專利名稱：光測量分析裝置、儲藏庫、電磁波發(fā)生裝置以及光測量分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光測量分析裝置、光測量分析方法、將光測量分析裝置作為構(gòu)成部件的具有冷卻功能的儲藏庫以及電磁波發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，作為通過非破壞來對檢查對象物進(jìn)行分析的分析方法，有如下方法分析對檢查對象物照射光而得到的透射光或者反射光的光譜，使用多變量解析等解析手法來取得特性的信息。該分析方法利用了如下原理物質(zhì)對特定的波長的光給出吸收、散射、以及反射這樣的變化。具體而言，利用了根據(jù)物質(zhì)而變化的光的波長、以及此時(shí)的光的吸光度、反射率這樣的光的性質(zhì)與該物質(zhì)的構(gòu)成成分、該物質(zhì)的粒子的大小、構(gòu)成成分的濃度、以及含有雜質(zhì)的種類等這樣的物質(zhì)的特性相關(guān)。該吸光度以及反射率能對透射光或反射光的頻譜實(shí)施簡單的計(jì)算式而求取。因此，若分析對檢查對象物照射光而得到的光的吸光度 或反射率等，則能取得檢查對象物的特性的信息。為了進(jìn)行上述的光測量分析，提出了各種裝置。例如，圖9示出了特開2001-133401號公報(bào)所公開的光學(xué)測量裝置。光學(xué)測量裝置包括對果蔬等被測量物H投光的投光器904、以及接受已透射了被測量物H的光的光接收器905。光學(xué)測量裝置基于由光接收器905接收的光的強(qiáng)度，來測量被測量物H的狀態(tài)。投光器904以及光接收器905被設(shè)置成投光器904的光軸Jl、以及光接收器905的光軸J2在輸送帶910的寬度方向的大致中央相交。光學(xué)測量裝置通過使投光器904的光軸與光接收器905的光軸不一致，從而在兩光軸上不存在被測量物時(shí)，減小從投光器904入射至光接收器905的光的強(qiáng)度，可減少設(shè)置于光接收器側(cè)的減光濾光片的片數(shù)。另外，在與側(cè)壁909的投光器904以及光接收器905對置的部分，為了使光束通過而設(shè)有開口。在光接收器905側(cè)的側(cè)壁的、照射來自投光器904的光而得到的部分即除了前述開口的部分，安裝有低光反射板908。低光反射板908妨礙由側(cè)壁909反射的光入射至光接收器。即，特開2001-133401號公報(bào)所公開的光學(xué)測量裝置通過將沒有被測量物H時(shí)的值作為參考值，且讓光接收器905僅接收透射過被測量物H的光，來測量被測量物H的狀態(tài)。作為另一例，圖10示出了特開2005-292128號公報(bào)所公開的卡路里測量裝置。卡路里測量裝置包括具有放載被檢對象的物體M的臺的物體保持部1001、對放載于臺上的被檢對象的物體M照射近紅外區(qū)域的光的光源部1020、對來自物體M的反射光或者透射光進(jìn)行接收的光接收部1030、以及基于由光接收部1030接收的光的吸光度來計(jì)算物體的卡路里的控制部1040。卡路里測量裝置預(yù)先對卡路里已知的樣品物體照射近紅外線，對通過從該樣品物體反射或者透射的光的吸光度中的二次微分頻譜的多元遞歸分析而算出的遞歸公式進(jìn)行計(jì)算?？防餃y量裝置根據(jù)所計(jì)算出的遞歸公式、以及由光接收部1030接收到的光的吸光度，來在控制部1040中對物體M的卡路里進(jìn)行運(yùn)算。在特開2005-292128號公報(bào)中，還公開了卡路里測量裝置通過X軸電動機(jī)1007與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)1003的驅(qū)動的組合來使放置了物體M的旋轉(zhuǎn)臺1002旋轉(zhuǎn)，能進(jìn)行多點(diǎn)測量。為了精度良好地進(jìn)行光測量分析，優(yōu)選對檢查對象物的整個面照射光來取得光譜。這是由于，檢查對象物的構(gòu)成成分、其濃度、以及含有雜質(zhì)等的分布等不均勻的情況多，有時(shí)分析結(jié)果根據(jù)照射光的部位而不同。例如，在檢查對象物是農(nóng)作物的情況下，所含的成分以及其濃度的分布一般不均勻。另外，在對象物由包裝袋或膠片等包裝材料包裹的情況下，包裝材料的厚度也不一定均勻。另外，在檢查對象物為食品且想要確認(rèn)有無霉或者微生物等發(fā)生的情況下，發(fā)生場所不均的情況較多，因此僅分析特定場所，將不能進(jìn)行精度良好的檢查。特開2001-133401號公報(bào)所公開的光學(xué)測量裝置通過透射光進(jìn)行分析，因此存在被測量物限于能以透射光進(jìn)行測量的問題。另外，由于光僅透射被測量物的一部分，因此所得到的信息僅反映被測量物的一部分。為了得到透射了被測量物整個面的光的頻譜，在使照射的光的強(qiáng)度非常大的情況下，有時(shí)被測量物會因此時(shí)的發(fā)熱而變質(zhì)。特開2005-292128號公報(bào)所公開的卡路里測量裝置使放置了對象物的臺進(jìn)行旋轉(zhuǎn)從而增加了測量點(diǎn)。其結(jié)果是，測量時(shí)間變長，另外，需要用于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的空間或部件。另外，由于從設(shè)置于裝置上面的光源向被測量物照射光，因此僅對被測量物的上面照射光，從而不能進(jìn)行對象物整體的測量。另外，在反射光中一般含有鏡面反射成分和漫反射成分。