食品検査装置
【課題】 食品の品質評価を高精度で行うことができる食品検査装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 食品検査装置１の光源１０から出力される近赤外光Ｌ１は、検査対象物４０の照射位置Ｐ１に到達する。近赤外光Ｌ１が照射する検査対象物４０の照射位置Ｐ１を含み、検査台３０に平行な面を照射面Ｓとする。近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合、正反射光は光路Ｌ２を進む。一方、照射位置Ｐ１にて拡散反射した光のうち、光路Ｌ３方向に散乱した光は、光路Ｌ３を進み、検出部２０に到達する。このとき光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ１とを結ぶ直線、すなわち光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光が正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【解決手段】 食品検査装置１の光源１０から出力される近赤外光Ｌ１は、検査対象物４０の照射位置Ｐ１に到達する。近赤外光Ｌ１が照射する検査対象物４０の照射位置Ｐ１を含み、検査台３０に平行な面を照射面Ｓとする。近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合、正反射光は光路Ｌ２を進む。一方、照射位置Ｐ１にて拡散反射した光のうち、光路Ｌ３方向に散乱した光は、光路Ｌ３を進み、検出部２０に到達する。このとき光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ１とを結ぶ直線、すなわち光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光が正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の加工工程において、異物や異状の検出等の品質評価は食品の安全に対する消費者の関心の高まりなどに伴いますます重要なものとなっている。このため、異物や異状を検出する方法は種々検討されている。
【０００３】
食品に含まれる異物を検査する方法としては、例えば、特許文献１のように可視光や近赤外光を食品に照射して、その反射光を検出する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３０１６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の食品検査方法では、検査対象物に照射する可視光や近赤外光の種類や状態などによって、検査精度が大きく変化するという問題がある。例えば、光源の状態が適切である場合は、異物検査や成分分析を定量的に行うことができ、高精度での測定を行うことができる。しかしながら、光源が不適切な状態である場合には、ノイズ成分が増加するため、Ｓ／Ｎ比の悪化による誤識別や誤分析が発生し、必ずしも高い精度での検査を行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、食品の品質評価を高精度で行うことができる食品検査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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る食品検査装置は、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、近赤外光を出力する光源と、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、を有し、光源から出力された近赤外光が検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上であることを特徴とする。
【０００７】
上記の食品検査装置のように、光源から出力された近赤外光が検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である場合、食品に近赤外光が照射することにより発生する正反射光が検出部に入射することを防ぐことができる。したがって、検出部ではより精度の高い拡散反射光スペクトルを測定し、その結果を元に品質の評価を行うことができるため、より精度の高い品質評価を行うことができる。
【０００８】
また上記の食品検査装置の場合、光源は、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線とのなす角が各光源について等しく、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出器とを結ぶ直線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有する態様をとることもできる。
【０００９】
上記の態様をとることで、検査対象物の表面の形状等による拡散反射光の輝度ムラを抑制することができるため、食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１０】
本発明に係る食品検査装置の異なる態様として、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、近赤外光を出力する光源と、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、を有し、光源から出力された近赤外光が検査対象物を透過した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上であることも好ましい。
【００１１】
上記の食品検査装置によれば、食品を透過した近赤外光が検出部に直接入射することを防ぐことができる。したがって、検出部ではより精度の高い拡散反射光スペクトルを測定することができるため、その結果に基づく食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１２】
このとき、光源は、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線を延長した線とのなす角が各光源について等しく、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線を延長した線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有する態様をとることもできる。
【００１３】
上記の態様をとることで、検査対象物の表面の形状等による拡散反射光の輝度ムラを抑制することができるため、食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る食品検査装置は、光源から出力される前記近赤外光の強度を変調し、検出部において光源の強度変調の周期に同期して、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する態様をとることが好ましい。
【００１５】
