JP2001021488A - Spectroscopic sensor unit - Google Patents

Spectroscopic sensor unit

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JP2001021488A
JP2001021488A JP11194965A JP19496599A JP2001021488A JP 2001021488 A JP2001021488 A JP 2001021488A JP 11194965 A JP11194965 A JP 11194965A JP 19496599 A JP19496599 A JP 19496599A JP 2001021488 A JP2001021488 A JP 2001021488A
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JP
Japan
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fiber
light
light receiving
receiving element
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP11194965A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Munakata
研 棟方
Yuichi Ishizuka
裕一 石塚
Yasuo Ueno
康男 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON SYSTEM GIJUTSU KK
Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sasaki Co Ltd
Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Original Assignee
NIPPON SYSTEM GIJUTSU KK
Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sasaki Co Ltd
Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON SYSTEM GIJUTSU KK, Bio Oriented Technology Research Advancement Institution, Sasaki Co Ltd, Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd filed Critical NIPPON SYSTEM GIJUTSU KK
Priority to JP11194965A priority Critical patent/JP2001021488A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive light receiving sensor unit excellent in efficiency not requiring the correction of the measured value between light receiving elements by receiving the reflected light taken in a plurality of fiber heads by one light receiving element. SOLUTION: Branched fiber cables 3 are arranged between the rear ends of the fiber cables 2 connected to a plurality of fiber heads 1 and a light receiving element 4 and a rotary shutter 10 for successively selecting the fiber heads 1 is arranged between the rear ends of the fiber cables 2 and the leading ends of the branched fiber cables 3. A rotary filter 20 is arranged between the rear ends of the branched fiber cables 3 and the light receiving element 4. A plurality of filters 23 with different wavelengths are provided in the rotary filter 20 in the circumferential direction thereof at a predetermined interval and the rotary filter 20 is allowed to make one revolution during a period when the rotary shutter 10 selects one fiber head 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広い範囲に分布す
る被測定物の反射光を複数のファイバーヘッドで取り込
んで分光分析する分光センサユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spectroscopic sensor unit which takes in reflected light of an object to be measured distributed over a wide range with a plurality of fiber heads and performs spectroscopic analysis.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、植物の成育状態を観察する為に植
物(被測定物)の反射光を分光分析しようとする場合等
で、被測定物が広く分布したところではヘリコプターや
気球を使って高いところから特殊なカメラで撮影する方
法や、植物の葉一枚ずつを人手で透過光センサによって
測定する方法がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, when spectroscopic analysis of the reflected light of a plant (object to be measured) is performed to observe the growth state of the plant, a helicopter or a balloon is used where the object to be measured is widely distributed. There are a method of taking a picture with a special camera from a high place, and a method of manually measuring each leaf of a plant with a transmitted light sensor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者は
機材の準備に時間と費用が掛かり継続的な測定ができな
い欠点があり、後者は多くの人手と時間が掛かり広い範
囲の測定は困難であった。
However, the former has a drawback that it takes time and expense to prepare the equipment and cannot perform continuous measurement, and the latter has a great deal of manpower and time and is difficult to measure over a wide range. .

【0004】本発明は上記問題点を解消し、複数のファ
イバーヘッドで取り込んだ反射光を複数の分光フィルタ
を通して1つの受光素子で受光することにより極めて能
率的に連続した分光特性データを採ることができ、受光
素子間の計測値の補正を必要としない低コストで効率性
に優れた分光センサユニットを提供することをその課題
とする。
[0004] The present invention solves the above-mentioned problems, and it is possible to obtain highly efficient and continuous spectral characteristic data by receiving reflected light captured by a plurality of fiber heads through a plurality of spectral filters with a single light receiving element. It is an object of the present invention to provide a low-cost and high-efficiency spectral sensor unit that does not require correction of measured values between light receiving elements.

【0005】特に、本発明の分光センサユニットをトラ
クター等の移動装置に取り付けることにより、広い範囲
の分光データを自動的に採ることが可能となる。
In particular, by attaching the spectral sensor unit of the present invention to a moving device such as a tractor, it becomes possible to automatically collect a wide range of spectral data.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の請求項1に係る分光センサユニットは、以
下の要件を備えることを特徴とする。 (イ)被測定物が反射する光源の反射光を取り込む複数
のファイバーヘッドと、該ファイバーヘッドにそれぞれ
接続され反射光を受光素子に導くファイバーケーブルと
を有すること (ロ)上記ファイバーケーブルの後端と上記受光素子と
の間には先端がファイバーケーブルと同数に分岐した1
つの分岐ファイバーケーブルが配置され、該分岐ファイ
バーケーブルの先端はそれぞれ上記ファイバーケーブル
の後端に所定間隔をおいて対向するとともに、分岐ファ
イバーケーブルの後端は上記受光素子に所定間隔をおい
て対向していること (ハ)上記ファイバーケーブルの後端と上記分岐ファイ
バーケーブルの先端との間にはファイバーケーブルを順
番に選択する回転シャッターが回転可能に配置され、分
岐ファイバーケーブルの後端と上記受光素子との間には
回転フィルタが回転可能に配置されていること (ニ)上記回転フィルタには複数の開口部が円周方向に
所定間隔をおいて形成され、上記開口部にはそれぞれ波
長の異なるフィルタが設けられていること (ホ)上記回転フィルタと上記回転シャッターとの回転
は同期し、上記回転シャッターが1つのファイバーケー
ブルを選択している間に上記回転フィルタが1回転する
こと
According to a first aspect of the present invention, there is provided a spectroscopic sensor unit having the following requirements. (A) A plurality of fiber heads for taking in the reflected light of the light source reflected by the object to be measured, and fiber cables respectively connected to the fiber heads and guiding the reflected light to the light receiving element. (B) A rear end of the fiber cable. Between the light receiving element and the light-receiving element, the tip is branched in the same number as the fiber cable.
Two branch fiber cables are arranged, and the front ends of the branch fiber cables respectively oppose the rear ends of the fiber cables at a predetermined interval, and the rear ends of the branch fiber cables oppose the light receiving elements at a predetermined interval. (C) A rotary shutter for sequentially selecting a fiber cable is rotatably arranged between the rear end of the fiber cable and the front end of the branch fiber cable, and the rear end of the branch fiber cable and the light receiving element (D) a plurality of openings are formed in the rotation filter at predetermined intervals in a circumferential direction, and the openings have different wavelengths from each other. (E) The rotation of the rotating filter and the rotating shutter is synchronized, and the rotating The rotary filter to be rotated 1 while the shutter has selected one fiber cable