在特開2005-292128號公報(bào)所公開的卡路里測量裝置中，雖然來自物體M的鏡面反射成分被效率良好地接收，但經(jīng)漫反射的光到達(dá)不了光接收部，或在反射時(shí)顯著衰減，其結(jié)果是難以被檢測出來。因此，存在經(jīng)漫反射的光中所含的信息易于損壞、不能得到高的分析精度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的問題而提出，其目的在于，提供一種通過效率良好地對分析對象物的盡可能整個面照射光，效率良好地對反射或者透射過分析對象物的光進(jìn)行接收，來使分析的精度得以提高的光測量分析方法、光測量分析裝置。若依照某實(shí)施方式，則光測量分析裝置包括能收納分析對象物的容器；光源；光照射部，其構(gòu)成為將光源的光導(dǎo)入容器內(nèi)；光接收部，其構(gòu)成為對透射分析對象物的透射光或者反射后的反射光進(jìn)行接收；分光部，其構(gòu)成為對由光接收部接收的光進(jìn)行分光；和分析部，其構(gòu)成為對通過分光部得到的光的頻譜進(jìn)行分析。容器的內(nèi)壁構(gòu)成為對透射光或者反射光進(jìn)行反射。優(yōu)選地，光測量分析裝置包括用于放載所述分析對象物的測量臺。測量臺構(gòu)成為面積比分析對象物小。優(yōu)選地，測量臺包括用于檢測分析對象物的重量的傳感器。優(yōu)選地，光源以及光接收部設(shè)置于容器的相同的側(cè)面。優(yōu)選地，光源以及光接收部設(shè)置于容器的非對置的不同的側(cè)面。優(yōu)選地，光測量分析裝置還包括輸入部，其構(gòu)成為受理信息的輸入。優(yōu)選地，光測量分析裝置還包括輸出部，其構(gòu)成為對由分析部分析得到的結(jié)果進(jìn)行輸出。優(yōu)選地，分析部構(gòu)成為存儲校正數(shù)據(jù)，該校正數(shù)據(jù)用于對與測量光的頻譜的環(huán)境變化相應(yīng)的光的頻譜的變化進(jìn)行校正。優(yōu)選地，光測量分析裝置作為冷凍冷藏庫的自動制冰器的供水箱發(fā)揮功能。優(yōu)選地，供水箱包含去除雜質(zhì)的功能。若依照另一實(shí)施方式，則提供一種具有冷卻功能的儲藏庫。儲藏庫包括上述的任一種光測量分析裝置。優(yōu)選地，儲藏庫是具有自動制冰器的冷凍冷藏庫。光測量分析裝置設(shè)置于自動制冰器。若依照又一實(shí)施方式，則提供一種供應(yīng)電磁波的電磁波發(fā)生裝置。電磁波發(fā)生裝置包括上述任一種光測量分析裝置。若依照又一實(shí)施方式，則提供一種使用光測量分析裝置的光測量分析方法。光測 量分析方法包括收納分析對象物的步驟；將光源的光導(dǎo)入到收納有分析對象物的容器內(nèi)的導(dǎo)入步驟；對透射分析對象物的透射光或者反射后的反射光進(jìn)行接收的接收步驟；對在接收步驟中接收到的光進(jìn)行分光的分光步驟；對在分光步驟中得到的光的頻譜進(jìn)行分析的步驟；通過容器的內(nèi)壁來對透射光或者反射光進(jìn)行反射的步驟；將在導(dǎo)入步驟中所導(dǎo)入的光照射到分析對象物來測量樣品的步驟；和根據(jù)在接收步驟中接收到的光取得光譜的步驟。優(yōu)選地，光測量分析方法還包括檢測分析對象物的重量的步驟。優(yōu)選地，光測量分析方法還包括受理信息的輸入的步驟。優(yōu)選地，光測量分析方法還包括對通過分析步驟分析得到的結(jié)果進(jìn)行輸出的步驟。優(yōu)選地，分析步驟還包括存儲校正數(shù)據(jù)的步驟，該校正數(shù)據(jù)用于對與測量光的頻譜的環(huán)境的變化相應(yīng)的所述光的頻譜的變化進(jìn)行校正。優(yōu)選地，光測量分析方法包括去除雜質(zhì)的步驟。在某局面下，通過對分析對象物的盡可能整個面效率良好地照射光，對反射或者透射過分析對象物的光效率良好地進(jìn)行接收，能使分析的精度得以提高。本發(fā)明的上述以及其他的目的、特征、局面以及優(yōu)點(diǎn)根據(jù)與附圖相關(guān)聯(lián)地理解的與本發(fā)明相關(guān)的下述詳細(xì)的說明而明確。


圖I是表示第I實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例I的圖。圖2是表示第I實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例2的圖。圖3是表示第I實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例3的圖。圖4是表示第I實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例4的圖。圖5是表示第I實(shí)施方式的、光測量分析方法的流程圖。圖6是表示第2實(shí)施方式的、使用了光測量分析裝置的冷凍冷藏庫的圖。圖7是表示第3實(shí)施方式的、使用了光測量分析裝置的冷凍冷藏庫的圖。圖8是表示第4實(shí)施方式的、使用了光測量分析裝置的電磁波發(fā)生裝置的圖。圖9是表示現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)測量裝置的圖。圖10是表示現(xiàn)有技術(shù)的物體的卡路里測量裝置的圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明本實(shí)施例。在以下的說明中，對同一部件賦予同一符號。它們的名稱以及功能也相同。因此，針對同一部分，不重復(fù)詳細(xì)的說明。(第I實(shí)施方式)(實(shí)施例I)圖I表示本實(shí)施方式所涉及的光測量分析裝置的實(shí)施例I的概略圖。