光源から出力される近赤外光の強度の変調周期と同期して検出部において拡散反射光を検出する態様とすることで、光源から出力される近赤外光による拡散反射光以外の光を検出部において検出することを防ぐことができる。このため、検出部において拡散反射光をＳ／Ｎ比よく検出することができ、この結果を元により正確に検査対象物である食品の品質を評価することができる。
【００１６】
また、光源と光源から出力される近赤外光が照射する検査対象物の表面との間、及び、検査対象物の表面と検出部との間に、互いに同一の方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板をそれぞれ備える態様をとることができる。
【００１７】
同一方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板を配置することにより、本発明に係る食品検査装置の光源から出力される近赤外光が検査対象物を照射することにより発生する拡散反射光とは異なる光が検出部に入射することを防ぐことができる。したがって、より精度の高い評価を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る食品検査装置は、光源はハロゲンランプである態様をとることができる。また、この光源はスーパーコンティニウム光源であってもよい。
【００１９】
光源をハロゲンランプとした場合、本発明に係る食品検査装置を安価で作成することができるため、より汎用性の高い食品検査装置が提供される。また、光源がスーパーコンティニウム光源である場合は、光源による加熱が軽減されることにより、加熱による劣化等が心配される食品についても本発明に係る食品検査装置を適用することができ、より広範囲で使用することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る食品検査装置は、光源が波長１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を出力するレーザ光源である態様をとることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、食品の品質評価を高精度で行うことができる食品検査装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る食品検査装置１の構成を示す図である。図１に示される食品検査装置１は、検査台３０上に配置された検査対象物５０に近赤外光を照射し、その拡散反射光を検出部２０で検出してその結果に基づき検査対象物５０の品質を評価する装置であり、光源１０と、検出部２０と、検査台３０と、を備える。
【００２４】
光源１０は、一定の波長帯域を有する近赤外光を、検査対象物５０の表面の照射位置Ｐ１へ向けて照射する。光源１０は、ハロゲンランプ等を用いることができる。また、種光源及び非線形媒質を備え、種光源から出射される光を非線形媒質に入力し、非線形媒質中における非線形光学効果によりスペクトルを広帯域に広げてスーパーコンティニウム（ＳＣ）光として出力するＳＣ光源を光源１０として用いることもできる。ＳＣ光源を光源１０として用いた場合、ハロゲンランプと比較してＳＣ光源による加熱が低減されるため、検査対象物５０として加熱厳禁な食品等を用いることができる。さらに、光源１０は出力する近赤外光の強度を変調する機能を有していることが好ましい。また、特定の波長帯域の近赤外光を出力するレーザ光源とすることもできる。
【００２５】
検出部２０は、光源１０から照射される近赤外光が検査対象物５０の表面の照射位置Ｐ１に到達し、拡散反射された後に検出部２０の配置される方向へ出力された光を拡散反射スペクトルとして検出する。検出部２０としては、例えば、水銀、カドミウム及びテルルからなるＭＣＴ検出部、ＩｎＧａＡｓ検出部等を用いることができる。本実施形態において、検出部２０は照射位置Ｐ１を含み検査台３０に平行な面である照射面Ｓに対して垂直な位置に配置されている。
【００２６】
なお、本実施形態において光源１０が照射する近赤外光とは、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光である。本実施形態では、１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長範囲で測定を行うことが好ましいが、この波長範囲は用途に応じて適宜変更することができる。
【００２７】
ここで光源１０から出射する近赤外光の波長範囲について、以下にさらに具体的に説明する。本実施形態に係る食品検査装置１における品質評価としては、検査対象物５０に含まれる異物の検出と、検査対象物５０の異状の検出とが考えられる。このうち、検査対象物５０として用いられる食品において検出され得る異物としては、毛髪等の生体由来物の他、食品の加工工程に用いられる機材等に由来する金属等や食品の夾雑物等が挙げられる。これらの異物は、上記の波長範囲の近赤外光において吸収帯域を有するため、上記の波長範囲の近赤外光を検査対象物５０へ照射することにより、これらの異物に由来する特定の吸収ピークを検出することができる。
【００２８】
このほか、食品からなる検査対象物５０の異状を検出する方法として、食品中に含まれる水分や糖分を測定する方法がある。例えば、糖分は波長１５００ｎｍ付近と波長２１００ｎｍ付近に吸収ピークを有するので、検査対象物５０となる食品中に糖分が含まれる場合は、これらの波長の前後少なくとも１００ｎｍの範囲の近赤外光を照射し、拡散反射光を測定しその結果の分析を行うことで、食品中の糖分に由来するピークを検出することができる。糖分に由来するピークの位置や強度から、糖分の種類やその含有量を求めることができ、食品の品質の評価を行うことができる。また、例えば食品に含まれる水分については、波長１４５０ｎｍ付近に水の吸収ピークを有するので、検査対象物５０へ波長１４５０ｎｍの前後少なくとも１００ｎｍの範囲の近赤外光を照射して拡散反射光を測定し、その結果に含まれる波長１４５０ｎｍ付近のピークの高さから水分量を算出することができる。
【００２９】
検査台３０は、検査対象物５０となる食品を配置する台である。この検査台３０は、光源１０から照射する近赤外光を透過する材料からなることが好ましい。
【００３０】
続いて、光源１０及び検出部２０の配置について、図１を用いて説明する。光源１０から出力される近赤外光Ｌ１は、検査対象物４０の照射位置Ｐ１に到達する。近赤外光Ｌ１が照射する検査対象物４０の照射位置Ｐ１を含み、検査台３０に平行な面を照射面Ｓとする。近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合、正反射光は光路Ｌ２を進む。一方、照射位置Ｐ１にて拡散反射した光のうち、光路Ｌ３方向に散乱した光は、光路Ｌ３を進み、検出部２０に到達する。このとき光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ１とを結ぶ直線、すなわち光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光が正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【００３１】