【0007】また、請求項2に係る分光センサユニット
は、以下の要件を備えることを特徴とする。 (イ)被測定物が反射する光源の反射光を可視光と近赤
外光として取り込む一対のファイバーヘッドを複数と、
該ファイバーヘッドにそれぞれ接続され反射光を受光素
子に導くファイバーケーブルとを有すること (ロ)上記ファイバーケーブルの後端と上記受光素子と
の間には先端がファイバーケーブルの半数に分岐した2
つの分岐ファイバーケーブルが配置され、該分岐ファイ
バーケーブルの先端はそれぞれ上記ファイバーケーブル
の後端に所定間隔をおいて対向するとともに、分岐ファ
イバーケーブルの後端はそれぞれ可視光用受光素子と近
赤外光用受光素子とに所定間隔をおいて対向しているこ
と (ハ)上記ファイバーケーブルの後端と上記分岐ファイ
バーケーブルの先端との間には一対のファイバーヘッド
を同時に選択するとともに他の対のファイバーヘッドを
順番に選択する回転シャッターが回転可能に配置され、
分岐ファイバーケーブルの後端と上記受光素子との間に
は回転フィルタが回転可能に配置されていること (ニ)上記回転フィルタには複数の開口部が円周方向に
所定間隔をおいて形成され、上記開口部にはそれぞれ可
視光と近赤外光とに対応して波長の異なるフィルタが設
けられていること (ホ)上記回転フィルタと上記回転シャッターとの回転
は同期し、上記回転シャッターが1対のファイバーヘッ
ドを選択している間に上記回転フィルタが1回転するこ
[0007] A spectral sensor unit according to a second aspect is characterized by having the following requirements. (B) a plurality of paired fiber heads for capturing the reflected light of the light source reflected by the object as visible light and near-infrared light;
A fiber cable connected to the fiber head for guiding the reflected light to the light receiving element; (b) between the rear end of the fiber cable and the light receiving element, the front end is branched into half of the fiber cable;
Two branch fiber cables are arranged, and the front ends of the branch fiber cables respectively oppose the rear ends of the fiber cables at predetermined intervals, and the rear ends of the branch fiber cables are respectively a visible light receiving element and a near infrared light. (C) a pair of fiber heads are simultaneously selected between the rear end of the fiber cable and the front end of the branch fiber cable, and the other pair of fibers is provided. A rotating shutter that selects the head in order is rotatably arranged,
A rotary filter is rotatably arranged between the rear end of the branch fiber cable and the light receiving element. (D) A plurality of openings are formed in the rotary filter at predetermined intervals in a circumferential direction. And a filter having a different wavelength corresponding to visible light and near-infrared light is provided in each of the openings. (E) The rotation of the rotation filter and the rotation of the rotation shutter are synchronized, and the rotation of the rotation shutter is One rotation of the rotary filter while selecting a pair of fiber heads

【0008】なお、前記回転シャッターが前段のファイ
バーヘッドから後段のファイバーヘッドに選択を切り変
る時の前記回転フィルタの前記受光素子に対向する位置
の開口部を閉鎖して、回転シャッターがファイバーヘッ
ドを切り替える過渡的な状態における回転フィルタの位
置では受光素子には反射光が遮断されたようにすればよ
い。
The rotary shutter closes an opening at a position facing the light receiving element of the rotary filter when the rotary shutter switches the selection from the previous-stage fiber head to the subsequent-stage fiber head. At the position of the rotary filter in the transitional transition state, the reflected light may be blocked by the light receiving element.

【0009】そして、前記ファイバーヘッドの少なくと
も1つの前面には光源の光を該ファイバーヘッドに直接
反射させる反射板を設けてもかまわない。
[0009] At least one front surface of the fiber head may be provided with a reflector for directly reflecting light from a light source to the fiber head.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る分光センサ
ユニットの構成図を示し、この分光センサユニットは複
数のファイバーヘッド1にそれぞれファイバーケーブル
2を接続し、各ファイバーケーブル2で導かれた検出光
を分岐ファイバーケーブル3で1つの受光素子4に案内
し、受光素子4が出力する受光信号を検出回路5で分析
しデジタルデータに変換して図示しない制御ユニットに
送出するように構成され、農作物の生育状態を農作物が
反射する太陽光を分光分析することによって測定できる
ようなシステムに適用できるようにしたものである。
FIG. 1 is a block diagram of a spectroscopic sensor unit according to the present invention. In the spectroscopic sensor unit, a fiber cable 2 is connected to a plurality of fiber heads 1 and guided by each fiber cable 2. The detected light is guided to one light receiving element 4 by a branch fiber cable 3, and a light receiving signal output from the light receiving element 4 is analyzed by a detection circuit 5, converted into digital data, and transmitted to a control unit (not shown). The present invention can be applied to a system that can measure the growth state of a crop by spectroscopic analysis of sunlight reflected by the crop.

【0011】ファイバーヘッド1は図示しない支持部材
に所定間隔をおいて支持され、被測定物(例えば、野菜
等)aが反射する反射光bを取り込めるようにしたもの
で、各ファイバーヘッド1a〜1eにはそれぞれファイ
バーケーブル2a〜2eの先端が接続され、各ファイバ
ーケーブル2a〜2eの後端は外部光が侵入しないよう
に密閉された筐体6の一面に形成された開口部7に、先
端が筐体6内に突出するように嵌め込まれたソケット8
に接続されている。なお、上記開口部7(ソケット8)
は同一円周上に等間隔に5個形成されている。
The fiber head 1 is supported by a support member (not shown) at a predetermined interval so as to take in the reflected light b reflected by an object to be measured (for example, vegetables or the like) a. Are connected to the ends of fiber cables 2a to 2e, respectively, and the rear ends of the fiber cables 2a to 2e are connected to an opening 7 formed on one surface of a sealed housing 6 to prevent external light from entering. Socket 8 fitted so as to protrude into housing 6
It is connected to the. The opening 7 (socket 8)
Are formed at equal intervals on the same circumference.

【0012】図2に示すように、分岐ファイバーケーブ
ル3は先端が5つに分岐し、先端から進入した光が後端
で1つに集光できるようにしたもので、各先端3a〜3
eはそれぞれ上記ファイバーケーブル2の後端(ソケッ
ト8a〜8e)に所定間隔をおいて対向するとともに、
後端3fは上記受光素子4に所定間隔をおいて対向する
ように配置されている。
As shown in FIG. 2, the branch fiber cable 3 has a distal end branched into five, and the light entering from the distal end can be condensed into one at the rear end.
e respectively face the rear ends (sockets 8a to 8e) of the fiber cable 2 at a predetermined interval,
The rear end 3f is arranged to face the light receiving element 4 at a predetermined interval.