本實(shí)施方式的光測量分析裝置I包括光源10、容器12、分光部14、分析部17、以及輸入輸出部18。在容器12中設(shè)有用于將光入射至容器內(nèi)的光照射部即光照射用開口部 11、以及用于將光從容器導(dǎo)向外部的光接收部即光接收用開口部13。另外，容器12在其內(nèi)部具有用于設(shè)置樣品15的測量臺16。光源10與光照射用開口部11由用于將來自光源10的光導(dǎo)入到光照射用開口部11的導(dǎo)光部件19相連接。另外，光接收用開口部13與分光部14由用于將通過了光接收用開口部13的光導(dǎo)光至分光部14的導(dǎo)光部件20相連接。分光部14、分析部17、以及輸入輸出部18按照可進(jìn)行信息的交換的方式電連接。依照本實(shí)施方式的光源10是能簡便地照射寬的波長域的鹵素?zé)?。在此，光?0不限于鹵素?zé)?，只要能得到與樣品15相關(guān)的需要的信息，就也可以是發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光等波長確定的光源。光源10的光通過導(dǎo)光部件19，從光照射用開口部11照射至容器12的內(nèi)部，到達(dá)樣品15或者容器12的內(nèi)壁。本實(shí)施方式的導(dǎo)光部件19以及20是光纖。在此，導(dǎo)光部件19以及20不限于光纖，只要由難以吸收在光測量分析中使用的波長的光的構(gòu)件構(gòu)成即可。另外，各連接部由保護(hù)材料覆蓋，以使導(dǎo)光部件19與光照射用開口部11的連接、以及導(dǎo)光部件20與光接收用開口部13的連接穩(wěn)定。光照射用開口部11以及光接收用開口部13的大小以及形狀構(gòu)成為為了得到樣品15的信息，能最優(yōu)地進(jìn)行光的照射和集光。另外，在光照射用開口部11以及光接收用開口部13中，在容器12與導(dǎo)光部件19、20之間設(shè)有光學(xué)窗。這是為了防止樣品等碰到作為導(dǎo)光部件而使用的光纖的端面而破損。本實(shí)施方式的光學(xué)窗是石英玻璃。在此，光學(xué)窗不限于石英玻璃，只要是由使要使用的光的波長易于透射的構(gòu)件構(gòu)成即可。本實(shí)施方式的容器12是大致長方體的容器。通過使用長方體的容器，能不使用特別的設(shè)置構(gòu)件而實(shí)現(xiàn)容器的穩(wěn)定的設(shè)置。另外，容器12可以是球形或立方體等其他的形狀。在容器為球形的情況下，光測量分析裝置I能效率良好地將來自容器的內(nèi)壁的漫反射成分集光于光接收用開口部。此外，若使用設(shè)置構(gòu)件，則即使容器12為球形，也能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的設(shè)置。優(yōu)選使容器12的大小或形狀對應(yīng)于樣品15的大小或形狀而構(gòu)成，以使為了得到樣品15的信息而能最優(yōu)地進(jìn)行光的照射和集光。在容器12的內(nèi)壁，提高入射到容器內(nèi)且到達(dá)內(nèi)壁的光的反射率，為了得到高的擴(kuò)散性，施加使用了硫酸鋇的涂層。然而，容器12的內(nèi)壁不限于此，只要由反射率高且擴(kuò)散性優(yōu)良的構(gòu)件構(gòu)成即可。對于入射光的波長具有高反射率的內(nèi)壁能防止反射所造成的衰減。在本實(shí)施方式中，說明了在寬度30cm、深度25cm、高度25cm的容器12的內(nèi)部設(shè)有直徑8cm、高度3cm的聚氨酯的圓盤狀的測量臺16來進(jìn)行肉類的測量的情況。在此，容器的大小能對應(yīng)于樣品的大小而變更。測量臺16具有能使光繞行到樣品15的下面的高度。另外，測量臺16的樣品放載面按照面積比樣品15小、樣品15從測量臺16伸出的方式構(gòu)成。通過設(shè)為這樣的形狀，所照射的光易于繞行到樣品15的整個面。測量臺16只要能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行需要的分析，就不限于圓盤狀。此外，測量臺16的材料只要能穩(wěn)定地放載樣品即可。樣品15由容器12包圍。容器12由具有高反射率和高擴(kuò)散性的內(nèi)壁構(gòu)成，照射至樣品15的整個面的光被設(shè)計(jì)為能效率良好地取得反射或者透射而生成的光那樣的大小和形狀。因此，照射至容器12的內(nèi)部的光繞行至樣品15的除與測量臺16接觸的部位以外的大致整個面，從所有方向照射到樣品15。進(jìn)而，從樣品15反射到所有方向的光、以及透射過樣品15的光在容器12的內(nèi)壁反射，并到達(dá)光接收用開口部13。故而，光測量分析裝置I不僅能接收光的鏡面反射成分，還能簡便且效率良好地接收漫反射成分來測量光譜，因此能對來自樣品15的大致整個面的信息進(jìn)行分析。此外，測量臺16不是光測量分析裝置I的必須的構(gòu)成。這是由于樣品的形狀即使在沒有測量臺16的情況下，在容器12的內(nèi)壁所反射的光也照射到樣品15表面的較寬的范 圍，反射或者透射的光到達(dá)光接收用開口部13。光照射用開口部11和光接收用開口部13被設(shè)置為接近容器12的相同的側(cè)面。到達(dá)光接收用開口部13的光包括從樣品15反射而直接到達(dá)光接收用開口部13的光、以及在樣品15反射或者透射過樣品15的光在容器12的內(nèi)壁反射而到達(dá)光接收用開口部13的光。由于將光照射用以及光接收用的2個開口部設(shè)置為接近相同的面，從光照射用開口部11入射的光難以直接進(jìn)入光接收用開口部13。