一般的に、近赤外光の透過率が低い検査対象物に近赤外光を照射した場合、正反射光と拡散反射光とが発生する。本実施形態の食品検査装置１のように、拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置の場合、拡散反射光を適切に検出することが、評価精度を高めるための重要な要素となる。したがって、評価精度を高めるためには、検出部２０に正反射光が入射することを防ぐ必要がある。
【００３２】
本実施形態の食品検査装置１のように、光路Ｌ３と光路Ｌ２とのなす角ａ１が４５°以上とすることによって、近赤外光の照射位置Ｐ１における検査対象物５０の形状に凹凸があったとしても、検出部２０への正反射光の入射を効果的に防ぐことができるため、食品検査装置１による品質評価を高精度で行うことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第２実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係る食品検査装置２の構成を示す図である。食品検査装置２では、光源１０が検査台３０の下方から検査対象物５０を照射している点が、第１実施形態に係る食品検査装置１と異なる点である。
【００３４】
本実施形態に係る食品検査装置２において、光源１０から照射位置Ｐ２へ向けて近赤外光Ｌ１が照射される。この照射位置Ｐ２は検査対象物５０と検査台３０とが接する面の近傍に設けられる。照射位置Ｐ２において拡散反射した近赤外光のうち、光路Ｌ６方向に進む光は、検出部２０へ到達する。
【００３５】
このとき、光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ２とを結ぶ直線である光路Ｌ６と、光源１０から出力される近赤外光Ｌ１が検査対象物５０中を透過した場合の光路Ｌ５と、のなす角ａ２が４５°以上となるように配置される。角ａ２を４５°以上とすることで、検査対象物５０により拡散反射されずに透過した近赤外光が検出部２０へ入射することを防ぐことができる。したがって、拡散反射光の測定による食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第３実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る食品検査装置３の構成を示す図である。食品検査装置３では、光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間に偏光板４１を備える点、及び、照射位置Ｐ３と検出部２０との間に偏光板４２を備える点が、第１実施形態に係る食品検査装置１と異なる点である。
【００３７】
本実施形態に係る食品検査装置３に含まれる光源１０と検出部２０の配置は、第１実施形態と同様であり、検出部２０と照射位置Ｐ３とを結ぶ直線である光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【００３８】
光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間に配置される偏光板４１と、照射位置Ｐ３と検出部２０との間に配置される偏光板４２は、同一方位の直線偏光の光を選択的に透過させる。
【００３９】
したがって、光源１０から出射した近赤外光Ｌ１は偏光板４１により特定の方位の直線偏光の光のみが選択的に透過され、照射位置Ｐ３へ到達する。照射位置Ｐ３で光路Ｌ３方向に拡散反射した光のうち、偏光板４１と同一方位の直線偏光の光のみが偏光板４２で透過され、検出部２０へ到達する。
【００４０】
本実施形態に係る食品検査装置３では、光源１０及び検出部２０の配置を第１実施形態と同様にすることで、正反射光が検出部２０へ入射することが抑制されるため、拡散反射光の測定精度が高くなり、食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００４１】
さらに、食品検査装置３では、２枚の偏光板４１及び４２を、光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間及び照射位置Ｐ３と検出部２０との間に配置することで、光源１０から照射された近赤外光の拡散反射光とは異なる光が検出部２０へ到達することを抑制することができるため、拡散反射光の測定による食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００４２】
以上、本発明における好適な実施形態を具体的に示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、第３実施形態で配置した２枚の偏光板を、第２実施形態に適用することもできる。
【００４４】
また、上記の第１〜第３実施形態に係る食品検査装置１〜３では、光源は一つであるが、複数個配置し、同一の照射位置へ向けて照射する態様としてもよい。例えば、第１実施形態に係る食品検査装置１に複数個の光源を配置する場合、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線（図１の光源１０の場合は光路Ｌ１である）と、照射位置と検出部とを結ぶ光路（図１では光路Ｌ３である）と、のなす角が、複数個の光源について互いに等しいことが好ましい。また、複数個の光源のうち、隣接する光源と照射位置とを結ぶ直線のなす角は、複数個の光源について互いに等しく、照射位置と検出部とを結ぶ直線（図１では光路Ｌ３である）の周囲に等間隔に配置されることが好ましい。また、第２実施形態に係る食品検査装置２に複数個の光源を配置する場合、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線（図２の光源１０の場合は光路Ｌ１である）と、照射位置と検出部とを結ぶ光路（図２では光路Ｌ６である）を延長した線と、のなす角が、複数個の光源について互いに等しいことが好ましい。また、複数個の光源のうち、隣接する光源と照射位置とを結ぶ直線のなす角は、複数個の光源について互いに等しく、照射位置と検出部とを結ぶ直線（図２では光路Ｌ６である）を延長した線の周囲に等間隔に配置されることが好ましい。上記のような態様をとる場合には、光源から照射される近赤外光による輝度ムラの発生が抑制されるため、検出部においてより拡散反射光をより高い精度で検出することができ、品質の評価をより正確に行うことができる。
【００４５】
また、上記の第１〜第３実施形態に係る食品検査装置において、光源１０と検出部２０とを接続し、光源１０からの近赤外光の出力と、検出部２０における拡散反射光の検出とを同期させる態様としてもよい。この場合は、光源１０から出力される近赤外光に由来する拡散反射光のみを検出部２０において効率よく検出することができるため、より高精度の食品検査を行うことが可能となる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例と比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４７】
以下では、図１に示す第１実施形態に係る食品検査装置１と同様の食品検査装置を用いて、異物を載置した食品を測定するとき、光源及び検出部の配置を変更することにより得られる拡散反射スペクトル形状の変化について説明する。