【0013】回転シャッター10は回転円板で構成さ
れ、上記ファイバーケーブル2の後端と分岐ファイバー
ケーブル3の先端との間に配置されている。この回転シ
ャッター10は、図3(a)に示すように、周縁の一部
(1/5)が扇状に切り欠かれ、この切り欠き部11で
選択されたファイバーケーブル2の検出光のみが回転シ
ャッター10を通過できるようにしたもので、回転シャ
ッター10が1回転する時間の中で各ファイバーケーブ
ル2は1/5の時間だけ検出光を通過させることができ
るようになっているものである。この回転シャッター1
0の回転軸12には平歯車13が固定され、この平歯車
13はモータ14の前後に突出した出力軸の一端側に固
定された歯車15に噛合し、モータ14の回転に連動し
て減速回転するようになっている。この減速回転は出力
軸(歯車15)が1回転すると回転シャッター10(平
歯車13)が1/5回転するように歯車15と平歯車1
3とのギヤ比が設定されている。なお、本発明では上記
モータ14の出力軸は1秒間に24回転するように制御
されている。
The rotary shutter 10 is composed of a rotary disk, and is disposed between the rear end of the fiber cable 2 and the front end of the branch fiber cable 3. As shown in FIG. 3A, a part (1/5) of the periphery of the rotary shutter 10 is cut out in a fan shape, and only the detection light of the fiber cable 2 selected by the cutout 11 rotates. The fiber cable 2 can pass the detection light only for 1/5 of the time that the rotary shutter 10 makes one rotation. This rotating shutter 1
A spur gear 13 is fixed to the 0 rotation shaft 12, and this spur gear 13 meshes with a gear 15 fixed to one end of an output shaft protruding forward and backward of the motor 14, and is decelerated in conjunction with rotation of the motor 14. It is designed to rotate. The gear 15 and the spur gear 1 rotate so that the rotation shutter 10 (spur gear 13) rotates 1 / when the output shaft (gear 15) makes one rotation.
A gear ratio of 3 is set. In the present invention, the output shaft of the motor 14 is controlled to rotate 24 times per second.

【0014】回転フィルタ20は回転円板で構成され、
分岐ファイバーケーブル3の後端3fと受光素子4との
間に配置されている。この回転フィルタ20は中心がモ
ータ14の出力軸の他端側に固定され、5つの開口部2
1と1個のバランサー22とが円周方向に等間隔に配置
され(図3(b)参照)、開口部21にはそれぞれ波長
の異なるフィルタ23a〜23eが嵌め合わされている
もので、回転フィルタ20が1回転するとすべてのフィ
ルタ23a〜23eが分岐ファイバーケーブル3の後端
3fと受光素子4との間を通過できるようにしたもので
ある。なお、バランサー22は回転フィルタ20がスム
ーズに回転できるようにバランスをとるためものであ
る。
The rotary filter 20 is composed of a rotating disk.
It is arranged between the rear end 3 f of the branch fiber cable 3 and the light receiving element 4. The center of the rotary filter 20 is fixed to the other end of the output shaft of the motor 14 and the five openings 2
One and one balancer 22 are arranged at equal intervals in the circumferential direction (see FIG. 3B), and filters 23a to 23e having different wavelengths are fitted into the opening 21, respectively. When the motor 20 rotates once, all the filters 23a to 23e can pass between the rear end 3f of the branch fiber cable 3 and the light receiving element 4. The balancer 22 is provided to balance the rotation filter 20 so that the rotation filter 20 can rotate smoothly.

【0015】また、バランサー22の位置は検出光を通
過させない時間帯になり、図4のタイムチャート図で示
されるように、回転シャッター10の切り欠き部11が
前段のファイバーケーブル2から後段のファイバーケー
ブル2に移行する際、通過光に立ち下がり、立ち上りが
発生するが、この立ち下がり立ち上りをオーバーラップ
させることにより、なるべく長い時間ファイバーケーブ
ル2から検出光を取り込めるようにしたもので、この時
間帯は2つのファイバーケーブル2から同時に検出光が
受光素子4に送られることになるのでフィルタを配置す
る代わりにバランサーを配置し、検出光が通過しないよ
うにシャッターの役目をさせるとともに回転フィルタ2
0の回転をスムーズにさせたものである。もし、上記説
明のごときバランサー22を設けずにフィルタ23a〜
23eまでを等間隔に配置した場合には、上述のオーバ
ーラップ時間を避けてフィルタ23a〜23eのそれぞ
れの間隔を広くとることが必要になり回転フィルタ20
の直径は2倍以上に大きくなってしまう。
Further, the position of the balancer 22 is a time zone in which the detection light does not pass, and as shown in the time chart of FIG. When passing through the cable 2, the passing light falls and rises. The falling light and the rising light are overlapped so that the detection light can be taken from the fiber cable 2 for as long as possible. Since the detection light is sent from the two fiber cables 2 to the light receiving element 4 at the same time, a balancer is provided instead of the filter, and the filter serves as a shutter so that the detection light does not pass.
The rotation of 0 is smoothed. If the balancer 22 is not provided as described above, the filters 23a to 23a
When the filters 23a to 23e are arranged at equal intervals, it is necessary to widen the respective intervals of the filters 23a to 23e while avoiding the above-mentioned overlap time.
Is more than twice as large.

【0016】受光素子4は可視光を検出するものでSi
フォトダイオードが使用され、回転フィルタ20に設け
られた5つの波長の異なるフィルタ23a〜23eの透
過光を受光することにより5つの受光信号d1〜d5を
連続して出力するようになっているものである。
The light receiving element 4 is for detecting visible light and includes Si
A photodiode is used, and five light receiving signals d1 to d5 are continuously output by receiving light transmitted through five filters 23a to 23e having different wavelengths provided in the rotation filter 20. is there.