由此，光測量分析裝置I不僅能減少在分析光時(shí)的噪聲，還能減小背景，能進(jìn)行更高精度的光測量分析。分光部14是對到達(dá)光接收用開口部13的光進(jìn)行波長分解、測量每一波長的光強(qiáng)度來取得光譜的數(shù)據(jù)的裝置。分光部14是多通道分光器。然而，分光部14不限于此，例如也可以是衍射光柵型分光器或CCD (Charge Coupled Device Image Sensor)照相機(jī)等。將由分光部14取得的光譜的數(shù)據(jù)輸出至分析部17。分析部17是對于通過分光部14取得的光譜的數(shù)據(jù)，使用預(yù)先在分析部17中所存儲的程序以及所格納的數(shù)據(jù)庫等來進(jìn)行分析處理從而取得樣品15的信息的裝置。分析部17由包含CPU (Central Processing Unit)的微型計(jì)算機(jī)、微控制器、硬件電路或者它們的組合構(gòu)成。分析部17能取得樣品15的種類、含有成分、質(zhì)量、新鮮度、冷凍狀態(tài)、霉或微生物所造成的污染度、雜質(zhì)或異物的混入等信息。輸入輸出部18與分析部17電連接。輸入輸出部18是對光測量分析或光測量分析裝置的管理等所需的信息進(jìn)行輸入、輸出的部分，設(shè)置于容器12的外部。輸入輸出部18采用用戶操作面板來進(jìn)行命令的方式，可以設(shè)置于不妨礙測量分析裝置的動作的任意的場所。光測量分析裝置I的用戶能以I個面板進(jìn)行輸入和輸出的兩者，因此能簡便地控制光測量分析裝置I。然而，輸入輸出部18不限于能進(jìn)行輸入和輸出的兩者的構(gòu)成，也可以分別設(shè)置輸入部和輸出部，不必非要包含輸入部和輸出部的兩者。本實(shí)施方式的光測量分析裝置I能同時(shí)分析來自樣品15的大致整個面的信息，因此能以短時(shí)間進(jìn)行分析。進(jìn)而，在樣品15的濃度或成分的分布不均勻的情況下，以及預(yù)先不知道雜質(zhì)或污染在何處生成的情況下，光測量分析裝置I能得到精度高的分析結(jié)果。另夕卜，由于不需要照射極高的光強(qiáng)度的光，因此光測量分析裝置I能減少對樣品的熱影響。進(jìn)而，由于不需要使樣品旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動系統(tǒng)，因此光測量分析裝置I不需要用于構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)的空間、部件或消耗電力，還能簡化裝置。此外，在本實(shí)施方式中，若不遮擋光的繞行，則光測量分析裝置I可以構(gòu)成為在測量臺16中設(shè)置重量傳感器而能測量樣品15的重量。在此情況下，分析部17能還考慮樣品15的重量進(jìn)行分析，因此分析部17的分析精度得以提高。另外，在本實(shí)施方式中，分光部14進(jìn)行波長分解，測量每一波長的光強(qiáng)度來取得光譜。然而，光測量分析裝置I可以是如下構(gòu)成在光源10中設(shè)置波長可變?yōu)V波器、聲光學(xué)濾波器等能進(jìn)行波長分解的設(shè)備，在光照射側(cè)進(jìn)行分光，取代分光部14而使用光電二極管等光接收元件。(實(shí)施例2)圖2示出了本實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例2。光測量分析裝置2與光測量分析裝置I不同點(diǎn)是，作為光照射部的光照射用開口部111與作為光接收部的光接收用 開口部131不在相同的側(cè)面，而設(shè)置在不同的側(cè)面，除此以外相同?？梢栽跇悠?5的側(cè)面設(shè)置光照射用開口部111。根據(jù)樣品15的形狀，照射至樣品15的光易于繞行整面，易于取得來自樣品15的大致整個面的光。此外，在圖2中，光照射用開口部111以及光接收用開口部131按照連接光照射用開口部111以及樣品15、與連接光接收用開口部131以及樣品15的線相交90°的方式進(jìn)行設(shè)置，但不限于此。光照射用開口部111以及光接收用開口部131只要不設(shè)置于各自對置的位置即可。(實(shí)施例3)圖3表示本實(shí)施方式的光測量裝置的實(shí)施例3。光測量分析裝置3與光測量分析裝置I不同點(diǎn)是，作為光照射部的光照射用開口部112與作為光接收部的光接收用開口部132設(shè)置于容器的對置的面。在此情況下，光測量分析裝置3易于檢測透射過樣品15的光，因此主要在對以透射光進(jìn)行分析能得到更高精度的樣品進(jìn)行測量的情況下采用。此外，由于從光照射用開口部出來的全部的光不會透射樣品15，因此光測量分析裝置3還能進(jìn)行使用了反射光的光測量分析。(實(shí)施例4)圖4表示本實(shí)施方式的光測量分析裝置的實(shí)施例4。光測量分析裝置4與光測量分析裝置I不同點(diǎn)是，具有作為多個光照射部的光照射用開口部。在光測量分析裝置4中，構(gòu)成為將多個光照射用開口部113、114設(shè)置于容器12，由測量者任意地切換對應(yīng)于樣品15的形狀而使用的光照射用開口部。經(jīng)由作為光接收部的光接收用開口部133來進(jìn)行光接收。照射可以從任意一者的光照射用開口部進(jìn)行，也可以從兩者的光照射用開口部進(jìn)行。在圖4中，光源103、104按光照射用開口部的每一個進(jìn)行設(shè)置，但也可以是使導(dǎo)光部件分支而與各自的光照射用開口部連接，在該導(dǎo)光部件連接I個光源的情況。通過設(shè)為這樣的構(gòu)成，無論樣品15是何種形狀，照射至樣品15的光都能更易于繞行整個面，易于取得來自樣品15的大致整個面的光。圖5表示本實(shí)施方式所涉及的光測量分析方法的流程圖。以下，針對執(zhí)行樣品的分析的情況進(jìn)行說明。