【００４８】
食品検査装置について、光源としてハロゲンランプを、検出部として水銀、カドミウム及びテルルからなるＭＣＴ検出部を用いた。この光源及び検出部は、図１に示す食品検査装置１の角ａ１が後述のいずれかの値となるように配置した。このような装置を用いて、食品であるレーズン上に異物として毛髪を載せたものを検査対象物とし、食品の表面（食品）と、食品上に載せた異物の表面（異物）と、を照射位置として、波長範囲１０００ｎｍ〜２１００ｎｍの近赤外光を照射した際の拡散反射スペクトルを測定した。上記の測定方法を用いて、実施例として角ａ１の値が５０°、６０°、７０°及び８０°となる場合について、食品と異物のそれぞれについて拡散反射スペクトルの測定を行った。また、比較例として、角ａ１の値が２０°、３０°及び４０°となる場合についても、食品と異物のそれぞれについて拡散反射スペクトルの測定を行った。これらの測定により得られた拡散反射スペクトルについて、クベルカ−ムンク変換（Kubelka-Munk：ＫＭ変換）を行った後、吸収スペクトルを求め、さらにこの吸収スペクトルを２階微分することにより、ＫＭ吸光度２階微分スペクトルを得た。
【００４９】
図４〜１０は、上記で得られたＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す。図４は角ａ１が２０°の場合のＫＭ吸光度２階微分スペクトルである。以降、図５は角ａ１が３０°、図６は４０°、図７は５０°、図８は６０°、図９は７０°、図１０は８０°の場合を示す。
【００５０】
図４〜図１０に示すとおり、角ａ１が２０°〜４０°である図４〜図６のＫＭ吸光度２階微分スペクトルと比較して、角ａ１が５０°〜８０°である図７〜図１０のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近でのスペクトルの形状が食品と異物との間で異なることが確認された。
【００５１】
図７〜図１０の食品のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近においてスペクトル形状が大きく変わっており、正方向及び負方向の双方に大きなピークを有する。一方、異物のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近のどちらにおいてもスペクトルは小さな変動しか示していない。このように食品と異物との間でＫＭ吸光度２階微分スペクトルの形状に変化があることが確認された。一方、角ａ１が２０°〜４０°である図４〜図６のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、上記の波長付近において食品のＫＭ吸光度２階微分スペクトルと、異物のＫＭ吸光度２階微分スペクトルとの間に大きな差異が見られなかった。このように、光源及び検出部が、角ａ１が２０°〜４０°となるような配置となっている場合、異物の有無を確認することができないということがわかった。
【００５２】
したがって、上記の実施例によれば、角ａ１が４５°以上となるように光源及び検出部を配置することにより、異物の検出を高い精度で行うことができるということがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る食品検査装置１の構成を示す図である。
【図２】第２実施形態に係る食品検査装置２の構成を示す図である。
【図３】第３実施形態に係る食品検査装置３の構成を示す図である。
【図４】角ａ１が２０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図５】角ａ１が３０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図６】角ａ１が４０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図７】角ａ１が５０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図８】角ａ１が６０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図９】角ａ１が７０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図１０】角ａ１が８０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３…食品検査装置、１０…光源、２０…検出部、３０…検査台、４１、４２…偏光板、５０…検査対象物。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品の加工工程において、異物や異状の検出等の品質評価は食品の安全に対する消費者の関心の高まりなどに伴いますます重要なものとなっている。このため、異物や異状を検出する方法は種々検討されている。
【０００３】
食品に含まれる異物を検査する方法としては、例えば、特許文献１のように可視光や近赤外光を食品に照射して、その反射光を検出する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３０１６９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の食品検査方法では、検査対象物に照射する可視光や近赤外光の種類や状態などによって、検査精度が大きく変化するという問題がある。例えば、光源の状態が適切である場合は、異物検査や成分分析を定量的に行うことができ、高精度での測定を行うことができる。しかしながら、光源が不適切な状態である場合には、ノイズ成分が増加するため、Ｓ／Ｎ比の悪化による誤識別や誤分析が発生し、必ずしも高い精度での検査を行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、食品の品質評価を高精度で行うことができる食品検査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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る食品検査装置は、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、近赤外光を出力する光源と、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、を有し、光源から出力された近赤外光が検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上であることを特徴とする。
【０００７】
上記の食品検査装置のように、光源から出力された近赤外光が検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である場合、食品に近赤外光が照射することにより発生する正反射光が検出部に入射することを防ぐことができる。したがって、検出部ではより精度の高い拡散反射光スペクトルを測定し、その結果を元に品質の評価を行うことができるため、より精度の高い品質評価を行うことができる。
【０００８】