【0017】上記構成の分光センサユニットによれば、
被測定物aで反射した反射光bはファイバーヘッド1を
通してファイバーケーブル2に取り込まれ、取り込まれ
た反射光はファイバーケーブル2の一端側から他端側に
到達し、他端側から回転シャッター10に向かって検出
光として照射される。この時、モータ14は回転してい
るので、歯車15、平歯車13を介して回転シャッター
10は一定の速度で回転しているが、回転シャッター1
0には扇状の切り欠き部11が形成されているので、切
り欠き部11が対応するファイバーケーブル2の検出光
のみが回転シャッター10を通過して対向する分岐ファ
イバーケーブル3の先端に到達し、分岐ファイバーケー
ブル3の中を通過して分岐ファイバーケーブル3の後端
3fに到達する。
According to the spectral sensor unit having the above configuration,
The reflected light b reflected by the device under test a is taken into the fiber cable 2 through the fiber head 1, and the taken-in reflected light reaches the other end from one end of the fiber cable 2 and reaches the rotary shutter 10 from the other end. It is emitted as detection light. At this time, since the motor 14 is rotating, the rotary shutter 10 is rotating at a constant speed via the gear 15 and the spur gear 13.
Since the fan-shaped notch 11 is formed at 0, only the detection light of the fiber cable 2 corresponding to the notch 11 passes through the rotary shutter 10 and reaches the tip of the opposing branch fiber cable 3, It passes through the branch fiber cable 3 and reaches the rear end 3f of the branch fiber cable 3.

【0018】後端に到達した検出光は回転フィルタ20
に向かって照射されることになるが、回転フィルタ20
はモータ14によって回転し、その回転は回転シャッタ
ー10の回転に同期しているので回転フィルタ20が1
つのファイバーケーブル2を選択している間に1回転す
る。回転フィルタ20には5つの波長の異なるフィルタ
23a〜23eが取り付けられているので、検出光はフ
ィルタ23a〜23eを透過して受光素子4に到達す
る。
The detection light that has reached the rear end is rotated by the rotation filter 20.
To the rotating filter 20.
Is rotated by a motor 14, and the rotation is synchronized with the rotation of the rotary shutter 10.
One rotation while one fiber cable 2 is selected. Since the filters 23a to 23e having five different wavelengths are attached to the rotary filter 20, the detection light passes through the filters 23a to 23e and reaches the light receiving element 4.

【0019】受光素子4に到達した検出光は、受光素子
4で、図4に示すように、受光信号d1〜d5に変換さ
れ検出回路5でデジタル信号に変換された後、信号ケー
ブル24を経由して図示しない処理装置に送信される。
The detection light reaching the light receiving element 4 is converted into light receiving signals d1 to d5 by the light receiving element 4 and converted into digital signals by the detection circuit 5 as shown in FIG. And transmitted to a processing device (not shown).

【0020】なお、図1において符号25は反射板を示
し、この反射板25は、観測する光波長内で均一な反射
率を持つもので、屋外環境において太陽光が光源となる
場合は時間帯や天候によって反射光の測定波長毎のゲイ
ンが変化する為正規化する必要があるが、反射板25の
反射光と比較することにより正規化が行えるようにした
ものである。この反射板25はすべてのファイバーヘッ
ド1に対し回動可能に設け、初期時に反射板で反射光を
取り込んだ後は、被測定物の反射光を取り込めるように
回動させて退避させてもよいし、1つのファイバーヘッ
ドを補正用として反射板を固定状態にしてもかまわな
い。また、図1において、符号26は電源ケーブル、2
7は安定化電源を示す。
In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a reflector, which has a uniform reflectance within the wavelength of light to be observed. Since the gain of the reflected light at each measurement wavelength changes depending on the weather and the weather, it is necessary to normalize the gain. However, the normalization can be performed by comparing the gain with the reflected light of the reflector 25. The reflection plate 25 may be provided rotatably with respect to all the fiber heads 1. After the reflected light is captured by the reflection plate at the initial stage, the reflection plate 25 may be rotated and retracted so as to capture the reflected light of the object to be measured. Alternatively, one fiber head may be used for correction and the reflector may be fixed. In FIG. 1, reference numeral 26 denotes a power cable, 2
Reference numeral 7 denotes a stabilized power supply.

【0021】上述のように複数のファイバーヘッドが取
り込んだ検出光は、同期して回転させた回転シャッター
と回転フィルタとにより1つの受光素子で検出光を処理
することができるので、複数の受光素子を設ける場合と
比較して製造コストの低減を図ることができるととも
に、受光素子の特性の違いによる計測値のばらつきを補
正する必要がなく取扱に優れた分光センサユニットを実
現することができる。
As described above, the detection light captured by the plurality of fiber heads can be processed by one light receiving element by the rotating shutter and the rotating filter which are rotated in synchronization. It is possible to reduce the manufacturing cost as compared with the case where the optical sensor is provided, and it is possible to realize a spectroscopic sensor unit that is excellent in handling because it is not necessary to correct a variation in measured values due to a difference in characteristics of the light receiving element.

【0022】すなわち、上述のごとく本発明の分光セン
サユニットは、複数のファイバーヘッドから同時に分光
データを採り込むことができるので、このファイバーヘ
ッドを長いアームに所定間隔を置いて配設し、このアー
ムをトラクター様の移動装置の側部から横に張り出して
移動させることにより、広い範囲の分光データを極めて
効率よく採取することができる。
That is, as described above, the spectral sensor unit of the present invention can simultaneously take in spectral data from a plurality of fiber heads. Therefore, this fiber head is disposed on a long arm at a predetermined interval, and By moving the tractor laterally from the side of the tractor-like moving device, spectral data in a wide range can be collected extremely efficiently.

【0023】なお、ファイバーヘッドの数、分岐ファイ
バーケーブルの分岐数は上述の数に限定されるものでは
ないことはいうまでもない。
It is needless to say that the number of fiber heads and the number of branch fiber cables are not limited to the above numbers.

【0024】次に、2つの受光素子を使用して可視光と
近赤外光とを測定する分光センサユニットについて説明
する。
Next, a spectroscopic sensor unit that measures visible light and near-infrared light using two light receiving elements will be described.