首先，在未加入樣品的狀態(tài)下執(zhí)行測量容器的步驟SI，并基于測量結(jié)果，執(zhí)行取得標(biāo)準(zhǔn)頻譜的步驟S2。標(biāo)準(zhǔn)頻譜是指，在容器中未加入樣品的狀態(tài)下將來自光源的光照射至容器，對在內(nèi)壁所反射的光進(jìn)行光接收，并由分光部進(jìn)行分光而得到的頻譜。將標(biāo)準(zhǔn)頻譜存儲于分析部。此外，將用于光譜取得的程序預(yù)先存儲于分析部。測量標(biāo)準(zhǔn)頻譜的命令通過對作為輸入輸出部而設(shè)置的面板進(jìn)行操作來輸出。若在輸入輸出部中顯示標(biāo)準(zhǔn)頻譜測量的結(jié)束，則執(zhí)行輸入測量分析條件的步驟S3。在步驟S3中，對樣品的名稱或測量條件等分析所需的信息進(jìn)行輸入，但步驟S3并非必須的步驟。接下來，執(zhí)行將樣品放載于光測量分析裝置的測量臺來設(shè)置樣品的步驟S4。用戶通過對輸入輸出部的面板進(jìn)行操作，來命令光測量分析裝置進(jìn)行樣品的分析。在本實(shí)施方式中，步驟S4以手動進(jìn)行，但也可以通過自動的程序以及機(jī)構(gòu)等來進(jìn)行以執(zhí)行樣品的出入或測量。受理了命令的光測量分析裝置執(zhí)行步驟S5，即從光照射用開口部將光照射至作為分析對象物的樣品來測量樣品。來自光源的光的一部分直接照射至樣品，除此以外的光通過具有高的漫反射性的容器的內(nèi)壁重復(fù)反射而照射至樣品。由樣品反射的光以及透射了樣品的光直接或者通過容器的內(nèi)壁重復(fù)反射，并到達(dá)光接收用開口部。光通過導(dǎo)光部件而被導(dǎo)入到分光部。然后，分光部執(zhí)行取得樣品頻譜的步驟S6。分析部執(zhí)行步驟S7，即不僅利用所取得的標(biāo)準(zhǔn)頻譜來對樣品頻譜進(jìn)行運(yùn)算處理，還對運(yùn)算出的光譜進(jìn)行分析，取得樣品信息。在本實(shí)施方式中，光測量分析裝置使用標(biāo)準(zhǔn)頻譜來計(jì)算樣品的吸收頻譜，取得構(gòu)成樣品的成分的種類和濃度、雜質(zhì)或者污染物的量的信息。吸收頻譜是物質(zhì)吸收光的強(qiáng)度、所謂的吸光度的波長變化，使用利用了朗伯-比爾定律的計(jì)算式和標(biāo)準(zhǔn)頻譜的數(shù)據(jù)而計(jì)算。光測量分析裝置通過對樣品吸收的光的波長和強(qiáng)度進(jìn)行分析，能取得樣品中所含的成分的量或種類的信息。 另外，為了計(jì)算反射率的頻譜，還能使用標(biāo)準(zhǔn)頻譜，因此光測量分析裝置不僅是吸收頻譜，還能對應(yīng)想測量反射頻譜的情況。進(jìn)而，光測量分析裝置還能為了從光譜中排除容器內(nèi)的水蒸汽、或從容器外進(jìn)入的光那樣的、對樣品而言多余的外因?qū)y量值帶來的影響，而使用標(biāo)準(zhǔn)頻譜。在本實(shí)施方式中，分析部使用在非破壞計(jì)測領(lǐng)域中經(jīng)常使用的多變量解析來進(jìn)行遞歸分析。更具體而言，光測量分析裝置首先預(yù)先測量特性已知的對象物的吸收頻譜，將對象物的特性與吸收頻譜的相關(guān)作為模型而導(dǎo)出并使其存儲于分析部。然后，分析部通過利用該模型來對從未知的分析對象物得到的光譜進(jìn)行分析，來遞歸地取得該分析對象物中所含的特性的信息。分析手法不限于遞歸分析，還可以是主成分分析或探索的數(shù)據(jù)解析等手法。另外，在本實(shí)施方式中，光測量分析裝置使用標(biāo)準(zhǔn)頻譜和測量頻譜進(jìn)行了分析，但還可以進(jìn)一步利用校正數(shù)據(jù)來提高分析的精度。若舉一例，則在樣品像農(nóng)作物那樣含有許多水分的情況下，樣品的內(nèi)部中所含的水分的吸收頻譜較大地包含在測量樣品而得到的吸收頻譜中。特別地，若進(jìn)行照射的光的波長是近紅外或紅外的區(qū)域，則水分的吸收頻譜的形狀不能被無視對樣品的吸收頻譜整體造成影響的大小。水分的吸收頻譜取決于溫度或濕度而較大地改變形狀。因此，樣品的吸收頻譜也較大受到溫度或濕度所帶來的影響。如此，在想要測量的成分是水分以外的成分的情況下，即使想要測量的成分的量無變化，吸收頻譜的形狀也根據(jù)溫度或濕度而變化，基于這樣的影響，有時(shí)分析結(jié)果會生成誤差。為了排除這樣的影響，使用校正數(shù)據(jù)。在光測量分析裝置中預(yù)先存儲有校正數(shù)據(jù)，光測量分析裝置根據(jù)需要來讀出校正數(shù)據(jù)，能進(jìn)行光譜的校正、分析結(jié)果的數(shù)值校正。具體的校正的方法根據(jù)分析的種類而有多種。例如，光測量分析裝置在對包含許多水分的樣品進(jìn)行測量的情況下，預(yù)先對光測量分析裝置中的溫度或濕度的每一種的水分的頻譜進(jìn)行測量，在光測量分析裝置中預(yù)先作為校正數(shù)據(jù)與溫度或濕度的數(shù)值一起存儲于數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫可以在制品出廠前存儲于光測量分析裝置。通過在出廠前使該數(shù)據(jù)庫存儲于光測量分析裝置，能減少用戶的負(fù)擔(dān)。分析部通過從測量出的頻譜中減去與測量時(shí)的 溫度和濕度相應(yīng)的水分的頻譜，能排除水分對頻譜帶來的影響。