また上記の食品検査装置の場合、光源は、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線とのなす角が各光源について等しく、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出器とを結ぶ直線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有する態様をとることもできる。
【０００９】
上記の態様をとることで、検査対象物の表面の形状等による拡散反射光の輝度ムラを抑制することができるため、食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１０】
本発明に係る食品検査装置の異なる態様として、食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、近赤外光を出力する光源と、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、を有し、光源から出力された近赤外光が検査対象物を透過した場合の光路と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上であることも好ましい。
【００１１】
上記の食品検査装置によれば、食品を透過した近赤外光が検出部に直接入射することを防ぐことができる。したがって、検出部ではより精度の高い拡散反射光スペクトルを測定することができるため、その結果に基づく食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１２】
このとき、光源は、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線を延長した線とのなす角が各光源について等しく、当該近赤外光が照射する検査対象物の表面と検出部とを結ぶ直線を延長した線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有する態様をとることもできる。
【００１３】
上記の態様をとることで、検査対象物の表面の形状等による拡散反射光の輝度ムラを抑制することができるため、食品の品質評価をより高精度で行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る食品検査装置は、光源から出力される前記近赤外光の強度を変調し、検出部において光源の強度変調の周期に同期して、光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する態様をとることが好ましい。
【００１５】
光源から出力される近赤外光の強度の変調周期と同期して検出部において拡散反射光を検出する態様とすることで、光源から出力される近赤外光による拡散反射光以外の光を検出部において検出することを防ぐことができる。このため、検出部において拡散反射光をＳ／Ｎ比よく検出することができ、この結果を元により正確に検査対象物である食品の品質を評価することができる。
【００１６】
また、光源と光源から出力される近赤外光が照射する検査対象物の表面との間、及び、検査対象物の表面と検出部との間に、互いに同一の方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板をそれぞれ備える態様をとることができる。
【００１７】
同一方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板を配置することにより、本発明に係る食品検査装置の光源から出力される近赤外光が検査対象物を照射することにより発生する拡散反射光とは異なる光が検出部に入射することを防ぐことができる。したがって、より精度の高い評価を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る食品検査装置は、光源はハロゲンランプである態様をとることができる。また、この光源はスーパーコンティニウム光源であってもよい。
【００１９】
光源をハロゲンランプとした場合、本発明に係る食品検査装置を安価で作成することができるため、より汎用性の高い食品検査装置が提供される。また、光源がスーパーコンティニウム光源である場合は、光源による加熱が軽減されることにより、加熱による劣化等が心配される食品についても本発明に係る食品検査装置を適用することができ、より広範囲で使用することができる。
【００２０】
さらに、本発明に係る食品検査装置は、光源が波長１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を出力するレーザ光源である態様をとることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、食品の品質評価を高精度で行うことができる食品検査装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一または同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る食品検査装置１の構成を示す図である。図１に示される食品検査装置１は、検査台３０上に配置された検査対象物５０に近赤外光を照射し、その拡散反射光を検出部２０で検出してその結果に基づき検査対象物５０の品質を評価する装置であり、光源１０と、検出部２０と、検査台３０と、を備える。
【００２４】
光源１０は、一定の波長帯域を有する近赤外光を、検査対象物５０の表面の照射位置Ｐ１へ向けて照射する。光源１０は、ハロゲンランプ等を用いることができる。また、種光源及び非線形媒質を備え、種光源から出射される光を非線形媒質に入力し、非線形媒質中における非線形光学効果によりスペクトルを広帯域に広げてスーパーコンティニウム（ＳＣ）光として出力するＳＣ光源を光源１０として用いることもできる。ＳＣ光源を光源１０として用いた場合、ハロゲンランプと比較してＳＣ光源による加熱が低減されるため、検査対象物５０として加熱厳禁な食品等を用いることができる。さらに、光源１０は出力する近赤外光の強度を変調する機能を有していることが好ましい。また、特定の波長帯域の近赤外光を出力するレーザ光源とすることもできる。
【００２５】
検出部２０は、光源１０から照射される近赤外光が検査対象物５０の表面の照射位置Ｐ１に到達し、拡散反射された後に検出部２０の配置される方向へ出力された光を拡散反射スペクトルとして検出する。検出部２０としては、例えば、水銀、カドミウム及びテルルからなるＭＣＴ検出部、ＩｎＧａＡｓ検出部等を用いることができる。本実施形態において、検出部２０は照射位置Ｐ１を含み検査台３０に平行な面である照射面Ｓに対して垂直な位置に配置されている。
【００２６】
なお、本実施形態において光源１０が照射する近赤外光とは、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光である。本実施形態では、１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの波長範囲で測定を行うことが好ましいが、この波長範囲は用途に応じて適宜変更することができる。
【００２７】