【0025】この分光センサユニットは、図5に示すよ
うに、同一の被測定物aの反射光から可視光分析用反射
光b1と近赤外光分析用反射光b2とを同時に取り込め
るように可視光用のファイバーヘッド31と近赤外光用
のファイバーヘッド32との2つのファイバーヘッドを
一組として3組のファイバーヘッドが図示しない支持部
材に所定間隔をおいて配設され、被測定物(例えば、稲
等)aが反射する反射光を取り込めるようにしたもの
で、各ファイバーヘッド31a〜31c、32a〜32
cにはそれぞれファイバーケーブル33a〜33c、3
4a〜34cの先端が接続され、各ファイバーケーブル
の後端は外部光が侵入しないように密閉された筐体6の
一面に形成された開口部7に、先端が筐体6内に突出す
るように嵌め込まれたソケット35、36に接続されて
いる。
As shown in FIG. 5, this spectroscopic sensor unit is so constructed as to be able to simultaneously take in the reflected light b1 for visible light analysis and the reflected light b2 for near-infrared light analysis from the reflected light of the same object a. A set of two fiber heads, a fiber head 31 for light and a fiber head 32 for near-infrared light, is provided as a set, and three sets of fiber heads are arranged at a predetermined interval on a support member (not shown). For example, it is possible to take in reflected light reflected by a), and each of the fiber heads 31a to 31c, 32a to 32
c are fiber cables 33a to 33c, 3 respectively.
The ends of the fiber cables 4a to 34c are connected, and the rear end of each fiber cable is formed in an opening 7 formed on one surface of a sealed housing 6 so that external light does not enter. Are connected to the sockets 35 and 36 fitted in the.

【0026】なお、上記ソケット35a〜35c、36
a〜36cは同一円周上に等間隔に6個配置され、可視
光用のファイバーケーブル31a〜31cが順番にソケ
ット35a〜35cに接続され、続いて近赤外光用のフ
ァイバーケーブル32a〜32cが順番にソケット36
a〜36cに接続されている。
The sockets 35a to 35c, 36
a to 36c are arranged at equal intervals on the same circumference, and fiber cables 31a to 31c for visible light are sequentially connected to sockets 35a to 35c, and then fiber cables 32a to 32c for near infrared light. Are in turn socket 36
a to 36c.

【0027】図6に示すように、分岐ファイバーケーブ
ル37、38は先端が3つに分岐し、先端から進入した
光が後端で1つに集光できるようにしたもので、可視光
用と近赤外光用との2本の分岐ファイバーケーブル3
7、38が配設され、各先端はそれぞれ可視光用と近赤
外光用とのファイバーケーブルの後端(ソケット35、
36)に所定間隔をおいて対向するとともに、分岐ファ
イバーケーブル37の後端は可視光用の受光素子40
に、分岐ファイバーケーブル38の後端は近赤外光用の
受光素子39に所定間隔をおいて対向するように配置さ
れている。
As shown in FIG. 6, the branch fiber cables 37 and 38 are such that the distal end is branched into three, and the light entering from the distal end can be collected into one at the rear end. Two branch fiber cables 3 for near infrared light
7 and 38 are disposed, and each end is a rear end of a fiber cable for visible light and near infrared light (socket 35,
36) at a predetermined interval, and the rear end of the branch fiber cable 37 is connected to a light receiving element 40 for visible light.
The rear end of the branch fiber cable 38 is disposed so as to face the light receiving element 39 for near infrared light at a predetermined interval.

【0028】回転シャッター45は回転円板で構成さ
れ、図7(a)に示すように、円周の1/6の扇状の開
口部46と周縁に切り欠かかれたタイミングマーク47
とが回転軸12を中心に対称に形成され、開口部46で
選択されたファイバーケーブル31、32の検出光のみ
が回転シャッター45を通過できるようにしたもので、
回転シャッター45が1/2回転する時間の中で各ファ
イバーケーブルは1/3の時間だけ検出光を通過させる
ことができるようになっている。この回転シャッター4
5の回転軸12には平歯車13が固定され、この平歯車
13はモータ14の前後に突出した出力軸の一端側に固
定された歯車15に噛合し、モータ14の回転に連動し
て減速回転するようになっている。この減速回転は出力
軸(歯車15)が1回転すると回転シャッター45(平
歯車13)が1/6回転するように歯車15と平歯車1
3とのギヤ比が設定されている。なお、本発明では上記
モータ14はステッピングモータで構成され、出力軸は
1秒間に24回転するように制御されている。
The rotary shutter 45 is composed of a rotary disk, and as shown in FIG. 7A, a fan-shaped opening 46 of 1/6 of the circumference and a timing mark 47 notched on the periphery.
Are formed symmetrically about the rotation axis 12 so that only the detection light of the fiber cables 31 and 32 selected at the opening 46 can pass through the rotation shutter 45.
Each fiber cable can pass the detection light only for 1/3 of the time during which the rotary shutter 45 rotates 1/2. This rotating shutter 4
A spur gear 13 is fixed to the rotary shaft 12 of the motor 5, and the spur gear 13 meshes with a gear 15 fixed to one end of an output shaft protruding forward and backward of the motor 14, and is decelerated in conjunction with the rotation of the motor 14. It is designed to rotate. The gear 15 and the spur gear 1 rotate so that the rotation shutter 45 (spur gear 13) rotates 1/6 when the output shaft (gear 15) makes one rotation.
A gear ratio of 3 is set. In the present invention, the motor 14 is constituted by a stepping motor, and the output shaft is controlled to rotate 24 times per second.

【0029】なお、タイミングマーク47はタイミング
センサ48で検出され、ファイバーヘッドの位置(被測
定物の位置)を認識するもので、タイミングセンサ48
でタイミングマーク47が検出された時に回転シャッタ
ー45の開口部46に対応するファイバーヘッドがファ
イバーヘッド31a、32aであることが判断でき、続
いて検出されるファイバーヘッドがファイバーヘッド3
1b、32b、ファイバーヘッド31c、32cである
ことが判断できるようになっている。
The timing mark 47 is detected by the timing sensor 48 to recognize the position of the fiber head (the position of the object to be measured).
When the timing mark 47 is detected, it can be determined that the fiber heads corresponding to the openings 46 of the rotary shutter 45 are the fiber heads 31a and 32a, and the subsequently detected fiber head is the fiber head 3.
1b, 32b and fiber heads 31c, 32c.