在此情況下，需要在光測量分析裝置中設(shè)置對溫度和濕度進(jìn)行測量的傳感器，需要對樣品的測量時(shí)的溫度和濕度進(jìn)行測量的工序。另外，預(yù)先導(dǎo)出在分析中使用的計(jì)算式或用于加入計(jì)算模型的校正項(xiàng)的數(shù)據(jù)，并使校正項(xiàng)的數(shù)據(jù)存儲于分析部，分析部還能根據(jù)需要而使用校正項(xiàng)。即使使用該方法，光測量分析裝置也能進(jìn)行精度更高的分析。(第2實(shí)施方式)本實(shí)施方式是在冷凍冷藏庫中使用本實(shí)施方式的光測量分析裝置。圖6是使用了本實(shí)施方式的光測量分析裝置100的冷凍冷藏庫30的截面圖。光測量分析裝置100能將冷凍冷藏庫30中所儲藏的食品保持冷藏或者冷凍地進(jìn)行測量分析。用戶在測量的期間不需要將食品置于室溫，因此能防止食品的劣化。光測量分析裝置100在冷凍冷藏庫30的冷藏室31的內(nèi)部，作為由隔離室構(gòu)成的專用的測量室進(jìn)行設(shè)置。光測量分析裝置100包括未圖示的除濕裝置。在冷凍冷藏庫30的上部設(shè)有冷藏室31，在下部設(shè)有冷凍室32，冷藏室31與冷凍室32通過隔熱材料或隔熱壁來隔離。在冷藏室31和冷凍室32的背面設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu)部33?？梢栽诶洳厥?1兼設(shè)收納儲藏物的多個放載棚、由隔離室組成的冰鮮室、蔬菜室、小件收納室、供水箱等，可以在冷凍室32兼設(shè)冰箱、小件收納室等。以下，說明冷凍冷藏庫30內(nèi)部的光測量分析裝置100的使用方法。首先，用戶以對光測量分析裝置100不進(jìn)行任何輸入的狀態(tài)來取得標(biāo)準(zhǔn)頻譜。用戶通過輸入輸出部18來進(jìn)行測量標(biāo)準(zhǔn)頻譜的命令。輸入輸出部18是設(shè)置于冷藏庫的外部的面板，用戶操作面板來對光測量分析裝置100發(fā)出命令。若將標(biāo)準(zhǔn)頻譜的測量的結(jié)束顯示于輸入輸出部18，則用戶將想要測量的食品放置于光測量分析裝置100內(nèi)部的測量臺，關(guān)閉冷凍冷藏庫30的門，對光測量分析裝置100命令由輸入輸出部18進(jìn)行食品的分析。受理了命令的光測量分析裝置100使除濕裝置中所含的風(fēng)扇或干燥機(jī)構(gòu)動作來排出水分、冷氣。其后，光測量分析裝置100從光照射用開口部將光照射至作為分析對象物的食品。光測量分析裝置100對由食品反射并到達(dá)了光接收用開口部的光、以及由食品反射或者透射過食品在光測量分析裝置100的內(nèi)壁反射而到達(dá)了光接收用開口部的光譜進(jìn)行分析。在本實(shí)施例中，光測量分析裝置100通過使用了多變量解析手法中的校準(zhǔn)線的方法來分析照射近紅外的波長的光而得到的吸收頻譜，取得與食品的糖分相關(guān)的信息。光測量分析裝置100除了糖分以外，還能得到食品的營養(yǎng)成分、礦物質(zhì)、新鮮度、殘留農(nóng)藥、咖啡因、卡路里等信息。此外，優(yōu)選使分析部預(yù)先存儲有用于分析的、輸入了與食品的成分以及種類相應(yīng)的光譜或校準(zhǔn)線的信息的數(shù)據(jù)庫。光測量分析裝置100能將冷凍冷藏庫中所儲藏的食品保持冷藏或者冷凍來進(jìn)行測量分析，在測量的期間，無需將食品置于室溫，因此能防止食品的劣化。另外，一般而言，冷凍冷藏庫的內(nèi)部與外部相比，溫度或濕度的變化少，因此光譜穩(wěn)定，光測量分析裝置100還有能減少分析誤差的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，示出了將光測量分析裝置100設(shè)置于冷藏室31的內(nèi)部的情況，但只要能進(jìn)行目的分析，也可以設(shè)置于冷凍室32的內(nèi)部。另外，在本實(shí)施方式中，光測量分析裝置100設(shè)置于冷凍冷藏庫30。然而，光測量分析裝置100即使不是具備冷凍和冷藏的兩者的功能的冷凍冷藏庫，也可以設(shè)置于具有冷凍或者冷藏的任一者的冷卻功能的儲藏庫。 (第3實(shí)施方式)本實(shí)施方式是使用了本實(shí)施方式的光測量分析裝置的冷凍冷藏庫的另一例。圖7是使用了依照本實(shí)施方式的光測量分析裝置200的冷凍冷藏庫40的截面圖。光測量分析裝置200具有光測量分析的功能、以及作為冷凍冷藏庫40的自動制冰器中的供水箱的功能。光測量分析裝置200包括未圖示的除濕裝置以及濾光片。本實(shí)施例的形態(tài)的光測量分析裝置200在兼供水箱的容器內(nèi)部分析微生物、霉等是否存在。因此，在容器內(nèi)部未設(shè)置測量臺。由于在冷凍冷藏庫40中微生物或霉等易于發(fā)生的場所是供水箱，因此能在早期階段掌握污染。在冷凍室32中設(shè)有自動制冰器的制冰器皿44和冰盒46。此外，不重復(fù)說明對賦予了與第2實(shí)施方式中的構(gòu)成的符號為相同符號的構(gòu)成的詳細(xì)。以下，說明本實(shí)施方式的光測量分析裝置200的動作。首先，說明作為供水箱的光測量分析裝置200。若對光測量分析裝置200設(shè)置水，則某常量的水自動地經(jīng)由供水泵45而流入制冰器皿44。其后，光測量分析裝置200在檢測出冰制成時(shí)，將冰排出至冷凍室32的區(qū)域中所容納的冰盒46。光測量分析裝置200重復(fù)這一系列的動作直至光測量分析裝置200的水沒有為止。接下來，說明作為光測量裝置的光測量分析裝置200。