ここで光源１０から出射する近赤外光の波長範囲について、以下にさらに具体的に説明する。本実施形態に係る食品検査装置１における品質評価としては、検査対象物５０に含まれる異物の検出と、検査対象物５０の異状の検出とが考えられる。このうち、検査対象物５０として用いられる食品において検出され得る異物としては、毛髪等の生体由来物の他、食品の加工工程に用いられる機材等に由来する金属等や食品の夾雑物等が挙げられる。これらの異物は、上記の波長範囲の近赤外光において吸収帯域を有するため、上記の波長範囲の近赤外光を検査対象物５０へ照射することにより、これらの異物に由来する特定の吸収ピークを検出することができる。
【００２８】
このほか、食品からなる検査対象物５０の異状を検出する方法として、食品中に含まれる水分や糖分を測定する方法がある。例えば、糖分は波長１５００ｎｍ付近と波長２１００ｎｍ付近に吸収ピークを有するので、検査対象物５０となる食品中に糖分が含まれる場合は、これらの波長の前後少なくとも１００ｎｍの範囲の近赤外光を照射し、拡散反射光を測定しその結果の分析を行うことで、食品中の糖分に由来するピークを検出することができる。糖分に由来するピークの位置や強度から、糖分の種類やその含有量を求めることができ、食品の品質の評価を行うことができる。また、例えば食品に含まれる水分については、波長１４５０ｎｍ付近に水の吸収ピークを有するので、検査対象物５０へ波長１４５０ｎｍの前後少なくとも１００ｎｍの範囲の近赤外光を照射して拡散反射光を測定し、その結果に含まれる波長１４５０ｎｍ付近のピークの高さから水分量を算出することができる。
【００２９】
検査台３０は、検査対象物５０となる食品を配置する台である。この検査台３０は、光源１０から照射する近赤外光を透過する材料からなることが好ましい。
【００３０】
続いて、光源１０及び検出部２０の配置について、図１を用いて説明する。光源１０から出力される近赤外光Ｌ１は、検査対象物４０の照射位置Ｐ１に到達する。近赤外光Ｌ１が照射する検査対象物４０の照射位置Ｐ１を含み、検査台３０に平行な面を照射面Ｓとする。近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合、正反射光は光路Ｌ２を進む。一方、照射位置Ｐ１にて拡散反射した光のうち、光路Ｌ３方向に散乱した光は、光路Ｌ３を進み、検出部２０に到達する。このとき光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ１とを結ぶ直線、すなわち光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光が正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【００３１】
一般的に、近赤外光の透過率が低い検査対象物に近赤外光を照射した場合、正反射光と拡散反射光とが発生する。本実施形態の食品検査装置１のように、拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置の場合、拡散反射光を適切に検出することが、評価精度を高めるための重要な要素となる。したがって、評価精度を高めるためには、検出部２０に正反射光が入射することを防ぐ必要がある。
【００３２】
本実施形態の食品検査装置１のように、光路Ｌ３と光路Ｌ２とのなす角ａ１が４５°以上とすることによって、近赤外光の照射位置Ｐ１における検査対象物５０の形状に凹凸があったとしても、検出部２０への正反射光の入射を効果的に防ぐことができるため、食品検査装置１による品質評価を高精度で行うことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第２実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係る食品検査装置２の構成を示す図である。食品検査装置２では、光源１０が検査台３０の下方から検査対象物５０を照射している点が、第１実施形態に係る食品検査装置１と異なる点である。
【００３４】
本実施形態に係る食品検査装置２において、光源１０から照射位置Ｐ２へ向けて近赤外光Ｌ１が照射される。この照射位置Ｐ２は検査対象物５０と検査台３０とが接する面の近傍に設けられる。照射位置Ｐ２において拡散反射した近赤外光のうち、光路Ｌ６方向に進む光は、検出部２０へ到達する。
【００３５】
このとき、光源１０及び検出部２０は、検出部２０と照射位置Ｐ２とを結ぶ直線である光路Ｌ６と、光源１０から出力される近赤外光Ｌ１が検査対象物５０中を透過した場合の光路Ｌ５と、のなす角ａ２が４５°以上となるように配置される。角ａ２を４５°以上とすることで、検査対象物５０により拡散反射されずに透過した近赤外光が検出部２０へ入射することを防ぐことができる。したがって、拡散反射光の測定による食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
本発明に係る食品検査装置の第３実施形態について説明する。図３は、本実施形態に係る食品検査装置３の構成を示す図である。食品検査装置３では、光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間に偏光板４１を備える点、及び、照射位置Ｐ３と検出部２０との間に偏光板４２を備える点が、第１実施形態に係る食品検査装置１と異なる点である。
【００３７】
本実施形態に係る食品検査装置３に含まれる光源１０と検出部２０の配置は、第１実施形態と同様であり、検出部２０と照射位置Ｐ３とを結ぶ直線である光路Ｌ３と、光源１０から出力される近赤外光Ｌ１が照射面Ｓに対して正反射した場合の光路Ｌ２と、のなす角ａ１が４５°以上となるように配置される。
【００３８】
光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間に配置される偏光板４１と、照射位置Ｐ３と検出部２０との間に配置される偏光板４２は、同一方位の直線偏光の光を選択的に透過させる。
【００３９】
したがって、光源１０から出射した近赤外光Ｌ１は偏光板４１により特定の方位の直線偏光の光のみが選択的に透過され、照射位置Ｐ３へ到達する。照射位置Ｐ３で光路Ｌ３方向に拡散反射した光のうち、偏光板４１と同一方位の直線偏光の光のみが偏光板４２で透過され、検出部２０へ到達する。
【００４０】
本実施形態に係る食品検査装置３では、光源１０及び検出部２０の配置を第１実施形態と同様にすることで、正反射光が検出部２０へ入射することが抑制されるため、拡散反射光の測定精度が高くなり、食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００４１】
さらに、食品検査装置３では、２枚の偏光板４１及び４２を、光源１０と検査対象物５０上の照射位置Ｐ３との間及び照射位置Ｐ３と検出部２０との間に配置することで、光源１０から照射された近赤外光の拡散反射光とは異なる光が検出部２０へ到達することを抑制することができるため、拡散反射光の測定による食品の品質評価の精度をより高めることができる。
【００４２】
以上、本発明における好適な実施形態を具体的に示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００４３】
例えば、第３実施形態で配置した２枚の偏光板を、第２実施形態に適用することもできる。
【００４４】