【0030】回転フィルタ50は同一軸上に軸支された
2枚の回転円板51、52で構成され、分岐ファイバー
ケーブル37、38と受光素子39、40との間に配置
されるとともにモータ14の出力軸の他端側に固定され
ている。第1の回転円板51には受光素子39用の開口
部53a〜53cが同一円周上に所定間隔をおいて形成
され、その内側には受光素子40用の開口部54a〜5
4cが同一円周上に所定間隔をおいて形成されるととも
に、周縁には6個のタイミングマーク55a〜55fが
形成され、第2の回転円板52には各開口部53a〜5
3c、54a〜54cに対応した位置に形成された嵌合
孔56には、波長の異なる近赤外光用フィルタ57a〜
57cと、波長の異なる可視光用フィルタ58a〜58
cがそれぞれ嵌め合わされるとともにタイミングマーク
55a〜55fに対応する位置には6か所に切り欠き部
59が形成されている。
The rotary filter 50 is composed of two rotary disks 51 and 52 supported on the same axis, is disposed between the branch fiber cables 37 and 38 and the light receiving elements 39 and 40, and Is fixed to the other end of the output shaft. Openings 53a to 53c for the light receiving element 39 are formed on the first rotating disk 51 at predetermined intervals on the same circumference, and inside the opening, openings 54a to 54c for the light receiving element 40 are formed.
4c are formed at a predetermined interval on the same circumference, six timing marks 55a to 55f are formed on the periphery, and each opening 53a to 5f is formed on the second rotating disk 52.
3c, fitting holes 56 formed at positions corresponding to 54a to 54c have near-infrared light filters 57a to 57c having different wavelengths.
57c and filters 58a to 58 for visible light having different wavelengths.
The notches 59 are formed at six positions at positions corresponding to the timing marks 55a to 55f, respectively.

【0031】そして、回転フィルタ50が1回転すると
すべてのフィルタ57a〜57c、58a〜58cが分
岐ファイバーケーブル37、38と受光素子39、40
との間を通過できるようにしてある。なお、符号60は
タイミングマーク55a〜55fを検出するタイミング
センサであってフィルタと受光素子とを特定する為のも
のである。
When the rotary filter 50 makes one rotation, all the filters 57a to 57c and 58a to 58c are connected to the branch fiber cables 37 and 38 and the light receiving elements 39 and 40.
It allows you to pass between and. Reference numeral 60 denotes a timing sensor for detecting the timing marks 55a to 55f, which specifies a filter and a light receiving element.

【0032】近赤外光を検出する受光素子39はPbS
セルを使用すればよく、可視光を検出する受光素子40
はSiフォトダイオードを使用すればよい。
The light receiving element 39 for detecting near-infrared light is PbS
A light-receiving element 40 for detecting visible light may be used.
May use a Si photodiode.

【0033】上記構成の分光センサユニットによれば、
被測定物で反射した反射光はファイバーヘッド31a〜
31c、32a〜32cからファイバーケーブル33a
〜33c、34a〜34cに取り込まれ、取り込まれた
反射光はファイバーケーブルの一端側から他端側に到達
し、他端側から回転シャッター45に向かって検出光と
して照射される。
According to the spectral sensor unit having the above structure,
The reflected light reflected by the object to be measured is
31c, 32a to 32c to fiber cable 33a
33c and 34a to 34c, the captured reflected light reaches the other end from one end of the fiber cable, and is irradiated from the other end toward the rotary shutter 45 as detection light.

【0034】この時、モータ14は回転しているので、
歯車15、平歯車13を介して回転シャッター45は一
定の速度で回転しているが、回転シャッター45には扇
状の開口部46が形成されているので、開口部46が対
応するファイバーケーブルの検出光のみが回転シャッタ
ー46を通過して対向する分岐ファイバーケーブル3
7、38の先端に到達し、分岐ファイバーケーブル3
7、38の中を通過して後端に到達する。
At this time, since the motor 14 is rotating,
The rotary shutter 45 is rotating at a constant speed via the gear 15 and the spur gear 13, but since the rotary shutter 45 has a fan-shaped opening 46, the opening 46 detects the corresponding fiber cable. Branch fiber cable 3 where only light passes through rotating shutter 46 and faces
7 and 38, reach the tip and branch fiber cable 3
It passes through 7, 38 and reaches the rear end.

【0035】後端に到達した検出光は回転フィルタ50
に向かって照射されることになるが、回転フィルタ50
は、図9(a)〜(g)に示すように、タイミングセン
サ60がタイミングマーク55a〜55fを検出する位
置で、近赤外光用のフィルタ57a〜57cが受光素子
39に、可視光用フィルタ58a〜58cが受光素子4
0に交互に対応し、しかも、その回転は回転シャッター
45の回転に同期しているので、回転シャッターが一組
の近赤外光用のファイバーヘッドと可視光用のファイバ
ーヘッドとを選択している間に1回転し、検出光はフィ
ルタ57a〜57cと58a〜58cとを交互にしかも
順番に透過して受光素子39、40に到達する。
The detection light reaching the rear end is supplied to the rotary filter 50.
Irradiates the rotating filter 50.
9A to 9G, at the position where the timing sensor 60 detects the timing marks 55a to 55f, the filters 57a to 57c for near-infrared light are provided to the light receiving element 39 and to the visible light. The filters 58a to 58c are the light receiving elements 4
0, and the rotation is synchronized with the rotation of the rotary shutter 45. Therefore, the rotary shutter selects a pair of near infrared light fiber head and visible light fiber head. During one rotation, the detection light passes through the filters 57a to 57c and 58a to 58c alternately and sequentially and reaches the light receiving elements 39 and 40.

【0036】受光素子39、40に到達した検出光は受
光素子39、40で、図8に示すように、PbS信号
(d1、d3、d4)、Si信号(d2、d4、d6)
に変換され2つの信号は合成されて総合信号となって検
出回路5でデジタル信号に変換された後、信号ケーブル
24を経由して図示しない処理装置に送信される。
The detection light having reached the light receiving elements 39 and 40 is the light receiving elements 39 and 40, and as shown in FIG. 8, the PbS signals (d1, d3, d4) and the Si signals (d2, d4, d6).
, And the two signals are combined to form a total signal, which is converted into a digital signal by the detection circuit 5, and then transmitted to a processing device (not shown) via the signal cable 24.

【0037】なお、タイミングマークによって作られる
タイミング信号t1〜t6は受光信号をサンプリングす
るタイミングを決定するものであって、最初のタイミン
グマーク55a(タイミング信号t1)と最後のタイミ
ングマーク55f(タイミング信号t6)との間隔は、
他のタイミングマーク同士(タイミング信号同士)間の
間隔の2倍に設定されているので、長い時間をおいて最
初にタイミングセンサ60で検出されたタイミング信号
がタイミングマーク55aによるタイミング信号t1と
なっている。
The timing signals t1 to t6 generated by the timing marks determine the timing of sampling the light receiving signal, and include the first timing mark 55a (timing signal t1) and the last timing mark 55f (timing signal t6). )
Since the interval is set to twice the interval between other timing marks (timing signals), the timing signal first detected by the timing sensor 60 after a long time becomes the timing signal t1 by the timing mark 55a. I have.