光測量分析裝置200在供水箱的水沒有時(shí)，使除濕裝置中所具備的風(fēng)扇或干燥機(jī)構(gòu)動作來排出水分、冷氣。接下來，光測量分析裝置200從光照射用開口部將光照射至變空的容器內(nèi)部，對在內(nèi)壁反射且到達(dá)了光接收用開口部的光譜進(jìn)行分析，來取得霉或微生物的信息。此外，在分析部中預(yù)先存儲有數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫輸入了存在標(biāo)準(zhǔn)頻譜、與光測量分析裝置內(nèi)部的霉或微生物的狀態(tài)相關(guān)的各種光譜或模型的信息，將該數(shù)據(jù)庫用于分析。分析測量對象不是樣品而是容器的內(nèi)部的污染，因此標(biāo)準(zhǔn)頻譜是在未使用冷凍冷藏庫40的干凈的狀態(tài)下測量出的容器內(nèi)的光譜。因此，若在將冷凍冷藏庫40從工廠出廠前使標(biāo)準(zhǔn)頻譜存儲于數(shù)據(jù)庫，則用戶不用測量標(biāo)準(zhǔn)頻譜。將光測量分析裝置200得到的信息根據(jù)需要而顯示于輸入輸出部18來通知給用戶。在此，輸入輸出部18是設(shè)置于冷凍冷藏庫40的外部的面板。另外，在本實(shí)施方式中，光測量分析裝置200包括除濕裝置。在光測量分析裝置200的內(nèi)壁是以作為反射材料的硫酸鋇進(jìn)行涂層的情況下，內(nèi)壁的反射率受水分的影響。另夕卜，光的擴(kuò)散因冷氣或結(jié)霜而受影響。因此，通過除濕裝置來盡可能排除水分、冷氣、結(jié)霜等，光測量分析裝置200能得到更準(zhǔn)確的分析結(jié)果。另外，在本實(shí)施方式中，為了去除水中的雜質(zhì)，在光測量分析裝置200中設(shè)置過濾器。要去除的雜質(zhì)的種類根據(jù)過濾器的材質(zhì)而適當(dāng)?shù)貨Q定。過濾器能防止光測量分析裝置200的內(nèi)壁的構(gòu)件以及涂層于內(nèi)壁的反射材料混入水中，因此優(yōu)選設(shè)置過濾器。特別在涂層材料是硫酸鋇的情況下，硫酸鋇對水呈難溶性，因此能通過過濾器效率良好地除去。此外，若能除去水中的雜質(zhì)，則也可以不是過濾器，而是其他的凈水機(jī)構(gòu)。另外，即使不將光測量分析裝置200設(shè)置為供水箱，也能設(shè)置于制冰器皿或冰箱等中來檢測霉以及微生物。然而，由于霉以及微生物發(fā)生最多的場所是供水箱，因此優(yōu)選通過將光測量分析裝置200設(shè)置為供水箱，較之于對箱內(nèi)進(jìn)行測量分析，更易于檢測霉以及微生物。此外，光測量分析裝置200優(yōu)選包含除濕裝置和過濾器，但它們不是必須包含在光測量分析裝置200中。如上所述，通過使用本實(shí)施方式的光測量分析裝置，能對在自動制冰器中生成而成問題的霉以及微生物進(jìn)行檢測。(第4實(shí)施方式)本實(shí)施方式是在供應(yīng)電磁波的電磁波發(fā)生裝置中使用光測量分析裝置的例子。圖8是使用了本實(shí)施方式的光測量分析裝置的電磁波發(fā)生裝置50的截面圖。光測量分析裝置300能進(jìn)行收納室54中所放置的食品的測量分析。電磁波發(fā)生裝置50的收納室54包含光測量分析裝置300中的容器的功能。電磁波發(fā)生裝置50具有收納室54，包括開關(guān)收納室54的窗口、在收納室54內(nèi)放載樣品的臺52、以及置于臺52上的托盤53。由電磁波發(fā)生器56發(fā)生的電磁波從供應(yīng)口55供應(yīng)。電磁波發(fā)生裝置50的收納室54中附設(shè)有屏蔽電磁波的對金屬網(wǎng)以及金屬板進(jìn)行鉆孔加工而得到的電磁波屏蔽構(gòu)件，還作為微波爐發(fā)揮功能。在收納室54的內(nèi)壁施加硫酸鋇的涂層。通過該涂層，光測量分析裝置能得到高的反射率和擴(kuò)散性，能作為光測量分析裝置精度良好地發(fā)揮功能?？刂撇?1包含對電磁波發(fā)生器56進(jìn)行控制的眾所周知的各種功能。此外，臺52和托盤53可以不設(shè)置在收納室54中。接下來，說明本實(shí)施方式的電磁波發(fā)生裝置50的使用方法。在本實(shí)施方式中，用戶將肉類放入收納室54來進(jìn)行光測量分析，其后，使用電磁波進(jìn)行加熱。針對食品的狀況進(jìn)行光分析測量，并將其結(jié)果顯示于電磁波發(fā)生裝置50的外側(cè)所設(shè)置的顯示部。食品的狀況能根據(jù)食物中所含的成分的增減、成分的種類的變化、霉或微生物的發(fā)生等來判定。在本實(shí)施方式中，預(yù)先將成為基于肉類中的營養(yǎng)成分，例如蛋白質(zhì)或脂肪酸的量的判定基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲于光測量分析裝置300。其后，通過電磁波來加熱肉類。在加熱前，通過進(jìn)行光測量分析，能更可靠地掌握肉類的安全性。此外，光測量分析裝置300可以在電磁波發(fā)生器的內(nèi)部作為由隔離室構(gòu)成的專用
測量室而設(shè)置。以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，能在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，還能在冷藏庫以外的家電、服裝或藝術(shù)品等的收納容器、凈水器等對內(nèi)部照射光來進(jìn)行分析的容器中使用光測量分析裝置。
應(yīng)該理解，盡管以上詳細(xì)說明了本發(fā)明，但這僅是例示，因此不限于此，發(fā)明的范圍通過附加的權(quán)利要求的范圍來進(jìn)行解釋而明確。