また、上記の第１〜第３実施形態に係る食品検査装置１〜３では、光源は一つであるが、複数個配置し、同一の照射位置へ向けて照射する態様としてもよい。例えば、第１実施形態に係る食品検査装置１に複数個の光源を配置する場合、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線（図１の光源１０の場合は光路Ｌ１である）と、照射位置と検出部とを結ぶ光路（図１では光路Ｌ３である）と、のなす角が、複数個の光源について互いに等しいことが好ましい。また、複数個の光源のうち、隣接する光源と照射位置とを結ぶ直線のなす角は、複数個の光源について互いに等しく、照射位置と検出部とを結ぶ直線（図１では光路Ｌ３である）の周囲に等間隔に配置されることが好ましい。また、第２実施形態に係る食品検査装置２に複数個の光源を配置する場合、近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線（図２の光源１０の場合は光路Ｌ１である）と、照射位置と検出部とを結ぶ光路（図２では光路Ｌ６である）を延長した線と、のなす角が、複数個の光源について互いに等しいことが好ましい。また、複数個の光源のうち、隣接する光源と照射位置とを結ぶ直線のなす角は、複数個の光源について互いに等しく、照射位置と検出部とを結ぶ直線（図２では光路Ｌ６である）を延長した線の周囲に等間隔に配置されることが好ましい。上記のような態様をとる場合には、光源から照射される近赤外光による輝度ムラの発生が抑制されるため、検出部においてより拡散反射光をより高い精度で検出することができ、品質の評価をより正確に行うことができる。
【００４５】
また、上記の第１〜第３実施形態に係る食品検査装置において、光源１０と検出部２０とを接続し、光源１０からの近赤外光の出力と、検出部２０における拡散反射光の検出とを同期させる態様としてもよい。この場合は、光源１０から出力される近赤外光に由来する拡散反射光のみを検出部２０において効率よく検出することができるため、より高精度の食品検査を行うことが可能となる。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例と比較例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４７】
以下では、図１に示す第１実施形態に係る食品検査装置１と同様の食品検査装置を用いて、異物を載置した食品を測定するとき、光源及び検出部の配置を変更することにより得られる拡散反射スペクトル形状の変化について説明する。
【００４８】
食品検査装置について、光源としてハロゲンランプを、検出部として水銀、カドミウム及びテルルからなるＭＣＴ検出部を用いた。この光源及び検出部は、図１に示す食品検査装置１の角ａ１が後述のいずれかの値となるように配置した。このような装置を用いて、食品であるレーズン上に異物として毛髪を載せたものを検査対象物とし、食品の表面（食品）と、食品上に載せた異物の表面（異物）と、を照射位置として、波長範囲１０００ｎｍ〜２１００ｎｍの近赤外光を照射した際の拡散反射スペクトルを測定した。上記の測定方法を用いて、実施例として角ａ１の値が５０°、６０°、７０°及び８０°となる場合について、食品と異物のそれぞれについて拡散反射スペクトルの測定を行った。また、比較例として、角ａ１の値が２０°、３０°及び４０°となる場合についても、食品と異物のそれぞれについて拡散反射スペクトルの測定を行った。これらの測定により得られた拡散反射スペクトルについて、クベルカ−ムンク変換（Kubelka-Munk：ＫＭ変換）を行った後、吸収スペクトルを求め、さらにこの吸収スペクトルを２階微分することにより、ＫＭ吸光度２階微分スペクトルを得た。
【００４９】
図４〜１０は、上記で得られたＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す。図４は角ａ１が２０°の場合のＫＭ吸光度２階微分スペクトルである。以降、図５は角ａ１が３０°、図６は４０°、図７は５０°、図８は６０°、図９は７０°、図１０は８０°の場合を示す。
【００５０】
図４〜図１０に示すとおり、角ａ１が２０°〜４０°である図４〜図６のＫＭ吸光度２階微分スペクトルと比較して、角ａ１が５０°〜８０°である図７〜図１０のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近でのスペクトルの形状が食品と異物との間で異なることが確認された。
【００５１】
図７〜図１０の食品のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近においてスペクトル形状が大きく変わっており、正方向及び負方向の双方に大きなピークを有する。一方、異物のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、波長１４３０ｎｍ付近及び波長１９３０ｎｍ付近のどちらにおいてもスペクトルは小さな変動しか示していない。このように食品と異物との間でＫＭ吸光度２階微分スペクトルの形状に変化があることが確認された。一方、角ａ１が２０°〜４０°である図４〜図６のＫＭ吸光度２階微分スペクトルでは、上記の波長付近において食品のＫＭ吸光度２階微分スペクトルと、異物のＫＭ吸光度２階微分スペクトルとの間に大きな差異が見られなかった。このように、光源及び検出部が、角ａ１が２０°〜４０°となるような配置となっている場合、異物の有無を確認することができないということがわかった。
【００５２】
したがって、上記の実施例によれば、角ａ１が４５°以上となるように光源及び検出部を配置することにより、異物の検出を高い精度で行うことができるということがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】第１実施形態に係る食品検査装置１の構成を示す図である。
【図２】第２実施形態に係る食品検査装置２の構成を示す図である。
【図３】第３実施形態に係る食品検査装置３の構成を示す図である。
【図４】角ａ１が２０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図５】角ａ１が３０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図６】角ａ１が４０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図７】角ａ１が５０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図８】角ａ１が６０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図９】角ａ１が７０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【図１０】角ａ１が８０°のときのＫＭ吸光度２階微分スペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１、２、３…食品検査装置、１０…光源、２０…検出部、３０…検査台、４１、４２…偏光板、５０…検査対象物。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、