【0038】そして、受光信号d1〜d6はタイミング
信号t1〜t6によって特定することができる。例え
ば、タイミング信号t1のタイミングで出力される受光
信号は近赤外光用フィルタ57aを通過して受光素子3
9で受光したもので(図9(b)参照)、タイミング信
号t2のタイミングで出力される受光信号は可視光用フ
ィルタ58aを通過して受光素子40で受光したもので
(図9(c)参照)あることがわかるようになってい
る。
The light receiving signals d1 to d6 can be specified by timing signals t1 to t6. For example, the light receiving signal output at the timing of the timing signal t1 passes through the near-infrared light filter 57a and
9 (see FIG. 9B), and the light receiving signal output at the timing of the timing signal t2 passes through the visible light filter 58a and is received by the light receiving element 40 (FIG. 9C). See).

【0039】[0039]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、複数のファイ
バーヘッドが取り込んだ検出光は、同期して回転させた
回転シャッターと回転フィルタとにより1つの受光素子
で検出光を処理することができるので従来の測定方法と
比較して大幅な能率向上が可能な上、複数の受光素子を
設ける場合と比較して製造コストの低減を図ることがで
きるとともに、受光素子の特性の違いによる計測値のば
らつきを補正する必要がなく取扱に優れた分光センサユ
ニットを実現することができる。
According to the first aspect of the present invention, the detection light captured by the plurality of fiber heads can be processed by one light receiving element by the rotary shutter and the rotary filter rotated in synchronization. As a result, the efficiency can be greatly improved as compared with the conventional measurement method, and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where a plurality of light receiving elements are provided. It is possible to realize a spectroscopic sensor unit that is excellent in handling without having to correct the variation of the spectral sensor.

【0040】請求項2の発明によれば、被測定物の反射
光を可視光と近赤外光とに分離し、分離した可視光と近
赤外光とをそれぞれ別の受光素子で受光することによ
り、1つの受光素子で測定する分光センサユニットより
も弱い反射光から大きな分光信号を得ることができ、屋
外で用いる場合晴天の時の外、曇天の時及び朝夕の太陽
光線の弱い時でも測定が可能となる分光センサユニット
を実現することができる。
According to the second aspect of the present invention, the reflected light of the object to be measured is separated into visible light and near-infrared light, and the separated visible light and near-infrared light are received by different light receiving elements. By doing so, a large spectral signal can be obtained from reflected light that is weaker than the spectral sensor unit that measures light with a single light receiving element, and when used outdoors, even when it is sunny, cloudy, and when morning and evening sunlight is weak A spectroscopic sensor unit capable of performing measurement can be realized.

【0041】請求項3の発明によれば、回転フィルタを
小型化することができる上、フィルタ間隔を狭くするこ
とができるので、全体の測定時間を短縮することができ
測定能率を向上させることができる。
According to the third aspect of the invention, the size of the rotary filter can be reduced, and the interval between the filters can be narrowed, so that the entire measurement time can be shortened and the measurement efficiency can be improved. it can.

【0042】請求項4の発明によれば、屋外環境におい
て太陽光を光源とした場合は、反射板で反射させた太陽
光と、被測定物が反射した反射光とを比較することによ
り正規化が図れ、時間帯(朝、昼、夕)や天候状態(曇
天や晴天)によって変わる太陽光線の強さに左右されな
い安定した反射分光情報を得ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when sunlight is used as a light source in an outdoor environment, normalization is performed by comparing sunlight reflected by a reflector with light reflected by an object to be measured. And stable reflection spectral information can be obtained which is not affected by the intensity of sunlight which varies depending on the time zone (morning, noon, evening) and weather conditions (cloudy or fine weather).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る分光センサユニットの構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a spectral sensor unit according to the present invention.

【図2】上記分光センサユニットの構成を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the spectral sensor unit.

【図3】(a)(b)は回転シャッターと回転フィルタ
の正面図
FIGS. 3A and 3B are front views of a rotary shutter and a rotary filter.

【図4】上記分光センサユニットのタイムチャート図FIG. 4 is a time chart of the spectral sensor unit.

【図5】分光センサユニットの別の例を示す構成図FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of the spectral sensor unit.

【図6】上記別の例の分光ユニットの主な構成を示す斜
視図
FIG. 6 is a perspective view showing a main configuration of the spectroscopic unit of the another example.

【図7】(a)(b)は上記別の例の分光ユニット回転
シャッターと回転フィルタの正面図
FIGS. 7A and 7B are front views of another example of the spectral unit rotary shutter and the rotary filter.

【図8】上記別の例の分光センサユニットのタイムチャ
ート図
FIG. 8 is a time chart of another example of the spectral sensor unit.

