光検出手段の少なくとも一方の手段とを、該被検査物の軸芯を中心として相反する方向に同期して所定角度に相対回転する回転手段と、
   上記透過光検出手段から出力される各検査部分の検出情報に基づいて、上記被検査物の各検査部分に含まれる含有成分の分布を算出する分布算出手段とを備えた
   回転式成分分布計測装置。
2. 上記検出光照射手段及び透過光検出手段を、上記各検査角度と対応する角度に隔てて複数設けた
   請求項１に記載の回転式成分分布計測装置。
3. 上記検出光照射手段及び透過光検出手段を、上記各検査部分と対向する間隔に隔てて複数設けた
   請求項１又は２に記載の回転式成分分布計測装置。
4. 上記検出光照射手段又は透過光検出手段の一方を、上記各検査部分と対向する間隔に隔てて複数設け、該検出光照射手段又は透過光検出手段の他方を、上記各検査部分と対向する位置に移動自在に設けた
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の回転式成分分布計測装置。
5. 上記検出光を、近赤外光で構成した
   請求項１乃至４のいずれか一つに記載の回転式成分分布計測装置。
   

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