近赤外光を出力する光源と、
前記光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、
を有し、
前記光源から出力された前記近赤外光が前記検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である
ことを特徴とする食品検査装置。
【請求項２】
前記光源は、
近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線とのなす角が前記各光源について等しく、
当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有することを特徴とする請求項１記載の食品検査装置。
【請求項３】
食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、
近赤外光を出力する光源と、
前記光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、
を有し、
前記光源から出力された前記近赤外光が前記検査対象物を透過した場合の光路と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である
ことを特徴とする食品検査装置。
【請求項４】
前記光源は、
近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線を延長した線とのなす角が前記各光源について等しく、
当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線を延長した線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有することを特徴とする請求項３記載の食品検査装置。
【請求項５】
前記光源から出力される前記近赤外光の強度を変調し、
前記検出部において前記光源の強度変調の周期に同期して、前記光源から出力された前記近赤外光のうち、前記検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定することを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項６】
前記光源と前記光源から出力される前記近赤外光が照射する前記検査対象物の表面との間、及び、前記検査対象物の表面と前記検出部との間に、互いに同一の方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項７】
前記光源はハロゲンランプであることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項８】
前記光源はスーパーコンティニウム光源であることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項９】
前記光源は波長１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を出力するレーザ光源であることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項１】
食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、
近赤外光を出力する光源と、
前記光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、
を有し、
前記光源から出力された前記近赤外光が前記検査対象物の表面において正反射した場合の光路と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である
ことを特徴とする食品検査装置。
【請求項２】
前記光源は、
近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線とのなす角が前記各光源について等しく、
当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有することを特徴とする請求項１記載の食品検査装置。
【請求項３】
食品からなる検査対象物に近赤外光を照射して得られる拡散反射光を測定し、その結果に基づいて検査対象物の品質を評価する食品検査装置であって、
近赤外光を出力する光源と、
前記光源から出力された近赤外光のうち、検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定する検出部と、
を有し、
前記光源から出力された前記近赤外光が前記検査対象物を透過した場合の光路と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線と、のなす角が４５°以上である
ことを特徴とする食品検査装置。
【請求項４】
前記光源は、
近赤外光を出力する各光源と当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面とを結ぶ直線と、当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線を延長した線とのなす角が前記各光源について等しく、
当該近赤外光が照射する前記検査対象物の表面と前記検出部とを結ぶ直線を延長した線のまわりに等間隔に設けられた複数の光源を有することを特徴とする請求項３記載の食品検査装置。
【請求項５】
前記光源から出力される前記近赤外光の強度を変調し、
前記検出部において前記光源の強度変調の周期に同期して、前記光源から出力された前記近赤外光のうち、前記検査対象物により拡散反射した光の拡散反射スペクトルを測定することを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項６】
前記光源と前記光源から出力される前記近赤外光が照射する前記検査対象物の表面との間、及び、前記検査対象物の表面と前記検出部との間に、互いに同一の方位の直線偏光の光を選択的に透過させる偏光板をそれぞれ備えることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項７】
前記光源はハロゲンランプであることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項８】
前記光源はスーパーコンティニウム光源であることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【請求項９】
前記光源は波長１０００ｎｍ〜２５００ｎｍの光を出力するレーザ光源であることを特徴とする請求項１または３記載の食品検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１６８７４８（Ｐ２００９−１６８７４８Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９５５７（Ｐ２００８−９５５７）
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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