【図9】(a)〜(g)は上記別の例の分光センサユニ
ットの回転フィルタと受光素子との関係を示す説明図
FIGS. 9A to 9G are explanatory diagrams showing a relationship between a rotation filter and a light receiving element of the another example of the spectral sensor unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ファイバーヘッド 2 ファイバーケーブル 3 分岐ファイバーケーブル 4 受光素子 10 回転シャッター 20 回転フィルタ 21 開口部 23 フィルタ 25 反射板 31、32 ファイバーヘッド 33、34 ファイバーケーブル 37、38 分岐ファイバーケーブル 39、40 受光素子 45 回転シャッター 50 回転フィルタ 57、58 フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fiber head 2 Fiber cable 3 Branch fiber cable 4 Light receiving element 10 Rotating shutter 20 Rotating filter 21 Opening 23 Filter 25 Reflector 31, 32 Fiber head 33, 34 Fiber cable 37, 38 Branch fiber cable 39, 40 Light receiving element 45 rotation Shutter 50 Rotary filter 57, 58 Filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 裕一 東京都港区虎ノ門1丁目2番8号 日本シ ステム技術株式会社内 (72)発明者 上野 康男 東京都杉並区天沼2丁目3番9号 国際技 術開発株式会社内 Fターム(参考) 2G020 AA03 AA04 CB42 CB43 CC26 CC48 CD03 CD12 CD24 DA53 2G059 AA05 BB11 EE02 HH01 HH02 JJ02 JJ17 KK01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuichi Ishizuka 1-2-8 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Inside System Technology Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Ueno 2-3-9 Amanuma, Suginami-ku, Tokyo F-term in International Technology Development Co., Ltd. (reference) 2G020 AA03 AA04 CB42 CB43 CC26 CC48 CD03 CD12 CD24 DA53 2G059 AA05 BB11 EE02 HH01 HH02 JJ02 JJ17 KK01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 以下の要件を備えることを特徴とする分
光センサユニット。 (イ)被測定物が反射する光源の反射光を取り込む複数
のファイバーヘッドと、該ファイバーヘッドにそれぞれ
接続され反射光を受光素子に導くファイバーケーブルと
を有すること (ロ)上記ファイバーケーブルの後端と上記受光素子と
の間には先端がファイバーケーブルと同数に分岐した1
つの分岐ファイバーケーブルが配置され、該分岐ファイ
バーケーブルの先端はそれぞれ上記ファイバーケーブル
の後端に所定間隔をおいて対向するとともに、分岐ファ
イバーケーブルの後端は上記受光素子に所定間隔をおい
て対向していること (ハ)上記ファイバーケーブルの後端と上記分岐ファイ
バーケーブルの先端との間にはファイバーヘッドを順番
に選択する回転シャッターが回転可能に配置され、分岐
ファイバーケーブルの後端と上記受光素子との間には回
転フィルタが回転可能に配置されていること (ニ)上記回転フィルタには複数の開口部が円周方向に
所定間隔をおいて形成され、上記開口部にはそれぞれ波
長の異なるフィルタが設けられていること (ホ)上記回転フィルタと上記回転シャッターとの回転
は同期し、上記回転シャッターが1つのファイバーヘッ
ドを選択している間に上記回転フィルタが1回転するこ
1. A spectral sensor unit having the following requirements. (A) A plurality of fiber heads for taking in the reflected light of the light source reflected by the object to be measured, and a fiber cable connected to each of the fiber heads and guiding the reflected light to the light receiving element. (B) A rear end of the fiber cable. Between the light receiving element and the light receiving element, the tip of which is branched in the same number as the fiber cable.
Two branch fiber cables are arranged, and the front ends of the branch fiber cables respectively oppose the rear end of the fiber cable at a predetermined interval, and the rear ends of the branch fiber cables oppose the light receiving element at a predetermined interval. (C) A rotary shutter for sequentially selecting a fiber head is rotatably arranged between the rear end of the fiber cable and the front end of the branch fiber cable, and the rear end of the branch fiber cable and the light receiving element (D) a plurality of openings are formed in the rotation filter at predetermined intervals in a circumferential direction, and the openings have different wavelengths from each other. (E) The rotation of the rotary filter and the rotary shutter is synchronized, and the rotation is The rotary filter to be rotated 1 while the Yatta has selected one fiber heads
【請求項2】 以下の要件を備えることを特徴とする分
光センサユニット。 (イ)被測定物が反射する光源の反射光を可視光と近赤
外光として取り込む一対のファイバーヘッドを複数と、
該ファイバーヘッドにそれぞれ接続され反射光を受光素
子に導くファイバーケーブルとを有すること (ロ)上記ファイバーケーブルの後端と上記受光素子と
の間には先端がファイバーケーブルの半数に分岐した2
つの分岐ファイバーケーブルが配置され、該分岐ファイ
バーケーブルの先端はそれぞれ上記ファイバーケーブル
の後端に所定間隔をおいて対向するとともに、分岐ファ
イバーケーブルの後端はそれぞれ可視光用受光素子と近
赤外光用受光素子とに所定間隔をおいて対向しているこ
と (ハ)上記ファイバーケーブルの後端と上記分岐ファイ
バーケーブルの先端との間には一対のファイバーヘッド
を同時に選択するとともに他の対のファイバーヘッドを
順番に選択する回転シャッターが回転可能に配置され、
分岐ファイバーケーブルの後端と上記受光素子との間に
は回転フィルタが回転可能に配置されていること (ニ)上記回転フィルタには複数の開口部が円周方向に
所定間隔をおいて形成され、上記開口部にはそれぞれ可
視光と近赤外光とに対応して波長の異なるフィルタが設
けられていること (ホ)上記回転フィルタと上記回転シャッターとの回転
は同期し、上記回転シャッターが1対のファイバーヘッ
ドを選択している間に上記回転フィルタが1回転するこ
2. A spectroscopic sensor unit having the following requirements. (B) a plurality of paired fiber heads for capturing the reflected light of the light source reflected by the object as visible light and near-infrared light;
A fiber cable connected to the fiber head for guiding the reflected light to the light receiving element; (b) between the rear end of the fiber cable and the light receiving element, the front end is branched into half of the fiber cable;
Two branch fiber cables are arranged, and the front ends of the branch fiber cables respectively oppose the rear ends of the fiber cables at predetermined intervals, and the rear ends of the branch fiber cables are respectively a visible light receiving element and a near infrared light. (C) a pair of fiber heads are simultaneously selected between the rear end of the fiber cable and the front end of the branch fiber cable, and the other pair of fibers is provided. A rotating shutter that selects the head in order is rotatably arranged,
A rotary filter is rotatably arranged between the rear end of the branch fiber cable and the light receiving element. (D) A plurality of openings are formed in the rotary filter at predetermined intervals in a circumferential direction. And a filter having a different wavelength corresponding to visible light and near-infrared light is provided in each of the openings. (E) The rotation of the rotation filter and the rotation of the rotation shutter are synchronized, and the rotation of the rotation shutter is One rotation of the rotary filter while selecting a pair of fiber heads
【請求項3】 前記回転シャッターが前段のファイバー
ヘッドから後段のファイバーヘッドに選択を切り変る時
の前記回転フィルターの前記受光素子に対向する位置に
は開口部を閉鎖した請求項1又は2記載の分光センサユ
ニット。
3. The rotating filter according to claim 1, wherein an opening is closed at a position facing the light receiving element of the rotary filter when the rotary shutter switches selection from a preceding fiber head to a subsequent fiber head. Spectroscopic sensor unit.
【請求項4】 前記ファイバーヘッドの少なくとも1つ
の前面には光源の光を該ファイバーヘッドに直接反射さ
せる反射板を設けた請求項1又は2記載の分光センサユ
ニット。
4. The spectral sensor unit according to claim 1, wherein a reflection plate for directly reflecting light of a light source to the fiber head is provided on at least one front surface of the fiber head.
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JP2003250752A (en) * 2002-03-04 2003-09-09 Pentax Corp Fluorescent diagnostic system
KR20220131622A (en) * 2021-03-22 2022-09-29 ㈜킴스옵텍 A System for Measuring a Property of a Light from Multi-Directions

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