權(quán)利要求
1.一種光測量分析裝置，具備 能收納分析對象物的容器； 光源； 光照射部，其構(gòu)成為將所述光源的光導(dǎo)入所述容器內(nèi)； 光接收部，其構(gòu)成為對透射過所述分析對象物的透射光或者反射后的反射光進(jìn)行接收； 分光部，其構(gòu)成為對由所述光接收部接收的光進(jìn)行分光；和 分析部，其構(gòu)成為對通過所述分光部得到的光的頻譜進(jìn)行分析， 所述容器的內(nèi)壁構(gòu)成為對所述透射光或者所述反射光進(jìn)行反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光測量分析裝置，其中， 所述光測量分析裝置包括用于放載所述分析對象物的測量臺， 所述測量臺構(gòu)成為面積比所述分析對象物小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光測量分析裝置，其中， 所述測量臺包括用于檢測所述分析對象物的重量的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 所述光源以及所述光接收部設(shè)置于所述容器的相同的側(cè)面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 所述光源以及所述光接收部設(shè)置于所述容器的非對置的不同的側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 還具備輸入部，其構(gòu)成為受理信息的輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 還具備輸出部，其構(gòu)成為對由所述分析部分析得到的結(jié)果進(jìn)行輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 所述分析部構(gòu)成為存儲校正數(shù)據(jù)，該校正數(shù)據(jù)用于校正與測量所述光的頻譜的環(huán)境變化相應(yīng)的所述光的頻譜的變化。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的光測量分析裝置，其中， 所述光測量分析裝置作為冷凍冷藏庫的自動制冰器的供水箱發(fā)揮功能。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光測量分析裝置，其中， 所述供水箱包含去除雜質(zhì)的功能。
11.一種儲藏庫，具有冷卻功能， 所述儲藏庫包括權(quán)利要求I所述的光測量分析裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的儲藏庫，其中， 所述儲藏庫是具有自動制冰器的冷凍冷藏庫， 所述光測量分析裝置設(shè)置于自動制冰器中。
13.—種電磁波發(fā)生裝置，供應(yīng)電磁波， 所述電磁波發(fā)生裝置包括權(quán)利要求I所述的光測量分析裝置。
14.一種使用光測量分析裝置的光測量分析方法，包括 收納分析對象物的步驟； 將光源的光導(dǎo)入到收納所述分析對象物的容器內(nèi)的導(dǎo)入步驟；對透射過所述分析對象物的透射光或者反射后的反射光進(jìn)行接收的接收步驟； 對在所述接收步驟中接收到的光進(jìn)行分光的分光步驟； 對在所述分光步驟中得到的光的頻譜進(jìn)行分析的分析步驟； 通過所述容器的內(nèi)壁來對所述透射光或者所述反射光進(jìn)行反射的步驟； 為了測量所述分析對象物，將在所述導(dǎo)入步驟中所導(dǎo)入的光照射到所述分析對象物的步驟；和 根據(jù)所述接收步驟中接收到的光取得光的頻譜的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光測量分析方法，其中， 還包括檢測所述分析對象物的重量的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的光測量分析方法，其中， 還包括受理信息的輸入的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的光測量分析方法，其中， 還包括對通過所述分析步驟分析得到的結(jié)果進(jìn)行輸出的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的光測量分析方法，其中， 所述分析步驟還包括存儲校正數(shù)據(jù)的步驟，該校正數(shù)據(jù)用于校正與測量所述光的頻譜的環(huán)境變化相應(yīng)的所述光的頻譜的變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的光測量分析方法，其中， 還包括去除雜質(zhì)的步驟。
全文摘要
一種光測量分析裝置、儲藏庫、電磁波發(fā)生裝置以及光測量分析方法。提供一種能效率良好地對分析對象物的大致整個面照射光并使分析的精度得以提高的光測量分析裝置。本實(shí)施方式的光測量分析裝置包括容器、光源、光照射部、光接收部、分光部、以及對由分光部得到的光的頻譜進(jìn)行分析的分析部。容器的內(nèi)壁構(gòu)成為對從分析對象物反射的光和透射后的光進(jìn)行反射。
文檔編號G01N21/55GK102866130SQ201210228108
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者松田京子, 奧村敏之 申請人:夏普株式會社